KR100840758B1

KR100840758B1 - 잡초 제어 방법

Info

Publication number: KR100840758B1
Application number: KR1020047000234A
Authority: KR
Inventors: 서턴피터버나드; 위처트렉스앨런
Original assignee: 신젠타 리미티드
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2008-06-23
Also published as: ECSP044938A; HUP0401306A2; AP1517A; RS50745B; AP2004002955A0; CA2447760C; HUP0401306A3; RU2287272C2; CN1326455C; HRP20040132B1; KR20040015791A; EP1408756A1; YU95803A; HU228028B1; CN1620249A; SI21295A; JP4695832B2; DE60224804D1; US7071147B2; DE60224804T2

Abstract

트리아진-내성 잡초 부위에 메소트리온과 트리아진의 배합을 도포하는, 트리아진-내성 잡초의 제어방법을 도시한다.

Description

잡초 제어 방법{Weed control process}

본 발명은 메소트리온과 제초용 트리아진의 배합을 이용하여 트리아진 내성을 나타내는 원치않는 표적 식물의 생장을 제어하는 방법에 관한 것이다.

작물 생장을 저해하는 잡초와 다른 식물들로부터 작물을 보호해야 하는 것은 농업분야에서는 항상 발생하는 문제이다. 이러한 문제점을 해결하는데 도움을 주기 위해서 합성 화학분야의 연구자들은 원치않는 생장을 제어하는데 효과적인 다양한 범위의 화학물질과 화학적 제제를 생산하고 있다. 많은 종류의 화학적 제초제가 문헌에 공개되었고 많은 제초제가 상업적으로 이용되고 있다. 시판되는 제초제와 현재 개발중인 몇몇 제초제가 문헌 [The Pesticide Manual, 12th edition, 2000년 British Crop Protection Council 발행]에 개시되어 있다. 이러한 용도로 구체적으로 거명된 제초제들 모두를 문헌 [The Preticide Manual]에서 발견할 수 있다.

트리아진은 공지된 종류의 제초제중 하나이다. 통상의 용도에 있어서, 이들은 광범위한 종류의 잡초에 대하여 매우 효과적인 것으로 입증되었다. 그러나, 농업분야에서 직면하는 확산일로의 문제점은 트리아진에 대하여 내성을 드러내는 잡초들의 출현이다. "내성"이라는 것은 통상의 표현형에 비해서 트리아진 도포에 의해 이들 잡초들을 손상시키거나 제거하기가 상대적으로 쉽지 않은 것을 의미한다. 통상, 트리아진을 보통의 도포율로 도포하였을 때 이들 잡초는 거의 손상되지 않거나 전혀 손상되지 않는다. 이러한 내성은 자연적으로 발생하며 트리아진 제초제의 반복 도포에 의해 잡초 군락 상에 가해진 도태 압력으로 인해 발생한다. 일부 잡초는 트리아진에 대하여 거의 완전한 내성을 나타내는데, 즉 정상적인 상업적 도포율에서 트리아진에 의한 손상이 시각적으로는 드러나지 않는다. 때때로 "저항적 (resistant)"라는 용어는, 특히 잡초가 트리아진을 이용한 처리에서 생존하는 능력을 유전적으로 가지고 있는 경우에 사용되기도 하는 용어이다.

잡초가 작물 생산율을 감소시킬 수 있을 정도의 증가세로 무성해지거나 그렇지 않으면 트리아진의 사용량이 불가피하게 증가됨으로써 단가 상승과 환경 오염의 원인이 된다는 점에서 트리아진에 대한 내성은 분명히 문제가 된다.

본 발명자들은 메소트리온과 트리아진의 혼합물이 트리아진-내성 잡초를 제어하는데 사용될 수 있다는 것을 발견하기에 이르렀다. 메소트리온은 공지의 제초제이다. 메소트리온과 아트리아진 (트리아진)의 혼합물은 특정 잡초를 사멸하는데 상승적인 효과를 나타내는 것으로 알려져 있으며, 이는 미국 특허 5 698 493호에 개시되어 있다.

