인삼재배지 토양 중 잔류된 Endosulfan의 인삼에 대한 이행성 평가 = Evaluation on Translocation of Endosulfan Residue in Ginseng Cultivation Soil to Ginseng

국문 초록 (Abstract)

인삼(Panax ginseng C. A. Meyer)은 4 ∼ 6년간 한 포장에서 재배되는 생육 특성 및 습한 환경에 의해 각종 병해충의 발생률이 높아 이를 방제하기 위하여 다양한 종류의 농약이 사용되고 있다. 이로부터 인삼의 안전성을 확보하기 위해 잔류허용기준을 설정하여 관리하고 있으나 국내 재배 수삼 및 가공품에서 잔류허용기준이 설정되지 않거나 사용이 금지된 농약이 검출되고 있는 실정이다. 이에 관행적으로 사용된 농약이 토양에 잔류하여 그 중 일부가 인삼으로 이행되어 검출 될 가능성이 있으나 토양 중 잔류된 농약의 인삼에 대한 이행성 평가 연구가 미진한 실정이다. 따라서 토양 중 잔류된 농약의 인삼에 대한 이행성 평가를 통하여 인삼의 안전성을 확보할 필요가 있다.
이에 본 연구에서는 토양 중 고잔류성 농약인 endosulfan (total)의 인삼에 대한 이행성 평가를 하기위하여 수행되었다. Endosulfan 3 % DP 일정량을 5.0 mg kg-1 수준으로 토양에 혼화 처리하여 wagner pot에 채운 뒤 묘삼을 정식 하였으며, 이행성을 파악하기 위해 분기별로 토양 및 인삼 뿌리, 잎·줄기를 채취하여 GC-MS로 분석하였다. 분석시료 중 endosulfan (total)의 정량한계(LOQ, Limit of Quantitation)는 0.02 mg kg-1이었고, 회수율은 LOQ의 10배 및 50배 수준으로 3반복 수행하였으며, 70.0 % ∼ 120.0 %의 유효회수율 범위를 만족하였다. 토양 중 endosulfan (total)의 잔류량은 1차 채취시 4.28 mg kg-1이었으며, 4차 채취시 3.37 mg kg-1으로 감소하였다. 이때 인삼 뿌리에서의 잔류량은 1차 채취시 10.77 mg kg-1에서 3차 채취시 19.56 mg kg-1으로 증가하였으며, 인삼 잎·줄기에서도 1차 채취시 0.56 mg kg-1에서 2차 채취시 2.46 mg kg-1으로 증가하였다. 이를 토대로 토양 중 잔류된 endosulfan (total)의 인삼 뿌리에 대한 이행률을 무게 및 부피 차이에 의한 방법으로 산출한 결과 각각 251.6 % ∼ 457.0 %, 125.9 % ∼ 228.5 %를 보였다. 두 방법간에 상이한 이행률을 보였으나, 시간이 경과함에 따라 토양 중 잔류한 endosulfan (total)이 인삼 뿌리에 높은 농도로 이행되는 동일한 결과를 확연히 확인할 수 있었다. 이에 토양에 endosulfan (total)이 잔류하는 경우 인삼의 생육기간 동안 이행되어 잔류허용기준을 초과할 우려가 있음과 더불어 그로인한 부적합 판정 등 불이익을 받을 수 있을 것으로 판단된다.
