금강아지풀, 가을강아지풀, 강아지풀 종자의 발아특성과 제초제에 대한 반응차이를 조사하여 시험재료로서 발아력이 양호한 종자를 효율적으로 공급할 수 있는 조건들을 찾음은 물론 종간 발아특성 차이와 제초제에 대한 반응차이간의 관련성 여부를 검토하여 보았다. 금강아지풀의 경우 실온건조에서, 가을강아지풀 및 강아지풀의 경우는 저온습윤에서 가장 빨리 휴면타파 되었다. 휴면의 정도는 금강아지풀, 강아지풀, 가을강아지풀 순으로 강한 경향이었다. 금강아지풀의 경우 휴면타파된 종자를 저온습윤 또는 저온건조에 보관하더라도 발아력에 변함이 없었으나 가을강아지풀 및 강아지풀의 경우는 저온건조에 두면 발아속도가 늦어지며 초기발아율이 떨어지는 경향이었으나 50% 이상의 발아력(2개월째)은 유지하였다. 금강아지풀 종자를 실온건조에 보관할 경우 6년 이상이면 발아력이 감퇴되었다. 발아는 세 종류 모두 $30^{\circ}C$ 14시간/$20^{\circ}C$ 10시간의 온도조건에서 양호하였으며 광의 유무에 따른 발아율 타이는 인정되지 않았다. Cycloxydim, sethoxydim, primisulfuron 처리에서는 종간 반응차이가 없었으나, fenoxapropethyl은 가을강아지풀과 강아지풀에서, fluazifopbutyl은 가을강아지풀에서, clorimuron-ethyl은 금강아지풀파 가을강아지풀에서 감수성 정도가 약간 높았을 뿐이었다. 반면에 EK-2612는 반응 차이가 현저하여 강아지풀보다 금강아지풀에서 높은 감수성을 보였다. 이로 볼 때 동일 작용메카니즘을 가지는 약제들간에도 종간에 일관된 반응차이를 가지는 것이 아니라 오히려 화합물에 의존하는 반응을 보였으며, 종간 발아특성 차이와 제초반응과는 어떠한 관련성이 없었다.
제초제(除草劑) perfiuidone의 제초작용(除草作用) 특성(特性)을 구명(究明)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 수도(水稻) 3.0~4.0 엽기(葉期)의 묘(苗)를 공시(供試)하여 약해변동(藥害變動) 시험결과(試驗結果) 2.0kg prod./10a의 약량(藥量)에서는 대체(大體)로 안전(安全)하고 그 이상(以上)으로 약량(藥量)이 증가(增加)되면서 약해(藥害)는 증대(增大)되지만 16kg prod./10a 수준(水準)에서도 30%의 감수(減收)만을 보였다. 약해(藥害)는 처리시기(處理時期)가 2 DAT > 5 DAT > 8 DAT > 12 DAT의 순(順)으로, 묘령(苗令)은 4.0엽(葉) 보다는 3.0엽(葉)일 때, 이앙심도(移秧深度)는 0 cm 천식(淺植)과 4 cm 심식(深植)이 될 때, 담수심(湛水深)은 3~5cm 이상(以上)보다도 7.0 cm 이상(以上)으로 깊을 때, 토성별(土性別)로는 식양토(埴壤土) > 토양(土壤) > 사양토(砂壤土)의 순(順)으로, 온도별(溫度別)로는 평온(平溫)일 때보다는 고온(高溫)일 때가 보다 증가(增加)되는 경향(傾向)을 보였다. 또한 일(日) 누수량(漏水量)이 0~1 cm 보다는 3~5 cm에서 그리고 약제처리(藥劑處理) 후(後) 72시간(時間) 이내(以內)에 환수(換水)가 되면 약해(藥害)는 감소(減少)되었고, 품종간(品種間)에는 대체(大體)로 일본형(日本型) 벼 보다는 인도형(印度型)이나 일본형(日本型)${\times}$인도형(印度型) 품종(品種)에서가 다소(多少) 감수성(感受性)이 높은 경향(傾向)을 보였다. 2. perfluidone은 일년생잡초(一年生雜草) 대부분(大部分)과 다년생잡초중(多年生雜草中) 올미, 가래, 너도방동사니, 매자기, 올방개, 올챙이고랭이 등에 우수한 살초효과(殺草效果)가 있었다. 