[논문]파프리카 재배기간 중 담배나방 방제에 사용되는 살충제의 잔류특성

이동열; 김영진; 김상곤; 강규영

doi:10.5338/kjea.2013.32.1.84

파프리카 재배기간 중 담배나방 방제에 사용되는 살충제의 잔류특성
Residual Characteristics of Insecticides Used for Oriental Tobacco Budworm Control of Paprika 원문보기

한국환경농학회지 = Korean journal of environmental agriculture, v.32 no.1, 2013년, pp.84 - 93

이동열 (경상대학교 응용생명과학부(BK21 농생명산업 글로벌 인재 육성 사업단) & 경상대학교 농업생명과학연구원) , 김영진 (경상대학교 응용생명과학부(BK21 농생명산업 글로벌 인재 육성 사업단) & 경상대학교 농업생명과학연구원) , 김상곤 (경상대학교 식물생명공학연구소) , 강규영 (경상대학교 응용생명과학부(BK21 농생명산업 글로벌 인재 육성 사업단) & 경상대학교 농업생명과학연구원)

초록
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본 연구는 파프리카 재배 중 담배나방 방제에 사용되는 살충제의 잔류특성을 알아보고 추천 생산단계 잔류허용기준(Pre-Harvest Residue Limit, PHRL) 설정을 통하여 안전한 파프리카 생산에 기여하고자 수행되었다. 파프리카에 각각의 농약을 기준량 처리와 배량 처리로 살포한 후 1, 3, 5, 7, 10, 12, 15, 18 그리고 21일에 일정한 간격에 맞추어 파프리카 시료를 수확하여 잔류농약을 분석하고 생물학적 반감기를 산출한 다음 추천 생산단계 잔류허용기준(Pre-Harvest Residue Limit, PHRL)을 설정하였다. 시료들은 QuEChERS법으로 추출한 후 $NH_2$ SPE cartridge와 PSA을 이용하여 정제하고 HPLC/DAD와 GLC/ECD를 이용하여 기기분석을 하였다. 5개 살충제의 검출한계는 모두 0.01 mg/kg이며 회수율은 검출한계의 10배, 50배 농도인 0.1, 0.5 mg/kg가 되도록 3반복 처리하여 $81.3{\pm}1.62%$에서 $98.3{\pm}1.58%$였다. 시험 살충제의 생물학적 반감기는 bifenthrin에서 11.8일, chlorantraniliprole은 8.5일, chlorfenapyr는 16.8일, lamda-cyhalothrin은 7.1일, methoxyfenozide에서 31.3일로 나타났다. 생산단계 농약 잔류허용기준은 수확 10일 전 bifenthrin, chlorantraniliprole, chlorfenapyr, lamda-cyhalothrin 그리고 에서 methoxyfenozide에서 각각 1.05 mg/kg, 1.41 mg/kg, 0.93 mg/kg, 2.06 mg/kg 그리고 1.08 mg/kg으로 제안하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

BACKGROUND: This study was carried out to investigate the residual characteristics of insecticides used for Oriental Tobacco Budworm control and to establish the recommended pre-harvest residue limit leading to contribution in safety of paprika production. METHODS AND RESULTS: The recommended Pre-Harvest Residue Limits (PHRLs) of insecticides during cultivation of paprika were calculated from residue analyses of insecticides in fruits 1, 3, 5, 7, 10, 12, 15, 18 and 21 days after treatment. Paprika samples were extracted with QuEChERS method and cleaned-up with amino propyl SPE cartridge and PSA, and insecticide residues were analyzed either by HPLC/DAD or GLC/ECD. The limits of detection were 0.01 mg/kg for 5 insecticides. Average recoveries were $81.3{\pm}1.62%$-$98.3{\pm}1.58%$ of 5 insecticides at fortification levels of 0.1 and 0.5 mg/kg. The biological half-lives of the insecticides were 8.5 days for bifenthrin, 11.8 days for chlorantraniliprole, 16.8 days for chlorfenapyr, 7.1 days for lamda-cyhalothrin and 31.3 days for methoxyfenozide at recommended dosage, respectively. CONCLUSION(S): The pre-harvest residue limits for 10 days before harvest were recommended 1.05 mg/kg, 1.41 mg/kg, 0.93 mg/kg, 2.06 mg/kg and 1.08 mg/kg as bifenthrin, chlorantraniliprole, chlorfenapyr, lamda-cyhalothrin and methoxyfenozide, respectively. This study can provide good practical measures to produce safe paprika fruit by prevention of products from exceeding of MRLs at pre-harvest stage.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 담배나방 방제를 위해 등록되어 사용되는 주요 살충제인 bifenthrin, chlornatraniliprole, chlorfenapyr, lamda-cyhalothrin 그리고 methoxyfenozide를 농가조사를 통하여 선발한 후 5개 살충제의 수확 전 잔류농도를 예측 하기 위하여 시험농약을 시설 내 파프리카 포장에 살포하여경시적 농약잔류 특성을 파악하고 생물학적 반감기를 산출한후 시험농약의 잔류허용기준과 비교하여 그 결과를 생산단계에서 농약 잔류특성을 알아보고자 하였다.

