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문제 정의
- 또한 경남지역의 담배가루이 과다 발생이 ’05년 봄부터 시작되었음에도 chlropyrifos의 잔류기준 위반이 하절기에는 발생하지 않고 동절기인 ’06년 1월에 발생한 원인을 찾기 위하여 동절기와 하절기의 계절별 잔류특성을 조사할 필요가 있었다. 따라서 본 연구는 시설재배 풋고추와 착색단고추를 대상으로 재배시기별, 약제 살포 방법별 chlorpyrifos 잔류량을 조사하여 잔류허용기준 위반사례의 원인을 구명하고 안전농산물을 생산하는 기초 자료를 마련하고자 수행하였다. 재료 및 방법 시험작물 및 시험포장 본 시험은 고추(품종: 녹광)와 착색단고추(품종: 포드)를 대상으로 하였으며, 경남 진주에 위치한 고추 재배농가와 착색단고추 재배농가의 온실에서 수행되었다.
가설 설정
- Fig. 1. Residues of chlorpyrifos in peppers between seasonal differences. 고추에 대한 농약안전사용기준은 수확 3일전 3회 살포이나, 본 실험을 수행한 온실조건에서 동절기는 살포 후 10일째까지 0.
제안 방법
- 2. Recoveries and limits of quantitation of chlorpyrifos 회수율실험은 acetone에 녹인 chlorpyrifos 표준용액을 고추 및 착색단고추 농약 무처리 시료에 0.1 mg kg−1, 1.0 mg kg−1 수준으로 각각 첨가한 후 위에 기술한 추출 및 정제과정을 수행하여 회수율 및 분석오차를 산출하였다.
- 1에서와 같다. 7일 간격 3회 경엽 살포 후 동절기(2~3월)와 하절기(6~7월)의 잔류량을 비교하였다. 2월 21일부터 3월 16일까지 동절기 온실의 온도는 21.
- 이는 약제 살포시 고추나무의 수관구조, 살포자, 살포물량 및 분무기의 노즐이나 분무 압력 등 살포조건에 따른 열매 중 농약 부착량 차이로 추정되었다. 겨울재배시 풋고추와 착색단고추 중 chlorpyrifos 잔류량 비교 동절기인 2~3월에 chlorpyrifos를 7일 간격 3회 경엽살포한 후 1일10일 동안 시설풋고추와 착색단고추 중 잔류량을 비교하였다(Fig. 2). 최종 살포 후 풋고추 중 잔류량은 1일 2.
- 고추류 작물 중 약제살포방법 시설재배 고추 및 착색단고추에서 재배시기별 농약잔류특성을 조사하기 위해 약제살포는 chlorpyrifos 10% + αcypernethrin 1% 유제 1000배 희석액을 배부식 동력분무기를 이용하여 7일 간격 3회 살포하였다.
- Chlorpyrifos 10% + α-cypernethrin 1% 유제는 1,000배 희석액을 고추의 진딧물과 담배나방을 방제하기 위하여 수확 3일전 3회 사용하도록 등록되어 있다(한국작물보호협회, 2012). 고추에 등록된 농약을 적용 확대하여 착색단고추에 사용할 때 작물 중 농약잔류량의 차이를 알아보기 위하여 두 작물간 잔류량 비교시험이 필요하였다. 또한 경남지역의 담배가루이 과다 발생이 ’05년 봄부터 시작되었음에도 chlropyrifos의 잔류기준 위반이 하절기에는 발생하지 않고 동절기인 ’06년 1월에 발생한 원인을 찾기 위하여 동절기와 하절기의 계절별 잔류특성을 조사할 필요가 있었다.