저항성초종(抵抗性草種)은 버들여뀌와 벗풀이었다. 상기(上記) 제초효과(除草效果)의 가장 큰 변동(變動)은 일당(日當) 누수량(漏水量)이 증가(增加)될 때와 처리(處理) 후(後) 24 시간(時間) 이내(以內)에 지표수이동(地表水移動)이 있을 때 이며 그 이외(以外)에도 처리시기(處理時期)가 8 DAT 이후(以後)로 늦어질 때, 다년초(多年草)의 발생심도(發生深度)가 깊을 때, 담수심(湛水深)이 7 cm 이상(以上)으로 깊을 때, 온도(溫度)가 낮을 때 효과(效果)는 떨어졌으며, 토성(土性)의 차이(差異)에 따른 효과변동(效果變動)은 크지 아니하였다. 처리부위별(處理部位別) 살초효과(殺草效果)는 근부(根部) + 유아부(幼芽部) > 근부처리(根部處理)의 순(順)으로 높았다. 3. 담수조건하(湛水條件下) 토양중(土壤中) 이동폭(移動幅)은 2~8 cm 범위(範圍)로 큰 변(便)이며 특(特)히 사양토(砂壤土)와 같이 흡착(吸着)이 없을 때, 누수량(漏水量) 및 약량(藥量)이 증가(增加)될 때 하방이동(下方移動) 범위(範圍)는 확대(擴大)되었다. 4. 토양중(土壤中)에서 잔효지속기간(殘效持續期間)은 토성(土性) 누수량(漏水量) 토양(土壤)의 살균유무(殺菌有無)에 따라 차이(差異)가 있고 잔효반감기(殘效半減期)는 35~80일(日) 사이로 매우 긴 제초제(除草劑)였다. 누수량(漏水量)의 증가(增加)에 따라 잔효기간(殘效期間)은 단축(短縮)되었고 살균토양(殺菌土壤)에서의 잔효기간(殘效期間)은 비살균(非殺菌) 토양(土壤)에서 보다 연장(延長)되었다. 5. perfluidone의 약해경감(藥害輕減)과 제초효과(除草效果) 상승(上昇)을 꾀하기 위하여 타제초제(他除草劑)와의 혼합제(混合劑) 개발(開發)을 시도(試圖)하였든 바, perfluidone + SL-49의 배합비(配合比)가 0.75kg+1.05kg ai/ha인 때에 perflidone + bifenox의 배합비(配合比)가 075 kg + 1.5kg ai/ha인 때 에 perfluidone 단제(單劑)에 비(比)하여 약제(藥劑)도 거의 없고 제초효과(除草效果)도 우수(優秀)하였다.
1,2,4-oxadiazole기를 가진 quinolinyloxadiazole 화합물 KSC-16960을 피 전문 제초제로서 개발하기 위하여 처리시기별 피 방제효과, 직파 및 이앙벼에 대한 안전성, 혼합처리 효과 및 후작물에 대한 특성 등을 조사하였다. 신규 화합물 KSC-16960은 6.25 g/ha 처리량에서도 2엽기의 피를 95% 이상, 3엽기의 피를 90% 이상 방제하였으며, 4엽기 및 5엽기의 피를 90% 이상 방제하는데 요구되는 처리량은 각각 50, 100 g/ha이었다. KSC-16960과 quinclorac의 벼-피간 선택성 폭은 4엽기의 피와 1엽기의 직파벼를 대상으로 할 경우 각각 83, 42배이었으며, 5엽기의 피와 1엽기의 직파벼를 대상으로 할 경우 각각 44, 23배 이었다. KSC-16960+bentazone 혼합처리에서는 상가적, quinclorac+bentazone 혼합처리에서는 길항적인 상호작용을 나타내었으며, KSC-16960 또는 quinclorac과 pyrazosulfuron-ethyl의 혼합처리에서는 모두 상가적으로 나타났다. 온실조건에서 KSC-16960의 후작물 토마토에 대한 약해 발생 가능성은 quinclorac에 비하여 1/4로 감소되었다.
