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문제 정의
- 따라서 본 연구는 최근 전북 익산, 김제, 부안의 직파재배 논에서 벼 생육후기에 높은 밀도로 우점하고 있는 논에서 강피를 채종하여 저항성 여부와 이들 저항성 강피의 효율적인 관리를 위하여 방제시험을 온실과 포장에서 실시하였다.
제안 방법
- ACCase 및 ALS 저해 제초제들에 대한 강피의 저항성 정도를 검정하기 위해서 평균온도가 30±2℃ 유리온실에서 실시하였으며, 광조건은 주․야간 각각 12시간으로 하고 야간의 광은 약 80,000Lux 이상으로 보완 유지하였다.
- 그러나 2009년 이후 익산, 김제, 부안에서 이들 제초제를 사용한 벼 직파재배 논에서 강피 약효에 대한 민원이 증가하고 있다. ACCase 및 ALS 저해제 저항성으로 추정되는 강피를 3개 지역에서 수집하여 온실조건에서 cyhalofop-butyl과 penoxsulam에 대한 저항성 정도를 검증하였다. 익산과 김제의 수집종은 cyhalofopbutyl과 penoxsulam의 추천량에서 완전 생존하였으며, 부안 수집종은 약 60% 생존하였다.
- 5엽기에 추천량으로 처리 후 20일에 생존한 개체 수를 조사하였다. 강피의 효율적인 방제를 위하여 표 3과 같이 화본과 전용 제초제들 중에서 ACCase 및 ALS 저해제들과 작용기작이 다른 피 전용 약제들이 혼합된 제초제들을 방제 특성에 따라 0.5엽기부터 3엽기까지 각각 처리하여 처리 후 20일에 생존한 식물체를 하였다.
- 파종 후 15일인 강피 4～5엽기에 처리하였으며, 처리 후 20일에 생존한 식물체의 생존수를 조사하였다. 또한 ACCase 및 ALS 저해 제초제들이 혼합된 중기 수면처리제에 대한 강피의 반응을 조사하기 위하여 표 2의 제초제들을 파종 후 12일인 3.5엽기에 추천량으로 처리 후 20일에 생존한 개체 수를 조사하였다. 강피의 효율적인 방제를 위하여 표 3과 같이 화본과 전용 제초제들 중에서 ACCase 및 ALS 저해제들과 작용기작이 다른 피 전용 약제들이 혼합된 제초제들을 방제 특성에 따라 0.
- 파종및 이앙은 2010년 6월 7일에 하였으며, 제초제 처리 체계는 표 4와 같이 온실실험에서 저항성 강피에 효과적인 성분이 포함된 제초제로 체계 처리하였다. 방제효과는 m2당 생존한 식물체 수를 5반복으로 조사하였다.
- 논에서 저항성 피를 방제하기 위하여 전북 김제시에 위치한 논에서 실시하였다. 수행된 포장은 전년도 ACCase 및 ALS 저해 제초제들에 대해 저항성 강피가 매우 높은 밀도로 발생하였을 뿐만 아니라 SU계 제초제 저항성 올챙이고랭이와 물달개비도 발생한 농가 포장에서 실시하였다. 벼 재배양식은 무논골뿌림과 10일 육묘된 어린모기계이앙재배로 하였으며, 시험구 면적은 단구제로 각각 660m2로 하였다.
- 이들 농가는 직파재배를 위하여 로터리 후 논을 굳히고 파종한 다음 입모를 위하여 10～15일간 배수한 상태를 유지하기 때문에 피와 광엽잡초들이 높은 밀도로 발생하게 된다. 이들 지역은 잡초를 방제하기 위하여 담수전 bentazone+ cyhalofop-butyl 미탁제를 초 ･ 중기 수면처리제를 살포전에 처리하고 생존한 피에 대한 방제를 위해서 다시 ACCase 저해 제초제인 cyhalofop-butyl나 ALS 저해 경엽처리제인 penoxsulam을 다시 살포하는 체계로 잡초를 방제하였다. Lebaron(1992)은 ACCase 저해 제초제인 diclofop는 1977년에 처음 등록되어 사용되어 1983년에 처음 저항성 화본과가 발생하였다고 보고하였다.
