개념 한 쪽
제초제는 잡초의 생리 작용을 방해하여 죽이는 약제이며, 계열별로 표적 작용 기작이 다르므로 작용기작을 바르게 이해해야 약제 선택과 문제 해결에 도움이 된다. 토양 중 거동은 흡착과 분해로 설명되며 반감기와 토양 유기물(부식) 함량이 핵심 지표로 작용한다. 경엽 처리형과 토양 처리형, 접촉형과 이행형 등의 분류 기준을 구분하여 기억해야 한다.
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출제기준 단원 「제초제의 작용기작」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 반감기 정의 판별 | 1 | 토양 중 제초제 반감기의 정의를 묻는 문제 |
| 계열별 작용기작 연결 | 1 | 제초제 계열과 해당 작용기작의 올바른 짝을 가리는 문제 |
| 토양 처리형 물리적 선택성 | 1 | 토양 처리형 제초제의 흡착성과 토양 조건 관련 적절성 판단 |
제초제의 기본 원리는 잡초의 생리적 기능을 방해하여 고사를 유도하는 것이라고 정의한다. 각 계열별로 표적이 되는 생리 과정이나 효소가 다르므로 계열명과 작용 부위를 연결하여 이해해야 한다고 설명한다. 예를 들어 트리아진계는 광합성 전자전달을 저해하여 에너지 생성이 차단되게 만든다라고 기술되어 있다.
작용기구에 따른 분류는 접촉형과 이행형으로 나누어 설명한다. 접촉형은 약액이 닿은 부분만 손상시키는 반면, 이행형은 식물체 내로 이동하여 전체를 고사시키는 특성을 가진다라고 구분한다. 또한 선택성은 적용 대상의 범위에 따른 분류이고, 살포 시기는 토양 처리형과 경엽 처리형으로 구분된다고 정리한다.
토양 내에서 제초제의 지속성은 반감기라는 지표로 나타낸다라고 정의한다. 반감기는 토양 중 처리량의 50%가 분해 등으로 소실되는 데 걸리는 시간으로, 약효 지속성 및 잔류성 판단의 기준이 된다고 기술한다. 또한 토양 흡착에 가장 크게 작용하는 인자는 부식(humus) 함량이며, 부식 함량이 높으면 제초제의 흡착이 강해져 식물 흡수와 약효에 영향을 준다고 설명한다.
제초제의 작용 기작과 증상 연결도 중요한 개념이다라고 말한다. 예를 들어 백화 증상은 카로티노이드 합성 억제로 인해 엽록소 안정화가 실패하여 잎이 희게 변하는 현상으로 해석한다. 그 밖에 페녹시계는 호르몬(옥신)의 작용을 과도하게 일으켜 잡초를 변형시키는 작용을 하고, 디니트로아닐린계는 세포분열을 억제한다고 정리한다.
환경친화성 평가 시에는 분해가 빠르고 인축독성이 낮으며 비표적 생물에 영향이 적고 토양 하부 이동이 낮아야 한다고 강조한다. 천연 유래라고 해서 독성이 높아도 허용되는 것은 아니므로 독성 여부와 분해성 등 안전성 요건을 우선적으로 따져야 한다고 기술한다.
작용기작 연결 문제에서는 트리아진계를 호흡작용 억제와 연결하는 선지가 오류라는 점을 지적한다. 트리아진계는 광합성 전자전달 저해제로서 에너지 생성 차단이 핵심 표적이며 호흡억제는 해당하지 않는 연결이라고 설명한다.
토양 거동 관련 문제에서는 반감기를 '처리량의 50% 소실 시간'으로 기억하는 방법을 제시한다. 예시로 처음 뿌린 제초제 양이 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간이 반감기이며 이 값으로 약효 지속성을 판단할 수 있다고 설명한다.
토양 흡착 관련 문제에서는 부식(humus) 함량이 흡착에 가장 크게 작용한다는 점을 예로 든다. 부식이 많을수록 제초제가 강하게 흡착되어 식물 흡수가 어려워지고 약효가 감소한다고 설명한다.
경엽 처리형과 토양 처리형의 구분 예로 페녹시계의 2,4-D를 경엽 처리형으로 분류하는 점을 든다. 페녹시계는 잡초 발생 후 잎을 통해 흡수되어 작용하므로 경엽 처리형의 대표 예로 삼아 기억하라고 권한다.
제초제의 토양 중 지속성은 반감기(half life)로 나타낸다. 이 때 반감기란?
정답 ① · 제초제의 토양 중 지속성을 나타내는 지표 중 하나가 반감기(Half-life)입니다. 반감기란 토양 중에 처리된 제초제의 양이 미생물의 분해나 화학적 분해, 휘산 등에 의해 처음 처리량의 50%(1/2)로 줄어드는 데 걸리는 시간을 의미합니다.
제초제의 반감기는 토양 내 처리량의 50%가 분해 등으로 소실되는 데 걸리는 시간으로, 약효 지속성을 판단하는 지표이다.
다음 중 제초제의 작용기작을 잘못 연결한 것은?
정답 ② · 설포닐우레아계는 아미노산 합성(분지쇄 아미노산)을 저해하여 작용합니다. 트리아진계는 광합성 작용 중 전자전달계(수용체 Qb) 저해로 호흡 억제가 아닙니다.
트리아진계는 광합성 전자전달을 억제하므로 호흡작용 억제는 잘못된 연결입니다.
토양 처리용 제초제에 있어서 물리적 선택성을 이용하기 위한 조건으로 부적당한 것은?
정답 ② · 제초제의 토양 처리에서 물리적 선택성(방제)은 작물과 잡초의 생육 특성이나 위치적 차이를 이용해 잡초만 고사시키는 원리입니다. 작물의 파종 복토를 깊게(약 3cm) 하고, 유기물이 적은 사양토를 이용하며, 제초제 처리 후 약간의 강우로 약액이 토양 표면에 잘 고정되도록 하는 조건이 유리합니다.
토양 처리형 제초제는 유기물 함량이 낮아 흡착력이 작은 사양토일수록 약효가 잘 유지되어 물리적 선택성 확보에 유리하다.
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