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문제 정의
- 이 시험은 양액재배 토마토의 주요 역병균으로 알려진 F. capsici를 효과적으로 방제할 수 있도록 역병균에 효과가 높은 것으로 알려진 약제를 토마토 양액에 혼합하여 일정 농도로 조제한 후 양액을 토마토 뿌리에 직접 공급하여 역병에 대한 방제효과, 약해 및 과실 중 농약 잔류량을 조사하여 안전한 방제법을 종합적으로 평가하고자 하였다.
제안 방법
- 용액을 첨가하여 산성으로 전환시킨 후 150 mL acetone으로 추출 후 50 mL chlorofom으로 2회 분배추출한 다음 silica gel을 이용하여 정제하였다. Dithi- anon의 분석은 LiChrocart RP-18(길이 25 cm x 내경 4 mm, 입자 크기 0.5 um) 컬럼이 장착된 HPLC(HP-1050) 를 사용하였으며, 이동상으로 acetonitrile : water(80 : 20, v/v) 혼합용 매액을 사용하여 파장 254 nm에서 정량 분석하였으며, 양액 중 dithianon의 잔류량도 토마토와 동일한 방법으로 정량하였다 (박 등, 1993).
- Dithianon의 잔류량 분석은 토마토 시료 50 g에 4N HC1 용액을 첨가하여 산성으로 전환시킨 후 150 mL acetone으로 추출 후 50 mL chlorofom으로 2회 분배추출한 다음 silica gel을 이용하여 정제하였다. Dithi- anon의 분석은 LiChrocart RP-18(길이 25 cm x 내경 4 mm, 입자 크기 0.
- Metalaxyl의 잔류량은 토마토 시료 50 g을 100 mL acetone으로 추출 후 50 mL dichloromethane으로 2회 분배 추출한 다음 Florisil column chromatography 정제후 HP-5(5% phenyl methyl siloxane, 길이 30 m x 내경 0.25 mm x 필름 두께 0.25 um)가 장착된 GLC/NPD 를 이용하여 정량 분석하였으며, 양액 중 잔류량은 양액시료 500 mL를 50 mL의 dichloromethae으로 2회 분배 후 정량 분석하였다.
- Metalaxyl . copper oxychloride 수화제를 처리한 양액 중 metalaxyl의 농도를 처리 당일, 1, 3, 7, 15일 간격으로 조사하고, 양액의 감소량도 측정한 결과는 그림 1과 같다. 약제의 농도는 25,000배 처리에서 5.
- copper oxychloride 수화제는 6~7월, dimethomorph . dithianon 수화제 는 9~10월에 걸쳐 서 두 차례 시험을 실시하였다. 시험구의 크기는 4.
- Dimethomorph . dithianon 수화제의 처리구에서 토마토 시료는 약제처리후 10일 간격으로 3회, 양액시료는 약제처리 당일, 1, 3, 5, 10일 간격으로 채취하였으며, 양액의 감소량도 조사하였다.
- 역병균에 대한 ' 방제효과가 높은 약제로 알려진 metalaxyl - copper oxychloride 수화제와 dimethomorph - dithianon 수화제는 10, 000, 15,000, 20, 000, 25,000배의 처리 농도에서 모두 우수한 생육억제 효과를 나타냈다. 그러나, 양액 재배지에서 약제를 장기간 토마토에 관주 처리할 경우 약해가 발생할 가능성이 있으므로 시험농도 수준보다 낮은 12, 500, 25,000, 50, 000배액으로 각 약제의 처리 농도를 정하였다.
- copper oxychloride 수화제와 동일하게 처리하였다. 또한 역병 발병율은 각 약제의 처리 구별 로 이병주를 조사하여 구하였으며, 약해 증상도 조사 하였다.
- 처리구는 약제살포 농도에 따라 각각의 약제 처리구를 두고, 난 괴법 3반복으로 시험하였다. 병원균의 접종은 토마토 정식 40일 후 역병균 배양액(유주자낭 약 25 개1mL을 주당 4 mL씩 접종하고, 접종 5일 후에 각 약제를 처리구의 농도가 되도록 양액 200 L에 투여한 후 양액을 토마토의 생장단계에 따라 매일 10분씩 6~10회까지 공급하였다. Metalaxyl .
- 선발된 약제를 혼합처리한 양액을 토마토에 관주처 리한 후 주기적으로 양액 중 농약 잔류량과 양액의 감소량을 조사하였다. Metalaxyl .
- 시험약 제 2종을 대상으로 저지원법을 이용하여 약제의 시험 농도를 정하였다. 시험약제를 각각 10, 000, 15,000, 20, 000 및 25,000배로 첨가한 감자한 천배지 (PDA)에 배양한 역병균의 균총(직경 1 cm)을 접종하여 28℃에서 5일간 배양한 후 균총의 직경을 측정하였다.
