유기물함량이 다른 감귤원 토양을 대상으로 GUS, RF 및 AF 값을 비교하여 감귤원에서 많이 사용되고 있는 농약 종류별 지하수 오염 잠재성을 평가하였다. GUS에 의하면 metribuzin과 metolachlor는 조사된 모든 토양통에서 용탈 가능성이 큰 것으로 평가되었으며, alachlor와 linuron도 대부분 토양에서 용탈가능성이 높은 것으로 평가되었으며 linuron의 경우에는 특히 비화산회토양에서 용탈의 가능성이 매우 높은 것으로 나타났다. Diuron과 diniconazole은 대부분 토양에서 용탈 가능성이 없는 것으로 평가되었고, chlorothalonil과 chlorpyrifos는 유기물 함량에 관계없이 용탈 가능성이 없는 것으로 평가되었다. RF에 의한 평가에서는 diniconazole, chlorothalonil, chlorpyrifos는 모든 토양에서, linuron과 diuron은 일부 비화산회토를 제외한 모든 토양에서 이동성이 매우 낮은 것으로 분류되었으며, metolachlor와 alachlor는 대부분의 토양에서 이동성이 보통인 것으로, metribuzin은 유기탄소함량이 낮은 토양에서 오염 잠재성이 있는 것으로 평가되었다. AF에 의하면 diniconazole, chlorothalonil, chloipyrifos는 화산회토, 비화산회토에 관계없이 지하수 오염 잠재성이 없는 것으로 평가되었으며, 반면 metribuzin은 화산회토, 비화산회토에 관계없이 오염 잠재성이 있는 것으로 평가되었다. Metolachlor는 비화산회토에서 지하수 오염 잠재성이 있는 것으로 평가되었고, alachlor, linuron 및 diuron은 유기물 함량이 낮은 일부 비화산회토에서만 지하수 오염 잠재성이 우려되는 것으로 나타났다. 농약의 용탈잠재성은 용해도, 흡착성, 잔류성 등의 약제 자체의 특성과 함께 유기물 함량, 투수성 등 토양의 물리화학적 특성에 따라서 결정된다. 본 연구의 결과를 보면 이러한 일반적인 원칙이 각 농약의 용탈잠재성 지수에 그대로 반영되었는데, 용해도가 높고, 흡착성이 약하며 잔류성이 긴 약제일수록 대부분의 토양에서 용탈잠재성이 큰 것으로 나타났다. 토양의 특성 중에서는 특히 농약의 흡착에 직접 영향을 미치는 유기물 함량이 용탈잠재성 지수를 결정하는 중요한 요인으로 볼 수 있는데, 본 연구의 결과에서도 일반적으로 유기물 함량이 높은 화산회 토양에서는 농약의 용탈잠재성이 비화산회토양에 비교하여 낮은 것으로 나타났으며, 용해도가 높고 흡착성이 매우 낮은 약제인 metribuzin의 경우에도 투수성이 상대적으로 높은 화산회 토양에서보다 투수성이 낮은 비화산회토양에서 용탈 가능성이 높게 평가된 것으로 보아 대부분 농약의 용탈잠재성을 결정하는데 있어 토양의 투수성 보다도 유기물 함량이 더욱 중요하게 영향을 미치는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 비화산회토를 위주로 한 유기물 함량이 낮은 토양이 분포된 지역의 지하수가 농약의 오염에 취약할 것으로 판단할 수 있으며, 이들 지역에서는 용탈잠재성이 높은 것으로 평가된 약제들의 사용을 최대한 제한함으로써 제주도 피하수의 농약 오염을 방지할 수 있을 것이다. 물론 제주도 감귤원에서는 토양의 유기물 함량과 약제의 흡착성을 우선적으로 고려하여 사용할 농약을 선택해야 할 것으로 보이나, 그 외 약제의 잔류성, 사용량, 사용시기와 함께 기후조건, 토양의 투수성, 토층이 깊이, 지하수 깊이 등의 지역적인 특성들이 농약의 용탈잠재성에 미치는 영향도 더욱 구체적으로 파악되어야 할 것이며 농약의 선택 과정에서도 이러한 특성들이 앞으로 고려되어야 할 것이다.
