농경지에 과거에 사용했거나 사용중인 살균제 14종에 대하여 농경지에 뿌려지는 추천사용량을 기준으로 토양표토처리법, 침지법, 여지접촉법으로 실험을 수행하였다. 그 결과 추천사용량에서 14종의 농약이 무처리와 통계적으로 유의성이 없는 것으로 나타나, 이런 농약들은 줄지렁이 치사에 영향을 주지 않는 것으로 판단되었다. 그러나 benomyl, Thiophanate-methyl, carbendazim 농약은 지렁이에게 독성이 높은 것으로 보고되어 있어 추가적인 검토가 필요하다고 생각된다.
감귤 병해충 방제용으로 사용되고 있는 37종의 약제에 대한 팔라시스이리응애의 감수성을 조사한 결과, difenoconazole, imibenconazole, azoxystrobin, dithianon, fluazinam, procymidon, streptomycin, tribasic copper sulfate 등의 살균제 8종과 dichlovos, imidacloprid, thiamethoxam 등의 살충제 3종, 그리고 milbemectin, tetradifon, dicofol, spirodiclofen 등의 살비제 4종은 팔라시스이리응애 알의 부화율에 대한 영향이 적었으며, propineb, difenoconazole, imibenconazole, azoxystrobin, dithianon procymidon 등의 살균제 6종과 bifenazate, tetradifon, spirodiclofen 등의 살비제 3종은 성충에 대한 독성이 낮았다. 농약이 살포된 점박이응애 알을 먹이로 공급하여 성충에 대한 이차독성을 검정한 결과, 살균제 2종(fluazinam, streptomycin)과 살비제 3종(machine oil, cyhexatin, halfenprox)이 독성이 낮은 것으로 나타났다.
살균제 dithianon과 chlorothalonil 수화제 현탁액에 기존의 전착제와 콩기름을 주성분으로 하는 시험용 내우성 증진제를 각각 혼합하여 고추잎에 점적처리하고 인공강우를 이용하여 고추잎 표면에서 내우성을 측정함으로써 새로운 내우성 증진용 식물유 제제의 개발 가능성을 조사하였다. 카바액제 등 시판되고 있는 3종의 전착제는 dithianon 수화제의 내우성을 저하시켰으며, 전착제 농도가 증가할수록 그 저하효과는 더욱 현저하였다. 반면에 chlorothalonil 수화제에 대해서는 레이트론 만이 내우성을 약 3 배 증진하였으며, 다른 2 종의 전착제는 오히려 내우성을 저해하였다. 콩기름의 유화성 만을 고려하여 조제한 유화제를 함유하는 콩기름 유제는 dithianon 수화제의 내우성에 영향을 미치지 못하였으나, 식물 잎에 침투성인 비이온성 계면활성제로 polyoxyethylene monotridecyl ether 혹은 polyoxyethylene monolauryl ether를 콩기름용 유화제의 한 성분으로 첨가한 시험용 제제는 1.5배 이상의 내우성 증진 효과를 나타내어 새로운 제제의 개발 가능성을 확인할 수 있었다.
Strobilurin계 살균제인 azoxystrobin에 대한 잿빛곰팡이병균 Botrytis cinerea의 저항성 발현 여부를 조사하였다. B. cinerea 균주는 $1.0{\mu}g\;mL^{-1}$의 azoxystrobin에 대한 반응을 기준으로 실험 균주 중에서 46.5%가 감수성 균주로, 53.5%가 저항성 균주로 판명되었다. 병원균을 분리한 지역별로 저항성 균주의 출현 비율은 경기, 경남, 부산에서 28.6, 41.9, 36.8%이었으며, 충남에서 81.1%로 다른 지역보다 높게 나타났다. 기주별로 저항성 균주는 딸기, 오이, 토마토에서 분리한 균주에서는 각각 68.0, 40.0, 50.0%, 고추에서는 9.1%만이 나타났다. Azoxystrobin에 대해서 감수성이었던 B. cinerea 11-20은 kresoxim-methyl과 trifloxystrobin에 대해서도 감수성 반응을 보였으며, 저항성 균주인 11-74는 3종의 살균제 모두에 대해서 교차 저항성이 있음을 보여 주었다. 본 실험의 결과 실험에 사용한 B. cinerea 균주의 53.5%가 저항성 반응을 보일 정도로 높은 저항성 출현율을 보였으며, 동일 계열의 살균제에 대한 교차 저항성 반응을 보이고 있기 때문에, 포장에서 strobilurin계 살균제에 대한 철저한 관리가 요구되어진다.
