시설 연작재배 들깻잎 중 살충제 Terbufos의 잔류양상 평가 = Evaluation of Residue Patterns of Insecticide Terbufos in Perilla Leaf under Greenhouse Rotational-Cultivation Condition

국문 초록 (Abstract)

농산물의 안전한 생산을 위한 농약허용물질목록관리제도(Positive List System, PLS)가 시행으로, 미설정된 농약 잔류허용기준(Maximum Residue Level, MRL)은 일률기준(0.01 mg/kg)으로 관리되고 있다. 그러나 전작물에 사용된 농약이 토양 중 잔류하여 후작물에 비의도적으로 흡수이행 되어 PSL 기준 을 위반하는 사례가 빈번하게 발생하고 있다. 본 연구는 비의도적농약 잔류 문제 를 예방하기 위해 최근 부적합 상위품목으로 조사된 토양혼화처리 농약 terbufos를 선정하고, 전작물 엇갈이배추와 후작물 들깻잎에 대한 잔류양상을 평가하여 후작물에 대한 이론적 PBI를 설정하고자 하였다. 시험은 두 개의 지역에서 포장 시험으로 진행하였으며, 작물 및 토양시료를 경시적으로 채취하였다. 모든 시료는 국제적인 가이드라인에 부합하는 QuEChERS 방법을 기반으로 추출 및 정제되었고, LC-MS/MS를 이용하여 분석하였다. 분석법 검증결과, 회수율은 모든 시료에서 73.8~113.7% 범위로 농촌진흥청의 기준(70~120%)에 부합하였고, 검량선의 직선성(R2) 또한, 0.997 이상으로 나타나 작물잔류성 시험 기준에 부합하였다. 전작물 엇갈이배추의 최대 환산잔류량은 시험포장 Ⅰ에서 0.01 mg/kg, 시험포장 Ⅱ에서 정량한계 미만이었으며, 후작물 들깻잎의 최대환산잔류량은 시험포장 Ⅰ에서 0.03 mg/kg, 시험포장 Ⅱ에서 정량한계 미만이었다. 두 작물시료 모두 설정된 MRL(0.05 mg/kg 및 0.5 mg/kg)를 초과하지 않았다. 토양 시료의 경우, 전작물 토양에서 시험포장 Ⅰ은 최대 1.31 mg/kg, 시험포장 Ⅱ 는 0.39 mg/kg 수준으로 나타났다. 들깻잎 재배 토양에서는 시험포장 Ⅰ이 최대 1.03 mg/kg, 시험포장 Ⅱ가 0.02 mg/kg 수준으로 나타났으며, 토양 반감기는 각각 16.5일과 22.4일로 계산되었다. 두 포장 간 잔류량 차이는 토양의 물리화학적 특징의 차이에서 비롯된 것으로 판단된다. 작물 및 토양 중 잔류량과 반감기를 바탕으로 이론적 PBI를 산출한 결과, 들깻잎 MRL 대비 두 포장 모두 음의 값이 도출되어 PBI를 별도로 설정할 필요가 없었다. 그러나 PLS 대비 PBI는 시험포장 Ⅰ에서 86.8일, 시험포장 Ⅱ에서 76.8일로 나타나 후작물 재배 시 약 3개월 이상의 휴경기간이 필요함을 시사한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

With the implementation of the Positive List System (PLS) for the safe production of agricultural products, pesticide residues without established Maximum Residue Levels (MRLs) are uniformly managed under a default standard (0.01 mg/kg). However, cases frequently occur where pesticides used on preceding crops remain in the soil and are translocated unintentionally by subsequent or secondary crops, violating PLS standards. This study aimed to prevent unintended pesticide residue problems by selecting terbufos, a soil-mixed pesticide recently identified as a top non-compliant item, and evaluating its residue patterns in the preceding crop (ssam cabbage) and the following crop (perilla leaf) to establish theoretical PBI values for the following crop. Field trials were conducted at two locations, with crop and soil samples collected chronologically. All samples were extracted and purified using a QuEChERS method compliant with international guidelines and analyzed by LC-MS/MS. Method validation results showed recovery rates ranging from 73.8% to 113.7% across all samples, meeting the Rural Development Administration's standard (70–120%). Calibration curve linearity (R²) was also above 0.997, satisfying crop residue testing criteria. The maximum calculated residue levels for the preceding crop, ssam cabbage, were 0.01 mg/kg in Test Field I and < LOQ in Test Field II. For the following crop, perilla leaf, the maximum calculated residue levels were 0.03 mg/kg in Test Field I and < LOQ in Test Field II. Neither crop sample exceeded the established MRLs (0.05 mg/kg and 0.5 mg/kg). For soil samples, in the previous crop soil, Field I showed a maximum level of 1.31 mg/kg, and Field II showed 0.39 mg/kg. In perilla leaf cultivation soil, Field I showed a maximum level of 1.03 mg/kg, and Field II showed a level of 0.02 mg/kg. The soil half-lives were calculated as 16.5 days and 22.4 days, respectively. The difference in residue levels between the two fields is mainly attributed to the difference in the soil’s physicochemical properties. Based on the residues and half-lives in the crop and soil, the theoretical PBI was calculated. For both fields, the result was a negative value based on the perilla leaf MRL, so there was no need to set a separate PBI. However, the PBI by PLS was 86.8 days in Test Field I and 76.8 days in Test Field II, suggesting that a fallow period of approximately 3 months or more is required when cultivating subsequent crops.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 2. 재료 및 방법 5
• 가. 시험농약 및 시약 5
• 나. 포장시험 9
• 1) 포장 설계 및 약제처리 9
• 2) 시료채취 12
• 가) 작물 시료 12
• 나) 토양 시료 12
• 다. 시료의 추출 및 정제 13
• 1) 작물 시료 13
• 2) 토양 시료 14
• 라. 시험 농약의 분석 18
• 1) 검량선 작성 18
• 2) 분석법 확립 18
• 가) 직선성과 매질효과 19
• 나) 회수율 시험 20
• 3) 기기분석 21
• 마. Plant Back Interval(PBI) 산출 24
• 바. 통계분석 26
• 3. 결과 27
• 가. 분석법 확립 27
• 나. 시료 중 Terbufos와 그 대사체의 잔류량 평가 36
• 1) 작물 중 잔류량 37
• 가) 전작물 엇갈이 배추 37
• 나) 후작물 들깻잎 41
• 2) 토양 중 잔류량 45
• 가) 전작물 엇갈이 배추 토양 45
• 나) 후작물 들깻잎 토양 48
• 다) 토양 중 잔류량과 토양의 물리화학적 특성 53
• 다. 이론적 Plant Back Interval (PBI) 산출 55
• 4. 고찰 57
• 5. 결론 61
• 참고문헌 63
• Abstract 69