건답직파답(乾畓直播畓)에서 중요 우점초종(優點草種)인 피를 전년도에 방제시(防除時) 다음해 잡초발생(雜草發生) 생태변화(生態變化)와 직파답(直播畓)에 발생이 증가(增加)되고 있는 사마귀풀의 효과적(效果的)인 방제연구(防除硏究)를 위해 수행(遂行)한 시험결과(試驗結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 전년도 출수전(出穗前) 피를 완전히 방제(防除)한 구는 무방제구에 비하여 총(總) 잡초발생량(雜草發生量)은 파종후(播種後) 30일에 47.7%, 파종후(播種後) 60일에 7.8%가 감소(減少)하였다. 초종별(草種別)로는 파종후(播種後) 60일에 피는 46.9% 감소(減少)하였으나 사마귀풀, 여뀌는 각각 231%, 11.8% 증가(增加)하였다. 2. 군락내(群落內) 발생초종의 다양성(多樣性) 정도를 나타내는 다양성(多樣性) 계수(係數)는 방제구에서 낮았으며 방제구에서는 피의 우점도(優點度)가 떨어진 반면 특히 사마귀풀의 우점도(優點度)가 높아졌다. 3. 사마귀풀은 대체로 파종후(播種後) 40일 전후부터 벼 생육(生育)에 영향을 주었고, 사마귀풀 $m^2$당 300본 및 700본 구는 무발생구(손제초구)대비 수수가 61-72% 적고 등숙비율(登熟比率)이 5-15% 떨어져 쌀 수량(收量)이 74-93% 감수(減收)되었다. 4. 수량성과 다른 잡초방제효과(雜草防除效果)를 고려한 사마귀풀의 효과적(效果的)인 방제방법(防除方法)은 Butachlor(파종후(播種後) 5일)와 Propanil/Molinate(파종후(播種後) 25일)를 체계처리(體系處理)와 파종후(播種後) 20일 Lgc 40863 + Pendimethalin의 일발처리(一發處理) 하는 것이 효과적(效果的)이라는 결과(結果)를 얻었다.
천연물에서 유래한 제초활성 후보물질 d-limonene에 대한 주요 문제 잡초와 환경위해 잡초인 가시박에 대한 살초력 평가를 통해 효율적 잡초 관리를 위한 친환경 잡초방제제로서의 개발 가능성을 검토하고자 본 연구를 수행하였다. d-limonene은 온실조건에서 발아전 토양처리 효과는 없었고, 경엽처리에서는 100kg ai $ha^{-1}$ 이상 농도에서 매우 우수한 방제효과를 보였으나, 작물에 대한 선택성은 전혀 없었다. 야생에서 왕성하게 생육하는 환경 위해잡초 가시박에 대해서도 140kg ai $ha^{-1}$ 이상 농도에서 살포물량에 비례하여 우수한 방제효과를 나타내어 천연 생화학 제초제로서의 적용 가능성에 대한 향후 연구가 필요한 것으로 판단하였다.
벼 직파재배답(直播栽培畓)에서의 효과적인 잡초방제체계를 확립하기 위하여 잡초발생 생태 및 적미(赤米)발생에 관한 기초자료를 얻고자 1992년부터 시험포장과 농가답을 대상으로 수행한 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 직파재배답(直播栽培畓)은 이앙답(移秧畓)에 비하여 피, 적미(赤米), 드렁새, 바랭이, 강아지풀 등의 1년생(年生) 화본과 잡초 발생이 많았다. 2. 파종사기별로 피와 벼의 출아소요기간(出芽所要期間)에 차이가 있었는데, 피의 출아기간(出芽期間)은 4월 5일 파종(播種)에서는 14일, 5월 15일 파종(播種)은 8일, 6월 25일 파종(播種)에는 4일이 소요되었으며, 각 시기별로 벼는 피에 비하여 4~6일 출아(出芽)가 늦었다. 3. 재배양식별(栽培樣式別) 잡초발생량 및 수량감소정도는 직파재배(直播栽培)>기계이앙(機械移秧)>손이앙 순이었으며, 직파재배(直播栽培)는 손이앙에 비해 잡초발생량은 2~3배 많고, 수량감소는 담수직파(湛水直播)에서 40~60%, 건답직파(乾畓直播)에서는 70~100%로 특히 피의 발생이 많았다. 4. 보리를 앞작물로 하는 미맥2모작(米麥2毛作) 작부체계재배(作付體系栽培)가 벼 단작(單作)의 1모작(毛作) 재배(栽培)에 비하여 피를 비롯한 대부분의 잡초가 발생이 억제되었으며, 전체적으로 약(約) 30% 정도의 발생경감 효과가 있었고, 수량(收量)도 다소 증수되었다. 5. 적미(赤米)의 발생은 파종시기와 밀접한 관계가 있었는데, 2월에서 6월까지의 파종시기에서 0.4~3.6% 정도 발생되었으며, 파종시기가 빠를수록 발생량이 많았다. 6. 경운방법(耕耘方法)에 따라서도 적미(赤米)의 발생양상이 달라졌는데, 무경운(無耕耘)>로타리>경운(耕耘)+로타리 순이었으며, 무경운재배(無耕耘栽培)에서는 경운(耕耘)+로타리 재배(栽培)에 비해 6배 이상 발생량이 증가하였다. 7. 직파재배(直播栽培) 경과 연수에 따른 적미(赤米)발생량은 지역에 따라 상당한 차이가 있었으며, 재배년수(栽培年數)와는 일정한 경향이 없었다.
