잡초방제학 - 이론정리

[협회일꾼(총무)]

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잡초방제학

§1. 잡초의 정의

가. 제자리에 발생하지 않는 식물

나. 인간이 원하지 않거나 바라지 않는 식물

다. 인간과 경합적이거나 인간의 활동을 방해하는 식물

라. 작물적 가치가 평가되지 않는 식물

마. 경지나 생활지 주변에서 자생하는 초본성 식물(Herbs)

§2. 잡초의 기원

가. King

    - 재배식물

    - 야생식물 - 잡초의 기원

나. Muzik

     - 양면성 - 야생상태나 경작지 등 어디에서 발생

     - 절대성 잡초 - 경작지에서만 발생

다. 竹松 (다케마쯔)

     - 일반잡초 - 야생상태에서 발생

     - 농경지잡초 - 주로 농경지

§3. 잡초의 일반적인 특성

가. 다산성이다 - 종자의 생산량(수)이 많다.

나. 휴면성이 있다 - 발아의 조건, 시기, 종자의 수명에 따라 발아 정도가 다르다.

다. 종자생산의 환경적응성이 크다 - 종자생산기가의 변이가 크다

라. 종자 전파력과 경합성이 크다.

마. 불량환경에서 생존력이 크다.

바. 탈립성이 크다. 사. 영양체 번식력과 재생력이 크다.

아. 간섭정도 즉 작물종류, 재배법, 잡초 방제시기와 방법 등 에 따라 천이성이 있으므로 잡초문제는 항구적이다.

(작물도 재배목적에 위배되면 잡초가 된다.)

§4. 잡초로 인한 피해

가. 농경지의 피해

① 경합해 - 수량과 품질의 저하 (작물과 축산물)

→ 잡초는 토양수분, 영양분, CO₂,광, 공간 등의 경합으로 작물의 분지수, 분얼수, 엽면적, 광합성량(건물생산량), 개화수, 과실수, 과실과 종실의 크기 등에 영향을 주어 수량을 감소시킴.

→ 경합의 양상은 작물과 잡초의 종류, 발생시기, 크기, 밀 도 등에 따라 다르게 나타남.

ex) 벼

초기 경합 - 단위 면적당 수수감소(분얼수․수수) → 수량감소

중기 경합 - 수당 염화수 감소(화아 형성 저해) → 수량감소

후기 경합 - 등숙율 저하와 천립중 감소 → 수량감소, 품질 저하 → 작물과 축산물에서 품질의 저하

․ 종자용과 식용의 화곡류에 잡초종자 혼입

․ 시금치에 잡초 혼입 ․ 기계수확에 콩과 꽃봉우리 혼합

․ 후기잡초의 발생으로 천립중 감소

․ 우유에서 마늘, 파 등의 냄새

② Allelopathy (상호대립억제작용, 타감작용)

- 식물의 생체 및 고사체의 추출물이 다른 식물의 발아와 생 육에 영향

③ 기생

- 실모양의 흡기조직으로 기주식물의 줄기나 뿌리에 침입

④ 병해충의 매개 - 병균과 해충의 중간기주 및 전파가 용이

⑤ 농작업 환경의 악화

- 농작물의 관리와 수확이 불편하고 경지의 이용효율 감소

⑥ 사료에의 잡초해 - 도꼬마리, 고사리 (알칼로이드 중독)

⑦ 침입 및 부착해 - 품질손상, 작업방해, 잡초전파 등

나. 물관리상의 잡초해

․ 급수 방해 ․ 관수 및 배수의 방해

․ 유속감소와 지하 침투로 물 손실의 증가

․ 용존산소농도의 감소, 수온의 저하 등

다. 조경관리상의 잡초해 - 정원, 운동장, 관광지, 잔디밭 등

라. 도로나 시설지역의 잡초해 - 도로, 산업에서 군사시설 등

§5. 잡초의 유용성

① 지면을 덮어서 토양침식을 막아줌

② 토양에 유기물 제공 - 토양물리환경 개선

③ 곤충의 먹이와 서식처를 제공

④ 야생동물, 조류 및 미생물이 먹이와 서식처로 이용

⑤ 같은 종속의 작물에 유전자은행으로 이용 - 내성작물 육성

⑥ 구황식물로 이용

⑦ 무공해 채소 - 달래, 냉이, 쑥, 취 등

⑧ 공해제거 능력 - 물옥잠, 부레옥잠 등

⑨ 약료, 염료, 향료, 향신료등의 원료 - 반하, 쪽, 꼭두서니, 전주개꽃, 쑥 등

⑩ 미적인 즐거움

⑪ 조경식물 - 벌개미취, 미국쑥부쟁이, 술패랭이꽃 등

⑫ 대부분이 가축의 사료로 이용

§6. 잡초의 분류

가. 작물과 잡초와의 관계

① 잡초도 식물이기 때문에 식물분류에 준함.

② 이용성이 있는 식물인 작물과 밀접한 관계가 있으므로 실 용적인 분류를 조건에 따라 하기도 한다.

③ 지구상에 있는 약20만종의 식물 중에서 약1%인 2,200종 의 식물이 재배중인 작물이고 약 0.1% 정도인 250종 정 도의 식물이 문제 잡초에 속한다.

- 20만종의 식물 중 잡초는 3만종 정도, 경제적 피해를 주는 잡초는 1,800 여종임

- 피해를 주는 주잡초는 지역에 따라 다르나 15～200종 정도

- 한포장에서 피해를 주는 주잡초는 5개종 이내임

- 세계 203종의 문제 잡초 중 12과에 68%가 속하는 138종이 있고, 화본과 ,국화과,

사초과 등 3과에 43%가 속하며 기타 47과에 32%인 65초종 이 속한다.

- 우리나라 461종의 잡초 중에서 12과에 63%가 속하는 288종 이 있고 화본과, 국화과, 사초과 등 3과에 33%가 속하며, 기 타 48과에 37%인 173초종이 속함

※ 우리나라의 발생잡초

․ 논잡초 27과 82종 ․ 겨울 밭잡초 28과 49종

․ 여름 밭잡초 45과 279종(11종 논잡초와 중복)

(27종은 겨울밭잡초와 중복)

계 72과 372종(한국식물보호학회 잡초명감 : 60과 461종)

나. 식물학적인 분류

◦ 표기(이명법) : 속명 + 종명 + 명명자명

ex) 피의 식물학적인 분류

문 [門, phylum] - 유관속 식물

강 [綱, class] - 피자식물

목 [目, order] - 단자엽류

과 [科, family] - 화본과

속 [屬, genus] - 피속(Echinochloa)

종 [種, species] - crus-galli종

다. 생활형에 따른 분류

1) 일년생 - 1년 이내에 한 세대의 생활사를 끝마치는 식물

하계 일년생 잡초 - 봄에 발아하여 여름동안 성장하고 가을에 결실한 다음 말라 죽음(바랭이, 피, 쇠비름)

동계 일년생 잡초 - 가을 또는 겨울에 발아하여 겨울을지 나서 봄에 생장하고 봄이나 초여름에 결실하고 말라 죽음

(뚝새풀, 냉이)

2) 월년생 - 1년 이상 생존하지만 2년 이상 생존하지 못함 (엉겅퀴, 야생당근, 현삼속 잡초)

3)다년생 - 2년 이상 또는 무한정 생존 가능한 식물, 대부분 영양기관에 의하 번식(올방개, 가래, 올미, 벗풀 등)

라. 형태적 특성에 따른 분류

1) 화본과 잡초 - 피, 바랭이, 둑새풀, 강아지풀 등

2) 방동사니류 잡초 - 너도방동사니, 참방동사니, 향부자, 올 방개, 매자기, 올챙이고랭이 등

3) 광엽류 잡초 - 물달개비, 비름, 가래 등

마. 기 타

1) 잡초발생시기에 의한 분류

- 여름잡초(하잡초, 하생잡초, 여름형잡초) - 봄에 발생하여 여름에 피해가 많고 가을에 결실하는 것(바랭이, 여뀌, 명아 주, 피, 강아지풀, 방동사니, 비름, 쇠비름, 미국개기장)

- 겨울잡초(동잡초, 동생잡초, 겨울형잡초) - 가을에 발생하여 노지에서 월동하고 봄에 피해가 많고 늦봄과 초여름에 결실 하는 것(뚝새풀, 속속이풀, 냉이, 벼룩나물, 벼룩이자리, 점나 도나물, 개양개비)

2) 토양수분의 적응성에 의한 분류

- 건생잡초(Xerophyte) - 수분 40～60%정도의 포장용수량인 발상태에서 발생하는 대부분의 밭잡초(바랭이, 명아주, 쇠비름)

- 습생잡초(Hygrophyte) - 수분 80～90%정도의 포장용수량인 포화수분구에서 잘자라는 많은 논․밭 잡초 - 뚝새풀, 황새 냉이, 별꽃

- 수생잡초(Hydrophyte) - 수심 6㎝정도의 담수구에서 발생하 는 대부분의 논잡초 (물달개비, 가래, 마디꽃)

* 부유잡초 - 물에 뜨는 논잡초(생이가래, 개구리밥, 좀개구리밥)

3) 잡초발생지에 따른 분류

* 작물이나 재배조건에 따라 잡초문제가 다르기 때문에 분류한 방법.

