[국내논문]계면활성제가 살균제 Dimethomorph의 오이 엽면 침투성과 오이 노균병 방제 효과에 미치는 영향 lnfluence of Surfactants on Foliar Uptake of Dimethomorph into Cucumber Plant and Fungicidal Activity to Cucumber Downy Mildew원문보기
살균제 dimethomorph의 오이 엽면 침투율이 오이 노균병에 대한 방제 효과에 미치는 영향을 구명하고 dimethomorph의 약효를 증진시키기 위하여, Congo red를 추적물질로 사용한 엽면 침투율 측정법으로 6종의 비이온성 계면활성제에 의해 유도되는 dimethomorph의 오이 엽면 침투율을 측정하고, 증진된 dimethomorph의 엽면 침투율에 따른 오이 노균병에 대한 방제 효과를 검증하였다. 아세톤 수용액(20%)에 녹인 dimethomorph 수화제는 250 ${\mu}g/ml$의 농도에서 오이 잎에 거의 침투되지 않았으며, 오이 노균병에 대한 치료 효과도 거의 없거나 미약하였다. 반면에 dimethomorph 수화제 현탁액에 아세톤 20%와 비이온성 계면활성제를 1,000 ${\mu}g/ml$첨가하였을 때 최고 59.7%의 엽면 침투율을 나타내었으며, 오이 노균병에 대한 치료 효과도 침투율에 비례하여 증진되었다. 비이온성 계면활성제중 polyoxyethylene cetyl ether를 함유하는 시험용 dimethomorph 분산성 액제는 계면활성제 함량이 증가할수록 dimethomorph의 오이 엽면 침투율과 오이 노균병 치료 효과가 증진되었으나, 예방 효과는 점차 감소하는 경향을 보였다. 또한 dimethomorph와 polyoxyethylene cetyl ether가 1 : 2(w/w)의 비율로 함유되어 있어도 희석 배율이 증가할수록 엽면 침투율은 감소하였다. 따라서 dimethomorph 분산성 액제 중에 침투성 증진 효과가 큰 비이온성 계면활성제를 첨가하고, 그 비율을 적절하게 조절할 경우 오이 노균병에 대한 예방 효과를 유지하면서 치료 효과를 크게 증진시킬 수 있을 것이다.
살균제 dimethomorph의 오이 엽면 침투율이 오이 노균병에 대한 방제 효과에 미치는 영향을 구명하고 dimethomorph의 약효를 증진시키기 위하여, Congo red를 추적물질로 사용한 엽면 침투율 측정법으로 6종의 비이온성 계면활성제에 의해 유도되는 dimethomorph의 오이 엽면 침투율을 측정하고, 증진된 dimethomorph의 엽면 침투율에 따른 오이 노균병에 대한 방제 효과를 검증하였다. 아세톤 수용액(20%)에 녹인 dimethomorph 수화제는 250 ${\mu}g/ml$의 농도에서 오이 잎에 거의 침투되지 않았으며, 오이 노균병에 대한 치료 효과도 거의 없거나 미약하였다. 반면에 dimethomorph 수화제 현탁액에 아세톤 20%와 비이온성 계면활성제를 1,000 ${\mu}g/ml$첨가하였을 때 최고 59.7%의 엽면 침투율을 나타내었으며, 오이 노균병에 대한 치료 효과도 침투율에 비례하여 증진되었다. 비이온성 계면활성제중 polyoxyethylene cetyl ether를 함유하는 시험용 dimethomorph 분산성 액제는 계면활성제 함량이 증가할수록 dimethomorph의 오이 엽면 침투율과 오이 노균병 치료 효과가 증진되었으나, 예방 효과는 점차 감소하는 경향을 보였다. 또한 dimethomorph와 polyoxyethylene cetyl ether가 1 : 2(w/w)의 비율로 함유되어 있어도 희석 배율이 증가할수록 엽면 침투율은 감소하였다. 따라서 dimethomorph 분산성 액제 중에 침투성 증진 효과가 큰 비이온성 계면활성제를 첨가하고, 그 비율을 적절하게 조절할 경우 오이 노균병에 대한 예방 효과를 유지하면서 치료 효과를 크게 증진시킬 수 있을 것이다.