충북지역 벼 재배양식 및 제초제 사용실태를 파악하고 이를 근거로 저항성잡초 발생면적 및 초종을 파악하여 올바른 저항성잡초에 대한 방제체계를 확립하고자 조사한 결과이다. 본 조사는 충북지역 벼 재배 260농가를 대상으로 재배형태와 제초제 사용실태, 저항성잡초 발생현황을 농가 설문조사 하였고, 충북지역 400지점의 논토양을 채취하여 저항성잡초 발생면적을 추정하였다. 충북지역 벼 재배 농가의 경우 99.6%가 기계이앙을 하고 있었으며 제초제 사용은 이앙 전과 이앙 후 10일 이내에 2회 사용하는 농가가 전체의 78%를 차지하였다. 사용시기별로 가장 많이 사용되는 제초제는 이앙 전에는 butachlor가 46.6%, 중기제초제는 mefenacet + pyrazosulfuron-ethyl이 10.7% 였다. 경엽처리 제초제의 경우 bentazone 단제 및 혼합제가 62%를 차지하였다. 충북지방 논에서 우점하는 잡초는 피로 16.2%이었으며, 올챙이고랭이는 12.2%, 물달개비는 11.9% 순으로 나타났다. 조사된 잡초 중 저항성을 나타낸 잡초는 올챙이고랭이가 20%로 가장 높았고, 물달개비 19.2%, 벗풀 12.8%, 피 12.2%의 순이었다. 충북지역 저항성잡초의 발생 비율은 2011~2012년 2회 조사 결과, 평균 26.8%로 충북지역 논 면적 중 13,167 ha에 해당되는 것이다. 충북의 시군별 발생면적은 청주청원지역이 4,164 ha로 가장 넓었고, 가장 문제가 되는 저항성잡초는 물달개비와 올챙이고랭이로 66~67%가 저항성으로 나타났다. 저항성 피의 발생비율도 2011년 9.5%에서 2012년 조사에서는 13.4%로 증가하였다.
선발마커로 두 종류의 항생제 (hpt와 nptII)와 제초제(bar) 유전자를 사용하여 아그로박테리움을 이용한 수정된 들깨 형질전환방법을 개발하였다. 들깨 배축 절편을 pMOG6-Bar 운반체 혹은 pCK-Bar 운반체를 가진 아그로박테리움 EHA 105와 각각 3일간 공동배양 하였다. 1차로 형성된 신초는 하이그로마이신(15mg/L)이나 카나마이신(125 mg/L)을 사용하여 선발하였고 재분화 된 신초들은 확실한 형질전환체를 얻기 위해서 포스피노트리신(1.2 mg/L)에서 한번 더 선발하였다. 뿌리는 호르몬이 없는 MS배지에서 재분화 신초로 부터 유도하였으며 80개의 재분화개체를 획득하였다. 들깨 지놈으로 형질전환유전자의 삽입은 서던 블럿으로 확인하였고 유전자의 발현은 노던 블럿으로 분석하였다. To 식물체로부터 유도된 T1들깨 종자들은 후대로의 안정된 유전자 전이를 확인하기 위하여 0.3% 바스타 제초제 살포로 확인하였다.