온도조건에 따른 벼의 품종별 bensulfuron의 약해기구(藥害機構) 및 잡초에 대한 살초성(殺草性)을 구명하고자 $^{14}C$-bensulfuron을 사용하여 흡수(吸收), 이행(移行) 및 대사실험(代謝實險)을 수행하였다. 1. $^{14}C$-bensulfuron 흡수실험에서 품종간 벼의 흡수량(吸收量)은 삼강벼보다 상풍벼에서 많았으며 전반적으로 25/$20^{\circ}C$ 보다는 30/$25^{\circ}C$에서 흡수량이 많았다. 잡초의 흡수량은 올미, 너도방동사니, 피 순으로 많아 올미와 너도방동사니에서 살초력이 높은 것으로 생각되고 온도간에 $^{14}C$-bensulfuron의 흡수량은 차이가 적었다. 2. 이행율(移行率)은 벼의 경우 품종간에 큰 차이를 보이지 않았으나 시간이 경과함에 따라 상풍벼에서 높았으며 25/$20^{\circ}C$ 보다 30/$25^{\circ}C$에서 더 높은 경향이었다. 잡초는 너도방동사니, 올미, 피 순으로 이행율이 높았으며 3초종 모두 30/$25^{\circ}C$에서 이행율이 높았다. 따라서 피에서는 이행량이 낮았기 때문에 내성을 보였고, 올미와 너도방동사니는 이행량이 높아 감수성을 나타낸 것으로 생각된다. 3. $^{14}C$-bensulfuron의 대사실험에서 식물체내에 남아있는 친화합물(親化合物)인 bensulfuron은 감수성인 상풍벼가 삼강벼보다 높았으며 잡초에서는 25/$20^{\circ}C$에서 내성을 보인 피가 가장 적었으며 올미와 너도방동사니는 높았으며 30/$25^{\circ}C$에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 4. 따라서 벼 품종간의 선택성 차이는 식물체가 가지고 있는 불활성 대사능력의 차이에 의한 것이라 생각되며 잡초에서의 살초성 작용기작은 bensulfuron 흡수량과 이행율이 관계된다고 생각되며 온도의 상승은 흡수 및 이행량을 증대시킴으로써 약해(藥害)와 살초력(殺草力)을 증가시켰다고 사료된다.
본 연구는 수수 지상부 부산물을 이용하여 제초활성을 검정하며 생물제초제로서의 개발 가능성을 알아보고자 수행되었다. 수수 지상부 분말을 토양과 혼합하여 처리했을 때 피, 바랭이, 어저귀, 털비름의 발아 억제율은 최대 40% 정도였으며 발아한 개체들의 지상부 생육억제율은 광엽잡초인 어저귀와 털비름에서 최대 30%, 화본과잡초인 피와 바랭이에서는 30% 이하로 낮게 나타났다. 수수 지상부 추출물의 발아억제 효과는 피를 제외한 바랭이, 어저귀, 털비름에서는 $25mg\;ml^{-1}$ 이상의 농도에서 크게 나타났으며, 50%의 발아를 저해하는 농도가 피에서는 $60mg\;ml^{-1}$였으나 나머지 세 초종에서는 $1060mg\;ml^{-1}$ 이하로 작게 나타났다. 경엽처리활성을 높이기 위해 선발한 11개 전착제 중 DOS70, TM15, TDE7이 가장 효과적인 것으로 나타났으며, 그 중 DOS70는 주요 잡초종을 60%까지 방제할 수 있었다. 비록 수수 지상부 부산물의 잡초방제효과가 크지는 않은 것으로 나타났지만 장기적인 처리에 의한 잡초종자 및 개체밀도의 점진적인 경감이 기대된다.
