Registration of Paddy Rice Fields Herbicide, Threeback

Research Article
이 인용  In-Yong Lee1장 근복  Keun-Bok Jang2최 영식  Young-Sik Choi2강 광식  Kwang-Sik Kang2한 병수  Byung-Soo Han2홍 선희  Sun-Hee Hong1*

Abstract

We introduce the ‘Threeback’ (benzobicyclone·florpyrauxifen-benzyl·propyrisulfuron SC) that can effectively control weeds against herbicide resistance in paddy rice fields while spraying 10 to 12 days after rice transplanting. This herbicide is a mixed agent that can effectively control Monochoria vaginalis var. plantaginea, Scirpus juncoides, etc., which are resistant to sulfonylurea herbicides. In particular, florpyrauxifen-benzyl is a synthetic auxin herbicide and has a broad spectrum with a small amount of use, so it effectively controls herbicide-resistant. In addition, this herbicide is safe for sprayers and the environment.

Keyword



등록 제초제 이름 및 성분조성

‘스리백’은 ㈜동방아그로(Dongbang Agro Corporation, Seoul, Korea)에서 개발한 제초제로 논에 발생하는 일년생 및 다년생 잡초를 방제하기 위하여 원액을 이앙 후 10-12일에 살포한다. 품목명은 벤조비사이클론·플로르피록시펜-벤질·프로피리설퓨론 액상수화제이고, 유효성분 함량은 4.7 (3+0.5+1.2)%이다.

처리시기 및 방제대상 잡초

본 제초제는 벼 이앙 후 10-12일에 적용 제초제(살포량: 500 mL 10-1) 원액을 논물 위에 직접 점적처리(點滴處理)하여 논에 발생하는 일년생 및 다년생잡초(11종)를 생육 후기까지 효과적으로 방제할 수 있다. 이들 적용초종은 2016-2017년 2년동안 6곳에서 여러 시험기관의 다양한 조건에서 시험한 결과이다. 일년생잡초에는 피, 물달개비, 여뀌, 자귀풀, 밭뚝외풀, 알방동사니, 미국가막사리 7종이고, 다년생잡초는 너도방동사니, 벗풀, 올방개, 올챙이고랭이 4종이다. 이들 잡초에 대한 방제효과는 90%이상이다(BFP, 2017) (Table 1).

ECH spp.: Echinochloa spp.; MONVP: Monochoria vaginalis var. plantaginea ; PERHY: Persicaria hydropiper ; AESIN: Aeschynomene indic a; LINPR: Lindernia procumbens ; CYPDI: Cyperus difformis ; BIDFR: Bidens frondosa ; CYPSE: Cyperus serotinus ; SAGTR: Sagittaria trifolia ; ELEKU: Eleocharis kuroguwai ; SCIJU: Scirpus juncoides

Table 1. Weed spectrum and control efficacy of ‘Threeback’ in paddy rice fields in Korea. (Source: BFP, 2017).

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유효성분과 작용기작

본 제초제를 구성하는 3가지 유효성분(benzobicyclon, florpyrauxifen-benzyl, propyrisulfuron)에 대한 특성 및 작용기작은 다음과 같다. 먼저, benzobicyclon은 일본의 SDS Biotech (Tokyo, Japan)이 1992년에 개발한 논잡초 방제용 제초제이다. 논잡초 뿌리와 기저부(基底部, basal stem) 등에서 흡수·이행하여 새롭게 발생·전개하는 잎을 백화(白化, necrosis)시킨다. 이 제초성분은 논에서 피를 비롯한 일년생 잡초 중 물달개비, 올챙이고랭이 등의 방제에 탁월하다. 벤조비사이클론은 비호르몬 흡수이행형 논 제초제로서 작용기작은 HPPD (4-hydroxyphenyl pyruvate dioxygenase) 저해제로서 뿌리와 잎을 통해서 식물체 내로 흡수되어 HPPD 효소 활성을 억제시킨다. 이는 pastoquinone의 생합성을 저해하며 최종적으로 carotenoid의 생합성을 억제하여 신엽의 탈색(bleaching) 및 백화(whitening)현상을 일으켜 수일 내에 식물체를 고사시킨다(Williams and Tjeerdema, 2016).

Florpyrauxifen-benzyl은 미국의 DowAgro Science (현, Corteva Agriscience, Indianapolis, USA)에서 2015년에 개발된 새로운 형태의 arylpicolinate계 제초제이다(Wells and Taylor, 2016). 이 제초성분은 피를 비롯한 다양한 논잡초 중 벗풀, 물달개비 등의 광엽잡초에 우수한 활성 효과를 나타낸다(BFP, 2017). 이 제초성분은 천연 식물 호르몬인 옥신의 지속적인 고용량 효과를 모방하여 특정 옥신 조절 유전자를 과도하게 자극하여 민감한 식물에서 여러 성장 과정을 방해하여 저항성잡초 관리에 이용된다. 그리고 플로르피록시펜-벤질에 의한 잡초 고사율은 다른 합성 제초제보다 우수하며, 담수 조건에서는 더욱 뚜렷한 효과를 보인다(APVMA, 2018).

