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문제 정의
- oxysporum 에 억제효과가 있는 diphenylamine, prochloraz 및 tebuconazole 을 마늘에 처리하여 저장기간 중 부패병 방제효과를 조사하면서 처리농약의 잔류량을 분석하여 안전성을 평가하고 처리조건에 따른 사용시기 및 사용방법을 확립하고자 본 시험을 수행하였다. Dimethoate는 P.
제안 방법
- oxysporum 에 억제효과가 있는 diphenylamine, prochloraz 및 tebuconazole 을 마늘에 처리하여 저장기간 중 부패병 방제효과를 조사하면서 처리농약의 잔류량을 분석하여 안전성을 평가하고 처리조건에 따른 사용시기 및 사용방법을 확립하고자 본 시험을 수행하였다. Dimethoate는 P. hirsutume F. oxysporum 이외의 뿌리응애로 인한 2차적인 부패발생을 방지하기 위하여 처리하였다.
- Diphenylamine의 잔류량을 분석하기 위하여 마늘시료 25 g에 100 mL의 acetonitrile/water 혼합액(90/10, v/v)을 가한 후 homogenizer(U tra-turrax T-25, U.A.S.)를 이용하여 10, 000 rpm에서 균질화한 후 여과보조재(Hyflo super cell) 가 있는 여과지(Whatman No. 2, Japan)를 통과시켜 250 mL 증류플라스크에 흡인 여과하였다. 여액을 35℃에서 감압 농축하여 acetonitrile을 일정량 날려 보낸 후 남은 농축액을 100 mL 메스플라스크에 옮긴 후 다시 acetonitrile로 100 mL 눈금에 맞추어 정제시료로 사용하였다.
- Prochloraz-Mne] 잔류량을 분석하기 위하여 마늘시료 10 g을 바닥이 평편한 250 mL 둥근플라스크에 넣은 후 100 mL 의 acetonitrile/water 혼합액 (80/20, v/v)을 가하여 300℃ 의 hot plate에서 4시간 동안 환류시켜 추출하였다. 앞의 과정과 동일하게 추출물을 여과하여 1,000 mL separatory fimnel에옮기고 삼각플라스크 내부를 50 mL의 di chloromethane으로 세척하여 여액과 합한 다음 증류수 500 mL와 포화 NaCl 용액 50 mL를 가하여 10분간 격렬하게 진탕하였다.
- Tebuconazole과 dimethoate의 잔류량을 분석하기 위하여 마늘 시료 25 g에 100 mL의 acetone/water 혼합액(70/30, v/v)을 가한 후 homogenizer(Ultra-turrax T-25, UAS)를 이용하여 10, 000 rpm에서 균질화한 후 앞의 과정과 동일하게 여과하여 1,000 mL separatory hinnel 에 옮긴 다음 증류수 500 mL와 포화 NaCl 용액 50 mL 및 dichloromethane 50 mL를 순차적으로 넣은 후 10분간 격렬하게 진탕하였다. 두 층이 분리될 때까지 정치시킨 후 하층부의 dichloromethane 층을 20 g의 anhydrous sodium sulfate 층으로 통과시켜 탈수하였다.
- 포장시험의 처리 구는 면적이 16.5 n?가 되게 하여 난괴법 3반복으로 수행하였다. 농약사용을 제외한 마늘재배방법은 재식거리를 가로 0.
- 관주시험을 위하여 이른 봄에 20 cm ID x 45 cm H로 제작한 PVC lysimeter를 마늘 1주에 1개씩 40 cm 정도 깊이로 토양에 박은 다음 수확 14일전에 시험 농약의 희석액을 50, 100, 300, 500 및 1000 mL 씩 관주하였다. 관주 14일 후에 수확하여 음건한 다음 인편과 화경 및 껍질 중 잔류농약을 분석하였다.
- 표 2와 같다. 관주시험을 위하여 이른 봄에 20 cm ID x 45 cm H로 제작한 PVC lysimeter를 마늘 1주에 1개씩 40 cm 정도 깊이로 토양에 박은 다음 수확 14일전에 시험 농약의 희석액을 50, 100, 300, 500 및 1000 mL 씩 관주하였다. 관주 14일 후에 수확하여 음건한 다음 인편과 화경 및 껍질 중 잔류농약을 분석하였다.
