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정의

약해(phytotoxicity)란 농약 살포의 부작용으로 작물에 나타나는 피해를 말한다. 넓은 의미의 약해란 농약을 살포한 결과 작물의 외관, 기능, 품질 등이 나빠진다는 것을 의미한다. 잎이 마르고, 황화되고, 과실에 반점이 생기는 등 외관이 나빠지는 것은 쉽게 약해라고 할 수 있으나, 맛이 나빠지거나 과실의 크기가 약간 작아지는 등 기능이나 품질이 나빠지는 것을 약해라고 판정하기란 쉽지 않다. 어떤 작물에 약반이 나타나면 상품가치에 영향을 주기 때문에 분명히 약해라고 할 수 있다. 그러나 농약이란 본래 경제적 효과를 목적으로 사용되고 있기 때문에 경제적인 영향이 없는 피해(벼 잎에 일시적인 약반이 생긴 경우 등)를 통상적인 약해로 보기에는 무리가 있다. 경제적으로 영향을 주는 피해만 약해라 하고, 영향을 주지 않는 피해는 약반이라고 하는 것이 타당할지도 모른다.
토양에 살포하는 농약은 장기간 잔류하여 작물이 계속 흡수할 수 있기 때문에 영향은 오래 지속되지만, 경엽살포제는 그 영향이 일정기간에 한정된다. 경엽살포제의 경우에는 약해가 대체로 급성으로 나타나고 회복 가능성도 높은 편이다. 때로는 처리부위와 관계없이 피해를 받은 개체가 보상작용으로 무처리보다 생육이 더 좋은 경우도 있다는 것도 유의해야 한다. 약해는 농약, 작물, 환경 등의 여러 가지 조건에 따라 다르게 나타난다(표 1-13).
표 1-13. 약해 발현 조건
요인 약해 발현 조건
농약 ㅇ 농약 종류 : 동제, 유기유황제, 유기인제 등

ㅇ 제형 : 유제, 입제, 훈연제 등

ㅇ 처리부위 : 토양처리, 경엽처리 등

ㅇ 처리량 : 농도, 살포량 등

ㅇ 전착제 : 가용, 무가용 등
작물 ㅇ 작물 종류 : 과별, 작물별, 품종별 등

ㅇ 생육단계 : 유식물, 성식물, 유엽, 성엽 등

ㅇ 재배형태 : 노지재배, 시설재배, 멀칭재배 등

ㅇ 시비 : 시비량, 시비시기 등
환경 ㅇ 토양 : 토성, 수분, 경토 깊이 등

ㅇ 기상 : 온도, 습도, 일조, 강우 등

약해증상

약해는 단독으로 나타나기 보다는 보통 몇 개의 증상이 중복되어 나타난다. 같은 작물에 같은 농약을 살포한 경우에도 조건이 다르면 증상은 달라질 수 있다. 증상은 시간이 지나면서 변화될 수도 있으므로 발현시기, 증상, 변화 과정까지도 관찰하는 것이 좋다.
(가) 경엽(줄기와 잎)
  • 농약을 살포하게 되면 직간접적으로 작물에 영향을 미치는데, 보통은 육안으로 보이는 것을 약해 증상이라고 한다. 살균, 살충제에는 경엽에 처리하지 않으면 약효를 발휘할 수 없는 것이 많다. 살균, 살충제를 경엽에 살포하고 엽면에 부착하게 되면, 큐티클층, 표피세포, 기공 등을 통해서 작물체 내부로 흡수된다.
    제초제는 다르다. 대체로 작물에 직접 살포하는 것이 아니라 잡초나 토양에 살포한다. 그러나 토양에 처리하더라도 작물 뿌리에서 흡수되어 증산류를 따라 경엽으로 이행하여 약해를 일으키는 경우가 많다. 제초제가 작물의 경엽에 직접 접촉 되는 것은 작물의 입모 중에 살포 가능한 선택성제초제이거나, 또는 살포액이 비산하는 경우 등이다. 경엽에 직접 살포된 경우의 약해 증상은 뿌리에서 흡수하고 체내로 이행해서 생긴 증상과는 당연히 다르다.
경엽에 나타나는 약해 증상과 진행 방향
그림 1-29. 경엽에 나타나는 약해 증상과 진행 방향

