http://dx.doi.org/10.7585/kjps.2013.17.3.185
Open Access
185
딸기에 등록된 살충제의 꿀벌에 대한 급성 및 엽상잔류독성
안기수
1*·윤창만
2·김기현
1·남상영
1·오만균
2·김길하
21
충청북도농업기술원,
2충북대학교 식물의학과
Evaluation of Acute and Residual Toxicity of Insecticides Registered on Strawberry against Honeybee (Apis mellifera)
Ki-Su Ahn
1*, Changmann Yoon
2, Ki-Hyun Kim
1, Sang-Young Nam
1, Man-Gyun Oh
2and Gil-Hah Kim
21
Garlic Research Institute, Chungcheongbuk-do Agricultural Research & Extension Services, Danyang 395-841, Republic of Korea,
2Dept. Plant Medicine, Coll. of Agri. Life and Environment Sciences, Chungbuk National
University, Cheongju 361-763, Republic of Korea
(Received on May 28, 2013. Revised on June 27, 2013. Accepted on July 11, 2013)
Abstract This study was performed to evaluate the spray toxicity and leaf residual toxicity of 52 kinds of insecticides registered for strawberry against adult honeybee Apis mellifera. According to the IOBC standard, the acute toxicity by spraying showed below 30% was classified as non-toxic. Among tested insecticides, 32 insecticides (flonicamid, lufenuron, novaluron, three kinds of acetamiprid, thiacloprid, milbemectin, acequinocyl, TBI-1, two kinds of chlorfenapyr, chlorfluazuron, cyenopyrafen, cyfumetofen, etoxazole, fenpyroximate, flubendiamide, flufenoxuron, hexythiazox, metaflumizone, two kinds of methoxyfenozide, DBB-2032, pyridalyl, spiromesifen, tebufenpyrad, teflubenzuron, acetamiprid + methoxyfenozide, acrinathrin + spiromesifen, bifenazate + spiromesifen, cyenopyrafen + flufenoxuron) did not show any toxic effect, it is thought to be safe. And the others (20 insecticides) showed higher toxicity to honeybee. Insecticides which showed acute toxicity higher than 90% was selected and tested the residual toxicity. All insecticides except emamectin benzoate EC, and indoxacarb SC showed 100% mortality at one day after treatment (DAT). However, the toxicities of emamectin benzoate, indoxacarb SC, and abamectin did not show until 3, 7, 14 DAT, respectively. Nine insecticides such as indoxacarb WP, thiamethoxam WG, abamectin + chlorantraniliprole SC, acetamiprid + etofenprox WP, acetamiprid + indoxacarb WP, bifenthrin + clothianidin SC, bifenthrin + imidacloprid WP, bifenazate + pyridaben SC, chlorfenapyr + clothianidin SC showed over 90% residual toxicity until 31 Day.
In pouring treatment, thiamethoxam WG showed 76.9% mortality at 28 DAT and 50.0% mortality at 31 DAT.
After 35 days, thiamethoxam WG showed no effect to honeybee. Bifenthrin + clothianidin SC and tefluthrin + thiamethoxam GR showed 57.1 and 80.0% mortality at 24 DAT, respectively. In spraying treatment, thiamethoxam WG and bifenthrin+clothianidin SC showed very high residual toxicity with 100%
mortality in thirty-five DAT. After spraying treatment with thiamethoxam WG, bifenthrin+clothianidin SC, bifenthrin + imidacloprid WP, thiamethoxam WG showed 100% residual toxicity until 21 DAT and there was no activity after 28 DAT. Bifenthrin+clothianidin SC and bifenthrin+imidacloprid WP showed very high residual toxicity until 49 DAT.
Key words Honeybee, Insecticide, Residual toxicity, Strawberry
*Corresponding author
Tel: +82-43-220-5841, Fax: +82-43-220-5839 E-mail: [email protected]
ORIGINAL ARTICLES / TOXICOLOGY
서 론
꿀벌(Apis mellifera)은 산업적으로 꿀을 비롯하여 화분, 밀랍 등 귀중한 부산물을 생산하는 매우 중요한 경제곤충으 로 전 세계적으로 양봉산업에 널리 활용되고 있는 대표종이 다(Kim et al., 2008). 하지만 그보다 꿀벌은 각종 농작물의 화분매개곤충으로 이용하여 농산물의 생산량을 늘리는데 더 큰 공익적 가치가 있다(Shim and Kim, 2001). 우리나라의 꿀벌 군수는 약 100만군이며 그 중 서양종 꿀벌(Apis mellifera)이 70%이고, 동양종 꿀벌(Apis cerana)이 30% 정 도이며 농업에서 화분매개곤충으로 주로 사용되는 서양종 꿀벌 중 약 20% 정도가 딸기 등 시설재배지를 중심으로 이 용되고 있다(Kim et al., 2008).