- 5 n?가 되게 하여 난괴법 3반복으로 수행하였다. 농약사용을 제외한 마늘재배방법은 재식거리를 가로 0.2 m X 세로 0.15 m로 하여 농가의 표준 경종법에 준하여 재배하였다.
- 마늘시료는 저장 전에 40℃의 온실에서 1일간 예건한 후 종구 위 줄기가 5 cm 정도 되게 자른 것을 사용하였다. 농약을 처리한 후 크기가 비슷한 마늘 10뿌리씩 플라스틱 그물 3개에 나누어 담아 충북 단양군 단양가늘시험장 내에 있는 통풍이 양호한 창고에서 10개월 동안 저장하였다.
- 마늘의 저장기간 중 부패병 방제시험에서 효과가 우수한 diphenylamine, prochloraz 및 tebuconazole을(유, 2007) 수확 전과 수확 후에 처리하였는데 그 내용은 표 3과 같다. 수확 전 처리는 수확 1개월 전에는 포장에서 경엽 및 관주처리를 하였고, 수확 후 처리는 뿌리에 묻어 있는 흙을 제거한 다음 농약 희석액에 지하부 부위만 10분 동안 침지하였다.
- 마늘의 저장기간 중 부패율 발생현황과 잔류농약의 경시적 변화를 조사하기 위하여 농약을 처리한 마늘을 실온에서 6개월간 저장하였다. 마늘시료는 저장 전에 40℃의 온실에서 1일간 예건한 후 종구 위 줄기가 5 cm 정도 되게 자른 것을 사용하였다.
- 침지시간이 농약 잔류량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수확한 마늘을 2일동안 예건하여 1, 5, 10, 30 및 60분 동안 침지처리한 후 14 일 동안 음건한 후 시료 중 잔류농약을 분석하였다. 분석용 시료는 인편과 껍질을 내피와 외피로 구분하여 분석하였다.
- 같다. 수확 전 처리는 수확 1개월 전에는 포장에서 경엽 및 관주처리를 하였고, 수확 후 처리는 뿌리에 묻어 있는 흙을 제거한 다음 농약 희석액에 지하부 부위만 10분 동안 침지하였다.
- Diatomite(EXtrelut NT, Merck)가 충전된 EXtrelut NT 20 pre-packed column 추출액 100 mL 중 20 mL를 정확히 취하여 가하고 30 분간 방치하여 충분히 침투시킨 후 120 mL의 /hexane으로 용출하여 250 mL 증류플라스크에 받았다. 용출액을 35℃ 수용 조상에서 감압 농축하여 건고시킨 후 잔류물을 2 mL의 acetonitrile로 재용해하여 표 4의 조건에서 HPLC로 분석하였다(Saad 등, 2004).
- 여액을 35℃ 수용조상에서 감압 농축하여 건고시켰다. 잔류물이 있는 둥근 플라스크에 pyridine hydrochloride 3 g을 가하고 2시간 동안 300℃ 에서 환류 시켜 2, 4, 6-trichlorophenol 로 유도 체화 하였다. 반응물은 0.
- 저장마늘의 잔류농약은 표 3과 같이 처리한 직후부터 저장 기간 중 월 1회 시료를 채취하여 다음과 같은 방법으로 분석하였다.
- 시험 농약은 diphenylamine, tebuconazole 및 dimethoate 이었으며, 시험농약의 처리내용은 표 1과 같다. 침지시간이 농약 잔류량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수확한 마늘을 2일동안 예건하여 1, 5, 10, 30 및 60분 동안 침지처리한 후 14 일 동안 음건한 후 시료 중 잔류농약을 분석하였다. 분석용 시료는 인편과 껍질을 내피와 외피로 구분하여 분석하였다.
- 회수율 시험은 앞서의 잔류농약 분석과정과 동일한 방법으로 수행하였으며, 마늘 중 시험농도는 diphenylamineel 경우 0.08, 0.4 및 1 ㎎/㎏, tebuconazol과 dimethoate의 경우는 0.2와 1 ㎎/㎏ 그리고 prochloraz의 경우에는 0.1 와 1 ㎎/㎏이 되게 처리하여 1시간 정도 방치 한 후 잔류농약을 분석하였다.
