본 연구에서는 azoxystrobin을 대상으로 작물재배 토양중 azoxystrobin의 잔류소실 및 상추로의 전이량을 파악하고자 하였다. 포장시험은 광주(GLT)와 용인(YLT)의 시설 재배지 두 곳에서 실시하였다. Azoxystrobin을 토양 중 서로 다른 두 농도로 처리한 후, 토양과 상추를 채취하였다. 토양과 상추 중 평균 회수율 범위는 86.9113.6%이었고, 변이계수는 0.14.6%였다. Azoxystrobin의 초기 토양농도는 시험포장 1에서 9.20, $11.00mg\;kg^{-1}$이었으며 농약처리 43일 후에 1.36, $2.70mg\;kg^{-1}$로 감소하였고, 시험포장 2에서는 초기 토양농도가 1.06, $2.23mg\;kg^{-1}$이었고 농약처리 36일 후에 0.20, $0.67mg\;kg^{-1}$으로 감소하였다. 시험포장 1에서의 토양 중 반감기는 저농도와 고농도 처리구에서 19.4, 23.3일이었으며, 시험포장 2에서는 11.5, 17.8일 이었다. 상추 중 azoxystrobin 잔류량은 GLT과 YLT 두 포장에서 0.02 미만으로, 검출되지 않았다.
본 연구에서는 azoxystrobin을 대상으로 작물재배 토양중 azoxystrobin의 잔류소실 및 상추로의 전이량을 파악하고자 하였다. 포장시험은 광주(GLT)와 용인(YLT)의 시설 재배지 두 곳에서 실시하였다. Azoxystrobin을 토양 중 서로 다른 두 농도로 처리한 후, 토양과 상추를 채취하였다. 토양과 상추 중 평균 회수율 범위는 86.9113.6%이었고, 변이계수는 0.14.6%였다. Azoxystrobin의 초기 토양농도는 시험포장 1에서 9.20, $11.00mg\;kg^{-1}$이었으며 농약처리 43일 후에 1.36, $2.70mg\;kg^{-1}$로 감소하였고, 시험포장 2에서는 초기 토양농도가 1.06, $2.23mg\;kg^{-1}$이었고 농약처리 36일 후에 0.20, $0.67mg\;kg^{-1}$으로 감소하였다. 시험포장 1에서의 토양 중 반감기는 저농도와 고농도 처리구에서 19.4, 23.3일이었으며, 시험포장 2에서는 11.5, 17.8일 이었다. 상추 중 azoxystrobin 잔류량은 GLT과 YLT 두 포장에서 0.02 미만으로, 검출되지 않았다.
This study was conducted to investigate the residual level and the amount of transfer to lettuce grown in field condition treated with the 5-methyl-1,2,4-triazolo[3,4-b][1,3]benzothiazole (Azoxystrobin). The field trials on lettuce were carried out at two different green houses located in Gwangju (F...
This study was conducted to investigate the residual level and the amount of transfer to lettuce grown in field condition treated with the 5-methyl-1,2,4-triazolo[3,4-b][1,3]benzothiazole (Azoxystrobin). The field trials on lettuce were carried out at two different green houses located in Gwangju (Field 1) and Yongin (Field 2). Soil and lettuce samples were collected at different days after soil treatment of azoxystrobin with two different concentrations, respectively. Average recoveries for azoxystrobin ranged from 86.9 to 113.6% from soil and lettuce with the variation coefficient of 0.1-4.6%. The initial concentrations of azoxystrobin in Gwangju soil were 9.20, 11.00 mg/kg and decreased to 1.36, 2.70 mg/kg at 43 DAT (days after treatment) in field 1, while 1.06, 2.23 mg/kg decreased to 0.20 and 0.67 mg/kg at 36 DAT in field 2, respectively. The half-lives of azoxystrobin were about 19.4 and 23.3 days for the low and high concentration of azoxystrobin treated soils in field 1 and 11.5 and 17.8 days in field 2 soils, respectively. Residue levels of azoxystrobin in lettuce were not detected in filed 1 and field 2 soils, respectively.
