일년생(一年生) 방제용(防除用) 제초제(除草劑) 8종과 혼합(混合)된 azimsulfuron의 벼와 피의 지상부(地上部) 및 뿌리 생육(生育)에 끼치는 영향(影響)을 조사(調査)하였다. 벼 지상부는 일년생(一年生) 제초제(除草劑) 혼합처리(混合處理)가 azimsulfuron 단독(單獨) 처리(處理)보다 큰 생육억제(生育抑制) 효과(效果)를 나타내었으나, 어느 경우에도 약해(藥害) 경감(經減) 효과(效果)는 없었다. 벼 뿌리에 대한 약해 경감 효과는 10ppm 이상의 azimsulfuron에 혼합(混合)된 dimepiperate, molinate 및 dymron 에서만 나타났다. 벼 지상부(地上部) 및 뿌리의 생육억제(生育抑制) 효과(效果)는 직쇄상(直鎖狀) 탄화수소(炭化水素) 치환체(置換體)인 esprocarb나 thiobencarb의 혼합(混合)이 환상(環狀) 탄화수소(炭化水素) 치환체(置換體)인 dimepiperate나 molinate의 혼합(混合)에서 보다 크게 나타났다. Azimsulfuron에 대한 일년생(一年生) 제초제(除草劑)의 혼합(混合)으로 피의 지상부(地上部) 및 뿌리 생육억제(生育抑制) 는 azimsulfuron 단독(單獨) 처리(處理)에 비하여 크게 증대(增大) 되었다.
새로운 sulfonamide형(型) 제초제(除草劑) asimsulfuron은 논에서 발생(發生)하는 다년생(多年生) 잡초(雜草)인 너도방동사니, 올방개, 올미, 벗풀 및 올챙고랭이에 대하여 7.5 - 30 g ai/ha 처리(處理) 수준(水準)에서 선택적(選擇的)인 방제(防除) 효과(效果)를 나타낸다. Azimsulfuron 0.3 - 30 ppm 수준(水準)을 포함(包含)한 양액(養液) 재배(栽培)에서 화본과(禾本科)에 대한 내성(耐性) 검정(檢定) 결과(結果), 벼 및 피의 지상부(地上部) 경엽(莖葉)에 대한 저해(沮害)보다는 뿌리에 대하여 더 큰 저해(沮害)를 나타내었다. 그러나 벼의 뿌리는 피에 대하여서 azimsulfuron에 대하여 약 5배(倍) 이상(以上)의 내성(耐性)을 보였다. 올챙고랭이 생육(生育) 50% 저해(沮害)에 필요(必要)한 농도(濃度)를 기준(基準)으로 측정(測定)한 토양(土壤) 중(中) 하방(下方) 이동(移動)은 3일간(日間) 3 cm/일(日)의 용탈(溶脫) 조건하(條件下) $20^{\circ}C$ 및 $30^{\circ}C$에서 배양(培養)된 azimsulfuron의 잔효성(殘效性)은 각각 30일(日) 및 21일(日) 지속(持續)되었다. Azimsulfuron 15 g ai/ha 처리(處理) 후(後) 3일(日) 동안 3 cm/일(日) 용탈(溶脫)시킨 토양(土壤)컬럼에서 표층(表層) 하(下) 5, 10 및 15 cm에 이식(移植)된 벗풀의 건물중(乾物重)은 각 층위(層位)에서 출아(出芽)된 무처리(無處理) 대비(對比) 87%, 85% 및 79%로써 azimsulfuron에 대한 벗풀의 감수성(感受性)은 이식(移植) 심도(深度)에 따라 크게 변하지 않았다.
노력절감형 생력화제형인 수면부상성 점보형입제를 개발하는 데 있어서 대상 제초제인 sulfonyl urea의 경시분해 안정성 해결이 필수적이므로, 본 연구는 azimsulfuron+molinate (0.075+7.5%)를 대상약제로 선정하여 우수한 수면부상성과 주성분인 azimsulfuron의 경시분해 안정성 확립 및 이에 따른 제조공정을 확립하고자 하였다. 용제로는 paraffin oil이 선정되었고, 증량제로는 수면부상성에 더 효과적인 KCl이 선정되었으며, 이를 적용시켜 제제된 제품은 25분 안에 입자들의 100%가 부상하고 확산하는 우수한 수면부상성 및 확산성을 나타내었다. 주성분의 경시분해 안정성을 확보하고자 수행한 실험의 결과는 증량제, 계면활성제, pH의 변화에 따른 유의성 있는 개선 효과는 확인되지 않았으나 NaOH의 첨가량 변화에 따른 azimsulfuron의 염형성을 변화시킬 경우 NaOH 1.15M 조합에 다소 개선된 결과를 보였지만 충분하지 않았다. 그러나 제조공정을 변형시켜 실험한 결과 azimsulfuron을 white carbon에 액상인 sodium dialkyl sulfosuccinate로 흡착시킨뒤 분쇄하여 별도의 분상부분을 만들고 KCl, N-methyl acrylate, xanthan gum을 혼합시켜 고상 혼합부분과 재혼합한 후 반죽${\rightarrow}$조립${\rightarrow}$건조${\rightarrow}$액상부 살포 등의 방법으로 제제하였을 때, $40^{\circ}C$ 경시안정성 실험 결과 2주, 6주, 12주 후의 주성분 분해율이 1.2, 2.1, 7.2%로서 안정성이 뛰어난 제조 공정법을 확립할 수 있었다.