a. 경지잡초 - 논잡초, 밭잡초(콩밭잡초, 보리밭잡초, 옥수수밭 잡초)

b. 곡물포잡초 c. 목야지잡초 d. 정원잡초 e. 과수원잡초

f. 잔디밭잡초 g. 폐경지잡초 h. 산야초

4) 잡초발생빈도에 따른 분류

* 일정지역이나 포장내에서 개체수나 발생량으로 발생빈도나

발생양상을 기준으로 한다.

a. 우생잡초(우점잡초) : dominant species 매우 많이 발생

b. 차우생잡초(차우점잡초) : subdominant species 비교적 많 이 발생

c. 광생잡초 : 적지만 널리 발생

d. 산생잡초 : 드물게 발생 e. 희생잡초 : 매우 드물게 발생

5) 잡초산포기관형에 따른 분류

a. 비산형 : 떡쑥, 억새, 민들레, 박주가리

b. 부착형 : 도깨비바늘, 가막살이, 진득찰

c. 산발형 : 제비꽃, 황새냉이, 괭이밥, 물봉선

d. 유발형 : 바랭이, 닭의장풀, 석류풀

e. 영양체전파형 : 가래, 올방개, 메꽃

6) 잡초지하기관형에 따른 분류

a. 횡장형 : 삼백초, 쇠뜨기 b. 횡광형 : 띠, 거지덩굴

c. 단분지형 : 질경이, 망초, 억새, 뺑쑥

d. 주출지형 : 바랭이, 뱀딸기

e. 단립형 : 냉이, 개비름, 방가지똥

f. 구경단립형 : 괭이밥

g. 구경부정아형 : 반하 h. 괴경부정아형 : 돼지감자

7) 잡초생장형에 따른 분류

a. 직립형(stralght type) : 명아주, 가막살이, 쑥부쟁이

b. 분지형(branch type) : 광대나물, 애기땅빈대, 석류풀

c. 총생형(bunch type) : 억새, 뚝새풀

d. 만경형(vine type) : 거지덩굴, 환삼덩굴, 메꽃

e. 포복형(creeping type) : 선피막이

f. 로제트형(rosette type) : 민들레, 질경이

g. 위로제트형(Pseudorosette type) : 개망초

h. 위로제트 + 포복형 : 꽃마리, 꽃바지

I. 로제트 + 포복형 : 좀슴바귀

j. 분지경 + 포복형 : 올미

8) 잡초번식법에 따른 분류

a. 종자번식잡초(S) : 피, 뚝새풀, 바랭이, 마디꽃

b. 영양번식잡초(V) : 가래, 올방개, 미나리

c. 종자영양번식잡초(SV) : 너도방동사니, 산딸기

9) 초장에 따른 분류

a. 극대 : 80㎝ 이상 - 갈대, 피, 너도방동사니

b. 대 : 60～80㎝ c. 중 : 40～60㎝

d. 소 : 20～40㎝

e. 극소 : 20㎝이하 - 쇠털골, 마디꽃

10) 잡초방제의 실용면에서 본 분류

가) 논잡초(답잡초)

① 일년생잡초 - 피, 마디꽃, 물달개비

② 다년생잡초 - 가래, 너도방동사니, 올미

③ 부유생잡초 - 생이가래, 개구리밥, 좀개구리밥

④ 조류 - 이끼, 괴불, 갈조, 남조

나. 밭잡초(전잡초)

* 하작잡초(여름잡초)

일년생잡초 - 바랭이, 쇠비름, 명아주

다년생잡초 - 메꽃, 엉겅퀴

* 동작잡초(겨울잡초)

일년생잡초 - 뚝새풀, 냉이 다년생잡초 - 쑥, 할미꽃

§7. 우리나라 잡초의 분포

***** 우리나라 경지잡초 발생의 일반적 특성 *****

* 몬순기후대이므로 생태적으로 남방형 잡초의 분포가 많다.

* 고온다습한 우계전후에 다발하고 생육이 왕성하다.

* 7～8월의 하작물에 피해가 크다.

* 화본과잡초보다 광엽잡초가 많은 편이다.

* 중북부보다 납부지방에 발생이 많다.

* 일모작답에서 이모작답보다 잡초의 발생이 많다.

* 춘경답이 추경답보다 잡초가 많다.

* 월동맥류에서는 뚝새풀이 우생잡초이다.

* 夏田작물에서는 바랭이가 우생잡초이다.

* 제초제의 보급으로 다년생(숙근성)잡초가 문제가 됨

* 귀화잡초의 발생이 증가하고 있다.

* 벼재배법의 변천으로 잡초발생양상이 변화하고 있다.

§8. 잡초의 식별

* 방제대상인 잡초의 종류를 파악해야 한다.

* 특정잡초의 생육특성과 번식특성을 알아야 한다.

* 식물분류에서는 개화기나 성숙기의 식물체가 판별대상

* 잡초인 경우에는 유식물일 때 판별하여 방제해야 함으로 어려움이 있다.

* 그러므로 식물도감과 잡초도감은 성질이 다르다.

* 생육함에 따라 잎의 모양이 변하는 것도 있다.

(예) 물달개비의 엽형(피침형 - 난상피침형 - 난상심장형)

벗풀과 보풀의 잎(장타원형 - 심장상화살형)

올미의 잎

마디꽃의 엽서(대생 - 3～4매씩 윤생)

방동사니의 잎(선형 - 삼능주형)

§9. 잡초의 생리 및 생태

가. 발아

* 발아 - 물을 흡수하여 종자 내에서 생리적과정이 일어나면 서 배의 생장이 재개 되어 종피를 뚫고 나오는 것

* 맹아 - 괴경, 인경, 가지등의 영양체가 생육을 시작하는 것

* 출아 - 발아나 맹아한 싹이 지표를 뚫고 나오는 것

* 식물종자의 발아과정 : 흡수 -- 저장양분의 소화 --양분의 이동 --동화작용 --호흡작용 --배의 생장

* 종자의 발아에는 적당한 수분, 산소, 온도, (광) 등이 필요

(1) 온도

* 발아에 필요한 최적온도는 잡초의 종류에 따라 다르다.

* 그 범위는 대개 15～30℃ 정도이다.

* 발아 최저온도 0～15 ℃ 정도, 최고온도는 24～45℃ 정도

* 일반적으로 잡초종자는 항온보다는 자연조건과 같은 변온조 건에서 발아가 촉진된다.

(2) 수분

* 식물의 종자가 발아하지 않는 것은 수분부족의 경우가 많다

* 작물의 종자는 수분조건의 조절로 보관이 가능하다.

* 벼종자는 22～23%의 수분을 흡수해야 발아가 가능하다.

* 일반적으로 담수상태에서 잡초종자가 잘 발아되지 않는 것 은 수분보다는 산소결핍, 광 또는 온도 때문이라고 생각

(3) 산소

* 식물의 조직은 호기성 상태이기 때문에 종자발아에 충분한 산소가 필요하다.

* 일반적으로 수생잡초보다 밭잡초가 산소요구도가 높다.

(4) 광

* 일반적으로 야생작물의 종자는 광발아종자이다.

* 경지의 잡토도 대부분이 발아할 때에 호광성이다.

* Kinzel에 의하면 독일의 964종의 야생식물종 70%가 광발 아, 27%가 암발아, 3%가 광무관 종자이다.

* 광이 발아를 촉진할 때에는 피토크롬이 관여(광질).

* 일장조건도 잡초종자의 발아에 영향을 미친다고 한다.

(5) 종자발아의 주기성

* Crocker and Barton은 털비름종자의 발아특성에 대하여 조 사해 본 결과 주기성(poeriodicity)가 인정된다고 한다.

나. 휴 면

(1) 종자의 휴면성

* 발아에 필요한 환경조건(수분, 온도, 산소, 광)이 적당하더 라도 배의 생장이나 대사작용이 일시적으로 정지되여 발아 가 되지 않는 현상.

* 자발휴면 - 종자미숙이나 구조등과 같은 종자자체의 조건 때문에 발아할 수 없는 상태

* 타발휴면 - 외적조건이 발아에 부적당하여 종자가 발아할 수 없는 상태

* 휴면상태의 종자는 불량환경(건조, 저온, 고온)에 잘 견딘다

* 각 종자에서 휴면성의 발현정도는 유전성과 환경요인의 영 향을 많이 받는다.

* 잡초는 동일종이라도 채종장소와 시기, 종자의 숙도 및 대 소 또는 보존 방법에 따라 휴면종자가 다르다.

* 잡초종자의 휴면이 다양한 것은 잡초의 생존력과 방제에 많 은 영향을 준다.

(2) 휴면의 원인

* 1차 휴면 - 불안전한 배, 생리적으로 미숙한 배, 기계적 저항 성을 지닌 종피, 발아억제 물질의 존재

* 2차휴면 - 고농도의 이산화탄소, 산소의 부족, 저온 및 고온, 발아에 부적당한 암조건

(3) 잡초종자의 휴면 타파

* 각 잡초의 휴면타파 방법을 밝히는 것은 합리적인 방제를 위 하여 중요하다.

* 잡초종자는 휴면타파 방법이 다양하다.

* 일반적으로 자연 상태의 수분, 광, 저온, 고온, 산소조건 등이 유효한 환경조건이다.

* 황새냉이, 뚝새풀, 벼룩나물, 개보리뺑이 : 30℃의 고온에서 휴면타파

* 담수처리나 변온조건에서도 휴면타파가 촉진

* 경실종자는 파상법도 효과가 있다.

