본 실험은 3종의 농약(butachlor, trichlorfon, BPMC)에 대하여 3가지 실험종인 S. subspicatus, M. rectirostris와 O. latipes에 대해 급성독성실험을 실시하여 급성독성을 평가하고 이를 기초로 하여 각 실험종간의 민감도를 비교하였다. 1) 제초제 butachlor의 96시간 및 48시간의 급성독성 값은 S. subspicatus가 0.23 mg/1, M. rectirostris는 1.3 mg/1, O. latipes 0.58 mg/1으로서 S. subspicatus에 대해 butachlor가 가장 높은 독성을 나타내었다. 2) 살충제 trichlorfon과 BPMC의 96시간 및 48시간의 급성독성값은 S. subspicatus에 대해 290 mg/1와 56 mg/1이상이었고, M. rectirostris에 대해서는 0.0011 ㎎/1와 0.011 ㎎/1, 그리고 O. latipes에 대해서는 70 ㎎/1와 11mg/1였다. 따라서 갑각류인 M. rectirostris가 이들 농약에 대한 감수성이 가장 높았다. 3) 급성독성값의 비율로 농약별 실험종간 민감도를 비교해 보면 제초제 butachlor에는 S. subspicatus가 가장 민감한 실험종이며, 살충제 trichlorfon, BPMC에 대해서는 M. rectirostris가 가장 민감한 실험종임이 판명되어 차후 각종 화학물질의 급성독성 실험시에는 실험된 3종 모두를 이용한 실험방법이 요구된다.
우리나라 논에 우점(優占)하고 있는 대표적(代表的) 일년생잡초(一年生雜草)인 피와 올챙이 고랭이, 다년생잡초(多年生雜草)인 올미와 너도방동산이를 공시(供試)하여 Butachlor와 Pyrazolate, Bifenox와 Bromobutamide의 혼합처리(混合處理)에 의한 상호작용(相互作用)을 특효과선법(特效果線法)에 의해 평가(評價)하였다. 1. Butachlor는 피와 너도방동산이에 대해서, Pyrazolate는 올미와 올챙이고랭이에 대한 방제효과(防除效果)가 높았고, 두 약제(藥劑)의 혼합처리(混合處理)의 경우 올미에 대해서는 상승효과(相乘效果), 피, 올챙이고랭이와 너도방동산이에는 상가적(相加的) 효과(效果)를 나타냈다. 2. Bifenox는 피와 올챙이고랭이에 대해서, Bromobutamide는 올챙이고랭이, 피와 너도방동산이에 대해서 방제효과(防除效果)가 높았고 올미에는 효과(效果)가 낮았다. 두 제초제(除草劑)의 혼합처리(混合處理)의 경우 피와 너도방동산이에는 상승효과(相乘效果), 올미에 대해서는 길항적(拮抗的) 반응(反應)을 보였다. 3. 공시(供試)한 4초종(草種)의 90% 등효과선(等效果線)에 의하면 Butachlor와 Pyrazolate의 혼합처리(混合處理)에서는 높은 상승효과(上乘效果)를 나타냈고 가장 높은 효과(效果)를 보인 혼합조합(混合組合)은 Butachlor : Pyrazolate가 89%:41g/10a인 경우 였으며 상가적(相加的) 효과(效果)를 나타내는 경우보다 Butachlor는 75g/10a, Pyrazolate는 28%/10a이 적은 약량(藥量)이 요구되었다. 4. 공시(供試)한 4초종(草種) 전체(全體)에 대한 Bifenox와 Bromobutamide의 상호작용(相互作用)은 매우 낮은 상승효과(上乘效果)를 보였으며 이는 올미에 대한 효과(效果)가 낮기 때문이었고 가장 높은 상승효과(上乘效果)는 Bifenox : Bromobutamide가 208 : 22g/10a인 경우에 나타났다. 5. 따라서 이상의 결과(結果)를 검토(檢討)하여 보면 같은 혼합처리(混合處理)에서도 초종별(草種別)로 상호작용(相互作用)은 다르며 혼합제(混合劑)를 사용(使用)하고자 하는 지역(地域)의 우점초종(優占草種)에 따라 혼합제(混合劑)의 사용여부(使用與否)와 혼합비율(混合比率)이 결정(決定)되어야 할 것으로 사료(思料)된다.
밭 토양에서 Simazine, Nitrofen, Propanil 및 Butachlor 등의 제초제가 시비한 질소의 변화과정에 미치는 영향을 조사하기 위하여 요소와 약제를 처리한 후 $20\pm1^{\circ}C$에서 배양하면서 암모니아태, 아질산태 및 질산태 질소와 pH의 변화를 검토하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 요소분해에 의한 암모니아태 질소의 생성에 있어서 모든 약제가 실용농도 수준에서는 아무런 영향이 없었다. Butachlor는 실용농도의 10배와 50배 수준에서, Nirtofen은 50배 수준에서 일시적인 억제효과가 인정되었으나 시일이 경과하면서 정상으로 회복되었다. Simazine과 Propanil은 전 처리수준에서 영향이 없었다. 2. 질화작용에 있어서도 모든 약제가 실용농도수준에서는 영향이 없었다. 실용농도의 10배와 50배 수준에서 Butachlor와 Nitrofen은 아질산의 산화를 억제하였으며 Propanil은 암모니아의 산화를 크게 억제하였으나 아질산의 산화억제 효과는 없었다. 그러나 이 산화억제 효과는 시일이 경과하면서 정상으로 회복되었다. Simazine은 전 처리수준에서, 질화작용에 대해 영향을 인정할 수 없었다. 3. 약제처리구와 무처리구에서의 pH 변화경향은 양 중 질소의 형태변화를 잘 반영하여 주었으며 약에 의한 직접적인 영향은 찾을 수 없었다.
