Mobility of pesticides in different slopes and soil collected from Ganwon alpine sloped-land under simulated rainfall conditions

실내 인공강우를 이용한 강원도 고랭지 토양의 토성 및 경사도별 농약 이동특성

  • Kim, Seong-Soo (Department of Biological Environment, College of Agriculture and Life Sciences, Kangwon National University) ;
  • Kim, Tae-Han (Department of Biological Environment, College of Agriculture and Life Sciences, Kangwon National University) ;
  • Lee, Sang-Min (Department of Biological Environment, College of Agriculture and Life Sciences, Kangwon National University) ;
  • Park, Dong-Sik (Department of Biological Environment, College of Agriculture and Life Sciences, Kangwon National University) ;
  • Zhu, Yong-Zhe (Laiyang Agricultural College) ;
  • Hur, Jang-Hyun (Department of Biological Environment, College of Agriculture and Life Sciences, Kangwon National University)
  • 김성수 (강원대학교 농업생명과학대학 생물환경학부) ;
  • 김태한 (강원대학교 농업생명과학대학 생물환경학부) ;
  • 이상민 (강원대학교 농업생명과학대학 생물환경학부) ;
  • 박동식 (강원대학교 농업생명과학대학 생물환경학부) ;
  • ;
  • 허장현 (강원대학교 농업생명과학대학 생물환경학부)
  • Published : 2005.12.30

Abstract

Mobility of pesticides can be occurred by run-off and leachate or soil erosion. It is one of the most important factors for environmental contamination, particularly in steep sloped-land as Gangwon alpine region. In this study, the mobility of seven pesticides in different slopes and soil textures was investigated by simulated rainfall under controlled conditions. Simulated rainfall subjected to 60 mm $hr^{-1}$ was treated using rainfall simulator after 12 hr of pesticide treatment. Amounts of the pesticides were measured in run-off and leachate samples. The soil samples collected after rainfall from upper and lower parts and three different depths of sloped-plot were also analyzed. At result, all pesticides from the un-off samples collected from Taebaek(silty clay loam) and Heongseong(sandy loam) soils were detected maximum 96% within 60 minutes after first collection except carbendazim and cypermethrin which have the lowest water solubilities. From the leachate samples, a similar pattern was shown as run-off samples but amount of pesticides was lower than those of run-off samples. In soil samples, the order of the amount of pesticide residues was $0{\sim}5$ > $5{\sim}10$ > $10{\sim}15$ cm of soil depth and no pattern was shown in upper and lower, and different slopes. Comparing to mobility of pesticides in water and soil samples, pesticides in soil samples were higher than those of water samples in Taebaek soil. However, the results using Heongseong soils were in contrast to those of Taebaek soil. These results revealed that mobility of pesticides can be dependant mainly on soil textures and physicochemical properties of pesticides. Therefore, it can be suggested that selection of pesticides should be considered for soil texture and properties of pesticide in the alpine and sloped-land.