강원도 고랭지 경사지 경작지에서 채취한 토양의 토성(미사질식양토, 태백; 사양토, 횡성) 및 경사도(15%, 30%, 45%)별로 carbendazim, carbofuran, chlorpyrifos, cypermethrin, dimethomorph, diniconazole, endosulfan 등 7종의 농약을 처리한 실내 시험구에 인공강우하여 유출수 및 용탈수 그리고 강우 종료 후 토양 시료를 채취하였고, 이들 각각의 시료 중 농약 잔류량을 근거로 농약 이동특성을 파악하고자 본 연구를 수행하였다. 유출수 중 시간에 따른 농약 잔류량을 비교한 결과, 토성이 다른 두 토양과 모든 경사도에서 유사한 경향으로 수용해도가 가장 낮은 cypermethrin을 제외한 6종의 농약이 시료채취 초기 60분 이내에 최고 96% 이상 검출되었다. 용탈수 중 농약의 잔류량은 유출수와 유사한 경향을 보였으나 다소 낮은 농도로 검출되었으며, 특히 수용해도가 낮은 chlorpyiifos, cypermethrin, diniconazole 및 endosulfan은 시료채취 60분 이후에 검출되어 물 시료 중 농약 잔류량은 농약의 수용해도와 관련이 있음을 확인하였다. 토양 시료 중 농약 잔류량은 두 토양과 모든 경사도에서 $0{\sim}5$ > $5{\sim}10$ > $10{\sim}15$ cm의 순으로 표토에서 많이 검출되었으며, clay 함량이 높은 미사질식양토에서 더 높은 농약 잔류를 보였다. 경사도 및 시험구 상, 하단의 비교에서는 두 토양 모두에서 특별한 경향을 보이지 않았다. 물과 토양 시료 중 농약 이동성 비교 결과, 미사질식양토에서는 토양, 사양토에서는 물 시료로 더 많이 이동하는 것으로 나타나 두 시료간의 비교에서는 수용해도 보다 토성에 우선하는 것으로 나타났다.
토양 및 식물체 시료로부터 분리한 총 70개의 Fusarium속 균주를 감자 즙액배지와 쌀 고체배지에 배양한 다음 살균, 살충 및 제초활성 등의 생물활성을 조사하였다. 액체배지 시료들 중 한 가지 이상의 식물병에 대하여 80% 이상의 방제가를 보이는 것은 8개 시료였으며, 이 중 Fusarium sp. FO-80균주는 여섯 가지 병 중 벼.도열병, 밀.붉은녹병 및 보리 흰가루병 등 세 가지 식물병에 대하여 95% 이상의 높은 방제가를 나타내어 가장 항균활성이 높은 것으로 나타났다. 고체배지 시료에서는 21개의 시료가 80% 이상의 방제효과를 보였고, 이 중 가장 강한 항균활성을 보이는 F. equiseti FO-68균주는 벼 도열병, 토마토 역병 및 밀 붉은녹병에 대하여 95% 이상의 높은 방제효과를 보였다. 살충활성 실험결과 한 가지 이상의 곤충 및 응애에 대하여 80% 이상 살충효과를 보이는 것은 액체배지 시료 2개와 고체배지 시료 1개였다. F. oxysporum FO-61균주와 Fusarium sp. FO-80균주의 액체배지 시료는 복숭아혹진딧물과 배추좀나방에 대하여 각각 80% 이상의 살충효과를 나타내었고, Fusarium sp. FO-510균주의 고체배지 시료는 복숭아혹진딧물에 대하여 80%의 살충활성을 보였다. 그러나 액체배지와 고체배지 시료 모두 밭잡초에 대한 뚜렷한 활성은 보이지 않았다. 그리고 좀 개구리밥을 이용한 생물검정 결과 3개의 액체배지 시료가 배양액 1.25% 이하의 농도에서 70%의 제초활성을 보였고, 고체배지 시료 중에는 9개의 시료가 좀개구리밥 생장에 강한 억제 효과를 보였다. 한편, 여러 가지 생물활성에 대하여 상관관계를 조사한 결과 고체배지 시료와 액체배지 시료 모두 좀개구리밥에 대한 제초활성과 항균활성간에는 상관관계가 있는 것으로 나타났다.
Phoma sp.에 의한 대추나무 점무늬병 방제용 살균제를 선발하기 위하여 모두 26종의 살균제를 대상으로 $250{\mu}g\;a.i./m{\ell}$ 의 농도에서 균사생장을 조사한 결과 benomyl 등 8종의 살균제가 균사생장 억제효과를 보였다. 이들 8종의 살균제에 대하여 균사 최소생장억제농도 (MIC)와 포자발아억제력을 조사하였는데, myclobutanil 등 3종은 포자발아억제력은 우수하였으나 포장에서 사용시의 권장농도보다도 높은 MIC 값을 보여 이들을 제외한 5종 (benomyl, iminoctadine-triacetate (IT), iprodione과 propineb 합제 (IP), thiophanate-methyl과 triflumizole 합제 (TT), carbendazim과 kasugamycin 합제 (CK)에 대하여 온실에서 예방효과와 치료효과를 검정하였다. Benomyl, CK, TT 등의 MIC는 $10-50{\mu}g\;a.i./m{\ell}$ 사이에 있음이 확인되었으며, IP와 IT의 MIC는 $50-250{\mu}g\;a.i./m{\ell}$이었다. 또한 포자발아 억제시험 결과 IT는 $0.4{\mu}ga\;.i./m{\ell}$의 농도에서 99%, 그리고 CK와 TT는 $10{\mu}g\;a.i./m{\ell}$에서 90% 이상의 포자발아를 억제하였으나, benomyl과 IP는 $10{\mu}g\;a.i./m{\ell}$에서 각각 22.8%와 9.2%라는 낮은 억제율을 보였다. 예방효과시험에서 CK와 TT는 모두 권장 농도 (1,000 ppm)에서 70% 내외, 배량 농도 (2,000 ppm)에서 90% 내외의 방제 효과를 보였고, benomyl은 2,000 ppm, IP는 4,000 ppm, IT는 8,000 ppm에서 70% 내외의 병 방제 효과를 보였다. 치료효과시험에서는 각 살균제를 1,000 ppm으로 처리하였을 때 benomyl이 90% 이상의 방제가를, 그리고 CK와 TT가 70-80%의 방제가를 보였다. 반면에 IP는 2,000 ppm에서도 방제가가 6.7%로 매우 낮았으며, IT는 전혀 방제효과가 없었다. 더구나 IT 는 예방 효과 시험과 치료 효과 시험 모두에서 약해를 보였다. 따라서 대추나무 점무의병의 방제약제로는 benomyl이 가장 적합한 것으로 밝혀졌으며, 저항성 균의 출현 등을 저지하기 위해서 병이 발생하기 전에는 CK나 TT를 사용하고, 병이 발생한 이후에는 benomyl을 사용하는 것이 바람직할 것으로 생각한다.
