파종심도별(播種深度別) mesocotyl신장(伸長) 차이(差異)에 의한 벼와 피의 생장(生長) 및 제초제(除草劑) 반응차이(反應差異)을 구명(究明)하여 직파재배시(直播栽培時) 잡초방제체계구축(雜草防除體系構築)을 위한 기초자료(基礎資料)를 삼고자 온실내(溫室內) pot 시험(試驗)으로 수행(遂行)되었다. 식물재료(植物材料)로서 자포니카형(型) 품종(品種) 동진벼와 피중강피가 공시(供試)되어 파종심도별(播種深度別), 담수심별(湛水深別) 생장반응(生長反應)이 검토되었다. 또한 건답조건(乾畓條件)에서 파종심도(播種深度) 0cm, 1cm, 2cm 및 3cm 깊이로 파종(播種)하여 파종(播種) 후(後) 5일째 butachlor를 1800g, thiobencarb를 2100g 및 4200g ai/ha로 각각 처리(處理)하여 처리후(處理後) 10일째 벼와 피의 생장(生長) 및 제초제(除草劑) 반응(反應)을 측정(測定)하여 LSD검정(檢定)에 의해 비교(比較) 해석(解析)하였다. 무처리(無處理)된 파종심도별(播種深度別) 벼의 초장(草長)은 파종심도(播種深度)가 깊을수록, 근장(根長)은 1cm 깊이에서, 지상부생체중(地上部生體重)은 3cm 깊이에서 가장 컸으며, mesocotyl신장(伸長)은 거의 이루어지지 않았다. 한편 피의 초장(草長)은 파종심도(播種深度) 및 담수심(湛水深)과 무관한 생장(生長)을 보였고, 근장(根長), 지상부(地上部) 및 지하부생체중(地下部生體重)은 건답조건(乾畓條件)에서 1cm 깊이에서 가장 컸고 근장(根長)은 담수심(湛水深)이 클수록 감소(減少)하였고 mesocotyl신장(伸長)은 건답조건(乾畓條件)에서만 파종심도(播種深度)가 클수록 컸으나 담수심(湛水深)과는 무관하거나 큰 차이(差異)가 없었다. 건답직파재배조건(乾畓直播栽培條件)에서 두 약제(藥劑)에 대한 벼의 지상부(地上部)경우 0cm 파종심도(播種深度)에서 약해발생(藥害發生)이 불가피하나 1cm 이상 파종심도(播種深度)에서와 지하부생장(地下部生長)은 무처리(無處理)보다 큰 생장(生長)을 보였으며 파종심도(播種深度)가 클수록 큰 생장(生長)을 보였고, 배량(倍量)에서도 큰 차이(差異)가 없었다. 한편 피의 mesocotyl 신장(伸長)은 약량(藥量) 및 파종심도(播種深度)가 클수록 감소경향(減少傾向)이 뚜렷하게 인정되었으나 제초제(除草劑)에 대한 지상부(地上部), 지하부생육(地下部生育) 및 엽신장(葉伸長) 반응(反應)은 파종심도(播種深度)와 파종심도(播種深度) 차이(差異)에 다른 mesocotyl 신장(伸長) 차이(差異)와는 무관하게 무처리(無處理)에 비해 급격히 감소(減少)하였으며 지하부(地下部)보다는 지상부생장(地上部生長)의 감소(減少)가 더 크게 나타났다.
벼 생육중기(生育中期)에 발생하는 피의 발생(發生) 원인(原因)을 구명(究明)하고 이들의 발생밀도(發生密度)에 따른 쌀수량(收量) 감소정도(減少程度)를 추정(推定)하기 위해 1996년과 1997년의 2년에 걸쳐 시험(試驗) 조사(調査)한 결과 1. 1998년과 1992년 5만정보(町步) 이상(以上) 사용된 제초제(除草劑)들 중 이앙후(移秧後) 5일 이후에 처리하는 일발처리(一發處理) 제초제(除草劑)가 1988년 6%에서 1992년 52.5%로 급격히 증가(增加)하고 있었으며, 이들 일발처리제(一發處理劑)들의 제초제의 성분중(成分中)에서 피를 방제(防除)하는 제초제(除草劑) 성분(成分)은 그 함량(含量)이 1988년에 비해 1992년에는 41.7~87.5%에 지나지 않음을 알 수 있었다. 2. 기계이앙재배시(機械移秧栽培時) 벼 생육중기(生育中期)에 발생하여 벼에 영향을 주는 피는 거의 재생(再生) 피로 5월 10일 담수직파재배(湛水直播栽培)의 경우 0.5주/$m^2$, 5월 23일 기계이앙재배시(機械移秧栽培時)의 경우 2.0주/$m^2$, 그리고 6월 9일 만기(晩期) 기계이앙재배시(機械移秧栽培時)의 경우 13.3주/$m^2$가 발생(發生)하였다. 3. 1996년 및 1997년 5월 23일 기계이앙답(機械移秧畓)에서 조사한 피 발생주수(發生株數)에 따른 쌀수량(收量)의 관계를 보면 1996년에는 y=543.3 4.7x, r=0.9039 로 고도의 유의성을 갖고 직선적(直線的)으로 감소하고 있었으며, 피1주당 쌀수량(收量) 감소(減少)는 대략 0.9%정도이었다. 반면에 1997년에는 y=515.8 10.4x+0.066$x^2$, $R^2$=0.9532로 고도의 유의성을 갖는 이차(二次)항식을 보여주고 있으며, 피발생수에 따른 쌀수량 감소정도가 1996년에 비해 더 크게 나타났다. 회귀식에 의하면 피발생수에 따른 이론적(理論的) 쌀수량(收量) 감소(減少)는 피 1주/$m^2$일 때 2%이었으며, 피 5주/$m^2$일 때 10%, 피 10주/$m^2$일 때 19%, 피 20주/$m^2$일 때 35%, 피 50주/$m^2$일 때 69%, 피 80주/$m^2$일 때 79% 감소(減少)한 것으로 추정(推定)되었다.
