Sulfonylurea계 제초제 pyrazosulfuron-ethyl과 bensulfuron-methyl을 대상으로 다년생 잡초의 재생특성과 저장전분의 변화 양상을 조사하였다. Pyrazosulfuron-ethyl을 처리하였을 때 너도방동사니가 24일 후 재생되어 5가지 다년생 잡초 중 가장 빠르게 재생하였으며, 올방개, 올미, 벗풀 등이 각각 $30{\sim}39$일 이후부터 재생하였고, 가래는 55일 이후 재생되었다. 너도방동사니의 마디의 수와 엽기별 처리에 따른 재생력의 차이에서는 bensulfuron-methyl에 대하여 4마디 식물체가 2마디 식물체보다 약 2배의 재생력을 보였고, 처리시기가 2엽기, 3엽기, 4엽기로 늦어질수록 재생력이 증가하였다. 크기에 따른 올방개의 재생력은 $0.3{\sim}0.5g$ 크기의 올방개보다 $1{\sim}1.5g$ 크기의 올방개가 bensulfuron-methyl에 대하여 재생력이 강한 것으로 나타났다. 처리시기에 따른 올방개의 재생력은 2엽기 처리보다 3엽기 처리에서 재생율이 감소되었다. 모경에 대한 의존기간은 벗풀의 경우 맹아된 후 12일이며, 올방개는 18일로 나타났다. 정상적으로 생장할 경우 영양번식체 내의 전분이 고갈되는 시기는 벗풀의 경우 맹아 후 18일, 올방개의 경우 27일로 나타났으며, 유리당의 최고치는 벗풀의 경우 맹아 후 9일, 올방개의 경우 18일로 나타났다. 올방개 괴경은 벗풀 괴경보다 1.5배 많은 전분을 함유하고있었다.
올방개 괴경(塊莖) 눈의 맹아특성(萌芽特性), 중경(中莖)과 뿌리위치(位置)의 변화(變化) 및 재생력(再生力) 등을 구명하여 방제약제개발(防除藥劑開發) 및 사용기술(使用技術)에 관한 기초자료(基礎資料)를 제공(提供)하기 위하여 1993년 실내(室內) 및 온실시험(溫室試驗)을 수행하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 대부분(大部分)의 괴경(塊莖)은 보통 1개의 눈만 맹아(萌芽)하고 앞의 눈이 제거(除去)되면 다음 눈이 순차적으로 맹아(萌芽)하는 정아우세성(頂芽優勢性)과 2개 이상의 중경(中莖)이 동시(同時)에 신장(伸長)하지 않는 경합관계(競合關係)가 인정(認定)되었다. 2. 제초제(除草劑)(pyrazosulfuron)처리(處理)에 의해서 정아(頂芽)는 전부 고사(枯死)하였으나 제1, 제2측아(側芽)는 각각 50%와 90%가 생존(生存)하였으며 제3측아(側芽)는 거의 맹아(萌芽)하지 않는 상태(狀態)로 생존(生存)하였다. 3. 토양(土壤) 10-15cm의 심층(深層)에 있는 괴경(塊莖)은 2-5cm 깊이의 표층(表層)에 있는 괴경(塊莖)에 비하여 1주일(週日) 늦게 출현(出現)하였고 출현율(出現率)도 35% 정도 낮았다. 4. 심토(深土)에서 발생(發生)하는 올방개일수록 중경(中莖)과 근부위치(根部位置)가 깊어지므로 발생(發生)깊이에 따라 약제반응(藥劑j反應)이 달라질 수 있었다. 5. 토양(土壤) 10cm와 15cm 깊이의 심층(深層)에서 발생(發生)할 경우(境遇) 중경신장(中莖伸長)이 정지(停止)되어 출현(出現)하지 못한 괴경(塊莖)의 비율(比率)이 각각 25%와 30%로서 심층(深層) 경(莖)의 출현율(出現率)이 낮았다. 6. 식물체(植物體)에서 늦게 떼어낸 괴경(塊莖)일수록 재생(再生)이 늦었으나 초장(草長) 20cm(줄기 6-9개)일 때 떼어낸 괴경(塊莖)일지라도 약 2주후(週後)에는 모두 재생(再生)하였다.