  • 경엽에 나타나는 증상에는 잎 변색, 잎 기형, 낙엽 등이 있다. 농약을 살포하면 대체로 먼저 황화(chlorosis) 증상이 나타나고 다음에 괴사(necrosis) 증상이 나타난다. 또한 약해가 가벼울 때는 황화, 심할 때는 괴사 증상이 나타나기도 한다. 클로로시스를 쉽게 황화라고는 말하지만, 농약이나 작물에 따라 잎 전체, 잎 가장자리, 엽맥 사이 등 다양한 부위에 백화, 황백화, 퇴록화, 황록화 등으로 나타나는 증상을 말한다. 또 네크로시스를 흔히 괴사라고 말하지만 기관, 조직, 세포 등 생체의 일부가 죽는 것을 의미하고 색깔은 갈색, 회백색, 황갈색, 흑갈색 등으로 나타난다. 낙엽은 황화, 괴사가 일어나고 이층이 형성되어 잎이 떨어지는 증상이다. 이 증상은 과수에 많으며, 동제 살포에 의한 낙엽은 자연낙엽과는 달리 엽병을 나무에 남기는 낙엽으로서 한해(寒害), 건조해, 요소결핍 등의 조건이 중복되면 심해지기도 한다. 감귤의 경우 황변, 갈변 증상으로 나타나는 경우가 많다. 감귤의 잎은 3년 정도 나무에 붙어 있어 매년 3~6월에 오래된 잎이 떨어지지만 농약 살포에 의해서 빨리 떨어지는 약해도 있다.
    농약에 의한 기형엽은 보통 페녹시계 제초제에 의해서 생긴다. 이러한 약제를 광엽 작물에 살포되면 부분적으로 이상비대 증상이 나타난다. 또 생장점이 괴사되면 그 주변부에서 싹이나 잎이 나오는 기형이 되고, 전개하는 잎 주변부가 괴사하면 잎의 중앙부 엽맥이 신장하여 잎이 컵 모양의 기형이 된다. 유기인계 살충제를 박과 작물의 유묘기에 살포하면 전개하는 잎 가장자리 부분의 생장이 정지하여 기형엽으로 나오기도 한다.
(나) 뿌리
  • 뿌리에 나타나는 증상으로는 발근저해, 기형근, 갈변, 비대억제, 근장 및 근중 감소 등이 있다. 이러한 증상들은 주로 종자분의와 토양처리로 생기기 쉽다. 트리플루랄린 등 디니트로아닐린계 제초제는 특히 화본과 작물에서 발근저해나 기형근 등을 일으킨다. 이 때문에 지상부는 비교적 정상이면서 뿌리 피해로 도복이 일어나기도 한다. 논에 페녹시계 제초제를 살포하면 관근 발생이 억제되기도 한다.
(다) 꽃
  • 꽃에 나타나는 증상으로는 대개 개화가 지연되는 경우로서 기계유 유제를 살포한 낙엽과수 등에서 볼 수 있다. 꽃잎에 약반이 생긴 경우로서 페니트로티온 유제 등을 배(만삼길 등) 개화 시에 살포하면 꽃잎이 다갈색으로 되기도 한다. 또 사과 개화기에 SS기(speed sprayer)를 이용한 경우 저온기일 경우 온도가 더 떨어져 농약에 따라서는 꽃봉오리에 흑변이 나타나거나 잎에 약해가 발생하기도 한다. 살균제인 티오파네이트메틸 수화제, 클로로탈로닐 수화제 등을 개화 중에 살포하면 꽃받침에 약반이 생기기도 한다.
(라) 과실
  • 1) 낙과
    과수의 낙과 또는 낙엽은 줄기와 과경 또는 엽병이 만나는 부위에 이층세포가 형성되기 때문이며, 이층세포는 생장호르몬인 에틸렌과 지베렐린에 의하여 조절된다. 이층세포가 형성되면 에틸렌 작용으로 셀루라제가 분비되고, 이에 따라 박리되거나 세포가 붕괴된다. 한편 지베렐린은 이층형성을 억제한다. 개화 후 15일까지 에틸렌 생성량이 많은 사과(홍옥)에 페니트로티온 등 유기인계 살충제나 카바릴 등을 살포하면 에틸렌 생성을 촉진하고 그 결과 낙과가 조장된다. 반면 에틸렌 생성량이 적은 국광이나 후지품종은 같은 약제를 살포해도 낙과가 많이 발생하지 않는다.