The foliar uptake of dimethomoiph induced by several nonionic surfactants was measured in order to study the correlations between the uptake rate of dimethomorph and the fungicidal activity to cucumber downy mildew. Dimethomorph was not absorbed in cucumber leaf in the absence of activator surfactan...
The foliar uptake of dimethomoiph induced by several nonionic surfactants was measured in order to study the correlations between the uptake rate of dimethomorph and the fungicidal activity to cucumber downy mildew. Dimethomorph was not absorbed in cucumber leaf in the absence of activator surfactant. And the curative effect of dimethomoiph WP to cucumber downy mildew was very low under the concentration of 250 ${\mu}g/ml$. But dimethomorph uptake was remarkably enhanced by addition of nonionic surfactants, such as polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, and polyoxyethylene stearyl ether. And the curative effect to cucumber downy mildew was enhanced with proportion to uptake rate of dimethomorph. The protective effect to cucumber downy mildew, however, tends to decrease with the increase of foliar uptake of dimethomorph. The uptake rate of dimethomorph to cucumber leaf was proportional to the content of polyoxyethylene cetyl ether in formulation, but was decreased with dilution.
The foliar uptake of dimethomoiph induced by several nonionic surfactants was measured in order to study the correlations between the uptake rate of dimethomorph and the fungicidal activity to cucumber downy mildew. Dimethomorph was not absorbed in cucumber leaf in the absence of activator surfactant. And the curative effect of dimethomoiph WP to cucumber downy mildew was very low under the concentration of 250 ${\mu}g/ml$. But dimethomorph uptake was remarkably enhanced by addition of nonionic surfactants, such as polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, and polyoxyethylene stearyl ether. And the curative effect to cucumber downy mildew was enhanced with proportion to uptake rate of dimethomorph. The protective effect to cucumber downy mildew, however, tends to decrease with the increase of foliar uptake of dimethomorph. The uptake rate of dimethomorph to cucumber leaf was proportional to the content of polyoxyethylene cetyl ether in formulation, but was decreased with dilution.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 Congo red를 추적물질로 사용한 엽면 침투율 측정법으로 6종의 비이온성 계면활성제에 의해 유도되는 dimethomorph의 오이 엽면 침투율을 측정하고, 계면활성제에 의해 증진된 dimethomorph의 오이 엽면 침투율이 오이노균병의 치료 효과에 미치는 영향을 조사하였다. Dimethomorph 의 오이 엽면 침투성을 현저하게 증진하면서 오이 노균병에 대한 치료 효과를 강화시키는 계면활성제를 선발하여 제제화하고, 제제 중의 계면활성제 첨가비가 오이노균병의 방제효과에 미치는 영향을 조사하여 침투성 증진용 계면활성제에 의해 약효가 증진된 dimethomorph 제제와 그의 이용 방법에 관한 실용적인 자료를 제시하고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 Congo red를 추적물질로 사용한 엽면 침투율 측정법으로 6종의 비이온성 계면활성제에 의해 유도되는 dimethomorph의 오이 엽면 침투율을 측정하고, 계면활성제에 의해 증진된 dimethomorph의 오이 엽면 침투율이 오이노균병의 치료 효과에 미치는 영향을 조사하였다. Dimethomorph 의 오이 엽면 침투성을 현저하게 증진하면서 오이 노균병에 대한 치료 효과를 강화시키는 계면활성제를 선발하여 제제화하고, 제제 중의 계면활성제 첨가비가 오이노균병의 방제효과에 미치는 영향을 조사하여 침투성 증진용 계면활성제에 의해 약효가 증진된 dimethomorph 제제와 그의 이용 방법에 관한 실용적인 자료를 제시하고자 하였다.
그러나 dimethomorph는 20%(v/v) 아세톤 수용액 중에서는 완전히 용해되어 안정된 용액상태를 유지하였으며, 20% 아세톤 수용액은 오이에 약해를 유발하지 않았다. 본 연구에서는 계면활성제에 의해 유도되는 dimethomorph의 오이 엽면 침투율을 측정할 때 침투성을 극대화하기 위해서 dimethomorph 수화제- 아세톤 수용액 혹은 dimethomorph 원제-아세톤 수용액을 사용 하였다.