- 시험약 제 2종을 대상으로 저지원법을 이용하여 약제의 시험 농도를 정하였다. 시험약제를 각각 10, 000, 15,000, 20, 000 및 25,000배로 첨가한 감자한 천배지 (PDA)에 배양한 역병균의 균총(직경 1 cm)을 접종하여 28℃에서 5일간 배양한 후 균총의 직경을 측정하였다.
- 5 cm 구멍이 있는 사각형 암면 큐브(9 X 9 cm)에 이식하였다. 양액 재배용 베드를 사용하여 펄라이트를 적당량 채운 후 육묘용 암면 큐브를 그 위에 올려 재배하였다. 그 밖의 토마토 양액 재배방법은 원예연구소 및 농가의 표준경종법에 준하여 재배 하였다.
- Metalaxyl - copper oxychloride 수화제의 처리구에서 토마토 시료는 약제처리후 15일 간격으로 3회 채취하여 잔류농약 분석용 시료로 사용하였다. 양액의 시료는 약제 처리 당일, 1, 3, 7, 15일 간격으로 채취하였으며, 양액의 감소량도 조사하였다. Dimethomorph .
- 5 m2였으며, 시험구당 토마토 재식주수는 16주였다. 처리구는 약제살포 농도에 따라 각각의 약제 처리구를 두고, 난 괴법 3반복으로 시험하였다. 병원균의 접종은 토마토 정식 40일 후 역병균 배양액(유주자낭 약 25 개1mL을 주당 4 mL씩 접종하고, 접종 5일 후에 각 약제를 처리구의 농도가 되도록 양액 200 L에 투여한 후 양액을 토마토의 생장단계에 따라 매일 10분씩 6~10회까지 공급하였다.
- 토마토 정식 40일 후 역병균을 접종하고 병원균 접종 5일 후부터 15일 간격으로 metalaxyl . copper oxychloride 수화제와 dimethomorph ■ dithianon 수화제를 12, 500, 25,000, 50, 000배의 희석농도로 관주 처리 후방제효과를 조사한 결과는 표3과 4와 같다.
- 토마토 중 dimethomorph의 분석은 acetone 100 mL 로 마쇄 추출한 후 50 mL dichloromethane으로 2회 분배추출하여 Fiori에로 정제한 후 dithianon과 동일한 분석기기와 컬럼을 사용하였으며, 이동상으로 acetonitrile : water(50 : 50 v/v) 혼합용 매액을 사용하여 파장 240 nm에서 정량 분석하였고, 양액 중 잔류량은 토마토와 동일한 과정으로 분석하였다.
- 토마토 종자 를 25 ℃ 에서 12시간 최아시킨 후 발아된 종자를 50공 플러그 포트에 파종하였다. 파종 후 25℃로 조절된 온실에서 28일간 육묘 후 묘의 크기가 12-13 cm 되는 건강한 묘를 1.5 cm 구멍이 있는 사각형 암면 큐브(9 X 9 cm)에 이식하였다. 양액 재배용 베드를 사용하여 펄라이트를 적당량 채운 후 육묘용 암면 큐브를 그 위에 올려 재배하였다.
대상 데이터
- 시험약제가 농도별로 처리된 시험구에서 토마토 및 양액을 주기적으로 채취하여 잔류농약분석용 시료로 사용하였다. Metalaxyl - copper oxychloride 수화제의 처리구에서 토마토 시료는 약제처리후 15일 간격으로 3회 채취하여 잔류농약 분석용 시료로 사용하였다. 양액의 시료는 약제 처리 당일, 1, 3, 7, 15일 간격으로 채취하였으며, 양액의 감소량도 조사하였다.
- 토마토의 관행재배 시 역병(P/iytop/it/iora capsici)에 효과적인 방제약제로 알려진 metalaxyl - copper oxychloride 수화제(15 % metalaxyl+35% copper oxychloride) 및 dimethomorph . dithianon 수화제 (8 % dimethomorph + 30% dithianon) 2종을 사용하였으며, 잔류 분석 시험에 사용한 표준품의 순도는 94% 이상이었다.
- dithianon 수화제 는 9~10월에 걸쳐 서 두 차례 시험을 실시하였다. 시험구의 크기는 4.5 m2였으며, 시험구당 토마토 재식주수는 16주였다. 처리구는 약제살포 농도에 따라 각각의 약제 처리구를 두고, 난 괴법 3반복으로 시험하였다.