    사과는 일반적으로 과잉 착과하여 어느 시기가 되면 양분공급 부족으로 자연 낙과하게 된다. 이 시기에 디클로르보스 등을 살포하면 낙과가 많아진다. 특히 살포시기가 늦어지면 단기간에 낙과가 집중되기도 한다. 배에 동제를 살포하면 유과가 낙과하기도 한다.
  • 2) 기형과
    개화 전후 화분형성에서 수정시기까지 약제의 영향을 받아 이상이 일어난 경우에는 기형과가 생기기도 한다. 피망고추에 스트렙토마이신을 연속 살포하면 종자가 작아져 과실 비대가 억제되기도 한다. 하지만 화분에 나쁜 영향을 준다 해도 화분수가 많거나 영향이 일시적인 경우에는 교배기간이 길면 실제 피해는 없다.
  • 3) 약반
    낙화 직후부터 과실 비대기까지 농약살포에 의하여 과실에 가끔 약반이 생겨 상품가치를 크게 손상시키기도 한다. 증상으로는 녹, 과피 거칠어짐, 갈색 및 흑색 반점, 과피 그을림, 유침상(油浸狀) 약반이 생기기도 하고 심하면 열과가 발생한다. 석회유황합제를 감귤에 살포하면 햇빛을 잘 받는 부분에 암갈색 반점이 생기기도 한다. 동제에 의한 감귤의 흑점 증상도 햇빛을 잘 받는 부분의 과실에 나타나기 쉽다. 사과는 유기인계에 약하여 녹과가 발생하기 쉬우며, 페니트로티온과 다이아지논은 수화제 처리 시 녹과가 발생하기 쉽다. 저온조건에서 유기인계를 살포하거나, 염기성 동을 일찍 살포하거나, 살충제 유제와 살균제 수화제를 혼용하면 녹과 발생이 많아진다.
    농약 살포에 의하여 녹과가 발생하기 쉬운 시기는 낙화 후 2개월 정도가 되는 시기, 과실이 급격하게 생장하는 시기이며, 비가 많은 기상조건에서도 발생하기 쉽다. 복숭아의 성숙기에 캡탄을 살포한 경우 약액이 1시간 이상 마르지 않으면 기름기의 약반이 생기며, 심했을 때에는 열과가 발생하기도 한다. 벼에 유기비소계인 네오아소진 액제를 살포한 경우 살포시기에 따라 백수 또는 이삭에 갈색~황백색 약반이 생기기도 한다.
  • 4) 착색
    농약 살포에 의하여 과실의 착색이 저해되기도 한다. 과실은 성숙하면 바탕색인 녹색이 사라지고, 카로티노이드나 안토시안 색소가 형성되어 각각 독특한 색으로 나타난다. 기계유 유제를 살포한 감귤, 펜토에이트 유제를 살포한 딸기 등에서 착색이 저해되기도 한다. 착색저해와는 다르지만 상품성과 관련이 큰 것으로 포도의 과분형성이 저해되는 경우가 있다. 티오카바메이트계인 만코제브 등은 과분을 녹이는 작용을 한다. 일반적으로 수확 전에 유제를 살포하면 과분이 녹는 경향이 있다.
  • 5) 임실장애
    농약 살포가 화분발아 등 수정에 나쁜 영향을 미쳐 결실을 저해하는 것이 있다. 이 경우에는 기형과가 되거나, 벼에서는 임실장애로 백수가 되기도 한다. 일반적으로 감수분열기에는 농약 감수성이 높아 화분립이 불완전해지거나 종자가 작아진다. 문고병 방제약제였던 유기비소제인 네오아소진은 방제효과를 나타내는 최저약량과 무약해 최고약량 사이의 (안전)범위가 비교적 좁기 때문에 가끔 벼에 약해가 생긴다. 과잉살포하면 임실장애를 일으키고, 특히 출수 전 10일경 살포에서 장애가 현저하다. 출수 전 10일경은 감수분열기로서 영향을 받는 영화에서는 개화 지연, 개영 불량, 화사 신장불량, 약(꽃밥) 발육불량, 화분 발아저하 등으로 결국 불임이 되기도 한다.