- ACCase 및 ALS 저해 제초제들에 대한 강피의 저항성 정도를 검정하기 위해서 평균온도가 30±2℃ 유리온실에서 실시하였으며, 광조건은 주․야간 각각 12시간으로 하고 야간의 광은 약 80,000Lux 이상으로 보완 유지하였다. 제초제는 ACCase 및 ALS 저해 제초제인 cyhalofop-butyl와 penoxsulam을 각각 표 1과 같은 농도로 경엽처리 하였다. 파종 후 15일인 강피 4～5엽기에 처리하였으며, 처리 후 20일에 생존한 식물체의 생존수를 조사하였다.
- 제초제는 ACCase 및 ALS 저해 제초제인 cyhalofop-butyl와 penoxsulam을 각각 표 1과 같은 농도로 경엽처리 하였다. 파종 후 15일인 강피 4～5엽기에 처리하였으며, 처리 후 20일에 생존한 식물체의 생존수를 조사하였다. 또한 ACCase 및 ALS 저해 제초제들이 혼합된 중기 수면처리제에 대한 강피의 반응을 조사하기 위하여 표 2의 제초제들을 파종 후 12일인 3.
- 벼 재배양식은 무논골뿌림과 10일 육묘된 어린모기계이앙재배로 하였으며, 시험구 면적은 단구제로 각각 660m2로 하였다. 파종및 이앙은 2010년 6월 7일에 하였으며, 제초제 처리 체계는 표 4와 같이 온실실험에서 저항성 강피에 효과적인 성분이 포함된 제초제로 체계 처리하였다. 방제효과는 m2당 생존한 식물체 수를 5반복으로 조사하였다.
대상 데이터
- 저항성 검증을 위한 강피의 채종은 m2당 30주 이상 생존한 포장을 대상으로 하였으며, 채집한 포장은 전북 익산, 김제 및 부안의 각각 1농가포장에서 채종하였다. 감수성 강피는 제초제 노출이 없을 것으로 추정되는 전남 곡성의 저수지의 수로에서 채종하여 같은 조건의 저온냉장고에서 저장한 다음 시료로 사용하였다. 휴면타파된 종자는 약 30±2℃ 조건의 온실에서 약 2mm 정도로 발아시킨 다음 식양토로 채워진 플라스틱 사각 pot(20×20×15cm)에 30개씩 파종 후 생육이 불균일한 식물체를 제거한 다음 pot내 최종적으로 20개의 식물체를 시험 재료로 사용하였다.
- 본 실험은 온실 및 강피가 다발생하고 있는 김제시 포장에서 실시하였다. 강피 저항성 여부를 검정하기 위하여 다년간 연속적으로 무논골 직파재배를 실시되어진 논에서 2009년 10월 상순에 강피의 종자를 채종한 다음 휴면타파를 위하여 2℃ 저온냉장고에 5개월간 저장한 다음 시험재료로 사용하였다. 저항성 검증을 위한 강피의 채종은 m2당 30주 이상 생존한 포장을 대상으로 하였으며, 채집한 포장은 전북 익산, 김제 및 부안의 각각 1농가포장에서 채종하였다.
- 논에서 저항성 피를 방제하기 위하여 전북 김제시에 위치한 논에서 실시하였다. 수행된 포장은 전년도 ACCase 및 ALS 저해 제초제들에 대해 저항성 강피가 매우 높은 밀도로 발생하였을 뿐만 아니라 SU계 제초제 저항성 올챙이고랭이와 물달개비도 발생한 농가 포장에서 실시하였다.
- 본 실험은 온실 및 강피가 다발생하고 있는 김제시 포장에서 실시하였다. 강피 저항성 여부를 검정하기 위하여 다년간 연속적으로 무논골 직파재배를 실시되어진 논에서 2009년 10월 상순에 강피의 종자를 채종한 다음 휴면타파를 위하여 2℃ 저온냉장고에 5개월간 저장한 다음 시험재료로 사용하였다.