그러나, 정의한 대로라면 트리아진은 통상의 도포율로는 트리아진-내성 잡초에 대해 거의 또는 전혀 효과를 나타내지 않기 때문에 메소트리온과 트리아진의 혼합물을 상기 잡초에 도포했을 때 메소트리온의 효과를 능가해서, 그 이상으로 효과를 나타낸다는 것을 예상할 수는 없었다. 그러나, 이러한 예상과는 달리 본 발명자들은 놀랍게도 메소트리온의 존재가 트리아진에 대한 내성 잡초의 감수성을 회복시 켜서 어떤 경우에는 트리아진에 대해 통상의 비내성 잡초와 거의 마찬가지의 감수성을 갖도록 할 수 있다는 것을 발견하였다.

본 발명에 따르면, 메소트리온과 트리아진의 배합을 트리아진 내성 잡초 부위(locus)에 도포하여 상기 잡초를 제어하는 방법을 제공한다.

이러한 배합은 둘중 한 성분을 먼저 도포한 다음 순차적으로 도포하는 것인데, 바람직하게는 메소트리온을 먼저 도포한다. 바람직하게는 성분들을 각각 3일 이내에, 가장 바람직하게는 24시간 이내에 도포한다. 다르게는, 메소트리온과 트리아진을 단일 조성물로서 함께 도포하는 것이 바람직하다.

농지에서는, 메소트리온을 20g a.i/ha 이상, 보다 바람직하게는 50g a.i/ha 이상의 도포율로 도포하는 것이 바람직하다. 메소트리온을 210g/ha 이하, 보다 바람직하게는 150g/ha 이하로 도포하는 것이 바람직하다. 트리아진을 0.1㎏/ha 이상, 보다 바람직하게는 0.5㎏/ha 이상의 도포율로 도포하는 것이 바람직하다. 트리아진을 2㎏/ha 이하, 보다 바람직하게는 1㎏/ha 이하로 도포하는 것이 바람직하다. 온실 테스트에 있어서는, 두 성분 모두 훨씬 더 낮은 농도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 온실 테스트에 있어서는, 메소트리온을 바람직하게는 0.1 내지 10g/ha, 더 바람직하게는 0.3 내지 0.5g/ha, 가장 바람직하게는 0.5 내지 4g/ha로 도포하고, 트리아진을 1 내지 100g/ha, 보다 바람직하게는 5 내지 80g/ha, 보다 바람직하게는 15 내지 60g/ha로 도포한다.

메소트리온은 금속염, 예를 들면 미국 특허 5 912 207호에 개시된 것처럼 구 리염 형태로 사용될 수 있다.

트리아진의 예로는 아메트린, 아트라진, 시아나진, 데스메트린, 디메타메트린, 프로메톤, 프로메트린, 프로파진, 터부메톤, 터부틸라진, 터부티린, 트리에타진, 시마진 및 시메트린이 있다. 본 명세서에 사용된 것처럼, '트리아진'은 메트리부진과 같은 트리아지논도 포함한다. 아트라진, 메트리부진 및 터부틸라진이 바람직하며, 특히 바람직한 것은 아트라진이다.

본 발명의 방법은 제어가 필요한 내성 잡초 부위에 종래의 방법대로 조성물을 도포하는 것과 관련이 있다. "부위(locus)"라는 용어는 토양, 종자 및 묘목은 물론 정착한 식물을 포함하는 것이다.