선택성

(가) 개념
  • 농약은 대상 병해충·잡초에 대해서는 충분히 방제할 수 있는 활성을 가지지 않으면 안 되나 작물, 환경, 인축 등에 대한 영향도 고려해야 하므로 선택성이 필요하게 된다. 어떤 살충제가 특정 해충에만 효과가 있거나, 어떤 제초제가 화본과 잡초에만 효과가 있는 것은 선택성이 있기 때문이다(그림 1-30).
제초제의 선택성 개념도
그림 1-30. 제초제의 선택성 개념도
(나) 생태적 선택성
  • 생태적 차이를 이용한 선택성이 있다. 예를 들면 제초제를 살포할 때, 작물과 잡초 사이에서 생장점 위치, 뿌리 위치, 엽령, 형태적 차이 등을 이용한 선택성을 말한다. 실제 제초제에서는 이러한 차이를 많이 이용하고 있다. 살균, 살충제는 효력을 발휘하기 위해서는 작물의 경엽에 유효성분을 부착시키는 것이 전제가 되어 있어 생태적 차이를 이용한 선택성은 거의 없다.
(다) 생리적 선택성
  • 대상 작물과 대상 병해충·잡초 사이의 세포막 투과성이나 이행성 차이를 생리적 선택성이라고 한다. 균류나 곤충류의 표피는 식물과 다른 구조를 가지고 있으므로 투과성 차이가 있는 것은 당연하지만, 작물과 잡초의 표피구조는 유사하다고 보는 것이 맞다. 그러나 선택적으로 물질을 흡수하고 있는 세포막은 식물의 종류에 따라서 다르므로 식물 간에 차이가 있다. 또 흡수된 약제의 체내 이행도 식물에 따라 또는 기관구조, 생리작용의 차이에 따라 다르다. 침투이행성에 차이가 있으면 작용점에 도달하는 양에도 차이가 생겨 선택성이 생긴다.
농약의 효과 발현 과정
그림 1-31. 농약의 효과 발현 과정
(라) 생화학적 선택성
  • 체내에 같은 양이 침투, 이행함에도 불구하고 감수성에 따라 다르게 반응하는 성질을 생화학적 선택성이라 하고, 이 생화학적 선택성이 본질적인 선택성이라고 할 수 있다. 곤충이나 균류의 경우는 생화학적인 면에서 작물과 많은 차이가 있다. 작물에 없는 신경계통을 공격하는 살충제나 균류의 특이적 반응을 방해하는 살균제가 각각 작물체에 미치는 영향은 현저히 다를 수밖에 없다. 그러므로 근본적으로 다른 선택성이 존재한다. 한편 프로파닐의 속간 선택성 등에서 알 수 있듯이 벼와 피 사이에 약간의 생화학적 특성 차이를 교묘하게 이용한 선택성도 생화학적 선택성에 속한다. 반대로 농약 그 자체로는 활성을 갖고 있지 않지만, 특정 식물종만이 활성화하여 독물로 바꾸어버리기도 한다. 제초제 중에 그 활성화 반응을 이용하여 작물은 죽이지 않고 잡초만 죽이는 것이 있다. 예로 페녹시계 제초제인 MCPB를 목초지에서 살포하면 크로바는 죽지 않고, 잡초인 쐐기풀은 고사한다. 즉 쐐기풀은 MCPB를 활성화(β산화)시켜 활성체 MCPB로 되기 때문에 죽고, 크로바는 β산화능을 갖지 않기 때문에 체내에 침입한 MCPB가 불활성 상태로 남아있기에 죽지 않는다.
    살초력이 있는 약제를 작물만이 불활성화시켜 해독하는 선택성도 있다. 식물체내 불활성화 반응에는 가수분해, 탈염소반응, 탈알킬반응, 탈탄산반응, conjugation반응 등이 있다. 프로파닐은 같은 화본과 내에서 벼속에는 무해하고 피속에는 유해한 속간 선택성을 갖고 있다. 이 선택성은 벼 체내에 프로파닐을 가수분해하는 효소 아릴아실아미다제Ⅰ이 존재하기 때문이다. 또한 시마진, atrazine 등의 s-트리아진계 제초제에 대해서 옥수수는 저항성이고, 밀은 감수성이다. 이것은 옥수수 체내에 있는 효소가 염소 원자를 탈락시켜 하이드록시시마진으로 무독화시키기 때문이다. 탈알킬반응으로는 벼의 티오벤카브 또는 옥사디아존 탈알킬반응, 옥수수의 디페나마이드 탈알킬반응이 있다. 탈탄산반응으로는 벼의 이사-디 탈탄산반응이 있다.
    농약이 식물체내 성분과 결합하여 무독화되는 것을 conjugation반응이라 한다. conjugation 반응을 행하는 성분으로는 글루코스, 유기산, 리그닌, 아미노산, 글루타치온 등의 펩티드, 단백질 등이 있다. 글루코스와 conjugation하는 예는 chloramben(콩)이 있고, 글루타민산, 아스파라긴산 등의 아미노산과 conjugation하는 예는 2,4-PA(콩)가 있다. 글루타치온과 conjugation하는 예는 시마진이나 아트라진(옥수수)이 있고, 리그닌과 conjugation하는 예는 MCC(벼)가 있다. 농약의 식물체내 대사과정을 보면, 1 단계인 산화, 환원, 가수분해 과정에서 독성이 완화되고, 2 단계인 conjugation반응 과정에서 거의 무독화되고, 3 단계 2차 conjugation반응 등의 과정을 거치면서 무독화된다.

