이 연구에서는 대추 탄저병 친환경 방제 시스템을 개발하기 위하여 친환경 제제와 병 저항성 유도와 관련된 신호전달 물질, 약용식물 추출물의 탄저병균에 대한 항균활성과 병 발생 억제효과, 포장에서의 방제효과와 과실 특성에 미치는 영향을 조사하였다.
C. gloeosporioides에 의해 발생하는 대추나무 탄저병은 대추 재배에서 발병하는 주요 병 중 하나이며, 대추 탄저병 친환경 방제를 위한 후보물질을 선발하고자 연구를 수행하였다. 친환경 제제로는 석회보르도액, 황토유황합제를 사용하였으며, 신호전달 물질로는 병 저항성 유도물질로 널리 알려진 에테폰, 과산화수소, 자스몬산, 살리실산을 사용하였다. 기내 항균활성 검정에서 권장사용농도의 친환경 제제와 신호전달물질은 대추나무탄저병균에 대해 직접적인 항균활성을 보이지 않았다. 그러나 고농도에서 친환경 제제인 보르도액은 16㎜, 황토유황합제에서는 20.3㎜의 균사생장억제존을 나타내어 대조약제 보다 강한 항균활성을 보였으며, 신호전달물질은 고농도에서도 직접적인 항균활성을 나타내지 않았다. 대추나무 잎에 탄저병균을 접종한 결과, 친환경 제제는 권장사용농도에서 양호한 방제효과를 얻었으나 낮은 농도에서는 방제효과를 기대할 수 없었으며, 신호전달물질은 높은 방제효과를 얻었다. 대추 과실 처리에서는 탄저병균을 접종한 유과기의 과실이 변색기 과실보다 높은 방제효과를 나타냈다. 시험에 사용된 친환경 제제와 병 저항성을 유도하는 신호전달 물질은 대추나무 탄저병균에 대하여 직접적인 항균효과가 나타나지는 않았으나, 실내접종과 수체접종에서 양호한 방제효과를 나타내어 이들 물질을 대추나무 탄저병 방제용 친환경 소재로 선발하여 사용할 수 있을 것으로 여겨진다.
대추 탄저병 방제에 적합한 친환경 천연물소재를 선발하기 위하여, 약용식물에서 천연물을 추출하였고, 이를 이용하여 탄저병균에 대한 항균활성과 병 발생에 미치는 영향을 조사하였다. 기내 항균활성 검정에서 개똥쑥 지상부 추출물과 복숭아나무 수지 추출물 처리는 각각 15 mm와 17.7 mm의 균사생장억제존을 나타내 강한 항균활성을 보였으며, 처리 후 96시간이 경과하여도 항균활성을 유지하였다. 추출물의 실내접종 검정에서 개똥쑥 지상부, 맨드라미 꽃과 잎, 복숭아나무 수지, 질경이 꽃 추출물은 잎 탄저병 방제에 효과적이었다. 과실에서는 개똥쑥 지상부 추출물은 58.3%, 맨드라미 꽃 추출물은 64.2%, 맨드라미 잎 처리는 66.7%의 병발생 억제효과를 보였고, 복숭아나무 수지와 질경이 꽃 추출물 처리에서는 60.1%의 병 발생 억제율을 보여, 약용식물 추출물이 대추 탄저병을 효과적으로 억제하였고, 유과기 과실이 변색기에 비하여 병 발생 억제율이 높게 나타났다. 공시 추출물의포트 검정에서, 상처접종과 무상처접종에서 탄저병 발생 억제율이 높게 나타났다. 따라서 공시 약용식물 추출물은 대추나무 탄저병 친환경 방제를 위한 약제 개발에 활용될 수 있을 것이라 사료된다.
포장에서 대추 탄저병 친환경 방제효과는 친환경 관리는 관행과 비교하여 대추 탄저병 방제효과 차이가 없었으며, 노지재배에 비하여 비가림 재배에서 탄저병 방제효과가 양호한 것으로 조사되었다. 과실 특성에서는 친환경 관리가 관행에 비하여 당도가 높게 나타났을 뿐만 아니라 명도(L)가 낮고 Hunter a 값도 높게 나타나 착색이 촉진되는 것을 확인할 수 있었다. 비가림 재배는 노지재배에 비하여 산 함량과 열과 발생이 낮게 나타났다. 수량에 있어서는 친환경 관리는 관행에 비하여 수량 감소가 없었다. 또한, 방제에 사용되는 약량을 감량하여도 수량 차이가 없어 적은 양으로도 효과적으로 대추 탄저병 방제가 가능할 것으로 판단된다.
이상의 결과를 요약하면, 기내 항균활성 검정에서 친환경 제제와 병 저항성 유도 신호전달물질은 탄저병균에 직접적인 항균활성을 나타내지 않았으나, 고농도에서는 보르도액과 황토유황합제에서 대조약제보다 강한 항균활성을 확인할 수 있었다. 또한, 약용 식물 추출물에서는 개똥쑥 지상부와 복숭아나무 수지 추출물이 대조약제보다 강한 직접적인 항균활성을 나타낸 것을 확인할 수 있었다. 실내 접종실험에서는 병 유도저항성 신호전달물질 처리에서 살리실산 처리에서 가장 높은 방제효과를 보였으며, 특히, 식물추출물 처리에서는 복숭아나무수지, 맨드라미 잎과 꽃 순으로 높은 방제효과를 보였다. 특히, 실내 접종에서 공시된 모든 약제 중 복숭아나무 수지 처리가 가장 높은 방제효과를 보였다. 수체 접종실험에서는 살리실산과 복숭아나무 수지, 질경이 꽃, 개똥쑥 전초 처리에서 대추 탄저병에 대한 높은 방제효과를 보였다. 특히, 복숭아나무 수지와 질경이 꽃의 경우 상처 접종에서도 탁월한 방제가를 확인할 수 있었다. 복숭아나무 수지는 기내 항균활성 검정, 실내 및 수체접종 등에서 공시된 모든 약제 중 높은 방제효과를 보이며, 대추 탄저병 방제에 가장 효과적인 친환경 후보물질로 선발하여 활용할 수 있을 것이라 판단된다. 또한, 포장에서 대추 친환경 방제효과 실험에서는 친환경 관리가 관행에 비하여 탄저병 방제가 및 생산량에서 차이가 없을 뿐만 아니라, 당도가 증가하고 착색이 촉진된 것을 확인할 수 있었다.
