search
Contact Us
HOME

  • Crossref logo
  • Crossref Similarity Check logo
Journal Search Engine

to

Search Advanced Search Adode Reader(link)
Download PDF Export Citaion korean bibliography PMC previewer
ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)
Journal of the Korean Society of International Agriculture Vol.34 No.2 pp.122-136
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2022.34.2.122

Research on Eco-Friendly Disinfection Technologies of Vegetable Seeds for Safe Production of Agricultural Crops

Min Jeong Kim, Chang Ki Shim*†, Jae-Yong Lee
Organic Agricultural Division, National Institute of Agricultural Sciences, Wanju 55365, Korea
† Corresponding author (Phone) +82-63-238-2554 (E-mail) ckshim@korea.kr
February 22, 2022 May 5, 2022 May 13, 2022

Abstract


Various eco-friendly seed disinfection technologies have been developed due to the increase in the global demand for organic food. In order to produce sustainable and eco-friendly agricultural products in Korea, seed disinfection technologies for the production of wholesome seedlings have been researched in diverse ways compared to how they were examined in advanced countries. Both domestically and internationally, the eco-friendly seed disinfection technologies to secure the horticultural crops have been treated by biological or physical methods, such as hot water treatment with ultrasonic disinfection technology, or applying organic agricultural materials like organic acids in plant extracts. However, from a practical perspective, various applied technologies can be implemented in farm fields to disinfect significant agricultural crops, such as lettuce, Chinese cabbage, radish, watermelon, cucumber, paprika, red pepper, ginger, ginseng, and sesame seeds.


eco-friendly , sustainable , organic seed , hot water treatment , seed disinfection

농산물 안전생산을 위한 채소종자의 친환경 소독기술

김민정, 심창기*†, 이재형
국립농업과학원 유기농업과

초록

    서 론

    2015년 이후 국내에서 친환경농산물 인증제도 중 “저농약 인증”이 폐지되었지만, 우리나라를 비롯해 미국, 유럽 등 전 세 계적으로 유기농산물의 생산 규모뿐만 아니라 유기농 식품의 소비가 증가하고 있는 추세이다(USDA, 2016;FiBL, 2017; Jung et al., 2020; KREI, 2021). 국내외적으로 친환경농업을 포함한 포함한 농업정책이 급속히 변화되고 있으며, 이는 기후 변화로 인한 농업 생산성 뿐만 아니라 범지구적인 환경의 변 화에 대해 농업이 가지고 있는 자정작용에 대한 기대가 높아지 고 있기 때문으로 사료된다(Jung et al., 2018;KREI, 2021).

    특히 이산화탄소 감축을 위한 범지구적인 노력의 일환으로 유기농업의 확대를 통해 탄소중립에 농업이 기여할 수 있을 길 을 찾고자 노력하고 있으며(Beckman et al., 2020), 이와 관련 하여 현재 국내에서는 친환경농업에 대한 사회적 관심이 집중 되고 있고, 친환경 농산물의 생산 확대가 요구되고 있다(Lim et al., 2020).

    유기농업의 근간이 되는 유기종자 사용에 따른 가치에 대해 서 새롭게 조명되고 있다(Aistara, 2011;Orsini et al., 2020). 유럽 20개국의 749명의 유기농업자를 대상으로 한 설문조사를 통해 유럽의 유기농업자들이 유기농 종자 사용에 영향을 미치 는 여러 구조적, 태도적 요인을 조사한 바, 설문에 응한 농부 들은 유기농 종자 사용에 대해 긍정적인 태도를 가지고 있으 며, 유기농 종자가 전체 유기농 부문, 특히 유기농 식품 생산 의 완전성을 지원하는 데 기여할 수 있다고 인식하고 있었다 (Orsini et al., 2020). 유기종자란 유기농법을 적용하여 재배한 농작물에서 채종된 종자를 의미한다(Steven et al., 2004; IFOAM, 2011;Mathew and Kristina, 2016;NOP, 2017). 즉 농약, 화학비료 등 인위적으로 합성된 제품이 아닌 유기농업 자재만을 이용하여 생산하고 채종된 종자를 말한다.

    한편, 종자전염성 식물병원균에 의한 경제적인 피해는 매우 큰 것으로 조사되었다(Neergaard, 1977). 친환경 종자소독기술 인 온탕침지법은 1920년대 미국에서 양배추에 발생하는 양배 추 뿌리마름병(Phoma lingam)을 방제하기 위해 표준화 되었 으며 지금까지도 지속적으로 이용되고 있다(Walker, 1923). 이 방법은 우리나라에서는 주로 벼 키다리병(Park et al., 2003)을 방제하기 위해 소개되었는데, 다양한 식물병원균 중에서도 Alternaria spp.나 Phoma spp.와 같은 식물병원균의 살균효과 가 80~95%인 것으로 보고하였다(Nega et al., 2003).

    국제유기농운동연명(IFOAM, 2011)은 유기종자 사용에 대해 『유기농에서는 유기종자를 사용하는 것이 원칙이며, GMO종 자나 화학적으로 처리한 종자를 사용할 수 없다. 다만, 일반적 인 방법으로 유기종자를 구할 수 없을 때는 예외로 한다.』라 고 규정하고 있다.

    국 내·외 유기농 인증기관에서는 유기농산물 생산을 위해 가 능한 우수한 품질의 유기종자와 종묘를 사용할 것을 요구하고 있으며(NOP, 2017), 유기종자나 종묘가 이용 가능하지 않은 경우, 모든 인증기관은 관행적으로 재배되었지만 화학처리를 하지 않은 종자와 종묘를 사용할 수 있다고 규정하고 있다 (IFOAM, 2003;ISTA, 2003;FiBL, 2011;USDA, 2016; MAF, 2021).

    IFOAM(2011)과 UgoCert(2019)는 만약 유기종자 및 화학적 으로 처리되지 않은 종자를 구할 수 없을 경우 일반 종자의 사용을 허용하고 있다. 그러나, KRAV, Sweden(2008)은 화학 적으로 처리된 종자의 사용을 허용하지 않는다. EU와 NOP (미국)의 경우, 정부에서 종자처리가 요구되거나 유기종자 이 용이 불가능할 경우 식물위생의 목적으로 화학적으로 처리된 종자와 종묘가 허용된다. 그러나 전 세계적으로 유기농 재배 에 있어 GMO종자와 종묘의 사용을 금지하고 있다(FiBL, 2011;NOP. 2017).

    우리나라는 아직까지 유기종자에 대한 관리규정이 확립되지 않았으나, 국제기준(IFOAM, Codex)을 준용하고자 노력하고 있다. 국내 유기종자로 사용 가능한 잡곡 종자에 대하여 ‘흙 살림’에서 구할 수 있으며 무농약 옥수수 종자는 ‘강원도농업 기술원 옥수수연구소’에서 생산하여 강원도 홍천군농협에서 판 매하고 있다. 소규모 토종 종자 동호회를 중심으로 자가 채종 한 종자를 교환하기도 하지만 국내 유기종자의 시장은 미미한 실정이다(NIAS, 2011;Shim et al., 2019).

    우리나라의 유기농산물 인증체계에서는 유기종자를 구하기 어려운 현실을 감안하여 일반종자를 사용하여도 유기농산물 인증을 받을 수 있다. 하지만 국제적으로 유기종자의 사용에 대한 엄격한 기준 적용이 예상되므로 국내 유기종자 시장의 확장과 유기종자 관련 인증기준의 정립이 시급하다(Kim, 2018).

    그러나 유기농업에서 유기종자의 사용이 원칙이나 현재는 대부분 화학적으로 코팅 처리된 일반종자를 사용하고 있다 (Willer and Lernoud, 2016). 향후 유기농업에서 관행종자의 사용이 허용되지 않을 것으로 예측하고 있다(Nega et al., 2003;Shim et al., 2019).

    유기재배에서 유기종자 사용을 법제도화 하는 방안에 대하 여 논의 되고 있으나, 지금까지 규제하지 않던 유기종자 사용 에 대한 규제가 갑자기 이루어지는 것은 전체 유기농업의 생 산성에까지 영향을 미칠 뿐만 아니라, 우리나라의 유기인증기 준의 한계와 종자관련 법제도의 복잡성 등으로 인한 새로운 문제가 발생할 수 있을 것으로 보고하고 있다(Kim, 2018).