This study was conducted to investigate the residual level and the amount of transfer to lettuce grown in field condition treated with the 5-methyl-1,2,4-triazolo[3,4-b][1,3]benzothiazole (Azoxystrobin). The field trials on lettuce were carried out at two different green houses located in Gwangju (Field 1) and Yongin (Field 2). Soil and lettuce samples were collected at different days after soil treatment of azoxystrobin with two different concentrations, respectively. Average recoveries for azoxystrobin ranged from 86.9 to 113.6% from soil and lettuce with the variation coefficient of 0.1-4.6%. The initial concentrations of azoxystrobin in Gwangju soil were 9.20, 11.00 mg/kg and decreased to 1.36, 2.70 mg/kg at 43 DAT (days after treatment) in field 1, while 1.06, 2.23 mg/kg decreased to 0.20 and 0.67 mg/kg at 36 DAT in field 2, respectively. The half-lives of azoxystrobin were about 19.4 and 23.3 days for the low and high concentration of azoxystrobin treated soils in field 1 and 11.5 and 17.8 days in field 2 soils, respectively. Residue levels of azoxystrobin in lettuce were not detected in filed 1 and field 2 soils, respectively.
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문제 정의
본 연구에서는 재배가 쉽고 많이 재배되는 상추를 대상으로, 살균제 azoxystrobin의 흡수이행양상을 구명하고자 약제가 살포된 토양에 상추를 재배하고 수확 시 상추 중 잔류량을 확인하여, 안전농산물생산을 위한 토양 중 azoxystrobin의 잔류기준을 제안하는 기초자료로 활용하고자 하였다.
부적합 및 검출빈도가 높은 요인으로는 작물체에 과량의 농약을 살포하거나, 이전 경작 작물에 살포된 농약이 잔류되어 후작물에 영향을 미치는 경우가 있는데 살포된 농약이 작물체에 잔류할 수 있는 경로로는 직접적으로 작물에 살포되어 약제가 부착되거나 흡수 이행되는 경우외에 작물에 살포된 농약이 토양 중으로 낙하, 또는 토양에 직접처리되어 토양 중 잔류하는 농약이 작물의 뿌리를 통해 작물체내로 흡수 이행되는 경우가 있다(Collins 등, 2006; Juraske 등, 2009). 작물에 살포된 농약은 작물체 표면의 특성에 따라 작물체내로 급속히 흡수되어 대부분의 체관액과 함께된 토양에 상추를 재배하고 수확 시 상추 중 잔류량을 확인하여, 안전농산물생산을 위한 토양 중 azoxystrobin의 잔류기준을 제안하는 기초자료로 활용하고자 하였다.
제안 방법
Azoxystrobin 표준용액 10.0 mg/L을 각각 무처리 토양시료 20g에 0.4 및 2.0 mL, 무처리 상추 10 g에 0.2, 1.0 mL 첨가하여 각각의 0.2 및 1.0 mg/kg 수준이 되게 처리한 후 위의 잔류분 석 방법으로 추출, 정제한 후 HPLC-DAD로 분석하여 회수율을 계산하였다.
Dichloromethane 분배 추출액을 20 g의 anhydrous sodium sulfate에 통과시켜 수분을 제거하고 40oC 수욕상에서 감압농축, 건고한 후 5% acetone/hexane (5/95, v/v) 2 mL로 재용해하여 정제과정에 사용하였다. n-Hexane 5 mL로 활성화 시킨 SPEFL (1 g)에 재용해된 시료 용액를 적하하고, 10 mL의 5% acetone/hexane (5/95, v/v)으로 불순물을 씻겨 흘려주고, 10mL의 30% acetone/hexane (30/70, v/v)으로 azoxystrobin을 용출시켜 모은 용출액을 질소건고 하였다. 건고 후 잔사를acetonitrile 4 mL (상추의 경우, 2 mL)로 재용해하여 각각 10.
건고 후 잔사를acetonitrile 4 mL (상추의 경우, 2 mL)로 재용해하여 각각 10.0µL씩 HPLC-DAD에 주입하여 나타난 크로마토그램상의 피크면적을 표준검량선과 비교하여 잔류량을 산출하였다(Fig. 1).
시료 중 azoxystrobin의 회수율 시험은 잔류분석과정의 적절성을 조사하는 것으로 정량한계의 10배에서 50배 농도 사이의두 수준으로 무처리 시료에 일정량의 azoxystrobin을 첨가한 후전처리 및 분석하여 측정하였다. 시료용액의 분석 크로마토그램에서 azoxystrobin의 머무름 시간은 6.