제안 방법

농약의 처리구는 반복 구간별로 파프리카 9그루로 설정하여 작물의 수확예정 21일 전인 2011년 5월 30일, 4그룹 열매가 비대생장 후 아래쪽에서 2, 3번 열매가 착색이 시작되는 시점을 택해 배부식 분무기를 이용하여 시험농약별로 각각 해당 농약의 안전사용기준에 따라 표준희석 살포용액(기준량) 과 표준희석 살포용액의 2배 농도로 제조한 살포용액(배량)을 작물에 충분히 흐를 정도로 구간별 5 L씩 1회 살포하고, 처리후 1, 3, 5, 7, 10, 12, 15, 18 그리고 21일째 시료 및 무처리구 시료를 구간별로 6개의 시료를 총 1 kg 이상 채취하고-20℃에 저장하였다.
회수율 시험은 재배기간 중에 시험약제를 처리하지 않은 시료에 각 농약의 표준용액을 검출한계의 10배, 50배 농도인 0.1와 0.5 mg/kg이 되도록 처리하고 균일하게 혼화하여 상기 잔류분석과정을 수행하여 회수율을 산출하였다.

대상 데이터

시험 작물인 파프리카(Capsicum annuum var. angulosum Mill, cv. 스페셜)는 경상남도 진주시 대곡면 소재 시설농가에 재배하고 있는 작물을 사용하였다. 시험 포장은 길이 100 m × 폭 3 m (300m²) 면적에 약제처리별 파프리카 9주씩 3반복으로 시험구를 배치하고, 완충구간으로 3주를 두어 교차오염을 방지하였다.
시험에 사용된 살충제의 표준품들은 Dr. Ehrenstorfer사 (독일)로부터 구입한 bifenthrin (순도 99.5%), chlorantraniliprole (순도 94.5%), chlorfenapyr (순도 99%), lamda-cyhalothrin (순도 98%)과 methoxyfenozide (순도 98%)를 사용하였고, 추출 및 정제를 위해 사용한 acetonitrile과 acetone은 Merck사(독일)에서 구입하여 사용하였으며, SPE 정제를 위해 사용한 amino propyl cartridge (MEGA BE-NH2 SPE cartridge 1.0 g, 6 mL)와 PSA (Primary Secondary Amine)은 Agilent사(미국)에서 구입하여 사용하였다.

이론/모형

, 2005). 또한 추천 생산단계 잔류허용기준은 각 시험 농약별로 산출한 회귀 곡선식을 이용하여 산출하였다(Park et al., 2011; Lee et al., 2008).
파프리카 중 잔류농약의 생물학적 반감기는 Microsoft사의 Microsoft Office Excel 2007의 지수곡선식을 이용하여 산출하였다(Lee et al., 2009b; Park et al., 2005). 또한 추천 생산단계 잔류허용기준은 각 시험 농약별로 산출한 회귀 곡선식을 이용하여 산출하였다(Park et al.
파프리카 중 잔류농약의 추출은 QuEChERS법으로 수행 하였다(Anastassiades et al., 2003; Lehotay, 2007). Conical centrifuge tube (50 mL)에 세절한 열매 15 g을 칭량하고, 여기에 0.

