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제 3장. 제초제
1. 제초제는 몇 종이나 되는가?
● 2007년 5월 현재 농촌진흥청에 등록된 제초제 품목 중에서 표기내용이 확정된 제초제는 총 297개 품목, 418개 상표이다.
● 전 품목에 함유된 유효성분은 총 101종으로서, 작용기작에 따라 구분하면, 생장조절 저해제 8종, 유묘생장 저해제 31종, 광합성 저해제 10종, 아미노산합성 저해제 23종, 지질합성 저해제 9종, 색소체 저해제 6종, 세포막 저해제 9종, 작용기작 미확인 제초제 5종으로 되어있다.
● 세계적으로 사용되고 있는 제초제 유효성분이 300종 이하이고, 국내 사용 유효성분이 101종이나 되므로 우리나라에 적용할 수 있는 대부분의 제초제가 국내에서 사용되고 있는 셈이다.
2. 제초제 사용은 어려운 것인가?
● 비선택성 제초제는 비교적 사용하기 쉬운 편이다. 잡초 생육기에 날리지 않도록 뿌리기만 하면 되기 때문이다. 그러나 농경지에서 발아 전이나 발생 초기에 처리하는 토양 처리제를 사용하는 것은 쉽지가 않다. 일반적인 토양조건이나, 평년 기상조건이라고 해도 결코 쉽지는 않다.
● 사실 걱정부터 앞선다. 그 많은 제초제 중에서 어떤 것이 발아 전 처리제이고, 어떤 것이 발생 초기 처리제인지? 그 중 해당 작물에 약해가 없는 제초제가 과연 있는지, 아니면 없는지? 만일 없다면 어떻게 해야 하는지? 또 있다면 무엇이 좋은지, 있다 해도, 언제, 얼마나, 어떻게 뿌려야 하는지? 표준량만 뿌리면 모든 잡초가 정말로 방제 되는지, 만일 안 된다면 어떻게 해야 하는지? 재살포는 할 수 있는지? 만일 안 된다면 어떻게 해야 하는지? 그리고 독성이나 잔류문제는 없는지? 하나도 모르겠다는 생각이 든다.
● 이와 같이 제초제를 사용하여 잡초를 못나오게 하거나, 자라지 못하도록 하면서 작물에는 피해가 없도록 하는 것은 결코 쉬운 일이 아니다. 그렇다고 반드시 어려운 일은 아니다. 먼저 적합한 제초제가 무엇인지 소개를 받은 다음, 처리층 형성에 대해 조금만 이해하면 제초제 사용은 의외로 간단한 편이다.
3. 제초제는 과연 고독성인가?
● 제초제는 무조건 고독성이고 환경에 크게 영향을 미치는 것으로 인식하고 있다. 친환경농업에서도 제초제는 전혀 사용할 수 없도록 되어있다. 그렇게 된 이유가 있다. 제초제는 살균살충제처럼 살포횟수나 사용량을 절반으로 줄일 수도 없고, 살포시기를 수확전 100일에서 수확전 200일 등으로 앞당길 수도 없다. 그 이유로 저농약 재배에서도 제초제는 사용할 수 없도록 한 것이다. 제초제 독성이 훨씬 강해서 그렇게 규정한 것이 아니다.
● 그럼에도 불구하고 제초제는 독성이 강한 것으로 인식하고 있다. 그 이유는, 1) 제초제라고 하면 그라목손(paraquat)이나 고엽제(Agent Orange, 2,4,5-TP, 불순물로서 Dioxin 함유)가 연상하게 되고, 2) 그라목손을 사람이 마셨을 때는 치사율이 아주 높고, 고엽제 노출로 인한 엄청난 후유증을 볼 때, 제초제는 고독성인 것으로 생각하게 된다.