시료 중 잔류 azoxystrobin은 Photo-Diode Array Detector (DAD) 가 장착된 Agilent 1100 series HPLC (Agilent, Santa Clara, CA, USA)를 이용하여 분석하였고, 기기 조건은 Table 3와 같다.
이를 acetonitrile로 단계적으로 희석하여 0.1, 0.5, 1.0, 5.0 및 10.0 mg/L의 표준용액을 제조한 후 각각 일정량(10µL) 을 분석기기에 주입하여 나타난 크로마토그램상 면적을 기준으로 일차식의 검량선을 작성하였다.
채취한 상추 시료는 NFM-8860 Mixer (NYC, Seoul, Korea) 를 이용하여 마쇄하였고, 시료 추출액, 분배, 정제에 사용된 유기용매는 감압농축기(N-110S, EYELA,Tokyo, Japan) 또는 질소 농축기(Hurricane-Lite, Cheongmin Tech, Seoul, Korea)를 이용 하여 농축하였다. 야외시험용 농약제품은 azoxystrobin 21.
토양 중 azoxystrobin의 처리는 파종전 azoxystrobin 21.7% 액상수화제를 시험포장 1 (Gwangju, Korea, soil 1)의 경우, 16.6 g (GLT1) 및 33.2 g (GLT2)을 5 L의 물에 녹여 2.5×4 m의 토양표면에 고르게 살포하였고, 시험포장 2 (용인, soil 2)의 경우 각각 2.8 g (YLT1) 및 5.5 g (YLT 2)을 2 L의 물에녹여 2.2×2.4 m의 토양 표면에 고르게 살포하였다.
토양시료는 농약살포 3시간후를 0일로하여 GLT의 경우 0, 7, 14, 25, 35, 39, 43 일차에 채취하였으며, YLT의 경우 0, 7, 14, 22, 28, 36 일차에 채취하였다. 채취한 토양은 즉시 음건하여 2 mm체로 친 후 분석에 사용하였다.
대상 데이터
Azoxystrobin 표준품(순도 99.4%)은 Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, MO, USA)로부터, acetone, acetonitrile, dichloromethane, n-hexane은 HPLC급을 Brudick& Jackson Inc. (Muskegon, MI, USA)으로부터 구입하여 사용하였다.
(Muskegon, MI, USA)으로부터 구입하여 사용하였다. Sodium chloride (EP급)와무수 sodium sulfate (GR급)는 삼전순약공업(Pyeongtaek, Korea) 에서 구입하였다.
공시 농작물인 상추는 ‘청치마’ 품종(아시아종묘(주), Seoul, Korea)으로, 경기도 광주시(시험포장 GLT) 및 용인시(시험포장 YLT)에 위치한 시설재배 하우스에서 로타리 작업으로 토양을 균질화하고, 상추를 20 cm×20 cm의 재식밀도로 파종하여 재배 하였다.
채취한 토양은 즉시 음건하여 2 mm체로 친 후 분석에 사용하였다. 상추 시료는 GLT의 경우 35, 37, 39, 41, 43일차에, YLT의 경우 22, 25, 28, 32일차에 채취하였다. 상추 시료는 채취 후 시료가 상하지 않을 정도의 유속의 흐르는 물로 외부에 부착된 농약을 세척하고 뿌리를 제거한 지상부 무게를 측정한 후 드라이아이스를 첨가하여 믹서기로 균질하게 분쇄하였다.
야외시험용 농약제품은 azoxystrobin 21.7% 액상수화제로 신젠타코리아(주)(Seoul, Korea)의 제품(‘오티바’) 을 사용하였다.
데이터처리
일차별 토양 시료 중 농약잔류량의 평균치로 경과일수에 따른 잔류량을 Ct =C0e-kt (Ct : 잔류량, C0 : 초기농도, k: 감소상수, t:시간)으로 회귀식을 계산하고 k값을 이용하여 생물학적 반감기(t1/2 )를 0.693/k 식으로 산출하였다.
성능/효과
GLT 1, GLT 2 및 YLT 1, YLT 2에서 재배한 상추 중 azoxystrobin 성분이 대부분 검출되지 않아 흡수율을 계산할 수없었으며, 토양 중 잔류하는 azoxystrobin 또한 최대 9.20mg kg −1 에서 0.67 mg kg −1 으로 감소하여, 토양 내에서도 20.0mg kg −1 을 초과하지 않았다.
