시설재배지 작물은 비료 과다 사용과 집약 재배로 인한 고염류와 병해충, 이상이후에 따른 저온 등의 다양한 스트레스를 받아 안정적인 생산에 어려움이 있다.
농촌진흥청에서 개발한 PMC12 균주는 토마토 종자 내부에서 분리한 배리오보랙스 속의 미생물이다. 이 균주는 시설재배지 작물이 겪는 저온, 건조 및 풋마름병 등 생물적 스트레스와 비생물적 스트레스를 줄이는 효과가 있는 것으로 확인됐다.
미생물을 처리한 후 저온 10℃에서 4일간 스트레스를 준 결과 아무 것도 처리하지 않은 토마토에 비해 피해가 38% 줄었다. 토마토에 미생물을 처리한 후 15일간 물을 주지 않은 토마토에 다시 물을 주었을 때, 아무 것도 처리하지 않은 토마토에 비해 피해가 59.4% 감소했다.
이 미생물을 처리하면 풋마름병에 대해서 38.9%의 예방 효과도 있는 것으로 확인됐다. 이 미생물은 식물호르몬과 ACC (1-aminocyclopropane-1-carboxylate) 탈아민효소 생성을 촉진하고 식물호르몬을 분비하게 도와 작물의 저온, 건조, 병원균 스트레스를 줄여주는 것으로 밝혀졌다. 토마토에 스트레스가 없는 경우, 이 미생물을 뿌리에 뿌렸을 때 지상부 생체중이 32.3% 증가했다.
또 다른 미생물 H20-5균주는 토마토 뿌리 주위에서 분리한 바실러스 메소나에이다. 이 균주는 시설재배에서 지속적으로 문제가 되고 있는 고염류 스트레스를 줄이는데 도움이 되는 것으로 확인됐다.
이 미생물을 토마토 어린 묘의 뿌리에 뿌렸을 때 염류 피해가 18.2% 줄었다. 고염류 조건의 토마토에 이 미생물을 처리하면 프롤린(proline)은 14.8%, 칼슘 이온은 26.0% 증가하고, 나트륨 이온은 47.7% 감소됐다. 이런 변화는 세포가 삼투압 조절을 잘 하게 도와주고 세포벽을 단단하게 해주어 높은 염류에서도 작물이 견딜 수 있도록 도와주는 것으로 확인됐다.
농촌진흥청은 개발한 미생물 2종에 대해 특허출원(10-2017-0149901, 10-2018-0042270)을 완료했다.
현재 이 미생물을 활용해 농가 현장 적용 연구를 진행하고 있으며, 기술이전을 통해 친환경 미생물 농자재로 개발할 계획이다.
농촌진흥청 농업미생물과 원항연 연구사는 “이번에 개발한 미생물은 시설재배 작물의 스트레스 피해를 줄여 작물을 안정적으로 생산하는데 도움이 될 것”이라며, “앞으로 간척지 등에서 작물 염분피해 감소 등에 활용될 것으로도 기대한다”고 말했다.