* 휴면타파에 화학물질을 사용하기도 한다

(ethylene cholorohydrin, ethylene, chodorohydrin)

(4) 잡초종자의 수명

* 종자의 수명은 잡초의 종류나 조건에 따라 다르다.

┏ 미생물에 대한 저항성

┣ 휴면성

┗ 발아특성

* 저온밀폐 저장이 수명을 연장시킨다.

* 경운하면 잡초종자의 발아력이 감소

1년 동안에 잡초종자의 발아력이

무 경운이 20～30% 감소

2회 경운이 약 40% 감소

7회 경운이 약 50% 감소

다. 잡초의 발생과 생장

(1) 잡초의 발생 심도

* 잡초의 발생 심도는 잡초의 종류에 따라 다르다.

* 일반적으로 종자의 무게가 무거울수록 출아심도가 깊다.

* 같은 잡초라도 토양의 종류, 온도, 수분, 경도 등에 따라 발 생심도가 다르다.

* 피 - 밭상태 12cm, 담수상태 1cm정도

가래 - 20cm

올방개 - 큰 것은 깊고 작은 것은 얕다.

너도방동사니 - 5cm 정도

(2) 토양환경과 잡초의 발생

* 잡초의 발생에 토양의 온도, 수분, 산소농도, pH, 비옥도 등 이 영향을 미친다.

* 올방개 26℃, 가래 18～22℃, 올미 18～26℃가 발생적온

* 뚝새풀은 무인산구에서 발생이 감소한다.

* 밭잡초는 논에서 발생이 감소한다.

* 간척지의 잡초발생양상이 다르다.

라. 잡초의 번식 및 전파

(1) 잡초의 번식방법

* 유성번식 = 종자번식

- 일년생잡초

이년생잡초(영양생장 1년 + 생식생장 1년)

* 무성번식 = 영양번식

다년생잡초

포복경 -- 벋음씀바귀, 버뮤다그라스

인경 -- 가래, 무릇, 야생마늘

구경 -- 반하

지하경 -- 띠, 쇠털골

괴경 -- 향부자, 매자기, 올방개, 올미

* 종자 및 영양번식을 동시에 하는 잡초도 있다.

(2) 잡초의 전파

* 작물종자, 곡물사료, 건초, 짚 등에 섞여서 전파.

* 바람에 의한 전파( 민들레, 엉겅퀴속, 박주가리)

* 물에 의한 전파( 관수를 따라 전파 - 피 등)

* 인축에 의한 전파

- 배설물이나 퇴구비에 의하여 전파 - 비름, 명아주

- 옷이나 털에 붙어서 전파 - 도꼬마리, 진득찰, 도깨비바늘

* 농기구에 의한 전파

* 잡초선별 찌꺼기에 의한 전파

마. 잡초의 군락

* 잡초군락은 각종 입지조건과 경종방법의 영향으로 자연천이 에 의하여 일어난다.

* 군락은 대체로 생활형이 같은 것이 같은 시기에 군생한다.

* 잡초의 군생은 작물의 종류와 품종, 재배시기, 토양의 종류, 경운의 유무 및 방법, 시비조건 등에 따라 달라진다.

- 작물 - 콩밭, 보리밭, 옥수수밭, 인삼밭, 논벼, 밭벼

- 품종 - 통일벼, 일반벼

- 재배시기 - 벼 조기재배, 보통기재배, 만기재배

- 재배방법 - 밭벼, 직파벼, 어린묘이앙, 기계이앙, 관행이앙

- 경운방법 - 우경, 경운기, 트렉터, 춘경, 추경

- 시비조건 - 무인산구(무뚝새풀)

* 한가지 잡초방제법이나 한가지 제초제로 모든 잡초를 방제할 수 없다.

* 방제되지 않는 잡초에게는 오히려 생육에 유리한 조건 형성

* 일년생제초제의 연용으로 다년생잡초가 우점하는 경향

1) 잡초와 작물과의 경합

* 식물경합은 식물이 특정환경요인이나 필요한 물질(수분, 양 분,광, 탄산가스)과 공간에 대한 수요가 공급보다 많을 때에 일어난다.

* 종간경합 - 효과적인 잡초방제

* 종내경합 - 합리적인 작물재배(재식밀도)

* 잡초방제의 궁극적인 목적은 잡초보다는 작물의 경합력을 높 이는 것이다.

(1) 작물과 잡초의 경합양상

*** 경쟁정도를 좌우하는 조건의 모식도 ***

종 류      ┓

밀 도      ┃

분 포      ┃잡 초 ┓

생육기간 ┛        ┃

                       ┃토양 및 기상조건 ━ 작물간의 경합정도

밀 도      ┓       ┃

분 포      ┃작 물 ┛

생육기간 ┛

* 잡초에 의한 해는 잡초의 종류와 양(수와 크기), 작물과 잡초 와의 시기적 관계 또는 거리관계 등에 따라 다르다.

* 잡초의 종류에 따라 경합력에 차이가 있다.

* 일반적으로 잡초는 작물과의 경합에서 유리한 생태적 특성을 지니고 있다.

* 다년생잡초의 경우 번식력이 매우 왕성하다.

* 작물과 잡초간의 경합은 영양생장습성과 수분, 양분, 광, 토 양 및 기후 조건에 대한 요구도가 거의 같은 때에 가장 심 하다.(벼와 피)

* 일반적으로 잡초간의 광합성효율이 높은 C₄식물이 비능 율적인 식물인 C₃식물보다 경합에 유리하다.

* C₄식물은 광포화점이 높고 광 및 탄산가스의 보상점이 낮 으며 광호흡이 거의 일어나지 않는다.

(2) 잡초한계기간과 잡초허용 한계밀도

* 잡초경합한계기간 - 잡초의 경합이 없는 생육초기와 경합으 로 인한 피해가 없는 성숙말기 사이의 기간을 말한다.

* 잡초허용한계밀도 - 잡초의 밀도가 증가하면 작물의 수량이 감소하고, 어느 밀도 이상으로 잡초가 존재하면 작물의 수량 이 현저하게 감소하는 잡초의 밀도.

* 경제적 허용한계밀도 - 잡초허용한계밀도보다 높은 수준의 잡초를 제거하는데 소요되는 경비를 상쇄 할 수 있는 잡초의 밀도로, 수량상 허용한계 밀도보다 높은 잡초의 밀도

(3) 작물과 잡초와의 경합요인

① 양분의 경쟁 : 비료는 잡초와 작물의 생장을 촉진하지만 잡 초는 작물보다 더욱 효율적으로 양분과 수분을 이용하기 때 문에 작물의 수량을 감소시킨다.

② 수분의 경쟁 : 습한 토양에서 생장이 왕성한 식물은 수분결 핍조건에서 경합에 매우 불리하고, 습한 토양에서 생육이 다소 불량한 식물은 건조한 토양에서 경합력이 강하다.

③ 광의 경쟁

* 광에 대한 경합은 식물군락에서 가장 보편적인 형태의 경합

* 작물재배시 광경합은 생육초기 외에는 전 생육기간에 걸쳐 서 나타난다.

* 잡초번무 - 작물차광 - 수광량제한 - 광합성저하 - 양분흡

수장해 - 작물생육이 저해 - 작물수량이 감소하고 품질이 저하

* 일반적으로 광엽식물은 화본과식불보다 광의 경쟁에서 유리

* 초장은 광에 대한 경합에서 가장 중요한 영향을 끼친다.

* 나팔꽃, 메꽃, 박주가리 같은 덩굴성 식물은 기어 올라가서 뒤덮기 때문에 수광에 유리하다.

* 단간종인 벼품종은 극대잡초인 매자기, 너도방동사니, 피등 에 의하여 피해가 많다.

* 작물의 초관이 빨리 형성되여 차광능력이 큰 초형(감자)과 광합성기능이 왕성한 작물(고구마)등은 잡초에 대한 경합력 이 크다.

④ 상호대립억제작용

* 식물체 내에서 생성된 물질이 다른 식물의 발아와 생육에 영향을 미치는 생화학적인 상호반응.

* 잡초와 작물간의 생화학적 상호작용은 촉진적인 경우보다 억제적인 경우가 많다.

(4) 잡초에 대한 작물의 경합력

① 작물의 품종

* 각 작물은 경합력이 서로 다르며, 결합력이 약한 작물에서 는 일반적으로 더 쉽게 많은 종류의 잡초가 만연하게 된다.

* 콩에서는 단지형보다 분지형이 경합력이 강하다.

* 작물의 생장속도와 숙기도 경합력에 영향을 준다.

* 조숙종이 만생종보다 경합력이 강한 경우가 많다.

* 벼에서 단간형 신품종은 키 큰 잡초에 경합력이 약하다.

② 재배방법

작물이 잡초와 경합하는 능력은 일반적으로

* 직파재배보다 이식재배가 좋다.

* 소식재배보다 밀식재배가 좋다.

* 박파재배보다 밀파재배가 좋다.

* 어린묘 이양보다 기계이앙이 좋다.

③ 토양비옥도

* 토양비옥도는 작물과 잡초의 활력에 영향을 준다.

* 전면 시용보다는 부분시용이 경합에 유리하다.

④ 윤작

* 연작보다는 윤작에서 잡초발생이 적다.

* 조파가 선파보다 방제작업에 유리하다.