두과식물인 자운영을 논에 재배하여 유기물 및 질소공급원으로 활용함과 동시에 피복식물로서 잡초방제등 부수적인 효과를 얻기 위하여 자운영 방치, 예취 제거 등 그 이용방법을 달리하여 1995년과 1996년 2년동안 경상남도농촌진흥원 포장에서 시험을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 시험후 토양화학성은 자운영 이용방법의 차이에 따라 일정한 경향이 없었으며, 토양심도별로 비교하여 보면 pH와 Ca, Mg는 심토(10~20cm)에서, 유기물과 P$_2$$O_{5}$, K는 표토(0~10cm)에서 그 함량이 높았다. 2. 토양의 산화환원전위는 자운영 예취구의 담수초기 때 심한 환원상태를 보이다가 시일이 경과함에 따라 그 정도가 완화되는 경향이었으며, 자운영을 방치하였을 경우 다른 처리에 비하여 환원 정도가 더 심하였고, 최고분얼기경에 다시 높아지는 경향을 보였다. 3. 잡초방제후 최고분얼기경 잡초발생은 자운영 방치답에서 가장 많았고, 다음이 예취후 제거답이었으며, 비선택성 제초제를 살포하여 자운영을 고사시킨 답에서는 그 발생량이 가장 적었다. 4. 벼 입모율은 자운영 재배답에서 가장 낮았고, 출수기 때의 생육은 각 처리간 비슷하였으며, 수량은 자운영 경운답에서 가장 높고, 다음이 관행 경운답이었으며, 자운영을 방치 혹은 예취후 제거하거나 비선택성 제초제를 살포하여 고사시킨 답에서 다소 감수되는 경향이었다.
본 연구는 식물정유의 활용과 개발을 포함한 천연물 제초제의 개발을 효과적으로 추진하기 위한 방안으로서 식물정유 성분의 특성이 고려된 개선된 전식물체(whole-plant) 검정법을 확립하기 위해 수행되었다. 잡초 4초종을(피, 바랭이, 자귀풀, 어저귀) 이용하는 전식물체 경엽살포 검정법은 검정 화합물 량이 충분할 경우, 전식물체 생장점 점적처리법은 검정화합물이 미량일 때 추천할 수 있는 방법으로 판단되었다. 각 식물정유 처리시 초기 처리농도는 $2,500{\sim}5,000{\mu}g\;mL^{-1}$ 수준이 필요하였으며 계면활성제는 Tween 20 보다 NOP를 첨가하였을 경우에 보다 높은 살초활성을 나타내었다. 식물정유와 같이 휘발성이 있는 천연물의 활성을 평가하기 위해서는 약제를 처리한 후 과습 상태에 일정시간 두면 제초활성 발현이 증진되었다. 또한 전식물체 생장점 점적처리법은 경엽살포 검정법에 비해 약 1/100의 약제처리량(부피), 약 1/200의 성분량(무게)에서도 살초효과의 검정이 가능하였다.
천연물기원 신농약 개발을 위한 기초 단계로서 국내에 자생하고 있는 31과 59종의 식물체를 대상으로 생물활성을 평가하여 생리활성물질 함유 식물자원을 탐색한 결과는 다음과 같다. 1. 벼멸구 살충성분 함유 식물자원 탐색결과 21과 38종 식물체중 피마자잎의 조추출물은 1%(w/v) 농도수준에서 100%의 살충력을 보였으며, 고삼의 잎, 줄기, 뿌리와 상치, 할미꽃은 각각 82%, 84%, 80%, 75%의 벼멸구 살충효과를 나타냈다. 2. 벼흰잎마름병에 대해 활성을 나타낸 식물은 사철쑥을 비롯한 8종이었으나, 저지원효과는 0${\sim}$2㎜로서 저조하였다. 3. 식물 조추출 혼합물의 벼멸구에 대한 살충 공력효과는 고삼뿌리+때죽잎 혼합조합이 134${\sim}$142%, 고삼뿌리+먹구슬나무종자 조합이 128${\sim}$155%이었다. 4. 적송 등 21종 식물체를 물과 MeOH로 추출하여 그 조추출물의 생리활성을 조사한 결과 무와 피의 종자에 대해 발아억제 효과를 보인 것은 적송, 상수리 2종이었다. 5. 적송의 MeOH 조추출 농도별 allelopathy 평가결과 2%(w/v) 농도수준에서 무종자에 대한 발아억제 효과는 100%이었으며, 5%(w/v) 농도에서는 무와 피종자 모두 완전억제 반응을 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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