    종자는 작물 재배기간 중에 다양한 식물병원균과 해충에 의 해 오염 또는 감염될 수 있으므로 육묘 또는 재배기간 중에 식물병으로 인해 농작물 생산에 큰 피해를 줄 수 있다(Gitaitis and Walcott, 2007). 국내외에서 종자 전염성 및 감염성 식물 병원균을 소독하기 위하여 온탕침지법을 기반으로 한 친환경 종자소독기술이 먼저 개발되었으며, 물리적 방법(Miller et al., 2005), 생물학적 방법(Vannacci and Harman, 1987) 및 식물 분말과 추출물(de Lima et al., 2016;Choi, 2017) 등 천연물 을 이용하는 친환경 종자소독기술도 개발되었다.

    유지 종자(oil seed)의 건전성을 높이기 위한 생물학적인 한 방법으로 발효식품에서 분리한 Bacillus amyloliquefaciens Gcj2-1와 B. amyloliquefaciens Gcj3-1는 실내실험과 온실조건 에서 참깨 종자전염성 식물병원 방제에 효과적인 것으로 보고 하였다(Kim et al., 2015).

    따라서 본 논문에서는 원예작물의 유기재배에 있어 건전묘 생산 및 안정적인 유기 농산물 생산에 기여하고자 다양한 원 예작물에 대한 친환경적인 종자소독기술인 온탕침지법과 유기 농업자재를 활용한 종자소독기술을 중심으로 기존의 연구결과 들을 정리하여 보다 효율적인 종자소독기술 개발을 위한 기초 자료로 제공코자 하였다.

    유기종자 소독의 중요성

    작물에 발생하는 다양한 식물병원성 곰팡이, 세균, 바이러스 는 종자로 전염될 수 있어, 병원체가 오염되지 않은 건전종자 확보가 유기농업 실천에 매우 중요하다(Emily, 2016). 따라서 유기농 작물 재배에서는 병해충 저항성 품종의 선택이나 내재 해성이 우수한 품종을 선택하여 재배하는 것이 바람직하다. 종 자는 농산물의 품질과 수량을 결정할 뿐 아니라 재배과정에서 발생할 수 있는 병해충의 피해, 환경장해 등에 대응하는 저항 성의 정도를 결정하기 때문에 지역, 환경, 생산, 유통, 가공, 저장 등 모든 생산과정에 영향을 준다(IFOAM, 2003a;Groot et al., 2005a, 2005b; FiBL:, 2011).

    작물 재배 중에 감염된 다양한 병원체가 종자에 잠복하여 있을 수 있다. 감염된 종자의 비율이 낮아도 포장에서 식물병 이 발생할 경우 1차 전염원의 역할을 하기 때문에 식물병이 빠르게 확산되어 농작물의 생산에 큰 피해를 줄 수 있다. 따 라서 종자 표면에 부착되어 있거나 내부에 감염되어 있는 병 원균을 제거하기 위한 친환경적인 종자소독기술을 적절히 활 용하는 것이 필요로 하다(IFOAM, 2003a;Gupta and Thind, 2006).

    국내에서 주요 작물별 종자전염성 병해를 Table 1에 나타내 었으며, 대부분의 종자 전염성 병원균들이 농가포장에서도 심 각한 문제가 되는 것으로 알려져 있다(Table 1). 유기 채소류 종자의 곰팡이 오염도를 조사하였더니, 우점하는 곰팡이는 Alternaria sp.(23.1~85.5%) > Aspergillus sp.(14.5~80.5%) > Penicillium sp.(35.5~75.4%) > Cladosporium sp.(5.4%) 순으로 나타났으며 양배추 종자에서도 3종(Penicillium sp., Aspergillus sp., Alternaria sp.)의 곰팡이가 모두 검출되었다(Table 2, Fig. 1)(Kim et al., 2020). 유기 채소류 종자에서 세균 오염도를 조사한 바, 우점한 세균은 Pseudomonas sp. 이었으며, 엽채류 의 종류에 따라 세균의 오염도는 다양하게 나타났다. 배추가 18.3%로 가장 낮게 나타났으며 수박은 75.0%로 가장 높게 검 출되었다(Kim et al., 2020). Yoo et al.(1993)과 Kim(1986) 은 국내시판 채소종자에 대하여 검은빛썩음병(Xanthomonas campestris pv. campestri) 감염여부를 조사한 결과 수입 양배 추 종자에서 검은빛썩음병균 등 다양한 종자전염성 식물병원 균을 검출하였다. 또한 십자화과 채소재배포장에서 발병을 조 사한 결과 검은빛썩음병이 양배추에서는 매우 중요한 병해인 것으로 나타났다(Kim, 1986).

    미국 OMRI(Organic Material Review Institute)에서는 “종 자 처리의 목적은 다음 중 하나 이상의 방식으로 종자의 성능 을 향상시키는 것”이라고 정의하고 있으며 유기종자 소독에 대하여 「대부분의 종자 보호제는 유기농 재배자에게는 옵션 이 아니다. 하지만, 프라이밍(priming), 펠릿화(pelletizing), 온 수 또는 USDA-NOP(National Organic Program)의 허용 보 호제 사용과 같은 종자 처리가 있는데, 이는 종자의 성능을 향상시키기 위해 유기재배 농민들이 사용할 수 있다.」라고 기술하고 있다(OMRI, 2010).

    유기종자의 건전성 확보는 온수(Baek et al., 2015;Higgins, 2020), 생물학적(미생물)(Germains Seed Technology, 2016), 식물 추출물, 표백소독(du Toit and Hermandez-Perez, 2005), 미산성 전해수(Chun et al., 2012), 수산화동(Park et al., 2018) 및 초음파(Kim et al., 2019)를 포함하는 광범위한 치료가 범주이다. 이러한 처리는 종자로부터 종자 전염성 병 원균을 제거하거나 발아 종자가 토양 중 병원체의 공격으로부 터 보호함으로써 종자 및 묘목 건전성을 향상시킬 수 있을 것 으로 보고되었다(IFOAM, 2003;ISTA, 2003;Raudales and McSpadden, 2008).

    온탕침지법

    이러한 기술 중에서 온탕침지법은 가장 오래된 물리적인 종 자 소독기술로 보리, 밀의 비린깜부기병(Ustilago nuda)(Jensen, 1988)과 귀리의 겉깜부기병(Ustilago avenae)을 예방하기 위해 개발되었다. 국내에서 온탕침지법에 의한 종자소독연구는 원 예작물보다는 주로 식량작물인 벼 키다리병(Gibberella fujikuroi)과 맥류 깜부기병을 방제하기 위한 기술로 개발되었 으며 활용되었다. 온탕침지법을 활용한 원예작물의 종자소독 에 관한 연구는 1920년대에 미국에서 배추뿌리썩음병(Phoma lingam) (Gabrielson, 1983) 방제기술로 개발되었고, 당근 (Hermansen et al., 2000), 시금치 (du Toit and Hernandez- Perez, 2005), 토마토 (Kasselaki et al., 2008) 등 다양한 원 예작물의 종자소독기술로 개발되었다.

    전형적인 온탕침지 과정은 다음과 같다. 첫 번째, 38°C 물 에서 종자를 데우기. 두 번째, 작물 종에 따라 50°C 수조에서 20~25분 동안 종자를 침지하기. 세 번째, 5분 동안 종자를 찬 물에 냉각하기. 끝으로, 종자의 배가 뜨거운 물에서 죽거나 차 가운 물에서 불완전하게 휴면상태로 돌아갈 수 있기 때문에 냉수 침지 후, 급속으로 온탕소독종자를 건조하는데, 이는 온 탕침지 온도와 시간 조절의 정확성이 중요하기 때문이다(Singh et al., 2020).

    국외에서 원예작물의 실용적인 친환경 종자소독기술로 주로 개발되어 활용되고 있는 것은 온탕침지법이다(Hermansen et al., 2000;Nega et al., 2001;Nega et al., 2003;Miller and Lewis, 2004;de Lima et al., 2016).

    온수처리는 시간이 지남에 따라 활력을 감소시킬 수 있으므 로 온수 처리 종자는 계절보다 오래 유지해서는 안 된다. 또 한 오래된 종자 또는 활력이 낮은 종자는 온수 처리 스트레스 에 잘 반응하지 않아 생존력이 저하 될 수 있으므로, 활력이 높은 신선한 종자만 온수 처리를 해야 한다. 종자의 저장 수 명은 처리에 의해 감소될 수 있으므로 온수 처리 종자는 한 시즌 내에 사용해야 한다(Miller and Ivey, 2005;Kim et al., 2017;Singh et al., 2019).