2) 우리나라 작물별 잡초에 의한 평균 수량 감수율(%)

Transplanted rice - 20. 8%, Directed seeded rice - 40%

Upland rice ----- 65. 0%, Barley ---------- 20%

Wheat --------- 22. 9%, Soybean --------- 34. 2%,

Corn --------- 33. 2%, Potato ---------- 47. 6%,

Sweet potato ---- 13. 6%, Peanunt -------- 34. 2%,

Flax ---------- 22. 0%, Rape ----------- 62. 9%,

Sesame ------ 28. 0%, Cabbage --------- 43. 6%,

Onion ------- 45. 4%, Strawberry --------- 24. 3%.

3) 초종별 수도수량에 미치는 영향

물달개비 ------ 30～40%, 사마귀풀 ------ 20～30%,

여뀌바늘 ---- 35～45%, 너도방동사니 ------ 28～34%,

가래 ------- 24～37%, 올방개 --- ----- 24～30%.

* 수도의 간장은 장간종이 단간종보다 경합력이 강하다.

* 조기관행이앙 --- 잡초의 다종혼합군락화

* 만기이앙 ------- 잡초의 단순군락화

바. 예방적 방제법

* one year's seeds, seven year's weeds

* 문제가 되는 잡초가 발생하거나 전파되는 것을 미리 방지하는 방제

* 미생법 -- 청결 법수단

(1) 잡초위생 - 농경지를 무잡초 상태로 청결하게 유지하고, 새 로운 종자나 영양체가 생성되지 않도록 하는 것이나 휴면종 자가 문제이다.

1) 재배관리의 합리화

* 작물의 경합력을 증대시키는 재배적 조처.

* 적기적량의 시비법으로 작물의 양분이용률 증대.

* 작물생육에 긴요한 제한관계법과 제한경운법.

* 작물의 병해충과 선충으로부터 보호.

* 윤작체계에 의한 잡초발생 억제.

* 잡초개화 이전에 경운과 예취로 번식억제

* 이미 생성 유입된 잡초종자를 열처리에 의하여 제거

2) 작물종자의 정선

* 작물의 종자용에는 잡초종자의 혼입을 최소한 줄여서 잡초종 자를 파종 하는 결과를 방지하여야 한다.

* 작물과 잡초종자의 물리적 차이점을 이용하여 정선. (크기, 무게, 외형, 표면적, 비중, 부착성, 까락, 빛깔 등)

3) 농기계의 청소

* 파종, 경운, 수확, 종자조제 등의 농기기를 청결하게 유지.

4) 가축관리의 합리화

* 가축의 털에 부착되여 이동되는 것을 방지.

* 가축의 분뇨와 기비를 완전히 부식시켜 이용.

5) 관배수로의 관리

* 수생잡초와 부유잡초 및 잡초종자의 유입방지

* 걸음망을 설치

6) 운반된 토양의 관리 : 객토, 모판의 상토, 복토, pot시험용 토양의 잡초종자는 소토 처리와 소증소독.

7) 관상식물종자의 관리 : 수입되는 관상식물의 종자나 영양체 에 묻어오는 잡초종자에 특히 유의.

8) 비산형종자의 관리 : 민들레와 같은 날리는 종자는 종자의 결실을 미리 방지.

9) 오염된 작물의 취급

* 선별기를 부착하여 수확.

* 우점잡초가 성수하기 전에 사료작물의 수확.

10) 부산물의 사료와 퇴구비로 사용

* 잡초종자가 썩인 선별찌꺼기를 잘 이용하여 종자의 생활력을 막아야 한다.

(2) 법적장치

* 수출입과정에서 검역 실시.

* 판매종묘에 잡초종자의 오염정도 검사.

사. 생태적 방제법 (재배적방제법 또는 경종방제법)

* 작물과 잡초의 생리 및 생태적 차이점을 기초로 한다.

* 경합특성이용법 -- 작물의 경합력증진을 위한 재배적 조치

* 환경제어법 ----- 잡초의 경합력약화을 위한 재배적 조치

1) 작물윤작

* 잡초 및 병해충의 발생억제

* 잡초 초종의 변화

* 제초제 연용피해로 부터 탈피

* 제초제 잔류독성문제 -- 일반적으로 유리하나 감수성작물 에 불리

2) 작물묘의 이식

* 작물이 잡초보다 먼제 초관을 형성하여 경합에 유리하다.

* 우생적 출발이라고 한다.

3) 재식밀도

* 잡초보다 작물이 먼저 공간을 점유하여 우점성을 확보하게 하는 것.

* 적정의 재식밀도는 작물의 종류와 품종에 따라 다르다.

* 일반적으로 잡초와의 경합수준을 감소시키기 위한 작물의 재식밀도조절은 작물 자체의 종내경합의 특성이나 시비량을 고려하여 결정한다.

4) 재 파종

*1차 파종후 잡초의 발생이 극심하거나 방제적기를 놓쳤을 때

5) 파종상 reseeding 및 파종지 substitute sowing

* 기존잡초의 철저방제

* 토양소독에 의한 영양체나 종자의 박멸

6) 작목, 품종 및 종자선정

* 잡초와의 경합에 유리

* 유묘의 생장력이 강할 것

* 발아율과 발아세가 강할 것

7) 병해충과 선충의 방제

* 유해생물에 의하여 결주나 왜화현상이 유도되면 잡초의 발 생과 생장에 유리하게 된다.

8) 초지의 관리

* 작물과는 달리 혼파군락이 생태적 관리 방식에 의하여 다루 어 진다.

* 초지식물이 잡초보다 재생력이 크므로 자주 방목한다.

9) 피복작물

* 과수원이나 나지 상태로 방임된 곳에 재식하여 잡초의 발생 을 억제한다.

* 전면살포법은 잡초가 이용하기 쉽다.

* 시비조건에 따라 잡초의 발생이 달라진다.

10) 시비

* 작물이 이용하도록 용비 또는 조간시비

* 전면살포법은 잡초가 이용하기 쉽다.

* 시비조건에 따라 잡초의 발생이 달라진다.

11) 토양산도: 토양반응에 따라 작물이나 잡초에 적합한 조건 이 다르므로 작물이 생육에 유리한 산도는 잡초에 불리

12) 관배수조절 :잡초의 수분적응성을 이용하여 담수, 과습, 건 조 등으로 생육을 저해시킨다.

13) 설비고정 :시설을 할 때에 잡초의 발생을 불가능하게 하는 것.

14) 제한 경운법

* 경운회수를 제한하거나 경운을 하지 않는 방법

* 장기적인 잡초발생의 잠재력을 감소시킨다.

아. 물리적 방제법 mechanical control = 기계적 방제법

* 생육중인 잡초를 가해하거나 사멸시키는 방법.

* 휴면중인 잡초의 종자나 영양번식을 발아억제 및 사멸을 유도한다.

1) 수치 = 손제초 hand pulling = hand weeding

* 묘판, 화단, 정원 등 특정의 잡초가 산생하는 경우

2) 호미질 hand : 심근성 잡초에서 수치보다 효과적

3) 경운 cultivation

* 파종기경운 - 무경운 또는 최소경운

* 조간경운 - 중경제초 - 제초제이용으로 산파밀식 가능

* 휴경지경운 - 비선택성 제초제 이용

4) 예취 mowing

* 잡초의 개화와 결실을 방지

* 일년생잡초의 예취적기 - 최대전엽기와 개화시기 사이

* 다년생잡초의 정아우세을 이용 - 예취로 타파

5) 피복 mulching

* 잡초의 발아심도가 깊어진다.

* 광과 산소의 공급이 차단된다.

* 주야온도차가 줄어 잡초종자의 발아에 지장.

* 물리적인 질식 - 이랑 비닐과 복시 남쪽 열사

* 출아억제의 효과

6) 열처리 hsating

* 소거(쥐불) --- 화전 --- 기름, 건초이용

* 소토 * reser

* 소증 fumigation --- methy bromide 이용

7) 침수처리 flooding

* 침수상태 하에서는 일반적으로 잡초의 발아 및 생육이 억 제되며, 피도 9cm 이상의 수심에서는 발아율이 저하하고 생육이 부진하여 경합력이 감소.

8) 기타처리

* 수중잡초 --- 사슬끌기, 수중낫질, 수중예취

* 잡목방제 --- 톱질, 환상박피, 사슬끌기

자. 생물학적 방제법 biological control

* 기생성, 식해성, 병원성인 생물을 이용하여 잡초밀도를 감소 시키는 방법.

* 그 목적은 잡초를 박멸이나 멸종시키는 것이 아니고 경제적 인 허용법위에서 생존하도록 밀도를 감소 또는 조절

* 즉 천직으로 이용되는 것은 특정의 잡초만을 가해하는 병원 균, 곤충, 소동물, 어패류 및 상호대립 억제 작용력이 있다.

* 생물학적 방제를 위한 구비조건

a. 잡초의 분포 및 생태적 특성규명

b. 잡초에 서식 가능한 생물의 동정

c. 가장 적절한 천적을 선발하여 중식하는 법

d. 잡초군락 및 작물에 미치는 효과 등에 먼저 규명하여야 함.