가설 설정
2)Plants were sprayed with dimethomorph 1 day after inoculation.
제안 방법
침투성 증진용 비이온성 계면활성제는 모두 지방족 알콜 혹은 지방산을 친유기로 가지면서 천수기 polyoxyethylene이 평균 ethylene oxide(EO) 중합도를 중심으로 보다 크거나 작은 몰수의 ethylene oxide 중합물로 이루어진 polydisperse surfactant이며, LE-5(polyoxyethylene lauryl ether, EO 5 몰), CE-7(polyoxy- ethylene cetyl ether, EO 7몰), CE-12(polyoxyethylene ether, EO 12 몰), SE-10(poly-oxyethylene stearyl ether, EO 10 몰), SA-9(polyoxyethylene stearate, EO 9 몰), 및 OE-6 (polyoxyethylene oleyl ether, EO 6몰)를 한농화성으로부터 분양 받았다. Dimethomorph 원제를 N-methyl-2-pyTrolidone에 용해시키고, 엽면 침투성 증진용 계면활성제 CE-12를 첨가하여 CE-12 함량이 각각 8.3%, 16.7% 및 25.0%인 시험용 dimethomorph 분산성 액제(유효성분 8.3%)를 제제한 다음 실험에 사용하였다.
오이 종자[백미 백다다기 , 동부한농종묘(주) 제품]를 부농상토 5호(부농산업사 제품)에 파종하여 1엽기까지 재배하였다. 유묘를 부농상토 5호가 담겨 있는 1회용 수지컵 (내경 66 mm, 높이 66 mm)에 옮겨 심고, 4 내지 5엽기까지 온실 조건에서 수돗물을 분무 관수하여 재배하였다. 오이는 컵에 심겨진 그대로 실험에 사용하였으며, 농약의 오이 엽면 침투율 측정과 오이 노균병 방제 효과 측정에는 성숙한 오이 잎의 모양을 가장 먼저 나타내는 제 2엽을 사용하였다.
Dimetho morph 원제의 대용품으로 dimethomorph 수화제를 물에 현탁시켜서 625 (유효성분 기준)의 현탁액을 조제하였다. 현탁액 중의 dimethomorph를 모두 용해시키기 위해서 아세톤을 첨가하고 계면활성제와 Congo red 수용액을 혼합하여 dimetho morph 250 ng/ml, 계면활성제 1,000 μg/ml, Congo red 50 μg/ ml 및 아세톤 20%(v/v)를 함유하는 시료용액을 조제하였다.
CE-12를 각각 8.3%, 16.7% 및 25.0% 함유하는 시험용 dimethomorph 분산성 액제(유효성분 8.3%)를 물에 희석하고 Congo red 수용액을 첨가하여 Congo red 50 (μg/ml, dimethomorph 250 μg/ml, CE-12 를 각각 250, 500 및 750 μg/ml 함유하는 분무용 용액을 조제하였다.
또한 dimethomorph 원제를 아세톤에 녹이고 CE-12, Congo red 및 물을 첨가하여 dimethomorph 250 CE-12 500 μg/ml, Congo red 50 μg/ml 및 아세톤 20%를 함유하는 수용 액을 조제하여 원액으로 하였다. 이 원액의 일부를 취하여 다시 20% 아세톤 수용액으로 희석하여 희석 배율이 1, 2, 4 및 8배인 시료용액을 조제하였다.
또한 dimethomorph 원제를 아세톤에 녹이고 CE-12, Congo red 및 물을 첨가하여 dimethomorph 250 CE-12 500 μg/ml, Congo red 50 μg/ml 및 아세톤 20%를 함유하는 수용 액을 조제하여 원액으로 하였다. 이 원액의 일부를 취하여 다시 20% 아세톤 수용액으로 희석하여 희석 배율이 1, 2, 4 및 8배인 시료용액을 조제하였다.