딸기는 화분매개곤충이 활동하지 않는 시기인 11월부터 5 월까지 저온기에 개화가 이루어지기 때문에 화분매개곤충 인 꿀벌이나 서양뒤영벌을 투입해야 하는데(shim, 1998), 시 설내에서 화분매개활동을 하는 봉군의 밀도가 낮거나 꿀벌 의 활동이 떨어지면 기형과가 발생되거나 상품성이 우수한 딸기를 생산하기 어렵다(Kim et al., 2008). 작물에 해충의 피해가 발생하면, 농약을 사용하게 되는데 이로 인하여 꿀 벌은 간접적인 영향을 받게 된다(Ahn et al., 2008). 따라서 유기인계, 카바메이트계, 합성피레스로이드계, 니코티노이드 계 등과 같은 살충제는 꿀벌에 미치는 영향평가를 반드시 실시하고 있다(Choi et al., 1989; Abrol and Andotra, 2001;
Ahn et al., 2008).
꿀벌에 대해서 많은 살충제의 독성연구가 국내외적으로 많이 보고되었다. 딸기용 농약의 급성독성 및 엽상잔류 독 성평가(Kim et al., 2008), 야외에서의 살충제의 독성(Abrol and Andotra, 2001) 과 잔류독성(Gulati et al., 2004), 니코티 노이드계 살충제의 독성기작(Iwasa et al., 2004), fipronil의 위해성 평가(Kim et al., 2009), bifenthrin과 imidacloprid의 작물잎에서의 잔류량과 꿀벌에 대한 독성평가(Cho et al., 2010) 등이 있다.
특히 꿀벌에 높은 독성을 보이는 유기인계, 니코티노이드 계통의 thiamethoxam, clothianidin, imidacloprid 그리고 bifenthrin 등은 딸기 해충의 단제 또는 혼합제로 등록되어 점 박이응애, 목화진딧물, 파밤나방, 작은뿌리파리 등의 적용약 제(KCPA, 2012)로 사용되고 있다. 딸기에 사용되는 꿀벌은 대부분 화분매개곤충으로 이용하기 때문에 딸기에서 살충제 의 사용은 제한적일 수밖에 없고, 이러한 약제들은 꿀벌에 치명적인 독성을 보여 딸기의 개화기 및 수확기에는 분무형 태로는 살포할 수 없다. 그러한 이유로 작은뿌리파리에 등 록된 일부 약제들은 꿀벌에 높은 독성을 보임에도 불구하고 살포가 아닌 관주로 적용할 수 있게 등록되어 있다. 다른 작 물 및 해충에는 대부분의 적용방법이 분무이기 때문에 농민 들에게 관주방법은 많은 혼란을 주고 있다. 농약이 꿀벌에
유해하다고 해서 농약사용을 중단할 수 없기 때문에 농약을 계속 사용하면서 꿀벌을 보호할 수 있는 방법도 찾아야 하 지만, 딸기에 등록된 농약이 문제점이 많다면 다시 검토 되 는 등 새로운 방법이 모색되어야 한다.
본 연구에서는 딸기 해충의 살충제로 등록되어 사용하고 있는 52종의 농약을 계통별로 꿀벌에 대한 급성독성, 엽상 잔류독성, 사용방법에 따른 평가를 수행하여 꿀벌에 안전하 게 사용할 수 있는 방법을 모색하고자 수행하였다.
재료 및 방법
실험곤충
꿀벌(Apis mellifera)은 충북 괴산군 현암양봉원에서 건강 한 개체군을 분양받아 충북농업기술원내 곤충사육장에서 꿀 벌을 키우면서 실험에 이용하였고, 야외조건에서 사육하였 다. 12월부터는 꿀벌이 동사할 가능성이 있어, 유리온실에 서 보온덮개로 벌통을 보호하면서 실험에 사용하였다.
실험약제
딸기의 점박이응애, 목화진딧물, 파밤나방, 작은뿌리파리, 담배거세미나방, 꽃노랑총채벌레, 대만총채벌레의 적용약제 로 등록된 살충제 52종의 제품을 사용하였다(Table 1).
