병해충 예방, 종자 저장성 향상, 영양분 공급 등 도움
● 종자 코팅 (Coating) 이란?
1단계. 콩 종자와 고상형 미생물제 준비
종자 코팅이란 종자 품질을 향상하기 위해 코팅제 막을 입히는 기술을 말한다. 수용성 중합체를 종자 표면에 얉게 덧씌우는 단계에서 종자에 필요한 영양제, 살균제, 살충제, 식물 성장 조절제, 착색제 등을 넣고 종자 발아와 함께 천천히 방출되도록 첨가해 사용한다.
종자 코팅은 첨가 약품에 따라 작물 병해충 예방 및 관리에 도움이 된다. 또한 종자에 불리한 환경인자(산소, 수분, 빛)로부터 종자를 보호해 저장성을 높이고, 발아 후 영양분 공급 및 흡수를 증진할 수 있다. 종자 표면을 보호하니 기계 파종에도 유리하다.
종자 코팅 방법은 크게 필름 코팅, 펠렛 코팅, 프라이밍 등으로 구분할 수 있다. 필름 코팅은 종자에 얇은 막을 입히는 것이다. 펠렛 코팅은 종자를 파종하기 쉽도록 크기를 키우는 것을 말합니다. 프라이밍은 종자 발아 속도와 균일성을 높이기 위해 처리하는 기술이다.
● 종자 필름 코팅제의 문제점
2단계. 소분 종자에 미생물제를 넣고서 잘 섞는다.
필름 코팅제는 종자의 보존성, 발아율, 병해충 방지 등을 위해 필름 형태로 사용되는 것을 말한다. 하지만 필름 코팅에는 몇 가지 문제점이 있다. 예를 들어 철분과 소석고 포함 코팅제는 코팅 시 발열로 종자 발아력이 저하될 수 있으며, 철분이 많으면 작물에 독성장애를 일으킬 수 있다.
또한 필름 코팅제는 조류나 동물에 의한 피해를 방지하기 위해 조류기피제나 동물기피제를 함유할 수 있는데, 이런 기피제는 인체나 환경에 영향을 미칠 수 있다.
따라서 종자 코팅제로 친환경적이고 안전한 성분을 사용하는 것이 필요합니다. 키토산이나 자생식물 추출물을 이용하여 종자 코팅제를 개발하는 연구가 진행되고 있는데, 친환경 종자 코팅제는 환경오염을 줄이고 조류나 동물 피해를 최소화할 수 있다.
● 미생물제 제형
미생물제는 친환경적인 작물보호제로서 많은 관심을 받고 있다. 미생물제의 제형에는 고상제, 액상제, 액상 현탁제, 유상 현탁제 등이 있다.
고상제는 미생물을 건조시켜 가루나 입자 형태로 만든 것이고, 액상제는 미생물 액체 배양액이다. 액상 현탁제는 미생물을 고체 입자로 만든 후 액체에 분산시킨 것이고, 유상 현탁제는 미생물을 유기용매에 넣어 만든 것으로 각 제형의 장단점에 따라 사용하면 작물 건강과 수량을 증가시킬 수 있다.
● 기존 미생물제 필름 코팅법 (콩 종자를 예시로)
3단계. 미생물제가 붙은 콩을 잘 말린다. (24시간 이상 건조하지 말 것)
콩 종자 코팅은 새가 싫어하는 철분이나 조류기피제를 많이 입히는데, 조류 피해를 줄이고 입모율을 높여준다. 예를 들어 철분 코팅은 철분 분말과 조류기피제, 소석고를 잘 섞어 콩 종자에 입힌다(종자 5kg에 철분 2kg, 조류기피제 150ml, 소석고 200g). 철분은 새가 싫어하는 냄새를 내고, 소석고는 코팅을 강화한다. 콩 코팅 후에는 바로 파종하거나 또는 건조시켜 단기간 보관하고, 파종은 일반적인 방법으로 한다.
철분 코팅을 하면 입모율이 95% 정도로, 일반 파종에 비해 40~ 50%p 이상 좋아진다고 알려져 있다. 그러나 기존의 방법은 콩에 추가 코팅하려는 고상제 미생물에 물리적·화학적인 손상을 만드는 문제점이 있다.
즉 코팅 중 삼투압에 의해 미생물 세포막이 파손되어 죽을 수 있으므로 초기 미생물의 농도를 매우 높게(>10억 마리/g 분말) 유지시켜야 하는데, 균의 자연 사멸로 유효 숫자가 낮아지면 코팅 효과가 크게 떨어지게 된다.
지방이 없고 당·단백질이 많은 탈지분유를 이용하면 높은 농도의 미생물제가 종자 표면에 강력히 코팅된다.
● 탈지분유를 사용한 콩 종자 필름 코팅
○ 미생물제 종자 코팅에 탈지분유가 찰떡 궁합
4단계. 종자에 밀착 코팅된 미생물제 (파종에 신속하게 사용)
지방을 제거한 탈지분유(Skim Milk, 전지분유 아님)는 미생물 동결건조에 사용하는 보호제다. 탈지분유를 넣고 건조시키면 균의 세포막을 안정화하고, 환경 스트레스에 대한 저항력을 증가시켜 미생물 활력을 오래 유지할 수 있다. 탈지분유(5~10%)로 동결건조한 미생물제는 보통의 미생물 배양시설에서 손쉽게 대량으로 만들 수 있다.
콩 종자를 5℃에 1~7일간 보관하여 충분하게 저온 처리하고, 외부로 꺼내면 공기 중의 습기가 종자 표면에 맺히게 된다. 이때 탈지분유로 동결건조된 미생물제를 소분(小分)한 콩 종자 중량의 20~30% 정도를 넣고 골고루 섞어주면 저온 종자 표면에 남아있는 습기를 탈지분유가 흡수하면서, 가루 필름(미생물이 가루에 포함되어 있음) 형태로 종자에 달라붙게 된다.
이때 처리 전 종자의 표면 습기가 마르지 않게 주의해야 한다. 또한 저온 처리한 콩은 다시 냉장시키지 않아야 하는데, 습기로 인해 콩이 발아할 수 있기 때문이다.
탈지분유는 지방이 없고 락토스, 카제인 같은 당(糖)과 단백질이 많아 종자 표면에 수용성 중합체를 만들고 아주 강하게 코팅이 된다. 이 방법은 관행 고상형 미생물제 처리 방법인 상토 혼합, 토양 관주, 엽면살포에 비해 훨씬 더 높은 농도의 미생물을 종자 표면에 코팅시킬 수 있으므로 농가에서 사용하기 편한 장점이 있다.
국립농업과학원기술지원과 이창묵 063-238-2308
