Editorial Board

대상농약인 Hexaconazole·thifluzamide 입제 3(2+1)% (팜한농, 한국)는 시중 농약상에서 구입하였고, 농약처리 및 재배이력은 Table 1에 나타내었다. 전북 정읍시 신태인읍 백산리 소재 실험포장의 토양특성은 Table 2에 나타내었다.

비닐 온실에서 PBI 6, 28 및 64일 각각의 처리구에 무처리 토양 1 kg과 농약을 폴리에틸렌 백에서 섞어 토양에 고르게 뿌린 다음 쇠스랑으로 표면을 긁어 섞이도록 하였다. 상추 정식 전까지 잡초관리를 위하여 비닐로 피복하고 점적호스를 5줄로 설치하여 점적관수하면서 작물 재배조건과 유사하게 관리하였다. 정식 직전에 앞에서 처리된 제초용 피복 비닐과 점적호스를 제거한 후 토양을 두 가지 방법으로 경운하였다. 쇠스랑으로 토양을 5 cm 깊이까지 혼화하거나(방법 1), 소형 관리기로 15 cm 깊이로 경운하였다(방법 2). 쇠스랑 날의 길이는 약 5 cm이고, 관리기에 부착된 날의 길이는 약 15 cm이었다. 경운 후에 점적호스를 다시 5줄로 설치하고 비닐로 피복한 다음 상추를 4줄로 정식하였다. 상추 재배와 관련된 다른 사항은 농가 관행에 따랐다. 각 처리구의 크기는 폭 1.2m, 길이 14m이며 완충구역은 폭 1.2m, 길이 2m이었다. 처리구 16.8m² 면적에 농약 67 g을 각각 처리하였다. 시험작물은 축면상추로 품종명은 선풍포찹적축면(권농종묘, 한국) 이다.

상추는 잎을 연속 수확하지 않고 정식 후 19일과 27일에 포기별로 수확하였는데, 포기별 상추 잎 무게가 19일은 26-32 g, 27일 39-48 g으로 7일간 개체 무게가 증가하였다. 처리 당 12개체를 2반복으로 채취하였다. 정식 후 27일 시료 중 1반복은 하엽을 개체별로 2~3장 분리하여 하엽 시료로, 나머지 잎을 상엽 시료로 구분하였다. 변질 잎과 줄기를 제거하고 드라이아이스와 혼합하여 마쇄한 시료를 분석 전까지 –10^oC 냉동고에 보관하였다. 토양시료는 상추 수확 일에 처리별로 8지점에서 15 cm 깊이까지 채취한 것을 혼합하고, 음건하여 2mm 체로 거른 후 분석에 사용하였다.

농약표준용액으로는 hexaconazole과 thifluzamide 각각 1,007mg/L와 997 mg/L stock solution (AccuStandard, Connecticut, USA)을 사용하였다. 시료 추출과 기기분석에 사용된 acetone, acetonitrile, methanol은 HPLC급 (Burdick & Jackson, Michigan, USA)을 사용하였고, sodium chloride와 sodium sulfate anhydrous는 GR급을 사용하였다.

Hexaconazole과 thifluzamide 정량용 표준검량선은 Son et al. (2020)이 제시한 방법대로 작성하였는데, 토양분석의 경우는 0.005, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5 mg/L 범위에서 5-6 수준이었고, 상추분석의 경우에는 0.005, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5 mg/L 범위에서 6 수준이었다. 각 농도 수준별 working solution 1 mL를 분취·농축하여 용매를 제거한 후 추출·정제과정을 거친 무처리 시료 추출액 1 mL로 재용해하여 matrix matched standard solution을 조제하였다. 시료 분석 전·후 표준용액을 분석하여 크로마토그램의 피크 면적을 기준으로 협차방정식 표준검량선을 작성하였다.

상추 및 토양 시료의 추출, 정제, 분석은 Son et al. (2020)이 제시한 방법과 동일하게 수행하였다.

토양과 상추 중 시험대상 농약의 회수율 시험은 Son et al. (2020)이 제시한 시험방법과 동일하게 수행하였다.

상추 회수율 시료는 hexaconazole과 thifluzamide 0.1 mg/L 또는 1.0mg/L 표준용액을 무처리 상추 10 g에 1mL씩 첨가하여 잔류량이 0.01mg/kg 또는 0.1mg/kg이 되도록 준비하였다. 처리된 상추시료를 위의 잔류분석법으로 분석하여 회수율을 산출하였다.