Dimethomorph의 오이 엽면 침투율 측정에는 Congo red 빙법(6)을 사용하였다. 오이 8주를 spray booth(Model SB-6, 8001VS 수압노즐, R & D Sprayers Inc., USA)에 넣고 상기의 농약 용액을 오이 제 2 엽에 100l/ha의 수준으로 분무하였다. 분무 직후 오이 4주의 잎을 각각 취하여 시험관(내경 32 mm, 길이 200 mm)에 넣고 아세토니트릴 수용액(30%, v/v) 12ml를 가한 후 마개를 막고 60회/분의 속도로 2분간 도립 진탕하였다.
, USA)에 넣고 상기의 농약 용액을 오이 제 2 엽에 100l/ha의 수준으로 분무하였다. 분무 직후 오이 4주의 잎을 각각 취하여 시험관(내경 32 mm, 길이 200 mm)에 넣고 아세토니트릴 수용액(30%, v/v) 12ml를 가한 후 마개를 막고 60회/분의 속도로 2분간 도립 진탕하였다. 나머지 오이 4주는 온도 20~25℃, 상대습도 60~90%로 조절된 암소에 보관하면서 24시간 내지 67시간 후에 동일한 방법으로 세척한 후 분석용 시료로 사용하였다.
오이 노균병 방제 효과 측정용 약제 용액의 조제 및 살포. 계면활성제에 의한 오이 노균병 치료 효과를 조사하기 위해서 계면활성제를 증류수로 희석하여 1,000 μg/ml 수용액을 조제하였다.
Dimethomorph 수화제를 증류수로 희석하고 아세톤과 6종의 비이온성 계면활성제 수용액을 첨가하여 dimethomorph 250μg/ ml, 계면활성제 1.000μg/ml 및 아세톤 20%인 용액을 각각 조제하였다. 이 용액을 아세톤 수용액(20%)으로 희석하여 dimethomorph 농도가 각각 83.
CE-12 함량이 서로 다른 시험용 dimethomorph 분산성액제 (유효성분 8.3%)를 증류수로 희석하여 유효성분 함량이 각각 125, 83 및 62.5 μg/ ml인 수용액을 조제하였다.
오이 노균병 치료 효과 및 예방 효과의 측정. 노균병 (Pseudoperonospora cubensis)이 발생한 오이 하우스에서 병든 잎을 채취하고 24시간 동안 암 상태의 습실상(상대습도 100%)에 보관하여 포자를 형성시킨 후 살균 증류수로 포자를 수확하였다. 포자 현탁액을 만든 후 광학현미경 하에서 hematocyto- meter를 사용하여 포자 농도를 3~4x 104 zoospores/ml로 조정하였다.
노균병 (Pseudoperonospora cubensis)이 발생한 오이 하우스에서 병든 잎을 채취하고 24시간 동안 암 상태의 습실상(상대습도 100%)에 보관하여 포자를 형성시킨 후 살균 증류수로 포자를 수확하였다. 포자 현탁액을 만든 후 광학현미경 하에서 hematocyto- meter를 사용하여 포자 농도를 3~4x 104 zoospores/ml로 조정하였다. 유리하우스에서 재배한 3엽기 오이를 온실에 설치한 습실상(상대습도 95~100%)에 넣고 제2엽에 포자 현탁액을 분무 접종한 다음 밀폐하였다.
습실상에 17시간 내지 20시간 보관한 오이는 상온에 2시간 내지 3시간 두어 잎 표면의 수분을 건조시켰다. 이 오이의 제2엽에 계면활성제 수용액 혹은 약액 을 살포하고 평균 온도 26℃, 평균 상대습도 80%인 항온 항습 실에 24시간 동안 두었다가 온실로 옮겨서 재배하였다. 병접 종 6일 후에 제2엽의 병반 면적율을 달관 조사하고 식(2)에 의해 dimethomorph의 오이 노균병 치료 효과를 산출하였다.
Dimethomorph의 오이 노균병에 대한 예방 효과를 측정하기 위하여 오이의 제2엽에 약액을 분무하고 온실에서 7일간 재배하였다. 이 오이를 온실 내의 습실상에 넣고 오이 노균병 포자 현탁액을 분무하였다.
분무한 약액 중 dimethomorph의 농도를 자연대수화하고, 약제의 농도와 오이 노균병 방제 효과를 회귀 계산하여 병을 50% 억제하는 농도(FC50)를 산출하였다.