    국외 원예작물 친환경 종자 소독기술

    유럽연합 집행위원회 규정(EC) No. 1452/2003 및 미국 OMRI에서는 유기농 종자만 유기농 원예에 사용해야 한다고 명시하고 깨끗한 종자로 작물 생산을 시작하는 것이 건강한 작물의 기본이 된다고 한다(OMRI; 2010; Schmitt et al., 2008). 기계적 처리, 열처리, 방사선 및 산화환원 처리를 포함 한 물리적 종자 처리는 매우 효과적일 수 있고, 유기 또는 무 기 성질을 가지는 천연 화합물의 사용은 또 다른 유용한 도구 로 인식되고 있다. 그래서, 종자소독을 위해 사용할 수 있는 유기 화합물로 식물 추출물, 식물정유(essential oil) 및 정제된 미생물 화합물을 포함하고 있다(Daniel et al., 2001;Weiss and Hammes, 2005;van der Wolf et al., 2008;van Beckhoven et al., 2008;de Lima et al, 2016). 특히, 길항 미생물의 사용에 기초한 생물학적 방제는 종자매개 질병을 방 제하는데 효과적이고 지속 가능한 방법으로 간주하고 있다 (Vannacci and Harman, 1987;Harman and Nelson, 1994;Rhodes and Powell, 1994).

    온탕침지법의 처리조건은 작물마다 조금씩 차이가 있으나 처리 온도는 38~55°C이며, 처리 시간은 10~30분이다. 또한 열풍을 이용한 종자소독기술의 경우 70~75°C이며, 시간은 90 분~7일인 것으로 작물에 따른 처리조건에 커다란 차이를 보 이는 것으로 나타났다. 또한 식물추출물인 팀오일(Thyme oil) 을 이용한 양배추의 종자소독기술이 개발되었다(Table 3). De Toit et al.(2005)은 온탕침지법의 단점을 보완하고자 온탕침지법 과 Chlorine을 동시에 처리하는 시금치 종자의 Cladosporium variabile, Stemphylium botryosum, and Verticillium dahliae 등 의 곰팡이 병원균을 소독하는 기술을 개발하였다.

    이상으로, 선진국에서 개발된 원예작물 종자의 친환경 종자 소독기술을 요약해 보았다. 원예작물 종자의 친환경 종자소독 기술은 온탕침지기술이 가장 많이 개발되었고 활용되고 있는 것으로 나타났다. 특히, 온탕침지법에 의한 원예작물의 종자소 독효과를 보면 처리온도와 처리시간이 높아지면 식물병원균의 소독효과는 상승하지만, 종자의 발아율이 급격하게 떨어지기 때문에, 작물 종자마다 정해진 처리 온도와 시간을 준수해야 만 높은 종자 소독효과를 기대할 수 있는 것으로 보인다.

    국내 원예작물 친환경 종자 소독기술

    국내에서 개발된 원예작물의 친환경 종자 소독기술은 선진국 에 비해 유기농업자재인 NaDCC(Sodium Dichloroisocyanurate), 베이킹소다, 프로피온산, 황토유황합제, 석회유황합제, 팀오일 등을 단독 또는 초음파 처리나 온탕침지법과 병행하여 사용함 으로써 기존의 온탕침지법의 종자 소독효과를 증진시키고자 다양한 친환경 종자 소독기술이 개발되었다(Table 4). 온탕침 지법의 처리조건은 작물마다 차이가 있으며 온탕침지 처리 온 도는 25~55°C이며, 처리 시간은 10분~12시간으로 매우 범위 가 다양하였다.

    국내에서 종자의 물리적 소독처리 기술 중에서 온탕침지법 (Choi et al., 2001)은 주로 식량작물 종자를 소독하기 위해 개발되었고 건열처리 방법(Kim and Lee, 2001;Park, 2016;Yun et al., 2011)은 주로 대립의 채소종자의 바이러스, 곰팡이 및 세균을 소독하기 위한 방법으로 개발되었고 Cold plasma(Joo et al., 2020;Kim, 2017)를 이용한 새싹종자나 원예작물 종자의 소독기술로 연구되었다.

    하지만, 온탕침지법에 의한 종자 소독기술은 작물별로 처리 조건(온도, 처리시간 등)이 달리해야 하고 처리방법에 따라 다 양한 소독효과를 보이고 있어 이를 보완하기 위해 황토유황 (Lee and Kim, 2010; Kim et al., 2018), CaOCl(Park, et al., 2009), NaOCl (Ku et al., 1993;Lee et al., 2012), 전 기분해 중성수와 마이크로 나노버블 오존수(Lee et al., 2012), 초음파(Lee and Kim, 2010) 등의 기술을 같이 적용하는 방법 도 연구되었다. 또한 온탕침지법을 개선하여 온탕침지법과 황 토유황합제(Kim et al., 2019), 초음파와 베이킹소다(Kim et al., 2020) 등의 종자소독기술이 지속적으로 개발되고 있다.

    온탕침지 소독기술을 이용한 상추와 배추 종자 소독기술

    Lee et al.(2007)은 유기재배 엽채류 종자별 최적 온탕침지 조건은 상추는 45°C에서 25분, 배추는 50°C에서 25분인 것으 로 나타났다(Table 5). 또한 온탕침지법 이외에 황토유황합제, 식물추출물(님(Neem), 데리스(Derris), 고삼(Sophora)), 베이킹 소다 등의 유기농업자재와 혼용으로 처리한바, 최적 온탕침지 조건은 상추는 45°C에서 25분, 배추는 50°C에서 25분인 것으 로 개선된 효과를 보이는 것으로 나타났다(Table 5).

    온탕침지 소독기술을 이용한 무 종자 소독기술

    Lee et al.(2007)은 무 유기종자 최적 온탕침지 조건을 구 명하기 위해 선별한 무 종자를 거즈에 싸서 온도가 조절된 수 조에 침지한다. 무 종자 침지처리가 끝나면 소독한 종자를 차 가운 물(살균수)에 바로 담궈 반응을 멈추게 한 후, 발아실험 을 진행하였다. 무 유기종자의 최적 온탕침지 조건은 50°C에 서 25분 처리하는 것으로 나타났다(Table 5).

    온탕침지 및 건열 처리에 의한 수박종자 과실썩음병 소독기술

    Lee et al.(2013)은 국내에서 수박과일썩음병은 2009년 이후 경남 하동, 충남 논산 등 많은 지역의 육묘장이나 농가에서 발생되어 잦은 분쟁 요인으로 대두되고 있다. 특히 수박 재배 시설 및 육묘장 등 수박의 과일썩음병이 발생하고 있어, 친환 경 종자소독 기술의 개발이 시급하다.

    수박을 포함한 박과 작물에 과실 썩음병(Bacterial Fruit Blotch, BFB)을 일으키는 병원성 세균(Acidovorax citrulli)은 1998년 이후 미국에서의 대발생 이후 세계적으로 확산되어 우 리나라는 물론이고, 우리나라 박과 채소종자의 주요 채종 장 소인 중국, 태국, 동남아 국가에서도 폭넓게 발생하고 있어서 막대한 피해를 야기하고 있다. 이를 해결하기 위해 건열처리 를 통해 종자를 소독하고 있으나, 많은 시간과 비용이 소요되 어 개선이 필요하다(Joo et al., 2020).

    수박 종자의 온탕침지 온도를 55~60°C로 설정하여 소독한 후 발아율을 조사한 결과 처리 2일차에는 55°C와 60°C에서는 발아율이 현저하게 떨어졌으나 처리 5일차에는 모든 온도에서 발아율이 회복되었다. 수박 종자의 온탕침지소독을 50°C와 55°C에서 25분, 30분간 소독한 처리구에서는 발아 17일 후까 지 병이 전혀 발병되지 않았으나 온탕침지소독을 하지 않은 무처리구에서는 7일 후부터 100%의 발병률을 보여 유의적으 로 온탕침지법에 의한 수박종자의 소독효과가 우수한 것으로 나타났다(Table 6). 그러나 온탕침지소독 온도를 60°C로 할 경 우 25~30분간 수박 종자의 발아율이 83.3%로 낮아지는 것으 로 나타나므로 수박종자 소독을 위한 적정 온도 선정 시, 주 의하여야 한다 (Lee et al., 2013).

    온탕침지 소독기술을 이용한 오이종자 소독기술

    Lee et al.(2009)은 오이 유기종자 최적 온탕침지 조건을 구 명하기 위한 선별한 오이 종자를 거즈에 싸서 온도가 조절된 수조에 침지한다. 침지처리가 끝나면 종자를 차가운 물(살균수) 에 바로 담궈 반응을 멈추게 한 후 발아 시켰다. 오이 유기종 자의 최적 온탕침지 조건은 50°C에서 25분 처리하는 것으로 나타났다(Table 7).