신농약 살균제 개발을 목표로 벼도열병균에 대한 살균활성이 있는 3-메틸-2-페닐이미노-1,3-티아졸린 유도체 1의 분자수정을 통하여 3-아미노-2-페닐이미노-1,3-티아졸린 유도체 2를 isostere의 개념을 근거 하에서 디자인하였다. 화합물 2는 모두 Lipinski 법칙에 따랐으며 가상계산에 의하면 물에 대한 용해도가 화합물 1보다 높았다. 티오우레아 4를 $\gamma$-클로로아세토아세트아닐라이드 유도체 5와 반응시켜 중간체 6H-[1,3,4] 티아디아진 8을 통하여 3-아미노-2-페닐이미노-1,3-티아졸린 유도체 2(195종)의 집중 라이브러리를 구축하였다.
강원도 고랭지의 주요 소득원 중 하나인 배추재배는 그 재배 면적과 생산량이 지속적으로 증가하고 있지만, 병해충 방제를 위하여 사용되는 농약으로 인한 고랭지 농업환경 오염가능성에 대한 우려도 높아지고 있다. 본 연구에서는 청정 강원도 고랭지 지역인 평창, 정선 및 태백지역의 배추경작지 토양과 수질 중 시기별 잔류농약의 오염 실태를 파악하고자 하였다. 각 지역에서 2002년 4월부터 10월까지 2개월 간격으로 토양 및 수질 시료 각각 240점과 84점을 채취하여 시료 중 농약 잔류량을 다성분 동시 스크리닝 분석법으로 분석하였다. 지역 및 시기별 잔류농약 조사 결과, 토양 중 농약의 잔류량은 평창 및 정선의 경우 18종의 농약이 $0.004\sim0.412\;mg\;kg^{-1}$수준으로 검출되었으나, 평창의 횡계리에서 10월에는 농약이 전혀 검출되지 않았다. 태백의 경우에서도 검출농약의 종류가 다른 지역과 비슷하였으며, 4월, 6월 보다는 8월 및 10월에 $0.002\sim0.663\;mg\;kg^{-1}$ 수준으로 검출되었다. 평창 및 정선에서는 살충제 endosulfan이 35%의 검출빈도를 보였으며, 태백에서 높은 검출빈도를 보인 약제로는 endosulfan이 최고 100%, 살균제 dimethomorph, diniconazole이 85%, 살충제 prothiofos와 살균제 fluazinam이 30% 이상 이였다. 또한 배추 경작지 미등록 농약(diniconazole, alachlor, carbendazim, alpha-cypermethrin, carbofuran, prothiofos)들도 $0.004\sim0.412\;mg\;kg^{-1}$ 범위로 조사되어 농약 오용의 실태를 확인할 수 있었다. 한편 채취된 모든 수질 시료에서는 농약이 검출되지 않아 토양 중 농약잔류가 수계오염에 미치는 영향이 크지 않은 것으로 나타났다.
In vivo와 in vitro 생물검정법에서의 활성관계를 조사하고 또한 보다 효율적인 in vitro 검정법을 개발하기 위하여 작용기구가 다른 두 계열 살균제 즉 sulphamide계 (dichlofluanid와 tolylfluanid)와 dicarboximide계 살균제 (iprodione, vinclozolin 및 procymidone)을 시험약제로 하여 본 실험을 수행하였다. Dichlofluanid, tolylfluanid, iprodione, vinclozolin procymidone의 토마토 유묘에서의 병 방제효과는 유사하였다. 그러나 이들 살균제에 대해 in vitro 생물검정법으로 항균활성을 비교한 결과, sulphamide계 살균제는 포자발아 억제실험에서 높은 활성을 나타낸 반면에, dicarboximide계 살균제는 균사생장 억제실험에서 항균활성이 더 우수하였다. 그러므로 in vivo 병 방제효과가 유사하더라도 작용기구가 다르면 in vitro 생물검정법에서의 항균활성은 다르게 나타남을 알 수 있었다. 또한 포자현탁액을 넣은 96-well microtiter plate에 약제를 처리하고 3시간 배양 후 배양액을 제거하고 다시 새 배지를 넣어 배양한 후 생장억제를 조사한 실험 (microtiter plate method I, MPM I)에서는 살균제들의 포자발아 억제실험과 유사한 경향의 활성을 보였다. 96-well microtiter plate에서 포자현탁액을 6시간 동안 배양하여 포자를 발아시킨 후에 약제를 처리한 실험(microtiter plate method II, MPM II)에서의 항균활성은 균사생장 억제효과와 일치하는 경향을 보였다. 따라서 기존의 in vitro 항균활성 실험보다 편리하고 효율적인 MPM I과 II 방법은 각각 포자발아와 균사생장 억제실험을 대신할 수 있으리라 생각되었다.
