제초제는 화학적 구성과 작용기작에 따라 여러 계통으로 나뉘며 각 계통은 특정 생리 경로를 표적으로 삼아 잡초를 방제한다는 점을 이해해야 한다. 경엽처리·접촉성·토양흡착성 등 사용 특성은 살포 시기와 방법, 다음 작물의 파종에 영향을 주므로 계통별 특성을 정확히 파악해야 한다. 또한 혼합 처리 시 상승효과와 가법적 효과를 구분하고, 환경친화성의 기준을 고려하여 약제를 선택해야 한다고 본다.
출제기준 단원 「제초제의 종류 및 특성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
묻는 꼴
문제 수
무엇을 묻나
경엽처리 제초제의 토양 거동 판단
1
경엽처리 제초제의 토양 흡착과 다음 작물 파종 시기 관련 특성 구별
혼합처리 효과 유형 판별
1
두 제초제 혼합 시 상승·가법·상쇄 효과의 개념 판별
계통별 작용기작 연결 문제
1
제초제 계통과 표적 생리작용의 올바른 연결 가려내기
뜻
제초제의 계통은 작물체 내에서 표적이 되는 생화학적 경로에 따라 분류된다. 예를 들어 트리아진계는 광합성의 전자전달을 억제하여 에너지 생산을 차단한다는 점을 핵심으로 암기해야 한다. 설포닐우레아계는 아미노산 합성을 억제하고, 피리다지논계는 색소체 형성을 방해하며, 디페닐에테르계는 세포막을 파괴하는 방식으로 작용한다고 설명한다.
비선택성 접촉성 제초제는 약제가 식물의 녹색 부위에 닿았을 때 즉각적으로 조직을 파괴하여 빠른 고사 효과를 보이는 반면, 이동성 제초제는 식물체 내부로 이동하여 대사 과정을 억제하므로 효과가 나타나기까지 시간이 더 걸린다고 정리한다. 예컨대 파라콕·파라쿼트 계열은 접촉 즉시 작용하여 빠른 효과를 나타내고, 글리포세이트 등은 이동 후 효소를 억제하여 서서히 작용한다고 본다.
토양 내 거동 측면에서 일부 경엽처리 제초제는 토양 입자에 강하게 흡착되어 불활성화되므로 토양에 의한 잔해 영향이 적다고 기술한다. 특정 약제는 토양에 흡착되어 작물의 발아나 뿌리에 영향을 주지 않으므로 살포 후 곧바로 파종할 수 있는 경우가 존재한다고 설명한다. 또한 표층 처리 약제는 잡초의 발아층인 토양 표층 1~2cm 범위에서 주로 흡수되어 방제 효과를 발휘한다고 정리한다.
제초제 혼합 시에는 상승효과가 발생할 수 있다는 점을 구분해야 한다고 본다. 상승효과는 혼합한 제초제의 실제 효과가 각 제초제의 단독 효과 합을 초과하는 현상을 의미한다고 명확히 정의한다. 반대 개념으로 가법적 효과는 합과 같고, 상쇄 또는 약화 현상은 혼합으로 인해 효과가 감소하는 경우임을 구분한다.
환경친화형 제초제의 구비조건은 낮은 인축독성, 분해성, 지하수 오염 방지 및 비표적 생물에 대한 피해 최소화 등으로 정리한다. 천연 유래라 하더라도 인축독성이 높으면 환경친화형으로 보기 어렵다는 점을 유의해야 한다고 강조한다.
예제
대표 계산 문제는 유효성분 기준 필요량을 면적 비례로 구한 뒤 제형 농도로 역산하는 방식으로 푼다 한다. 예를 들어 1.5m × 8m 면적의 밭(12㎡)에 1ha당 유효성분 0.35kg을 처리해야 하고, 사용하는 제형이 25% 유제이며 비중이 1일 때의 유제 필요량을 구하는 과정을 보여준다 한다.
풀이 순서: 면적 비율로 유효성분 필요량을 구한다 → 0.35kg × (12 / 10000) = 0.00042kg = 0.42g이므로 밭 전체에 필요한 유효성분은 0.42g이다. 다음으로 제형 농도를 고려하여 필요 제제량을 역산한다 → 0.42g ÷ 0.25 = 1.68g이므로 비중이 1이면 1.68g = 1.68ml의 유제가 필요하다고 결론낸다.
또한 작용기작 매칭 문제 예시는 트리아진계와 지질 생합성 억제의 연결이 잘못된 경우를 지목하는 식으로 접근한다. 트리아진계는 광합성 전자전달 억제가 핵심 표적이므로 지질 생합성 억제는 오답 처리한다는 원리를 적용한다.
대표 기출 3문항
참깨 파종 전에 잡초를 없애기 위해 비선택성 제초제 그라목손을 밭 토양 전면에 골고루 살포 하였다. 바르게 설명한 것은?
다음날 파종해도 참깨 발아에 지장이 없다.
경운을 한 후 파종해야 한다.
2~3일간 방치하여 토양에 있는 약제성분을 휘산 시킨 후 파종해야 한다.
고사된 잡초를 완전제거한 후 파종량을 약간 증가해 주는 것이 안전하다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 비선택성 경엽처리 제초제인 그라목손(파라쿼아)은 식물의 녹색 부분에만 작용하여 고사시키며, 토양에 닿으면 즉시 흙 입자에 강하게 흡착되어 불활성화되는 특성을 가집니다. 따라서 토양 내에 뿌리를 내리고 발아할 작물에 영향을 주지 않으므로, 살포 후 익일(다음 날) 바로 파종을 하더라도 참깨의 발아 및 생육에 전혀 지장을 주지 않습니다.
그라목손은 토양에서 불활성화되므로 다음 날 파종해도 지장이 없다.
두 제초제를 혼합처리 시 상승(synergistic)효과란 어떤 것을 의미하는가?
두 제초제를 혼합처리 시 단독처리 때 보다 효과가 적은 것을 의미함
두 제초제를 혼합처리 시 단독처리 때 보다 효과가 큰 것을 의미함
두 제초제를 혼합처리 시 단독처리와 효과가 같은 것을 의미함
두 제초제를 혼합처리 시 식물의 생리적 장애현상을 의미함
정답과 해설 보기
정답 ② · 제초제 혼합 처리 시 상승효과의 의미를 묻는 문제이다. 상승효과는 두 제초제를 혼합 처리했을 때 각각 단독으로 처리했을 때의 효과보다 방제 효과가 크게 나타나는 현상이다.
두 제초제를 혼합했을 때 개별 효과의 합보다 더 큰 효과가 나타나는 현상을 상승효과라고 한다.
다음 제초제 계통의 일반적인 작용기작이 잘못 연결된 것은?
트리아진계 - 지질 생합성 억제
설포닐우레아계 - 아미노산 생합성 억제
피리다지논계 - 색소체 형성 억제
디페닐에테르계 - 세포막 파괴
정답과 해설 보기
정답 ① · 제초제 계통과 작용기작의 잘못된 연결을 찾는 문제이다. 트리아진계 제초제는 광합성 2계에서 전자전달을 차단하는 광합성 저해제이며, 아트라진이 그 대표적인 예이다.