서론
기능성 농산물의 선호와 기후온난화로 인하여 새로운 작목 재배의 필요성이 증가하고 있다. 대안으로 소면적 작물이 다양하게 재배되고 있으나 등록된 제초제가 없어 농업현장의 애로사항으로 지적되어 왔다. 소면적 작물 중에 농가에 고소득을 주는 작물을 파악하고 적정 농약을 선발하여 병해충 및 잡초 피해를 최소화가 필요하다(Lee et al., 2012). 등록된 제초제를 다양한 작목별 작부체계에 대응하는 연구에는 많은 비용과 시간이 필요하다. 만약 이러한 사전 연구가 이루어지지 않고, 사용제초제를 적용할 경우 작물에 대한 약해 및 잡초에 대한 약효의 감소의 문제가 있어 올바른 연구를 통한 실용적인 제초기술의 체계 확립이 필요하다(Guh, 1990). 팥 재배면적은 1969년 39.8천 ha를 최고로 이후 급격히 감소하여 2010년에 4,238 ha까지 감소하였다가 최근 2015년에 4,883 ha로 증가하는 추세로 이모작 재배 확대와 주산지 중심 규모화가 추진되고 있고, 생력기계화로 부족한 노동력 해소와 생산비 절감을 위한 연구가 추진되고 있다. 팥은 제초제에 대한 약해의 민감성과 초기의 느린 생장으로 인한 잡초와의 경합력이 약하다(Hong et al., 1991). 팥에서의 제초제 개발은 저수익성 때문에 새로운 투자나 기술 수용이 어렵고, 영농조건이 불리하기 때문에 새로운 기술을 적용하기도 어려운 실정이다.
국내에서 팥 재배시 발생에는 잡초에 대한 방제연구로 광엽잡초는 terbutryn, 화본과 잡초는 trifluralin, terbutryn, 그리고 pendimethalin 등을 선발하였으나(Hong et al., 1991), 실제 제초제 적응 품목에는 등록이 되지 않았다. 2019년부터 도입되는 농약허용물질목록관리제도(PLS, positive list system)가 시행됨에 따라 작물에 등록되지 않은 농약의 사용이 법적으로 금지됨에 따라 소면적 작물의 경우 사용 가능한 제초제가 없는 실정이다(Kim et al., 2018). 밭에는 300종 이상이 되는 다양한 잡초들이 발생하므로 토양처리제 1회로 방제하기에는 어려움이 있으며, 특히 바랭이 등 화본과 초종들이 우점시 경엽처리제로 체계처리에 의한 방제 기술이 필요하다(Park et al., 2003). 우리나라 팥 재배 주산지에서 발생하고 있는 잡초는 17과 35종으로 잡초의 형태별로는 광엽잡초가 30종, 화본과가 4종, 방동사니과가 1종으로 조사되었다(Hwang et al., 2017). 또 콩 등 등록된 제초제 토양처리제와 신규물질에 대한 팥과 같은 소면적 작물에 제초제 등록 및 등록변경이 요구되고 있다. 팥의 재배면적이 증대되고 있는 상황에서 생산비 절감 및 안정생산을 위하여 국내 등록된 제초제 중에 등록변경으로 농가에 적용할 수 있는 제초제의 약량별 탐색 및 선발을 통해 팥 적용 가능 제초제의 약효 및 약해를 평가하 고자 하였다.
재료 및 방법
팥 적용 가능 제초제 탐색 및 선발
팥 적용 제초제 선발은 온실에서 59.5 cm × 35 cm 의 폿트에 팥(Arari, RDA, Korea)을 파종한 후 콩, 옥수수, 땅콩, 감자에 등록된 10종을(입제 clomazone, 수화제 linuron, metribuzin, napropamide, 유제 dimethenamid-P+pendimethalin, ethalfluralin, metolachlor, pendimethalin, s-metolachlor, trifluralin) 처리하였다. 또, 추후 등록의 가능성을 검토하기 위해 imazamox와 metazachlor 유효성분을 처리하였다(Table 1). 포장 시험은 파종 3일 후에 폿트 실험을 통해 선발된 metazachlor, metolachlor, metribuzin, napropamide, s-metolachlor, 그리고 trifluralin를 기준량과 반량으로 처리하였으며, 난괴법 3반복으로 하였다(Table 1). 약해 조사는 약제처리 10일과 20일 후에 농사시험연구 조사 기준(RDA, 2003)에 의거하여 팥의 생육단계별 초장, 수량구성요소를 조사하였다. 토양이화학검정을 위해 포장 시험 전 토양을 채취하여 농촌진흥청 토양화학분석법으로 분석하였다. 수집된 데이터는 SAS 프로그램(V 9.2, Cary, USA)의 PROC ANOVA procedure를 이용하여 Duncan의 다중범위검정법(Duncans multiple rage test, DMRT)을 통해 평균값을 5% 유의수준에서 비교하였다
|
Table 1. The time and dose of herbicides treatment in crop field. 
|
|
GR: gradule; WP: wettable powder; EC: emulsifiable concentrate; SC: suspension concentrate; DAS: days after seeding. |
팥 적용 가능 선발 제초제의 체계처리
팥 적용 가능 제초제 선발을 위한 체계처리는 온실에서 선발된 토양처리와 경엽처리 제초제를 조합하여 처리하였다. 체계처리는 토양처리제 napropamide, metribuzin, trifluralin은 파종 3일 후, 경엽처리는 clethodim를 파종 15일 후에 처리하였다. 주요 조사내용은 체계처리 후 10일경에 잡초발생량을 조사하였으며, 약해는 약제살포 후 약해정도 및 증상을 조사하였다. 팥의 생육특성 및 수량구성요소 등은 토양처리제와 동일하였다.
