분명 제초제에는 잡초뿐만 아니라

작물도 동시에 마르게 하는 타입이 있는데,

이를 「비선택성제초제」라고 부릅니다.

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반대로 작물에는 영향을 주지 않으면서

잡초만을 마르게 하는 타입이 있는데,

이는 「선택성제초제」라고 부릅니다.

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작물도 잡초도 똑같이 고등식물이므로 선택성 제초제의 개발은 쉽지 않습니다.

그러나 농업생산 현장에서는 당연히 잡초만을 마르게 하는 것이 바람직한 것이므로,

언제나 선택성 향상에 힘을 쏟았습니다.

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예를 들면, 화학농약의 제1호라 할 수 있는 2,4-D는

벼에게는 영향을 주지 않으면서 광엽잡초에게 높은 효과를 나타내는 선택성 제초제입니다.

농산물 증산에 큰 효과를 올렸습니다.

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그러나 이 제초제는 수도의 중요잡초인 벼과의 피에게는 듣지 않았습니다.

그 때문에 벼에게는 영향이 없으면서 피에게는 효과가 있는,

그리고 광엽잡초에게도 효과가 있는 선택성 제초제가 개발되었습니다.

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선택성 발현의 메커니즘

그럼, 이러한 잡초와 작물 사이의 선택성은 어떻게 해서 발현하는 것일까요.

하나는 잡초와 작물에 대한 제초제의 효력 정도의 차이입니다.

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이것은 잡초 뿌리나 잎의 형태와 크기,

잡초 체내로의 제초제의 흡수․이행 및 제초제의 종류,

사용 방법과 사용 시기, 토양으로의 흡착성이 크게 관계합니다.

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예를 들면, 수도용 제초제 벤티오카브는 피에는 효과가 있지만,

벼에는 통상의 사용법으로는 영향을 주지 않습니다.

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이것은

△피가 벼에 비해 벤티오카브를 보다 많이 흡수하여 체내로 이동시키고

△체내에 흡수된 벤티오카브의 대사 속도가 벼에 비해 피가 느리며,

벤티오카브가 비교적 장시간 피에 남아있기 때문에, 살초 효과가 강하게 나타납니다.

사실 상, 성장 초기에는 10a 당 300~400g의 살포로 피에 대해 충분한 효과를 얻을 수 있으며,

벼의 생육에는 거의 영향이 나타나지 않는다는 뛰어난 선택성을 나타냅니다.

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또 하나는,

작물이 그 제초제를 대사․분해하여 불활성화 하는 효소 등을 체내에 갖고 있는 경우입니다.

예를 들면, 벼에게는 영향을 주지 않고 피를 말려 버리는 제초제가 있습니다.

벼는 체내에 한 종류의 효소(아릴아실아미다아제)를 갖고 있습니다.

이 효소는 체내에 들어온 제초제를 대사․분해하여 무독한 것으로 바꾸는 능력이 있습니다.

제초제를 살포하면 잡초는 광합성을 할 수 없어 말라버리지만,

벼는 효소에 의해 제초제를 재빨리 대사․분해하여 무독한 것으로 바꾸어,

살포 2일 후에는 회복하므로 성장에는 거의 영향이 없습니다.

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반대로, 잡초가 제초제를 활성화하는 효소를 체내에 갖고 있어서,

잡초만이 영향을 받는 예도 있습니다.

실제로는 대부분의 선택성 제초제에 여러 가지 요소가 섞여 있어

선택성을 발휘한다고 여겨집니다.

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수도용 제초제의 선택성(경종적 선택성)

모내기 후에 제초제를 살포하면

약제가 토양 표면에 얇은 층을 만드는 타입이 있습니다.

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피를 포함한 일년생 잡초의 대부분은,

토양표층에서 뿌리를 뻗어 약제를 흡수하여 말라 버리는 경우가 있습니다.

그러나 벼의 뿌리는 일정의 깊이까지 박혀 있으므로 마르는 경우는 없습니다.

옮겨 심은 벼는 어느 정도 자랐으므로 약제의 영향을 받는 일이 없어서

결과적으로 잡초만이 마르게 됩니다(그림).

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현재 사용되고 있는 수도용 일발처리제도 이 구조를 이용합니다.

