서 론
재료 및 방법
약효와 약해 시험 및 조사
표준용액 조제 방법
잔류 분석 시료 전처리
분석기기
결과 및 고찰
시험 전 잡초 분포 및 기상환경
완주과 논산지역 약효 평가
완주와 논산지역 약해 평가
비선택성 제초제 회수율
수확 후 현미와 볏짚 잔류성 평가
적 요
서 론
화학 농약은 재배기간 작물에 손해를 끼치는 병해충과 잡초 방제를 위해 사용되는 약제를 말한다. 다양한 농약의 개발과 무분별한 농약 사용이 증가함에 따라 우리나라는 2019년 1월부터 잔류기준이 없는 농약에 대한 안전관리 강화와 함께 잔류허용기준이 없는 농약에 대해서 일률기준(0.01 mg kg-1이하)으로 적용하는 농약 허용기준 관리제도(Positive List System, PLS)를 도입하였다(RDA, 2019). 또한, 등록된 농약이 최대 잔류한계 이상으로 검출되거나 등록되지 않은 농약을 생산, 유통 및 사용을 하였을 때 적발되면 농업관리법에 따라 과태료가 부과된다(KLIC, 2026).
현재 국내에서 등록된 비선택성 제초제는 과수원, 비농경지, 논둑에서 주로 사용되고 있으며, 글루포시네이트암모늄 액제, 글루포시네이트피 액제, 글리포세이트이소프로필아민 액제 및 티아페나실 등이 있다(Lee & Kim, 2021). 한편, 비선태성 제초제는 재배전 무논 직파 잡초성벼(앵미)에 대한 시험기준과 방법은 2021년 2월 19일에 신설되었으며, 글루포시네이트암모늄 액제 18%와 글루포시네이트암모늄·티아페나실 액상수화제 16.8%는 담수 직파재배 잡초성벼를 대상으로 등록되어 본 답 써레질 7일 전 잡초성벼 발생 초기 경엽처리로 사용하고 있다(KCPA, 2026).
국내에서 유통하고 있는 글루포시네이트암모늄은 독일의 Hoechest 사에서 개발한 유기인계 비선택성 접촉형 제초제로 아미노산의 일종인 글루타민의 생합성 효소 저해해서 식물체 살초를 한다(Bayer et al., 1972; Kim et al., 2024). 국내에서는 바스타, 삭슬이, 신스타 등으로 판매되고 있다(KCPA, 2026). 티아페나실 은 국내 팜한농에서 개발한 신규 비선택성 제초제로 PPO (Protoporphyrinogen oxidase) 효소 저해로 ‘지질 과산화반응’을 통해 세포막을 파괴하고 최종적으로 세포누설을 유발하여 조직을 파괴 함으로써 잡초를 고사 시킨다(Park et al., 2023). 국내에서는 티아페나실은 비선택성제초제로 클루포세이트-IPA+티아페나실 24%와 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8% 사용되고 있다. 국내에서는 테라도골드, 테라도플러스, 티나골드 등으로 유통되고 있다(KCPA, 2026).
벼농사는 5~6월에 집중적으로 논 작업을 하는 시기로 많은 노동력이 집중된다. 이러한 집중되는 시기를 일부 분산하기 위해서는 4월에 미리 본 논 작업을 완료 후 이앙 시기에 맞추어 이앙한다면 노동력 분산을 할 수 있다. 그러나 본 답 완료 후 이앙 시기까지 약 1개월 사이에 잡초가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하려는 방안으로 담수 전에 비선택성 제초제를 처리한 후 이앙을 하면 잡초성벼와 일년생 잡초 등을 방제할 수 있다. 현재 일본에서는 글루포시네이트암모늄을 본 답 관리 전처리로 잡초 방제로 등록이 되어있다(Bayer CropScience, 2026). 쌀에서 글루포시네이트와 티아페나실의 농약 잔류허용기준(Pesticide MRLs in Food)은 0.05 mg kg-1으로 규정하고 있다(MFDS, 2023). 따라서 본 연구는 비선택성 제초제 글루포시네이트암모늄 18.0%와 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8%를 본 논 작업을 마친 후 담수 15일전에 처리하여 제초의 효과와 벼의 약해 및 잔류성 평가와 직파재배에 국한되어 있는 비선택성 2종을 이앙 전 논에 처리하므로 잡초성벼 및 일년생잡초의 방제 효과를 높이고자 실험하였다.