배추 유묘를 Plasmodiophora brassicae 오염토에 이식하고 약제 용액을 폿트(35 $cm^2$)에 관주처리 하는 방법으로 기존 살균제 44종의 배추 뿌리혹병에 대한 방제효과를 실험하였다. 뿌리혹병 방제용 살균제인 fluazinam, flusulfamide 및 cyazofamid는 폿트 당 0.63 mg 처리구에서 모두 90% 이상의 방제가를 나타냈다. 난균류 병해 살균제인 ethaboxam과 cymoxanil은 폿트 당 5 mg 처리 시에 배추 뿌리혹병을 완전히 방제하였다. 그러나 cymoxanil은 고농도 처리에서 배추에 심한 약해를 유발하였다. 잿빛곰팡이병 방제용 살균제인 dichlofluanid와 procymidone도 폿트 당 2.5 mg 처리 시에 배추 뿌리혹병을 효과적으로 방제하였다. 광범위살균제인 chlorothalonil, quintozene과 trichlamide도 2.5 mg 처리 시에 각각 85%, 100%, 100%의 방제가를 나타냈다. 스테롤 생합성 저해제는 대부분 배추 뿌리혹병에 우수한 방제효과를 나타냈으나, 이들은 배추 유묘의 생육을 억제하는 약해를 나타냈다. 이상의 결과로부터 선발된 7종 살균제의 배추 뿌리혹병 방제효과를 비교하여 실험한 결과, 이들 중 ethaboxam은 가장 우수한 방제효과를 나타냈으며 fenarimol, pocymidone, nuarimol, chlorothalonil 순으로 우수한 방제효과를 보였다.
고랭지배추 재배지에 발생하는 나방류 해충의 종합적 관리를 위해 생물적방제와 화학적방제의 조화로운 사용에 의한, 배추 재배 시 사용되는 약제 중, 배추좀나방의 천적인 큰밤고치벌(Microplites mediator)에 대해 저독성을 보이는 약제를 선발하였다. 큰밤고치벌에 대한 저독성 약제 선발 방법으로 분무법(Spraying method), 잎침지처리법(Leaf dipping method) 및 충체침지처리법(Body dipping method)을 확립하였다. 배추에 등록되어 있는 주요 살충제 31종을 추천농도로 희석한 후 큰밤고치벌 성충을 충체침지처리한 결과 16종이 저독성 약제로 선발되었으며, 배추에 등록된 살균제 및 제초제 15종은 큰밤고치벌(Microplites mediator) 성충에 모두 독성이 낮았다.
국내에 서식중인 청개구리의 배아를 활용하여 농약류 3종의 독성평가를 위해 FETAX(Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) 기법에 따라 청개구리(Hyla japonica)의 배아를 배양하면서 Benomyl(살균제), Carbofuran(살충제), Thiobencarb(제초제)의 효과를 probit 분석법으로 조사하였다. 그 결과, Benomyl, Carbofuran, Thiobencarb의 농도에 의존하여 유생의 체장 길이는 감소하고 치사율과 기형율은 증가하였다. Benomyl, Carbofuran, Thiobencarb의 teratogenic concentration($EC_{50}$)은 각각 1.00, 0.58, 4.75mg/L을 나타내어 Carbofuran이 기형유발에 가장 민감하게 반응하였으며, embryo lethal concentrations($LC_{50}$)은 7.04, 28.71, 16.12mg/L을 나타내어 Benomyl이 가장 낮은 농도에서 배아를 치사하는 것으로 나타났다. Teratogenic index($TI=LC_{50}/EC_{50}$)는 Benomyl 7.04, Carbofuran 49.50, Thiobencarb 3.39를 나타내어 TI값이 모두 기형유발물질로 판단하는 기준인 1.5 이상을 나타내어 시험에 사용된 농약류 3종은 최기형성 물질로 판단되며 Carbofuran이 가장 강력한 최기형성물질로 작용함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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