토양 회수율 시료는 hexaconazole의 경우 0.2mg/L 또는 2 mg/L 표준용액을 무처리 토양시료 20 g에 1mL씩 첨가하여 잔류량이 0.01 mg/kg 또는 0.1mg/kg이 되도록 하였고, thifluzamide는 0.2mg/L 또는 4mg/L 표준용액을 같은 방법으로 처리하여 잔류량이 0.01mg/kg 또는 0.2mg/kg이 되도록 하였다. 처리된 토양시료를 위의 잔류분석법으로 분석하여 회수율을 산출하였다.

5 cm 혼화처리와 15 cm 경운처리 방법에 따른 잔류량을 조사하여 대응하는 두 처리구 평균을 대응표본 t-검정(양측 검정, p ≤ 0.05)으로 비교하였다. 농약 처리 후 수확일자별로 두 잔류량 간 차이를 하나의 변량으로 보고 변량간의 차이를 검정하는 방식을 취하였다. 통계 프로그램으로 엑셀을 이용하였다.

농약 처리와 상추 재배기간 동안의 일평균기온은 27.6 ± 2.4^oC이었고, 일평균습도는 88.5 ± 7.4% 범위이었다(Table 1).

수확 상추의 평균무게는 Table 4와 같았으며, 상품성이 있는 상태로 시험목적에 적합하다고 판단되었다.

분석법의 기기분석 조건에서 상추와 토양의 matrix matched standard solution 검량선은 상관계수 0.99 이상의 직선성을 보였다. 상추와 토양 중 hexaconazole의 회수율은 정량한계(0.01 mg/kg) 수준에서 95.0 ± 2.6%와 86.4 ± 3.5%, 0.1 mg/kg 수준에서 91.1 ± 2.2%와 93.7 ± 2.5%이었다. 상추 중 thifluzamide의 회수율은 0.01mg/kg 수준에서 115.1 ± 5.2%, 0.1 mg/kg 수준에서 102.9 ± 1.6%이었고, 토양 중 thifluzamide의 회수율은 정량한계(0.01 mg/kg) 수준에서 100.0 ± 1.5%, 0.2 mg/kg 수준에서 83.5 ± 4.6%이었다. 확립된 분석법은 상추와 토양 시료 중 hexaconazole과 thifluzamide의 분석에 적합하다고 판단되었다.

방법 1과 방법 2의 상추 가식부 평균무게(Table 4)를 대응표본 t-검정한 결과 p 값이 0.119로 산출되어 통계적 유의성이 없어 경운 깊이가 상추의 생육에는 영향을 미치지 않은 것으로 판단되었다.

상추 포기를 수확하여 가식부 잎 전체를 분석한 농약잔류농도는 Table 5와 같았다. 상추 잎 중 농약잔류량은 처리방법 1에서 hexaconazole 0.02-0.05 mg/kg, thifluzamide <0.01-0.02 mg/kg이었다. 처리방법 2에서 hexaconazole 0.01-0.05 mg/kg, thifluzamide <0.01-0.02 mg/kg이었다. 농약처리 방법 1과 방법 2의 두 잔류농도를 대응표본 t-검정한 결과 hexaconazole 농약 농도 차이는 ts = 3.16으로 t_0.05(5)= 2.57보다 크고 t0.01(5)= 4.30 보다 작은 값이므로 95% 신뢰수준에서 통계적으로 유의성이 인정되어 5 cm 혼화 처리가 15 cm 경운 처리보다 잔류량이 높은 것으로 나타났다. Thifluzamide의 농도는 정량한계(0.01 mg/kg) 미만 시료가 많아 통계적으로 비교하지 못하였으나, 6쌍의 시료 중 thifluzamide가 정량한계 이상으로 검출된 빈도는 방법 1에서 4회 및 방법 2에서 2회로 5 cm 혼화 처리에서 높았다.

각 처리구별 상추 가식부 잎 전체의 평균 무게(Table 4)와 잔류농도(Table 5)를 곱하여 개체별 가식부의 평균 농약량을 Table 6으로 나타내었다. 농약처리 방법 1과 방법 2의 상추 개체별 hexaconazole 잔류량 차이를 대응표본 t-검정한 결과 ts = 2.13으로 t_0.05(5) = 2.57 보다 작은 값이므로 95% 신뢰수준에서 통계적 유의성이 없어 상추 가식부로 흡수된 hexaconazole 약량은 경운 깊이에 따른 차이가 인정되지 않았다.