● 현재 사용중인 제초제 중에는 마셨을 때 치사율이 높은 제초제는 그라목손뿐이고, 또 후대까지 영향을 주는 제초제로는 현재 전세계적으로 폐기는 되었지만 고엽제(2,4,5-TP)뿐이다. 그라목손의 경우에는 비록 자의로 먹었다 할지라도 다량의 성분이 체내로 들어갔을 때 밖으로 쉽게 배출되지 않고 유독물질을 생산하게 되므로 독성이 높은 것은 사실이다. 그러나 그라목손만큼 환경에 잔류하는 양이 적고, 값이 싸고, 살초력이 우수한 약제가 없는 것으로 평가되고 있다. 이 때문에 아직은 취급제한 기준 내에서 사용이 허용되고 있다.
4. 제초제 종류는 왜 많은가?
● 제초제 뿐만 아니라 모든 농약은 일반명, 품목명, 상표명의 3종류의 이름이 있다. 약제의 효과는 유효성분이 발휘하는데, 그 성분 이름을 일반명이라고 하고, 국제적으로 통용되는 이름이다. 또 농약을 등록할 때에는 다른 약제와 구분되고 혼동되지 않도록 일반명으로 표기해야 하는데 이것이 품목명이다. 한 제품에 여러 성분이 들어있는 혼합제는 품목명이 더 길어질 수도 있다. 그래서 품목명은 어렵고 혼란스러울 수밖에 없다.
● 논과 밭에는 수많은 종류의 잡초가 있고, 제초제 성분은 종류마다 특성이 다르기 때문에, 한가지 성분의 제초제만으로 모든 잡초를 방제하기 어렵다. 뿐만 아니라 성분마다 화학적 특성이 다르기 때문에 제형도 달라져야 한다. 또 실제 사용되는 제초제 하나 하나가 상품이므로 회사마다 다른 상표를 갖게 된다. 따라서 제초제 종류는 많고 복잡하게 된다.
5. 제초제가 토양에 처리되면 어떻게 변화되는가?
● 토양에 제초제가 처리되면 물리적, 화학적, 생물적 요인에 의해서 여러 가지로 변화되는데, 그 속도와 정도는 제초제에 따라 다르다. 그러나, 처음에는 대략 다음과 같은 비율로 변화되다가, 시간이 지나면 물리적으로 토양흡착(액체 등이 점토의 표면에 접착하는 성질) 또는 용탈(토양 중의 어떤 성분이 물에 녹아, 물의 하강 운동에 따라서 하층으로 이동)된 제초제도 결국 미생물에 의해 분해된다고 보면 된다.
● 제초제를 토양에 처리하면 토양과 제초제에 따라 다르지만 유효성분이 대부분 표토에 있고, 심토까지 들어가지 않는다. 제초제의 수직이동은 점토나 유기물함량에 따라 다르지만, 근본적으로 제초제의 용해도(물에 녹는 정도)에 따라 토양중 수직이동 깊이가 달라진다. 양토 기준으로 용해도(ppm)와 수직이동 깊이를 보면, 5 ppm 이하일 때 1-1.5cm, 10-20 ppm 일 때 1.5-2cm, 50 ppm 일 때 2.5-3cm, 100 ppm 일 때 4cm 깊이까지 이동한다. 디캄바(반벨)와 헥사지논(솔솔)처럼 용해도가 아주 높은 제초제는 10cm까지 또는 그 이상 이동한다.
6. 토양 처리제는 잡초에 어떻게 작용하는가?
● 토양 표면에 토양처리제를 살포하면 제형과 관계없이 1-2cm의 얇은 처리층이 형성된다. 그런데 잡초종자는 대개 광발아성이므로 표토 1-2cm에 위치하는 종자만 발아하고, 그 아래에 있는 종자는 발아하지 않는다. 따라서 처리층에 있는 잡초의 유아나 유근이 제초제를 많이 흡수하게 되어 잡초가 죽는다.
● 그런데 작물은 토양 3cm 보다 깊은 곳에 파종하거나 이식을 한다. 작물종자는 광발아성이 아니어서 햇빛이 있거나 없어도 발아할 수 있다. 즉, 뚫고 나오는 힘만 있으면 깊게 파종을 해도 발아할 수 있다. 따라서 작물의 유아나 뿌리에서 흡수되는 제초제의 양이 적다. 그래서 작물은 피해를 적게 받고 잡초는 약제를 많이 흡수하여 죽게 된다.