강원도 고랭지 경사지 경작지에서 채취한 토양의 토성(미사질식양토, 태백; 사양토, 횡성) 및 경사도(15%, 30%, 45%)별로 carbendazim, carbofuran, chlorpyrifos, cypermethrin, dimethomorph, diniconazole, endosulfan 등 7종의 농약을 처리한 실내 시험구에 인공강우하여 유출수 및 용탈수 그리고 강우 종료 후 토양 시료를 채취하였고, 이들 각각의 시료 중 농약 잔류량을 근거로 농약 이동특성을 파악하고자 본 연구를 수행하였다. 유출수 중 시간에 따른 농약 잔류량을 비교한 결과, 토성이 다른 두 토양과 모든 경사도에서 유사한 경향으로 수용해도가 가장 낮은 cypermethrin을 제외한 6종의 농약이 시료채취 초기 60분 이내에 최고 96% 이상 검출되었다. 용탈수 중 농약의 잔류량은 유출수와 유사한 경향을 보였으나 다소 낮은 농도로 검출되었으며, 특히 수용해도가 낮은 chlorpyiifos, cypermethrin, diniconazole 및 endosulfan은 시료채취 60분 이후에 검출되어 물 시료 중 농약 잔류량은 농약의 수용해도와 관련이 있음을 확인하였다. 토양 시료 중 농약 잔류량은 두 토양과 모든 경사도에서 $0{\sim}5$ > $5{\sim}10$ > $10{\sim}15$ cm의 순으로 표토에서 많이 검출되었으며, clay 함량이 높은 미사질식양토에서 더 높은 농약 잔류를 보였다. 경사도 및 시험구 상, 하단의 비교에서는 두 토양 모두에서 특별한 경향을 보이지 않았다. 물과 토양 시료 중 농약 이동성 비교 결과, 미사질식양토에서는 토양, 사양토에서는 물 시료로 더 많이 이동하는 것으로 나타나 두 시료간의 비교에서는 수용해도 보다 토성에 우선하는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. Baker, J. L., J. M. Laflen and R. O. Hartwig (1982) Effects of corn residue and herbicide placement on herbicide runoff losses. Trans ASAE 25:340-343
  2. Felsot, A. S., J. K. Michell and A. L. Kenimer (1990) Assessment of management practices for reducing pesticide runoff from sloping cropland in Illinois. J. Environ. Qual. 19:539-545 https://doi.org/10.2134/jeq1990.00472425001900030031x
  3. Kenimer, A. L., S. Mostaghimi, R. W. Young, T. A. Dillaha and V. O. Shanholtz (1987) Effects of residue cover on pesticide losses from conventional and no-tillage systems. Trans ASAE 30:953-959
  4. Sadeghi, A. M., A. R. Isensee and A. Shirmohammadi (2000) Influence of soil texture and tillage on herbicide transport. Chemosphere. 41: 1327-1332 https://doi.org/10.1016/S0045-6535(00)00028-X
  5. Triplett, G. B. Jr., B. J. Conner and W. M. Edwards (1978) Transport of atrazine and simazine in runoff from conventional and no-tilage corn. L. Environ. Qual. 7:77-84
  6. van der Werf, H. M. G. (1996) Assessing the impact of pesticides on the environment. Agric. Ecosys. Environ. 60:81-96 https://doi.org/10.1016/S0167-8809(96)01096-1
  7. 강원지방기상청 (2004) Internet. Available at http://gangwon.kma.go.kr/new
  8. 고령지농업시험장 (2000) 고랭지 채소재배기술. p. 561
  9. 김균, 김정한, 박창규 (1997a) 강우에 의한 농약의 토양 표면유출 특성. 한국환경농학회지 16(3):274-284
  10. 김균, 김정한, 이성규, 김용화 (1997b) 농약의 물리화학적 특성 연구(I) Captafol의 수용성, 가수분해, 증기압, 옥탄올/물 분배계수. 한국농화학회 40(1): 71-75
  11. 김균, 염동혁, 김정한, 이성규, 김용화, 박창규 (1997c) 농약의 토영 포면유출에 관한 연구-III 실내에서 인공강우에 의한 농약의 유출특성. 한국농화학회지 40(4):334-341
  12. 김경주, 김성수, 김성문, 허장현 (2003) Cholrpyrifos 저항성 배추좀나방(Plutella xylostella L.)의 살충제 저항성 특성. 농약과학회지 7(4):288-295
  13. 김성문, 최해진, 김희연, 이동경, 김태한, 안문섭, 허장현 (2002) 강원도 고냉지대 배추 경작자들의 농약 사용 실태. 농약과학회지 6(4):250-256
  14. 박동식, 김태한, 김성수, 이상민, 김성문, 허장현 (2004) 강원도 고랭지 배추경작지의 토양 및 수질 중 농약오염 실태. 농약과학회지 8(3):189-197
  15. 박철수 (2002) 고랭지 농경지의 유실방지를 위한 토양 관리방법. 강원대학교 대학원 박사학위논문
  16. 정영호, 김장억, 김정한, 이영득, 임치환, 허장현 (2000) 최신 농약학 p.570