재료 및 방법
본 연구는 2024년 전북특별자치도 완주군 이서면과 충청남도 논산시 가야곡면 논 포장에서 수행하였다. 비선택성 제초제 처리는 논에 물 대기 15일 전에 글루포시네이트암모늄18.0% 액제와 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8% 액상수화제를 기준량(300 ml)과 배량(600 ml)으로 경엽 처리하여 약효와 약해 시험을 하였다. 약효시험 면적은 단구 재배로 기준량구와 배량구 및 무처리구는 각각 100 m2와 100 m2 및 100 m2로 조성하였다. 약해 시험구 면적은 단구 재배로 기준량구는 30 m2, 배량 구는 30 m2이었고, 손제초구와 무제초구는 각각 30 m2와 30 m2로 조성하였다. 시험 면적과 조사기준은 농약관리법 농약 및 원제의 등록 별표 10과 별 11에 따라 수행하였다(KLIC, 2026).
완주와 논산에서 사용된 품종은 각각 오대벼와 추청벼로 6월 29일과 6월 25일에 재식밀도는 30×14 cm로 어린모 기계이앙을 하였다.
약효와 약해 시험 및 조사
제초제 처리전 잡초 발생은 초종별로 20개씩 엽수와 초장을 조사하였다. 완주와 논산은 본 논 담수 15일 전 각각 6월 11일과 6월4일 경엽처리 하였고, 약효조사는 완주와 논산은 담수 2일전 6월 24일과 6월 17일에 50×50 cm 사각 틀을 이용하여 잡초 발생이 균일한 부분에서 3 반복으로 채취하였으며, 본수와 건물중을 조사하여 1 m2당으로 환산하였다. 방제가는 아래 공식으로 환산하였다.
약해 조사는 이앙 후 7일, 14일, 21일까지 초장과 경수를 조사하였고, 약해 정도는 달관법으로 수행하였다. 조사는 각 처리당 3반복으로 하였다. 통계분석은 시험 약제별 잡초성벼와 일년생잡초에 대한 5% 수준의 DMRT 유의성 검정을 하였다.
표준용액 조제 방법
잔류성 분석에 사용한 글루포시네이트암모늄 18.0% 액제의 표준품인 글루포시네이트 암모늄, 3-MPP, N-acethyl glufosinate를 한국 바스프로부터 분양받았고. 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8% 액상수화제의 표준품인 Tiafenacil, M36, M56은 팜한농 주식회사로부터 분양받아서 분석하였다.
표준용액 조제 방법은 Glufosinate ammonium standard (99.2%) 10.08 mg, 3-MPP standard (96.4%) 10.37 mg, N-acethyl glufosinate standard (96.4%), 10.37 mg을 증류수 10 mL에 용해하여 1,000 mg kg-1의 stock solution을 만들었다. stock solution을 증류수로 희석하여 0.005, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2 mg kg-1 용액을 조제하였다.
Tiafenacil standard (99.59%) 10.04 mg, M-36 standard (94.75%) 10.55 mg, M-56 standard (95.87%), 10.43 mg을 acetonitrile 10 mL에 용해하여 1,000 mg kg-의 stock solution을 만들었으며 stock solution을 0.1% formic acid in acetonitrile로 희석하여 0.005, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2 mg kg-1 용액을 만들었다. 최종 전처리 된 무처리 용액 1 mL를 질소 농축 후 각각의 표준용액 1 mL로 다시 용해한 후 5.0 µL씩 LC-MS에 주입하여 나타난 chromatogram의 peak 면적을 기준으로 검량선을 작성하였다.
잔류 분석 시료 전처리
글루포시네이트암모늄 18.0% 액제와 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8% 액상수화제의 잔류 분석을 위해 10월 7일 기준량, 배량 및 무처리구에 각각 30개체씩 수확을 하여 현미와 짚으로 나눠서 건조 시킨 후 곱게 갈아 부수었다.
글루포시네이트 암모늄의 시료 전처리 과정은 현미와 짚으로 나눠서 각각 20 g을 취하여 증류수 20 mL로 180 rpm에서 30분간 진탕 추출한 뒤 감압 여과한 후 추출액 일부를 여과(0.2 µm)한 다음 액체크로마토그래피-질량분석(LC-MS)에 각각 5.0 µL 주입하여 크로마토그램상의 피크면적을 측정하여 표준 검량선에 의해 함유 농도를 산출하였다.