● 작물종자를 얕게 파종 또는 이식하거나, 제초제를 너무 많이 뿌리거나, 사질토양이나 유기물 함량이 적은 토양에 제초제를 사용할 경우에는 처리층이 두꺼워져 작물에도 피해가 발생하게 된다.
7. 제초제의 용해도와 토양흡착은 어떤 관계인가?
● 제초제의 화학적 특성에 ‘용해도(포화용액에 녹아있는 용질의 농도)’와 ‘토양 흡착력’이 있다. ‘용해도’는 제초제 성분이 물에 녹는 정도를 나타내고, ‘토양 흡착력’은 제초제 성분이 점토나 부식 표면에 달라붙는 힘을 나타낸다.
● 용해도와 흡착력은 깊은 관계가 있다. 대체로 용해도가 낮으면 흡착력이 높고, 용해도가 높으면 흡착력은 낮다. 따라서 용해도는 제초효과, 약해, 환경오염 등과 관계가 깊다.
● 대체로 흡착력이 높으면 제초효과가 높아지고, 흡착력이 낮으면 물의 이동과 함께 아래로 이동되므로 제초효과가 떨어진다. 흡착력이 너무 높으면 수평, 수직 이동성이 낮아 실용적으로 제초효과가 떨어질 수도 있으므로 특히 균일살포가 요구된다.
8. 토양 처리제의 희석배수는 왜 중요하지 않는가?
● 토양처리제는 일정한 농도와 두께로 된 처리층을 만들어 그곳에서 발아하는 잡초를 죽인다. 따라서 잡초가 많다고 해서 많이 뿌리고, 적다고 해서 적게 뿌리면 안 된다. 반드시 면적에 따라 제초제 사용량을 계산하여 고르게 살포해야 한다. 잡초가 많으면 많이 뿌리고, 적으면 적게 뿌려야 할 것 같지만, 많이 뿌리면 피해가 생기고, 적게 뿌리면 약효가 떨어진다.
● 유제나 수화제 등의 희석제를 토양에 살포할 때 희석물량은 사실상 크게 중요하지 않다. 가령 300평에 300ml/100L(물5말)를 살포하는 제초제를 150평에 살포할 때는 반드시 제초제 150ml를 희석하되, 희석할 물의 양은 50L(2.5말)가 아닌 60L(3말) 또는 80L(4말)에 희석해도 크게 문제되지 않는다. 사용량만 일정하면 살포량(희석하는 물의 양)은 처리층 두께와 제초효과에 크게 영양을 미치지 않는다. 제초제 사용량이 150ml 이상으로 많으면 처리층이 두꺼워지고, 적으면 처리층이 얇아지게 된다. 처리층이 두꺼워지면 약해가 심해지고, 얇아지면 제초효과가 떨어진다.
9. 제초제를 처리하고 나서 효과가 없으면 재처리해도 되는가?
● 토양에 제초제를 처리한 후 효과가 없을 때 다시 살포해야 하는지 결정하기 어려운 경우가 많다. 약효가 없다는 것은 2가지 이유 때문이다. 처리 후 누수, 배수, 강우 등으로 약제가 유실되었기 때문이거나, 정지불량, 물관리 불량, 불균일 살포, 처리층 파괴, 약제선택 잘못 등의 사용법 잘못 때문이다. 약제 유실은 잔류량이 감소되었을 것으로 예상되므로 재살포를 결정하기가 쉬운 편이지만, 사용법 잘못은 잔류량 감소를 자신할 수가 없으므로 재살포 결정이 어렵다.
● 다만 토양 중 제초제의 잔류, 소실과정을 고려해 볼 때, 대부분의 제초제는 처리직후 증발, 광분해 등으로 잔류량이 급격히 감소되고, 다음에도 토양으로 침투, 확산, 흡착 등으로 잔류량이 빠르게 감소되고, 나중에는 미생물분해, 화학적분해로 잔류량이 서서히 감소된다. 따라서 대부분의 제초제는 처리하고 15-20일정도 지난 후 잔류량은 실용상 문제가 거의 없는 수준이 된다고 볼 수 있다. 더구나 다른 계통의 제초제를 처리하면 약해가 크게 우려되지 않는다. 토양잔류와 약효지속기간은 같지 않다.