- 예를 들어 dinotefuran 8% + spinetoram 2% 액상수화제는 고추(단고추류 포함)의 담배가루이 방제를 위하여 7일 간격 2회 사용하도록 하고 있다. 또한 농가에서는 약효가 없다고 보일 경우 2~3일 간격으로 농약을 사용하는 사례가 있어 살포 간격을 3일 간격으로 하는 처리구를 두어 약제살포 간격별 농약잔류량을 비교하였다. 착색단고추 재배시 농약잔류특성을 조사하기 위해 농약의 살포간격을 3일 간격과 7일 간격으로 구분하여 각각 3회 살포 후의 일자별 잔류량을 조사하였고, 또한 약제처리농도에 따른 잔류특성을 조사하기 위해 추천희석배수인 1,000배액과 그의 배량인 500배액을 살포하여 일자별 잔류량을 비교하였다.
- 0 mg kg−1 수준으로 각각 첨가한 후 위에 기술한 추출 및 정제과정을 수행하여 회수율 및 분석오차를 산출하였다. 반감기 산출 농약잔류량의 평균치로 경과일수에 따른 잔류량 감소식 ln(y)=ax+b(y:잔류량, b:초기농도, a:기울기, x:시간)을 계산하여 살포 후 경과일수에 따른 반감기를 산출하였다. 결과 및 고찰 Chlorpyrifos의 이화학적 특성은 Kow logP 4.
- 착색단고추 재배시 농약잔류특성을 조사하기 위해 농약의 살포간격을 3일 간격과 7일 간격으로 구분하여 각각 3회 살포 후의 일자별 잔류량을 조사하였고, 또한 약제처리농도에 따른 잔류특성을 조사하기 위해 추천희석배수인 1,000배액과 그의 배량인 500배액을 살포하여 일자별 잔류량을 비교하였다. 살포약량이 잔류에 미치는 영향을 조사하기 위하여 1000배액을 17 L/100 m2와 35 L/100 m2 구분하고 살포구간의 잔류량을 검토하였다. Chlorpyrifos 잔류농약 분석 및 회수율 시험 Chlorpyrifos 잔류농약분석은 일본 잔류분석연구회(1995) chlorpyrifos 분석법과 김(1998)의 다성분동시분석법을 참고하였다.
- 완숙토마토와 방울토마토는 구형이고 비슷한 비대기와 착색기간을 가지므로 비표면적으로 잔류량의 차이가 비교되는 반면 풋고추는 수확 전까지 비대기이고 착색단고추는 착색기를 거치는 생육특성이 달라 비표면적으로 두 작물간의 초기부착량 차이를 설명하는 것은 부족하였다. 수확직전 착색단고추의 착색기간은 과중의 변화가 없지만 풋고추의 비대기는 과중이 늘어나는 점과 농약의 잔류농도가 시료 무게 대비 잔류약량으로 구해지는 점을 이용하여 작물에 부착된 약량의 차이로 두 작물간 초기부착량을 비교할 필요가 있었다. 농약 살포일 간격에 따른 착색단고추 중 chlorpyrifos 잔류량 농약 살포주기 및 살포 간격일수에 따른 착색단고추 중 chlorpyrifos의 경시적 잔류성은 3일 간격 3회 살포 후 1~7일 까지 잔류량은 0.
- 재료 및 방법 시험작물 및 시험포장 본 시험은 고추(품종: 녹광)와 착색단고추(품종: 포드)를 대상으로 하였으며, 경남 진주에 위치한 고추 재배농가와 착색단고추 재배농가의 온실에서 수행되었다. 시험 시기는 동절기와 하절기로 나누어 수행하였으며, 동절기는 2006년 2~3월, 하절기는 6~7월에 수행하였다. 시험약제 시험에 사용된 농약은 일본으로 수출한 착색단고추에 사용되었다고 알려진 chlorpyrifos 10% + α-cypernethrin 1% 유제(상표명:강타자)를 선정하였으며, 작물 중 chlorpyrifos 잔류량 분석을 위하여 순도 99.
- Sodium sulfate 층이 노출되기 직전, 앞서 농축액 시료 2 mL를 첨가한 후 n-hexane/acetone 혼합액(95/5, v/v) 50 mL로 통과시켜 유출액을 버리고 n-hexane/acetone 혼합액(85/15, v/v) 50 mL로 용출한 액을 증류플라스크에 받았다. 용출액은 40℃ 수조에서 감압하여 농축, 건고하고 acetone 2 mL로 재용해 하여 NPD가 장착된 가스크로마토그래프로 분석하였다(Table 2). Table 1.