티아페나실의 시료는 벼 현미 및 볏짚을 각각 10 g을 50 mL로 취한 후 증류수 15 mL를 가하여 30분 동안 충분히 수화시켰다. 그 후 0.1% formic acid in acetonitrile 10 mL와 2 g의 NaCl을 가하여 30분 동안 쉐이커를 이용하여 추출하였다. 그 후 5°C에서 4,200 rpm으로 10분간 원심분리한 후 상층액을 취하여 필터 (0.2 µm)한 다음 LC-MS/ MS에 2.0~5.0 µL 주입하여 나타난 크로마토그램상의 피크 면적을 측정하여 표준검량선에 의해 함유농도를 산출하였다.
회수율 시험은 수확한 벼 현미 및 볏짚의 식물체 20 g을 각각의 잔류량이 0.01 mg kg-1 (0.2 mg kg-1 1.0 mL 첨가), 0.1 mg kg-1 (2.0 mg kg-1 1.0 mL 첨가)이 되도록 Glufosinate, 3-MPP, N-acethyl glufosinate, Tiafenacil, M-36, M-56 표준용액을 각각 첨가하여 균일하게 혼합하고 30분 이상 방치한 후 5.0 µL씩 LC-MS/MS에 주입하여 나타난 크로마토그램상의 피크면적을 측정하여 표준검량선에 의해 함유 농도를 산출하였다. 회수율 시험은 5반복으로 수행하였다.
분석기기
잔류 분석에 사용된 기계는 액체크로마토그래피–질량분석(LC-MS)은 NANOSPACE NASCA HPLC (Shiseido, Tokyo, Japan)를 사용하였다. Detector는 Sciex 4,500 Triple Quad (SCIE, U.S.A.)을 사용하였다. Scherzo SM-C18 MF (100 mm (L.)×2.0 mm(I.D.), 3 µm, lmatak, U.S.A)을 사용하였다. 글루포시네이트 분석시 오븐 온도는 40°C이고, 유속 0.2 mL/mim이었으며, Injection volume 5.0 µL로 사용하였다. 티아페나실은 유속 0.30 mL/mim이었으며, Injection volume 2.0 µL로 사용하였다.
결과 및 고찰
시험 전 잡초 분포 및 기상환경
완주와 논산 지역의 약제 처리 전 잡초 발생 조사 결과는 Table 1과 같다. 완주는 잡초성벼의 엽수는 3.0이었으며, 초장은 8 cm이었다. 일년생 잡초는 피, 알방동사니, 여뀌, 자귀풀 및 밭뚝외풀 등 발생하였으며, 엽수는 3.0~4.0이었고, 초장은 5~9 cm이었다. 논산은 잡초성벼의 엽수는 3.0이었고, 초장은 12 cm이었고, 일년생 잡초는 피, 여뀌, 자귀풀, 밭뚝외풀, 물달개비 등이 발생하였으며, 엽수는 3.0~4.0이었고, 초장은 3~12 cm이었다.
실험 기간 6월부터 7월까지 완주의 평균 온도는 25.5°C이었고, 강수량은 475 mm이었다. 논산 평균 온도는 25.1°C이었고, 강수량 748 mm이었다. 제초제 처리 후 10일간 두 지역에서는 강한 비는 내리지 않았다(Fig. 1). 실험 기간 평균 온도와 강수량은 농업 365일 기상 자료를 이용하였다.
Table 1.
Weeds evaluated in Wanju and Nonsan field tests.
완주과 논산지역 약효 평가
완주에서 약제 처리 후 약효조사 결과는 Table 2와 같다. 1 m2당 무처리구의 잡초성벼 개체수는 15.3개이었고 일년생 잡초는 129.3개로 그중 알방동사니가 99.3개로 가장 많이 분포하였다.
Table 2.
Efficacy of two non-selective herbicides against weeds in Wanju field test.
글루포시네이트암모늄 18.0% 처리 후 잡초성벼와 일년생 잡초의 개체수는 각각 4.7개와 0개이었다. 방제가는 무처리구 대비 잡초성벼는 90.9%, 일년생 잡초는 100%이었다. 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8%를 처리한 잡초성벼와 일년생 잡초의 개체수는 각각 0개와 2.3개이었으며, 방제가는 무처리 대비 잡초성벼는 100%이었고, 일년생 잡초 98.4%이었다. 전체 글루포시네이트암모늄 18%의 방제가는 98.7%이었고 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8%의 방제가는 98.6%이었다. 따라서 방제가는 90% 이상이었다.