● 만일 재처리를 하지 않는다면, 금년도 잡초피해에 의한 수량감소와 토양 중에 잡초종자가 많아지므로 오랫동안 피해를 감수해야 하고, 만일 재처리를 한다면 금년도의 제초 비용증가와 혹시 있을 수 있는 약해를 감수해야 할 것이다. 상당한 저울질이 필요할 것이다.
10. 경엽 처리제는 어떻게 잡초를 죽이는가?
● 제초제가 잡초의 경엽에 살포되면, 잎의 표면이나 기공을 통하여 흡수된다. 접촉형 제초제는 곧바로 세포막을 저해하거나, 세포의 생리작용을 저해한다. 이행형 제초제는 물관부나 체관부를 통하여 작용부위로 이행하여 각종 생리작용을 방해한다.
● 경엽처리제는 대체로 잡초가 어릴수록 효과가 높아진다. 어릴수록 흡수가 잘 되고, 대사작용이 활발하고, 생장속도가 빠르기 때문이다. 그러나, 근사미 등과 같이 이행성이 좋은 제초제는 생육이 왕성할 때 살포하는 것이 더 효과적이다. 생육이 활발하여 양분이 저장부위로 이행되는 시기에 살포하면, 유효성분이 저장부위까지 내려가 잡초를 효과적으로 죽일 수 있다.
● 이행형 제초제는 과원에 살포할 경우에도 주의해야 한다. 줄기에 접촉되어도 줄기는 목질이고, 과수 잎은 왁스층이 발달되어 있기 때문에 줄기나 잎에서 흡수는 쉽지 않지만, 줄기에서 나오는 신초에 묻어 흡수될 경우에는 의외로 피해가 심할 수가 있다.
● 작물을 파종하고 출현하기 전에, 잡초가 일찍 발생하면 경엽처리형 비선택성 제초제를 살포하여 잡초를 효율적으로 방제하기도 한다. 작물종자는 크고 광발아성이 아니기 때문에 깊게 파종할 수가 있고, 또 출현이 늦다. 반대로 잡초종자는 작고 광발아성이므로 표토부근에서 일찍 발생한다는 특성을 이용한 것이다. 다만 토양잔류가 없는 비선택성 경엽처리제이어야 한다. 감자, 토란, 구근 화훼류 등 깊이 심는 작물이나, 산간부에서 출아가 오래 걸리는 작물에서 효과가 있을 것이다.
11. 토양 처리제를 처리하고 나서 밟으면 왜 안 되는가?
● 토양에 제초제가 처리되면 점토나 부식 입자에 흡착되어 얇은 처리층이 형성된다. 약제 처리한 다음 작업을 하면서 처리층을 파괴하거나 지면을 심하게 밟은 후에는 처리층을 복원시키거나 재살포할 수도 없다.
● 강우나 관수로 복원을 한다 해도 한번 흡착된 제초제가 탈착(흡착되어진 물질이 흡착계면에서 이탈하는 현상)되어 토양표면으로 이동하거나 수평이동을 해서 처리층이 조정되지 않는다. 처리층이 파괴되면 표토에 있는 잡초는 제초제를 흡수할 수 없게 되어 효과가 떨어진다.
12. 경엽 처리제는 왜 살포량이 달라도 되는가?
● 우리나라의 경엽처리제 살포량(희석물량)은 외국에 비해 훨씬 많은 편이다. 분무기와 노즐이 발달되어 있지 않은 탓도 있으나, 잎에서 흐를 정도로 충분히 뿌려주는 살포관행 때문이기도 한다.