약해의 원인

(가) 품종
  • 농약에 대한 감수성은 같은 작물에서도 품종에 따라 다르다. 특히 과수에서는 품종 간 차이가 문제되는 것이 많다. 채소에서도 새로운 품종이 육성, 교체되면서 약해문제가 나타나고 있다.
(나) 재배
  • 재배조건 중 약해 발현에 관여하는 주요 요인은 생육시기이다. 잎이 연약한 유묘기나 생육초기에는 일반적으로 감수성이 높다. 감귤에서는 잎 전개기부터 유과기에 걸쳐 감수성이 높다. 또한 작물의 재배방식은 아주 다양하다. 노지재배와 시설재배는 온도나 광이 달라 생장 속도가 달라지면서 잎의 표피구조에 차이가 생긴다. 이러한 조건에서 농약을 살포한 경우 침투 차이, 해독 차이 등에 따라 감수성에 차이가 생긴다. 재배양식, 춘작과 하작 등 재배시기, 시비 등 경종조건이 다른 경우에도 약해가 다르게 나타나지만, 일반적으로 연약한 묘에서 약해가 발생하기 쉽다.
    논 제초제 중 토양처리 제초제의 상당수는 토양의 표층에 처리층을 만든다. 따라서 벼를 얕게 심으면 벼 뿌리가 처리층에 있게 되므로 약해가 발생하기 쉽다. 뿌리로부터 흡수되는 아세트아니라이드계 제초제의 약해는 이 조건에서 약해가 발생한다. 흡수부위가 엽초부에 있는 제초제는 수심이 깊으면 약해가 일어나기 쉽다. 디페닐에테르계의 제초제나 옥사디아존에 의한 벼의 엽초갈변이 이러한 예이다.
(다) 기상
  • 기상조건에 따라 약해 발생은 달라진다. 고온조건에서 살포하거나, 살포 후 강한 광에 의해 약해가 많아지기도 한다. 살포 전의 기상조건도 약해에 영향을 미친다. 연약한 묘를 만드는 기상조건은 물론 과수 등 영년작물에서는 전년도에 건조해나 한(寒)해가 있었던 경우 약해도 많아진다. 각각의 기상조건이 약해와 깊은 관계가 있으나, 실제로는 온도와 광, 온도와 습도가 서로 상호작용을 함으로써 약해가 발생하는 것이 보통이다.
  • 1) 광
    농약을 살포한 후 강광 조건은 약해를 증가시킨다. 광에 의해 엽록소가 파괴되어 황화가 발생하기 때문이다. 농약살포에 의하여 카로티노이드가 감소한 작물의 잎에서는 약광에서는 약해증상이 나타나지 않으나, 강광에서는 황화현상이 발생한다. 약광조건에서도 묘가 연약하게 되어 큐티클층의 두께가 감소하기 때문에 약제 침투량이 많아져 약해가 증가할 수도 있다. 약광에서는 광합성능이 저하되고 해독기구의 하나인 글루코시드 생성에 필요한 광합성 산물이 저하되어 약해가 많아지기도 있다.
  • 2) 온도
    온도에 의해서 약해가 변화된다. 고온에 의한 약해는 제초제 시메트린에 의한 벼 약해가 있고, 저온에 의한 약해는 페녹시계 제초제에 의한 벼 약해가 있다. 시메트린 약해는 이상고온, 부식질이 적고 흡착이 적은 사질토양, 연약묘, 어린모의 경우에 많이 발생한다. 흡착이 적은 토양에서는 물에 용해된 형태로 존재하기 때문에 벼로 흡수되기 쉽고, 또 고온에서 흡수량이 많기 때문이다. 또 장마가 끝나고 온도가 급격하게 상승하고 증산이 왕성하게 되면 시메트린 흡수량이 증가함으로써 약해가 증가한다. 한편 장마기간 중에는 저온과 일조 부족으로 묘가 연약해지므로 시메트린을 분해하고 대사하는 능력이 떨어지는 것도 원인이라고 볼 수 있다.
    그 외에도 고온일 때 약해가 발생기기 쉬운 예는 많다. 하우스 재배는 고온조건이기 때문에 만코제브가 약해를 일으키기 쉽다. 일반적으로 하우스 재배에서는 작물이 연약하게 되고, 살포한 약액이 늦게 마르는 등의 이유로 약해가 생기기 쉽다.
    저온에 의한 약해로는 페녹시계 제초제에 의한 벼의 통엽 발생이다. MCP가 벼에 미치는 영향은 온도에 따라서 다르다. 고온조건에서는 생육이 떨어지는 약해가 일어나지만, 오히려 저온조건에서 통엽과 함께 생육이 억제되어 문제가 된다. MCP 및 MCPB에 의한 통엽은 약제처리 후에 벼의 생육이 거의 정지하는 기온조건, 예를 들면 평균기온이 15℃ 전후로 3일 이상 지속되면 발생한다. 특히 약제처리 시 벼가 4엽기 이내일 때 많이 발생하고, 6엽기 이후에는 통엽 발생은 적어지는 것이 보통이다.
  • 3) 습도
    약해가 발생하기 쉬운 조건에 다습 조건이 있다. 다습 조건하의 배추 잎은 큐티클층이 얇고, 세포간극이 넓고, 기공수도 많아 약제가 잎의 조직 내로 침투하기 쉽게 된다. 또 살포 후에 다습한 조건이 되어도 약액 건조가 늦고 조직 내로 침투량이 많아지기 때문에 약해가 많아진다. 시메트린처럼 뿌리에서 흡수되는 제초제는 고온. 저습 조건에서 흡수량이 많아 약해 위험성이 높다.
(라) 토양
  • 토양처리 제초제는 대개 표토에 처리층을 만들므로 작물 근권에는 영향이 적다. 따라서 제초제의 토양흡착 정도가 약해와 관련이 깊으며, 흡착 정도는 기본적으로 제초제에 따라 다르다. 토양과 약해를 생각할 경우 흡착능이 약해와 크게 관련된다. 흡착하기 쉬운 토양은 유기물함량이 많은 토양으로서, 약해가 일어나기 어렵다고 할 수 있다. 그 외 토양중의 수분함량도 영향을 미친다. 최대용수량이 적은 사질토양은 물의 수직이동이 많고, 한편 토양 흡착력이 낮은 제초제는 근권으로 이동하므로 약해가 증가된다. 논 제초제인 옥사디아존의 경우, 수중 농도가 높으면 벼의 엽초에 갈변이 생긴다. 그 수중 농도는 토양의 흡착성과 관련이 있으며, 유기물함량이나 점토함량이 적고, CEC가 낮고, 사질이 많아 흡착성이 낮은 토양에서 높아져 약해도 많아진다. 밭 제초제의 경우도 일반적으로 부식함량, 점토함량이 많은 토양은 흡착력이 높아 약해 우려가 적다. 한편 토양이 같아도 흡착 정도는 농약의 종류에 따라서 다르다. 잔디밭에 사용되고 있는 제초제의 하방이동 정도를 보면 수용해도가 큰 농약은 하방 이동이 큰 편이다.