    온탕침지 소독기술을 이용한 고추 종자 소독기술

    고추 세균성 점무늬병균(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)이 감염된 고추종자(하나, 녹광품종)를 이용하여, 열수처리 효과를 검정하였다(Baek et al., 2015). 열수처리방법 은 먼저 고추종자를 38°C 물에 10분간 침지하여 전처리한 후, 40°C, 49°C, 52°C 및 55°C에서 온도별로 30분간 침지하였으 며 열수처리한 고추종자는 묘판에 파종, 12일 후 열수처리온 도별 고추 세균성 점무늬병의 발생정도를 검정한 결과, 열수 처리를 하지 않은 무처리는 100%인 반면, 52°C, 55°C 열수 처리구는 1%로 나타났다(Baek et al., 2015).

    따라서, 52°C, 55°C에서 열수처리한 고추종자의 세균성 점 무늬병의 방제효과는 99%로 매우 높았다. 하지만, 열수처리 시, 주의점으로 열수처리 온도가 50°C 미만일 때는 방제효과 가 감소하므로 온도조절에 유의해야 한다(Table 8).

    Baek et al.(2015)은 고추 세균성 점무늬병은 발생 초기에 고추 잎에 수침상을 보이며, 고추생육을 저하시켰다. 유묘에 감염될 경우 고사주가 많이 발생하며, 무감염주에 비해 생육 이 현저히 감소하는 것으로 보고된 바 있어 건전묘 육성을 위 한 종자소독기술이 필요로 하다.

    온탕침지에 의한 생강(씨 생강) 소독기술

    Lee(2015)은 중부지역 생강 정식 적기인 4월 하순~5월 상 순 경에 볍씨온탕침지기를 활용하여 씨 생강을 25°C의 일정 한 물 온도에 12시간 온탕침지하여 싹을 틔워서 파종한 후 일 반 생강 재배법에 준하여 관리한 후 생육을 비교한 결과, 온 탕침지에 의한 생강 소독 후, 싹을 틔워서 재배하였더니 관행 재배 보다 출현이 5일 빠르고, 생육특성이 우수하여 수량이 11% 증수되어 소득 증대효과가 기대된다(Table 9).

    생강과 같은 영양체 작물의 종강을 소독하기 위한 친환경 소독기술은 국내외적으로 매우 드물며, 화학농약을 처리하는 관행의 소독방법보다 오히려 온탕침지를 할 경우 생강의 출현 이 빨라지는 이점이 있는 것으로 나타나, 생강과 함께 재배면 적이 증가하고 있는 강황과 같은 영양체 작물에 적용할 수 있 도록 처리방법의 개선이 필요할 것으로 생각한다.

    온탕침지 처리에 의한 참깨종자 소독기술

    참깨종자는 다양한 종자전염성 병원균에 오염되어 있어 육 묘과정 중에 부패율이 매우 높아 참깨 유기재배를 위해서는 종자소독기술의 개발이 필요하다. Kim et al.(2013)에의하면 참깨종자를 거즈에 싸서 열수 온도를 40~75°C, 소독시간은 10~60분까지 차등을 두어 실시한 후 발아율과 종자 감염율을 조사하였더니, 열수소독 조건은 50°C에서 20~25분간 침지한 후, 침지처리가 끝나면 처리종자를 냉수에 1시간 담근 후 파 종하는 것이 종자 발아율 증진 및 종자 감염율 경감효과가 가 장 우수한 것으로 나타났다(Table 10).

    Table 10에서 볼 수 있듯이 참깨와 같은 소립종자의 경우 온탕침지 조건인 물 온도와 침지 시간이 참깨종자의 소독효과 를 좌우하지만 종자의 발아율에도 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 향후, 참깨나 들깨 종자와 같은 소립종자의 경우, 작물별로 적정한 온탕침지 처리조건의 개발이 필요할 것 으로 생각된다.

    식물 추출물과 정유 처리

    식물 추출물과 오일을 종자 처리로 평가하는 것은 새로운 연구 분야이므로 현재 그 효능에 대한 데이터는 거의 없다. 그러나 백리향(Thymus quinquecostatus CELAK), 계피 (Cinnamomum japonicum SIEB), 정향(Syzygium aromaticum Merrill et Perry), 레몬그라스(Cymbopogon citratus), 오레가노 (Origanum vulgare L.) 및 마늘(Allium sativum L.)과 같은 식물체로부터 추출한 식물성 오일은 모잘록병(Rhizoctonia solani)을 억제할 가능성이 있으며, 타임오일은 종자 처리제로 유럽에서 사용되고 있다. 정제한 대두 또는 미네랄 오일은 옥 수수와 대두의 저장병과 관련된 곰팡이를 감소시키는 것으로 나타났다. 그러나 식물정유를 기반으로 종자 소독처리 시술을 개발하기 위해서는 식물병원균 억제 가능성에 대한 추가 연구 가 필요한 것으로 제시하고 있다(van der Wolf et al., 2008).

    양명아주(Chenopodium ambrosioides), 황피(Clausena pentaphylla), 털박하(Mentha arvensis) 및 홀리바질(Ocimum sanctum) 등의 식물에서 유래한 에센셜 오일은 접촉에 민감하 고 비둘기 완두콩 종자와 관련된 팥바구미(Callosobruchus chinensis) 및 콩바구미(C. maculatus)에 대한 훈증 독성 물질 로 작용한다(Pandey et al., 2011a). 유사하게, 탠지(Tanacetum nubigenum)의 에센셜 오일은 저장 중 밀에 영향을 미치는 거 짓쌀도둑거저리(Tribolium castaneum)에 대해 상당한 구충제 및 훈증제 독성을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 따라서 식 물 추출물과 정유는 침투이행성이 낮은 유기농업자재를 대신 하여 훈증효과를 통한 종자전염성 병해 및 종자를 가해하는 해충방제 기술로 활용 가능성이 높을 것으로 생각한다(Haider et al., 2015).

    소독제 처리

    볍씨 소독 시, 온탕침지법을 대신하여 소독제인 차아염소산 나트륨(NaOCl)을 사용하고(Shin et al., 2014) 있으나 차아염 소산나트륨은 종자 표면의 병원균을 제거할 수 있지만 종자 껍질 아래의 병원균은 제거하지 못하여 침투이행성은 낮은 것 으로 되었다(du Toit and Hermandez-Perez, 2005). 채소종자 의 세균성 병원균을 소독하는 기술로 온탕침지법과 Chlorine 을 동시에 처리하는 기술로 실용화한 사례도 있다(Miller et al., 2005).

    세계식량보건기구(WHO)에서는 NaOCl은 안전한 식수의 소 독제로 최대 잔류 오염 수준을 초과하지 않는 한, 유기재배 농장에서 농업용 농기구의 소독을 위한 세척수로 허용되고 있 으며, 현재 허용되는 염소의 함량은 4 ppm으로 규정하고 있 다(Rao, 2007).

    NaDCC를 이용한 착색단고추 종자 소독기술

    Jee(2004)에 의하면 수입 착색단고추 종자 13품종 중 2개 품종을 제외한 11개 품종은 곰팡이나 세균에 감염되어 있었으 며 평균 감염율은 14.2%와 37.4%로 높게 나타났다. 종자소독 제인 NaDCC 처리농도를 1000 ppm으로 하여 착색단고추 종 자를 30분 침지하고 깨끗한 물로 세척 후 파종하여 세균과 곰 팡이의 소독효과를 조사하였더니, 착색단고추 종자의 소독효 과는 곰팡이와 세균 모두 100% 소독효과를 보였다(Fig. 2).

    Fig. 2에서 볼 수 있듯이 소독제인 시안산나트륨(NaDCC)을 이용한 착색다고추의 종자 소독효과는 일반적으로 사용되고 있는 화학살균제(Prochloraz Mn, Thioram)에 비해 유의적으로 살균효과가 높은 것으로 나타났으며, 농업적으로 신고배의 개 화기에 검은별무늬병(Venturia nashicola)을 방제하기 위해 처 리할 경우, 무처리에 비해 23.6~26.2% 이하로 발병되는 것으 로 연구되어(Nam et al., 2014), 착색단고추 종자의 친환경적 인 종자소독제로 활용 가능성이 높을 것으로 생각된다.

    생물학적 종자 처리

    종자의 생물학적 처리기술은 단독, 프라이밍 및 펠릿화 공 정과 함께 식물 묘종의 건전성을 개선하기 위해 개발되었다 (Kim et al., 2015). 현재 시판되는 제품으로는 Kodiak (Bacillus subtilis, Bayer CropSciences), Mycostop(Streptomyces grieseoviridis, Germains), SoilGard(Gliocladium virens, Certis), T-22 Planter Box(Trichoderma harzianum, Germains) 및 Actinovate(Streptomyces lydicus WYEC 108, Germains) 등 이 있다(Table 11).