● 면적에 맞추어 적량을 뿌려야 하는 토양처리제와는 달리, 경엽처리제는 잡초의 밀도나 크기 또는 작물에 따라 살포량을 달리할 수 있다. 가령 1000m2(300평)당 300ml/100L를 뿌리는 제초제가 토양처리제라면 300ml를 100L에 타든 200L에 타든 제초효과에 영향이 없다. 그러나 경엽처리제라면 300ml를 200L에 타서 뿌리면 저농도가 되어 효과가 떨어지게 되므로 600ml를 200L에 타야 같은 농도가 된다. 경엽처리제는 일정한 농도의 제초제가 잎에 부착해야 하므로, 농도를 일정하게 하여 80-160L/10a 범위에서 잡초의 밀도나 크기에 따라 살포량을 달리 하는 것이 좋다.
13. 다년생잡초는 왜 접촉형 제초제로 방제하기 어려운가?
● 지상부의 생장점은 세포분열과 세포신장이 왕성한 곳으로서, 새 눈이 나오는 곳이다. 그러므로 생장점은 식물에 하나만 있는 것이 아니다. 광엽에는 줄기의 눈이 나오는 곳마다 생장점이 있고, 화본과에는 잎이 나오는 마디마다 생장점이 있고 엽초에 싸여 있다.
● 다년생잡초는 지하에 근경이 있고 그 근경에는 많은 눈이 있다. 접촉형 제초제를 살포할 경우, 줄기에 있는 생장점은 고사하지만, 근경에 있는 생장점은 영향을 받지 않으므로 그 눈은 맹아(정상적인 눈이 아닌 부정아에서 발달한 움)하여 땅위로 올라오게 된다. 따라서 근경까지 죽이는 이행형 제초제가 아니면 다년생잡초를 방제하기가 어렵다.
14. 경엽 처리제 살포할 때 전착제를 첨가해도 되는가?
● 전착제 첨가는 희석할 때 약액이 고르게 섞이게 하고, 엽면에 잘 퍼지게 하고, 엽면에 잘 부착하게 하고, 체내에 잘 침투하도록 하는 등 여러 가지 목적이 있다.
● 전착제는 거의 모든 경엽 처리제의 제품에는 계면활성제가 첨가되어 있으므로 사용방법에 특별히 전착제 첨가를 권장하고 있지 않으면 첨가할 필요는 없다. 그러나 침투속도를 높이기 위해 희석액에 1000-3000배의 저농도로 첨가할 수는 있다. 그러나 잎이 직립에 가까운 화본과나 사초과잡초에 전착제를 너무 많은 양을 첨가하면 약액이 유실되어 효과가 오히려 떨어지기도 하므로 유의해야 한다.
15. 제형으로 보아 비슷하게 보이는데 무엇이 다른가?
● 액제와 유제는 모두 액상으로서 겉으로 보기에는 비슷하다. 그러나 물에 희석하면 색깔이 달라진다. 액제를 희석하면 투명한 색깔이고, 유제를 희석하면 유백색이 된다. 농약의 원제마다 물에 녹는 정도가 다르기 때문에 다르게 만들 수밖에 없다.
● 원제가 수용성이고 가수분해 염려가 없으면 물과 계면활성제를 넣고 액제를 만든다. 원제가 물에 잘 녹지 않은 난용성일 경우에는, 용제와 유화제를 넣고 유제를 만든다. 그렇기 때문에 물에 희석하면 유탁액이 된다.
● 수화제와 수용제는 모두 물에 희석해서 사용하는 분상이다. 다만 물에 희석하면 색깔이 달라질 뿐이다. 수화제는 물에 희석하면 현탁액으로 뿌옇게 되고, 수용제는 투명한 액이 된다.
● 수화제의 원제는 난용성으로서 증량제(농도를 엷게 하거나 물리성을 좋게 하기 위하여 사용되는 부제)와 혼합하여 분쇄한 다음 계면활성제를 첨가하여 만든 분말이다. 수용제의 원제는 수용성으로서 수용성 증량제와 혼합하여 분쇄한 다음 계면활성제를 첨가하여 만든 분말이다.