대추의 탄저병 방제용 친환경 후보제제 선발을 목적으로 수행한 연구에서, 공시한 친환경 제제, 신호전달물질, 식물추출물이 대추 탄저병 방제에 효과적인 것으로 조사되어, 이들 물질을 대추 탄저병 방제에서 친환경 후보물질로 선발하여 활용할 수 있을 것이라 생각된다. 아울러, 이들 물질을 활용한 대추 탄저병의 경제적 방제수준을 설정하고, 살포시기와 방법 등에 대한 추가 연구를 통하여, 대추 탄저병 친환경 방제에 대한 활용 가능성을 확인할 필요가 있다고 생각된다.

The anthracnose caused by Colletotrichum gloeosporioides, one of major diseases, induces severe damages in jujube (Zizyphus jujuba Miller) production in Korea. This study was carried out to evaluate inhibitory effects on anthracnose occurrence and pathogen growth by treating environment-friendly materials such as bordeaux mixture and loess-sulfur mixture and defense-response signaling molecules such as ethephon, hydrogen peroxide, methyl jasmonate and salicylic acid in jujube. In vitro test did not exhibit any antifungal activities against jujube anthracnose pathogen by treating environment-friendly materials and signaling chemicals in routinely applied content. Bordeaux mixture and loess-sulfur mixture with two-fold content showed the inhibition zones, 16.0 mm and 20.3 mm in diameter, respectively, which are more effective inhibitory effect than those of commercial synthetic chemicals (mancozeb). In the inhibition test of anthracnose lesion development by pathogen inoculation in detached jujube tree leaves, there was inhibition of lesion development by treating environment-friendly materials not in chemicals diluted by half but them in routinely applied content. In pathogen inoculation test in detached jujube fruits, better suppressive effects were shown in fruit of young stage than that of ripening stage. In vivo test on the jujube trees in pot showed that most of tested chemicals, treatment of salicylic acid (1 mM) resulted in the best suppressive effects in lesion development. It suggests that it is possible to manage the anthracnose incidence by treatment of environment-friendly materials such as bordeaux mixture and loess-sulfur mixture and signaling chemicals such as ethephon, hydrogen peroxide, methyl jasmonate, salicylic acid in jujube tree and fruits in jujube. Consequently, these findings indicate that environment-friendly materials and defense response signaling molecules could be used as suitable candidates for sustainable production of jujube.
Anthracnose is one of the serious diseases in jujube leaves and fruits resulting in reduced production and fruit quality in jujube production. The application of synthetic fungicide to control anthracnose development induces various side effects to require for the development of new safe biofungicide for sustainable fruit production. In this study, antifungal activities against Colletotrichum gloeosporioides and inhibition effect of anthracnose by ethyl acetate extracts of several medicinal plants were screened to select novel candidates applicable for control of anthracnose in jujube. Among medicinal plants, crude extracts from sweet wormwood and resin of peach trees showed inhibition of mycelial growth against C. gloeosporioides with inhibition zone of 15 mm and 17.7 mm in diameter in vitro antimicrobial activity test, respectively. There was inhibition in development of anthracnose lesion by 58.3% by sweet wormwood, 64.2% by cockscomb, and 60.1% by resin of peach tree and asian plantain in jujube fruits. There was more effective inhibition activity in development of anthracnose by medicinal plant extracts in young fruits than ripening ones. Extracts of tested medicinal plants showing antifungal activities against pathogen and inhibitory effects on anthracnose development could be used as environment-friendly biofungicides in management of anthracnose in jujube production.
Jujube has generally showed better flowering and growth in the comparatively high temperature, in 2015 and 2016, there was better weather condition with higher average temperature and low precipitation to grow jujube in the field compared to average weather condition. The results in field experiment in 2015 and 2016 showed that the occurrence of anthracnose of jujube fruit was high from the beginning of July to the middle of August, and tended to decrease from the end of August. There was no significant difference inhibition of anthracnose between environment-friendly management and conventional it. It was higher control value against anthracnose in rain shelter than open field. It is considered that the spray of environmental-friendly materials can be one of the effective strategies to control the anthracnose in safe jujube fruit production. It was found that it is more effective to control anthracnose under rain shelter cultivation than in open field treatment. In environmental-friendly cultivation, there were higher total soluble solids and better skin coloring of jujube fruits comparing with conventional cultivation. However, fruit cracking incidence was significantly lower in rain shelter cultivation than in open field cultivation. There was not decrease in the yield of fruits by environmental-friendly management compared to conventional cultivation for jujube production.
Therefore, environmental-friendly materials, signal molecules and medicinal plant extracts tested in this study are considered to be suitable for environmental-friendly control candidates of jujube anthracnose in the field.