분무 급성독성 검정
꿀벌은 벌통안의 벌집을 꺼낸 후 50 mL 튜브를 이용하여 꿀벌을 10마리 이상씩 잡는다. 50 mL 튜브는 꿀벌이 질식 하지 않도록 직경 1 mm 정도의 구멍 5개 정도 뚫어서 사용 하였다. 분무약제의 감수성 실험은 꿀벌 10마리씩 들어있는 50 mL 튜브의 뚜껑을 열고 소형문무기(분무입자크기: 400 µl; 직경 0.15 mm의 노즐에 연결되어 한번 누를 때마다 0.1 에서 0.15 mL 씩 분사되는 분무기)로 5회 분무 살포하였다 (Ahn et al., 2008). 벌의 충체에 약액이 충분히 묻도록 좌우 로 살짝 흔들어 주고, 11.5 × 7 × 4 cm의 사육통에 약액이 묻 은 벌을 부드럽게 털어 놓은 후, 잘 마를 수 있도록 바람이 잘 통하는 곳으로 옮겨 주었다. 30분 후 실험실(25 ± 2
oC)로 옮겨놓고, 24시간 후에 사충수를 조사하였다. 먹이로는 딸기 한 잎과 박하사탕을 제공하면서 실험에 이용하였고, 3반복으 로 수행하였다. 약제의 실험결과는 Tukey's studentized range test (P = 0.05)로 비교하였다(SAS Institute, 1990).
엽상 잔류독성 검정
꿀벌에 대한 엽상 잔류독성 검정은 분무에 의한 급성독성
검정에서 90% 이상의 사충율을 보인 약제를 대상으로 선발
하여 검정하였다. 직경 20 cm의 폿트에 심겨진 딸기에 추천
농도로 약제를 분무 살포한 후 유리온실에 보관하면서 1, 3,
7, 10, 14, 17, 21, 24, 28, 31일에 조사하였다(Ahn et al.,
2008). 딸기 하위잎부터 차레로 사용하였고, 1잎을 절단한 후 11.5 × 7 × 4 cm의 사육통에 넣는다. 꿀벌은 벌통안의 벌 집을 꺼낸 후 50 mL 튜브를 이용하여 꿀벌을 10마리 이상 씩 잡은 후 암실 붉은색 불빛 아래서 약제 처리된 딸기잎이 든 사육통에 꿀벌을 넣고, 24시간 후에 사충수를 조사하였다.
약제 살포방법에 따른 독성 검정
딸기의 작은뿌리파리에 등록된 thiamethoxam WG, bifenthrin + clothianidin SC, tefluthrin + thiamethoxam GR 을 약제 살포방법을 달리하여 약제처리 후 35일차까지 조사 하였다. 유리온실에 조성된 1 × 2.5 × 1 m의 배드에 딸기 20 주를 심고 관주 처리와 분무처리로 구분하였다. 관주처리는 적용농도로 희석된 약액을 주당 100 mL를 관주하였고, 분 무처리는 딸기잎에 약액이 흐를 정도로 충분히 살포하였다.
실험방법은 엽상잔류독성 검정과 같은 방법으로 수행하였다.
엽상잔류독성의 물 분무 처리에 대한 평가
엽상잔류독성 검정에서 약제처리 31일까지 100%의 사 충율을 보인 약제 중 thiamethoxam WG, bifenthrin + clothianidin SC, bifenthrin + imidacloprid WP 에 대해 약제 처리 후 물을 분무한 다음 잔류독성을 평가하였다. 폿트 (Ø20 cm) 에 심겨진 딸기에 대상약제를 추천농도로 분무 살 포하고, 7일 간격으로 독성을 평가하였다. 독성평가 24시간 전, 딸기잎에 물이 충분히 적시도록 분무하였다(100 mL/딸 기 1주). 실험방법은 엽상잔류독성 검정과 같은 방법으로 수 행하였다.
결과 및 고찰
분무 급성독성 검정
국내에서 딸기에 등록된 52종의 살충제에 대한 꿀벌 성충 의 급성독성을 조사하였다. 꿀벌에 해가 없는 약제는 국제 생물적 방제기구(IOBC)의 기준에 따라 30% 이하의 독성을 기준으로 삼고 분류하였다(Table 1). 이 기준에 따라 32종 (flonicamid, lufenuron, novaluron, acetamiprid 3종, thiacloprid, milbemectin, acequinocyl, TBI-1, chlorfenapyr 2 종, chlorfluazuron, cyenopyrafen, cyfumetofen, etoxazole, fenpyroximate, flubendiamide, flufenoxuron, hexythiazox, metaflumizone, methoxyfenozide 2 종, DBB-2032, pyridalyl, spiromesifen, tebufenpyrad, teflubenzuron, acetamiprid + methoxyfenozide, acrinathrin + spiromesifen, bifenazate + spiromesifen, cyenopyrafen + flufenoxuron) 이 독성이 낮아 딸기에 사용되는 살충제 중 꿀벌에 안전한 것으로 나타났다 (Table 1).
