파프리카 재배 중 살균제 boscalid와 pyraclostrobin의 사용시기에 따른 작물 부위별 생산단계 잔류특성 Pre-Harvest Residual Characteristics of Boscalid and Pyraclostrobin in Paprika at Different Seasons and Plant Parts원문보기
본 연구는 최근 증가하고 있는 시설 내 수출 파프리카 재배에서 급증하는 외래해충과 병해충의 방제를 위해 사용되고 있는 농약의 안전사용과 잔류 저감을 위한 연구의 일환으로 실시했다. 침투성 살균제인 boscalid와 pyraclostrobin의 주성분 함량이 각각 47%와 18.8% 인 단제와 두 약제의 주성분 농도가 13.6%와 6.8%가 혼합된 합제를 기준량 및 배량이 되게 살포하여 계절별(3월과 6월)로 수확 전 18일부터 1일전까지 생산단계 농약 잔류분석을 통해 생물학적 반감기를 구하고, 열매와 잎에서의 살포 후 농약의 분포 비를 구하였다. Boscalid와 pyraclostrobin의 3월과 6월 살포한 농약의 반감기는 정량 처리 시 합제에서 boscalid의 경우 5.0일과 17.3일, 단제 처리구에서는 19.8일과 16.3일로 나타났고, pyraclostrobin은 합제 처리구에서 13.9일과 13.1일 이었고, 단제 처리구에서는 14.4일과 20.1일 이었다. 6월 처리구는 3월에 비해서 전체적으로 잔류량 검출이 합제의 경우 다소 낮았지만 단제 처리구의 경우 3월의 반 정도로 낮게 검출되었다. 배량 처리구간에서는 농약의 잔류는 두 농약 공통으로 안전사용기간 내 MRL을 초과하여 검출되는 경우가 많았고 특히 3월 처리구간이 6월에 비해 전 처리 기간 내 잔류량 감소가 거의 없거나, 더욱 높게 검출되었다. 열매와 잎에서의 농약의 분배 비율을 조사한 결과 두 농약이 적게는 20배에서 높게는 200배 정도 잎에서 생산단계 전 기간 동안 10-40 ${\mu}g\;g^{-1}$ 수준으로 유지되었다. 이 같이 합제는 주성분 함량과 최종살포 농도가 단제에 비해 낮으므로 열매에서의 잔류 저감을 도모할 수 있었고, 잎에서의 두 살균제의 잔류 수준과 지속기간이 병 발생을 억제할 수 있을 것으로 예상된다.
본 연구는 최근 증가하고 있는 시설 내 수출 파프리카 재배에서 급증하는 외래해충과 병해충의 방제를 위해 사용되고 있는 농약의 안전사용과 잔류 저감을 위한 연구의 일환으로 실시했다. 침투성 살균제인 boscalid와 pyraclostrobin의 주성분 함량이 각각 47%와 18.8% 인 단제와 두 약제의 주성분 농도가 13.6%와 6.8%가 혼합된 합제를 기준량 및 배량이 되게 살포하여 계절별(3월과 6월)로 수확 전 18일부터 1일전까지 생산단계 농약 잔류분석을 통해 생물학적 반감기를 구하고, 열매와 잎에서의 살포 후 농약의 분포 비를 구하였다. Boscalid와 pyraclostrobin의 3월과 6월 살포한 농약의 반감기는 정량 처리 시 합제에서 boscalid의 경우 5.0일과 17.3일, 단제 처리구에서는 19.8일과 16.3일로 나타났고, pyraclostrobin은 합제 처리구에서 13.9일과 13.1일 이었고, 단제 처리구에서는 14.4일과 20.1일 이었다. 6월 처리구는 3월에 비해서 전체적으로 잔류량 검출이 합제의 경우 다소 낮았지만 단제 처리구의 경우 3월의 반 정도로 낮게 검출되었다. 배량 처리구간에서는 농약의 잔류는 두 농약 공통으로 안전사용기간 내 MRL을 초과하여 검출되는 경우가 많았고 특히 3월 처리구간이 6월에 비해 전 처리 기간 내 잔류량 감소가 거의 없거나, 더욱 높게 검출되었다. 열매와 잎에서의 농약의 분배 비율을 조사한 결과 두 농약이 적게는 20배에서 높게는 200배 정도 잎에서 생산단계 전 기간 동안 10-40 ${\mu}g\;g^{-1}$ 수준으로 유지되었다. 이 같이 합제는 주성분 함량과 최종살포 농도가 단제에 비해 낮으므로 열매에서의 잔류 저감을 도모할 수 있었고, 잎에서의 두 살균제의 잔류 수준과 지속기간이 병 발생을 억제할 수 있을 것으로 예상된다.