대상 데이터
- 농약 침지 시험에 사용된 품종은 마늘의 특성을 고려하여 한지형인 단양재래종과 난지형인 남도종을 사용하였다. 시험 농약은 diphenylamine, tebuconazole 및 dimethoate 이었으며, 시험농약의 처리내용은 표 1과 같다.
- 마늘 저장중 부패병 방제효과시험을 위하여 사용한 마늘은 한지형인 단양재래종과 의성재래종 그리고 난지형인 남도 종이다. 시험에 사용할 농약을 사용하지 않은 농가포장을 선정하였는데 의성재래종은 경북 의성군 의성읍 치선리, 단양재래종은 충북 단양군 어상천면 대전리 그리고 난지형은 충남 서산시 부석면 송시리에 소재하였다.
- 시험 농약은 diphenylamine, tebuconazole 및 dimethoate 이었으며, 시험농약의 처리내용은 표 1과 같다. 침지시간이 농약 잔류량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수확한 마늘을 2일동안 예건하여 1, 5, 10, 30 및 60분 동안 침지처리한 후 14 일 동안 음건한 후 시료 중 잔류농약을 분석하였다.
- 시험에 사용할 농약을 사용하지 않은 농가포장을 선정하였는데 의성재래종은 경북 의성군 의성읍 치선리, 단양재래종은 충북 단양군 어상천면 대전리 그리고 난지형은 충남 서산시 부석면 송시리에 소재하였다. 포장시험의 처리 구는 면적이 16.
성능/효과
- 17 ㎎/㎏ 내외로 검출되었다. Dimethoate를 처 리한 마늘의 잔류량은 모든 처리 구에서 저장기간 동안 MRI/인 1.0 ㎎/㎏ 이하로 검출되어 안전하였다.
- 1 ㎎/㎏ 이하로 검출되었으며, 마늘에 대한 MRLe 설정되어있지 않다. Dimethoate를 처리한 마늘의 잔류량은 모든 처리 구에서 저장기간 동안 MRL인 1.0 ㎎/㎏ 이하로 검출되어 안전하였다.
- 08 ㎎/㎏이 잔류 되었다. Diphenylamine 처리시에는 10분 침지부터 잔류량이 높게 검출되었으며, tebuconazole의 경우에는 5분 침지 처리부터 잔류량이 증가하였고, dimethoate는 침지 30분부터 잔류량이 증가하는 경향을 보였다.
- Diphenylamine를 경엽처리 하였을 경우 기준량과 배량에서 각각 0.051, 0.231 ㎎/㎏이하로 검출되었고, 관주처리의 경우 기준량과 배량에서 각각 0.055, 0.015 m 必 kg 이하로 나타났으나, 경시적 잔류량 변화는 저장 1개월째부터 검출한계 미만으로 검출되었다. 침지처리의 경우 기준량 처리 구에서는 0.
- 0 ㎎/㎏ 설정되었으나 마늘에는 설정되어 있지 않다. Tebuconazole의 잔류량은 경엽과 관주처리에서 살포 약량과 무관하게 대부분 0.1 ㎎/㎏ 이하로 검출되어 잔류허용기준(MRL) 0.1 ㎎/㎏ 미만이었으나, 침지 처리구에서는 저장 기간 동안 0.12-0.32 ㎎/㎏으로 모두 MRL을 초과하였다. Prochloraz 잔류량은 침지 배량처리구에서 0.
- 516㎎/㎏으로 검출되었다. Tebuconazole의 잔류량은 경엽처리의 경우 기준량과 배량 각각 0.16, 0.28 ㎎/㎏이하로 검출되었으며 관주처리의 경우 기준량과 배량 각각 0.10, 0.16 ㎎/㎏ 이하로 검출되었으나 저장 2~3개월 이후부터는 대부분 0.1 ㎎/㎏ 이하로 검출되어 잔류허용기준(MRL) 0.1 ㎎/㎏ 미만으로 나타났다. 침지 처리구에서는 저장기간 동안 0.
- 농약처리방법별 잔류량은 농약 사용량에 따른 차이는 적었으나, 처리방법 중 침지처리의 경우 경엽이나 관주 처리보다 많이 검출되었다.