- 강피 저항성 여부를 검정하기 위하여 다년간 연속적으로 무논골 직파재배를 실시되어진 논에서 2009년 10월 상순에 강피의 종자를 채종한 다음 휴면타파를 위하여 2℃ 저온냉장고에 5개월간 저장한 다음 시험재료로 사용하였다. 저항성 검증을 위한 강피의 채종은 m2당 30주 이상 생존한 포장을 대상으로 하였으며, 채집한 포장은 전북 익산, 김제 및 부안의 각각 1농가포장에서 채종하였다. 감수성 강피는 제초제 노출이 없을 것으로 추정되는 전남 곡성의 저수지의 수로에서 채종하여 같은 조건의 저온냉장고에서 저장한 다음 시료로 사용하였다.
- 휴면타파된 종자는 약 30±2℃ 조건의 온실에서 약 2mm 정도로 발아시킨 다음 식양토로 채워진 플라스틱 사각 pot(20×20×15cm)에 30개씩 파종 후 생육이 불균일한 식물체를 제거한 다음 pot내 최종적으로 20개의 식물체를 시험 재료로 사용하였다.
성능/효과
- 익산, 김제에서 수집한 강피는 cyhalofopbutyl와 penoxsulam에 대하여 높은 저항성을 보였다. Cyhalofop-butyl과 penoxsulam의 추천량에서 익산, 김제 수집종은 제초제 무처리구와 같은 100% 생존을 보였으나, 부안 수집종은 약 60% 생존하였다. Cyhalofop-butyl은 추천량의 4배량에서도 수집지역별로 차이가 나지만 익산 및 김제 수집종은 각각 77%와 83%생존하였다.
- Cyhalofop-butyl과 penoxsulam의 추천량에서 익산, 김제 수집종은 제초제 무처리구와 같은 100% 생존을 보였으나, 부안 수집종은 약 60% 생존하였다. Cyhalofop-butyl은 추천량의 4배량에서도 수집지역별로 차이가 나지만 익산 및 김제 수집종은 각각 77%와 83%생존하였다. 반면에 감수성 계통인 곡성 수집종은 두 제초제의 추천량에서 모두 고사하였다.
- 이는 남부지역에서 6월 7일에 파종과 이앙 후 10일에 강피에 효과적인 mefenacet이나 fentrazamide제초제를 처리하여도 고온으로 강피 3엽기 이상에 도달한 식물체는 효과적인 방제가 어렵기 때문이다. 그러나 이앙전 4일에 benzobicyclon+thiobencarb(2.5+30)% SE와 이앙 후 10일에 benzobicyclon+mefenacet+bensulfuron(4+20+1.02)% SC를 체계 처리할 경우 완전한 방제효과를 보였다. 그러나 무논골뿌림 직파재배에서 직파재배에 파종전 처리제로 등록된pyrazolate 36% SC와 benzobicyclon+ thiobencarb(2.
- 포장실험에서 benzobicyclon+fentrazamide +bensulfuronSC과 benzobicyclon+mefenacet+bensulfuron SC의 단일처리에서는 저항성 강피의 방제에 실패하였으나, benzobicyclon+thiobencarb SE와 benzobicyclon+ mefenacet+bensulfuron SC의 체계처리는 강피를 효과적으로 방제하였다. 따라서 강피의 익산, 김제 수집종은 cyhalofop-butyl과 penoxsulam애 대하여 강한 저항성을 보였으나, 작용기작이 다른 cafenstrole, fentrazamide, mefenacet에 의해 2엽기 이내에는 효과적으로 방제되었다.
- 5엽기 이하에 해당된다. 따라서 이들을 강피 0.5엽기에 처리하였을 때 모두 완전한 효과를 보였다. 현재 국내에 등록된 화본과 전용 논 제초제들 중에서 강피가 저항성을 나타낸 ACCase 및 ALS 저해제들 외에 이앙 후 10～15일에 처리시기가 설정된 제초제들은 cafenstrole, fentrazamide, mefenacet이다.
