Impact assessment of sulfonylurea herbicides to the diversity of aquatic plants in paddy farming system of Korea

This study was conducted to evaluate the response of the selected aquatic plants to sulfonylurea(SU)-herbicides, which have been used widely in rice-cultivating areas in Korea, and the possibility of using them as bio-indicator species for biodiversity conservation. The aquatic plants identified in Kangwon province where butachlor have been used extensively for many years were much more varied than those in Chonnam where SU-herbicides have been used extensively for many years. The growth responses of Monochoria korsakowii, Marsilea quadrifolia and Salvinia natans to sulfonylurea herbicides such as bensulfuron-methyl(BSM) and pyrazosulfuron-ethyl(PSE), were much more sensitive than those to butachlor and molinate. The $GR_{50}$ values of BSM and PSE for M. korsakowii, M. quadrifolia and S. natans were relatively very low when compared with those of butachlor and molinate. The number of internode and dry weight of M. quadrifolia which was exposed to herbicides runoff from rice fields were seriously affected. The acetolactate synthase(ALS) activities of M. quadrifolia sensitively inhibited by BSM and PSE were, and $I_{50}$(Inhibition 50%) were 5.6 and 2.1 nM, respectively.

한국 논 생태계에서 수생식물 다양성에 대한 Sulfonylurea계 제초제의 영향평가

본 연구는 국내 논에 광범위하게 사용되고 있는 설포닐우레아계 제초제에 대한 몇몇 수생식물의 반응과, 생물다양성 보존위하여 제초제 특히 sulfonylurea계 제초제가 농업환경에 미치는 영향평가를 위한 지표식물의 가능성을 구명하고자 실시하였다. sulfonylurea계 제초제와 부타크르를 각각 다년간 사용하고 있는 전라남도와 강원도의 논 생태계에서 수생식물의 분포를 조사한 결과 강원도에서 훨씬 다양한 수생식물이 확인되었다. 수생식물인 물옥잠, 네가래, 그리고 생이가래는 비설포닐우레아계 제초제인 butachlor와 molinate 보다 bensulfuron-methyl과 pyrazosulfuron-ethy에 훨씬 민감하게 반응하였다. 물옥잠, 네가래, 그리고 생이가래의 건물중을 50%억제하는 $GR_{50}$ 값은 bensulfuron-methyl과 pyrazosulfuron-ethyl이 butachlor와 molinate 보다 훨씬 낮았다. 논으로부터 유출된 제초제에 대하여 네가래의 생육은 심하게 억제되었다. 그리고 네가래에 대한 bensulfuron-methyl과 pyrazosulfuron-ethy의 $I_{50}$ 수치는 각각 5.6 및 2.1nM을 보였다.