최근 내분비장애 추정물질의 분류를 위해 많은 시험법이 연구되고 있으며 미국 EPA와 OECD에서는 시험법을 설정하려고 노력하고 있다. 추후 기등록농약에 대한 자료요구 또는 신규 등록농약 적용 등록기준의 추가 등을 고려하여 내분비계장애 추정물질 관련 OECD와 EPA에서 권장하는 시험법을 확립하고자 본 연구를 수행하였다. 시험약제를 30일간 경구 투여하여 조사한 결과, metribuzin 투여 수컷에서 부고환, 전립선, 정낭의 중량이 증가하였고 갑상선에서는 유의한 중량변화가 나타나지 않았다. 암컷에서는 갑상선의 중량 감소가 나타난 반면에 생식장기 중량에는 유의적인 변화가 없었다. Metribuzin 투여수컷에서 testosterone이 100 mg/kg/day 처리수준에서 감소하였고 FT4가 50, 100 mg/kg 수준에서 증가하였다. 암컷에서는 T3가 50, 100 mg/kg/day 수준에서 증가하여 갑상선 호르몬에 영향이 나타나는 것을 볼 수 있었다. 시험세포를 이용한 시험결과, 시험약제를 1 nM에서 1,000 nM까지 처리하였을 때 음성대조군과 비교할 때 metribuzin은 106-122%의 영향을 나타내어 세포이용시험에서는 metribuzin이 갑상선 호르몬성 영향을 보인 것으로 나타났다. 항갑상선 호르몬성 영향 시험에서는 시험약제 100 nM과 T4의 혼합 처리시 metribuzin은 양성 대조군과 비교하여 감소하여 항갑상선 호르몬성 영향을 나타내었다. 본 시험을 통하여 OECD TG 407과 EDSTAC에서 권고하는 pubertal assay와 수의과학 검역원에서 제조한 HeLaTRE cell을 이용한 in vitro 시험이 갑상선 호르몬성 영향 검색 시험으로 활용될 가능성이 있는 것으로 사료되었다.
본 시험은 1980년도에 전남대학교 시험포장에서 수행된 것으로서, Metribuzin의 처리시기에 따른 품종반응차이를 알기 위하여 광교외의 5대두품종과 Pre-sowing 외에 4처리 시기를 공시하여 작물의 초기생육반응을 조사하여 다음의 결과를 얻었다. 1. 공시품종내에서는 약제에 대한 저항성 차이가 뚜렷하지 않았다. 2. 품종차이보다는 약제처리시기에 따른 반응차이가 헌저하였으며, 대부분 대두품종의 저항성 크기는 E. Post-emg.< L.Post-emg $\ll$re-sowing=Control의 순으로 컸다. 3. Metribuzin의 약해 Symptom은 주당엽수 < 초장 $\ll$주당분지수의 순으로 뚜렷한 감소를 보이는 특징이었다. 4. 우리나라 대두품종에 대한 Metribuzin의 사용은 Pre-sowing이나 Pre-emg.가 추천되며, 특히 Pre-sowing에 대한 토양혼화법 연구와 단제보다는 혼용처리의 이점을 찾을 필요가 있다.
대두용 제초제로서 사용되고 있는 Alachlor, Linuron 및 Metribuzin에 대한 대두의 품종간 약해반응을 검토하기 위하여 한국품종 20종, 일본품종 10종과 미국품종 10종을 공시하여 각각 두 수준의 제초제 농도에서 약해정도를 조사하였으며 그 효과는 다음과 같다. 1. Alachlor 120, 240g / 10a 처리하였을 때 대두품종간 약해반응의 차이는 뚜렷하지 않았으며 경남 2 호, Ugodaiz, Ryooku 27, Kokesijiro, Iwade 2, Musumejiro, Lee와 Kirin 5에서 경미한 약해를 나타냈다. 2. Linuron 62.5g/10a을 처리한 경우 Ryooku27을 제외 한 대부분의 품종은 경미한 약해를 보이거나 혹은 전혀 약해를 나타내지 않았지만 125g/10a을 처리함에 따라 Ryooku 27과 Musumejiro는 고사되있고 광묘, Noki 1, Kokeijiro와 Kirin 5는 심한 약해를 받았다. 특히 공시된 일본품종은 한국품종과 미국품종에 비하여 약해가 더 심하게 나타난 경향이었다. 3. Metribuzin 50g/10a을 처리함에 따라 경남 002, Toyosuzu, Noki 1, Iwade 2와 Hampton은 고사되였고 충북백외 4품종도 심한 약해를 받았다. 한편 100g/10a을 처리하면 수원 6002, Musumejiro, Lee와 Little Wonder를 제외한 모든 품종에서 약해를 보였으며 특히 경남 002외 12품종은 고사되었고 수원 6004외 6품종도 심한 약해를 받았다. 4. Metribusin은 전반적으로 Alachlor와 Linuron에 비하여 품종간 약해반응이 민감하였으며 대두에 대한 안전성의 폭도 매우 좁은 것으로 인정되었다.