* 생물학적 방제의 장점

a. 효과가 영구적 b. 방제비용이 적음 c. 환경에 대한 안전성 d. 방제법이 간단 e. 대규모로 효과

* 생물학적 방제의 단점

a. 합당한 천적을 찾기가 어렵다.

b. 사후문제가 불확실하다. c. 살포작용이 아주 늦다.

d. 잡초군락의 여러 초종의 방제는 어렵다.

e. 한 식물이 작물도 되고 잡초도 될 경우에 식물의 유용성을 분별 못한다.

* 생물학적방제는 휴면종자에 의하여 발생되는 잡초를 근절하 지 못한다.

* 생물학적 잡초방제는 방제비용을 지출하기 어려운 지역에 잘 적응된다. (광범위한 목야지, 산림지역, 수생지역 등)

* 경작지에서는 보통 7～15종의 다른 잡초가 발생하므로 생물 학적 잡초방제법의 적용이 힘들다.

1) 곤충을 이용한 잡초방제

* 생물학적 잡초방제에 이용되는 곤충은 기본적으로 식물을 먹 는 식해성 곤충이다.

* 잡초방제에 이용될 수 있는 곤충의 구비조건

a. 잡초의 생장을 철저히 억제시키거나 죽일 것.

b. 목표로 하는 잡초이외에는 피해가 없을 것.

c. 목표로 된 숙주잡초에 옮겨 갈 수 있도록 충분히 이동성이 있을 것.

d. 목표로 하는 잡초보다 더 빠르게 생식할 것.

e. 잡초의 적응지역과 유사한 지역에 적응할 수 있을 것.

* 호주의 선인장속의 만연을 아르헨티나의 좀벌레로 방제

(선인장과 좀벌레 만연이 같이 반복 - 감소)

* 이서부에서 목초지의 유독잡초인 고추나물속을 투구풍뎅이로 방제

* 일본에서 5cm정도의 북미산의 갑각류가 개구리밥은 가해하고 벼는 해치지 않는다.

2) 작물병원균을 이용한 잡초방제

* 병원체는 잡초를 선택적으로 공격하고 필요한 식물은 해치지 않아야 한다.

* 병원체는 인위적으로 증식하였다가 필요한 때에 살포될 수 있 어야 한다.

* 벼에서 자귀풀속은 콩과류 탄저병균으로 방제

* 콩과류 포장의 양구슬냉이속은 Peronpora camelinae로 방제

3) 어패류를 이용한 잡초 방제

* 초어 --- 중국과 시베리아에 서식

* 해우 --- 아프리카해안의 강어구에 서식

* 흑색달팽이는 일본에서 강피, 물달개비, 사초과 잡초의 방제 효과가 있었으나, 실제 논에서는 농약 때문에 서식이 곤란

4) 상호대립억제작용이 있는 식물을 이용한 잡초방제

* 특정식물이 다른 식물의 생장권 안으로 어떤 화학물질을 분비 함으로써 생존이나 생육상의 피해를 유발하는 현상이다.

* 캘리포니아에서 쇠털골을 수로에 밀생시켜 다른 수생잡초의 발생을 억제

* 논에서 조류나 개구리밥을 이용하여 물달개비를 방제

* 휴경지에 월동형 잡초 다량 발생 -- 여름형 잡초 발생경감

* 밭잡초인 강아지풀과 미역취에 식물생장억제물질이 존재 -- 다른 잡초 방제

* 콜로라도주에서 엉겅퀴의 경엽과 뿌리는 비름과 강아지풀 감 소

* 미시간주에서 수수와 수단그라스 유체는 바랭이 98%, 쇠비름 50%감소

* 위스콘신주에서 방동사니속의 유체는 옥수수와 콩의 생육을 억제(해로움)

* 전남진흥원에서 수수와 보리짚이 가래의 발새억제효과

차. 화학적 방제법

* 제초제를 사용하여 잡초를 방제하는 것

* 별도로 설명

카. 종합방제체계

* 협의 - 여러 가지 잡초방제법 중에서 두 가지 이상의 방제법 을 사용하여 잡초 방제를 편리하게 하는 것

* 광의 - 잡초방제 뿐만 아니라 병과 곤충 등을 방제하기 위하 여 두가지 이상의 방제법을 적절히 통합하여 이용하는 것

* 종합적 방제의 목적은 불리한 환경으로 인한 경제적 손실(경 제적위험수준)이 최소가 되도록 유해생물의 군락을 유지시키 는 데에 있다.

* 종합방제란 몇 종류의 방제법을 상호 협력적인 조건하에서 연 계성 있게 수행해가는 방식이다.

* 종합방제의 장점

a. 전체적인 잡초군락의 크기가 감소한다.

b. 방제의 실패율이 감소하고 안정적인 결과가 기대된다.

c. 약제사용기회와 사용량감소로 잔류독성문제 해소된다.

d. 노동생산성이 향상된다.

e. 종합적인 재배환경의 개선으로 단위 면적당 작물의 수량성 의 향상 됨

§10. 제 초 제

가. 농약관리법령 제2조(정의) 제1항

농약이라 함은 농작물을 해하는 균, 곤충, 응애, 선충, 바이러 스, 기지 농수산부령이 정하는 동, 식물의 방제에 사용하는 살 균제, 살충제, 제초제와 농작물의 생리기능을 증진 또는 억제 하는데 사용되는 생장조정제 및 약효를 증진시키는 자재

나. 제초제의 구비조건

1) 제초효과 클 것. (살초범위, 제초 및 잡초발생억제 기간)

2) 인축에 약해가 없을 것.

3) 자연환경에 오염이 없을 것.

4) 사용이 편리할 것. (제형, 혼용폭, 구입 및 취급용이)

5) 방제효과가 안전할 것. (온도, 습도, 광선, 경종조건이 변해 도 약효와 약해에 변동이 없을 것)

6) 가격이 적당할 것. (생산자와 소비자의 입장을 고려)

7) 작물에 대한 약해가 없을 것. (생육, 수량, 품질 등)

8) 처리의 안정성. (저독성, 사용식, 약량 등)

9) 잔류문제가 없을 것. (토양수와 후작물)

다. 미국환경보호문제가 제초제 제조회사에 연구하도록 연방법 으로 요구하는 사항.

a. 약효 - 생산품이 인증지에 기재된 대로 효과가 있어야 한다

(EPA는 그 이상의 효과를 요구하지 않는다.)

b. 독성 - 급성과 만성

c. 식용작물과 사료작물에 대한 잔류독성유무 확인(만약 잔류 독성이 있다면 내성 정도를 평가해야 한다.

d. 자연계에서의 분해(토양, 유수, 지하수, 야생동물에의 잔류 효과)

e. 환경에 대한 영향(동물, 식물, 미생물의 자연군락변화)

* 신제초제 --- 개발기간 ---- 6～10년

개발연구비 --- 2～5천만 달러

라. 독성 표시 용어

* LD 치사약량

* LD50 중위치사량 - 동물 집단의 50%를 죽이는 약량

* LC 치사농도

* LC50 중립치사농도 - 동물집단의 50%를 죽이는 농도

* 호성경구 - 입으로 흡수 또는 섭취되는 약량, 경구독성

호성경지 - 피부에 직접 적용되는 약량(피부흡수), 경지독성

* 흡입 -- 호흡이나 섭취를 통한 노출

비경구 -- 피부내로의 주입 혈관내로의 주입

근육내로의 주입 피부처리로서의 주입

* 독성가는 시험동물의 체중 kg당 농약의 ㎎/㎏으로서 LD50 (급성경구중위치사량)으로 표시 (가스나 증기의 양은 ppm 이나 공기 1당 안개나 먼지의 mg으로 흡입량 LC50을 나타 낸다.)

* 어류 TLM - 48시간 후에 대사어류가 반수이상 죽는 농도

1. 제초제의 분류

1) 화학구조에 따른 분류

* 무기제초제 --- 황산, 유산동, 소금, 석회질소

* 유기제초제 --- 대부분의 제초제

DNOC - 1932년 제초제로 사용(1892년 과수원 살충제)

2,4-D - 1941년(미) Pokerny 합성 - 1944년(미) 제초제로 이용

2) 선택성에 따른 분류

* 비선택성 제초제 nxxxxonselectective herbicide = total herbicide

paeaquat, dequat, glyphosate

* 선택성 제초제 --대부분의 유기제초제

* 화본과 선택성, 광엽식물 선택성, 속간 선택성, 작물별 선택 성이 되면 가장 이상적이다.