성능/효과

시험약제 살포 시점부터 수확까지 비대생장이 급격하게 일어나는 작물인 호박, 배추, 상추, 취나물 등에서의 생물학적 반감기는 파프리카에서보다 짧게 나타났으며, 포도와 같이 비대생장이 크지 않은 작물에서는 파프리카와 비슷하거나 긴 생물학적 반감기를 가지는 것으로 보아 작물의 비대생장에 의한 농약의 상대적 희석효과가 생물학적 반감기에 큰 영향을 미친다고 할 수 있다. 파프리카에서는 시험 살충제 중 chlorantraniliprole, chlorfenapyr와 methoxyfenozide 소실곡선에서는 기준량처리보다 배량 처리 구간에서 짧은 생물학적 반감기를 나타내고 있고, bifenthrin과 lamdacyhalothrin 소실곡선에서 기준량처리 구간보다 배량처리 구간에서 긴 생물학적 반감기를 나타내고 있다.
, 2012) Table 7과 같이 생산단계 잔류허용 기준을 설정하였다. 본 연구를 통해 설정된 생산단계 잔류 허용기준은 각각 수확 10일전 잔류농도가 bifenthrin 1.05 mg/kg, chlorantraniliprole 1.41 mg/kg, chlorfenapyr 0.93 mg/kg, lamda-cyhalothrin 2.06 mg/kg 그리고 methoxyfenozide 1.08 mg/kg이면 수확 시 잔류농도가 MRL이하로 잔류할 것으로 예측된다. 파프리카 재배 중 담배 나방 방제에 사용되는 농약에 따라 생산단계 잔류허용기준을 적용하여 출하 시의 잔류농도를 예측하여 출하시기를 조절함으로써 MRL을 초과하지 않는 안전한 파프리카를 생산하여 유통이 가능할 것으로 기대된다.
1). 시험분석법의 검출한계는 시험약제에서 모두 0.01 mg/kg이었고, 분석법에 의한 시험농약의 회수율 시험 결과는 0.1 및 0.5 mg/kg 수준에서 식품의약품안전청에서 권고하는 회수율 범위인 70-120%, 반복 회수율 수치 간 변이 계수 20% 이하의 기준과 잘 부합하여 본 연구에서 사용한 시험농약의 잔류소장을 구명하기에 효율적인 분석방법이라고 판단된다(Table 5).
시험약제를 살포한 후 0(살포 2시간 후), 1, 3, 5, 7, 10, 12, 15, 18 그리고 21일에 시료를 채취하여 잔류농도를 계산한 결과 bifenthrin 기준량 살포와 배량 살포시 잔류농도는 각각 0.06-0.23 mg/kg, 0.17-0.32 mg/kg 수준이었고, chlorantraniliprole 기준량 살포와 배량 살포시 잔류농도는 각각 0.02-0.06 mg/kg, 0.03-0.17 mg/kg 수준으로 나타났으며, chlorfenapyr 기준량 살포와 배량 살포시 잔류농도는 각각 0.19-0.47 mg/kg, 0.32-1.12 mg/kg 수준이었으며 배 량살포 구간에서는 처리 후 4회 조사구간에 걸쳐 MRL인 0.7 mg/kg을 초과하는 구간이 나타났다. lamda-cyhalothrin에서 잔류농도는 각각 0.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	농약의 효과는?	농약은 병해충 및 잡초로부터 농산물을 보호하고 생산량 증대와 품질 향상 및 수확한 농산물의 저장기간 중 손실을 방지 하는 등 다양한 용도로 광범위하게 사용되고 있으며 현대 농업에 필요한 중요한 농업 자재로서 이러한 농약의 사용은 필수적이라 할 수 있다(Jeong et al., 2004; Hong et al.
	농약으로 인해 나타날 수 있는 문제점은?	하지만 이러한 농약은 병해충 및 잡초를 효과적으로 방제 하기 위하여 여러 형태의 화학구조를 가지고 있고, 본래의 목적으로 사용이 끝난 후에도 환경조건 등에 따라 농작물 및 환경 중에 잔류되는 경우가 발생하기도 한다(Kim et al., 2009).
	농작물 중 농약잔류허용기준을 설정하여 나타날 수 있는 문제는?	농약 잔류허용기준을 초과한 농산물에 대해서는 출하연기, 용도전환, 현장계도 및 폐기처분 등의 조치가 취해지지만, 잔류허용기준을 초과한 부적합 농산물들은 수확 후 신선도 유지의 어려움이 있어 실질적으로 출하연기가 불가능하고, 용도의 전환 및 재활용의 기회도 거의 없기 때문에 대부분의 부적합 농산물들은 폐기처분되고 있으며 이로 인한 생산자의 금전적 손실이 발생하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 농산물들의 잔류농약에 대한 안전성 평가가 출하 전에 이루어지는 것이 바람직할 것이고, 이를 효율적으로 운영하기 위해서는 출하시점의 MRL과 농산물 재배 시 살포되는 농약의 생물학적 반감기에 근거한 생산단계에서의 잔류농약허용 기준이 별도로 설정되어야 할 것이다(Lee et al.

참고문헌 (20)

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