- 최종 경엽살포 후 1, 3, 7, 10일에 시료를 채취하고 채취된 시료는 균질화 시킨 후 −20℃ 냉동고에 보관한 후 사용하였다. 이 시험농약의 살포간격에 관한 지침이 없으나 일반적인 살충제의 사용적기가 7~10일 간격이므로 7일 간격으로 살포하였다. 예를 들어 dinotefuran 8% + spinetoram 2% 액상수화제는 고추(단고추류 포함)의 담배가루이 방제를 위하여 7일 간격 2회 사용하도록 하고 있다.
- 또한 농가에서는 약효가 없다고 보일 경우 2~3일 간격으로 농약을 사용하는 사례가 있어 살포 간격을 3일 간격으로 하는 처리구를 두어 약제살포 간격별 농약잔류량을 비교하였다. 착색단고추 재배시 농약잔류특성을 조사하기 위해 농약의 살포간격을 3일 간격과 7일 간격으로 구분하여 각각 3회 살포 후의 일자별 잔류량을 조사하였고, 또한 약제처리농도에 따른 잔류특성을 조사하기 위해 추천희석배수인 1,000배액과 그의 배량인 500배액을 살포하여 일자별 잔류량을 비교하였다. 살포약량이 잔류에 미치는 영향을 조사하기 위하여 1000배액을 17 L/100 m2와 35 L/100 m2 구분하고 살포구간의 잔류량을 검토하였다.
- 최종 경엽살포 후 1, 3, 7, 10일에 시료를 채취하고 채취된 시료는 균질화 시킨 후 −20℃ 냉동고에 보관한 후 사용하였다.
- 이 여과액을 농축과정 없이 1 L 분액여두에 옮겨 증류수 450 mL, 포화식염수 50 mL와 dichloromethane 50 mL를 가하여 250 rpm에서 5 분간 진탕한 후 층이 완전히 분리될 때까지 정치하였다. 하부의 dichloromethane층은 sodium sulfate anhydrous를 통과시켜 수분을 제거하고 증류플라스크에 모았다. 남은 물층에 추가로 dichloromethane 50 mL를 넣고 같은 조작을 반복하여 dichloromethane층을 탈수하여 앞의 여액과 합친 후 40℃ 수조에서 감압 농축하였다.
- Comparison of residue amount in sweet pepper by chlorpyrifos spray interval. 희석농도 및 살포량 차이에 따른 착색단고추 중 chlorpyrifos의 잔류량 농약 살포시 약액의 농도가 농약 잔류에 미치는 영향이 큰지 아니면 동일 농도이지만 투여된 살포물량의 차이가 미치는 영향이 더 큰지 밝히기 위하여 약액의 농도를 달리 하였을 때와 동일 농도에서 투여된 살포 물량을 달리 하였을 때를 비교하였다. 살포액의 희석농도 차이에 따른 착색단고추 중 chlorpyrifos의 잔류량은 2배 고농도 처리구는 살포 후 3일 0.
대상 데이터
- 시험약제 시험에 사용된 농약은 일본으로 수출한 착색단고추에 사용되었다고 알려진 chlorpyrifos 10% + α-cypernethrin 1% 유제(상표명:강타자)를 선정하였으며, 작물 중 chlorpyrifos 잔류량 분석을 위하여 순도 99.0% 표준품을 Dr. Ehrenstorfer GmbH사(Germany)로부터 구입하여 사용하였다.