벼 담수직파 재배시 제초제 사용에 따른 잡초발생 생태를 구명하고, 합리적인 잡초방제 체계를 확립하고자 연구한 결과는 다음과 같다. 벼 종자 파종 후 12일에 설포닐우레아계 혼합제초제(azimsulfuron + carfentrazone-ethyl + pyriminobac-methyl) 처리는 피 등 일년생잡초의 방제효과는 높았으나, 올방개의 방제효과는 낮았다. 그러나, 설포닐우레아계 혼합제초제 초중기처리 후 20일에 설포닐우레아계 혼합제초제(pyrazosulfuron-ethyl + thiobencarb)의 체계처리는 올방개의 방제효과가 높고, 새로운 괴경의 형성량은 적었으나, 구 괴경의 휴면율은 높았다. 또한 설포닐우레아계 혼합제초제의 초중기처리와 파종 후 55일에 bentazone 액제의 체계처리는 올방개의 방제효과가 높고, 새로운 괴경의 형성량도 적었으며, 휴면 괴경도 적었다.
본 연구는 7년 동안 연속적으로 sulfonylurea(SU)계 제초제를 사용한 남부지역의 논에서 발생한 들에 대한 저항성 잡초 올챙이고랭이의 제초제 반응과 방제법을 구명하기 위하여 실시하였다. 온실 조건에서 SU계 제초제에 대한 저항성 및 감수성 생태형을 파종 후 10일에 azimsulfuron, bensulfuron, imazosulfuron 그리고 pyrazosulfuron을 처리하였을 때 감수성 생태형은 각 제초제의 추천량에서 완전히 방제되었으나 저항성생태형은 추천량의 10배량에서도 $20{\sim}30%$ 생존되었다. 생체중 50%를 억제하는 각 제초제의 농도($GR_{50}$)는 두 생태형 간에 현저한 차이가 있었으며, 조사된 4종류의 각 SU계 제초제들에 대한 $GR_{50}$는 감수성 생태형에 비해 $53{\sim}88$배 높게 나타났다. 또한 SU계 제초제 저항성 및 감수성 생태형의 올챙이고랭이로 부터 추출한 acetolactate synthase(ALS)에 대한 bensulfuron-methyl과 pyrazosulfuron-ethyl의 50%억제 저항성 생태형이 감수성 생태형보다 각각 498 및 126배 높게 나타났다. SU계 제초제 저항성 올챙이고랭이는 조기진단법에 의하여 적어도 3일 이내에 저항성 진단이 가능하였다. 올챙이고랭이 $1.5{\sim}2.5$엽기에서는 조사된 대부분의 비SU계 제초제들이 효과적이었으나 3.5엽기에서는 carfentrazone-ethyl, pyrazolate, simetryne가 매우 효과적이었다. 그리고 azimsulfuron+carfentrazone-ethyl+pyraminobac 입제와 pyraminobac+pyrazosulfuron+carfentrazone 입제는 벼에 약해 없이 SU계 저항성 올챙이고랭이에 매우 효과적이었다. SU계 혼합 제초제를 처리 후 생존한 저항성 올행이고랭이는 경엽처리제인 bentazone에 의해서 효과적으로 방제되었다.
Sulfonylurea계 제초제에 대한 저항성 새성매자기가 한국의 서산 간척지 논에서 발생한 것이 확인되었다. 제초제 저항성 새섬매자기가 발생한 논은 담수직파 양식으로 벼를 재배하여 왔으며, 1990년부터 13년 동안 연속적으로 sulfonylurea계 혼합 제초제를 사용하고 있다. 온실 조건에서 서산과 무안에서 채취한 새섬 매자기 구경을 이식 후 10일에 azimsulfuron, bensulfuron-methyl, cinosulfuron, ethoxysulfuron, imazosulfuron 그리고 pyrazosulfuron-ethyl을 처리하였을 때 무안의 새섬매자기는 각 제초제 추천량에서 방제가 되었으나 서산의 새섬매자기는 추천량의 5배량에서도 20-40% 생존되었다. 생체중 50%를 억제하는 각 제초제의 농도 $(GR_{50})$는 두 지역에서 채취한 새섬매자기 간에 현저한 차이가 있었으며, 서산의 매자기에 대한 6 종류의 $GR_{50}$은 무안의 새섬매자기 대한 $GR_{50}$ 값 보다 $47\sim100$배 높게 나타났다. 또한 무안과 서산의 새섬매자기에서 추출한 acetolactate synthase(ALS)에 대한 pyrazosulfuron-ethyl의 50% 억제 농도$(I_{50})$각각 0.8 nM과 409 nM로 나타나, 서산의 새섬매자기가 무안의 새섬매자기 보다 511배 높은 저항성을 가지고 있음을 확인하였다.
