[식물보호기사 필기] 25년 3회차 기출문제 해설 페이지

병원균이 분비해 병원성에 관여하는 대표 물질은 세포벽·중엽층을 분해하는 각종 효소(펙틴분해효소·셀룰라아제 등), 기주 세포를 죽이거나 대사를 교란하는 독소, 그리고 이상비대·암종·오갈 같은 기형을 유도하는 식물호르몬(옥신·지베렐린 등)이다. 질소질비료는 병원균의 분비산물이 아니라 사람이 주는 양분으로, 과다 시비가 조직을 연약하게 만들어 발병을 조장할 수는 있어도 병원성 물질 자체는 아니다.

균핵(sclerotium)은 균사가 빽빽하게 얽혀 뭉친 구형·입상의 덩어리로, 겉껍질이 검게 두꺼워져 건조·저온·약제에 잘 견디는 휴면·월동 구조물이다. 균핵병·잘록병 등에서 토양이나 병든 조직 속에 남아 수년간 생존하다가 조건이 맞으면 발아해 1차 전염원이 된다. 포자퇴나 분생포자는 전파·번식을 담당하는 포자 구조여서 장기 생존성은 균핵에 미치지 못한다.

플랜티바디(plantibody)는 동물(사람·생쥐 등)의 항체 유전자를 식물에 도입해 식물체 자신이 만들어 내도록 한 항체를 말한다. 형질전환 식물을 생물반응기처럼 이용하는 분자농업(molecular farming)의 대표 사례이며, 항체를 발현시켜 바이러스 등 병원체 저항성을 부여하는 연구에도 쓰인다. 마이크로바디는 식물의 세포소기관, X-body는 바이러스 감염 세포에서 관찰되는 봉입체로 항체와는 무관하다.

표징은 병원체 자체가 병든 부위에 드러난 것이므로 균사·포자·자실체를 만드는 곰팡이병에서만 뚜렷하게 나타난다. 과수류 근두암종병은 세균 Agrobacterium tumefaciens가 원인이어서 육안으로 볼 수 있는 병원체 구조물이 없고, 뿌리·지제부의 혹(암종)이라는 병징만 관찰된다. 오이 흰가루병은 흰 분생포자층, 날개무늬병은 흰색·자색 균사매트, 보리 붉은곰팡이병은 붉은 분생포자 덩어리라는 전형적 표징을 보인다.

배나무 붉은별무늬병(적성병)은 녹병균의 일종으로 기주를 바꿔 가며 생활사를 완성하는 이종기생균이며, 겨울포자 세대를 나는 중간기주가 향나무다. 향나무에서 형성된 담자포자가 봄비에 날려 배나무 잎으로 옮아 붉은 병반과 녹포자기를 만들므로, 과원 주변 2 km 이내의 향나무를 심지 않거나 제거하는 것이 기본 방제법이다. 좀꿩다리·매발톱나무는 밀·보리 녹병류의 중간기주다.

Agrobacterium tumefaciens는 상처 부위로 침입해 Ti 플라스미드의 T-DNA를 기주 세포의 핵 게놈에 삽입하고, 여기에 실린 옥신·사이토키닌 합성 유전자가 발현되어 근두암종(혹)을 만든다. 이 천연 유전자 운반 능력을 이용해 병원성 유전자를 제거한 Ti 플라스미드에 목적 유전자를 실어 넣는 방식이 형질전환 식물 제작의 표준 기법으로 자리 잡았다. Xanthomonas campestris는 검은썩음병균, Clavibacter michiganensis는 궤양병균이다.

대추나무 빗자루병은 파이토플라스마가 병원체이며, 세포벽이 없어 세포벽 합성을 저해하는 항생제는 듣지 않고 단백질 합성을 억제하는 테트라사이클린계가 유효하다. 실제 방제는 휴면기나 발병 초기에 옥시테트라사이클린 수화제를 수간주사(나무주사)로 흡수시켜 증상을 억제하는 방식으로 이루어진다. 스트렙토마이신은 세균성 병해용이어서 파이토플라스마에는 효과가 없다.

아밀라리아 뿌리썩음병균(Armillaria spp.)은 감염부 껍질 밑에 부채꼴로 퍼지는 흰색 균사매트를 만들고, 뿌리와 토양 속으로는 검은 구두끈 모양의 근상균사속(rhizomorph)을 뻗어 인접 나무로 전파하며, 가을에는 지제부에 뽕나무버섯 자실체를 형성한다. 균핵은 균사가 뭉쳐 만드는 휴면 덩어리로 균핵병균 등에서 나타나는 구조이며, 아밀라리아는 근상균사속으로 생존·전파하므로 균핵을 형성하지 않는다.