Recent outbreak of new diseases and pests which were introduced from abroad, seriously hampered both quality and safety of paprika fruits. This study has been carried out to aid an establishment of guideline for safe use of pesticides and reduction of their residues on paprika. Systemic fungicides b...
Recent outbreak of new diseases and pests which were introduced from abroad, seriously hampered both quality and safety of paprika fruits. This study has been carried out to aid an establishment of guideline for safe use of pesticides and reduction of their residues on paprika. Systemic fungicides boscalid and pyraclostrobin of either mixed (a.i.; 13.6+6.8%) or single (a.i.; 47 and 18.8%, respectively) water dispersible granule formulation(WG) products were sprayed with recommended or double dosage on paprika grown in green house at March and June. To draw pre-harvest residue limit, residues of each fungicide were analyzed from fruits collected eight times from 18 to 1 day pre-harvest. The biological half-lives of both boscalid and pyraclostrobin in mixed formulation in March and June were slightly shorter than those of single formulation which ranged from 14.4 to 20.1 days. Residue levels of both fungicides of single formulation in fruits in June were about one lower compared to those in March. However, application of double dosage frequently exceeded MRLs from fruits grown both seasons. These results showed that residue levels on fruits persisted longer period of time, more than two weeks, and so the case applied in winter season. The dissipation of fungicides on leaves and fruits was compared. The distribution of both fungicides in leaves was 20-200 times higher than that of fruits and persisted up to 18 days of pre-harvest period at the concentration of 10-40 ${\mu}g\;g^{-1}$. This study indicated that the mixed formulation product exhibited low residues in fruits, but high and long enough to pathogen growth in leaves.
Recent outbreak of new diseases and pests which were introduced from abroad, seriously hampered both quality and safety of paprika fruits. This study has been carried out to aid an establishment of guideline for safe use of pesticides and reduction of their residues on paprika. Systemic fungicides boscalid and pyraclostrobin of either mixed (a.i.; 13.6+6.8%) or single (a.i.; 47 and 18.8%, respectively) water dispersible granule formulation(WG) products were sprayed with recommended or double dosage on paprika grown in green house at March and June. To draw pre-harvest residue limit, residues of each fungicide were analyzed from fruits collected eight times from 18 to 1 day pre-harvest. The biological half-lives of both boscalid and pyraclostrobin in mixed formulation in March and June were slightly shorter than those of single formulation which ranged from 14.4 to 20.1 days. Residue levels of both fungicides of single formulation in fruits in June were about one lower compared to those in March. However, application of double dosage frequently exceeded MRLs from fruits grown both seasons. These results showed that residue levels on fruits persisted longer period of time, more than two weeks, and so the case applied in winter season. The dissipation of fungicides on leaves and fruits was compared. The distribution of both fungicides in leaves was 20-200 times higher than that of fruits and persisted up to 18 days of pre-harvest period at the concentration of 10-40 ${\mu}g\;g^{-1}$. This study indicated that the mixed formulation product exhibited low residues in fruits, but high and long enough to pathogen growth in leaves.
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문제 정의
본 연구에서는 boscalid 및 pyraclostrobin의 성분이 일정 비율로 혼합된 제품(합제)과 단일 성분으로 구성된 제품(단제)를 각각 살포하여 잔류특성을 구명하고, 계절별 살포에 따른 생산단계 농약 잔류성을 분석하며, 잎과 열매에서의 잔류량 차이를 비교 분석함으로써 농약의 안전사용에 도움을 줄 수 있는 기초자료로 삼고자 한다.