IGR 약제는 모두 꿀벌 성충에 독성이 없는 것으로 조사되 었고, 약제의 특성상 성충에는 해가 없을 것으로 판단된다.
그러나 lufenuron 유제는 농약사용지침서(2012)에 꿀벌독성 이 높은 것으로 등록되어 있다. Lufenuron 유제는 IGRs 계 통 약제로 꿀벌 성충에는 독성이 없었으나 탈피억제 및 생 장에 영향을 주는 유충기에는 꿀벌독성을 보이는 것으로 판 단되었다. 본 실험에서 딸기에 사용되는 꿀벌은 11월에서 5 월까지 화분매개곤충으로 사용되는 시기이고(shim, 1998), 이 시기는 유충을 사양하는 시기가 아니기 때문에, 딸기에 사용되는 것은 안전하다고 판단된다. 그러나 약제에 노출된 성충이 어린 꿀벌유충에 조금이라도 영향을 줄 수 있기 때문 에 IGR약제에 대한 독성평가는 추후 많은 연구가 필요하다.
Neonicotinoid 약제에서 acetamiprid와 thiacloprid는 독성 을 보이지 않았으나, 단제 또는 혼합제로 딸기에 등록되어 있는 thiamethoxam, imidacloprid, clothianidin등은 100%의 살충율을 보였다(Table 1). 이는 이전의 꿀벌과 서양뒤영벌 에 대한 농약의 독성평가의 결과와도 일치했다(Ahn et al., 2008). 네오니코티노이드계 살충제는 저독성 약제이기 때문 에 1990년대 이후부터 세계적으로 널리 사용되고 있지만, 최근 꿀벌 독성이 높다는 연구결과가 국내외적으로 연구가 이루어져 있다(Iwasa et al., 2004; Ahn et al., 2008; Cho et al., 2010). 그 결과 2013년 EU의회에서는 향후 2년간 EU국 가에서 imidacloprid, clothianidin과 thiamethoxam등의 네오 니코티노이드계 살충제의 금지 법안이 통과되었다. 따라서 꿀벌에 미치는 영향에 대하여 농업계에서 보다 심도 있는 연구가 필요하다.
Antibiotic 약제는 abamectin, emamectin benzoate는 100% 의 살충독성을 보였고, milbemectin은 독성이 낮았다.
기타약제에서 dinotefuran과 spinetoram은 100%의 살충독 성을 보였으나 나머지 약제는 꿀벌에 안전한 약제로 조사되 었다(Table 1).
혼합제에서 꿀벌에 100%의 살충독성을 보인 약제는 abamectin + chlorantraniliprole, acetamiprid + etofenprox, ace tamiprid + indoxacarb, bifenthrin + imidacloprid, bifenthrin + clothianidin, bifenazate + pyridaben, chlorfenapyr + clothianidin, flufenoxuron + indoxacarb, lambda-cyhalothrin + lufenuron, methoxyfenozide + spinetoram이다. 혼합제는 두 성분 중 한 성분만 꿀벌 독성을 보여도 꿀벌에 높은 독성을 보이기 때 문에, 딸기에 등록된 혼합제는 14종 중 10종에서 꿀벌 성충 에 대하여 100%의 살충 독성을 보였다(Table 1).
유기인계와 피레스로이드 계열의 살충제는 꿀벌과 서양뒤
영벌에 높은 접촉독성을 보는 것으로 보고되었는데(Ahn et
al., 2008), 딸기에 단제로 등록된 약제가 없었지만, 혼합제
로 피레스로이드 계열 약제는 등록되어 있어 꿀벌에 매우
높은 독성을 나타내었다(Table 1). Choi et al. (1989)은 “농
약의 제형에 따라 꿀벌에 대한 독성의 평가가 달라져 꿀벌
의 피해를 줄일 수 있기 때문에 같은 약제라도 제형이 달라
진 경우에는 약제에 대한 평가는 반드시 이루어져야 한다.”
