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.
Herbicides show many kinds of mode of action and are metabolized in many ways. These biochemical patterns are closely related to the efficacy or mammalian toxicity and also to the selectivity of environmental persistance of herbicides, respectively. In this short review, oxygenase will be discussed as to the metabolisms of monuron, EPTC and bensulfuron methyl, and active oxygens will be reviewed from the standpoint of the mode of action of paraquat and diphenylether herbicides.
벼 본답초기(本畓初期)에 제초제(除草劑)와 분얼비(分蘖肥)를 동시(同時)에 시용(施用)할 수 있는 혼합제(混合劑) 농약(農藥)을 개발하기 위하여 초기처리제(初期處理劑)(이앙후(移秧後) 5일경(日經)) 2종과 중기처리제(中期處理劑)(이앙후(移秧後) 10일경(日經)) 2종을 요소비료와 혼합하여 12조합의 시제품(試製品)을 제조(製造)하였고 약효(藥效), 약해(藥害) 및 비효를 조사(調査)한 결과는 다음과 같다. 1. 시제품(試製品)의 제초제(除草劑) 주성분(主成分) 수중용출량(水中溶出量)은 24시간 이내에 90% 이상으로 기존제품과 차이가 없었고, 질소(窒素)의 용출율(溶出率)은 요소비료의 피복수준(被覆水準)에 따라 차이가 있었다. 2. 질소(窒素)의 용출속도(溶出速度)를 조절(調節)하기 위하여 고분자(高分子) 합성수지(合成樹脂)로 3수준(水準)씩 피복(被覆)하여 시험(試驗)한 결과(結果) 초기처리제(初期處理劑)는 5.5%, 중기처리제(中期處理劑)는 4.0% 피복(被覆)이 분얼비(分蘖肥) 시용(施用)에 의한 질소용출량(窒素溶出量)과 비슷한 경향(傾向)을 보였다. 3. 시제품중(試製品中) 제초제(除草劑) 주성분(主成分)의 경시분해율(經時分解率)은 $50^{\circ}C$ 90일(日)에 $3.7{\sim}8.0%$ 범위(範圍)로 비교적(比較的) 안정(安定)된 값을 보였다. 4. 시제품(試製品)의 잡초방제(雜草防除) 효과(效果)는 일년생(一年生) 잡초(雜草)의 경우 $86{\sim}98%$ 범위(範圍)로 우수(優秀)하였고 다년생(多年生) 잡초(雜草)는 $86{\sim}87%$로 우수(優秀)한 경향(傾向)이었다. 5. 벼의 생육(生育)은 혼합시제품(混合試製品) 처리별(處理別) 간장(稈長), 수장(穗長) 및 수수에서 대조약제(對照藥劑)와 큰 차이(差異)가 없었으며 수량(收量)에서도 유의성(有意性) 있는 차이(差異)를 보이지 않았다. 6. 시제품(試製品)의 주성분(主成分) 안전성(安全性) 약효(藥效), 약해(藥害) 및 질소(窒素)의 용출속도(溶出速度) 등(等)을 고려할때 초기처리제(初期處理劑)의 ACRI-M9208 조합(組合)과 중기처리제(中期處理劑)의 ACRI-M9216 조합(組合)이 우수(優秀) 조합(組合)으로 판단(判斷)되었다.
벼 건답직파재배지(乾畓直播栽培地)에 발생(發生)하는 벼와 잡초(雜草)의 경합(競合)이 벼의 수량(收量)에 미치는 영향(影響) 및 벼 건답직파재배(乾畓直播栽培)에 적합(適合)한 제초제(除草劑) 선발(選拔)을 위해 수행(遂行)하여 얻어진 연구(硏究) 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 벼 건답직파재배(乾畓直播栽培)에서 발생(發生)하는 주요(主要) 잡초(雜草)는 피(Echinochloa crusgalli), 방동사니(Cyperus amuricus), 속속이풀(Rorippa islandica) 등(等)이었으며 이 가운데 피는 전(全) 생육기간(生育期間)동안 가장 우점(優占)하는 초종(草種)이었다. 발생잡초(發生雜草)의 우점도(優占度)를 Simpson's dominance index로 산출(算出)해 낸 결과(結果)를 보면 개체수(個體數)의 경우는 파종(播種) 후(後) 30 일에 0.26으로 가장 높았으나 시간(時間)이 경과(經過)함에 따라 減少(減少)한 반면, 건물중(乾物重)의 경우는 15일의 0.09에서 60일의 0.28로 증가(增加)함을 특정(特定) 잡초(雜草)(피)가 우점(優占)한 것으로 나타났다. 2. 잡초(雜草)와의 경합(競合)에 의한 벼의 초장(草長) 및 분벽수(粉蘗數)는 는 경합(競合) 시기(時期)에 큰 영향(影響)을 받지 않았으나, 수량(收量)은 경합(競合) 시기(時期) 및 기간(期間)에 따라 다소(多少) 차이(差異)를 보였다. 수량(收量)의 감소(減少)는 잡초발생(雜草發生) 후(後) 20-40일 (6월 7일 - 6월 27일)부터 수확시(收穫時)까지 경합(競合)시킬 때 나타났다 3. 벼 건답직파재배(乾畓直播栽培)에 유효(有效)한 제초제(除草劑)로는 토양(土壤) 처리(處理)로 Dimepiperate/Bensulfuron-methyl 나, Butachlor를 토양처리(土壤處理)하고 30일째 Mefenacet/Bensulfuron-methyl/Dymron을 체계처리(體系處理)하거나, 파종(播種) 후(後)40 일째에 Bentazone/Quinchlorac을 경엽처리(莖葉處理)하면 효과적(效果的) 방제(防除)가 기대(期待)된다.
배유(胚乳)의 유무차이(有無差異)에 따른 공시제초제(供試除草劑)에 대(對)한 약해반응결과(藥害反應結果) 배유유무(胚乳有無)에 따라 초장(草長), 분얼수(分蘖數) 및 건물중(乾物重)에 있어서 유의적(有意的)인 차이(差異)를 나타내었다. 즉 무배유묘(無胚乳苗)보다 유배유묘(有胚乳苗)의 약제내성(藥劑耐性)이 전반적(全般的)으로 높은 경향(傾向)이었다. 이앙심도차이(移秧深度差異)에 따른 약해유발정도(藥害誘發程度)에 있어서는 0cm의 극천식조건(極淺植條件)에서와 4cm의 심식조건(深植條件)에서 2cm의 심도(深度)에서 보다 약해(藥害)가 증대(增大)되었는데 특히 pretilachlor는 0cm 조건(條件)에서, pyrazolate는 4cm 조건(條件)에서 생육(生育)이 억제(抑制)되었으며 bensulfuronmethyl은 전반적(全般的) 으로 약해(藥害)가 유발(誘發)되었다. 처리시기(處理時期)에 따른 약해반응(藥害反應)에 있어서는 공시약제(供試藥劑) 모두에서 9 또는 12DAT 처리조건(處理條件)에서보다 초기처리시기(初期處理時期)인 3, 6DAT처리에서 약해(藥害)가 증대(增大)되었으며 특히 pretilachlor와 bensulfuron-methyl에서 생육저해현상(生育沮害現狀)이 심(甚)한 경향(傾向)이었다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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