제안 방법
2009년 8월 말에 진주시 대곡면 소재 비닐온실(100 X 35 X 6 m)에 정식하여 2010년 3월(3그룹 열매)과 6월(5그룹 열매)에 아래쪽에서 2, 3번 열매가 착색되는 시점을 택해 배 부식 분무기로 먼저 물을 이용하여 식물체에 액이 충분히 묻을 정도의 약량을 결정한 후 농약별로 각각 추천 사용량(기준량) 과 배량을 반복 당 9주, 3반복 처리하였으며, 처리 후 1, 3, 5, 7, 10, 13, 15 그리고 18일째 시료를 8회 구간별로 1 kg 이상씩 잎은 10매 이상씩 수확하여 -20℃에 저장한 후 분석하였다.
Ehrenstorfer 사(독일)로부터 구입하여 acetonitrile에 녹여 1,000 //g g"의 stock solution 을 만들었다. 이를 단계별로 희석하여 working solution을 만든 후 각각 일정량을 HPLC/DAD에 주입하여 나타난 크로마토그램 상의 피크 넓이를 기준으로 검량선을 작성하였다.
, 2010). 잎은 시료 5 g에 열매에 준해서 분석하고 필요시 희석하여 크로마토그램을 얻었다.
재배기간중에 시험약제를 처리하지 않은 파프리카 열매에 표준용액을 각각 1, 5 ng g1 되도록 처리, 혼화하고 앞서의 분석과정을 행하여 회수율을 산출하였다.
대상 데이터
잔류농약 분석을 위한 표준품인 boscalid(순도 99.5%)와 pyraclostrobin(순도 97.5%)은 Dr. Ehrenstorfer 사(독일)로부터 구입하여 acetonitrile에 녹여 1,000 //g g"의 stock solution 을 만들었다. 이를 단계별로 희석하여 working solution을 만든 후 각각 일정량을 HPLC/DAD에 주입하여 나타난 크로마토그램 상의 피크 넓이를 기준으로 검량선을 작성하였다.
본 연구에 사용된 농약인 boscalid와 pyraclostrobine 파프리카에서 잿빛곰팡이 탄저병, 역병에 대해 합제는 수확 5일 전 2회, 단제는 각각 수확 2일전 2회, 3회 사용 가능한 것으로 등록되어 있다(한국작물보호협회, 2009). Boscalid는 아닐라이드계 살균제로서 병원균의 미토콘드리아에서 ATP를힙성하는 과정인 전자전달계 단계인 succinate ubiquinone 환원 효소(Complex II)를 저해하여 병원균을 고사시키는 작용을 한다.
이론/모형
파프리카 중 잔류농약의 추출 및 정제는 QuChERS 법 (Lehotay, 2007)으로 열매는 각 시료 10 g에 아세토니트릴 10 mL을 넣고, 여기에 MgSCU 4 g, CH3COONa 1 g을 처리하여 30분간 진탕하고 원심분리(3(X)0 rpm X 10min) 후 1 mL 을 PSA 50 mg + MgSO4 150 mg이 처리된 E-tube로 옮겨 정제한 후 이를 HPLC/DAD에 주입하여 나타난 크로마토그램 상의 피크 넓이를 검량선에 대입하여 농약의 잔류농도를 확인 흐}였다(Anastassiades et al., 2003; QuEChERS., 2009; Laqunas-Allue L et al., 2010). 잎은 시료 5 g에 열매에 준해서 분석하고 필요시 희석하여 크로마토그램을 얻었다.
성능/효과
8배 높은 농도이다. 3월의 경우 처리 후 1 일째 최고 0.42 ㎍ g-1에서 18일째 0.17 ㎍ g-1으로 합제의 잔류량보다 약 2배 정도 검출되었고 생물학적 반감기는 3월의 경우 14.4일이고, 6월의 경우는 5일째 최고 0.21 ㎍ g-1에서 18일째 최저 0.09 ㎍ g-1으로 3월에 비해 약 절반 수준으로 검출되었으며 반감기는 20.1 일로 길어 졌다. 배량 처리 시 특히 3월의 경우 처리 후 4회의 조사 구간에 걸쳐 MRL 0.
Boscaiid 단제의 주성분량은 47%이고 합제 중 주성 분량은 13.6%이며 최종 희석살포 농도를 비교하면 단제가 합제에 비해 4.5배가 높다. 단제 중 boscaiid 잔류소장 양상은 합제 중 boscaiid의 것과 유사한 패턴을 보여주고 있다.
Boscaiid의 3월 잎과 열매에서의 잔류량 차이는 기준량 처리 시 47배의 차이를 보였으며, 18일차에 78배의 최대 차이를 보였다(Fig. 5). Boscaiid의 경우 최종살포 농도가 합제 보다 4.