- 반면에 감수성 계통인 곡성 수집종은 두 제초제의 추천량에서 모두 고사하였다. 따라서 저항성 강피로 추정되는 익산, 김제, 부안의 수집종은 수집 지역에 따라서 다소의 차이는 있으나 ACCase 및 ALS 저해제인 cyhalofop-butyl과 penoxsulam에 대하여 저항성을 보였다. Valverde(1998)와 Fisher 등(2000)은 ACCase 저해제들에 대한 저항성 피가 작용기작이 다른 제초제들에 대하여 다중저항성(multiple-resistance)을 보였다고 보고하였다.
- 온실 조건에서 ACCase 및 ALS 저해제들에 대한 저항성 강피에 효과적인 제초제 성분이 포함된 약제들을 직파재배인 무논골뿌림과 어린모기계이앙재배 논에 결과는 표 8과 같다. 어린모기계이앙 재배에서 benzobicyclon+fentrazamide+bensulfuron(4+6+1.02)%SC와 benzobicyclon+mefenacet+bensulfuron(4+20+1.02)% SC를 이앙 후 10일에 한번 처리할 경우는 생존한 강피가 각각 m2당 19개와 26개 생존하여 비효과적이었다. 이는 남부지역에서 6월 7일에 파종과 이앙 후 10일에 강피에 효과적인 mefenacet이나 fentrazamide제초제를 처리하여도 고온으로 강피 3엽기 이상에 도달한 식물체는 효과적인 방제가 어렵기 때문이다.
- 익산과 김제의 수집종은 cyhalofopbutyl과 penoxsulam의 추천량에서 완전 생존하였으며, 부안 수집종은 약 60% 생존하였다. 온실조건에서 화본과 잡초인 피를 방제를 위한 ACCase 및 ALS 저해제들이 혼합된 제초제들을 강피 3.5엽기에 처리한 결과 무처리 대비 생존율은 80% 이상으로 나타났다. 파종 및 이앙전 처리제들인 oxadiazon EC, pyrazolate SC, pretilachlor EC, benzobicyclon+thiobencarb SE들은 강피 0.
- 현재 국내에 등록된 화본과 전용 논 제초제들 중에서 강피가 저항성을 나타낸 ACCase 및 ALS 저해제들 외에 이앙 후 10～15일에 처리시기가 설정된 제초제들은 cafenstrole, fentrazamide, mefenacet이다. 이들 제초제들이 혼합된 혼합된 제초제들을 강피 엽기별로 처리한 결과 표 7과 같이 2엽기까지는 생존율이 90%이상 억제되었으나 3엽기에 처리할 경우 생존율이 65% 이상이나 되었다. 따라서 ACCase 및 ALS 저해제들에 대한 저항성 강피가 발생한 논은 기계이앙재배로 전환 후 cafenstrole, fentrazamide, mefenacet를 강피 2엽기 이내 처리하여야 효과적으로 방제할 수 있다.
- 다년간 벼 무논골뿌림 재배를 실시하고 경엽처리 제인 ACCase 및 ALS 저해 제초제를 다년간 살포하여 저항성으로 추정되는 전북 익산, 김제, 부안의 농가 포장에서 수집한 강피와 제초제 접촉 가능성이 없어 감수성으로 추정되는 전남 곡성에서 수집한 강피에 대한 ACCase 저해제 cyhalofop-butyl과 ALS 저해제 penoxsulam의 서로 다른 농도별 생존율은 표 5와 같다. 익산, 김제에서 수집한 강피는 cyhalofopbutyl와 penoxsulam에 대하여 높은 저항성을 보였다. Cyhalofop-butyl과 penoxsulam의 추천량에서 익산, 김제 수집종은 제초제 무처리구와 같은 100% 생존을 보였으나, 부안 수집종은 약 60% 생존하였다.
