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문제 정의
- 따라서 본 연구는 시설재배 오이를 대상으로 살균제 amisulbrom을 살포하여 일정 시점별로 잔류수준을 조사하고, 분해감소 회귀식과 생물학적 반감기를 산출하여 시설 재배 오이에 대한 amisulbrom의 수확 전 생산단계 농약잔류허용기준 설정을 시도하였다.
제안 방법
- 공시 농작물인 오이는 ‘백다다기’ 품종으로, 경기도 안성시 보개면에 위치한 농장에서 시설재배 하였고, amisulbrom 13.5% 액상수화제를 안전사용기준에 따라 표준농도(10 mL/20 L)로 조제하여 1회 살포, 또는 3일 간격으로 2회 살포 후 5일간 일정 크기 이상의 과실을 수확하였다.
- 농약 살포 후 2시간 이내(0일차), 및 1, 2, 3, 4, 5 일차에 일정 크기의 시료를 채취하였다. 이 때, 각 처리구당 2 kg 이상 채취하여 꼭지를 제거한 후, 마쇄하고 20 g을 취하여 회수율 분석과 동일한 방법으로 분석하였다.
- 오이 중 amisulbrom의 회수율 시험은 농약 추출 과정의 효율성을 조사하는 것으로 검출한계의 10배에서 50배 농도 사이의 두 수준으로 무처리 시료에 amisulbrom 표준용액을 첨가한 후 분석하여 회수되는 양을 측정하였다. 다양한 종류의 흡착제를 이용한 크로마토그래피 방법으로 시료 정제를 시도하였으나, 흡착제로부터 amisulbrom의 회수율이 낮아 정제를 실시하지 않고 시료분석을 수행하였다. 시료 용액의 분석 크로마토그램에서 amisulbrom의 머무름 시간은 13.
- 35 mg kg−1으로 안전사용기준을 준수하여 약제를 살포한다면 농약잔류허용기준 이하로 잔류할 것으로 판단된다. 또한 반감기가 긴 1회 살포시 회귀식을 바탕으로 생산단계 잔류허용기준(PHRL)을 수확 5일 전 1.83 mg kg−1 또는 2일 전 1.03 mg kg−1 등으로 제안하였다.
- 본 연구는 오이 재배시 살균제 amisulbrom 액상 수화제를 1회 또는 3일 간격 2회 살포한 후 일정시점마다 잔류량을 측정하여 잔류 소실 양상을 조사하였다. 1회 살포시 초기 잔류농도는 0.
- 세절기로 마쇄한 무처리 오이 시료 20 g을 칭량하고 각각 0.2 및 1.0 mg kg−1이 되도록 amisulbrom 표준 용액을 처리한 다음, acetonitrile 80 mL를 가하여 1시간 동안 진탕 추출하였다.
- 오이 시료 중 amisulbrom의 분석은 Diode Array Detector(DAD)가 장착된 Agilent 1200 series HPLC(Agilent, USA)를 사용하였고 분석조건은 Table 2와 같다.
- 오이 중 amisulbrom의 회수율 시험은 농약 추출 과정의 효율성을 조사하는 것으로 검출한계의 10배에서 50배 농도 사이의 두 수준으로 무처리 시료에 amisulbrom 표준용액을 첨가한 후 분석하여 회수되는 양을 측정하였다. 다양한 종류의 흡착제를 이용한 크로마토그래피 방법으로 시료 정제를 시도하였으나, 흡착제로부터 amisulbrom의 회수율이 낮아 정제를 실시하지 않고 시료분석을 수행하였다.
- 여액에 포화 식염수 20 mL, 증류수 100 mL를 첨가한 후 dichloromethane 으로 2회(100 mL+ 50 mL) 분배 추출하였다. 유기용매층을 무수 sodium sulfate를 통과시켜 수분을 제거하고 40℃ 이하에서 감압 농축한 다음, 잔사를 acetonitrile 4 mL에 재용해하여 HPLC로 분석하였다.