(마) 혼용
  • 혼용이란 살포액 중에 2종 이상의 농약을 섞어서 한 번에 살포하는 것으로, 같은 시기에 발생하는 해충이나 병을 동시방제하기 위한 것이다. 유제와 수화제의 혼합 등 서로 다른 제형의 농약을 혼합하여 살포액을 조제한 경우, 물리성이 변화되거나 살포액 중의 유효성분이 화학변화를 일으키기도 한다. 농약 중에는 보르도액이나 석회유황합제 등의 알카리성 농약과 혼용해선 안 된다고 하는 것이 있다. 예를 들면 유기인계 살충제가 알카리성으로 되면 유효성분의 가수분해가 촉진될 수도 있다. 이렇게 되면 효과가 떨어지거나 화학변화를 일으켜 약해의 원인으로 되기도 한다. 예로 디티오카바메이트계 살균제인 지네브는 석회액과 혼용하면 지네브의 Zn이 Ca과 치환되어 수용성이 높아지고 약해를 일으킨다.
    혼용 약해는 대체로 살포액의 물리성 변화 때문이다. 혼용살포가 많은 과수재배에서는 해충과 병의 동시방제를 위하여 혼용하는 수가 많다. 그런데 살충제는 보통 유제가 많고, 살균제는 수화제가 많다. 이들의 혼합은 종류에 따라 수화제의 증량제나 전착제가 침전되거나, 유화제가 분리된다. 이러한 침전물이 귤의 과실에 부착되면 약반이 생길 수 있다. 감귤에 살포한 기계유 유제와 지네브 수화제의 혼합액은 2~4시간 정도 지나면 기름성분이 분리된다. 이 기름성분이 링 모양의 약반을 만들 수 있다. 이 약반을 현미경으로 보면 왁스가 녹아 균열이 생긴 것을 관찰할 수 있다.
(바) 사용기술
  • 1) 비산
    농약을 살포할 때 살포액이 인접 밭에 비산되는 경우도 있다. 만약 그 밭의 작물이 그 농약에 대하여 감수성이 낮으면 문제가 없으나, 작물, 품종, 생육시기에 따라 감수성이 높은 경우에는 비산 약해가 일어날 수가 있다. 액제의 경우 비산을 줄이기 위해 약액의 입자를 무작정 크게 해서 뿌릴 수도 없다. 또한 입자가 가늘어지면 자연히 비산의 원인이 된다. 공중살포의 경우 입자의 크기를 조절할 목적으로 전착제의 일종인 폴리아크릴산 소듐을 첨가하여 수분 증발을 억제하는 제제가 있다.
  • 1) 휘산
    비산 약해와는 달리 기체상의 농약이 그 포장의 작물이나 인접 포장의 작물에 약해를 일으키기도 한다. 농약 중에는 증기압이 높아서 증발하기 쉬운 것이 있으며, 특히 작물에 직접 묻으면 약해를 일으키는 제초제는 증기압이 높은 편이다. 과수원의 잡초방제를 위해 제초제를 살포하면 휘산으로 과수의 어린 싹이나 과실에 약해를 일으키는 것이 있다. 디니트로아닐린계의 트리플루랄린, 니트린계의 디클로베닐 등은 증기압이 높아서 증발하기 쉽지만 토양 혼화처리를 하면 가스상으로 확산되어 잡초의 새싹을 잘 죽인다.
    살충제나 살균제에서도 같은 예가 있어 가스 상의 농약이 잎 뒷면에 붙어 있는 해충을 죽임으로써 방제효과를 높인다. 그러나 가스 상의 농약이 방제대상을 벗어나 다른 감수성이 높은 작물 등으로 이동하면 약해를 일으키게 된다. 일반적으로 제초제는 증기압이 10-4㎜Hg 정도가 되면 휘산에 의한 약해의 가능성이 있다고 보면 된다.
    담수조건의 논에 살포하는 제초제 몰리네이트의 경우는 주로 광분해로 소실되지만 휘산으로 소실되는 양도 많은 편이다. 밭조건의 토양처리 제초제는 토양수분에 의하여 휘산되기도 하나, 점토나 유기물에 흡착되기도 하므로 증발관계는 상당히 복잡하다.
(사) 불순물 혼입
  • 불순물 혼입은 원제 합성이나 제제 과정에서 일어나는 경우가 많다. 원제합성 과정에서 기술상 불순물이 혼입될 수도 있는데, 그 불순물이 약해를 일으키는 수도 있다. 또 제제과정에서 다른 성분이 혼입되어 작물에 예상되지 않는 피해가 발생하는 경우도 있다. 농약 제조공장에서는 플랜트가 단일 농약 전용으로 사용되지 않고, 잘 관리하는 조건에서 겸용으로 사용하고 있으므로 하나의 농약이 제제된 후 세척이 불충분할 수도 있다.
(아) 오용
  • 농약은 주의사항에 유의해서 사용하면 통상 약해는 일어나지 않는다고 보면 된다. 농약을 잘못 사용하여 일어나는 약해를 보면 등록되지 않은 작물에 사용했거나, 처리시기가 맞지 않거나, 사용량을 지키지 않았거나, 혼용 실수 등이 있다.
  • 1) 살포지기
    기계이앙벼 초기제초제를 처리할 시기에 초·중기제초제나 중기제초제를 처리하는 경우이다. 초· 중기제초제나 중기제초제에는 잡초 생육초기에 사용되는 제초제이므로 이앙직후에 사용하면 약해를 피하기가 어렵다.
  • 2) 살포방법
    약제선택, 살포시기, 살포량 등 사용에 잘못이 없는 것 같음에도 불구하고, 약해가 발생한 예를 보면 살포가 불균일한 경우가 많다. 농약을 불균일하게 살포했다면 살포가 중첩되는 부분에서 약해가 발생할 수도 있다.