* 작물과 잡초의 생육단계의 차이, 생태적인 차이, 생리적인 차이, 생화학적인 차이, 유전적 특성의 차이 등을 이용

3) 처리부위에 따른 분류

* 경엽처리제 --- 잎, 줄기에 사용

작물의 생육 초․중기 -- - 잡초경엽처리

작물의 성숙말기 ------- 잡초경엽처리

작물의 예취 후 -------- 잡초경엽처리

토양 경운 전 ---------- 잡초경엽처리

* 토양처리제 --- 대부분의 제초제

작물의 파종(이식 또는 정식)전 ---- 토양혼화처리

〃 전 ---- 금면토양처리

〃 전 ---- 전면토양처리

작물의 생육 초․중기 ---------- 전면토양처리

* 물처리제

* 경엽 겸 토양처리제

4) 처리시기에 따른 분류(잡초위주)

* 발아전(출아전)제초제 : 대부분의 토양처리용 제초제

* 발아 후(출아후)제초제 : 대부분의 경엽처리용 제초제

5) 처리국면에 따른 분류(사용 또는 처리방법에 따른)

* 금면처리 * 대상처리 * 점처리

* 국부처리 : 공간적인 관점에서 혼화처리, 표면처리

6) 생장반응에 따른 분류

* Horomon형 제초제 -- 2, 4-D

* 비Horomon형 제초제 -- 대부분의 유기제초제

7) 이행성에 따른 분류

* 접촉형제초제 -- paraquat, dequat, PCP

* 이행형제초제 -- 대부분의 유기 제초제

* 잔류형제초제

8) 제형에 따른 분류

* 유제 ec, 유탁액 * 액체 lq * 수용제 sp

* 수화제 wp, 현탁액 * 입제 g, 압출형, 흡착형

* 미립제 mg * 점보형 j

9) 제초제의 작용기작에 따른 분류

* 옥신작용의 교란 - 폐녹시계 -------- 2, 4-D, MCP

안식향산계 ------- Dicamba, TBA

* 단백질합성저해 - 산아미드계 ---- alachlor, napropamide

카르바마이트계 --- asulam

디니트로아닐린계 - penoxalin, nitralin

유기인계 -------- piperphe

* 세포분열저해 - 카르바마이트계 ---- asulam

페녹시계 --------- 2, 4-D

디니트로아닐린계 -- penoxalin

* 광합성저해 - 요소계 ----------- linuron

산아미드계 ------- proranil

트리아진계 ------- simazine, atrazine

기타 ------------ benrazon

* 엽록소형성저해 - 피라졸계 -------- pyrazolate

기타 ------------ amitrole

* 광활성형 - 디페닐에테르계 --- nitrofen, chlornitrofen

기타 ------------ oxadiazon

* 과산화물생성형 - 비피리딜리움계 --- paraquat, diquat

* 호흡저해 - 페놀계 ---------- PCP, NBP

* 세포괴사 - 시안산소다, DSMA

2. 제초제와 작물

1) 제초제의 흡수와 이행

* 제초제는 식물체에 들어가서 작용부위에 도달하여야 살초작 용을 나타낸다.

* 작물체내에서 제초제의 흡수 및 이행정도는 제초제의 화학적 성질 뿐만 아니라 제초제의 처리부위 및 식물의 형태적 또는 생리적 특성에 좌우된다.

(1) 제초제의 흡수

a. 종자에 대한 제초제의 흡수 : 종자의 흡수과정은 집단류와 확산에 대하여 이루어지며 수동적과정 즉 비대사적 과정

b. 뿌리에 의한 제초제의 흡수

* 토양에 처리된 제초제는 대부분 식물의 뿌리에 의하여 흡수

* 제초제는 물관부와 체관부 등을 통하여 이동통로에 도달하 고, 뿌리에서는 물관을 통한 흡수가 체관을 통한 흡수보다 중요하다.

* 뿌리에서는 cuticle이 없기 때문에 극성의 제초제는 잘 흡수 되지만, 비극성의 제초제는 흡수되기가 어렵다.

c. 잎에 의한 제초제의 흡수

* 일부 제초제의 휘발성기체와 용액은 기공을 통하여 흡수되 지만 대부분의 제초제는 잎의 표면으로 직접 침투하여 흡수

* 습윤제는 계면장력을 적게 하며 제초제의 흡수를 증가시키 고 cuticle의 납질이나 유성물질을 용해함으로서 엽면흡수를 증가

* 극성의 제초제는 습윤제 첨가로 독성이 증가한다.

* 선택성이 잎의 흡수정도에 따라 다른 것은 습윤제 첨가로 선택성이 감소한다.

* 온도가 상승하면 제초제의 흡수가 촉진된다.

d. 자엽초나 어린 줄기에 의한 제초제의 흡수

* 일부 제초제는 잡초가 종자가 발아한 다음 출아할 때에 자 엽초와 어린줄기에의하여 토양으로부터 흡수된다.

e. 줄기에 의한 흡수

* 제초제를 경엽처리나 국부살포로 할 경우, 줄기에 의하여 흡수되기도 한다.

(2) 제초제의 이행

* 접촉형제초제를 제외하고는 대부분의 제초제가 식물체내로의 흡수점과 작용점이 다르므로 이행이 이루어 져야한다.

* 식물체내로의 제초제의 이행은 체관부계통, 물관부계통, 세포간극 등을 통하여 이루어진다.

* 제초제는 뿌리에서 물과 같이 흡수되어 체관부를 통하여 잎 에서 흡수되어 광합성 산물과 같이 물관부를 통하여 이행

2) 작물에서의 제초제의 대사

* 제초제의 분해는 분자의 화학구조가 변화됨에 따라 일어난다

* 대부분의 제초제는 분해함에 따라 살초효과가 감소한다.

* 어떤 제초제는 화학구조가 약간 변화함에 따라 살초효과가 증대한다.

(1) 제초제의 분해반응

a. 산화

* 전자의 이탈에 의하여 에너지가 방출되는 과정으로써 산소 의 첨가 또는 수소의 이탈을 통하여 전자가 산화된 화합물 로부터 효과적으로 제거되고 에너지의 방출이 수반된다.

* 고등식물에서 phenoxy계 제초제는 베타-산화를 한다.

2, 4-DB --------- 베타 - 산화 --------- 2, 4-D

MCPB ----------- 베타 - 산화 --------- MCPA

2,4, 5-TB ------- 베타 - 산화 --------- 2, 4, 5-T

b. 환원

* 전자가 첨가되어 환원된 화합물에 에너지를 결합시키는 반응

* 화합물에서 산소를 제거 또는 수소를 첨가

* 대부분의 생물에너지의 전환은 산화환원반응과 관련이 있 고, 그 대부분은 탈수소 반응이다.

c. 가수분해

* 한 분자가 분리되어 물의 이온이 한 부분 또는 다른 부분에 첨가되는 반응으로 둘 이상의 새로운 화합물이 생성된다.

* 가수분해는 carbamite계, thiocarbamite계, triazine계,

urea계, phenoxy ester 등의 분해에 관계한다.

d. 히드록시화 반응

* 한 원자 또는 기 대신에 OH기로 치환 시키는 반응.

* phenoxy, beznoic acid, triazine계의 유도체가 hydroozylation

* 트리아진계 제초제에서는 hydroozylation이 탈염소반응, 탈 메록시화반응, 탈메틸치오화 반응과 관련이 있다.

e. 탈카르복시 반응 : R-COOH ------ RH + CO2

f. 탈알킬 반응

g. 작물체내 물질과의 결합반응

* 제초제는 식물체내에서 다른 화합물과 결합하여 복합화합물 을 생성한다.

** 당, 아미노산등과 주로 결합한다.

** peptide, lignin, 지질 등과도 결합한다.

** 당 또는 아미노산과 결합한 제초제 복합체는 보통 추출 용매에 용해된다.

(2) 제초제의 분해경로

* 식물체내에서 제초제의 분해는 매우 복잡한 과정을 거쳐 이 루어 진다.

3) 제초제에 대한 작물의 형태적 반응

* 식물의 종류, 발육단계, 관련기관과 조직, 제초제의 종류, 환 경조건 등에 따라 반응이 다르다.

* 제초제는 세포와 조직의 파괴뿐만 아니라 세포의 분열, 신장 및 분화를 변화시킨다.

생장억제, 하변생장, 황화현상, 백자현상, 괴사,

세포의 미세기관과 막의 변행, 큐티클 형성의 저하 등

3. 제초제의 작용기구

1) 광합성의 저해

* 광합성의 명반응은 grana에서 암반응은 stroma에서

* 광합성저해제의 대부분은 명반응을 저해한다.

* 일부의 제초제는 힐반응을 저해한다

2) 핵산대사와 단백질합성의 저해

* 호흡작용의 과정중에서 해당작용은 조세포에서 시트로산해로, 산화적인산화, 전자전달은 미토콘드리아에서 이루어진다.

* 대부분의 호흡저해제는 미도콘드리아에서 작용한다.

3) 핵산대사와 단백질합성의 저해

* 단백질합성은 전달암호를 지니고 있는 DNA로부터 전달정보를 전달받는다.

* mDNA는 리보솜에서 단백질을 합성을 조절한다.

* 아미노산은 ATP 및 tRNA와 작용하여 amino-acyl tRNA를 형 성하며 이것을 다시 mRNA에 부착하여 리보솜내에서 단백질 을 합성한다.

4) 지질대사의 저해 : 일부 제초제는 세포와 세포 미세기관의 막 에서 중요한 구성성분이 되는 지질의 합성을 저해한다.

5) 작물의 생장 및 발육의 저해

(1) 세포분열의 저해 : 주로 중기와 말기사이의 정상적인 유사 분열과정이 방해된다.

(2) 조식발달의 저해

(3) 색소체형성의 저해

* 엽록소나 carotinoid색소의 형성을 저해

* 이들 제초제는 황화 또는 백화현상을 일으켜서 궁극적으로 광 합성을 저해하여 식물체를 고사시킨다.

6) 효소작용의 저해

* 제초제의 의한 살초효과는 식물체 내에서 효소의 활동을 직간 접적으로 변화시키기 때문이다.

* 제초제의 효소에 의한 대한 영향은 제초제의 농도와 식물의 생육단계에 따라 다르다.

* 저 농도는 효소의 활동을 촉진하지만 고농도는 저해한다.

* 어린 식물은 성숙한 식물보다 더 크게 영향을 받는다.