    Table 11에서와 같이 사용화된 길항미생물(Bacillus 속, Streptomyces 속, Gliocladium 속 및 Trichoderma 속)을 이용 한 종자처리방법은 적용 가능한 작물의 범위가 매우 넓었으며, EU의 STOVE(2006)나 미국의 OMRI(2010)에서는 종자의 건 전성 확보를 위한 길항 미생물의 사용에 기초한 생물학적 처 리방법이 종자전염성 식물병을 방제하는데 효과적이고 지속 가능한 방법(Vannacci and Harman, 1987;Harman and Nelson, 1994;Rhodes and Powell, 1994)으로 간주하고 있어 지속적인 개발과 미생물의 수명을 널리는 연구가 필요할 것으 로 사료된다.

    결 론

    국내에서 대부분의 종자 전염성 병원균들이 농가포장에서도 심각한 문제가 되는 것으로 알려져 있다. 선진국에서 개발된 원예작물 종자의 친환경 소독기술은 온탕침지기술이 일반화 되어 있으며, 대상작물은 대부분 배추과와 가지과 작물에 집 중되어 개발되었으며 종자 처리조건 및 시간에 대한 제한적인 요건을 보완하기 위한 연구들이 진행되었다.

    국내에서도 원예작물의 친환경 종자소독기술로 온탕침지기 술이 일반화 되어 있으며, 대상작물로는 배추과, 박과 및 가지 과 작물에 집중되어 있고 선진국에 비해 양파와 인삼종자에 대한 친환경 종자소독기술이 추가적으로 개발되었다.

    국내외적으로 온탕침지법에 의한 원예작물의 친환경 종자소 독기술을 개선하고자 식물성 오일, 유기농업자재 및 생물적 방 제인자를 활용한 친환경 종자소독기술이 개발되어 원예작물의 종자소독효과를 증진하고 소독종자의 입묘율을 높이는데 기여 하였다.

    특히, 침투이행성이 낮은 유기농업자재를 대신하여 훈증효 과를 통한 살균, 살충효과를 기대할 수 있는 식물 추출물과 정유를 이용한 지속적인 친환경 종자소독기술의 개발이 필요 할 것으로 생각한다.

    소비자들이 유기농산물을 선호하는 가장 큰 이유는 유기농 산물과 가공식품에 대한 안전성 때문이라고 알려져 있다((Kim and Kim, 1993). 소비자들의 가장 기초적인 욕구를 만족시키 기 위해서는 무엇보다도 유기종자 사용과 같은 유기농업의 기 본에 충실해야 하고 농업인과 소비자 상호간의 신뢰성을 높일 수 있을 것으로 생각한다.

    건전한 유기종자 생산과 친환경 종자소독기술의 개발은 사 용이 소비자의 신뢰도를 높이는 하나의 방안이 될 수 있을 것 으로 생각된다. 또한 친환경 종자소독기술은 유기농 작물 재 배에 있어 건전성을 확보하는데 매우 중요하다. 따라서 보다 다양한 원예작물에 적합한 친환경 종자소독기술의 개발이 필 요할 것으로 생각한다.

    적 요

    전세계적으로 친환경 유기농산물의 수요의 증가와 생산면적 의 확대로 유기재배에 맞는 다양한 친환경 종자소독기술이 개 발되어 왔다. 친환경 유기재배의 실천에 가장 어려운 부분은 병해충 관리로 화학약제를 사용하는 관행재배에 비해 매우 어 려운 실정이다.

    1. 국내에서도 친환경 농업의 성장과 더불어 안정적인 친환 경 농산물 생산하고자 건전묘를 생산을 위한 친환경 종자소독 기술이 선진국에 비해 다양하게 개발되어 왔다.

    2. 국내적으로 원예작물 종자의 건전성 확보를 위한 친환경 종자소독기술로 물리적 방법인 온탕침지법과 초음파소독기술, 식물추출물과 유기산 등 유기농업자재를 활용한 종자소독기술 및 생물학적 종자소독기술 등이 개발되었다.

    3. 하지만, 실용적인 측면에서 온탕침지 소독기술을 기본으 로 하는 다양한 응용기술들이 농업현장에서 상추, 배추, 무, 수 박, 오이, 착색단고추, 고추, 생강, 인삼 및 참깨 등의 중요 원 예작물의 친환경 종자소독기술로 적용될 수 있을 것으로 생각 된다.

    ACKNOWLEDGMENTS

    본 연구는 농촌진흥청 국립농업과학원 농업과학기술 연구 개 발사업(과제번호 : PJ01475401)의 지원에 의해 이루어진 것임.

    Figure

    KSIA-34-2-122_F1.gif

    Light microscopic observation of fungi (Alternaria sp. (A, B), Aspergillus sp. (C, D), Cladosporium sp. (E, F)) and bacteria (Pseudomonas sp. (G, H)) on lettuce seed (X400) (Kim et al., 2020).

    KSIA-34-2-122_F2.gif

    Disinfecting effect of colored paprika seeds by seed disinfectant.

    Table

    Major seed borne disease according to the crops.

    Comparison of contamination rate of fungi and bacteria by vegetable seeds.

    Eco-environmental friendly seed disinfection techniques for horticultural crops in countries abroad.

    Eco-environmental friendly seed disinfection techniques for horticultural crops in Korea.

    Effect of hot water treatment conditions on seed germination rate and seedling growth.

    Watermelon fruit rot infection rate by temperature and time of immersion in hot water.

    Effect of optimal hot water treatment by vegetable type on seed germination and seedling growth.

    Investigation of the control efficacy and growth of hot pepper contaminated with bacterial leaf spot disease by hot water treatment.

    Disinfection effect before sowing of ginger seed by the hot water immersion method.

    Effect of hot water treatment temperature and time on disinfection and germination of sesame seeds.

    Example of applied seed crops according to biological control agents.