약해방지 대책

(가) 제제 개선
  • 약해가 자주 발생하는 농약의 약해를 방지하는 방법에는 제제를 개선하거나, 약해경감제를 사용하거나, 사용기술을 향상시키는 방법 등이 있다. 그 중 제제를 개선하는 방법에도 비산방지 제제, 약해경감 제제, 방출제어 제제 등이 있을 수 있다.
  • 1) 비산방지 제제
    액상 입자의 비산을 억제하기 위한 방법으로 물방울 크기는 같아도 무겁게 하기 위한 제제가 있다. 예로 수분증발을 억제하는 폴리아크릴산 소듐을 첨가한 제제가 있다. 한편 토양표면에 살포하는 입제는 효과를 저하시키지 않는 범위 내에서 입경을 크게 만들어 작물의 경엽으로 비산하기 어렵게 하면 약해를 줄일 수 있다.
  • 2) 방출제어 제제
    액상 입자의 비산을 억제하기 위한 방법으로 물방울 크기는 같아도 무겁게 하기 위한 제제가 있다. 예로 수분증발을 억제하는 폴리아크릴산 소듐을 첨가한 제제가 있다. 한편 토양표면에 살포하는 입제는 효과를 저하시키지 않는 범위 내에서 입경을 크게 만들어 작물의 경엽으로 비산하기 어렵게 하면 약해를 줄일 수 있다.
         가) 마이크로캡슐제
              제제를 개선해서 약해를 경감시키는 방법 중에 방출을 제어하는 여러 가지 제제기술이 있다.
              농약을 살포하면 유효성분이 서서히 방출되는 기술로 잔효성을 길게 해서 효과를 높일 뿐만 아니라 약해경감 목적으로도 유효
              하다.
              방출제어제에는 여러 종류가 있으나, 그 중 하나가 유효성분을 미소한 캡슐에 넣어서 휘산을 방지하고 자외선에 의한 분해를
              방지하는 제제이다.
              통상적으로 마이크로캡슐 제제는 일반 제제에 비해 약해가 적은 편이다.
         나) 고분자화합물
              흡착성이 강한 화합물을 혼합하면 활성성분이 흡착되므로 서서히 방출된다.
              제초제 메트리부진을 kraft lignin(황산소다법으로 만든 펄프의 일종)이라고 하는 불용성 알칼리 리그닌과 1:1로
              혼합한 것을 콩 밭에 처리하면 메트리부진은 크래프트 리그닌에 흡착되어 서서히 방출되게 되기 때문에 약해가 경감된다는 것
              이다.
              또한 도열병에 효과가 있는 피로퀼론에 흡착성이 강한 담체를 첨가하면 방출제어가 되어 약해가 경감되었다는 보고도 있다.
(나) 약해경감제 이용
  • 약해를 줄이기 위해 토양에 시용하거나 작물 종자에 분의하는 물질을 약해경감제(safener)라고 한다. 약해경감제에는 여러 가지가 있으며 물리적인 해독, 즉 약해물질을 제거하는 물질, 작물체 내에서 해독을 촉진하여 화학적으로 해독하는 물질, 작물의 생리활성을 높여 약해를 경감하는 물질 등이 있다. 이러한 해독제들은 대부분 제초제에 사용된다.
  • 1) 물리적 해독
    토양 중의 유해물질을 제거하는 목적으로 하는 물질에 활성탄이 있다.
    활성탄을 처리하는 방법으로는 토양혼화, 종자분의, 묘의 뿌리에 분의하여 정식하는 방법 등이 있다.
    활성탄은 여러 가지 화합물을 흡착하므로 약해를 줄일 수는 있으나, 작업상 번거롭고 제초효과가 떨어질 우려도 있으며, 또 상당히 많은 양을 사용해야 하므로 실용상 어려운 점이 있다.
  • 2) 약해경감제 이용
    토양처리 제초제는 표토에 처리층을 만들어 제초효과를 나타내고 있으나, 토양이나 강우조건 등에 의하여 약제가 아래 방향(뿌리)으로 이동하면 작물에 약해를 일으키며, 이동을 억제하면 약해는 경감된다.
    시마진 등 트리아진계 제초제에 증산억제제 OED(oxyethylene docosanol) 등을 처리하면 하방 이동을 줄일 수 있다.
    Diuron 등의 요소계 제초제에 계면활성제를 첨가해도 하방 이동이 줄어든다.
    어떤 화합물은 작물체내의 약해 유발물질을 해독하기도 하는데, 이를 해독제(antidote)라고도 한다.
    잘 알려진 해독제는 thiocarbamate계 제초제인 EPTC에 사용되는 R-25788이다.
    이것을 옥수수 종자에 분의하여 파종하면 EPTC 약해가 경감된다.
    EPTC는 옥수수 체내에서 글루타치온 conjugate와 시스테인 conjugate를 생성하는데, R-25788와 EPTC의 동시 사용으로 EPTC 대사가 촉진되어 해독효과가 나타난다.