따라서 토양 중 잔류된 endosulfan (total)으로부터 안전한 인삼을 생산하기 위해서 추후 토양 중 endosulfan (total)의 인삼에 대한 농도별 시험을 수행하여, 토양 중 endosulfan (total)이 인삼 뿌리로 이행되지 않는 잔류수준을 파악 할 필요가 있다. 이는 인삼 재배 예정지역의 토양 중 endosulfan (total)의 잔류허용기준 설정을 위한 자료로 활용 될 수 있을 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The study was aimed to estimate the translocation of the pesticide, endosulfan (total) from soil to ginseng for the period of 1 year. During this study period, the ginseng was transplanted in pots treated with 5.0 mg kg-1 of endosulfan 3 % DP. At the end of the each interval periods the samples (soil, roots and leaf·stems) were collected. For the residue analysis, all the samples were collected in the months of April, June, September and December and analyzed the residues of endosulfan (total) by using GC-MS. The results of this study show the limit of quantitation of endosulfan (total) was 0.02 mg kg-1 and recoveries were found to be 70.0 % ∼ 120.0 % obtained with coefficient of variation of less than 10 % regardless of sample types. The amount of residual levels of endosulfan (total) in soil samples were slightly decreased in December (3.37 mg kg-1) when compared to April (4.28 mg kg-1). On the other hand, leaf and stem samples shows an increased (2.46 mg kg-1) level in September when compare to June (0.56 mg kg-1). Also, it was significantly increased in roots (19.56 mg kg-1) in December than June (10.77 mg kg-1). In this study, quarterly analysis of residual with two difference methods which by weight or volume provides the results of 251.6 % to 457.0 % and 125.9 % to 228.5 %, respectively. Even though there is a difference between two methods, translocation of endosulfan (total) from soil to ginseng root could be clearly identified after a considerable period of time with a high concentration level. When the endosulfan (total) was residue to soil, it might be translocation to ginseng during growth period and it will be possible to exceed the MRL. Further research of various concentrations translocation test for endosulfan (total) need to be investigated in the future studies in order to protect the soil and produce a safe ginseng free from endosulfan (total) residual. The data of this study will be very helpful in establishing MRL and safety information of endosulfan (total) in ginseng cultivation soil in South Korea.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 연구사 4
• 1. 토양환경 중 농약의 동태 4
• 2. 인삼 중 유기염소계 농약의 검출 6
• 3. 토양 중 endosulfan (total)의 검출 및 작물로의 이행성 8
• Ⅲ. 재료 및 방법 10
• 1. 실험 재료 10
• 1) 분석대상 농약의 정보 및 물리화학적 성질 10
• 2) 실험 장비 12
• 2. 실험 방법 12
• 1) 시험포장 토양 및 묘삼 시료 중 endosulfan (total)의 잔류 분석 12
• 2) 시험포장 및 시험구 배치 15
• 3) 토양 중 endosulfan (total) 처리 및 인삼재배 17
• 4) 토양 및 인삼 뿌리, 잎·줄기 시료 채취 18
• 5) 토양 및 인삼 뿌리, 잎·줄기 시료 조제 19
• (1) 토양 시료 조제 19
• (2) 인삼 뿌리 시료 조제 19
• (3) 인삼 잎·줄기 시료 조제 19
• 6) 토양 및 인삼 줄기, 잎·줄기 시료 중 endosulfan (total)의 추출 및 정제 20
• (1) 토양 시료 중 endosulfan (total)의 추출 및 정제 20
• (2) 인삼 뿌리 및 잎·줄기 시료 중 endosulfan (total)의 추출 및 정제 21
• 7) 토양 및 인삼 뿌리, 잎·줄기 시료 중 endosulfan (total)의 회수율 시험 24
• 8) 토양 및 인삼 뿌리의 동일 무게 당 부피 측정 24
• Ⅳ. 결과 및 고찰 25
• 1. 시험포장 토양 및 묘삼 시료 중 endosulfan (total)의 잔류 분석 25
• 2. 토양 및 인삼 뿌리, 잎·줄기에 대한 endosulfan (total)의 분석법 검증 25
• 1) 토양 및 인삼 뿌리, 잎·줄기 중 endosulfan (total)의 표준검량선 작성 25
• 2) 토양 및 인삼 뿌리, 잎·줄기 중 endosulfan (total)의 정량한계 및 회수율 27
• 3. 토양 및 인삼 뿌리, 잎·줄기 중 endosulfan (total)의 잔류양상 32
• 1) 토양 중 endosulfan (total)의 잔류양상 32
• 2) 인삼 뿌리 중 endosulfan (total)의 잔류양상 35
• 3) 인삼 잎·줄기 중 endosulfan (total)의 잔류양상 37
• 4. 인삼 뿌리의 무게변화에 따른 인삼 뿌리 중 endosulfan (total)의 잔류량 39
• 5. 토양 및 인삼 뿌리, 잎·줄기 중 endosulfan (total)의 잔류량에 의한 이행률 산출 41
• 6. 토양 및 인삼 뿌리의 동일 무게당 부피 차이에 의한 endosulfan (total)의 이행률 산출 43
• 7. 토양 중 endosulfan (total)의 이동성 및 작물로의 이행 45
• Ⅴ. 적요 47