- 따라서 본 연구는 시설재배 풋고추와 착색단고추를 대상으로 재배시기별, 약제 살포 방법별 chlorpyrifos 잔류량을 조사하여 잔류허용기준 위반사례의 원인을 구명하고 안전농산물을 생산하는 기초 자료를 마련하고자 수행하였다. 재료 및 방법 시험작물 및 시험포장 본 시험은 고추(품종: 녹광)와 착색단고추(품종: 포드)를 대상으로 하였으며, 경남 진주에 위치한 고추 재배농가와 착색단고추 재배농가의 온실에서 수행되었다. 시험 시기는 동절기와 하절기로 나누어 수행하였으며, 동절기는 2006년 2~3월, 하절기는 6~7월에 수행하였다.
이론/모형
- 살포약량이 잔류에 미치는 영향을 조사하기 위하여 1000배액을 17 L/100 m2와 35 L/100 m2 구분하고 살포구간의 잔류량을 검토하였다. Chlorpyrifos 잔류농약 분석 및 회수율 시험 Chlorpyrifos 잔류농약분석은 일본 잔류분석연구회(1995) chlorpyrifos 분석법과 김(1998)의 다성분동시분석법을 참고하였다. 꼭지를 제거하고 균질화된 고추시료 20 g 또는 착색단고추시료 50 g에 acetone 100 mL를 가하여 고속균질기로 5분간 균질화한 후 추출물을 Bchner funnel 상에서 여과지(No.
성능/효과
- 142 mg kg−1이 검출되었다. 2배 고농도 처리구가 표준량 처리구에 비하여 잔류량이 1.8~2.6배 높아 농약 희석액의 농도를 고농도로 살포하면 잔류과다 검출의 직접적 원인이 될 수 있음을 보여주었다. 이 등(2003)은 노지 복숭아에 chlorpyrifos를 2배 고농도로 살포하면 잔류허용기준을 초과할 가능성이 있다고 보고하였으며, 생장속도가 빠른 시설재배 상추에서도 chlorpyrifos 2배 고농도 살포는 잔류허용기준을 초과할 우려가 있다고 보고되어 있다(김 등, 2002).
- Impact on chlorpyrifos residue in sweet pepper by different spray concentration and volume. 따라서 chlorpyrifos의 시설재배 풋고추 및 착색단고추 중 잔류성은 하절기보다 동절기에 높고, 농약 살포액의 농도는 높을수록, 살포일 간격은 좁을수록 잔류량이 높아 잔류허용기준을 초과할 우려가 있음을 알 수 있었다. 착색단고추의 chlorpyrifos 과다검출의 원인은 고농도로 살포되었거나 동절기동안 살포일 간격이 짧았기 때문으로 생각된다.
- 착색단고추는 개화 후 약 42일후에 최고의 크기에 도달하여 형태적 발육을 마치고 성숙과정에 들어간다. 개화 후 60일경에 착색된 120~220 g의 열매를 수확하며 10개월 동안 재배가 가능하다. 착색단고추는 바이러스에 쉽게 감염되어 생육에 지장을 받게 되는데 특히 육묘기간동안에 바이러스를 매개하는 진딧물의 철저한 방제가 필요하다(농촌진흥청2003).
- 고추에 대한 농약안전사용기준은 수확 3일전 3회 살포이나, 본 실험을 수행한 온실조건에서 동절기는 살포 후 10일째까지 0.929 mg kg−1이 잔류되었고 하절기에는 살포 후 7일째까지 0.746 mg kg−1으로 검출되어 잔류허용기준 0.5 mg kg−1을 충족하지 못하는 결과를 보였다.
- 농약 살포일 간격에 따른 착색단고추 중 chlorpyrifos 잔류량 농약 살포주기 및 살포 간격일수에 따른 착색단고추 중 chlorpyrifos의 경시적 잔류성은 3일 간격 3회 살포 후 1~7일 까지 잔류량은 0.498~0.470 mg kg−1수준으로 검출되었으며, 7일 간격 3회 살포할 경우 0.302~0.286 mg kg−1수준으로 검출되었다(Fig 3).