Table 1. List and mortality of insecticides against A. mellifera adult under the laboratory condition
Pesticide AI
a)/
Formulation
b)Dilution
(X) n Mortality
(%, mean ± SD) IGRs
Flonicamid 10 WG 2985 45 2.2 ± 3.8 ef
c)Lufenuron 5 EC 2000 36 0 f
Novaluron 10 SC 2000 31 0 f
Neonicotinoids
Acetamiprid 8 WP 2000 56 0 f
Acetamiprid 5 SL 1000 53 1.2 ± 2.1 f
Acetamiprid 8 WG 2000 32 0 f
Thiacloprid 10 SC 2000 49 0 f
Thiamethoxam 10 WG 2000 43 100 a
Antibiotics
Abamectin 1.8 EC 2985 43 100 a
Emamectin benzoate 2.15 EC 2000 46 100 a
Milbemectin 1 EC 1000 73 8.0 ± 3.2 c
Others
Acequinocyl 15 SC 1000 41 0 f
TBI-1 1.0 × 10
6cfu/mL 500 30 0 f
Chlorfenapyr 5 EC 1503 44 0 f
Chlorfenapyr 10 SC 2000 43 2.6 ± 4.4 def
Chlorfluazuron 5 EC 2000 43 0 f
Cyenopyrafen 25 SC 2000 38 0 f
Cyfumetofen 20 SC 2000 37 5.3 ± 4.7 cd
Dinotefuran 10 WP 1000 42 100 a
Dinotefuran 20 WG 2000 44 100 a
Etoxazole 10 SC 4000 41 0 f
Fenpyroximate 5 SC 2000 48 2.0 ± 3.4 ef
Flubendiamide 20 SC 2000 41 0 f
Flufenoxuron 5 DC 1000 42 4.6 ± 4.4 de
Hexythiazox 10 WP 2000 34 0 f
Indoxacarb 10 WP 2000 50 100 a
Indoxacarb 5 SC 1000 34 100 a
Metaflumizone 20 EC 2000 31 3.3 ± 5.8 def
Methoxyfenozide 4 WP 1000 47 0 f
Methoxyfenozide 21 SC 4000 44 0 f
DBB-2032 5.0×10
7cfu/g 500 53 0 f
Pyridalyl 10 EW 1000 32 0 f
Spinetoram 5 SC 2000 32 100 a
Spinetoram 5 WG 2000 34 100 a
Spiromesifen 20 SC 2000 60 0 f
Tebufenpyrad 10 EC 2000 36 27.2 ± 10.3 b
Teflubenzuron 5 SC 2000 32 0 f
a)AI : Active ingredient. b)WP = wettable powder, EC = emulsifiable concentrate, SC = suspension concentrate, SP = water soluble powder, WG = water dispersible granule, EW = emulsion in water, SL = soluble concentrate. c)Means followed by the same letters are not significantly different (
PP = 0.05; Tukey's studentized range test [SAS Institute, 1991]).
고 제시하였다. 그러나 본 실험에서 제형이 다른 경우에 꿀 벌에 대한 급성독성의 차이는 보이지 않았다.
엽상 잔류독성 검정
꿀벌에 분무 독성평가를 한 결과, 90% 이상의 높은 독성 을 보인 약제를 선발하여 꿀벌에 대한 엽상잔류독성을 검정 하였다(Table 2). 꿀벌에 대한 엽상잔류독성은 농약살포시기 를 결정하는 가장 중요한 요인이다. 살충제를 식물체에 살 포하였더라도 꿀벌이 약제처리된 식물체에 접촉하게 되면 약제에 영향을 받게 된다(Cho et al., 2010). 특히 딸기는 11 월부터 3월까지 꿀벌의 화분매개활동이 필수적이기 때문에, 꿀벌에 독성을 보이는 약제에 대한 잔류독성 평가는 반드시 이루어져야 한다. 엽상잔류독성 검정결과, 약제처리 1일후 에 emamectin benzoate EC, indoxacarb SC를 제외한 모든 약제에서 100%의 사충율을 보였다(Table 2). Emamectin benzoate EC 는 약제처리 3일에 꿀벌독성을 보이지 않았고, indoxacarb SC는 약제처리 7일에 독성을 보이지 않았다 (Table 2). Abamectin EC 는 약제처리 10일까지 높은 독성을 보였으나 14일차에는 독성을 보이지 않았다(Table 2).
Dinotefuran WP 는 약제처리 17일까지 80% 이상의 높은 독 성을 보였으나, 제형이 다른 dinotefuran WG는 약제처리 7 일부터 잔류독성이 낮아지기 시작하여, 약제처리 14일에는 독성을 보이지 않았다(Table 2). Spinetoram SC와 spinetoram WG 는 약제처리 10일까지 100%의 살충독성으로 보였고, 각각 약제처리 14일, 21일 후에는 잔류독성을 보이지 않았
다(Table 2). Lambda-cyhalothrin + lufenuron SC는 약제처 리 17일까지 높은 독성을 보인 후 21일에는 독성을 보이지 않았고, flufenoxuron + indoxacarb WP는 24일까지 높은 독 성을 보였다(Table 2). Indoxacarb WP, thiamethoxam WG, abamectin + chlorantraniliprole SC, acetamiprid + etofenprox WP, acetamiprid + indoxacarb WP, bifenthrin + clothianidin SC, bifenthrin + imidacloprid WP, bifenazate + pyridaben SC, chlorfenapyr + clothianidin SC는 31일까지 90%이상의 높은 독성을 보여 잔류독성이 매우 긴 것으로 나타났다 (Table 2).