    R-25788은 EPTC뿐만 아니라 알라클로르, atrazine 등의 제초제에 대해서도 약해경감 효과가 있다.
    R-25788 이외에도 thiocarbamate계 제초제 약해에 사용되는 NA(1,8-naphthalic anhydride)의 종자분의 효과는 R-25788보다도 먼저 알려졌고, 옥수수뿐만 아니라 벼 등에도 효과가 있었던 해독제였다.
    메톨라클로르, 프레틸라클로르 등 chloracetanilide계 제초제는 화본과 작물에 생육억제를 일으키는 수가 있다.
    이러한 약제에 CGA-43089를 처리하면 프레틸라클로르의 벼 약해, 메톨라클로르의 옥수수 약해가 경감된다.
    메톨라클로르의 경우 약해경감제를 제초제에 혼합하여 사용하는 것보다 종자에 분의하여 파종하고 뒤에 제초제를 처리하는 것이 효과가 좋았다고 보고하고 있다.
    CGA-43089는 트리아진계 제초제에 대해서도 약해 경감효과가 있다.
    논제초제 약해경감제로는 프레틸라클로르 제제에 혼합 사용되었던 펜클로림이 있다.
  • 3) 생리활성증진제 이용
    논 제초제 중 시메트린이나 부타클로르는 조건에 따라서는 벼에 약해가 있다.
    시메트린은 고온에서 잎 마름 증상을 보이고, 부타클로르는 벼를 얕게 심으면 생육억제가 나타나기 쉽다.
    이때 식물 호르몬의 일종인 브라시노라이드에 의하여 약해가 경감된다.
    브라시노라이드는 1979년 미국 농상무성 Grove 등에 의하여 유채 화분으로부터 분리정제된 것으로, 에테르형 스테로이드 구조를 가지고 있다.
    브라시노라이드는 원래 작물에 증수효과가 있는 것으로 주목되었지만, 그 후 많은 연구로 내한성(cold resistant), 내병성, 스트레스 내성 효과도 확인되고 있다.
    사실상 약해도 스트레스로 볼 수 있으므로 브라시노라이드의 생리활성 증진 효과가 약해를 경감하는 것으로 볼 수 있다.
    브라시노라이드 희석액에 묘를 침지한 다음 이앙한 벼는 뷰타클로르나 시메트린의 약해가 적었거나 회복이 빨랐다는 보고가 있다.
    탄산칼슘도 약해경감 효과가 있다.
(다) 사용 방법
  • 농약의 약해는 사용상 주의사항만 준수해도 상당히 줄어든다고 하지만, 현실적으로 쉽지가 않고 발생 원인도 다양하기 때문에 예상하지 못한 피해가 발생한다. 아직도 사용상 부주의로 인한 약해는 높은 비중을 차지하고 있다. 대부분은 적용 작물, 희석농도, 처리시기의 실수에 의한 것들이다.
  • 1) 살포 전 주의사항
    ㅇ 적용 작물, 처리시기(생육단계) 확인
    ㅇ 사용 가능한 품종 확인
    ㅇ 희석농도, 혼용가부 확인
    ㅇ 근접살포의 위험성 확인
    ㅇ 살포기구 점검
    ㅇ 기상예보에 유의
  • 2) 살포 시 주의사항
    ㅇ 희석액을 만들 때는 먼저 소량의 물에 녹인 다음 소정의 물을 더하여 농도를 조정한다.
    ㅇ 하루 중 기온이 높은 시간대에는 살포하지 않는 것이 좋다.
    ㅇ 불균일하게 살포되지 않도록 유의한다.
    ㅇ 바람 방향 등에 유의하고, 주변에 날아가지 않도록 한다.
    ㅇ 사용하고 남은 액을 용수로 등에 버리지 않는다.
    ㅇ 살포 기구는 살포 후 잘 세척하여 보관한다.
  • 3) 기타 고려사항
    토양처리 제초제는 복토심을 일정하게 하고, 가늘게 쇄토하며, 논에서는 물빠짐 정도에 알맞은 제초제를 선택해야 한다.
    작물의 재배 측면에서도 간접적으로 약해를 줄일 수도 있다.
    농약의 살포량을 줄일 수 있으면 약해의 가능성은 적어진다.
    재식밀도, 비배관리 등을 적절하게 하고 작물을 건강하게 생육시키는 것도 방법이다.
    또 연작을 하면 그 작물을 가해하는 병해충은 대체로 증가하고, 농약 사용량이 증가하게 된다.
    따라서 작부체계도 약해를 줄이는 방법이 될 수도 있다. 같은 농약을 연속 사용하면 대상 병해충이나 잡초에 저항성이 생기므로 효과가 떨어져서 살포량은 점차 증가하게 된다.
    한편 연용의 결과, 과수 등은 장기간 스트레스에 노출되므로 만성적인 약해 가능성도 있을 수 있다.
    연용은 약해 측면에서도 바람직하지 않다는 뜻이다.
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