- 5mg kg−1이하였다. 농약잔류량 경감 요인으로 작물 증체량에 따른 희석효과를 고려할 때 비대생장하는 풋고추에 비해 수확직전 15~20일 착색기간 동안 증체량 변화가 적은 착색단고추의 잔류량 경감속도가 느렸다. 조 등(2011)은 착색단고추가 오이에 비하여 긴 생물적 반감기를 갖는 것은 착색단고추 열매는 수확 2주 전후에 과중의 변화가 거의 없이 착색에 소요되는 성숙과정이기 때문으로 생각하여 본 시험결과와 같은 경향이였다.
- 착색단고추의 chlorpyrifos 과다검출의 원인은 고농도로 살포되었거나 동절기동안 살포일 간격이 짧았기 때문으로 생각된다. 따라서 고추류 작물 재배시 동절기에 농약살포농도 및 살포일 간격을 주의하여야 안전농산물 생산이 가능할 것으로 판단된다. 감사의 글 본 연구는 농촌진흥청 국립농업과학원 농업과학기술 연구개발사업(과제번호: PJ0025612006)의 지원에 의하여 이루어 진 것임.
- 조 등(2011)은 착색단고추가 오이에 비하여 긴 생물적 반감기를 갖는 것은 착색단고추 열매는 수확 2주 전후에 과중의 변화가 거의 없이 착색에 소요되는 성숙과정이기 때문으로 생각하여 본 시험결과와 같은 경향이였다. 따라서 착색단고추는 과량의 농약을 살포할 경우 수확 후 잔류량이 높게 남아 있을 가능성이 높음을 보여 주었다. Fig.
- 분석법의 회수율 잔류분석법의 적합성을 검증하기 위하여 실시한 회수율은 98~110%였고 정량한계는 풋고추 0.03 mg kg−, 착색단고추 0.01 mg kg−1으로 농약의 잔류양상을 비교평가하는데 있어서 별다른 문제점은 없었다(Table 2).
- 살포액의 희석농도 차이에 따른 착색단고추 중 chlorpyrifos의 잔류량은 2배 고농도 처리구는 살포 후 3일 0.466, 7일 0.372 mg kg−1으로, 정량농도 처리구는 살포 후 3일 0.190, 7일 0.142 mg kg−1이 검출되었다.
- 286 mg kg−1수준으로 검출되었다(Fig 3). 총 3회 경엽살포 중 일차 살포일로부터 시료채취일까지 기간이 15~21일이 소요된 7일 간격 처리구의 잔류량이 일차 살포일로부터 시료채취일까지 기간이 8~14일이 걸린 3일 간격 처리구의 잔류량보다 전반적으로 낮았다. 이는 부피생장이 없고 착색기가 15일 이상 지속되는 착색단고추에서 식물체내 이행성이 없는 농약의 경우, 살포 간격일이 짧을수록 최종 살포 후 착색단고추 중 초기 잔류량이 높음을 보여 주었다.
- 최종 살포 후 풋고추 중 잔류량은 1일 2.070, 3일 2.175, 7일 1.679, 10일 0.929 mg kg−1이였으며, 같은 처리를 한 착색단고추 중 잔류량은 1일 0.302, 3일 0.302, 7일 0.286, 10일 0.291 mg kg−1으로 조사되어 풋고추의 잔류량이 많은 것으로 나타났다.
후속연구
- 또한 경남지역의 담배가루이 과다 발생이 ’05년 봄부터 시작되었음에도 chlropyrifos의 잔류기준 위반이 하절기에는 발생하지 않고 동절기인 ’06년 1월에 발생한 원인을 찾기 위하여 동절기와 하절기의 계절별 잔류특성을 조사할 필요가 있었다.
- 풋고추가 착색단고추 보다 잔류량이 많아 3회 살포 후 두 작물의 초기 잔류량은 2.070 mg kg−1과 0.302 mg kg−1으로 약 6.8배, 10일 후에는 0.929 mg kg−1과 0.291 mg kg−1로 약 3.1배의 차이가 나타나 본 시험의 잔류량도 비표면적의 영향을 받았지만 실제 잔류량의 차이가 6.9배로 비표면적비 2.4배 보다 크므로 부착량에 미치는 다른 요인들을 더 검토할 필요가 있었다.
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