CE-12를 함유하는 시험용 dimethomorph 분산성 액제의 오이 엽면 침투율과 오이 노균병 방제효과. 오이 엽면 침투율을 증진하는 계면활성제 중에서 오이 노균병 방제 효과를 가장 크게 높이는 것으로 나타난 CE-12를 dimethomorph 액상 제제에 첨가할 약효 증진용 계면활성제로 선발하고, 이 계면활성제의 첨가비에 따른 오이 엽면 침투율과 노균병 방제효과의 변화를 보다 상세히 시험하였다. Dimethomorph 원제를 Mmethyl-2- pyrrolidone에 용해시키고 CE-12를 원제량의 1배(8.
오이 엽면 침투율을 증진하는 계면활성제 중에서 오이 노균병 방제 효과를 가장 크게 높이는 것으로 나타난 CE-12를 dimethomorph 액상 제제에 첨가할 약효 증진용 계면활성제로 선발하고, 이 계면활성제의 첨가비에 따른 오이 엽면 침투율과 노균병 방제효과의 변화를 보다 상세히 시험하였다. Dimethomorph 원제를 Mmethyl-2- pyrrolidone에 용해시키고 CE-12를 원제량의 1배(8.3%), 2배 (16.7%) 및 3배(25.0%) 첨가하여 제제한 시험용 dimethomorph 액상 제제(유효성분 8.3%)는 물에 희석하였을 때 CE-12의 첨가비에 관계없이 24시간 동안 맑은 수용액 상태를 유지하였지만 그 후에는 점차 결정이 석출되기 시작하여 분산성 액제의 성질을 나타내었다. 이 시험용 제제들의 희석액(dimethomorph 125 μg/ml)을 조제 직후에 오이잎에 분무하고 67시간 후에 엽면 침투율을 측정하였을 때 제제 중 CE-12의 첨가비가 증가할수록 오이 엽면 침투율이 거의 비례적으로 증가하여 CE-12의 첨가비가 25.
대상 데이터
농약 및 계면활성제. Dimethomorph 수화제[상표명: 포룸, 유효성분함량 25%, (주)동방아그로 제품]는 시판 제품을 구입하여 사용하였으며, dimethomorph 원제(순도 98.5%)는 한국바스프 아그로(주)로부터 분양받았다. Congo red(97%)는 Aldrich Chemical Company(USA)로부터 구입하였다.
5%)는 한국바스프 아그로(주)로부터 분양받았다. Congo red(97%)는 Aldrich Chemical Company(USA)로부터 구입하였다. 침투성 증진용 비이온성 계면활성제는 모두 지방족 알콜 혹은 지방산을 친유기로 가지면서 천수기 polyoxyethylene이 평균 ethylene oxide(EO) 중합도를 중심으로 보다 크거나 작은 몰수의 ethylene oxide 중합물로 이루어진 polydisperse surfactant이며, LE-5(polyoxyethylene lauryl ether, EO 5 몰), CE-7(polyoxy- ethylene cetyl ether, EO 7몰), CE-12(polyoxyethylene ether, EO 12 몰), SE-10(poly-oxyethylene stearyl ether, EO 10 몰), SA-9(polyoxyethylene stearate, EO 9 몰), 및 OE-6 (polyoxyethylene oleyl ether, EO 6몰)를 한농화성으로부터 분양 받았다.
오이 재배. 오이 종자[백미 백다다기 , 동부한농종묘(주) 제품]를 부농상토 5호(부농산업사 제품)에 파종하여 1엽기까지 재배하였다. 유묘를 부농상토 5호가 담겨 있는 1회용 수지컵 (내경 66 mm, 높이 66 mm)에 옮겨 심고, 4 내지 5엽기까지 온실 조건에서 수돗물을 분무 관수하여 재배하였다.
유묘를 부농상토 5호가 담겨 있는 1회용 수지컵 (내경 66 mm, 높이 66 mm)에 옮겨 심고, 4 내지 5엽기까지 온실 조건에서 수돗물을 분무 관수하여 재배하였다. 오이는 컵에 심겨진 그대로 실험에 사용하였으며, 농약의 오이 엽면 침투율 측정과 오이 노균병 방제 효과 측정에는 성숙한 오이 잎의 모양을 가장 먼저 나타내는 제 2엽을 사용하였다.
