제초제 저항성 잡초 강피, 물달개비, 올챙이고랭이 동시 우점한 논에서 효과적인 제초관리 Effective Weed Control in Paddy Field Simultaneously Dominated by Herbicide-Resistant Weeds, Echinochloa oryzoicola, Monochoria vaginalis and Scirpus juncoides원문보기
본 실험은 ACCase 및 ALS 저해제들에 대한 저항성 강피와 sufonylurea (SU)계 제초제들에 대한 저항성 물달개비 및 올챙이고랭이가 동시에 우점한 논에서 이들 잡초들을 효과적으로 방제하는 방법을 구명하기 위하여 실시하였다. 인공기상실 실험에서 저항성 강피 0.5엽기까지는 이앙 전에 사용하는 oxadiazon 12% 유제, pyrazolate 36% 액상수화제, pretilachlor 14% 유제 그리고 thiobencar 50% 유제들이 완전하게 방제하였다. Fentrazamide 1% 입제와 mefenacet 18% 액상수화제는 저항성 강피 2엽기까지, 그리고 triafamone 0.98% 액상수화제는 4엽기까지 효과적으로 방제되었다. SU계 제초제들에 대한 저항성 물달개비와 올채이고랭이는 HPPD 저해제들인 benzobicyclon, mesotrione 그리고 tefuryltrione 액상수화제들이 효과적이었다. 한편, 제초제 저항성 강피, 물달개비 그리고 올챙이고랭이가 동시적으로 우점한 논에서 이앙 전 처리제들 중에서 benzobicyclon + oxadiargyl 유제가 가장 효가 좋았다. 그리고 올챙이고랭이가 동시적으로 우점한 논에서 이앙 후 12일에 처리한 제초제들 중에서 matazosulfuron입제가 이앙 후 60일까지 가장 효과적이었다.
본 실험은 ACCase 및 ALS 저해제들에 대한 저항성 강피와 sufonylurea (SU)계 제초제들에 대한 저항성 물달개비 및 올챙이고랭이가 동시에 우점한 논에서 이들 잡초들을 효과적으로 방제하는 방법을 구명하기 위하여 실시하였다. 인공기상실 실험에서 저항성 강피 0.5엽기까지는 이앙 전에 사용하는 oxadiazon 12% 유제, pyrazolate 36% 액상수화제, pretilachlor 14% 유제 그리고 thiobencar 50% 유제들이 완전하게 방제하였다. Fentrazamide 1% 입제와 mefenacet 18% 액상수화제는 저항성 강피 2엽기까지, 그리고 triafamone 0.98% 액상수화제는 4엽기까지 효과적으로 방제되었다. SU계 제초제들에 대한 저항성 물달개비와 올채이고랭이는 HPPD 저해제들인 benzobicyclon, mesotrione 그리고 tefuryltrione 액상수화제들이 효과적이었다. 한편, 제초제 저항성 강피, 물달개비 그리고 올챙이고랭이가 동시적으로 우점한 논에서 이앙 전 처리제들 중에서 benzobicyclon + oxadiargyl 유제가 가장 효가 좋았다. 그리고 올챙이고랭이가 동시적으로 우점한 논에서 이앙 후 12일에 처리한 제초제들 중에서 matazosulfuron입제가 이앙 후 60일까지 가장 효과적이었다.
This study was conducted to establish the effective weed management methods in rice field simultaneously dominated by the herbicide resistant Echinochloa oryzicola, Monochoria vaginalis and Scirpus juncoides. Herbicides registered for use before transplanting, oxadiazon 12% EC, pyrazolate 36% SC, pr...
This study was conducted to establish the effective weed management methods in rice field simultaneously dominated by the herbicide resistant Echinochloa oryzicola, Monochoria vaginalis and Scirpus juncoides. Herbicides registered for use before transplanting, oxadiazon 12% EC, pyrazolate 36% SC, pretilachlor 14% EC and thiobencarb 50% EC were effective until 0.5 leaf stage of herbicide resistant Echinochloa oryzoides. Herbicides registered for use after transplanting, fentrazamide 1% GR and mefenacet 18% SC were effective until 2 leaf stage of herbicide resistant Echinochloa oryzicola and triafamone 0.98% SC was possible to control up to 4 leaf stage. HPPD inhibitors, benzobicyclon, mesotrione and tefuryltrione SC, were simultaneously effective to SU herbicide-resistant Monochoria vaginalis and Scirpus juncoides. Herbicides registered for use before transplanting, benzobicyclon + oxadiargyl EC out of the tested herbicide was most effective in rice field simultaneously dominated by the herbicide resistant Echinochloa oryzicola, Monochoria vaginalis and Scirpus juncoides. Its effectiveness rises in proportion to flooding duration. Mazosulfuron GR, a herbicides registered for use after transplanting was most effective without phytotoxicity until 60 days after transplanting in rice field simultaneously dominated by the herbicide resistant Echinochloa oryzicola.