본 발명의 방법은 소망하는 작물이 없는 영역이거나 소망하는 작물이 재배는 되었으나 아직 발아하지 않은 (발아전) 영역에서 사용될 수 있다. 또한, 이 방법은 (발아후) 작물처럼 소망하는 광범위한 생장 식물에 걸쳐서 사용될 수도 있다. 작물의 예로는 콘(옥수수), 밀, 벼, 감자 또는 사탕수수이다. 적절한 소망 식물로는, 특히 발아 이후에 사용되는 방법인 경우에는 메소트리온과 트리아진중 하나 이상에 대하여 내성이 있는 것들, 또는 배합시 추가로 포함될 수 있는 글리포세이트와 같은 다른 임의의 제초제에 대하여 내성인 것들을 포함한다. 내성은 타고나거나 선택적 수정에 의해 생성되는 고유의 내성이거나, 소망하는 식물의 유전적 변이에 의해 인공적으로 도입된 내성일 수 있다. 내성이란 특정의 제초제에 의해 유발되는 손상에 대한 감수성이 낮은 것을 의미한다. 식물은, 예를 들면 HPPD 저해제 유사 메소트리온 또는 EPSPS 저해제 유사 글리포세이트에 대하여 내성을 가지도록 변형되거 나 육종될 수 있다. 콘 (옥수수)은 메소트리온에 대하여 타고난 고유의 내성을 가지므로 콘 중에서 내트리아진성 잡초를 제어하는데는 본 발명의 방법이 특히 유용하다.

내성 표현형을 갖는 잡초의 예로는 레드룻 피그위드(Redroot pigweed; AMARE), 커먼 램스쿼터스(common lambsquarters; CHEAL) 및 블랙 나이트쉐이드 (black nightshade; SOLNI)가 있다. 이 방법은 AMARE에 대하여 특히 효과적이다. 내성 표현형은 본 발명의 분야에서는 이미 공지되어 있으며, 아트라진, 터부틸라진 또는 시마진과 같은 트리아진 제초제를 도포하고 그 효과를 유사한 생장 단계에 있는 (본 발명의 분야에 공지되어 있는) 비내성 표현형에 도포한 효과와 비교함으로써 내성 표현형을 쉽게 구별할 수 있다.

본 발명의 실시에 있어 채용되는 배합은 당업자들에게 알려져 있는 다양한 방법에 의해 여러 농도로 도포될 수 있다. 이 배합은 제어가 필요한 부위에 발아전 또는 발아후 도포됨으로써 소망하지 않는 식물의 생장을 제어하기가 유용하다.

본 발명에 따른 배합물의 성분들 (순차적으로 처리되거나 함께 처리되는지의 여부와는 무관함)은 농업적으로 허용가능한 조성물로서 적절하게 도포된다. 이 조성물(들)은 바람직하게는 농업적으로 허용가능한 캐리어를 포함할 수도 있다. 실제 사용시, 이 조성물은 분산을 용이하게 하기 위해 산업상 공지되었거나 사용되는 각종 보조제 및 캐리어를 포함하는 제제로서 도포된다. 소정 화합물에 대한 제형 선택과 도포 방식은 그의 활성에 영향을 미치므로 그에 따라 선택되어야 한다. 본 발명의 조성물은 그래뉼, 습윤성 파우더, 유화형 농축물, 파우더나 더스트, 유동제, 용액, 서스펜션이나 에멀션, 마이크로캡슐 같은 제어형 방출제로서 제형화될 수 있다. 이들 제제들은 0.5중량% 내지 95중량% 또는 그 이상의 활성 성분을 포함할 수 있다. 소정 화합물의 최적량은 제형, 도포 장비, 및 제어될 식물의 특성에 따라서 달라질 것이다.

습윤성 파우더는 물 또는 다른 액체 캐리어 중에 미리 분산된 미분 입자들의 형태이다. 이들 입자는 고형 매트릭스에 들어있는 활성 성분을 포함한다. 전형적인 고형 매트릭스로는 백토(fuller's earth), 카올린 점토, 실리카 및 기타 쉽게 습윤되는 유기 또는 무기 고형물이 있다. 습윤성 파우더는 통상 약 5% 내지 약 95%의 활성 성분과 소량의 습윤제, 분산제 또는 유화제를 포함한다.

유화성 농축물은 물이나 기타 액체에 분산가능한 균질한 액체 조성물이며, 활성 화합물과 액상 또는 고형의 유화제로만 이루어져 있거나 크실렌, 방향성 중질 나프타, 이소포론 및 기타 비휘발성 유기 용매와 같은 액상 캐리어를 포함할 수도 있다. 사용시에는 유화성 농축물을 물이나 기타 액체에 분산시켜서 처리될 영역에 분무하는 것과 같은 통상적인 방법으로 도포한다. 활성 성분의 양은 농축물의 약 0.5% 내지 약 95%의 범위일 수 있다.