시설채소 재배지 토양에서 합리적인 토양관리 방안 마련에 필요한 기초자료를 얻고자, 집적된 인산의 수용성 특성과 이를 포화 침출액법 및 기존의 여러 가지 분석방법에 의한 유효인산과의 관계를 비교 검토하였다. 또한 포화 침출액이 전기전도도($EC_e$)와 (1:5) 전기전도도 사이외 상관관계를 구명하였다. 시료는 강원도 춘천시, 원주시, 홍천군, 횡성군 지역의 시설채소 단지에서 169개 지점의 토양을 채취하였고, 이들의 유효인산 및 전기 전도도 등의 화학적 특성을 분석하였다. 토양의 포화 침출액의 인(P) 농도의 범위는 $0.02{\sim}34mg\;L^{-1}$로 평균 $8mg\;L^{-1}$ 이었다. Lancaster법에 의한 토양의 유효인산($P_2O_5$) 함량 범위는 $136{\sim}3,389mg\;kg^{-1}$ 이었으며, 평균 $1,261mg\;Kg^{-1}$이었다. 수용성 인산의 함량은 $2{\sim}118mg\;kg^{-1}$ 범위로 평균 $39mg\;kg^{-1}$ 이었다. 포화침출액의 인산농도(Y)와 Lancaster법에 의한 토양의 유효인산 함량(X) 사이에는 유의성있는 관계가 있었다 (Y=-5.075+0.018X, $r=0.662^{***}$, P<0.01). 토양 중 수용성 인산 유출에 의한 수질오염 부담을 경감시키기 위해서, 포화 침출액 중의 수용성 인의 농도를 $1.0mg\;L^{-1}$이하로 유지하여야 하는데, 이 농도는 Lancaster법 추출에 의한 토양 유효인산 함량 $337mg\;Kg^{-1}$에 해당되었다. 포화 침출액의 토양 전기전도도 ($EC_e$)는 1:5 전기전도도 $EC_{1:5}$와 유의한 정의 상관관계를 나타냈으며 그 기울기가 12.2이었다.
수산화철 및 알루미늄 광물을 함유하는 토양의 물리화학적 및 표면 전하의 특성을 보다 정확히 이해하기 위하여 $FeCl_3$와 $AlCl_3$ 용액으로부터 두 종류의 수산화철광물(A와 B) 및 수산화알루미늄 광물을 합성하였다. X-ray 회절분석에 의하여 수산화철 A광물은 무정형, B광물은 다량의 무정형과 함께 goethite광물이 존재하는 것으로 밝혀졌다. $105^{\circ}C$에서 건조한 결과 A광물은 소량의 무정형과 함께 akaganeite 광물, B광물은 순수 goethite로 변하였다. 한편 합성된 수산화알루미늄 광물은 gibbsite와 bayerite 광물이 약 7:3의 비율로 혼합된 것으로 밝혀졌다. 유리 또는 무정형의 철과 알루미늄을 선택적으로 용출하는 것으로 알려진 dithionite와 oxalate용액을 이용하여 이들 수산화물을 세척한 결과 dithionite가 철 용출력은 가장 강했으나 oxalate에 의한 알루미늄 용출만이 수산화알루미늄 광물중의 무정형 광물 함량을 감소하고 결정성 광물의 결정도를 높였다. 타 광물과 달리 수산화철 A광물에서 dithioite에 의한 철의 용출이 가장 많았으나 냉동건조를 제외한 건조($105^{\circ}C$의 열건조 및 $P_2O_5$ 건조)에 의하며 그 용출량이 급격히 감소하였다. 수산화철 A광물의 표면적이 가장 컸으며 역시 냉동 건조를 제외한 건조처리에 의하여 그 표면적이 현저히 감소하였고, 이들 광물중의 점토($2{\mu}m$이하)함량도 표면적의 변하와 같은 경향을 보였다. 또한 표면 전하의 절대량 발달도 수산화철 A광물이 가장 컸으며 이들 광물들의 등전점은 각각 수산화철 A광물이 8.0-8.5사이, B광물이 7.5-8.0사이로써 높았고 수산화알루미늄 광물이 5.5-6.0 사이로써 낮았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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