This study was conducted to establish the effective weed management methods in rice field simultaneously dominated by the herbicide resistant Echinochloa oryzicola, Monochoria vaginalis and Scirpus juncoides. Herbicides registered for use before transplanting, oxadiazon 12% EC, pyrazolate 36% SC, pretilachlor 14% EC and thiobencarb 50% EC were effective until 0.5 leaf stage of herbicide resistant Echinochloa oryzoides. Herbicides registered for use after transplanting, fentrazamide 1% GR and mefenacet 18% SC were effective until 2 leaf stage of herbicide resistant Echinochloa oryzicola and triafamone 0.98% SC was possible to control up to 4 leaf stage. HPPD inhibitors, benzobicyclon, mesotrione and tefuryltrione SC, were simultaneously effective to SU herbicide-resistant Monochoria vaginalis and Scirpus juncoides. Herbicides registered for use before transplanting, benzobicyclon + oxadiargyl EC out of the tested herbicide was most effective in rice field simultaneously dominated by the herbicide resistant Echinochloa oryzicola, Monochoria vaginalis and Scirpus juncoides. Its effectiveness rises in proportion to flooding duration. Mazosulfuron GR, a herbicides registered for use after transplanting was most effective without phytotoxicity until 60 days after transplanting in rice field simultaneously dominated by the herbicide resistant Echinochloa oryzicola.
또한 제초제 저항성 강피가 발생하고 있는 논은 대부분 SU계 제초제들에 대한 저항성 물달개비와 올챙이고랭이들이 이미 복합적으로 발생하고 있기 때문에 이앙 후 10~15일에 초중기 제초제 처리제 1회 처리로 방제가 어려운 실정이다. 따라서 본 연구는 ALS 및 ACCase 저해제들에 대한 저항성 강피와 SU계 제초제들에 대한 저항성 물달개비와 올챙이고랭이들이 복합적으로 발생하고 있는 논에서 효과적으로 잡초를 방제하기 위하여 최근 사용이 급증하고 있는 이앙 전 처리 제초제 및 신규 저항성 전문 제초제들이 혼합된 제초들에 대한 잡초 효과를 구명하고자 하였다.
제안 방법
국립식량과학원 인공기상실에서 SU계 제초제들에 대한 저항성 물달개비와 올챙이고랭이에 대한 대체 가능약제들의 반응은 Table 2와 같이 oxadiazon유제 등 8약제들을 기준량으로 처리하였고, 각각 약제특성에 따라 1엽기부터 5엽기가지 처리하여 처리 후 20일에 생존한 식물체로 방제 효과를 계산하였다. 실험에 사용된 저항성 물달개비 및 올챙이고랭이 종자는 2013년 10월 중순에 수원 국립식량과학원 시험포장에서 채취한 다음 2oC 저온에서 3개월 동안 저장한 후 사용하였다.
이앙 전 사용 제초제들의 올바른 사용방법을 확립하기 위하여 제초제 종류및 담수기간 별, 그리고 처리 후 수문으로부터 거리 별로 방제효과를 조사하였다. 벼는 25일 육묘된 묘를 사용하여 2014년 6월 4일에 이앙하였으며, 시험에 사용된 처리제들은 Table 3과 같이 oxadiazon 유제 등 5약제를 이앙 5일 전인 써레질 직후에 처리한 다음 5 cm 깊이로 담수를 5일간 유지하였다.
5엽기에 균일하지 못한 것들을 제거하여 최종적으로 폿트 당 20개체씩 실험에 사용하였다. 저항성 강피에 효과적인 제초제를 선발하기 위하여 Table 1과 같이 화본과 방제 가능 제초제들 중에서 ALS 저해제인 matazosufuron과 triafamone 외 ACCase 및 ALS 저해제들과 작용기작이 다른 제초제들을 방제 특성에 따라 0.5엽기부터 4엽기까지 각각 처리한 다음 제초 여부를 조사하였다. 방제효과는 처리 후 20일에 생존한 식물체로 방제 효과를 계산하였다.