그래뉼 제제는 압출물과 상대적으로 거친 입자들을 모두 포함하며, 희석되지 않은 채 식물의 억제가 필요한 영역에 통상적으로 도포된다. 종래의 그래뉼 제제용 캐리어로는 모래, 백토, 애터펄자이트 점토(attapulgite clay), 벤토나이트 점토(bentonite clay), 몬트모릴로나이트 점토(montmorillonite clay), 버미큘라이트(vermiculite), 펄라이트(perlite) 및 활성 화합물에 흡착되거나 활성 화합물로 코팅될 수 있는 기타 유기 또는 무기 물질을 포함한다. 통상 그래뉼 제제는 방향성 중질 나프타, 케로센 및 기타 페트롤륨 분획, 또는 식물성 오일과 같은 표면활성제; 및/또는 덱스트린, 글루 또는 합성 수지와 같은 점착제를 포함할 수 있는 활성 성분을 약 5중량% 내지 약 25중량% 포함한다.

더스트는 활성성분과, 분산제 및 캐리어로서 작용하는 미분된 고형물 (예를 들면, 탈크, 점토, 가루(flours) 및 기타 유기 및 무기 고형물)이 혼합된 자유 유동형(free-flowing) 혼합물이다.

마이크로캡슐은 내포된 물질이 제어된 속도로 주변부로 방출되도록 하는 불활성의 다공질 쉘 내에 내포된 활성물질의 드로플렛 또는 그래뉼이다. 캡슐화된 드로플렛은 통상 약 1 내지 50 마이크론의 직경을 갖는다. 내포된 액체는 통상 캡슐의 약 50중량% 내지 95중량%를 차지하며, 활성 화합물 외에도 용매를 포함할 수 있다. 캡슐화된 그래뉼은 통상 활성종이 그래뉼 포어의 내부에 액체 형태로 들어있는, 그래뉼 포어 개구부를 밀폐하는 다공성막을 갖는 다공성 그래뉼이다. 그래뉼은 통상 1㎜ 내지 1㎝, 바람직하게는 1 내지 2㎜의 직경을 갖는다. 그래뉼은 압출, 응집 또는 프릴링(prilling)에 의해 형성되거나 자발적으로 발생한다. 그러한 물질의 예로는 버미큘라이트, 신터링된 점토, 카올린, 애터펄자이트 점토, 톱밥 및 그래뉼 카본이 있다. 쉘 또는 막 물질로는 천연 고무 및 합성 고무, 셀룰로스계 물질, 스티렌-부타디엔 코폴리머, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레아, 폴리우레탄 및 스타치 크산테이트가 포함된다.

다른 유용한 제초용 제제는, 활성성분이 아세톤, 알킬화 나프탈렌, 크실렌 및 다른 유기 용매와 같은 용매에 소망하는 농도로 완전하게 용해되어 있는 단순한 용액이다. 낮은 비등점의 분산성 용매 캐리어의 증기화 산물로서 활성 성분이 미분된 형태로 분산되어 있는 가압 스프레이어가 사용될 수도 있다.

이러한 제제들 중 많은 것들은 습윤제, 분산제 또는 유화제를 포함한다. 그의 예로는, 알킬 및 알킬아릴 설포네이트 및 설페이트 및 이들의 염; 폴리하이드릭 알콜; 폴리에톡실화 알콜; 에스테르 및 지방산 아민이 있다. 이들 습윤제, 분산제 또는 유화제는 사용시 통상 제제의 총중량에 대하여 0.1중량% 내지 15중량%로 포함된다.

상기 제제들 각각은 제초제를 제제의 다른 성분들(희석제, 유화제, 표면활성제 등)과 함께 포함하는 패키지로서 제조될 수 있다. 이들 제제는 성분들을 개별적으로 수득한 다음, 재배지에서 배합하는 탱크 혼합 방법으로 제조될 수 있다.