    Reference

    1. Ark, P.A. , Gardner, M.W. 1944. Carrot bacterial blight as it affects the roots. Phytopathol. 34:416–420
    2. Baek, C.K. , Park, J.H. , Han, G.S. , Lee, P.H. , Park, M.J. 2015. Proposal of a method for controlling pepper bacterial streak through hot water treatment of red pepper seeds. Rural Development and Administration. Jeonju, Korea. (In Korean) (https://www.nongsaro.go.kr/portal/remoteFileView.do?url=http://atis.rda.go.kr/rdais/commonModule/fileDownloadExcel.vw?file_name=/atis/performance/outputcommon/20151113/)
    3. Beckman, J. , Ivanic, M. , Jelliffe, J.L. , Baquedano, F.G. , Scott, S.G. 2020. Economic and food security impacts of agricultural input reduction under the European Union Green Deal’s farm to fork and biodiversity strategies. Economic 30. U.S. Department of Agriculture, Economic Research Service.
    4. van Beckhoven, J. , Bimbaum, Y. , van der Zouwen, P.S. , Groot, S.P.C. 2008. Disinfection of vegetable seed by treatment with essential oils, organic acids and plant extracts. Seed Sci. Technol. 36:76-78.
    5. Boucher, J. , Nixon, G. , Hazzard, R. , Wick, R. 2009. Preventing bacterial diseases of vegetables with hot water treatment. University of Connecticut. http://ipm.uconn.edu/documents/raw2/Preventing%20Bacterial%20Diseases%20of%20Vegetables%20with%20Hot%20Water%20Seed%20Treatment/Hot%20Water%20Seed%20Treatment.php?aid=55.
    6. Choi, B.H. , Hong, B.H. , Kang, G.Y. , Kim, J.K. , Kim, S.H. , Min, T.K. 2001. Shingo Seed Sciences, Hyangmun Co. Ltd., Korea. 314p.
    7. Choi, J.S. 2017. Seed-surface disinfection and germination effects of grapefruit seed extract (GSE) on Lactuca sativa seeds. Toxicol. Environ. Health Sci. 9:169-175.
    8. Chun, C.H. , Kwak, Y.R.N. , Jang, J.J. 2012. Development of seed sterilization technology using non-acidic electrolyzed water. Rural Development and Administration. Jeonju, Korea. (In Korean) (https://www.nongsaro.go.kr/portal/remoteFileView.do?url=http://atis.rda.go.kr/rdais/commonModule/fileDownloadExcel.vw?file_name=%2Fatis%2Fperformance%2Foutputcommon%2F20150126%2F).
    9. Daniel, C. , Haeseli, A. , Weibel, F. 2001. The side effects of lime sulfur on predaceous arthropods, i.e. Typhlodromus pyri, and other leaf occupying arthropods. (http://www.fibl.net/archiv/pdf/danielet-al2001-lime-sulphur.pdf)
    10. Emily, G. 2016. Organic seed treatments and coatings. eXtension.
    11. FiBL and IFOAM.2007. The World of Organic Agriculture Statistics & Emerging Trends.
    12. FiBL and IFOAM.2012. The World of Organic Agriculture Statistics & Emerging Trends.
    13. FiBL and IFOAM.2016. The World of Organic Agriculture Statistics & Emerging Trends.
    14. FiBL and IFOAM.2017. The World of Organic Agriculture Statistics & Emerging Trends.
    15. FiBL.2011. African Organic Agriculture Training Manual – Pest, Disease and Weeds. Version 1.0 June 2011. Edited by Gilles Weidmann and Lukas Kilcher. Research Institute of Organic Agriculture FiBL, Frick.
    16. Gabrielson, R.L. 1983. Blackleg diseases of crucifers caused by Leptosphaeria maculans (Phoma lingam) and its control. Seed Sci. Technol. 11:749-780.
    17. Gitaitis R. Walcott R.2007. The epidemiology and management of seedborne bacterial diseases. Annu. Rev. Phytopathol. 45:371-397.
    18. Germains Seed Technology.2016. Biologicals information sheets. CA, USA. p.20. (https://germains.com/wp-content/uploads/2016/08/Organic-Biological-Seed-Treatments-Germains-Seed-Technology-1.pdf)
    19. Gries, G.A. 1946. Physiology of Fusarium foot rot of squash. Connecticut Agri. Exp. Station New Haven Bulletin 500.
    20. Grondeau, C. , Ladonne, F. , Fourmond, A. , Poutier, F. , Samon, R. 1992. Attempt to eradicate Pseudomonas syringae pv. pisi from pea seeds by heat treatment. Seed Sci. Tech. 20:515–525.
    21. Groot, S.P.C. , Birnbaum, Y. , Rop, N. , Jalink, H. , Forsberg, G. , Kromphardt, C. , Werner, S. , Koch, E. 2006. Effect of seed maturity on sensitivity of seeds towards physical sanitation treatments. Seed Sci. Technol. 34:403-413. http://www.ingentaconnect.com/content/ista/sst/2006/00000034/00000002/ar.
    22. Groot, S.P.C , van der Wolf, J.M. , Jalink, H. , Langerak, C.J. , van den Bulk, R.W. 2005a. Challengers for production of high quality organic seed. Seed Testing Intl. 127:12-15.
    23. Groot, S.P.C. , van der Wolf, J.M. , Jalink, H. , Langerak, C.J. , van den Bulk, R. W. 2005b. Production of Organic Seeds: Status, Challenges and Prospects. Seed Info Newsletter. 28:9-12.
    24. Gugino, B.K. , Lee S. 2018. Hot Water Treatment for Tomato and Pepper Seeds. Pennsylvania State Extension. (https://extension.psu.edu/hot-water-treatment-for-tomato-and-pepper-seeds)
    25. Aistara, G.A. 2011. Seeds of kin, kin of seeds: The commodification of organic seeds and social relations in Costa Rica and Latvia. Ethnography. 12:490-517.
    26. Gupta, S.K. , Thind, T.S. 2006. Disease Problem in Vegetable Production. Jodhpur, India, Scientific Publisher. pp.342-346.
    27. Haider, S.Z. , Mohan, M. , Pandey, A.K. , Singh, P. 2015. Repellent and fumigant activities of Tanacetum nubigenum Wallich. Ex DC essential oils against Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae). J. Oleo Sci. 64:895-903.
    28. Harman, G.E. , Nelson, E.B. 1994. Mechanisms of protection of seed and seedlings by biological seed treatments: implications for practical disease control. pp.283-292. In: seed treatment: Progress and Prospects, Mono. 57, BCPC, Thornton Health, UK
    29. Hermansen, A. , Brodal, G. , Balvoll, G. 1999. Hot water treatments of carrot seeds: Effects on seed-borne fungi, germination, emergence and yield. Seed Sci. Technol. 27:599-613
    30. Hermansen, A. , Brodal, G. , Balvoll, G. 2000. Hot water treatment of carrot seeds: effects on seed-borne fungi, germination, emergence, and yield. Seed Science and Technology. 27:599-613.
    31. Higgins, G. 2020. Hot water seed treatment. Center for agriculture, food, and the environment, University of Massachusetts Amherst (http://ag.ymass.edu/vegetable/fact-sheets/hot-water-seed-treatment).
    32. IFOAM.2003a. Training manual for organic agriculture in the tropics. In: Eyhorn F., Heeb M., Weidmann G. (eds). (http://www.ifoam.bio/)
    33. IFOAM.2003b. Pest and disease in organic management. A Latin American perspective. In: Foguelman D. (ed). (http://www.ifoam.bio/)
    34. IFOAM.2011. IFOAM Position on the Use of Organic Seed and Plant Propagation Material in Organic Agriculture. IFOAM Position Paper. Germany. (https://www.eco-pb.org/fileadmin/eco-pb/documents/discussion_paper/IFOAM_seed_position_paper_2011.pdf).
    35. ISTA.2003. International Rules for Seed Testing, Annex to chapter 7, Blotter and malt agar method for the detection of Alternaria radicina on Daucus carota. Seed Health Testing Methods: 7-002a/b.
    36. Jee, H.J. 2004. Disinfection of paprika seeds. Rural Development and Administration, Jeonju, Korea. (in Korean) (=/ps/ psbb&fileNm=2004_V1_0022.hwp)
    37. Jensen, J.L. 1988. The propagation and prevention of smut in oats and barley. J. Royal Agri. Soc. England. 24:1-19.
    38. Joo, S.Y. , Bae, M.A. , Kim, B.Y. , Kim, S.W. , Lee, Y.S. , Park, M.R. 2020. Plasma system for sterilization of watermelon seeds on a large scale and its sterilization test. Proceeings of the KSAM & AFCs 2020 Autumn Conference. 25:154-154.
    39. Jung, H.G. , Sung, J.H. , Lee, H.J. 2018. State of Korean an overseas markets or environment-friendly agricultural products and challenges 2018. KREI Agri-Policy Focus. No.169.
    40. Jung, H.G. , Sung, J.H. , Lee, H.J. 2019. 2019 Production and consumption of eco-friendly agricultural products at home and abroad and future tasks. KREI Issue Report. 66:1-17.
    41. Kasselaki, A.M. , Malathrakis, N.E. , Goumas, D.E. , Cooper, J.M. , Leifert, C. 2008. Effect of alternative treatments on seed-borne Didymella lycopersici in tomato, J. Appl. Microbiol. 105:36-41.