4. 제초제의 선택성

* 제초제의 선택성은 상대적이지 절대적인 개념이 아니다.

* 제초제의 선택성은 식물과 제초제 및 환경조건간의 상호작용 에 의하여 결정된다.

* 바람직한 선택성은 식물, 제초제, 환경의 3가지 구성요인이 유리한 상호작용으로 나타낼 때에 얻어진다.

1) 식물

(1) 식물의 연령, 성숙도 및 생장속도

* 제초제의 대한 반응은 식물의 연령에 따라 달라진다.

* 어린 식물은 일반적으로 제초제에 대한 저항성이 낮다.

* 생장속도가 빠른 식물은 제초제에 대한 저항성이 약하다.

(2) 식물의 저해

a. 뿌리의 분포상태

일년생잡초 ----------------- 얕은 뿌리조직

다년생식물, 과수 및 목본식물 -- 뿌리가 깊고 넓게 분포

b. 생장점의 위치

쌍자엽식물 ----------------- 정아

단자엽식물 ----------------- 엽의 기부

c. 발아 및 출아의 심도

d. 초장의 차이

e. 잎의 특성 : 털의 유무, 기공의 다소, wax층의 유무(납질)

cutin층의 유무(cuticle층)

(3) 생리적 차이

* 제초제의 흡수량과 이동량은 식물의 생리적 차이에 의하여 달라진다.

* 제초제의 흡수와 이행은 제초제에 따라 다르지만 제초제와 식물이 같아도 환경에 따라 다르다.

(4) 생물리적 과정

* 식물세포의 구성분자가 제초제를 흡착하여 살초성 물질이 불 활성화 한다.

(5) 생화학적 과정

* 많은 제초제가 내성인 식물체내에서 독성이 없는 화합물로 분해하거나 conjugate 형성으로 불활성화 한다.

* 그러나 감수성인 식물내에서 변화가 없거나 적어서 독성을 나타낸다.

a. 효소의 불활성화

b. 제초제의 활성화

* 2,4-DB는 감수성인 식물체내에서 베타-oxidation을 통하여 활성이 큰 2,4-D로 전이하여 제초효과를 나타낸다.

* 그러나 클로바와 알팔파에서는 이 반응이 없거나 미약하다.

c. 제초제의 불활성화

* 탈염소화반응, 가수분해, N-탈알킬반응, 탈탄산반응, 결합반응.

(6) 유전적 차이

* simetryn ---------------- 통일계 ----- 약해

일반계 ----- 내성

2) 제초제

(1) 제초제의 분자구조 : 제초제의 특성은 제초제분자의 구성과 배열위치에 따라 달라지며, 살초성, 용해도, 휘산성, 흡착, 흡수 등과 같은 성질이 이에 따라 다르다.

(2) 제초제의 농도

* 제초제는 농도에 따라 식물의 생장을 억제시키거나 촉진

dinitrophenoi은 저농도에서 호흡을 촉진시킨다.

고농도에서 호흡을 억제시킨다.

2,4-D는 저농도에서 호흡과 세포분열을 촉진시키고 고농도 에서 호흡과 세포 분열을 감소시킨다.

* 치사농도 보다 약량을 적게 주어야 하는 경우

활성상태로 바뀌는 제초제

천천히 흡수되는 제초제

천천히 이행되는 제초제

(3) 제초제의 제형

* 원액 ---- 제초효과

제초제 + 유화제 + 전착제 ---- 사용

논에서 입제형태 ---- 제초제 처리층을 형성

* 계면활성제는 액제의 작용성을 개선하는데, 이것을 사용하면 살초효과는 증대하나, 작물에 대한 선택성은 감소한다.

(4) 제초제의 사용방법 : 차폐살포, 국부살포

3) 제초제 보호성질

* 해독제 : 물리적 또는 생리적으로 제초제의 흡수나 작용을 상쇄할 수 있는 물질인데 작물에 약해를 줄이고 선택성을 증 가시킨다 (활성탄, 연탄재 등)

4) 환경 : 선택성에 영향을 끼치는 주된 환경요인은 토성, 강우 량, 관개, 온도 등이다.

5. 제초제와 토양

* 토양에 처리된 제초제는 토양의 성질에 따라 가장 크게 영향 을 받으며, 그 다음에 기상, 재배양식, 식생 및 기타조건에 따 라 약효나 약해가 변동한다.

1) 제초제의 물리적 소실

(1) 흡착

* 제초제의 흡착은 처리한 제초제의 이온이나 분자가 토양입자 의 표면에 부착되거나 또는 친화력을 갖는 것을 말한다.

* 토양중에서 제초제의 흡착과 이동은 반대의 관계(역상관)

이 있다.

* 농약의 화학구조는 다종다양하며, 흡착의 형이나 기구도 다

양하다.

* 토양입자의 표면이 -로 하전되어 있고, +하전의 잔기를 갖 는 유기염기는 이온 흡착에 의하여 강하게 흡착된다.

* 일반적으로 양이온치환용량이 큰 토양에서 제초제가 잘 흡착

* 농약의 토양흡착에 관여하는 토양인자로는 유기물함량, 양이 온치환용량, 점토함량, 점토 광물의 종류, PH, 토양온도, 토 양의 입단구조 등이 있다.

* 농약의 토양흡착은 점토광물과 유기물(부식)에 흡착되며 두 가지가 동시에 이루어진다.

* 대부분의 유기농약은 비ion성의 지용성화합물이기 때문에 토 양의 유기물함량이 약제의 토양흡착에 가장 크게 관여한다.

토양입자에 농약흡착은 수소결합, ion결합, 배위결합, 쌍극자 결합, 반데르발스의 힘 등에 의한다.

* 농약중에는 토양중의 유기물과 화학반응을 일으켜 배위결합에 의해 강하게 흡착하는 것이 있는데, 이 때에 농약이 결합형 잔 류로서 토양중에 장기간 잔류한다.

* 토양에 살포한 제초제는 토양 중의 고상, 액상, 기상의 3상 및 생물체 사이에서 분배되며, 또한 각각 서로 이동한다.

(2) 용탈

* 토양에 살포한 제초제는 고체의 현탁액으로써 또는 용액으로 써 물과 함께 토양중에 이동한다.

* 토양에 다량 흡착되는 약제는 이동폭이 좁고. 흡착 등이 작은 약제는 이동하기 쉽다.

* 제초제가 토양에서 이동하고 용탈되는 정도는 토양과 제초제 사이의 흡착관계, 물에 대한 제초제 용해도, 토양을 통해 침 투되는 수분의 량에 의하여 결정된다.

* 토양 중에서 제초제의 분자는 끊임없이 변하는 흡착과 탈착의 과정 하에 있다.

(3) 휘발

* 휘발이란 약제가 토양표면 또는 담수상태의 논 표면에서 휘발 성가스로 공기 중으로 날아가는 것을 말한다.

* 기화되기 쉬운 제초제에는 중 기압이 높은 것이 많다.

* 증발, 휘발에 의한 제초제의 손실은 흡착력이 적은 사양토에 서, 유기물함량이 적은 토양에서, 고온 조건 하에서, 강한 바 람이 불 때 크다.

* 밭토양에서는 일반적으로 수분함량이 많으며 휘발에 의한 손 실이 크다.

(4) 작물의 흡수에 의한 손실

* 제초제의 일부는 저항성식물과 감수성식물의 근부를 통하여 흡수된다.

* 제초제를 2.0㎏/㏊ 처리하면 식물에 의하여 0.5～0.05㎏/㏊이 하가 흡수된다. (25～2.5%)

2) 제초제의 분해 : 토양 중에서 제초제 손실의 대부분을 차지

(1) 화학적 분해 : 가수분해, 산화 및 환원, 불용성염의 형성,

화학적 복합체의 형성

* 토양용액, PH, 무기이온, 유기물의 관능기에 영향을 받음

(2) 광화학적 분해

* 많은 제초제는 자외선을 쬐면 분해 된다.

* 이 과정은 제초제 분자가 빛 에너지를 흡수하여, 전자를 여 기시켜 결국 화학 결합을 깨뜨리는 것이다.

* 비가 오지 않으면 효과가 증가하고, 비오면 수개월이 걸린다

* monuron은 48시간에 분해되나 비가 오면 분해가 되지 않는

(3) 미생물에 의한 분해

* 미생물에 의한 생물적분해은 유기영양분이외에도 환경인자, 즉 온도, 수분, 무기 영양분, PH, EH(산화환원전위) 등의 영 향을 받는다.

3) 토양 중에서 제초제의 잔효 지속성

* 제초제가 토양중에서 활성이 유지되거나 미분해 상태로 지속 되는 기간은 곧 잡초방제의 유효기간과 같기 때문에 매우 의 미가 크다.

**** 제초제의 토양 중 잔효 및 잔류에 관여하는 인자

a. 약제의 이화학적 특성(화학적 안정성, 미생물분해의 난이, 휘발성, 물에 대한 용이도, 흡착성)과 살포약량, 제제형태, 살포방법 살포전력

b. 토양인자로서 토양의 종류, 구조, 유기물함량, 점토함량, 점 토광물의 종류, PH, 양이온치환용량, 입단구조, 토양미생물 의 종류 및 량

c. 작물의 유무, 종류와 품종, 경작방법

* 이상의 인자들이 서로 연관되어 있기 때문에 단일 인자만으 로 잔효 및 잔류성을 평가하기는 어려운 일이다.