대상 데이터
본 시험은 경기도 수원시에 위치한 국립식량과학원 인공기상실 및 시험포장에서 수행하였다. 인공기상실은 주간 및 야간 온도가 각각 12시간씩 26.
본 실험은 수원 국립식량과학원 인공기상실에서 실시하였다. 실험에 사용된 저항성 강피 종자는 2013년 10월 중순에 수원 국립식량과학원 시험포장에서 채취한 다음 2oC저온에서 3개월 동안 저장한 종자를 사용하였다. 저항성 강피의 2 mm 정도 발아된 종자를 20 cm × 20 cm × 20 cm (가로 × 세로 × 높이) 플라스틱 사각 폿트에 30개씩 파종한 다음 0.
국립식량과학원 인공기상실에서 SU계 제초제들에 대한 저항성 물달개비와 올챙이고랭이에 대한 대체 가능약제들의 반응은 Table 2와 같이 oxadiazon유제 등 8약제들을 기준량으로 처리하였고, 각각 약제특성에 따라 1엽기부터 5엽기가지 처리하여 처리 후 20일에 생존한 식물체로 방제 효과를 계산하였다. 실험에 사용된 저항성 물달개비 및 올챙이고랭이 종자는 2013년 10월 중순에 수원 국립식량과학원 시험포장에서 채취한 다음 2oC 저온에서 3개월 동안 저장한 후 사용하였다. 저항성 물달개비 및 올챙이고랭이의 2 mm 정도 발아된 종자를 20 cm × 20 cm × 20 cm (가로 × 세로 × 높이) 플라스틱 사각 폿트에 30개씩 파종한 다음 1엽기에 불균일한 것을 제거하여 최종적으로 폿트당 20개체씩 실험에 사용하였다.
성능/효과
따라서 본 연구는 SU계 저항성 물달개비와 올챙이고랭이가 동시에 발생하였을 때 이들 잡초들을 동시에 방제하기 위하여 SU계 제초제들과 작용기작이 서로 다를 뿐만 아니라 최근 저항성 잡초방제 전문약제들로 등록된 약제들을 중심으로 이들 잡초들의 엽기별 방제효과를 구명하였다. Table 6과 같이 HPPD 저해제들인 benzobicyclon, mesotrione 그리고 tefuryltrione 액상수화제들은 SU계 저항성 물달개비와 올챙이고랭이를 3엽기까지 완전하게 방제하였다. 특히 방동사니과인 올챙이고랭이에 대하여서는 4엽기까지도 완전하게 방제하였다.
그리고 benzobicyclon + oxadiargyl 액상수화제는 물을 관수하는 수문 쪽에서 방제효과가 다소 저조하게 나타났다. 그러나 bromobutide + oxdiazon 유제는 저항성 강피와 물달개비, 올챙이고랭이 모두 이앙 후 30일까지 거의 완전하게 방제하였다. 이러한 원인은 oxdiazon이 강피와 물달개비를, bromobutide는 올챙이고랭이를 매우 효과적으로 방제하였기 때문이다.
작용기작이 ACCase 및 ALS 저해제들과 작용기작이 서로 다른 제초제들에 대한 저항성 강피의 엽기별 방제효과를 조사한 결과는 Table 5와 같다. 벼 파종 및 이앙 전에 사용하기 위하여 등록된 oxadiazon 12% 유제, pyrazolate 36% 액상수화제, pretilachlor 14% 유제, thiobencarb 50% 유제들은 저항성 강피 0.5엽기까지는 완전하게 방제를 하였으나 1엽기부터는 방제효과가 현저하게 떨어졌다. 이앙 후 10~15일 사용하도록 등록된 fentrazamide 1% 입제, mefenacet 18% 액상수화제, cafenstrol 0.
5엽기까지는 완전하게 방제를 하였으나 1엽기부터는 방제효과가 현저하게 떨어졌다. 이앙 후 10~15일 사용하도록 등록된 fentrazamide 1% 입제, mefenacet 18% 액상수화제, cafenstrol 0.07% 입제, ALS 저해제인 matazosufuron 0.33% 입제 그리고 triafamon 0.98% 입제들은 모두 저항성 강피 2엽기까지는 90% 이상의 높은 방제효과를 보였다. 그러나 triafamone 0.