벼 농사에서 마릅으로 불리는 올방개는 문제의 잡초 종류 중 하나로서 제초 작용의 대상이다. 하지만, 올방개는 임상적으로 황달, 해열 및 통경을 위한 전통 의학에 쓰여왔다. 올방개는 오랫동안 임상적으로 사용되어왔음에도 불구하고, 분자생물학 기반의 생물학적 효과는 아직 밝혀지지 않았다. 때문에, 본 연구진은 LPS로 유도된 대식세포 내에서 올방개 추출물 처리에 의한 NO 생산량을 스크리닝 함으로써 항염증 효과를 조사했다. 가장 효과적인 항염증 fraction을 찾기 위해, 본 연구진은 HP20 column chromatography를 이용하여 5 종류의 EtOH sub-fraction을 동정하였다; 20%, 40%, 60%, 80%, 및 100% EtOH. 동정한 sub-fraction 중에서, 60%와 80% 성분에서 가장 유의성 있는 NO 생산의 저해를 나타냈으며, 세포독성 효과도 나타내지 않는 결과를 나타냈다. 추가적으로 80% sub-fraction은 유의성 있는 iNOS 저해와 전염증성 매개체의 mRNA; IL-6, TNF-α, 그리고 IL-1β를 저해하였으며, 이 결과는 MAPKs 세포신호전달과 관련 있는 JNK 및 ERK 단백질의 인산화 저해가 원인임을 밝혔다. 본 연구진의 결과는 올방개 추출물 80% sub-fraction EtOH가 항염증 활성을 가장 효과적으로 저해하는 성분 임을 밝혔으며, 이는 MAPKs 세포신호전달의 과 발현에 의한 염증성 질병의 치료제 후보 성분 일 수 있음을 시사한다.
Bensulfuron-methyl 처리(處理) 후 올방개 생육(生育) 억제(抑制)로 부터 재생(再生)에 이르는 기간(期間) 중의 상대생장율(相對生長率), 괴경(塊莖) 탄수화물(炭水化物) 함량(含量)의 소장(消長), 각(各) 기관별(器官別) 호흡(呼吸), 광합성율(光合成率) 등을 조사(調査)하였다. Bensulfuron-methyl 처리(處理)이후 생장(生長) 억제(柳制) 기간(期間)에는 상대생장율(相對生長率)의 증가(增加)가 전혀 없다가, 39g/ha 처리(處理)에서는 처리(處理) 후 25-30일부터, 51g/ha 처리(處理)에서는 30-35일부터 증가(增加)되기 시작하였는데 이 시기가 재생(再生)의 시점(時點)이었다. 괴경(塊莖) 탄수화물(炭水化物)은 무처리(無處理)에서는 처리(處理) 직후 부터 급속히 감소되어 40일 후에는 거의 소진(消盡)되었던 반면에, bensulfuron-methyl이 처리(處理)된 경우에는 재생(再生) 직전까지 거의 변화(變化)가 없다가 재생(再生)과 함께 급격히 소모(消耗)되었다. 또한 괴경(塊莖)의 생존력(生存力)은 무처리(無處理)에서는 30일, 39g 및 5lg/ha 처리시(處理時)에는 각각 처리(處理) 후 60일 및 70일까지 지속(持續)되었다. Bensulfuron-methyl 처리(處理) 후 생육(生育) 억제(柳制)된 올방개는 이 기간(期間)중에도 최소한(最小限)의 호흡(乎吸)과 광합성(光合成)을 행하였으며, 재생(再生)과 함께 호흡(呼吸)과 광합성율(光合成率)이 크게 증가되기 시작하였다.