계면활성제 6종과 Congo red를 증류수에 용해시켜서 각각 5,000 μg/ml, 500μg/ml 수용액을 조제하였다. Dimetho morph 원제의 대용품으로 dimethomorph 수화제를 물에 현탁시켜서 625 (유효성분 기준)의 현탁액을 조제하였다. 현탁액 중의 dimethomorph를 모두 용해시키기 위해서 아세톤을 첨가하고 계면활성제와 Congo red 수용액을 혼합하여 dimetho morph 250 ng/ml, 계면활성제 1,000 μg/ml, Congo red 50 μg/ ml 및 아세톤 20%(v/v)를 함유하는 시료용액을 조제하였다.
이론/모형
Dimethomorph의 오이 엽면 침투율 측정. Dimethomorph의 오이 엽면 침투율 측정에는 Congo red 빙법(6)을 사용하였다. 오이 8주를 spray booth(Model SB-6, 8001VS 수압노즐, R & D Sprayers Inc.
성능/효과
Dimethomorph 수화제가 250μg/ ml(유효성분 기준)의 농도로 함유되어 있는 아세톤 수용액은 침투성 증진용 계면활성제가 첨가되지 않았을 때 분무 67시간 후에도 0.1 ±2.1%의 침투율을 나타내어 오이잎에 거의 침투되지 않을 뿐만 아니라 휘발 등의 다른 소실 요인도 없는 것으로 나타났다(Fig. 1). 음이온성 계면활성제에 의해 유도되는 dimethomorph의 오이 엽면 침투성은 동일한 농도의 비이온성 계면활성제에 의한 것보다 훨씬 작다.
음이온성 계면활성제에 의해 유도되는 dimethomorph의 오이 엽면 침투성은 동일한 농도의 비이온성 계면활성제에 의한 것보다 훨씬 작다.20) Dimethomorph 수화제에는 이미 calcium lμgno sulfonate 등 2종의 음이온성 계면활성제가 분산제로써 소량 함유되어 있지만, 250μg/ml의 유효성분 농도로 희석하였을 때 희석액 중 음이온성 계면활성제의 농도는 50μg/ml 내외에 불과하며, 이로 인하여 dimethomorph의 침투성에는 거의 영향을 미칠 수 없다는 것을 확인할 수 있었다. 여러 문헌에는 dimethomorph가 국부적인 침투 이행성(local systemic)0] 있는 것으로 표기되어 있다.
여러 문헌에는 dimethomorph가 국부적인 침투 이행성(local systemic)0] 있는 것으로 표기되어 있다.21) 그러나 본 연구에서와 같이 dimethomorph 자체의 오이잎에 대한 침투율이 매우 작은 것으로 볼 때, 이러한 문헌에서 특정한 농약에 대하여 침투 이행성이 있다는 표기가 식물 엽면을 통한 침투 이행성에 의해서 충분한 식물병 방제 효과를 나타낼 수 있다는 것을 의미하는 것은 아니라는 것을 알 수 있다.22) 반면에 6종의 비이온성 계면활성제가 1,000 μg/ml 첨가되었을 때는 dimethomorph의 오이 엽면 침투율이 크게 증진되어 최고 59.
21) 그러나 본 연구에서와 같이 dimethomorph 자체의 오이잎에 대한 침투율이 매우 작은 것으로 볼 때, 이러한 문헌에서 특정한 농약에 대하여 침투 이행성이 있다는 표기가 식물 엽면을 통한 침투 이행성에 의해서 충분한 식물병 방제 효과를 나타낼 수 있다는 것을 의미하는 것은 아니라는 것을 알 수 있다.22) 반면에 6종의 비이온성 계면활성제가 1,000 μg/ml 첨가되었을 때는 dimethomorph의 오이 엽면 침투율이 크게 증진되어 최고 59.7±2.6%(OE-6)에 달하였으며, 계면활성제의 종류에 따라서 침투율이 매우 다르게 나타나서 OE-6>CE-7>CE-12>SE-10>LE-5>SA-9 등의 순이었다. 이들 중 SA-9을 제외한 4종의 계면활성제들은 Grayson 등1) 이 dimethomorph의 포도 노균병에 대한 치료 효과를 가장 증진시킨 계면활성제로 선발하였던 LE-5보다 높은 오이 엽면 침투율을 보여 주었다.