    42. Kim, B.S. 1986. Testing for detection of Xanthomonas campestris pv. campestris in crucifer seeds and seed disinfection. Plant Pathol. J. 2:96-101.
    43. Kim, C.S. , Kim, T.G. 1993. Development of organic farming preference model and analysis of producer preference. J. Rural Development. 34:137-150.
    44. Kim, E.J. 2018. A Study on the Legal System for Organic Seed. Bio- Medical and Law. 19:182-212.
    45. Kim, D.H. , Lee, J.M. 2001. Effects of seed sterilization treatment on germination and seedling growth of bottle gourd (Lagenaria siceraria). J. Kor. Soc. Hort. Sci. 42:131-136.
    46. Kim, J.W. 2017. The improvement of hygienic quality sprouts and disinfection of seeds using cold plasma. Master degree of Gacheon University, Seongnam, Korea.
    47. Kim, M.J. , Shim, C.K. , Kim, J. , Ko, B.G. 2020. Effect of single and combined treatments of ultrasonication and sodium bicarbornate on disinfection and germination rate of organic vegetable seeds. Hort. Sci. Technol. 38:332-341.
    48. Kim, M.J. , Shim, C.K. , Ko, B.G. , Kim, J , Park, J.H. , Yoon, J.Y. 2019. Effect of Hot Water and Lime-Sulfur Mixture Treatment for Disinfection of Seeds for Organic Lettuce. J. Agri. Life Sci. 53:27- 39.
    49. Kim, M.J. , Shim, C.K. , Kim, Y.K. , Byeon, Y.W. , Park, J.H. 2017a. Disinfection technology for organic cabbage seeds using cold water and hot water invasion. Rural Development and Administration. Jeonju, Korea. (In Korean). (https://www.nongsaro.go.kr/portal/remoteFileView.do?url=http://atis.rda.go.kr/rdais/commonodule/fileDownloadExcel.vw?file_name=%2Fatis%2Fperformance%2Foutputcommon%2F20171116%2F).
    50. Kim, M.J. , Shim, C.K. , Kim, Y.K. , Byeon, Y.W. , Park, J.H. 2017b. Organic Lettuce Seed Disinfection Technology Using Cold Water Invasion Rural Development and Administration. Jeonju, Korea. (In Korean) (https://www.nongsaro.go.kr/portal/remoteFileView.do?url=commonModule/fileDownloadExcel.vw?file_name=%2Fatis%2Fperformance%2Foutputcommon%2F20171116%2F).
    51. Kim, M.J. , Shim, C.K. , Kim, Y.K. , Byeon, Y.W. , Park, J.H. 2017c. Organic radish seed sterilization technology using cold water and hot water invasion. Rural Development and Administration. Jeonju, Korea. (In Korean) (https://www.nongsaro.go.kr/portal/remoteFileView.do?url=http://atis.rda.go.kr/rdais/commonModule/fileDownloadExcel.vw?file_name=%2Fatis%2Fperformance%2Foutputcommon%2F20171116%2F).
    52. Kim, M.J. , Shim, C.K. , Kim, Y.K. , Byeon, Y.W. , Park, J.H. 2017d. Organic cabbage seed sterilization technology using cold water and hot water invasion. Rural Development and Administration. Jeonju, Korea. (In Korean)(https://www.nongsaro.go.kr/portal/remotevFileView.do?url=http://atis.rda.go.kr/rdais/commonModule/fileDownloadExcel.vw?file_name=%2Fatis%2Fperformance%2Foutputcommon%2F20171116%2F)
    53. Kim, M.J. , Shim, C.K. , Kim, Y.K. , Byeon, Y.W. , Park, J.H. 2019a. Disinfecting organic seeds of radish, turnip and beet by ultrasonic mixing with 2% baking soda. Rural Development and Administration. Jeonju, Korea. (In Korean) (https://www.nongsaro.go.kr/portal/remoteFileView.do?url=http://atis.rda.go.kr/rdais/commonModule/fileDownloadExcel.vw?file_name=%2Fatis%2Fperformance%2Ffarmdlbrt%2F20191223%2F).
    54. Kim, M.J. , Shim, C.K. , Kim, Y.K. , Byeon, Y.W. , Park, J.H. 2019b. Disinfection technology for organic seeds of watermelon and Korean melon using thyme oil. Rural Development and Administration. Jeonju, Korea. (In Korean)(https://www.nongsaro.go.kr/portal/remoteFileView.do?urlhttp://atis.rda.go.kr/rdais/commonModule/fileDownloadExcel.vw?file_name=%2Fatis%2Fperformance%2Ffarmdlbrt%2F20191222%2).).
    55. Kim, M.J. , Shim, C.K. , Kim, Y.K. , Byeon, Y.W. , Park J.H. 2019c. Sterilization technology for organic seeds of lettuce, Chinese cabbage, and cabbage using propionic acid. Rural Development and Administration. Jeonju, Korea. (In Korean) (https://www.nongsaro.go.kr/portal/remoteFileView.do?url=http://atis.rda.go.kr/rdais/commonModule/fileDownloadExcel.vw?file_name=%2Fatis%2Fperformance%2Ffarmdlbrt%2F20191224%2F).
    56. Kim, M.J. , Shim, C.K. , Kim, Y.K. , Ko, B.G. , Byeon, Y.W. , Park, J.H. , Han, E.J. 2018. Evaluation of hot water treatment and loesssulfur mixture for disinfection of watermelon seeds for organic farming. Korean J. Pesti. Sci. 22:276-283.
    57. Kim, Y.K. , Hong, S.J. , Shim, C.K. , Kim, M.J. , Han, E.J. , Park, J.W. , Park, S.H. , Jee, H.J. , Kim, S.C. Park, J.W. , Park, S.H. , Jee, H.J. , Kim, S.C. 2015. Effect of extracts and bacteria from Korean fermented foods on the control of sesame seed-borne fungal diseases. Res. Plant Dis. 21: 297-308.
    58. Kim, Y.K. , Hong, S.J. , Shim, C.K. , Park, J.H. , Han, E.J. 2013. Disinfection of sesame seeds by hydrothermal treatment. Rural Development and Administration. Jeonju, Korea. (In Korean)(https://www.nongsaro.go.kr/portal/remoteFileView.do?url=http://atis.rda.go.kr/rdais/commonModule/fileDownloadExcel.vw?file_name=%2Fatis%2Fperformance%2Foutputcommon%2F20140107%2F).
    59. Korea Rural Economic Institute.2021. Environment-friendly Agriculture. In: Agriculture in Korea 2020. Naju, Korea.
    60. Korean Society of Plant Pathology (KSPP).2004. List of Plant Diseases in Korea (4th ed.). Seoul, Korea. p.779.
    61. KRAV.2008. Standards for KRAV-certified Production. (hyttp://organicstandard.ua/files/standars/en/krav/KRAV_standrads_Ju;y_2008.pdf)
    62. Ku, J.H. , Yu, S.H. , Lee, H.B. 1993. Effect of sodium hypochlorite treatment on incidence of seed-borne fungi in several crop seeds. J. Agri. Sci. Chungnam Nat'l Univ. Korea. 20:18-24.
    63. Lee, G.H. 2015. Effect of immersing ginger (seed ginger) in hot water before sowing. Rural Development and Administration. Jeonju, Korea. (In Korean) (https://www.nongsaro.go.kr/portal/remoteFileView.do?url=http://atis.rda.go.kr/rdais/commonModule/file-DownloadExcel.vw?file_name=/atis/performance/outputcommon/20160219/).
    64. Lee, G.I. , Kim, S.H. 2019. Seed disinfectant effect of medicinal crop by chemical and physical treatment. Proceeding of the KSAM & AFCS 2019 Autumn Conference. 24:134-134.
    65. Lee, S.C. , Han, G.S. , Lee, J.S. , Han, Y.G. 2013. The effect of controlling fruit rot by hydrothermal disinfection of watermelon seeds. Rural Development and Administration. Jeonju, Korea. (In Korean). (https://www.nongsaro.go.kr/portal/svrFileView.do?path=/ps/psbb&fileNm=2013_V2_0577.hwp).
    66. Lee, S.W. , Sim, S.Y. , Lee, S.D. , Lee, Y.S. , Chung, I.H. , Kim, S.K. 2012. Development of eco-friendly methods for seed sterilization and washing treatments for sprouts. Korean Soc. Hort. Sci. 10:80- 81.
    67. de Lima, C.B. , Rentschler, L.L.A., Bueno, J.T. , Boaventura, A.C. 2016. Plant extracts and essential oils on the control of Alternaria alternata, Alternaria dauci and on the germination and emergence of carrot seeds (Daucus carota L.). Cienc. Rural. Santa Maria. 46:764-770.
    68. Mathew, D. , Kristina, H. 2016. State of Organic Seed, 2016. Organic Seed Alliance. USA. p.74.
    69. McGrath, M.T. 2013. Managing Pathogens Inside Seed with Hot Water. College of Agriculture and Life Sciences, Cornell University. (https://www.vegetables.cornell.edu/pest-management/diseasefactsheets/managing-pathogens-inside-seed-with-hot-water/)
    70. Miller, S. , Ivey, M.L. 2005. Hot water treatment of vegetable seeds to eradicate bacterial plant pathogens in organic production systems. Ohio State Extension Bulletin HYG-3086-05. http://www.oardc.ohiostate.edu/sallymille/Extension%20Outreach/information%20transfer/Factsheets/Vegetable/organicseedtrt.pdf.
    71. Miller, S.A. , Melanie, L. , Lewis, I. 2005. Hot water and chlorine treatment of vegetable seeds to eradicate bacterial plant pathogens. Ohio State University Extension Fact Sheet.
    72. Miller, S.A. , Lewis Ivey, M.L. 2004. Hot water treatment of vegetable seeds to eradicate bacterial plant pathogens in organic production systems. Ohio State University Extension Factsheet HYG-3086- 05. http://onioline.osu.edu/hygfact/3000/pdf/3086.pdf.