수도용 일발처리제는, 벼에는 영향이 비교적 적은 성분이면서 피에 잘 듣는 성분,

광엽잡초에 잘 듣는 성분, 그 외의 다년생 잡초에 잘 듣는 성분 등

몇 종류의 성분을 조합함으로서 보다 많은 종류의 잡초에 효과가 있도록 고안된 제초제입니다.

땅 속에서는 세균이나 곰팡이(사상균)부터 곤충의 유충, 지네, 지렁이 등

다양한 종류의 생물이 미묘한 밸런스를 유지하면서 살고 있습니다.

그들은 식물 뿌리도 포함하여 서로 복잡하게 작용하고,

생태계 안에서 주로 유기물 분해자로서 땅 만들기에 큰 역할을 하고 있습니다.

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토양생물 중 낙엽이나 시든 가지가 많은 삼림에서는

지렁이 등 작은 동물의 기능이 중요하지만

농경지에서는 사상균, 세균, 매우 작은 해초류 등이 보다 중요합니다.

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플러스 영향도 마이너스 영향도

농경지의 토양에는 토양소독용 살균제가 사용되고,

또 토양처리 살충제 그리고 제초제도 살포됩니다.

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이들은 대상이 되는 생물은 물론

그 이외의 생물에게도 영향을 줄 수 있으며

또 농약을 분해하는 능력이 있는 미생물도 많아서

농약이 토양 환경에게 주는 연구가

오랫동안에 걸쳐 이루어져 왔습니다.

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그 결과

미생물 수와 미생물이 갖는 다양한 능력에 대한 시험에서는

마이너스 영향에서 플러스 영향까지 폭넓은 결과가 나왔는데

통상의 사용량으로는 영향이 없으며, 미생물수가 감소해도

단시간 안에 회복한다는 보고가 대부분입니다.

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예를 들면,

비료에 포함되는 질소를 식물이 흡수할 수 있는

아초산태나 초산태의 질소로 바꾸는 질소화 활성에 대해서는

살균제의 경우, 억제적인 결과를 얻을 수 있던 경우가

촉진 또는 영향이 없는 결과의 대략 2배였던 것을 나타냅니다.

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또, 유기물 분해의 활발함을 나타내는 토양 호흡 활성에 대해서는

살충제의 경우, 촉진 혹은 영향 없음의 결과가

억제적인 결과를 얻은 경우의 2배였던 것을 나타내고 있습니다.

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농약의 영향을 잘 받지 않는 지렁이

한편 지렁이는 식물의 유체를 흙과 함께 삼켜

다량의 분괴를 내어 토양을 잘 혼합해 단립구조 형성에도

크게 공헌하여 흙의 「경작자」로 불리고 있습니다.

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예를 들어 밭에 쇠두엄(廏肥)을 넣은 장소에서는 10a 당 25만 마리,

넣지 않는 장소에서는 3000마리였다고 하는 보고도 있습니다.

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농약을 사용하면 지렁이가 죽는다는 이미지가 있지만,

토양 중의 작은 동물 가운데 지렁이류는 곤충보다 농약에 강해서

그다지 영향을 받지 않는 것 중 하나입니다.

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이 외의 마디 톡토기를 제외한 톡토기류, 작은 지네류는 농약에 강한 종류입니다.

반대로 농약에 약한 것은 포식성 진드기, 소각류, 마디 톡토기, 파리의 유충 등입니다.

그러나 포식성 진드기의 수는 단기간에 회복한다는 사실이 알려져 있습니다.

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농약의 영향은 그 동물의 종류 혹은 농약의 종류에 따라서도 다릅니다.

또한 토양 중의 작은 동물은 다양한 관계를 갖고 살아가기 때문에

농약의 사용에 따라 포식성 진드기가 줄어들면

그 먹이가 되는 톡토기류가 반대로 급증하는 경우 등도 발생합니다.

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일반적으로 농약은

토양입자에 흡착되기 쉽고 표층에 머물기 때문에

정해진 사용을 하는 한 토양 중의 지렁이나 두더지에게

영향을 주지 않는다고 합니다.

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또 농약을 사용해도 토양의 비옥도는 바뀌지 않으며

다음 해의 작물에게 영향을 주는 경우도 없습니다.

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만약 지력 저하가 있다고 하면 그것은

퇴구비의 시용, 토양 개량 작업 감소 등에 의한다고

생각할 수 있습니다.