또한 오이 잎에서 계 면활성제 수용액의 살포에 따른 약해 증상도 전혀 관찰되지 않 았다. Dimethomorph-아세톤 수용액도 오이 오균병에 대한 치료 효과가 거의 없었던 반면에 dimethomorph-아세톤 수용액에 계면활성제가 첨가되었을 때는 dimethomorph 250μg/ml에서 모두 80% 이상의 치료 효과를 나타내어 침투성 증진용 계면활성제에 의해 오이 노균병 치료 효과가 크게 증진되었다(Table 2). 이보다 낮은 농도에서는 치료 효과가 계면활성제에 따라 현저한 차이를 보였는데, 오이 노균병을 50% 억제하는 농도(EC50, μg/ml)는 dimethomorph 250μg/ml의 농도에서 계면활성제 1,000 μg/ml에 의해 유도된 오이 엽면 침투율(Fig.
Dimethomorph-아세톤 수용액도 오이 오균병에 대한 치료 효과가 거의 없었던 반면에 dimethomorph-아세톤 수용액에 계면활성제가 첨가되었을 때는 dimethomorph 250μg/ml에서 모두 80% 이상의 치료 효과를 나타내어 침투성 증진용 계면활성제에 의해 오이 노균병 치료 효과가 크게 증진되었다(Table 2). 이보다 낮은 농도에서는 치료 효과가 계면활성제에 따라 현저한 차이를 보였는데, 오이 노균병을 50% 억제하는 농도(EC50, μg/ml)는 dimethomorph 250μg/ml의 농도에서 계면활성제 1,000 μg/ml에 의해 유도된 오이 엽면 침투율(Fig. 1)과 유의한 부의 상관관계 (r =-0.916*)를 나타내었다(Fig. 2). 이는 오이 노균병에 대한 dimethomorph의 치료 효과가 dimethomorph의 오이 엽면 침투율에 비례한다는 것을 의미한다.
2)Mean infected leaf area of control was 57%.
3%)는 물에 희석하였을 때 CE-12의 첨가비에 관계없이 24시간 동안 맑은 수용액 상태를 유지하였지만 그 후에는 점차 결정이 석출되기 시작하여 분산성 액제의 성질을 나타내었다. 이 시험용 제제들의 희석액(dimethomorph 125 μg/ml)을 조제 직후에 오이잎에 분무하고 67시간 후에 엽면 침투율을 측정하였을 때 제제 중 CE-12의 첨가비가 증가할수록 오이 엽면 침투율이 거의 비례적으로 증가하여 CE-12의 첨가비가 25.0%인 시험 제제는 76.2±2.5%의 높은 침투율을 보였다(Fig. 3).
대조 약제인 dimethomorph 수화제는 125μg/ml 의 농도에서 약제처리 7일 후에도 오이 노균병에 대하여 78%의 예방 효과를 보여 주었다(Table 3). 반면에 침투성 증진제로 CE-12를 함유하는 시험용 dimethomorph 분산성 액제(8.3%)는 CE-12의 첨가비가 8.3%인 제제에서 86%의 예방 효과를 나타내어 동일한 농도의 수화제보다 방제 효과가 우수하였지만, CE-12의 첨가비가 증가할수록 오이 노균병 예방 효과가 점차 감소하는 것으로 나타났다. 이는 침투성 증진제에 의해 dimethomorph의 침투성이 증진된 결과 표면에 남아서 노균병 포자의 발아를 억제할 수 있는 유효성분 농도가 급격하게 감소하는 데에 원인이 있는 것으로 보인다.