* 제초제의 사용에 대한 최선의 방편은 제초제의 잔효가 작물 과 잡초의 경합한계 기간까지 지속되는 데 있다.

6. 제초제의 제형과 시용방법

1) 제초제의 제제 중의 증량제

(1) 희석제

a. 용제 : xylene, benzene, isophorone, DMF

b. 고체희석제 : 담체, 기제

* 입도 30mesh(46u)이하 사용, 평균입도 10～15u

* PH --- 중성에 가까운 것

* 조성 --- 광물분말은 조성에 따라 그 용도가 다르다.

* 가비중 --- 원광과 입도에 따라 다르다.

입 제 --- 비중이 가벼운 것

수화제 --- 비중이 무거운 것

(2) 계면활성제

* 동일 분자 내에 친수성기와 친유성기를 가진 화합물로서, 물 과 유기용매에 어느 정도 녹으면 계면의 성질을 변화시키는 데 효과가 큰 물질

(유화제, 분산제, 전착제, 가용화제, 습윤제, 침투제)

* 계면활성제가 갖추어야 할 성질

a. 유화력과 분산력이 커야 한다.

b. 활성제 자체도 안정되고, 동시에 주제를 변질시키면 안됨

c. 주제 및 기타 보조제와 친화성을 지니고 있어야 한다.

e. 경수에도 사용 할 수 있어야 한다.

2) 제초제의 제형

(1) 수용제

* 유효성분이 수용성이므로 녹으면 투명한 액체가 된다.

* 주제의 물에 대한 용해도가 최소한 10%이어야 한다.

(2) 유제

* 유탁액 emulsion이 된다.

* 주제의 유기용매에 대한 용해도는 15～50%이어야 한다.

* 토양표면이 유막상의 처리층을 형성하나 가우시 유실해를 우려

* 경엽처리에 부착력이 커서 효과적

(3) 수화제

* 원제가 유기용매에 녹기 어려운 경우에 사용

* 현탁액 suspension이 된다.

* 가압식분무기를 사용하여 균일 살포를 요함.

* 비산해를 주의

(4) 솔제

(5) 현탁제

(6) 입제

* 물에 용해되지 않는 원제를 증량제(벤토나이트, 활석, 고령 토, 재올라이트) 및 점결제와 혼합, 분해하여 조립한 것.

- 습식법 (조립법, 습출법) - 건식법

- 흡착법 - 피복법

* 대개 수도용으로 유효성분의 농도가 낮다.

* 수분요구가 크며, 사용이 용이하나, 운반, 보관, 균일살포 가 어렵다.

* 산립기 사용효과가 크며 비산해가 적다.

* 건조한 곳이나 토괴가 크고 거친 경우에는 효과가 떨어짐

(7) 분제

* 유효성분에 활석, 고령토, 규조토 등과 같은 중량제를 혼 합하여 분쇄한 것.

* 분말도가 300～250 mesh(61～46u)인 미립의 분말이다

★ 잡초방제학 주 요점

○ 잡초의 분류별 분포

○ 식물학적 생활형적 및 생육형에 따른 분류

○ 식물학적 분류

1. 생활사에 따른 분류 - 일년생 이년생 및 다년생 잡초

발생시기에 따른 분류 - 여름형 잡초와 겨울형 잡초

2. King 발아 5단계 :물의 흡수 - 세포분열 및 신장 - 종근 및 유아의 신장 - 유아의 출현

3. 제초제의 명명법

가. 일반형 - 화학명 대신 쉽고 짧게 붙어진 것

나. 상품명 - 제조회사가 상업적인 목적에 의해

다. 품목명 - 농약관리법에 의해 농림수산부가 명명

라. 시험명 - 제조회사 가 실험하기 위해 임의로

4. 암발아 종자 : 냉이, 별꽃, 광대나풀, 독말풀

5. 다년생 잡초 증가 요인

조기재배 이모작 감소 로터리경운 증가 일년생제초제 연용

6. 식물체간 상호작용

① 양성적 간섭 - 편리 원협 상리

② 음성적 작용 - 경합 편해 개생

③ 중위적 간섭 -중위 작용

7. 최근 다년생 잡초방제에 가장 많이 사용 : 설포닐 유레아계

8. 큐티클

발달순서(바깥층 부터) : 왁스 - 큐틴 - 펙틴

친유성 정도 : 납, 왁스 - 큐틴 - 펙틴

셀룰로오스 - 친수성 물질

9. 페녹시계 제초제가 일으키는 일반적인 식물 형태적 반응

상편생장

10. 요소계, 우라실계, 트리아진계 - 황화현상 (광합성 억제)

11. 토양 중 이동성이 가장 작은 제초제 : Paraquat

12. 토양 중 잔류성이 가장 긴 제초제 : Picloram

13. 대표적 계면활성제 - 유화제

16. C3 식물과 C4 식물은 초기생육단계에서 수분제한 조건에 의해 광합성 효율이 큰 차이를 보인다.

17. 제초제 잔효성에 영향을 미치는 요인

제초제의 이화학적 특성

토양환경 (토양의 종류, 구조 유기물 함량, PH 등)

지상환경(온도, 수분, 광)

재배작물이나 재배방법

18.

	단자엽 식물	쌍자엽 식물
자엽	1매	2매
잎맥	평행맥	수상맥
생장점	식물체 줄기 하단의 절간부위	식물체 위쪽
근계	섬유근계	적근계

19. 두 화합물간의 길항작용

생화학적, 경합적, 생리적, 화학적 길항작용

20. 알방동사니 :전국 어는 논에서나 발생하는 일년생 초종으 로서 방동사니과 잡초 가운데 우점도가 높다.

21 아포플라스틱 이행 : 확산과 증산으로 인한 집단류에 따라 물이 이동하는 힘에 따라 이동

22. 제초제의 대사과정

제1단계 - 제초제의 산화 환원 또는 가수분해를 통해 독성이 완화되는 과정

제2단계 - 제1단계에서 분해산물이 식물체내의 여러 물질과 결합반응으로 보인다.

제3단계 - 동물에서는 나타나지 않고 식물체에서만 나타나는 반응으로 결합 물질이 다른 물질과 결합하여 제2의 결합물질 을 만든다.

23. 제초제의 선택성

생태적 선택성 : 생육시기가 서로 다르기 때문에 나타나는 제 초제에 대한 감수성의 차이.

형태적 선택성 : 생장점의 노출여부에 따라 나타나는 선택성

차이.

생리적 선택성 : 제초제 성분이 식물체내에 흡수 이행되는 정 도의 차이.

생화학적 선택성 : 식물의 종류에 따라 다른 감수성을 나타내 는 현상

24. 단자엽 잡초

가래과, 택사과, 개구리밥과, 화본과, 방동사니과, 수정초과, 닭의 장풀과, 물잠옥과, 끌풀과

25. 잡초 경합새는 잡초의 개체당 평균크기에 의하여 지대한 영 향을 받기보다 불균형하게 큰 몇 개체에 의하여 지대하게 영향을 받는다.

26. 파종 초관 형성기, 생식 생장기

잡초 경합 한계기간, 잡초경합 허용기간

27. 제초제의 제초활성이 발현되기 위해서 광이 필수적으로 요 구되는 제초제계열은 ? : 디페놀 에테르계 (MO, TOK)

28. 우리나라 제초제에 가장 많이 쓰이는 제형 ? 입제

29. 벼농사에 쓰이는 제초제

부타입제, 프리티 입제, 옥사존유제. 부타졸입제, 부타벤 설 입제

30. 자연식생의 천이과정에서 농업기술을 고도로 투여하면 결국 어떠한 종류의 잡초가 증가하는가 ? 내비성 잡초

31. 최초로 등록된 밭 잡초약 : 시마진

32. 토양처리 제초제의 유효성분이 흡수되는 부위 : 유아

33. 제초제 성분이 토양교질이나 유기물입자와 흡착하는 기구는 3가지 결합이 있다.

① 양이온 결합 ② 음이온 결합 ③ 킬레이트 결합

35. 18세기 이전의 주요 잡초종이 갖던 작물과의 특성

형태적 유사초종

36. C4 잡초종 ? 피, 왕바랭이, 향부자

C3 “ ? 부레옥잠

37. 비선택성 제초제 : Glyphosate, 그라목손, 근사미, TOK

38. 밭 제초제 : Alachor, metolachlor, linuron, dimethazone

39. 페녹시계 : 2.4 D, 2-4-D, ethylester, mecoprop, MCPA, MCPB, 지호프유제

40. 디페닐 에테르계 : MO(CND), TOK (Nitrofen), Bifenox OXYfluorfen)

41. 다년생제초에 가장 많이 사용 : 설포닐우레아계

43. 광합성 억제기작 - 황화현상 일어남

48. 올챙이고랭이 - 주로 종자 번식하는 다년생 사초과 잡초

49. 두과류 작물에 적합한 제초제

Fluazifop(페녹시계), Alachor(라쏘), Sethoxydin

50. 못자리용 제초제

Propanil (Stam - F.DCPA), Thiobencarb. bentazon

52. 장거리 이동 - 물관부 이동 체관부이동

단거리 이동 아포를라스트 - 확산과 증산으로 인한 집단류

심플라스틱 이동 - 세포질 유동에 의한 이동

54. 제초제의 작용점

① 생장점 ② 엽록체 ③ 미토콘드리아 ④ 세포막

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