제초제 저항성

제초제 저항성은 원래 개체군이 감수성을 보였던 제초제에 대해 특정 잡초 생물형이 유전적으로 생존하는 능력을 말합니다. 생물형이란 한 종 내에서 전체 개체군에는 없는 생물학적 특성(예: 특정 제초제에 대한 저항성)을 가진 식물 집단을 의미합니다. 제초제 저항성은 노스캐롤라이나주 농가들이 직면한 매우 심각한 문제입니다. 전 세계적으로 100종 이상의 잡초 생물형이 하나 이상의 일반적인 제초제에 저항성을 보이는 것으로 알려져 있습니다. 노스캐롤라이나주에는 현재 디니트로아닐린 계열 제초제(Prowl, Sonalan, Treflan)에 저항성을 보이는 개밀 생물형, MSMA와 DSMA에 저항성을 보이는 도꼬마리 생물형, 그리고 Hoelon에 저항성을 보이는 한해살이 라이그래스 생물형이 존재합니다. 최근까지 노스캐롤라이나주에서 제초제 저항성 발생에 대한 우려는 크지 않았습니다. 특정 제초제에 저항성을 보이는 생물형을 가진 세 종의 잡초가 존재함에도 불구하고, 이러한 생물형의 발생은 단일 작물 재배로 쉽게 설명될 수 있다고 여겨졌습니다. 윤작을 하는 재배자들은 저항성에 대해 크게 걱정할 필요가 없었습니다. 하지만 최근 몇 년 동안 동일한 작용 기전을 가진 여러 제초제가 개발되고 널리 사용되면서 상황이 바뀌었습니다. 작용 기전이란 제초제가 특정 식물을 죽이는 구체적인 과정을 말합니다.