- 33 ㎎/㎏으로 검출되었다. 또한 속껍질 중의 잔류량은 diphenylamine이 0.15-0.61 ㎎/㎏, dimethoatee 0.91 ~ 2.85 ㎎/㎏, tebuconazolee 0.22~0.68 ㎎/㎏으로 검출되었으며 마늘 잎(겉껍질) 중의 잔류량은 diphenylanine이 22.5 ~ 59.4 ㎎/㎏, dimethoate는 3.4-10.0 ㎎/㎏, tebuconazole 은 3.7-19.1 ㎎/㎏으로 나타났다. 관주 시험에서 처리농도와 잔류량을 고려할 때 인편, 화경 및 속껍질에서는 dimethoate > tebuconazole > diphenylamine 순으로 흡수이행 정도가 컷으며, 비교적 생육 속도가 빠른 잎에서는 diphenylamine) tebuconazole > dimethoate 순으로 흡수이행 정도가 컷다.
- 또한 마늘 저장 중의 부패를 일으키는 푸른곰팡이병균(Penicillium hirstitum)과 마름 썩음 병균(Fusarium oxysporum) 발생을 억제하기 위한 농약 선발 시험결과, diphenylamine과 prochloraz 및 tebuconazole 이 병원균의 발생을 억제하는 효과가 확인되었다(유 등, 2007). 또한 이들 농약으로 단양재래종, 의성재래종 및 남도종에 처리한 후 약제별 방제효과를 조사한 결과, 처리약제별 무 처리대비 부패율이 낮게 조사되었으며, 저장기간 동안 경시적으로 조사한 부패율은 저장 6개월까지는 서서히 부패가 진행되었으나, 저장 7개월부터 즉 수확 이듬해 1월부터는 부패가 급속히 진행되었다.
- 마늘 겉껍질 중의 잔류분석 결과, 단양마늘에서 잔류량은 diphenylamine이 113.0-643.3 ㎎/㎏, dimethoate는 335.6~ 577.9 ㎎/㎏, tebuconazolee 210.2-570.5 ㎎/㎏으로 분석되었다. 남도마늘에서는 diphenylamine이 1, 492.
- 마늘 저장중 부패병을 방제하기 위하여 침지, 경엽 및 관주처리하였을 경우 경시적인 농약 잔류량에 대한 안전성평가 결과, dimethoate는 잔류허용기준인 1 ㎎/㎏ 미만으로 안전하였으나, tebuconazole의 잔류량은 대부분 잔류허용기준인 0.1 ㎎/㎏을 초과하여 사용에 부적합하였다. Diphenylamine는모든 처리구에서 0.
- 마늘 침지시간별 속껍질 중의 잔류분석 결과, 단양마늘의 농약 잔류량은 diphenylamine0] 6.0-42.1 ㎎/㎏, dimethoate는 2.8 - 10.5 ㎎/㎏, tebuconazolee 3.9~22.5 ㎎/㎏이었다. 남도마늘에서는 diphenylamine0] 205.
- 마늘에 시험약제를 처리한 후 채취한 시료중 잔류농약을 분석하기 위한 분석법의 회수율과 검출한계는 표 6에서 보는 바와 같이 최소검출량(LOD)과 검출한계(LOQ)는 diphenylamine 의 경우 0.2 ng과 0.008 ㎎/㎏, tebuconazolee 0.1 ng과 0.02 ㎎/㎏, prochloraz는 0.05 ng과 0.02 ㎎/㎏, dimethoate는 0.05 ng과 0.01 mRkg이었다. 또한 시험농약의 평균 회수율은 diphenylamine과 tebuconazole의 경우 각각 84.
- 또한 관주량에 따른 잔류량은 50, 100, 300 및 500 mL 까지는 서서히 증가하다가 1,000 mL 관주시에는 잔류량이 급증하였다. 마늘에 적정 관주액량은 마늘 체내의 농약잔류량, 처리약량 및 관주처리시 노동력 등을 고려할 때 주당 50 mL가 적당할 것으로 판단된다.
- 의성 마늘의 저장기간 중 농약 잔류량 변화는 그림 2와 같이 diphenylamine을 기준량과 배량 경엽처리 하였을 경우 각각 0.052와 0.073 ㎎/㎏ 이하로 검출되었고, 관주처리의경우 기준량과 배량에서 각각 0.084와 0.037 ㎎/㎏ 이하로 잔류하였으며, 침지처리의 경우 기준량과 배량에서 각각 0.013과 0.095 ㎎/㎏ 이하로 검출되었다. 하지만 모든 처리구에서 저장 1개월째부터 잔류량은 기준량 처리구의 6개월 저장 시료를 제외하고는 대부분 검출한계 전후로 검출되었다.