천궁밭에 발생하는 잡초와 군락의 유형을 분석하여 천궁밭 잡초방제을 위한 기초자료로 활용하기 위하여 2014년 5월부터 10월까지 총 6회에 걸쳐 잡초조사를 실시하였다. 천궁밭에는 총 35과 99종이 출현하였고, 일년생잡초는 55종, 다년생잡초는 44종으로 분류되었다. 식물사회학적 군락분석에 의한 결과, 닭의장풀, 털별꽃아재비, 봄여뀌, 올방개, 명아주-깨풀이 우점하여 군락의 형태를 보였다. 또한 PCA plot 분석결과 식물사회학적 군락분석과 유사하게 올방개, 명아주-깨풀, 봄여뀌, 닭의장풀, 털별꽃아재비가 군락으로 유형화되었으며, 잡초무방제구의 천궁 생산이 전혀 없을 정도로 잡초에 대한 천궁의 피해가 심각하였다. 천궁은 8월 이전 지상부 생육이 왕성해지기 전까지 집중적인 잡초관리가 이루어져야 하며, 흑색멀칭을 하지 않는 헛골에 발생되는 잡초에 대한 초기방제 체계를 마련해야 할 것으로 판단된다.
기온상승 조건을 부여하기 위해 재식시기를 달리하여 재식 한 올방개의 출아와 초기생장을 평가하고 이들과 유효적산온도간의 관계를 수학적 모델로 해석하기 위한 포트 및 포장평가를 수행하였다. Gompertz 모델을 이용하여 이들의 관계를 비선형회귀로 분석한 결과, 파종일자 및 재식 토양심도에 상관없이 유효적산 온도로 누적출아율 및 초기생장을 양호하게 설명하였다. 올방개의 최대 출아율의 50% 도달에 필요한 유효적산온도는 올방개 괴경 재식심도 1, 3 및 5 cm에서 54.5, 84.0 및 $118.0^{\circ}C$이었으며 5엽기에 이르는데 필요한 유효적산온도는 각각 155.3, 188.5 및 $215.5^{\circ}C$이었다. 본 연구에서 개발된 모델식을 이용하여 계산한 결과 평균기온이 $2^{\circ}C$ 상승한 조건에서 올방개의 50 % 출아는 심도에 따라 약 1 - 2일 빨라지고, 5엽기에 도달하는 날짜도 약 2 - 3일 빨라질 것으로 예측되었다. 따라서 $2^{\circ}C$ 기온상승 조건에서 올방개를 효과적으로 방제하기 위해서는 현재의 제초제 처리시기보다 약 2 - 3일 빨라져야 할 것으로 판단된다.
무비, 퇴비, 금비, 생고의 시비조건과 동일 제초제를 동일 포장에 4년간 연용하였을때 일어나는 잡초군락의 변화와 수도의 수량에 미치는 영향을 조사하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 잡초발생량은 모든 시비조건에서 매년 증가되는 경향이었으며 특히 퇴비구에서 현저하게 급증되었다. 2. 올갱고랭 이는 전만적으로 모든 시비조건에서 최우점잡초이 었으며 무비구에서는 올방개, 을챙고랭이, 쇠털골, 전비구에서는 올방개 너도방동산이 물달개 비, 퇴비구에서는 가래, 을방개, 너도방동산이, 생고구에서는 올챙고랭이, 너도방동산이가 우점화원경 향이었다. 3. 잡초의 발생량은 제초제의 연용에 따라 매년 급증되는 경향이었으며 특히, Butachlor와 Nitrofen 구에서 현저하게 나타났다. 4. Butachlor 구에서는 가래, 을방개, 너도방동산이, Nitrofen 구에.서는 가래와 너도방동산이, Benthiocarb -S구에서는 너도방동산이, Bentazon 구에서는 가래, Oxadiazon과 CG 102구에서는 너도방동산이와 가래가 급증하는 경향이었다. 5. 제초제의 연용에 따라 일년생잡초는 Oxadiazon과 CG 102 Benthiocarb-S 구에서 증가되는 경향이 었으며 다년생잡초는 Butachlor, Nitrofen과 Bentazon을 연용함에 따라 급격히 증가되었다. 6. 수도의 수량은 제초제의 연용에 의하여 감소되는 경향이었으며 Butachlor와 Nitrofen 연용시에 감수정도는 더 큰 경향이었다. 7. 따라서 동일 제초제의 연용은 내성인 잡초의 만연을 초래하여 수도의 수량을 감소시키기 때문에 제한된 특정 간제잡초를 방제할 수 있는 제초제와 번갈아 사용하거나 혼합처리하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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