- 농약 살포 후 2시간 이내(0일차), 및 1, 2, 3, 4, 5 일차에 일정 크기의 시료를 채취하였다. 이 때, 각 처리구당 2 kg 이상 채취하여 꼭지를 제거한 후, 마쇄하고 20 g을 취하여 회수율 분석과 동일한 방법으로 분석하였다.
- 이를 acetonitrile로 희석하여 0.1, 0.25, 0.5, 1.0, 2.5 및 5.0 mg kg−1의 표준 용액을 제조한 후 각각 일정량을 HPLC에 주입하여 나타난 크로마토그램상의 피크면적을 기준으로 검량선을 작성하였다.
- 5% 액상수화제를 안전사용기준에 따라 표준농도(10 mL/20 L)로 조제하여 1회 살포, 또는 3일 간격으로 2회 살포 후 5일간 일정 크기 이상의 과실을 수확하였다. 재배 기간 중 하우스 내의 온도와 습도를 측정하고 시료 채취 시 오이의 중량을 조사하였다.
대상 데이터
- Amisulbrom 표준품(순도 99.5%)은 Dr. Ehrenstorfer GmbH사(Germany)에서 구입하였고, acetonitrile, dichloromethane은 HPLC급을 J.T. Baker에서 구입하였다. Sodium chloride, 무수 sodium sulfate는 GR급을 Junsei chemical에서 구입하여 사용하였다.
- Baker에서 구입하였다. Sodium chloride, 무수 sodium sulfate는 GR급을 Junsei chemical에서 구입하여 사용하였다.
- 오이 시료는 Waring blender (USA)를 이용하여 마쇄하였고, 감압농축기 (Heidolph, Germany)와 질소증발기 (Zymark, Germany)는 시료 추출액 농축시 사용하였다. 살포용 농약 amisulbrom 13.5% 액상수화제 (명작, 13.5% SC)는 시중 농약상에서 구입하였다.
데이터처리
- 농약잔류량의 평균치로 경과일수에 따른 잔류량을 감소식 Ct = C0·e-kt(Ct: 잔류량, C0:초기농도, k:감소상수, t:시간)으로 회귀식을 계산하고 k 값을 이용하여 생물학적 반감기(t1/2)를 0.693/k 식으로 산출하였다.
성능/효과
- 3일 간격으로 2회 살포시 초기 잔류량은 0.35 mg kg−1이었으며 5일 후에는 0.09 mg kg−1로 감소하였다.
- 본 연구에 사용한 분석법의 검출한계는 0.02 mg kg−1으로서 잔류분석법 기준에 적합하였고(RDA and KCPA, 2012), MRL 이하까지 검출 가능하였다.
- 오이 시설재배 기간 중 살균제 amisulbrom의 생물학적 반감기는 기준량 1회 처리시 3.6일, 3일 간격 2회 처리시 2.4일로 2회 살포시 반감기가 하루 짧았다. 초기 농도는 각각 0.
- 잔류감소 회귀식을 바탕으로 수확일에 MRL(0.7 mg kg−1)수준이 오이에 잔류되는 경우를 가정하여, 반감기가 더 긴 1회 살포 시의 감소상수를 이용하여 생산단계 농약잔류허용 기준(Pre-Harvest Residue Limit, PHRL)을 추천한다면 수확 5일전 잔류량이 1.83 mg kg−1 또는 2일전 1.03 mg kg−1 이하 이면 수확 시 amisulbrom이 MRL 수준 이하로 잔류할 것으로 예측된다(Fig. 5).
- 회수율 시험결과 0.2 및 1.0 mg kg−1 두 수준에서 각각 89.5 ±6.0%, 95.7 ± 5.8%이었으며(Table 3), 이 결과 농약의 등록 시험 기준과 방법에서 권고하는 70~120%, 변이계수 20% 이내의 수준을 만족하였다(RDA and KCPA, 2012).
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