    73. Milus, E.A. , Rothrock, C.S. 1997. Efficacy of bacterial seed treatments for controlling Pythium root rot of winter wheat. Plant Disease. 81:180-184.
    74. Murata, A. , Numata, I. 1970. Heat endurance of Corynebcicterium michiganense and tomato seeds. Proc. Kanto Pl. Prot. Soc. 17:55- 56. (In Japanese).
    75. Nakamura, H. 1982. Effects of dry heart treatment for seed disinfection on germination in vegetables. JARQ. 15:243-247.
    76. Nam, K.W. , Han, M.K. , Yoon, D.H. 2014. Control effect of sodium dichloroisocyanurate for pear scab (Venturia nashicola) on Niitaka pear during flowing period. Korean J. Organic Agri. 22:347-357.
    77. Neergard, P. 1977. Economic significance of seed-borne disease. pp.3-39. In: Seed Pathology. Palgrave, London.
    78. Nega, E. , Ulrich, R. , Werner, S. , Jahn, M. 2003. Hot water treatment of vegetable seed: an alternative seed treatment method to control seed-borne pathogens in organic farming. J. Plant Dis. Protec. 10:220-234.
    79. Nega, V.E. , Ulrich, R. , Werner, S. , Jahn, M. 2001. Effect of hot water treatment against seed borne pathogens on vegetable seed. Gesunde Pflanzen. 53:177-184.
    80. National Institute of Agricultural Sciences (NIAS).2011. Manual of Organic Seed Production. National Institute of Agricultural Sciences. Suwon, Korea. p.105.
    81. NOP.2017. USDA’s National Organic Program Regulation §205.204 Seeds and Planting Stock Practice Standard USDA, USA. (https://www.ams.usda.gov/grades-standards/organicstandards).
    82. Orsini, S. , Costanzo, A. , Solfanelli, F. , Zanoli, R. , Padel, S. , Messmer, M.M. , Winter, E. , Schaefer, F. 2020. Factors affecting the use of organic seed by organic farmers in Europe. Sustainability. 12:8540
    83. Pandey, A.K. , Singh, P. , Palni, U.T. , Tripathi, N.N. 2011. Use of essential oils of aromatic plants for the management of pigeon pea infestation by pulse bruchids during storage. Int. J. Agric. Technol. 7:1615–1624.
    84. Park, E.J. , Kwon, J.H. , Lee, Y.K. 2009. Germination rate and microbial safety during cultivation of disinfected seeds. Korean J. Food Preserv. 16:292-298.
    85. Park, G.S. 2016. Identification of the pathogen causing bacterial leaf spot on green pumpkin and development of methods for pathogen detection from seeds and seed disinfection. Doctor's degree of Chungbuk National University, Cheongju, Korea.
    86. Park, K.S. 2016. Identification of the pathogen causing bacterial leaf spot on green pumpkin and development of methods for pathogen detection from seeds and seed disinfection. Doctor's degree of Chungbuk National University, Cheongju, Korea.
    87. Park, M.J. , Baek, C.K. , Park, J.H. 2018. Seed sterilization method using copper hydroxide to control tomato ulcer disease. Rural Development and Administration. Jeonju, Korea. (In Korean) (https://www.nongsaro.go.kr/portal/remoteFileView.do?url=http://atis.rda.go.kr/rdais/commonModule/fileDownloadExcel.vw?file_name=%2Fatis%2Fperformance%2Foutputcommon%2F20181218%2F).
    88. Rao, M.V. 2007. Acidified Sodium Chlorite (ASC) Chemical and Technical Assessment. Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives 68th Meeting, Geneva, Switzerland.
    89. Raudales, R.E. , McSpadden Gardener, B.B. 2008. Microbial biopesticides for the control of plant diseases in organic farming. Ohio State University Extension Factsheet. http://ohioline.osu.edu/hygfact/3000/pdf/HYG_3310_08.pdf.
    90. Rhodes, D.J. , Powell, K.A. 1994. Biological seed treatments – the developmental process. pp. 303-310. In: Seed treatment: Progress and Prospects Mono. 57, BCPC, Thornton Health, UK.
    91. Schmitt, A. , Jahn, M. , Kromphadt, C. , Krauthausen, H.J. , Roberts, S.J. , Wright, S.A.I. , Amein, T. , Forsberg, G. , Tinivella, F. , Gillino, M.L. , Wikstrom, M. , van der Wolf, J. , Groot, S.P.C. , Werner, S. , Koch, E. 2008. STOVE: Seed treatments for organic vegetable production. The European Joint Organic Congress 2006, Odense, Denmark. (https://www.coreorganic.org/library/EU_folder/stove.pdf)
    92. Shekhawat, P.S. , Jain, M.L. , Chkracari, B.P. 1982. Detection and seed transmission of Xanthomonas campestris pv. Campestris causing black rot of cabbage and cauliflower and its control by seed treatment. Indian Phytopathol. 35:442-447.
    93. Shim, C.K. , Kim, M.J. , Ko, B.G. , Park, J.H. 2019. Analysis of farmer’s intention to the legislation of organic seed. Kor. J. Org. Agri. 27:1-16.
    94. Shin, D.B. , Goh, J.D. , Lee, B.C. , Kang, I.J. , Kang, H.W. 2014. Use of Sodium Hypochlorite for the Control of Bakanae Disease in Rice. Res. Plant Dis. 20:259-263
    95. Singh, S. , Bharat, N.K. , Singh, H. , Kumar, S. , Jakhar, S. , VIJAY.2019. Effect of hot water treatment of seeds on seed quality parameters and seedling growth parameters in bell pepper (Capsicum annuum). Indian J. Agri. Sci. 89:133-137.
    96. Singh, S. , Singh, H. , Bharat, N.K. 2020. Hot water seed treatment: A review. Intechopen.
    97. du Toit, L.J. , Hernandez-Perez, P. 2005. Efficacy of hot water and chlorine for eradication of Cladosporium variabile, Stemphylium botryosum, and Verticillium dahliae from spinach seed. Plant Disease. 89:1309-1312.
    98. Toporek, S. , Hudelson, B. 2017. Hot-Water Seed Treatment for Disease Management. Wisconsion Horticulture Division of Extension. XHT1261.(https://hort.extension.wisc.edu/5articles/hot-water-seedtreatment-for-disease-management/))
    99. UgoCert.2019. Uganda Organic Standard (UOS) for Organic Production and Processing. Uganda Organic Certification Ltd.(http://www.grolink.se/epopa/Publications/UOS_july-o5.pdf)
    100. USDA.2016. 2015 Certified Organic Survey. https://www.nass.usda.gov/Surveys/
    101. Vannacci, G. , Harman, G.E. 1987. Biocontrol of seed?borne Alternaria raphani and A. brassicicola. Canadian J. Microbiol. 33:850- 856.
    102. Walk, J.C. 1922. Seed treatment and rainfall in relation to the control of cabbage black leg. United States Department of Agriculture Bulletin, 1029.
    103. Weiss, A. , Hammes, W.P. 2005. Efficacy of heat treatment in the reduction of salmonellae and Escherichia coli O157:H7 on alfalfa, mungbean and radish seeds used for sprout production. Eur. Food Res. Technol. 221:187–191
    104. Willer, H. , Lernoud, J. 2016. The World of Organic Agriculture, Statistics and Emerging Trends 201. Research Institute of Organic Agriculture (FiBL), Frick, and IFOAM–Organic International, Bonn.
    105. van der Wolf, J.M. , Birnbaum, Y. , van der Zouwen, P.S. , Groot, S.P.C. 2008. Disinfection of vegetable seed by treatment with essential oils, organic acids and plant extracts. Seed Science and Tech. 36:76-88
    106. Yanxia, S. , Shanshan, M. , Xuewen, X. , Ali, C. , Baoju, L. 2016. Dry heat treatment reduces the occurrence of Cladosporium cucumerinum, Acochyta citrullina, and Colletotrichum orbiculare on the surface and interior of cucumber seeds. Hor. Plant J. 2:35-40.
    107. Yoo, S.H. , Kim, W.G. , Cho, W.D. , Lee, Y.H. 1993. Study on the identification of plant pathogens isolated from commercial vegetable seed. National Institute of Agricultural Sciences, Korea. pp.726- 729.
    108. Yun, H.J. , Park, K.G. , Hong, E.K. , Kim, T.H. , Kim, S.R. , Kim, W.I. , Yun, J.C. , Hong, M.K. , Ryu, K.Y. 2011. Effects of improved heat treatment on microbial reduction and germination in sprout vegetable seeds. Korean J. Food Sci. Technol. 43:611- 617.
    109. Zhang, J. , Howell, C.R. , Starr, J.L. 1996. Suppression of Fusarium colonization of cotton roots and Fusarium wilt by seed treatments with Gliocladium virens and Bacillus subtilis. Biocon. Sci. Technol. 6:175-187.
    Copyright © The Korean Society of International Agriculture. All rights reserved.
    Rural Development Administration Bldg., 300 Nongsaengmyeong-ro, Wansan-gu, Jeonju 54875, Republic of Korea