논산 약제 처리 후 조사 결과는 Table 3과 같다. 1 m2당 무처리구의 잡초성벼와 일년생 잡초의 개체수는 각각 27.3개와 119.3개이었으며, 피와 물달개비가 다수 분포하였다. 글루포시네이트암모늄 18.0% 처리에 따라 잡초성벼와 일년생 잡초의 개체수는 각각 5.3개와 3.7개이었다. 방제가는 무처리구 대비 잡초성벼 95.5%이었고 일년생 잡초는 99.8%이었다. 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8%를 처리한 잡초성벼와 일년생 잡초의 개체수는 각각 0개와 0개로 방제가는 잡초성벼와 일년생 잡초는 각각 100%와 100%이었다. 전체 글루포시네이트암모늄 18%의 방제가는 99.2%이었고 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8%의 방제가는 100%이었다. 완주와 논산지역에서 2종의 비선택성 제초제 처리 결과 농약 등록에 준하는 일년생 잡초의 방제가 90% 이상으로 본 결과에서는 방제 효과가 있는 것으로 판단된다.
Table 3.
Efficacy of two non-selective herbicides against weeds in Nonsan field test.
완주와 논산지역 약해 평가
완주 약해 평가는 이앙 후 7일, 14일 및 21일 손제초, 기준량 및 배량 처리에서 초장, 경수 및 달관 조사로 보았다(Table 4). 글루포시네이트암모늄 18.0%의 초장과 경수는 이앙 후 7일, 14일 및 21일에서 대조구와 비교하였을 때 기준량과 배량은 통계적 차이가 나지 않았다. 이앙 후 21일 경수는 대조가 17, 기준량 15, 및 배량 14.8이었다. 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8%의 초장과 경수는 손제초와 비교하였을 때 기준량과 배량 통계적 차이가 나지 않았다. 이앙 후 21일 경수는 대조구 17개 이었고, 기준량은 15개 있었으며, 배량은 17개이었다. 약해 정도는 글루포시네이트암모늄 18.0%와 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8%의 기준량과 배량은 손제초 대비 약해 증상은 나타나지 않았다.
Table 4.
Phytotoxicity of two non-selective herbicides against rice in Wanju field test.
|
Treatment dose | Glufosinate ammonium (18%) | Glufosinate ammonium-Tiafenacil (16.8%) | ||||
|
Plant height (cm) |
Number of tiller per plant |
Phytotoxicity (0–9) |
Plant height (cm) |
Number of tiller per plant | Phytotoxicity (0–9) | |
| 7 DAT1) | ||||||
| Control | 24.7ns | 6.4ns | 0 | 24.7ns | 6.4ns | 0 |
| Standard | 25.3ns | 6.8ns | 0 | 22.8ns | 7.0ns | 0 |
| Double | 24.0ns | 5.8ns | 0 | 24.3ns | 7.0ns | 0 |
| 14 DAT | ||||||
| Control | 37.3ns | 10.6ns | 0 | 37.3ns | 10.6ns | 0 |
| Standard | 36.3ns | 10.6ns | 0 | 37.6ns | 11.5ns | 0 |
| Double | 37.4ns | 9.4ns | 0 | 36.9ns | 10.0ns | 0 |
| 21 DAT | ||||||
| Control | 48.4ns | 17.0ns | 0 | 48.4ns | 17.0ns | 0 |
| Standard | 48.6ns | 15.0ns | 0 | 47.5ns | 15.5ns | 0 |
| Double | 47.5ns | 14.8ns | 0 | 45.6ns | 17.0ns | 0 |
논산 약해 조사는 손제초, 기준량 및 배량 처리에서 이앙 후 7일, 14일 및 21일에 초장, 경수 및 달관 조사를 하였다(Table 5). 글루포시네이트암모늄 18.0%의 초장과 경수는 손제초와 비교하였을 때 기준량과 배량에는 통계적 차이가 나지 않았다. 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8%의 초장과 경수는 손제초와 비교하였을 때 기준량과 배량에는 통계적 유의하지 않았다. 약해 증상 정도는 글루포시네이트암모늄 18.0%과 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8%의 기준량과 배량은 손제초 대비 약해 증상은 보이지 않았다.
Table 5.