필자(筆者)들의 전보(前報)(6, 7)에서 선발(選拔)하였던 Oxyfluo$_F$fen의 6제형(劑型)을 온실조건하(溫室條件下)에서 2 수준(水準)으로 공시(供試)하여 묘령(苗令)이 다른 직파(直播) 및 이앙(移秧)벼의 주요(主要) 잡초종(雜草種)에 대한 약해(藥害) 및 약효(藥效)를 검토하였다. 공시제형(供試劑型) 가운데 대조제형(對照劑型)인 sand coated oxyfluorfen보다 약해(藥害)가 적어 일시(一時) 과다(過多) 용출(溶出)의 문제(問題)가 해소(解消)된 제형(劑型)으로는 Elvan, Bentonite B, Chitosan 빛 Coal Slag 제형(劑型)을 들 수 있였고, 당시 이들 가운데 제초효과(除草效果)가 일년생(一年生)(피, 물달개비, 알방동사니, 올챙고랭이) 전반과 일부 다년생(多年生)(올미 및 너도망동사니) 에서 인정(認定)되었던 것으로는 Elvan, Chitosan, Bentonite B 제형(劑型)을 들 수 있었다. 각 제형에 대한 SEM 연구 결과, 약효 지속 및 약해 감소의 영향은 각 제형이 갖는 표면구조상의 차이, 즉 표면 균열이나 다공성 및 공극 깊이 등에 따라 달라지는 것으로 보였다.
헤어리벳베치 잔류물의 제초효과와 작물안전성에 미치는 영향을 연구하기 위하여 헤어리벳치 잔류물을 온실, 비닐하우스 및 포장조건에서 복토처리하여 실험을 수행하였다. 온실조건에서 헤어리벳치와 토양(60:40) 혼합처리에서 90% 이상 방제효과를 나타냈으며 90:10 혼합비율에서는 100% 고사되었다. 제초효과는 일반적으로 화본과잡초에 비해 광엽잡초에서 높은 경향을 나타났다. 헤어리벳치 잔류물은 비닐하우스에서는 갈퀴덩굴, 명아주, 질경이와 소리쟁이에서 우수한 제초효과를 보였고, 포장조건에서는 갈퀴덩굴, 소리쟁이와 털비름에서 제초효과가 높았다. 헤어리벳치 혼합비물(60:40)을 0.5~0.75cm 깊이로 복토하였을 때 비닐하우스와 포장조건에서 약 80% 이상의 제초효과를 나타냈다. 헤어리벳치 잔류물은 상추를 제외한 옥수수, 콩, 무, 고추, 배추, 오이, 토마토, 들깨에서 모두 작물의 생장에 영향이 없었다.
신규 제초제 후보화합물 3-Chloro-2-[4-chloro-2-fluoro-5-(5-methyl-3-phenyl-4,5-dihyoisoxazol-5-ylmethoxy)-phenyl]-4,5,6,7-tetrahydro-2H-indazole(EK-5439)의 1년생 잡초방제효과와 요인별 벼에 대한 안전성을 조사하였다. EK-5439는 처리량 $16\sim63$ g ai/ha에서 피, 물달개비, 밭뚝외풀, 마디꽃, 알방동사니, 여뀌바늘 등 1년생 잡초에 대하여 우수한 제초활성을 가지고 있었다. 또한 2엽기 이상의 이앙 벼에 대해서는 EK-5439를 2,000 g ai/ha로 처리하여도 약해를 발생하지 않았다. EK-5439의 최적 처리 시기는 써레질 후 5일 이내로 판단되었고, 국내의 벼 품종(대진, 대안, 서진, 오대, 동진, 낙동, 화성, 추청, 일품, 서안, 화명, 오봉, 다산, 안다, 향미II, 태백)에 대해서 1,000 g ai/ha까지는 안전한 것으로 나타났다. EK-5439의 PPO 저해활성은 oxadiargyl의 PPO 저해활성과 농도 의존적으로 일치하였다. 결과적으로 EK-5439에 의한 살초작용은 발아 후 유아부가 제초제 처리 층을 통과하면서 접촉되어 PPO 저해에 의한chlorophyll 생합성이 억제되어 고사되는 것으로 설명할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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