- ACCase 및 ALS 저해제 저항성으로 추정되는 강피를 3개 지역에서 수집하여 온실조건에서 cyhalofop-butyl과 penoxsulam에 대한 저항성 정도를 검증하였다. 익산과 김제의 수집종은 cyhalofopbutyl과 penoxsulam의 추천량에서 완전 생존하였으며, 부안 수집종은 약 60% 생존하였다. 온실조건에서 화본과 잡초인 피를 방제를 위한 ACCase 및 ALS 저해제들이 혼합된 제초제들을 강피 3.
- 5엽기에 처리한 결과 무처리 대비 생존율은 매우 높게 나타났다. 처리된 4종류의 제초제에 대하여 강 피의 생존율이 80% 이상되었다. 따라서 제초제 저항성 강피가 발생하고 있는 논에서는 ACCase 및 ALS 저해제들이 혼합된 중기 수면처리용 제초제들로 방제가 불가능하다.
- 5엽기에 처리한 결과 무처리 대비 생존율은 80% 이상으로 나타났다. 파종 및 이앙전 처리제들인 oxadiazon EC, pyrazolate SC, pretilachlor EC, benzobicyclon+thiobencarb SE들은 강피 0.5엽기에서 효과적이었으며, benzobicyclon+fentrazamide+bensulfuron SC, benzobicyclon+ mefenacet+bensulfuron SC 그리고 benzobicyclone+ cafenstrole +pyrazosulfuron-ethyl GR은 강피 2엽기까지 효과적으로 방제하였다. 포장실험에서 benzobicyclon+fentrazamide +bensulfuronSC과 benzobicyclon+mefenacet+bensulfuron SC의 단일처리에서는 저항성 강피의 방제에 실패하였으나, benzobicyclon+thiobencarb SE와 benzobicyclon+ mefenacet+bensulfuron SC의 체계처리는 강피를 효과적으로 방제하였다.
- 5엽기에서 효과적이었으며, benzobicyclon+fentrazamide+bensulfuron SC, benzobicyclon+ mefenacet+bensulfuron SC 그리고 benzobicyclone+ cafenstrole +pyrazosulfuron-ethyl GR은 강피 2엽기까지 효과적으로 방제하였다. 포장실험에서 benzobicyclon+fentrazamide +bensulfuronSC과 benzobicyclon+mefenacet+bensulfuron SC의 단일처리에서는 저항성 강피의 방제에 실패하였으나, benzobicyclon+thiobencarb SE와 benzobicyclon+ mefenacet+bensulfuron SC의 체계처리는 강피를 효과적으로 방제하였다. 따라서 강피의 익산, 김제 수집종은 cyhalofop-butyl과 penoxsulam애 대하여 강한 저항성을 보였으나, 작용기작이 다른 cafenstrole, fentrazamide, mefenacet에 의해 2엽기 이내에는 효과적으로 방제되었다.
- 일반적으로 SU계 제초제들은 화본과에 효과가 저조한 것으로 보고되고 있으나 특히 SU계 제초제들 중에서 pyrazosulfuron-ethyl과 imazosulfuron 은 화본과인 피에 효과가 탁월한 효과를 보인다. 표 6은 온실조건에서 화본과 방제를 위한 ACCase 및 ALS 저해 제초제들이 혼합된 제초제 품목들을 강피 3.5엽기에 처리한 결과 무처리 대비 생존율은 매우 높게 나타났다. 처리된 4종류의 제초제에 대하여 강 피의 생존율이 80% 이상되었다.
후속연구
- 5엽기이내 방제가 가능한 초기 제초제 체계 처리로는 방제가 어려운 것으로 생각된다. 따라서 현재 전북 일원의 벼 직파재배 논에서 발생하여 확산하고 있는 ACCase 및 ALS 저해제들에 대한 저항성 강피를 효과적으로 방제하기 위해서는 기계이앙재배로 전환 후 이앙 전 및 후에 효과적인 제초제를 선택하여 체계적으로 2엽기이내 방제하여야 될 것으로 생각된다.
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