본 연구에서는 백탄과 흑탄에서 농약의 제거 능력을 비교하였고, 연속 실험을 통하여 시간의 경과에 따른 농약의 제거율 변화를 평가하는 것을 목적으로 하였다. 실험에 사용된 농약은 Simazine, Diazinon, Fenitrothion, Butachlor, Malathion이다. 회분식 실험 결과에 따르면, 흑탄과 백탄 양을 0.1g, 1g, 10g, 50g씩 증가시킬수록 각 농약 성분의 제거율이 높아지는 것으로 나타났으며, 농약성분에 따른 제거율을 보면, Malathion과 Butachlor는 혹탄에서 상대적으로 잘 제거가 되는 것으로 나타났다. 하지만 Diazinon은 흑탄의 회분식 실험, 연속식 실험 모두 상대적으로 낮은 제거율을 보였다.
피의 유묘 및 줄기를 사용하여, 실내에서 간편하게 제초제 저항성 개체를 선발하기 위해 실시한 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 유묘 검정법으로 6일 동안 돌피를 생육시킨 결과, 돌피의 생육이 제초제 추천량의 1/4 처리 농도에서 현저히 억제되었다. 2. Stem node 검정법으로 20일 동안 돌피를 생육시킨 결과, 돌피의 생육이 제초제 추천량의 1/2 처리 농도에서 현저히 억제되는 것으로 나타났다. 3. 유묘 검정법과 stem node 검정법을 이용한 생물검정의 결과, 유묘 검정법이 stem node 검정법 보다 빠른 시간 내에 그리고 낮은 농도의 범위에서 저항성 반응을 효과적으로 검정할 수 있었다.
이종(二種)의 토양(土壤)을 가지고 논과 유사한 상태(狀態)로 만들어 butachlor를 일정기간(一定其間) 배양시(培養時) 모든 경우 주분해산물(主分解産物)로 2,6-diethyl-N-(butoxymethyl) acetanilide와 신분해산물(新分解産物) C를, 그리고 경우에 따라서는 비교적(比較的) 소량(少量)의 신분해산물(新分解産物) 8-ethyl-2-hydroxy-N-(butoxymethyl) 3,4-dihydroguinoline을 생성(生成)하였다. 토양미산물(土壤微産物)의 작용(作用)으로 추측(推測)되는 이 분해(分解)는 어느 정도 배양기간에 비 해하여 진행(進行)되었다. 전번 연구의 혐기적 배양시에는 2,6-diethyl-N-(butoxymethyl) acetanilide가 주분해산물(主分解産物)인 반면 이번 경우에는 m/z a91의 물질(物質)이 주분해산물(主分解産物)이었다. 그리고 Mass Spectrum의 Fragmentation Pattern에 의(依)하여 이들 신분해산물(新分解産物)의 화학구조(化學構造)를 구명(究明)하고 가능(可能)한 생성경로(生成經路)를 추정(推定)하였다.
본 연구에서는 농약에서 제브라피쉬를 이용한 발생독성시험 가능성을 탐색하고자 사용양이 많은 농약 중 어독성이 보고된 제초제 alachlor 및 butachlor와 어독성이 높고 꿀벌위해성 등이 보고된 살충제 fipronil을 시험물질로 선정하였고, 농도와 노출시기를 달리하여 제브라피쉬 배아에 노출시켜 발생에 미치는 영향을 측정하였다. 그 결과, alachlor에 의한 제브라피쉬 배아의 부화율 및 이상율은 24-48 hpf 군이 높았고, $40{\mu}M$ 이상 농도에 노출된 모든 군의 치어에서 꼬리휨, 부종 및 활동성 저하의 증상이 관찰되었다. Butachlor의 경우 24-48 hpf 군의 부화율과 이상율이 다른 시기에 노출된 군에 비해 높았고, $40{\mu}M$ 이상 농도에서 부화전 치사율이 높았으며, 48 hpf 군 제브라피쉬 배아는 부화 전 모두 치사되었다. 생존한 모든 치어에서 꼬리휨, 부종 등 증상이 관찰되었다. Fipronil에 의한 제브라피쉬 배아의 부화율 및 생존율은 다른 농약에 비해 높았으나 생존한 대부분의 치어에서 꼬리휨 증상이 관찰되었다. 따라서, 농약 3종을 농도와 시기를 달리하여 제브라피쉬 배아의 발생에 미치는 영향을 측정한 결과, 모든 농약이 발생에 미치는 영향은 농도에 비례하였고, 형태이상 및 이상증상은 농도 뿐 아니라, 노출시기에 따라 다르게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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