오늘날, 동일한 작용 기전을 가진 제초제는 윤작이 가능한 여러 작물에 사용할 수 있습니다. 특히 우려되는 것은 ALS 효소 시스템을 억제하는 제초제입니다. 우리가 가장 흔히 사용하는 제초제 중 상당수가 ALS 억제제입니다. 또한, 향후 5년 이내에 등록될 것으로 예상되는 많은 신규 제초제도 ALS 억제제입니다. ALS 억제제는 식물 저항성 발달에 취약하게 만드는 여러 가지 특징을 가지고 있습니다. 제초제는 다른 잡초 방제 방법보다 효과적이거나 경제적이기 때문에 작물 생산에 사용됩니다. 특정 제초제 또는 제초제 계열에 대한 저항성이 발생하면 적절한 대체 제초제가 없을 수 있습니다. 예를 들어, 현재 호엘론 저항성 라이그래스를 방제할 수 있는 대체 제초제는 없습니다. 따라서 제초제는 보호해야 할 자원으로 간주해야 합니다. 우리는 저항성 발달을 억제하는 방식으로 제초제를 사용해야 합니다. 저항성이 어떻게 발달하는지 이해하는 것은 저항성을 피하는 방법을 이해하는 데 필수적입니다. 제초제 저항성 진화에는 두 가지 전제 조건이 있습니다. 첫째, 저항성을 부여하는 유전자를 가진 잡초 개체가 자생 개체군에 존재해야 합니다. 둘째, 이러한 드문 개체가 저항성을 보이는 제초제를 광범위하게 사용함으로써 발생하는 선택압이 개체군에 작용해야 합니다. 저항성 개체는 존재하더라도 전체 개체군의 매우 낮은 비율을 차지합니다. 일반적으로 저항성 개체는 10만 마리 중 1마리에서 1억 마리 중 1마리 정도의 빈도로 존재합니다. 동일한 제초제 또는 동일한 작용 기전을 가진 제초제를 지속적으로 사용하면 감수성 개체는 죽지만 저항성 개체는 손상되지 않고 종자를 생산합니다. 이러한 선택압이 여러 세대에 걸쳐 지속되면 결국 저항성 생물형이 개체군의 높은 비율을 차지하게 됩니다. 이 시점에 이르면 특정 제초제로는 더 이상 만족스러운 잡초 방제를 할 수 없게 됩니다. 제초제 저항성 진화를 방지하기 위한 관리 전략에서 가장 중요한 요소는 작용 기전이 다른 제초제를 교대로 사용하는 것입니다. 표 15의 고위험군에 속하는 제초제는 두 작물에 연속적으로 사용하지 마십시오. 마찬가지로, 고위험 제초제는 동일 작물에 두 번 이상 사용하지 마십시오. 중간 위험군 제초제는 두 작물에 연속적으로 사용하지 마십시오. 저위험군 제초제는 해당 작물에 존재하는 잡초들을 효과적으로 방제할 수 있을 때 선택해야 합니다. 작용 기전이 다른 제초제를 혼합 살포하거나 순차적으로 살포하는 것은 저항성 관리 전략의 핵심 요소로 자주 언급됩니다. 혼합 살포 또는 순차 살포에 사용되는 제초제를 현명하게 선택한다면, 이 전략은 저항성 발현을 지연시키는 데 매우 효과적일 수 있습니다. 그러나 안타깝게도, 저항성 발현을 방지하기 위한 혼합 살포 또는 순차 살포의 요건을 충족하는 제초제가 흔히 사용되는 것은 아닙니다. 저항성 발현을 효과적으로 예방하려면, 순차적으로 또는 혼합 살포에 사용되는 두 제초제 모두 동일한 방제 범위와 유사한 지속성을 가져야 합니다. 가능한 한 경작과 같은 비화학적 방제 방법을 잡초 관리 프로그램에 통합하십시오. 향후 참고를 위해 각 경작지의 제초제 사용 기록을 잘 보관하십시오. 제초제 저항성 잡초를 탐지하십시오. 잡초 방제 실패의 대부분은 제초제 저항성 때문이 아닙니다. 제초제 살포 후에도 살아남은 잡초가 저항성을 가진다고 단정하기 전에, 방제 효과가 미흡한 다른 모든 원인을 먼저 제거해야 합니다. 잡초 방제 실패의 잠재적 원인으로는 잘못된 살포(예: 부적절한 살포량, 불충분한 살포 범위, 불완전한 혼합, 보조제 미사용), 제초제 활성에 불리한 기상 조건, 제초제 살포 시기의 부적절성(특히, 잡초가 너무 커서 방제 효과가 미미한 후에 발아 후 제초제를 살포하는 경우), 그리고 잔류 효과가 짧은 제초제를 살포한 후 잡초가 발아하는 경우 등이 있습니다.

방제 불량의 다른 모든 가능한 원인을 제거한 후에도 다음과 같은 증상이 나타나면 제초제 저항성 생물형이 존재할 가능성이 있습니다.

(1) 제초제로 일반적으로 제어되는 모든 종은 하나를 제외하고 잘 제어됩니다.

(2) 문제의 종의 건강한 식물이 죽은 동일 종의 식물들 사이에 섞여 있습니다.

(3) 통제되지 않는 종은 일반적으로 문제의 제초제에 매우 취약합니다.

(4) 해당 경작지는 문제의 제초제 또는 동일한 작용 기전을 가진 제초제를 광범위하게 사용한 이력이 있습니다. 저항성이 의심되는 경우, 문제의 제초제와 동일한 작용 기전을 가진 다른 제초제의 사용을 즉시 중단하십시오. 대체 방제 전략에 대한 조언을 얻기 위해 관할 지역 농업기술센터 담당자와 화학 회사 담당자에게 문의하십시오. 잡초 종자 생산을 최대한 줄이기 위해 작용 기전이 다른 제초제와 비화학적 방제 방법을 활용하는 집중적인 프로그램을 시행하십시오. 잡초 종자가 다른 경작지로 퍼지지 않도록 하십시오. 후속 작물에 대한 잡초 관리 프로그램을 신중하게 계획하십시오.