농약의 잔류독성 기간은 농약의 구조적 특성과 제형, 온 도, 기상요인과 살포시기에 따라 큰 차이를 보이게 된다. 이 때문에 같은 농약이라도 심한 변이를 보이고 있다(Choi et al., 1989). Cho et al. (2010)는 bifenthrin WP (2%)와 bifenthrin EC (1%)을 동일한 농도로 처리하였을 경우 bifenthrin WP 가 4.5배 가량 더 길은 잔류독성을 나타내며, 이는 비 침투 이행성 특성을 갖고 있는 bifenthrin과 같은 약제의 경우 약 제 살포 후 대부분의 약제가 작물체 표면에 잔류하지만, 그 중 제제의 형태가 대부분 표면적에 잔류하는 수화제 형태의 제제가 작물체내의 왁스 층으로 쉽게 침투시켜주는 유제 형 태에 비하여 꿀벌의 잔류독성에 강하게 영향을 주는 것으로 볼 수 있다고 보고하였다. 본 실험에서도 dinotefuran WP와 indoxacarb WP 가 dinotefuran WG와 indoxacarb SC에 비해 잔류독성이 길게 나타났다(Table 2). 또한 acetamiprid + etofenprox WP, acetamiprid + indoxacarb WP, bifenthrin + Table 1. Continued
Pesticide AI
a)/
Formulation
Dilution
(X) n Mortality
(%, mean ± SD) Mixtures
Abamectin + Chlorantraniliprole 1.714 + 4.286 SC 2000 33 100 a
Acetamiprid + Etofenprox 2.5 + 8 WP 1000 43 100 a
Acetamiprid + Indoxacarb 4 + 5 WP 1000 52 100 a
Acetamiprid + Methoxyfenozide 6 + 7 WG 2000 33 0 f
Acrinathrin + Spiromesifen 6 + 30 SC 4000 40 0 f
Bifenthrin + Imidacloprid 2 + 8 WP 2000 50 100 a
Bifenthrin + Clothianidin 1.5 + 3 SC 1000 40 100 a
Bifenazate + Spiromesifen 18 + 10 SC 2000 35 0 f
Bifenazate + Pyridaben 9 + 13 SC 1000 34 100 a
Chlorfenapyr + Clothianidin 6 + 6 SC 2000 47 100 a
Cyenopyrafen + Flufenoxuron 20 + 5 SC 2000 31 0 f
Flufenoxuron + Indoxacarb 2 + 2.5 WP 1000 35 100 a
Lambda-cyhalothrin + Lufenuron 1 + 4 SC 2000 34 100 a
Methoxyfenozide + Spinetoram 6 + 4 SC 2000 37 100 a
Tefluthrin + Thiamethoxam 0.5 + 0.5 GR 2g/root - -
Control - - 93 1.1 ± 1.9 f
imidacloprid WP 그리고 flufenoxuron + indoxacarb WP는 31 일까지 100%의 사충율을 보여 잔류독성이 긴 기간 동안 높게 나타났다(Table 2).
네오니코티노이드계열 약제인 clothianidin, thiamethoxam 등은 잔류독성이 길어 약제처리 11일까지 100%의 살충율 을 보였고(Ahn et al., 2008), 본 실험에서도 유사한 잔류 독 성을 보였다(Table 2). Cho et al. (2010)는 시간경과에 따른 bifenthrin WP (2%) 의 꿀벌 치사율은 알팔파에 약제 살포 후 21일까지 82.7% 이상의 치사율을 보이다가 그 후 9일 동안 급격히 감소한다고 하였는데, 본 실험에 사용된 약제 인 bifenthrin + clothianidin SC와 bifenthrin + imidacloprid WP 는 약제살포 후 31일까지 100%의 사충율을 보였다 (Table 2). 이는 시설하우스 내에서 잔류독성을 평가한 것이 기 때문에 잔류독성이 더 길거나, 네오니코티노이드계 약제 인 clothianidin, imidacloprid의 꿀벌독성이 상승작용을 일 으켜 잔류독성이 더 길게 나타난 것으로 판단된다. 딸기는 시설하우스에서 재배되고 있고, 이로 인한 잔류독성은 더 길게 나타나기 때문에 꿀벌에 안전한 약제선택은 매우 중요 하다고 판단된다.