한편, 다른 시기에 재배한 오이를 사용하여 오이 노균병에 대한 치료 효과를 시험하였을 때 대조구용 dimethomorph 수화제는 83~250ug/ml의 농도에서 50% 정도의 오이 노균병에 대한 치료 효과를 나타냈는데, 이는 아세톤이 20% 첨가된 수화제의 치료 효과가 거의 없었던 것과는 매우 다른 결과였다. 이와 같은 결과는 오이를 재배하는 동안 흐린 날씨가 계속되어 일조량 부족과 과습로 인하여 오이 잎 표면의 왁스층 두께가 얇아졌을 뿐만 아니라(dimethomorph의 오이 엽면 침투율은 오 이 잎 표면의 왁스량에 반비례함),20) 노균병 포자 접종 후 병의 발생을 돕기 위해서 온실 내에서 습실 처리할 때에도 흐린 날씨가 계속되어 잎 표면이 습한 상태로 유지되어 일부 dimethomorph가 잎 내부로 침투한 데에 원인이 있는 것으로 사료되었다.
이와 같은 결과는 오이를 재배하는 동안 흐린 날씨가 계속되어 일조량 부족과 과습로 인하여 오이 잎 표면의 왁스층 두께가 얇아졌을 뿐만 아니라(dimethomorph의 오이 엽면 침투율은 오 이 잎 표면의 왁스량에 반비례함),20) 노균병 포자 접종 후 병의 발생을 돕기 위해서 온실 내에서 습실 처리할 때에도 흐린 날씨가 계속되어 잎 표면이 습한 상태로 유지되어 일부 dimethomorph가 잎 내부로 침투한 데에 원인이 있는 것으로 사료되었다. 이러한 결과로 볼 때 dimethomorph는 식물 생육환경에 따라서 어느 정도의 식물병 치료 효과를 나타낼 수 있지만, 그 효과가 안정적이지는 않은 것으로 추정된다. 이에 비하여 침투성 증진제로 CE-12가 첨가된 시험용 dimethomorph 분산성 액제의 오이 노균병 치료 효과는 수화제에 비하여 월등하게 높게 나타났으며, 원제에 대한 CE-12의 비율이 증가할수록 오이 노균병 치료 효과가 증가하는 경향을 보여주었다.
이러한 결과로 볼 때 dimethomorph는 식물 생육환경에 따라서 어느 정도의 식물병 치료 효과를 나타낼 수 있지만, 그 효과가 안정적이지는 않은 것으로 추정된다. 이에 비하여 침투성 증진제로 CE-12가 첨가된 시험용 dimethomorph 분산성 액제의 오이 노균병 치료 효과는 수화제에 비하여 월등하게 높게 나타났으며, 원제에 대한 CE-12의 비율이 증가할수록 오이 노균병 치료 효과가 증가하는 경향을 보여주었다. 그러나 dimethomorph 83 μg/ml 이하의 농도에서는 제제들 간의 치료 효과 차이를 구분할 수 없었다.
원제와 CE-12를 각각 250μg/ml와 500μg/ml를 함유하는 dimethomorph-아세톤 수용액은 희석 배율이 증가할수록 오이 엽면 침투율이 비례적으로 감소하였다(Fig. 4). 이는 dimetho morph 제제가 침투성 증진용 계면활성제를 함유하더라도 고농도에서는 뚜렷하게 치료효과를 증진시키지만, 희석배율이 크게 증가하였을 때 종종 증진된 치료 효과를 보여주지 못하는 원인으로 사료되었다.
이상의 연구에 의하면 원예용 살균제 dimethomorph는 오이잎에 거의 침투되지 않아서 오이 노균병에 대한 치료 효과가 거의 없거나 미흡하였지만, polyoxyethylene cetyl ether 등의 비이온성 계면활성제를 첨가함으로써 오이 엽면 침투율을 크게 증진시키고 오이 노균병에 대한 치료 효과도 침투율에 비례적으로 증진시킬 수 있었다. 그러나 오이 엽면 침투율이 어느 수준 이상으로 증가할 경우 오이 노균병에 대한 예방 효과가 다소 감소하는 경향을 나타내었다.
후속연구
그러나 오이 엽면 침투율이 어느 수준 이상으로 증가할 경우 오이 노균병에 대한 예방 효과가 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서 포장 시험을 통하여 dimethomorph 분산성액제 중의 원제와 침투성 증진제의 비율을 적절하게 조절할 경우 오이 노균병에 대한 방제 효과가 크게 개선된 제제를 개발할 수 있을 것이다.
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