Phytotoxicity of two non-selective herbicides against rice in Nonsan field test.
|
Treatment dose | Glufosinate ammonium (18%) | Glufosinate ammonium-Tiafenacil (16.8%) | ||||
|
Plant height (cm) |
Number of tiller per plant |
Phytotoxicity (0–9) |
Plant height (cm) |
Number of tiller per plant |
Phytotoxicity (0–9) | |
| 7 DAT1) | ||||||
| Control | 15.4ns | 4.6ns | 0 | 15.4ns | 4.6ns | 0 |
| Standard | 15.7ns | 4.5ns | 0 | 16.2ns | 4.5ns | 0 |
| Double | 15.5ns | 4.7ns | 0 | 15.3ns | 4.7ns | 0 |
| 14 DAT | ||||||
| Control | 26.0ns | 13.3ns | 0 | 26.0ns | 13.3ns | 0 |
| Standard | 25.7ns | 13.4ns | 0 | 25.7ns | 13.4ns | 0 |
| Double | 25.7ns | 13.0ns | 0 | 25.7ns | 13.0ns | 0 |
| 21 DAT | ||||||
| Control | 37.1ns | 17.5ns | 0 | 37.1ns | 17.5ns | 0 |
| Standard | 35.6ns | 16.8ns | 0 | 35.6ns | 17.0ns | 0 |
| Double | 35.8ns | 17.7ns | 0 | 35.8ns | 17.7ns | 0 |
비선택성 제초제 회수율
비선택성 제초제 2종에 대한 현미와 짚의 회수율 결과는 Table 6과 같다. 식품의약품안전처에서 고시한 농산물 중 잔류농약 적합성은 회수율 70% 이상 120% 이하로 표준편차는 20% 이내이다(Kim et al., 2016). 본 연구 결과 글루포시네이트암모늄의 회수율은 75~116%이었고 표준편차는 20% 미만으로 분석 부위와 농도에 따라 차이를 보였다. 티아페나실의 회수율은 85~108%이었으며 표준편차는 20% 미만으로 현미와 볏짚 및 농도에 따라 차이를 보였다. 비선택성 제초제 2종 모두 회수율의 표준편차는 20% 미만이었다.
Table 6.
Herbicide recovery analysis of brown rice and straw in two different concentrations during harvest.
수확 후 현미와 볏짚 잔류성 평가
수확 후 현미와 볏짚에 대한 잔류량 분석 결과는 Table 7과 같다. 글로포시네이트암모늄 18.0%와 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8%에 대한 무처리, 기준량 및 배량을 처리한 현미와 볏짚에서의 Glufosinate, 3-MPP 및 N-acethyl glufosinate, Tiafenacil, M36, M56의 잔류량은 0.01 mg kg-1로 잔류성 농약 기준은 정량한계 0.05 mg kg-1 이하 또는 잔류허용기준의 1/2 (MFDS, 2023) 보다 낮게 검출되었다.
Table 7.
Herbicide residue analysis of brown rice and straw after treatment at harvest.
적 요
본 연구는 이앙 논에 담수 15일전 비선택성 제초제 2종(글루포시네이트암모늄 18.0%와 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8%)의 처리에 관한 연구로 완주와 논산 지역에서 약효와 약해 평가 및 잔류성 분석을 한 결과이다.
1. 완주에서 잡초성벼와 일년생 잡초에 대한 글루포시네이트암모늄 18.0%의 방제가는 98.7%이었으며, 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8%의 방제가는 98.6%이었다.
2. 논산에서 잡초성벼와 일년생 잡초에 대한 글루포시네이트암모늄 18.0%의 방제가는 99.2%이었으며, 글루포시네이트암모늄·티아페나실 16.8%의 방제가는 100%이었다.
3. 완주와 논산지역의 글루포시네이트암모늄 18.0%와 글루포시네이트암모늄·티아페나실16.8%는 손제초와 비교하였을 때 기준량과 배량구에서 약해 증상은 나타나지 않았다.
4. 수확 후 글루포시네이트암모늄 18.0%와 글루포시네이트암모늄·티아패나실 16.8%의 현미와 볏짚의 잔류는 각각 0.01 mg kg-1와 0.01 mg kg-1로 잔류허가 기준보다 낮았다.
5. 따라서 이앙전에 비선택성 제초제를 처리하여도 벼 생육에는 문제가 없는 것으로 판단된다.