약제 살포방법에 따른 독성 검정
딸기의 작은뿌리파리에 등록된 thiamethoxam WG, bifenthrin + clothianidin SC, tefluthrin + thiamethoxam GR
은 관주 및 입제로 처리하도록 등록되어 있다. 그러나 thiamethoxam WG, bifenthrin + clothianidin SC 는 다른 작 물 및 해충에는 분무살포로 등록되어 있어, 농민들이 분무 살포로 딸기에 처리할 수 있기 때문에 딸기에 관주와 분무 처리가 꿀벌 성충에 영향을 주는지 알아보기 위하여 꿀벌의 잔류독성을 평가하였다. 관주처리에서 thiamethoxam WG은 약제처리 28일이 지난 후에 76.9% 독성을 보인 후 31일에 50.0% 독성을 보였고, 그 이후에는 독성이 없었다(Table 3).
Bifenthrin + clothianidin SC 과 tefluthrin + thiamethoxam GR은 약제처리 24일에 각각 57.1%와 80.0%의 독성을 보였지만 그 이후에는 독성이 없었다(Table 3). 분무처리에서 thiame- thoxam WG 와 bifenthrin + clothianidin SC는 약제처리 35 일까지 100%의 살충율을 보여 매우 높은 잔류독성을 보였 다(Table 3). 작은뿌리파리 유충을 방제하기 위한 관주처리 는 딸기가 약제를 뿌리로 흡수하고 꿀벌이 딸기 잎이나 꽃 을 흡수하여야 영향을 줄 수 있기 때문에 독성이 늦게 나타 난다고 판단된다. 또한 약제처리 및 독성평가 시기가 10월 부터 12월까지 겨울철이기 때문에 딸기가 약제를 흡수하는 데 많은 기간이 소요된 것으로 보인다. 농약성분이 뿌리에 서 흡수하는 정도가 다를 수 있지만, 농약잔류독성이 나타 나지 않다가 급격히 높게 나타나는 것은 추후 많은 연구가 필요하다고 판단되었다. 노출방법에 따른 꿀벌독성을 비교 해 보면 농약살포액에 직접 노출될 경우 가장 높게 독성이 Table 2. Residual toxicity of insecticides against A. mellifera adult with spray
Common name n Mortality (%) of day after treatment (DAT)
1 3 7 10 14 17 21 24 28 31
Abamectin EC 204 100 100 76.7 79.5 0 0
Emamectin benzoate EC 57 61.9 5.0 0
Dinotefuran WP 257 100 100 100 85.7 90.9 81.8 66.7 54.5 66.7 36.4
Dinotefuran WG 291 100 100 41.3 68.4 7.1 7.7
Indoxacarb SC 91 78.8 82.8 0
Indoxacarb WP 397 100 100 100 100 100 100 100 100 96.3 94.4
Spinetoram SC 63 100 100 100 100 0 9.1
Spinetoram WG 88 100 100 100 100 90.0 80.0 0 0
Thiamethoxam WG 150 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Abamectin + Chlorantraniliprole SC 176 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Acetamiprid + Etofenprox WP 111 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Acetamiprid + Indoxacarb WP 323 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Bifenthrin + Clothianidin SC 150 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Bifenthrin + Imidacloprid WP 331 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Bifenazate + Pyridaben SC 114 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Chlorfenapyr + Clothianidin SC 404 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Flufenoxuron + Indoxacarb WP 110 100 100 100 100 100 100 100 91.7 0 0 Lambda-cyhalothrin + Lufenuron SC 85 100 100 100 100 55.6 90.1 10.0 0
Methoxyfenozide + Spinetoram SC 134 100 62.1 0 0
나타나고, 섭식독성 그리고 잎에 잔류된 농약이 꿀벌에 영 향을 주는 엽상잔류독성은 가장 낮은 것으로 알려져 있다 (Kim et al., 2008). 그러나 thiamethoxam WG와 bifenthrin + clothianidin SC 는 엽상잔류독성은 35일까지 높은 독성을 보 여, 딸기시설하우스에서는 꿀벌에 치명적이었다. 반면에 관 주처리는 일정 시기에만 독성을 보여, 꿀벌에 대한 잔류독 성은 낮았다. Thiamethoxam WG는 딸기, 사과, 고추 등 38 작물, 40종 이상의 농작물 해충에 방제약제로 등록된 약제 이고(KCPA, 2012), bifenthrin + clothianidin SC은 딸기, 사 과, 포도 등 5 작물, 6 농작물 해충에 방제약제로 등록된 약 제로(KCPA, 2012), 딸기 재배농가에서 손쉽게 사용되고 있 다. 따라서 딸기재배 농가에서는 언제든지 딸기에 분무살포 할 수 있는 농약이기 때문에 주의가 요구된다.