이들 제제는 종래의 방법에 따라서 제어가 필요한 영역에 도포될 수 있다. 더스트와 액상 조성물은, 예를 들면 파우더-더스터, 브룸 및 핸드 분무기 및 분무용 더스터에 의해 도포될 수 있다. 이들 제제는 더스트 또는 스프레이로서 비행기에서 살포되거나, 로프 윅 도포법(rope wick application)에 의해 도포될 수도 있다. 발아 종자 또는 발아 묘목의 성장을 변경하거나 제어하기 위하여 더스트 및 액상 제제를 토양 표면 아래 0.5인치 이상의 깊이로 토양에 분포시키거나 스프레이 또는 스프링쿨링에 의해 토양 표면에만 도포할 수 있다. 이들 제제를 관계용수에 첨가하여 도포할 수도 있다. 이렇게 하면 제제가 관계용수와 함께 토양에 침투될 수 있다. 토양의 표면에 도포된 더스트 조성물, 그래뉼 조성물 또는 액상 제제는 디스킹 작업, 드래깅 작업 또는 혼합 작업과 같은 종래의 방법에 의해 토양 표면 아래로 분포될 수 있다.

특정 용도 또는 작물에 필수적이거나 필요하다면, 본 발명의 조성물은 메소트리온 및/또는 트리아진에 대한 해독제 (경우에 따라서는 "안전제(safener)"라고도 함)를 해독가능한 유효량만큼 포함할 수 있다. 당업자라면 적당한 해독제를 잘 알고 있을 것이다.

또한, 다른 살생 활성 성분 또는 조성물을 본 발명에 따른 상승적인 제초제 조성물과 배합할 수 있다. 예를 들면, 이 조성물은 메소트리온과 트리아진 이외에도 살충제, 살진균제, 박테리아 제거제, 살비제 또는 살선충제를 포함함으로써 활성 스펙트럼을 확장시킬 수 있다.

당업자에게 알려진 것처럼, 제초 테스트에 있어서, 쉽게 제어할 수 없는 상당수의 요인이 개별 테스트의 결과에 영향을 미치며, 이들 요인으로 인해 결과의 재현성을 기대할 수 없다. 예를 들면, 개별 테스트의 결과는 다른 여러 가지 요인 중에서도 태양광의 양, 물의 양, 토양 타잎, 토양의 pH, 온도 및 습도와 같은 환경적인 요인에 따라서 달라질 것이다. 또한, 파종 깊이, 개별 제초제 및 배합 제초제의 도포율, 임의의 해독제의 도포율, 다른 제초제 및/또는 해독제에 대한 개별 제초제의 비율, 및 테스트될 작물 또는 잡초의 특성도 테스트 결과에 영향을 미칠 수 있다. 결과는 같은 작물 품종 내에서도 작물마다 다를 수 있다.

본 발명은 그의 바람직한 구현예 및 실시예를 들어 설명되었으나, 본 발명의 범주가 이러한 구현예들로서 한정되지는 않는다. 당업자들에게 명백하게 알려진 것 처럼, 전술한 발명에 대한 변경 및 변형은 첨부된 청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 정신 및 범주를 벗어나지 않는한 가능하다.

잡초인 레드룻 피그위드(AMARE) 야생종과 트리아진 내성을 나타내는 변종이 각각 들어있는 시료 포트를 성장시켜서 시료 잡초 포트를 제조하였다. 토양은 토양 10갤론에 대하여 128g의 비료(12-12-12)가 배합된 실티 점토 롬(silty clay loam)이었다.

내성 잡초를 비내성 잡초보다 13일 먼저 재배하여 제초제가 도포된 시점까지 생장한 것과 유사한 크기의 묘목을 얻도록 하였다. 재배에 따른 시간 차이는 발아 속도의 조기 관찰에 근거하였다. 제초제의 도포시에 내성 식물은 6-9개 잎 단계에 도달했으며, 비내성 식물은 5개 잎 단계에 도달해 있었다.