후속연구
그러므로 전년도에 저항성 강피가 매우 높은 밀도로 발생하였던 논은 이앙 5일 전에 oxadiazon 12% 유제 등 초기 제초제들을 사용하여 강피를 방제 혹은 억제를 한 다음 이앙 후 수면처리제들을 사용하는 것이 바람직하다. Triafamone 0.98% 액상수화제는 저항성 강피 4엽기까지 93%의 높은 방제효과를 보였으나 matazosufuron 0.33% 입제와 함께 ALS 저해제로 다년간 연속 사용하면 교차저항성(crossresistance)이 발생할 가능성이 매우 높기 때문에 추후 세밀히 관찰할 필요가 있다. 최근 ACCase 및 ALS 저해제들에 대한 저항성 강피가 확산되고 있으나 SU계 제초제들과 함께 화본과 전용 제초제들이 광범위하게 혼합되어 사용되고 있다.
ALS 저해제인 penoxsulam, pyriminobac-methyl 그리고 flucetosulfuron 등과 ACCase 저해제인 metamifop 등이 혼합된 제초제들이 농업인들에게 매우 선호되고 있는 실정이다. 따라서 제초제 저항성 강피 방제뿐만 아니라 발생 예방을 위해서 이들 ACCase 및 ALS 저해제들이 혼합된 제초제들을 사용한 논에는 매년 mefenacet이나 fentrazamide 등과 같은 작용기작이 서로 다른 제초제들을 교호적으로 처리하여 주어야 한다.
ACCase 및 ALS저해제들에 대한 저항성 강피 대체약제인 mefenacet 혼합제들은 초기에 저항성 강피를 효과적으로 방제하였으나 이앙 후 60일에는 다시 발생된 강피로 방제 지속성이 문제가 있는 것으로 나타나 이앙 전 처리제를 추가 살포할 필요가 있을 것으로 생각된다. 또한 화본과 전용 제초제로 개발된 oxaziclomefone은 저항성 강피에 매우 낮은 방제효과를 보여 약량 등에 대한 재검토가 필요할 것 같다. Metazosulfuron혼합제들은 저항성 강피, 물달개비, 올챙이고랭이 3초종에 대하여 비교적 효과적이었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
mefenacet과 fentrazamide의 혼합제들을 피 2엽기 이내에 처리하는 것이 어려운 이유는?
그러나 mefenacet과 fentrazamide는 피에 대한 방제 가능 엽기가 ALS 및 ACCase 저해제들 보다 훨씬 적은 2엽기로 제한적이다. 최근 기후변화에 따른 벼 이앙기 온도상승뿐만 아니라 가구당 경지면적 증가로 mefenacet과 fentrazamide의 혼합제들을 피 2엽기 이내에 처리하는 것은 사실 매우 어렵다. 또한 제초제 저항성 강피가 발생하고 있는 논은 대부분 SU계 제초제들에 대한 저항성 물달개비와 올챙이고랭이들이 이미 복합적으로 발생하고 있기 때문에 이앙 후 10~15일에 초중기 제초제 처리제 1회 처리로 방제가 어려운 실정이다.
2014년에 강피가 매우 빠른 속도로 확산될 가능성이 높다고 예측한 이유는?
만일 ALS 및 ACCase 저해제들에 대한 저항성 강피가 SU계 제초제들에 대한 저항성 물달개비와 올챙이고랭이 같이 전국적으로 확산하여 발생할 경우 지금보다 심각한 문제가 발생할 수가 있다. 작년 국내 논에서 등록된 제초제들 중에서 ALS 및 ACCase 저해제들이 혼합된 제초제 품목들의 비율은 약 75%나 차지하고 농가 사용비율도 95%에 달하고 있다(KCPR, 2014). 그러므로 이들 제초제들에 대한 저항성 강피도 물달개비 및 올챙이고랭이 등과 같이 매우 빠른 속도로 확산될 가능성이 높다.
제초제 저항성 잡초가 넓은 면적으로 확산되는 이유는?
한국 논에서 제초제 저항성 잡초 발생면적은 2011년까지 약 167,000 ha로 보고되었지만(Lee et al., 2012), 제초제 저항성 잡초들의 종자의 생태적 특성과 ALS 및 ACCase 저해제들의 광범위한 사용으로 훨씬 더 넓은 면적으로 확산되어지고 있을 가능성이 매우 높다. 이러한 추측은 국내 논에서 제초제 사용 방법과 횟수를 보면 쉽게 짐작이 간다.
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