SFSI (Solvent free solid injector)를 이용하여 추출과 정제과정이 필요없는 신속한 농약잔류분석법을 개발하고, 이 분석법의 실효성 여부를 확인하고자 내분비계장애추정농약으로 알려진 endosulfan, metribuzin, trifluralin, 그리고 vinclozolin의 작물 중 잔류양상을 분석하였다. SFSI에 주입된 시료는 동결건조 후 사용하였으며, SFSI에서 시료의 충분한 기화를 위한 pre-heating time을 조사한 결과 endosulfan과 trifluralin은 1 분, metribuzin은 10 분, vinclozolin은 5 분이었다. 또한 농약들의 최소검출량은 endosulfan, metribuzin, trifluralin 그리고 vinclozolin에서 각각 0.05, 0.1, 0.05, 0.05 ng이었다. 분석대상농약의 작물별 회수율은 배추 중 endosulfan은 74%, 상추 중 metribuzin은 $98{\sim}107%$, 시금치 중 trifluralin은 $86{\sim}95%$, 그리고 고추 중 vinclozolin은 $94{\sim}95%$이었다. 현장시료에 적용해 본 결과 상추에서 metribuzin이 0.6 ng/mg 수준으로 검출되었다.
남부지방(南部地方) 맥후작대두단포장(麥後作大豆團場)의 잡초(雜草)를 방제(防除)하기 위하여 발생전토양처리제(發生前處理土壤處理劑)인 Alachlor와 metribuzin, 발생후경엽처리제(發生後莖葉處理劑)인 Acifluorfen과 Bentazon의 4약제(藥劑)를 4조합(組合)의 체계처리(體系處理)로 공시(供試)하여 적용가능성(適用可能性)을 검토(檢討)하였다. 시험(試驗)은 피와 바랭이가 우점(優占)하는 조건하(條件下)에서 수행(遂行)되었으며, 약제처리(藥劑處理)에 따른 작물약해(作物藥害)는 Metribuzin과 Acifluorfen에서 경미(輕微)한 정도(程度) 나타났으며 입묘(立苗) 및 생장(生長)에의 영향은 없는 것으로 나타났다. 각(各) 조합(組合)의 약제처리(藥劑處理)가 0.5~0.75kg/ha인 곳에서는 파종후(播種後) 60일(日)에 어느 체계(體系)에서도 만족스런 방제효과(防除效果)가 인정(認定)되었다. 제초효과면(除草效果面)(60 DAS) 에서의 체계처리(體系處理)된 약제간(藥劑間)의 상호작용성(相互作用性)은 Metribuzin보다 Alachlor 체계(體系)에서 뚜렷하였으며, 대체로 각(各) 약제(藥劑) 0.25~0.5kg/ha 범위(範圍)에서 협력적(協力的)인 효과(效果)를 나타내는 경향9傾向)이었다. 그러나 대두성숙기(大豆成熟期)의 작물생장량(作物生長量)과 수량(收量)을 조사(調査)한 결과(結果)로는 각(各) 약제(藥劑)의 0.75kg/ha 수준(水準)에서 처리효과(處理效果)가 향상(向上)되고 있었으며 Bentazon 보다는 Acifluorfen의 발생후경엽처리(發生後莖葉處理)에서 유의적(有意的)인 경향(傾向)이 있다. 이는 파종후(播種後) 60일(日) 이후(以後)의 토양잔유성제초효과(土壤殘留性除草效果) 및 이에 따른 잡초경합해(雜草競合害)의 차이(差異)에 따른 결과(結果)로 해석(解析)이 되었다.
토양 유기물함량이 다른 감귤원 토양 19개 토양통에서 30개의 토양시료를 채취하여 8개 농약에 대한 흡착특성을 분석하였다. 흡착형태 alachlor와 chlorpyrifos는 C형, diuronn과 diniconazole은 L형, metribuzin, metolachlor 및 linuron은 유기탄소 함량이 증가함에 따라 S, C 및 L형이 복합적으로 나타났으며, chlorothalonil은 유기탄소 함량에 따라 C, S, L 및 H형이 모두 나타났다. metribuzin, metolachlor 및 alachlor의 분배계수 값은 $10\;L\;kg^{-1}$ 이하로서 유기탄소 함량이 증가함에 따라 직선적인 형태로 높아졌다. linuron, diuron 및 chlorothalonil의 분배계수 값은 60, 200 및 $400\;L\;kg^{-1}$ 이하에서 지수 형태로 증가했으며, diniconazole과 chlorpyrifos는 로그 형태로 증가하였다. Freundlich식의 Kf 값도 유기탄소 함량이 많아짐에 따라 분배계수 값과 거의 유사한 형태로 증가되었으나 분배계수 값에 비해 직선성이 컸다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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