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.
고리형 이미드계 화합물 중에서 제초활성이 매우 좋은 것으로 알려진 S-275의 bicyclic 4,5,6,7-tetrahydro-indazole 부분의 염소 대신에 다른 여러 가지 작용기가 치환된 5종의 유도체들을 여러 경로를 통하여 합성하였고, 이들의 제초활성을 논조건에서 시험하였다. 대부분의 화합물의 제초활성은 매우 약하였으나, methylthio기가 치환된 유도체는 매우 강한 제초효과와 함께 벼에 대한 안전성은 S-275에 비해서 매우 개선된 결과를 보였다.
5-(2,3-dihydro-2,2-dimethylbenzothiophene-7-yl)-2-(1-(alkoxyimino)butyl)-3-hydroxy-2-cyclohexene-1-one 유도체중 azomethine 질소 원자상 alkoxy (RO)-기들이 변화함에 따른 논과 밭 조건에서 살초활성을 측정하고 기질분자(S)의 구조와 살초 활성과의 관계 (SAR)를 검토하였다. 특히, i-propoxy-치환체, 5는 4kg/ha의 농도에서 발아전에 벼(Oryza sativa)에는 아무런 살초효과가 나타나지 않는 반면에 논피 (Echinochloa crus-galli)에만 살초효과가 보이는 선택성을 확인할 수 있었다. SAR분석 결과, 살초활성은 전자효과 (${\sigma}^*$)가 소수성 (logp)보다 2:1의 비율로 큰 영향을 미친다는 사실을 알았으며 이 같은 근거에 따라 alkoxy-기는 강한 전자밀게 (${\sigma}^*<0$)이고 소수성이 큰 (logp>0) alkyl기로 대체되어야 살초활성이 개선될 것으로 판단되었다.
헤테로고리형 PPO 저해제 화합물들은 강한 제초활성을 갖고 있으면서도 동물과 인간, 환경에 대한 뛰어난 안전성 때문에 최근에 매우 활발하게 연구되고 있는 화합물이다. 우리는 이러한 여러 가지 헤테로고리형 PPO 저해제 화합물 중에서 4,5,6,7-tetrahyoindazole, maleimide 및 tetrahydrophthalimide type 화합물의 페닐 치환기의 5- 위치에 서로 다른 epoxy group이 치환된 6종의 유도체들을 합성하였고, 이들의 제초활성을 논조건에서 시험하였다. 4,5,6,7-tetrahydroindazole 화합물들은 매우 강한 제초활성을 나타냈는데 피와 물달개비, 너도방동사니 등에 대하여 16 g/ha 이하의 낮은 농도에서도 제초효과가 좋았으며, 벼에 대한 안전성은 뛰어난 결과를 나타냈다.
BACKGROUND: Dissipation of herbicides in paddy water varies significantly, being dependent on environmental conditions such as sunlight. The photodegradation under natural sunlight may be one of natural degradation routes of herbicides dissipation. Therefore, the aim of this study was to monitor the degradation of butachlor and pyrazosulfuron-ethyl in paddy water under natural sunlight. METHODS AND RESULTS: The 12 water sample bottles of treatment were covered by quart glass plates, which allow about 90% of UV radiation (280-2000 nm) to pass through, to minimize the UV attenuation. The other 12 water sample bottles of the control were covered by glass lids and wrapped with aluminum foils to prevent the sunlight. The concentration of butachlor and pyrazosulfuron-ethyl in paddy water samples bottles was monitored under ambient conditions with and without natural sunlight. The concentration of butachlor and pyrazosulfuron-ethyl for treatment decreased from $355.3{\mu}g/L$ to $37.8{\mu}g/L$ and from $10.5{\mu}g/L$ to $3.9{\mu}g/L$, respectively, during consecutive 21 days after herbicide application under natural sunlight. CONCLUSION: The concentration of butachlor in paddy water decreased quickly under ambient conditions with natural sunlight. The degradation of butachlor in paddy water was enhanced by the natural sunlight. However, the degradation of pyrazosulfuron-ethyl was insignificant under natural sunlight.
새로운 합성방법을 개발하여 pyrazolate 제초제의 곁가지를 변화시킨 새로운 구조의 3-trifluoro-methylpyrazole 유도체들과 4-benzenecarbinolpyrazole 유도체 등을 합성하여 전작과 답작상태에서 제초활성 시험을 하였다. 밭조건에서는 발아전처리의 경우 4 kg/ha의 약량에서도 제초효과를 나타내지 않았으며 발아후처리에서는 제초효과가 있었으나 미약하였다. 답작상태에서는 4 kg/ha의 약량에서 제초효과가 있었으며 특히 4-benzoylpyrazole의 benzene의 4위치에 electron-donating group인 methoxy가 치환된 화합물의 경우 활성과 선택성이 매우 좋았다. 그러나, methoxy가 두 개 이상 치환되거나 다른 electron-donating group인 sulfide기가 치환된 화합물들의 제초활성은 약하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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