Boscalid는 MRL이 3.0 ㎍ g-1으로 잔류소장 양상은 3월에 기준량 처리 시 2일 째 최대 0.94 ㎍ g-1에서 18일째 0.12 ㎍ g-1으로 생물학적 반감기는 5일로 짧은 반감기를 보였으며, 6월에는 1 일째에 최고 0.47 ㎍ g-1으로 3월에 비해 약 반 정도의 낮은 초기 농도로 시작하여 18일째 0.2 ㎍ g-1으로 반감기가 17.3일로 계산되었다. 그러나 배량 처리 시 3월은 최고 1.
결론적으로 boscalid와 pyraclostrobin 단제의 경우 배량 사용 시 MRL보다 높은 잔류량을 보이며, 특히 3월의 경우 배량 처리 시 MRL보다 높게 잔류하는 구간이 많은 것으로 보아 이들 농약의 사용에 있어 추천량 이상의 농도 사용을 금해야 할 것이다.
5로 엽면적이 높아 살포된 농약의 대부분이 잎에 부착되게 되며 또 생산 단계에서의 부피(과중) 생장이 낮고 농약의 잎에서 과실로의 전류가 이 기간 동안은 낮은 것으로 생각된다. 결론적으로 합제의 경우 주성분 함량이 단제의 그것들에 비해 약 1/3 수준이지만 잎에서의 잔류 농도, 잔류 기간 등이 병원균 생육을 억제 할 수 있을 것으로 예상되며 병원균의 적용범위도 넓힐 수 있을 뿐만 아니라 열매에서의 잔류 위험성을 줄일 수 있다고 판단된다.
보였다. 배량 처리 시 초기 48배의 차이에서 최대 66배의 차이를 보였으며 6월 잎과 열매에서는 잔류비도 유사한 양상을 보여주었다(Fig. 6). 단제의 경우 합제보다 최종살포 농도가 1.
08 ㎍ g-1으로 감소하였다. 합제 중 boscaiid에비해 단제의 초기 농도는 2배 정도 검출되었지만 이후 잔류량의 변화는 아주 완만하여 생물학적 반감기는 3월에 19.8일로 합제 중 그것에 비해 4배 정도 늘어났다. 6월에 처리한 구간의 잔류량은 처리 후 1-51 ㎍ g-1에서 7일째에 1.
혼합제를 처리한 잎에서의 두 농약의 잔류량은 10-40 K g' 영 역을 유지하고 있어 본 연구진이 조사한 바에 의하면 boscaiid 와 pyraclostrobin 합제의 경우 잿빛곰팡이병원균(Botrivtis cinered), 탄저병 원균(Colletotrichum acutatim)과 시들 음 병원균(Fusarium oxysporum)^ 대해 in vitro 활성값 ED5o 은 각각 0.03, 2.12와 2.16 ㎍ g-1으로 본 연구에서 잎에서의 잔류량은 전 조사기간 동안 EDso을 상회하는 것으로 볼 때 충분한 약효를 기대할 수 있을 것으로 보여진다(Gabriolotto et al., 2009, Spotts et al., 2009). 파프리카의 경우 엽면적지수(LAI)가 3~3.
후속연구
Pyraclostrobin의병원균 발아를 100% 억제하는 농도는 10 ㎍ g-1으로 이농도와 비슷하거나 높게 나타나 충분한 약효를 기대할 수 있을 것으로 보여 진다(Karadimos et al, 2005). 이 경우 현재 추천하고 있는 사용 적기인 7일 내지 10일 간격을 다소 늘릴 수 있을지 잎에서의 잔류 농도와 생물 활성검정을 비교 조사해볼 필요가 있다고 본다.
잎과 열매에서의 잔류 농약 분배비를 연구한 결과는 아직도 보고된 적이 없어 이상의 연구결과는 작물 별 병해충이 가해하는 부위를 위주로 분배 양상을 조사해 봄으로써 효율적인 농약의 사용, 가해 부위별 잔류된 농약의 농도, 지속기간, 더 나아가 농약의 대상병해충에 대한 선발압 지속으로 인한 저항성 유발 가능성 상관관계 등의 중요한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 본다
참고문헌 (17)
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