● 수화제 중에는 입상수화제와 액상수화제가 있다. 입상수화제는 사용에 편리하도록 입상으로 만든 것으로서, 난용성 원제와 증량제를 미세하게 분쇄한 다음 계면활설제를 첨가하여 만든 과립상이다. 액상수화제는 다루기 편리하고, 살포노력을 줄이기 위해 만든 것으로서, 난용성 원제를 물에 농후하게 분산시켜 만든 현탁상 제제이다.
16. 제초제를 계속 사용하면 토양 잔류량이 많아지는가?
● 토양 1g에는 수천만-수억 마리의 미생물이 존재한다. 그러한 토양에 제초제가 처리되면 미생물이 죽어 토양이 나빠질 것으로 오해하는 사람이 있으나 사실은 그렇지 않다. 제초제 처리로 미생물 종류별 비율은 달라져도 전체의 양은 거의 영향이 없다.
● 어떤 제초제가 토양에 처리되면 그 제초제를 분해하는 미생물이 급증하여 제초제는 소실된다. 분해 미생물의 증가로 같은 제초제나 같은 계통의 제초제를 연속 사용해도 교차분해 되므로 잔류량은 증가되지 않는다. 같은 계통의 제초제를 연용할 경우 효과가 점차 떨어지므로 교호처리를 권장하는 이유도 이 때문이다.
17. 논에서 배출된 제초제는 환경에 어떤 영향을 미치는가?
● 제초제가 논에 처리되면 수용해도(물에 녹는 정도)로 알 수 있듯이 대부분은 토양표면에 흡착되고 논물에 녹아있는 양은 극히 적다. 대표적인 이앙 전 처리제 옥사디아존 유제(론스타)의 경우, 수용해도가 1ppm으로서 물에 녹아있는 양은 극히 적다.
● 토양에 흡착된 제초제가 용출되어 물과 함께 수계로 배출된다면, 대부분의 제초제는 바닥의 토양에 흡착되거나 현탁물(액체에 콜로이드상으로 분산되어 있는 물질)에 흡착되어 침전되고, 나머지도 다른 부유물에 흡착되므로 사실상 수중의 제초제 농도는 극히 낮다. 미생물은 물에서도 중요한 분해 역할을 한다.
● 이와 같이 제초제가 부득이 논 밖으로 배출되어도 곧바로 수서생물에 영향을 미치지 않을 농도로 낮아지고, 더구나 토양에 흡착된 제초제 성분은 수서생물에 미치는 영향이 적다.
18. 제초제는 독성이 높을수록 위험한 것인가?
● 인식과 사실은 다르다. 호랑이는 무서운 동물이고, 개는 덜 무서운 동물이다. 그러나 사람들은 개가 더 위험한 동물이라고 한다. 호랑이는 동물원에만 있어서 피해를 주지 않기 때문이다.
● 제초제의 독성도 마찬가지이다. 제초제는 독성이 높은 물질이고, 소금은 독성이 낮은 물질이다. 대표적인 제초제로 예를 들면, 뷰타클로르 원제 120g를 한꺼번에 먹으면 두 명중 한 명이 죽고, 소금 240g를 한꺼번에 먹으면 두 명중 한 명이 죽을 정도로 소금의 독성은 낮다. 그러나 소금은 제초제보다 위험한 물질이다. 제초제는 소금처럼 매일 먹고 사는 물질이 아니기 때문이다.
● 제초제를 포함한 모든 농약의 위험도는 독성에다 노출을 곱한 것으로서, 독성은 변화되지 않는 고유한 특성이지만, 노출은 안전수칙 준수 등으로 얼마든지 낮출 수 있는 요인이다. 따라서 독성이 높은 제초제라고 해서 위험한 것이 아니고, 독성이 낮은 제초제라 하더라도 장시간 노출되거나 자주 노출되거나 안전수칙을 지키지 않으면 위험하게 된다.
● 제초제는 농약이기 때문에 비교적 독성이 높은 물질에 속한다. 그렇기 때문에 조심스럽게 다루어야 한다. 그렇다고 해서 모든 제초제가 다른 화합물이나 농약에 비해서 엄청나게 독성이 강한 것은 아니다.
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출처: 양파를 무농약으로 재배하는 종태의 블로그 원문보기 글쓴이: organic
