식물생리활성기술 대표기업 ㈜바이오플랜(대표 유승권)은 충남 태안군 벼 재배 현장에서 자사 유기산·미량요소 복합 ‘이오데이’를 처리한 논과 인접 무처리 논의 잎 상태를 이미지 분석 기법으로 벼 깨씨무늬병 발생 정도를 정량 비교한 현장 실증 결과를 공개했다.
벼는 생육 후기로 접어들면서 고온·다습한 기상과 사질·배수 불량 등 토양 조건의 영향으로 수세가 떨어지고 양분 흡수 균형이 흐트러지기 쉽다. 이 시기 잎이 얼마나 건전하게 유지되는지는 광합성량과 직결되는 만큼, 바이오플랜은 생육 후기의 수세·양분 상태 관리가 잎 상태에 어떤 차이를 만드는지를 현장에서 확인하기 위해 이번 실증을 진행했다.
실증은 충남 태안군 소재 벼 재배 농가 1곳(품종 친들)에서 이뤄졌다. 지난 8월 7일 '이오데이'를 1,000배로 희석해 1,000평당 1리터(ℓ) 기준으로 처리하고, 7일 뒤인 8월 14일 처리 논과 바로 인접한 무처리 논에서 각각 잎 15매를 무작위로 채취해 조사했다.
조사 지표는 잎 전체 면적에서 병반이 차지하는 비율(엽 병반면적률, %)이다. 공개 이미지 분석 소프트웨어 ‘ImageJ’의 Threshold Color(HSB) 기능으로 병반부를 검출한 뒤 면적을 산출하는 방식으로, 그동안 육안 관찰에 의존해 온 현장 판단을 수치로 정량화했다.
분석 결과 무처리 논의 엽 병반면적률은 평균 6.81%(표준편차 3.14), ‘이오데이’ 처리 논은 평균 1.25%(표준편차 0.66)로 나타났다. 잎별 값을 보면 무처리 논은 2.47~13.19%로 개체 간 차이가 컸던 반면, 처리 논은 0.50~2.64% 범위에 모여 분포했다. 조사한 처리 논 잎 15매는 전량이 무처리 논 평균값을 밑돌아, 특정 개체의 편차가 아닌 포장 전반의 경향으로 확인됐다.
바이오플랜은 이번 결과를 병원균에 대한 직접적인 작용으로 해석하지 않는다고 밝혔다. ‘이오데이’는 농약이 아닌 유기산·미량요소 기반 제품으로, 회사는 관찰된 경향의 배경으로 두 가지 관점을 함께 제시했다.
첫째는 벼 자체의 생리 반응이다. 벼에 유기산(아세트산)을 처리하면 30분 이내에 자스몬산(JA) 계열 물질이 축적되고 관련 유전자 발현이 상향된다는 학술 보고(Ogawa et al., 2021)가 있다. 이 경로는 식물이 외부 자극과 스트레스에 대응하는 대표적 신호계로, 미리 활성화될 경우 이후 스트레스 반응이 빨라지는 ‘프라이밍’ 효과가 알려져 있다. 회사는 ‘이오데이’에 포함된 유기산이 벼의 생리적 스트레스 대응 반응을 선행 활성화시킨 결과일 가능성을 후속 검토 대상으로 보고 있다.
둘째는 양분 상태다. 관련 연구에서는 이번 조사 대상 병해가 사질·배수 불량 논에 발생이 집중되고, 발병 논과 비교했을 때 정상 논 및 벼 식물체의 유기물·미량요소(망간·철·아연) 함량이 유의하게 높았다는 보고(경상북도농업기술원, 2004)가 있다. 잎 상태가 병원균 밀도만이 아니라 토양 양분 상태와 벼의 수세·양분 흡수 상태에 크게 좌우된다는 의미다. ‘이오데이’는 유기산과 함께 망간·철·아연·붕소 등 미량요소를 포함하고 있어, 회사는 양분 흡수와 수세 유지 측면의 기여 가능성을 함께 검토할 계획이다.
다만 바이오플랜은 이번 실증이 반복 설계가 확보되지 않은 단일 지점 관찰이라는 점을 분명히 했다. 이에 따라 통계적 유의성 검정은 적용하지 않고 기술통계 비교로 결과를 제시했으며, 이번 결과는 확정된 효능 데이터가 아닌 후속 반복 시험 설계를 위한 예비 자료로 활용한다는 방침이다.
바이오플랜 한태규 연구소장은 “이번 실증의 목적은 병을 잡는 것이 아니라, 벼의 수세와 양분 상태를 관리했을 때 잎 상태에 어떤 차이가 생기는지를 눈이 아니라 숫자로 확인하는 데 있었다”며 “육안 관찰에 머물러 있던 현장 판단을 이미지 분석으로 정량화한 사례”라고 말했다. 이어 “단일 지점 예비 결과인 만큼 확대 해석은 경계하되, 지역과 품종, 처리 시기를 달리한 반복 실증으로 농가 현장 데이터를 계속 축적해 나가겠다”고 덧붙였다.
한편, ㈜바이오플랜은 식물생리활성기술을 기반으로 작물 생육 안정화, 비료 사용 효율 향상, 저탄소 농업기술 개발과 현장 실증을 추진해 온 기술혁신 기업이다. 최근 동반성장위원회 주관 ‘ESG 우수 중소기업’에 선정됐으며, 국내 현장 실증 데이터를 축적하는 동시에 베트남 등 해외 시장 진출을 확대해 나가고 있다.