- 시험약제가 농도별로 처리된 시험구에서 토마토 및 양액을 주기적으로 채취하여 잔류농약분석용 시료로 사용하였다. Metalaxyl - copper oxychloride 수화제의 처리구에서 토마토 시료는 약제처리후 15일 간격으로 3회 채취하여 잔류농약 분석용 시료로 사용하였다.
- 이 시험에 사용한 토마토는 농가에서 널리 재배되고 있는 다니엘라 품종을 사용하였다. 토마토 종자 를 25 ℃ 에서 12시간 최아시킨 후 발아된 종자를 50공 플러그 포트에 파종하였다.
이론/모형
- 양액 재배용 베드를 사용하여 펄라이트를 적당량 채운 후 육묘용 암면 큐브를 그 위에 올려 재배하였다. 그 밖의 토마토 양액 재배방법은 원예연구소 및 농가의 표준경종법에 준하여 재배 하였다.
성능/효과
- Dimethomorph - dithianon 수화제를 처리한 양액 중 dithianon의 농도는 25,000배 처리구에서 2.824-10.634 ㎎/㎏, 50, 000배 처리구에서는 1.484-5.585 ㎎/㎏으로 써 양액 중 dithianon의 농도는 25,000 및 50, 000배 모든 처리구에서 약제 처리 후 3일차부터 급격히 감소하는 경향을 나타내었다.
- 이상의 결과를 종합하면 metalaxyl . copper oxychloride 수화제를 양액에 25,000배와 50, 000배로 혼합처리하여 토마토에 15일 간격으로 1~3회까지 관주 처 리하는 것이 양액 재배 토마토의 역병 방제에 매우 효과적이고 안전한 약제처리 방법이었다. 또한 Dimethomorph .
- 약제가 혼합된 양액을 처리한 후 수확한 토마토에서 농약잔류량을 조사한 결과는 표 1과 2와 같다 Metalaxyl . copper oxychloride 수화제의 1회 처리구를 제외한 모든 처리구의 토마토 중 metalaxyl이 0.02~ 0.04 ㎎/㎏이 검출되었다. Dimethomorph - dithianon 수화제를 처리한 경우 토마토 중 dimethomorph는 50, 000 배 3회 처리구를 제외한 모든 처리구에서 0.
- 이 시험에 사용된 약제의 분배계수를 비교하면 뿌리를 통해 흡수되어 일정 농도에 도달하는 시간은 비슷하지만, 흡수된 약제의 식물체내 이행성은 dithianon>dimethomorph>metalaxyl 순으로 높을 것으로 추정되었다. 그러나, 토마토과실중 잔류량을 조사한 결과 초기 처리 농도가 높은 dithianon(10.353 ㎎/㎏)보다 metalaxyl(8.752 ㎎/㎏)과 dimethomorph(3.005 ㎎/㎏) 가 높게 검출된 것은 양액 중의 농도와 높은 연관성을 지닌 것으로 판단되었다. 즉, metalaxyle 분배 계수 (1.
- 2시간으로 매우 짧은 화합물로 알려져 있다(The pesticide manual, 2000). 따라서, dimethomorph가 재배기간 중 양액 탱크 내에서의 농도 변화가 크지 않은 것은 양액 내에서 분해가 되지 않고 양액과 함께 식물체로의 이동 가능성을 보여주며, dithianon의 경우 재배기간 중 약제의 농도가 크게 감소하는 경향을 보인 것은 식물체로 흡수 이행보다 약제 자체의 분해에 의해 감소된 것으로 추정되었다.
- copper oxychloride 수화제를 처리한 양액 중 metalaxyl의 농도를 처리 당일, 1, 3, 7, 15일 간격으로 조사하고, 양액의 감소량도 측정한 결과는 그림 1과 같다. 약제의 농도는 25,000배 처리에서 5.784-8.995 ㎎/㎏, 50, 000배 처리구에서 2.372-3.537 ㎎/㎏이었으며, 양액 중 metalaxyl 농도는 모든 처리구에서 동일한 경향을 나타내었는데, 약제 처리 1일 후 약간 증가하다가 3일 후부터는 일정 농도를 유지하였다. 양액탱크 내 양액량은 약제 처리 후 1일에는 8 L, 3일에는 20 L, 7일에는 62 -78 L, 15일에는 105-117 L가 각각 감소하였다.
- 역병균에 대한 ' 방제효과가 높은 약제로 알려진 metalaxyl - copper oxychloride 수화제와 dimethomorph - dithianon 수화제는 10, 000, 15,000, 20, 000, 25,000배의 처리 농도에서 모두 우수한 생육억제 효과를 나타냈다. 그러나, 양액 재배지에서 약제를 장기간 토마토에 관주 처리할 경우 약해가 발생할 가능성이 있으므로 시험농도 수준보다 낮은 12, 500, 25,000, 50, 000배액으로 각 약제의 처리 농도를 정하였다.