정식 후 27일 상추 잎의 위치별로 잔류농도를 조사한 결과를 Table 7에 나타내었다. 하엽 중 hexaconazole의 농도는 방법 1에서 0.04-0.06 mg/kg, 방법 2에서 0.02 mg/kg 수준이었다. 그러나 방법 1의 하엽 최대값 0.06 mg/kg은 전체 잎 0.04 mg/kg의 2배 수준 이내였다. 하엽 중 thifluzamide의 농도는 방법 1에서 0.01-0.04 mg/kg, 방법 2에서 정량한계(0.01 mg/kg) 이하였으며, 방법 1의 하엽 최대값 0.04mg/kg은 전체 잎 0.02 mg/kg의 2배 수준이었다. 상추 잎의 잔류농도는 hexaconazole과 thifluzamide의 잔류허용기준 3mg/kg과 0.2 mg/kg 미만이었다.

PBI별 상추 잎 중 잔류농도는 정식 6, 28 및 64일전 처리에서 hexaconazole의 경우 각각 0.01-0.03, 0.01-0.03, 0.01-0.05 mg/kg 수준이었고, thifluzamide의 최고 잔류농도는 0.01, 0.01, 0.02 mg/kg이었다(Table 5). 두 농약간의 상추잎 중 잔류수준의 차이는 처리약량에 비례하였는데. 이러한 결과는 토양 중 dinotefuran의 초기 잔류량이 높을수록 무뿌리와 잎에 흡수된 농약의 양도 증가하였다는 보고(Kwak et al., 2017)와 일치하였다.

토양을 15 cm 경운한 후 정식한 상추의 thifluzamide 잔류량은 PBI 6일과 28일 처리에서는 정량한계(0.01 mg/kg) 미만이었으나, PBI 64일 처리에서는 0.01-0.02 mg/kg으로 나타났다(Table 5). 일반적인 예상과는 반대로 농약처리 기간이 36일 또는 58일이나 앞섰던 처리에서 상추 잎 중 잔류량이 높게 나타난 것은 본 연구에 사용된 서방형(slow release) 농약의 방출 특성과 관련된 것으로 추론할 수 있다. 서방형입제는 부자재인 결합제의 종류와 함량을 조절하여 붕괴성이나 기타 물리성을 변화시킬 수 있는데(RDA, 2019b), 그에 따라 농약성분의 토양용액으로의 방출이 지연되어 작물 중 최대 잔류량 도달 시점이 늦어질 수 있음을 시사하였다. 그러나 토양용액 중 잔류량을 조사하지 못하여 방출 특성에 대한 추정을 뒷받침하지는 못하였다.

농약의 이론적 처리농도는 토양 가비중을 1로 가정하고 단위면적당 살포량을 토양 채취 깊이로 나누어 계산하였다. Hexaconazole을 예로 살펴보면 단위면적당 살포량은 0.8 kg a.i./ha이고 토양시료 채취 깊이가 15 cm이므로 토양 중 농도는 0.8kg a.i./(10,000m²)/(0.15 m)/(1,000 kg/m³) = 0.53 mg/kg이다. Thifluzamide의 경우는 살포량이 0.4 kg a.i./ha이므로 이론적 처리농도는 0.27 mg/kg이 된다.

수확시기의 토심 약 15 cm까지의 토양 중 hexaconazole과 thifluzamide의 농도는 각각 0.18-0.31 mg/kg과 0.10-0.21 mg/kg 수준이었다(Table 8). 수확시기의 토양 중 hexaconazole과 thifluzamide의 잔류수준은 각각 이론적 농도의 34-58%와 37-78% 수준이었다. 이러한 결과는 hexaconazole과 thifluzamide의 야외조건 50% 소실 소요일수(DT₅₀) 평균이 각각 114일과 39일이었고, thifluzamide의 DT₅₀값의 범위가 21-82일이라고 한 일본의 농약평가 결과(FSCJ, 2015; FSCJ, 2016)와 같은 범위 안에 있다고 생각된다(Appendix 1).