- 2 ㎎/㎏이었다. 침지시간 별 농약잔류 경향은 인편의 잔류량과 비슷하였으며, 남도마늘의 잔류량이 많은 것은 마늘의 형태가 열구이기 때문인 것으로 판단되었다.
- 침지시간 별은 인편 중 잔류량과 작업기간 및 침지 후 예건 기간 등을 고려할 때 10분이 적합할 것으로 판단되며 60 분 침지를 했을 경우에 잔류량이 급증한 것은 상대적으로 물에 오랜 동안 노출된 껍질이 약화되어 농약침투가 용이해져서 일어난 결과라고 생각되었다.
- 같다. 침지시간을 1, 5, 10, 30 및 60분으로 하여 14일간음건 후 인편 중의 잔류농약을 분석한 결과, 잔류량은 단양마늘의 경우 diphenylaminee 0.31-1.93 ㎎/㎏, dimethoate 는 0.23-0.32 ㎎/㎏, tebuconazolee 0.28-0.82 ㎎/㎏, diphenylamine과 tebuconazole 처리구에서는 1, 5, 10 및 30분 침지하였을 때에는 잔류량이 비슷하였으나, 60분 침지에서는 잔류량이 높게 검출되었다. 남도마늘의 경우에는 diphenylamine이 0.
- 그러므로 수확후 저장성 향상을 위하여 마늘을 농약에 침지한다는 것은 농약의 효과와 안전성 및 정서적인 측면을 고려할 때 충분한 검증이 필요할 것으로 판단되었다. 특히 마늘 형태가 벌어지는 열구형태인 남도마늘의 경, 인편 중의 잔류량이 한지형인 단양마늘보다 높고, 껍질에 존재하는 농약 잔류량 역시 과다하여 식용으로는 부적합 할 것으로 생각되어지나, 종구용으로는 적합할 것으로 판단되었다.
- 095 ㎎/㎏ 이하로 검출되었다. 하지만 모든 처리구에서 저장 1개월째부터 잔류량은 기준량 처리구의 6개월 저장 시료를 제외하고는 대부분 검출한계 전후로 검출되었다. Tebuconazole 의 잔류량은 경엽과 관주처리에서 살포 약량과 무관하게 저장 2~3개월 이후부터는 대부분 0.
후속연구
- 하지만 수확 후 저장기간 동안 많은 양의 마늘이 부패로 폐기되는 것 또한 간과 할 수 없는 일이다. 그러므로 수확후 저장성 향상을 위하여 마늘을 농약에 침지한다는 것은 농약의 효과와 안전성 및 정서적인 측면을 고려할 때 충분한 검증이 필요할 것으로 판단되었다. 특히 마늘 형태가 벌어지는 열구형태인 남도마늘의 경, 인편 중의 잔류량이 한지형인 단양마늘보다 높고, 껍질에 존재하는 농약 잔류량 역시 과다하여 식용으로는 부적합 할 것으로 생각되어지나, 종구용으로는 적합할 것으로 판단되었다.
- 마늘 부패병은 저장기가 동안 발생하여 마늘의 이용율을저하시키는 주된 원인으로 우수한 방제농약의 개발이 필요하며 이번에 시험한 diphenylamhie과 prochloraze 안전성 평가 등의 추가연구를 통하여 사용 여부 검토가 필요할 것으로 판단된다.
- 위하여 사용되는 농자재로 효과와 함께 안전성평가가 반드시 이루어져야 한다. 재배기간 뿐만 아니라 수확 후에 발생하는 병해충으로 인하여 저장성이 떨어지는 농산물에 대하여도 안전성이 확보되는 범위 내에서 농약사용을 허용해주는 것이 경제적으로 유리할 것으로 판단된다. 특히 영양번식을 하는 마늘은 상온으로 보관을 하여야 발아율을 높일 수 있어 수확 후 병해충 발생을 억제하는 수단으로는 예건을 많이 실시하고 있으나, 부패병을 방제하는 데는 한계를 보이고 있다.
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