- 이 시험에 사용된 3종의 약제에 대한 토마토 및 양액에서 잔류분석법상 의 회수율은 82~113%로서 3종의 농약 모두 회수율이 비교적 높고 안정적이었으며, 농약과 시료의 종류에 따른 변이도 적었다. 각 약제의 검출 한계는 토마토에서는 metalaxyl 0.
- Sicbaldi 등(1997)은 농약의 침투 이행성에 관한 연구에서 약제가 뿌리를 통해 흡수 후 일정한 농도에 도달하는 시간은 옥타돌 - 물 분배계수가 클수록 길어졌으며, 식물체 내에서 약제의 이행성은 분배계수가 3정도에서 가장 높았다고 하였다. 이 시험에 사용된 약제의 분배계수를 비교하면 뿌리를 통해 흡수되어 일정 농도에 도달하는 시간은 비슷하지만, 흡수된 약제의 식물체내 이행성은 dithianon>dimethomorph>metalaxyl 순으로 높을 것으로 추정되었다. 그러나, 토마토과실중 잔류량을 조사한 결과 초기 처리 농도가 높은 dithianon(10.
- 한편, 시험약제에 대한 토마토의 약해 유무를 조사한 결과 metalaxyl ■ copper oxychloride 수화제와 dimethomorph - dithianon 수화제각각의 12, 500배 처리 구 모두에서 토마토의 하엽이 황색으로 변색되는 약해 증상을 나타내어 양액탱크 내 혼합처리 방법에 의한 토마토 역병 방제 시 부적합한 농도로 평가되었다 (그림 4). 이상의 결과를 종합하면 metalaxyl . copper oxychloride 수화제를 양액에 25,000배와 50, 000배로 혼합처리하여 토마토에 15일 간격으로 1~3회까지 관주 처 리하는 것이 양액 재배 토마토의 역병 방제에 매우 효과적이고 안전한 약제처리 방법이었다.
- 005 ㎎/㎏) 가 높게 검출된 것은 양액 중의 농도와 높은 연관성을 지닌 것으로 판단되었다. 즉, metalaxyle 분배 계수 (1.75)가 가장 낮지만 양액 중 초기 처리 농도가 dimethomorph보다 높고, 장기간 높은 농도로 뿌리에 공급되어 뿌리를 통해 흡수된 양도 높은 것으로 추정되었다. 또한, 가장 낮은 농도로 처리된 dimethomorph 가 토마토에서 검출된 것은 약제의 높은 침투 이행성 에서 주로 기인된 것으로 판단되었다 (Sicbaldi 등, 1997; The pesticide manual, 2000;임 등, 2002).
- 한편, 시험약제에 대한 토마토의 약해 유무를 조사한 결과 metalaxyl ■ copper oxychloride 수화제와 dimethomorph - dithianon 수화제각각의 12, 500배 처리 구 모두에서 토마토의 하엽이 황색으로 변색되는 약해 증상을 나타내어 양액탱크 내 혼합처리 방법에 의한 토마토 역병 방제 시 부적합한 농도로 평가되었다 (그림 4). 이상의 결과를 종합하면 metalaxyl .
후속연구
- 이 시험의 결과는 토마토 베드에 희석약제를 직접 살포하는 방법과 더불어 양액 재배지 토마토의 역병 발병 억제 및 방제방법으로 매우 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다. 그러나, 현재의 농약 안전사 용 기준은 농약 희석액을 토마토에 경엽 살포하는 관행 방제방법에 대한 기준이고, 양액재배지의 식물병의 방제에 대한 기준은 설정되어 있지 않기 때문에 관행 재배 이외의 재배방법으로 재배되는 작물에 대하여도 새로운 농약안전사용 기준이 마련되어야 할 것이다.
- copper oxychloride 수화제와 동일한 희석배수로 토마토에 10일 간격으로 1~3회까지 관주 처리하는 것이 토마토의 역병 방제에 효과적이고 안전한 약제처리 방법이었다. 이 시험의 결과는 토마토 베드에 희석약제를 직접 살포하는 방법과 더불어 양액 재배지 토마토의 역병 발병 억제 및 방제방법으로 매우 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다. 그러나, 현재의 농약 안전사 용 기준은 농약 희석액을 토마토에 경엽 살포하는 관행 방제방법에 대한 기준이고, 양액재배지의 식물병의 방제에 대한 기준은 설정되어 있지 않기 때문에 관행 재배 이외의 재배방법으로 재배되는 작물에 대하여도 새로운 농약안전사용 기준이 마련되어야 할 것이다.
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