벼 건답직파재배시 중후기 경엽 처리제로 널리 사용중인 cyhalofop/bentazon ME 및 pyribenzoxim EC를 벼 생육시기별로 처리했을 때의 잡초방제 효과와 벼 약해반응 등에 대한 영향을 구명하여 이들 제초제의 처리시기 확대 및 효과적인 사용방법에 대한 기초자료를 얻고자 수행한 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. cyhalofop/bentazon ME은 모든 처리 시기에서 표준량 및 배량처리구의 약해가 0-1로 안전하였고, pyribenzoxim EC는 4, 6엽기 배량처리구에서 엽색이 연녹색으로 되는 약해증상이 있었지만 곧 회복되었다. 2. 파종후 30 일 잡초 방제효과는 cyhalofop/bentazon ME와 pyribenzoxim EC 모두 피, 여뀌에 대한 방제가 90% 이상으로 양호하였으나, 파종후 60일에 pyribenzoxim EC 처리는 너도방동사니, cyhalofop/bentazon ME 처리는 사마귀 풀 및 자귀풀과 다년생 잡초의 발생 증가로 잡초방제가 82-83%로 다소 떨어졌다. 3. pyribenzoxim EC의 파종후 17일 처리후 너도방동사니 발생이 증가될 경우 파종후 30일에 pyrazosulfuron/molinate, azimsulfuron/ cyhalofop/molinate, pyrazosulfuron/mefenacet을 체계 처리하면 약해가 거의 없으면서 너도방동사니 및 전체 잡초방제가가 92% 이상으로 우수하였고 cyhalofop/bentazon ME를 파종후 17일 처리후 자귀풀, 사마귀풀이 문제될 경우 파종후 30일 pyribenzoxim EC와 pyrazosulfuron/mefenacet 체계처리는 약해가 거의 없으면서 자귀풀에 대한 방제가는 93%, 사마귀풀에 대한 방제가는 pyribenzoxim EC는 94 %, pyrazosulfuron/mefenacet는 84% 이었다. 4. pyribenzoxim EC 및 cyhalofop/bentazon ME 처리후 문제잡초인 사마귀풀과 너도방동사니를 2차로 방제시는 무방제 대비 수량이 각각 28%, 82% 증수되었다.
A Lindernia dubia (L.) Pennell var. dubia accession from Jeonnam province, Korea was tested for resistance to sulfonylurea (SU) herbicides, imazosulfuron and pyrazosulfuron-ethyl in whole-plant response bioassay. The accession was confirmed resistant to both herbicides. The $GR_{50}$ (herbicide concentration that reduced shoot dry weight by 50%) values of resistant accession were 264 and 19 times higher to imazosulfuron and pyrazosulfuronethyl, respectively, than that of the standard susceptible accession. The surviving resistant L. dubia after pyrazosulfuron-ethyl + molinate application can be controlled by sequential applications of soil-applied herbicides, butachlor, dithiopyr, pyrazolate, and thiobencarb and foliar herbicides, bentazon. Sulfonylurea-based mixtures such as mixtures of azimsulfuron + anilofos, bensulfuron-methyl + oxadiazon, pyrazosulfuron-ethyl + fentrazamide, and pyrazosulfuron-ethyl + anilofos + carfentrazon can also be used to control the surviving resistant L. dubia. However, use of these mixtures should be restricted to a special need basis. Thus, we suggest that sequential applications of non-SU-based mixtures such as butachlor + pyrazolate and MCPB + molinate + simetryne be used to control the surviving resistant L. dubia after SU herbicide applications. Rice yield was reduced 24 % by resistant L. dubia that survived after the pyrazosulfuron-ethyl + molinate application compared with pyrazolate + butachlor in transplanted rice culture. In vitro ALS activity of the resistant biotype was 40 and 30 times more resistant to imazosulfuron and pyrazosulfuron-ethyl, respectively, than the susceptible biotype. Result of in vitro ALS assay that the resistance mechanism of L. dubia to SU herbicides may be due, in part, to an alteration in the target enzyme, ALS.
본 시험은 벼 어린모 기계이앙 답에서 발생하는 일년생 잡초와 다년생잡초에 대한 방제효과를 알아보기 위하여 benzobicyclon을 기반으로 한 수면부상성 입제로 개발한 BAO UG와 BBF UG의 방제효과를 BIF SC와 비교하여 실험을 수행하였다. 시험약제인 BAO UG와 BBF UG의 잡초방제효과는 96% 이상으로 높게 나타났으며 벼에 대한 안전성이 높은 것으로 나타났다. 또한 후기생육 및 수확량에 있어서도 시험약제와 대조약제간에 차이가 없었으며 모두 벼에 대해 안전한 것으로 판단된다. 따라서 본 시험에서 사용한 수면부상성 입제의 경우 쉽게 처리할 수 있다는 장점이 있어 벼 생력재배를 위해 이용 가능 할 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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