GLT 2에서는 35 일 후 수확시료 중 잔류량은 0.02±0.01 mg kg −1 이었으며, 이후 37일 후부터 43일 후 수확시 0.02 mg kg −1 미만으로, 검출되지 않았다.
YLT 1, YLT2 재배상추 중 잔류량은 처리 22일 후 수확부터 32일 후 수확시까지 0.02 mg kg −1 미만으로 잔류량은 검출되지않았다(Table 6).
05 mg/kg 이하를 추천하고 있다. 본 연구에 사용한 분석법의 검출한계는 0.02 mg/L으로서 잔류분석법 기준에 적합하였고(RDA and KCPA, 2017), MRL 이하까지 검출 가능하였다.
0%이었다(Table 5). 이 결과 농약의 등록시험기준과방법에서 권고하는 70-120%, 변이계수 20% 이내의 수준을 만족하여 토양과 상추 중 azoxystrobin의 잔류 분석에 적합하였다(RDA and KCPA 2017).
잔류 감소 회귀식은 YLT 1, YLT 2 각각 C t =1.0234e -0.0606t (R2 =0.9751), C t = 2.1780e −0.0389t (R 2 =0.9855)의 회귀식에 따라 감소하였고, YLT 재배토양 중 반감기는 각각 11.5, 17.8일이었다.
70 mg kg −1 로 감소하였다. 재배 기간 토양 중 azoxystrobin은 1차지수 함수적으로 잔류량이 감소하였다(Fig. 3).
회수율 시험결과 상추의 경우 0.2 및 1.0 mg/kg 두 수준에서 각각 100.5±4.6, 92.3±0.6%이었으며, 토양의 경우 GLT, YLT의 토양 각각 95.8±0.8, 86.9±0.1, 113.6± 1.4, 96.4±2.0%이었다(Table 5).
후속연구
239 mg kg −1 으로 우려할 만한 수치로 검출되지 않았다(INHEN, 2016). 이와 같은 결과로 토양 중 잔류되는 azoxystrobin은 상추 재배시 문제를 일으키지 않을 것으로 생각되지만, 부위별 잔류농도 및 뿌리로의 흡수에 관한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Azoxystrobin의 특징은 무엇인가?
5-methyl-1,2,4-triazolo[3,4-b][1,3]benzothiazole (Azoxystrobin)은 strobilurin계 침투 이행성 약제로서(Table 1), 포자의 발아 및 균사의 성장을 억제하고 항염증 활성을 나타낸다(Turner 2015). Strobilurin계의 작용기작은 병원균의 호흡작용을 담당하는 세포 내 소기관인 미토콘드리아에 영향을 주어 호흡을 저해하고(Kim 등, 2006), 전자전달을 차단해 ATP 생성을 정지시킴으로써 에너지결핍을 초래하여 살균효과를 보이는 것으로 보고되고 있다(Fernández-Ortuño 등, 2008).
국내에서 Azoxystrobin은 어떻게 사용되고 있는가?
국내에서는 현재 인삼, 양파, 감귤 등의 잿빛곰팡이병과 양파, 포도 등의 노균병, 상추 중 흰가루 병에 사용 등록되어 우수한 방제효과를 나타내고 있으며(Lee 등, 2007; KCPA 2016), 작물이 아닌 골프장 잔디의 살균제로서 많이 사용되고있다. 상추에 대한 농약잔류허용기준(maximum residue limit, MRL)은 20mg/kg 으로 설정되어있다(Minstry of Food and Drug Safety 2016).
trobilurin계의 작용기작은 무엇인가?
5-methyl-1,2,4-triazolo[3,4-b][1,3]benzothiazole (Azoxystrobin)은 strobilurin계 침투 이행성 약제로서(Table 1), 포자의 발아 및 균사의 성장을 억제하고 항염증 활성을 나타낸다(Turner 2015). Strobilurin계의 작용기작은 병원균의 호흡작용을 담당하는 세포 내 소기관인 미토콘드리아에 영향을 주어 호흡을 저해하고(Kim 등, 2006), 전자전달을 차단해 ATP 생성을 정지시킴으로써 에너지결핍을 초래하여 살균효과를 보이는 것으로 보고되고 있다(Fernández-Ortuño 등, 2008).
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