엽상잔류독성의 물 분무 처리에 대한 평가
엽상잔류독성과 약제 살포방법에 따른 독성검정 결과, 31 일 이상 긴 독성을 보인 약제들은 시설하우스내에서 물에 의한 농약성분의 감소가 없어 잔류독성이 길게 나타날 가능 성이 있다. 그러나 영양제나 다른 약제의 사용에 의하여 농 약 잔류독성에 영향을 미칠 수 있을 것으로 판단하여, 딸기 에 실험약제를 살포하고 일정기간이 지난 후 물을 1주당 100 mm를 살포한 다음 1일 후 꿀벌에 대한 독성을 평가하 였다(Table 4). Thiamethoxam WG, bifenthrin + clothianidin SC, bifenthrin + imidacloprid WP 에 대해 물 분무 처리 후 잔류독성을 평가한 결과, thiamethoxam WG는 처리 21일까 지는 100%의 잔류독성을 보였으나 28일 이후는 독성이 없 었다(Table 4). Bifenthrin + clothianidin SC와 bifenthrin + imidacloprid WP는 약제처리 49일까지 100%의 사충율을
보여 매우 높은 잔류독성을 보였다(Table 4). Thiamethoxam WG 는 1주일에 1회 물 분무하여 농약 잔류기간이 줄어들었 으나, bifenthrin + clothianidin SC와 bifenthrin + imidacloprid WP는 물 분무처리에 영향을 주지 못하거나 꿀벌에 대한 잔 류독성이 49일 이상의 매우 긴 것으로 판단된다. 따라서 bifenthrin + clothianidin SC 와 bifenthrin + imidacloprid WP 는 딸기포장에서 사용할 경우, 딸기 재배기간 동안 꿀벌이 활동할 수 없기 때문에, 큰 피해를 줄 가능성이 매우 높을 것으로 판단되었다.
일반적으로 살충제는 꿀벌을 죽이지 않으면서 다른 해충 에 살충력을 갖거나 비행과 행동에 영향을 주고(Gulati et al., 2004), 약제의 제형과 처리방법에 따라서 독성도 달라진 다. 딸기재배농가에서는 꿀벌이 약제에 접촉할 가능성을 줄 이고, 방사시기를 약제의 독성과 잔류기간에 맞추어 결정하 고, 딸기의 대상 해충에 등록된 처리방법으로 약제를 사용 해야 피해를 줄일 수 있다. 또한, 약제의 올바른 사용과 용 법에 대한 지속적인 교육이 필요하다. 그러나 국내 딸기 시 설재배지의 화분매개용 꿀벌 사용 비율이 매우 높은 점 (Kim et. al., 2008)을 감안하면, 잔류독성이 긴 약제의 등록 은 취소되는 것도 고려해 봐야 한다. 꿀벌 엽상잔류독성 시 험은 농촌진흥청 고시에 2012년 새로 신설되어 21일 이상 되는 품목에 대해서는 적용작물 삭제를 하도록 되어 있다.
따라서 딸기가 겨울철 작물이라 하더라도 농민들이 안전하 게 재배할 수 있는 여건 마련이 필요하다고 판단되어, 31일 이상의 긴 잔류독성을 보인 약제들은 딸기에 등록 취소를 검토하거나 재등록 시 꿀벌에 대한 잔류독성 시험을 추가로 요구할 것을 제안한다.
Table 3. Comparison of the toxicity by application methods of insecticides against A. mellifera adult under the strawberry greenhouse condition
Common name n Mortality (%) of day after treatment (DAT)
3 7 10 14 17 21 24 28 31 35
Irrigation Thiamethoxam 186 0 0 0 0 0 6.3 0 76.9 50 0
Bifenthrin + Clothianidin 169 0 0 0 0 0 0 57.1 0 0 0
Tefluthrin + Thiamethoxam 173 0 0 0 0 0 0 80 0 0 7.1
Spray Thiamethoxam 110 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Bifenthrin + Clothianidin 113 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Table 4. Residual toxicity of A. mellifera adult by water spray treatment under the strawberry greenhouse condition Common name n Mortality (%) of day after treatment(DAT)
4 7 14 21 28 35 42 49
Thiamethoxam 91 100 100 100 100 0 9.1 - -
Bifenthrin + Clothianidin 111 100 100 100 100 100 100 100 100
Bifenthrin + Imidacloprid 116 100 100 100 100 100 100 100 100
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딸기에 등록된 살충제의 꿀벌에 대한 급성 및 엽상잔류독성
안기수
1*·윤창만
2·김기현
1·남상영
1·오만균
2·김길하
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