Propyrisulfuron은 일본의 Sumitomo Chemical Co., LTD. (Tokyo, Japan)에서 2010년에 개발한 새로운 설포닐우레아(SU)계 논 제초제이다. 이 제초제는 기존 SU계 성분의 장점인 일년생 및 다년생 광엽잡초에 대한 방제효과와 함께 피에 대해서도 우수한 활성효과를 가지고 있다. 특히, 올방개, 새섬매자기 등의 다년생 방동사니과잡초에 우수한 활성을 가지고 있다. Propyrisulfuron은 SU계 제초제로 작용기작은 분지 아미노산(leucine, isoleucine, valine)의 생합성 경로인 ALS (acetolactate synthase) 합성효소의 활성저해로 제초효과를 나타낸다(Sumitomo Chemical Co., Ltd., 2011).

본 제초제는 3가지 제초성분이 최대의 잡초방제효과를 발휘하기 위하여 각각의 비율에 맞게 조성된 혼합제이다. 본 제초제를 구성하는 각각의 제초성분의 특성이 잡초방제효과를 보이고 있지만 다른 제초제들과 방제상의 이점은 florpyrauxifen-benzyl 때문이다. 즉, 플로르피록시펜-벤질은 적은 사용양으로 광범위한 스펙트럼을 가지고 경제적으로 중요한 잡초 후기처리에 대한 활성이 있다. 플로르피록시펜-벤질의 분자는 세포핵 안에 특정 옥신 수용체와 결합함으로써 마치 호르몬 제초제와 유사하게 식물 세포로 빠르게 흡수되어 방제효과를 나타낸다. 이 제초성분을 처리하면, 몇 시간 내에 식물들은 정상적인 생장 기능을 상실하여 불규칙적인 생장을 보이게 되며, 몇 시간/일 후, 눈에 보이는 증상들이 나타나고 처리 후 몇 주 안에 민감한 잡초들은 고사하게 된다. 따라서 저항성을 나타내는 잡초들에 대해서도 우수한 효과를 나타내어 효율적인 저항성 관리의 방안으로 사용될 수 있다. 특히 우리나라에서 문제가 되고 있는 ALS 저해제 제초제들에 저항성을 보이는 물달개비, 피 등 주요 잡초들의 효과적인 방제수단을 제공할 수 있을 것이다.

안전성

본 제초제의 급성독성은 저독성 농약이며, 피부자극성, 안점막자극성, 피부감작성은 나타나지 않아, 농약 살포시 마스크, 고무장갑, 방제복, 보안경 등 보호장구를 착용하고 살포한 후 입안을 물로 헹구고 손, 발, 얼굴 등을 비눗물로 깨끗이 씻는다면 인축에 대한 영향은 크지 않을 것으로 판단된다. 국내 잔류시험 결과 안전사용기준에 맞추어 사용할 경우 잔류에 따른 안전상의 문제점은 없을 것으로 사료된다. 또 어류 급성독성은 >10 ppm으로 어독성 Ⅲ급으로 분류되며, 물벼룩, 미꾸리에 대한 독성시험에서도 투여 최고농도에서도 치사한 개체가 나타나지 않아 어류 및 환경 안전성에 문제가 없을 것이다.

Acknowledgements

This study was supported by joint research project from Ministry of Environment, Republic of Korea (Project number: 2021002270004).

Authors Information

In-Yong Lee, Hankyong National University, Research Professor

Keun-Bok Jang, Dongbang Agro Corporation, Product Registration Team, Team Leader

Young-Sik Choi, Dongbang Agro Corporation, Product Management Team, Herbicide Product Manager

Kwang-Sik Kang, Dongbang Agro Corporation, Technical Research Institute, Director

Byung-Soo Han, Dongbang Agro Corporation, R&D Division, Director

Sun-Hee Hong, Hankyong National University, Professor

References

1 APVMA (Australian Pesticides and Veterinary Medicines Authority). 2018. Public release summary on the evaluation of the new active florpyrauxifen-benzyl (Rinskor™) in the product GF-3301 herbicide, APVMA Product Number 82885. https://www.apvma.gov.au (Accessed Mar. 31, 2022).  

2 BFP (Benzobicyclon·Florpyrauxifen-benzyl·Propyrisulfuron). 2017. Technical reports of benzobicyclon·florpyrauxifen-benzyl·propyrisulfuron SC. Dongbang Agro Corporation, Seoul, Korea. (In Korean)  

3 Sumitomo Chemical Co., Ltd. 2011. Development of a novel paddy rice herbicide propyrisulfuron (ZETA-ONE). SUMITOMO KAGAKU, vol. 2011-II. https:// www.sumitomo-chem.co.jp/english/rd/report/files/docs/2011-2E_02.pdf (Accessed Mar. 31, 2022).  

4 Wells, G.S. and Taylor, M. 2016. RinskorTM active-a new herbicide for rice weed control in Australia. Twentieth Australasian Weeds Conference. pp. 269-271.  

5 Williams, K.L. and Tjeerdema, R.S. 2016. Hydrolytic activation kinetics of the herbicide benzobicyclon in simulated aquatic systems. J. Agric. Food Chem. 64:4838-4844.