결과 및 고찰
팥 적용 가능 제초제 탐색 및 선발
폿트 실험은 제초제의 기준량 처리에서 12개 제초제의 출현률, 약해 및 증상을 보면, 출현률의 경우 s-metolachlor와 metolachlor, linuron, metribuzin, pendimethalin, ethalfluralin, trifluralin, imazamox, 그리고 metazachlor 9개 제초제는 90% 이상으로 높았으며, clomazone, dimethenamid-P+pendimethalin는 80%였으며, napropamide는 60%로 낮았다. 약해는 3이하가 linuron, metribuzin, ethalfluralin, trifluralin, dimethenamid-P+pendimethalin, napropamide, imazamox, metazachlor 이었고, 약해 4이상은 clomazone, 그리고 pendimethalin 이었다(Table 2). 폿트 시험에서의 약해 증상으로는 엽기형, 생육억제, 그리고잎 황화 등이었다. 토양처리제의 대부분이 작물과 잡초간에 내적 선택성이 있어서가 아니라 시간적, 위치적 차이에 의한 선택성으로 처리하는 것이므로 작물생장에 약해를 유발시킬 수 있다고 하였다(Kim et al., 1992).
|
Table 2. The effect of herbicides treatment on emergence rate and plant length of adzuki. 
|
|
zNapropamide, Metazachlor: only Phytotoxicity |
포장의 토양이화학성 분석 결과, 토양 pH는 5.0 범위이었으며, 유기물은 18.4 g kg-1, 인산은 양호한 지점이 146.1 mg kg-1이었다(Table 3). 포장 실험은 폿트 실험에서 수량에 영향을 미치지 않을 정도로 보인 trifluralin, s-metolachlor, metazachlor를 대상으로 하였다. 출현율은 trifluralin이 85%를 보였으며, 나머지 제초제는 90% 이상으로 기준량 및 반량처리에서 차이를 보이지 않았으며, 약해의 경우 s-metolachlor는 기준량 살포에서 약해가 2, metazachlor 모든 약량에서 1정도로 조사되었다(Table 4). 기준량에서 napropamide 약제는 약해가 3으로 등록변경을 위해서는 배량에서 약해가 3이하가 되어야 하므로 약량을 줄일 필요가 있었고, 제초제의 약해 증상은 엽의 잎 황화 및 기형이었다.
|
Table 4. The effect of treatment at various rates on emergence rate and plant length of adzuki at 30 days after treatment. 
|
|
zNapropamide, Metazachlor: only Phytotoxicity |
노지포장에서의 약제 및 약량별 건물중과 방제가를 보면(Table 5), s-metolachlor 제초제는 화본과 잡초인 바랭이가 일부 발생되었고, 밭잡초로는 크게 문제되지 않은 미국자리공이 방제되지 않았다. 기준량 살포에서는 99%, 반량에서는 97%로 방제되었다. 다음으로 metazachlor 성분도 바랭이, 광엽잡초인 쇠비름이 방제되지 않아 기준량에서는 98%, 반량에서는 96%이었다. 제초제 처리후 30일에는 s-metolachlor, metazachlor 약제에서 반량에서도 각각 4.2 g m-2, 4.6 g m-2으로 잡초방제가가 97%, 96% 이었다.
노지포장에서의 약제 및 약량별 팥의 수량구성요소 및 수량을 보면, 모든 처리에서 수량은 반량 처리시에서 잡초의 발생이 많아 감소하는 경향을 보였다(Table 6). 모든 제초제의 기준량과 반량 처리에서 화본과 잡초인 바랭이의 방제가 이루어지지 않아 수량의 80% 이하로 감소되어, 체계처리가 요구되었으며, 무처리의 경우 수량지수가 5% 수준이었다. 결론적으로 수량지수에서 s-metolachlor와 metolachlor는 손제초구에 비해 104%와 89%로 비교적 수량에 대한 안전성을 보이고 있어 추후 팥 제초제 등록신청 변경에 검토할 성분으로 판단되었다.
|
Table 6. The effect of herbicides treatment on yield and the yield components of adzuki. 
|
|
za-d: Means within a column followed by the same letter are not significantly different at P<0.05. |
팥 적용 가능 선발 제초제의 체계처리
체계처리는 토양처리제인 napropamide, metribuzin, 그리고 trifluralin 3약제를 파종 3일 후 처리하였으며, 경엽처리제인 clethodim을 파종 후 15일에 처리하였다. Metribuzin의 효과는 기준량 반량 모두 우수하지만 기준량에서 약해가 발생하였다. Trifluralin은 기준량과 반량 모두 약해는 낮았으나 광엽잡초가 방제되지 않아 팥의 생육과 수량에 영향이 있었다. Table 7을 보면, napropamide 처리후 clethodim를 체계처리한 구에서는 기준량 처리에서 95.8%로 광엽잡초에 우수한 방제 효과 및 체계처리에 의해 화본과 잡초에도 효과를 보였으며, 약해의 경우 비교적 경미한 약해를 보이고 수량지수도 90을 보이고 있어 체계처리로서 이용이 가능할 것으로 보인다. Hong et al. (1991)은 fluazifop-P-butyl 등은 화본과 잡초에 대하여 방제효과가 좋았던 것처럼 출아기간이 길어 발생량이 많은 포장인 경우 팥에 약해가 적어 안전한 약제와 경엽처리제를 조합해서 체계처리하여야 한다고 하였다(Table 8). 일본은 팥 등록 토양처리제로 2약제(trifluralin, metazachlor),경엽처리제는 clethodim 등 4약제가 등록이 되어 있다.