시판용 표면활성제, 'Tween 20'을 0.5% 포함하는 용수에 제초제를 용해시켜서 제초제 용액을 제조하였다. 이 용액을 80015E 노즐로 200 ℓ/ha 및 40p.s.i. 압력에서 도포하였다. 분무후, 식물을 29/20℃ 밤/낮 온도 및 45/65% 밤/낮 상대 습도이고 광주기가 14시간인 온실에 두었다.

표 1에 나타낸 것과 같은 제초제를 도포하였다. 메소트리온 컬럼과 아트라진컬럼의 숫자는 테스트용 포트에 도포된 제초제의 g/ha이다. 다음 컬럼의 숫자는 관련 제초제 조성물을 도포한지 13일 후 관찰된 손상율이다. 숫자는 0 (영향없음) 내지 100 (죽은 식물)의 분포를 갖는다. 본 발명의 주된 초점은 내성 식물에 미치는 영향이며, 비내성 식물에 대한 영향은 비교 목적으로 측정되었을 뿐이다.

표 1로부터는 다음과 같은 것을 알 수 있다:

예상한대로, 메소트리온은 내성 식물과 비내성 식물 모두에 대하여 손상을 일으킨다 (조성물 C1 내지 C3).

예상한 대로, 아트라진만으로는 내성 식물에 대하여 전혀 영향을 미치지 않은 반면 (조성물 C4 내지 C7), 비내성 식물은 현저하게 손상을 입었다.

놀랍게도, 아트라진과 메소트리온을 함께 첨가하면 메소트리온만으로 일으키는 손상보다도 현저하게 큰 손상을 일으킨다. 예를 들어, 0.90g/ha의 메소트리온은 2의 손상을 일으키고 60g/ha의 아트라진 (조성물 C7)은 전혀 영향을 나타내지 않기 때문에 조성물 8은 내성 식물에 대하여 2의 손상을 일으킬 것으로 예상되었다. 그러나, 조성물 8은 실제로는 46의 손상을 일으킨다. 보다 높은 농도의 메소트리온 (조성물 9 내지 12)에서는 내성 식물에 대한 손상 정도가 비내성 식물에 대한 손상 정도에 이르렀다. 이처럼 메소트리온의 첨가에 의해 잡초의 내트리아진성을 극복할 수 있는 능력은 중요한 해결방안이다.

[표 1]

	메소트리온 (g/ha)	아트라진 (g/ha)	비내성	내성
	메소트리온 (g/ha)	아트라진 (g/ha)	관측치	관측치	예상치
C1	0.30	-	2	0	-
C2	0.90	-	7	2	-
C3	2.70	-	38	29	-
C4	-	5	3	0	-
C5	-	15	18	0	-
C6	-	30	37	0	-
C7	-	60	60	0	-
1	0.30	5	30	2	0
2	0.30	15	59	1	0
3	0.30	30	64	4	0
4	0.30	60	84	11	0
5	0.90	5	62	7	2
6	0.90	15	87	13	2
7	0.90	30	91	46	2
8	0.90	60	97	46	2
9	2.70	5	86	75	29
10	2.70	15	93	81	29
11	2.70	30	97	80	29
12	2.70	60	99	89	29

Claims

트리아진-내성 잡초 부위에 메소트리온과 트리아진의 배합을 도포하는, 트리아진-내성 잡초의 제어방법.
제1항에 있어서, 상기 메소트리온과 트리아진을 순차적으로 도포하는 방법.
제2항에 있어서, 상기 메소트리온을 먼저 도포하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 메소트리온과 트리아진을 함께 도포하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 메소트리온과 트리아진을 단일 조성물로서 함께 도포하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 트리아진이 아메트린, 아트라진, 시아나진, 데스메트린, 디메타메트린, 프로메톤, 프로메트린, 프로파진, 터부메톤, 터부틸라진, 터부트린, 트리에타진, 시마진, 시메트린 및 메트리부진으로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서, 상기 트리아진이 아트라진, 메트리부진 및 터부틸라진으로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 상기 트리아진이 아트라진인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 8항중 어느 한 항에 있어서, 상기 메소트리온을 20 내지 210g/ha의 도포율로 도포하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리아진을 0.1 내지 2㎏/ha의 도포율로 도포하는 것을 특징으로 하는 방법.