벼 흰잎마름병은 세균 Xanthomonas oryzae pv. oryzae가 수공이나 상처로 침입해 잎 가장자리부터 물결 모양으로 황백색 줄무늬를 만드는 병으로, 침수·태풍 뒤 상습 침수답에서 심하게 발생한다. 도열병과 키다리병은 곰팡이(진균)병이고, 줄무늬잎마름병은 애멸구가 옮기는 바이러스병이다.

수박 덩굴쪼김병은 Fusarium oxysporum f. sp. niveum에 의한 대표적인 토양전염성 병으로, 병원균이 후벽포자 형태로 토양과 병든 식물체 잔재에 섞여 수년간 월동·생존한다. 이듬해 뿌리 상처로 침입해 물관을 막으면 한낮에 시들고 줄기가 세로로 갈라지는 증상이 나타나므로, 박·호박 대목을 쓴 접목 재배와 돌려짓기가 유효한 방제법이다.

보리 겉깜부기병균은 개화기에 바람으로 날아온 담자포자·소생자가 벌어진 꽃(암술)으로 침입해 씨방을 통해 종자의 배 속에 균사 상태로 잠복하는 화기감염(꽃 감염)을 한다. 이 종자를 심으면 균사가 생장점을 따라 함께 자라 이삭이 나올 때 검은 가루덩이를 만들므로, 약제 종자소독만으로는 한계가 있어 온탕침법이나 무병 채종이 필요하다. 종자 표면에 포자가 묻어 있다가 발아 시 어린싹으로 침입하는 속깜부기병과 구분된다.

식물병 방제의 4대 원칙은 병원체가 들어오지 못하게 막는 배제(exclusion), 이미 들어온 병원체를 없애는 제거·박멸(eradication), 약제·재배관리로 기주를 지키는 보호(protection), 저항성 품종 이용 등으로 기주 자체를 강하게 하는 저항성 증대(면역화)이다. 살균은 이 가운데 제거나 보호를 실행하는 구체적 수단일 뿐 독립된 원칙으로 분류하지 않는다.

뽕나무 오갈병은 파이토플라스마가 체관부에 기생해 발생하며, 잎이 작아지고 쭈그러지면서 곁눈이 많이 터져 총생하고 나무가 왜화한다. 마름무늬매미충이 매개하고 접목으로도 전염되므로 매개충 방제와 무병 묘목 사용이 기본이며, 옥시테트라사이클린 수간주사로 증상을 억제할 수 있다. 세포벽이 없고 인공배지에서 배양되지 않아 세균이나 진균과 구별된다.

접합포자는 접합균류에서 두 균사(배우자낭)가 접합해 핵융합을 거쳐 만들어지는 유성포자다. 반면 분생포자는 분생자병 끝에서 잘려 나오는 무성포자, 후벽포자는 균사 세포벽이 두꺼워져 형성되는 휴면형 무성포자, 휴면포자 역시 유성과정 없이 생기는 내구성 무성포자로 분류된다.

모잘록병을 일으키는 Pythium은 유주포자(zoospore)를 만들고 유성생식으로 난포자를 형성하는 난균류(Oomycetes)에 속한다. 균사에 격벽이 없고 세포벽 주성분이 키틴이 아닌 셀룰로스여서 진정한 균류와 구별되며, 물을 좋아해 과습하고 배수가 나쁜 못자리에서 피해가 커진다. 같은 모잘록병이라도 Rhizoctonia에 의한 것은 불완전균류에 속한다.

맥류 흰가루병균은 잎 표면에 분생자병을 세우고 그 끝에 분생포자를 사슬 모양으로 대량 형성하며, 이 분생포자가 바람에 날려 생육기 동안 반복 감염(2차 전염)을 일으킨다. 자낭포자는 병든 잔재에서 월동한 자낭각이 봄에 터지면서 1차 전염원으로 작용하는 포자이고, 수포자·난포자는 각각 녹병균과 난균류의 포자여서 흰가루병과는 관계가 없다.

흰가루병균은 살아 있는 기주 세포에 흡기(haustorium)를 박아 양분을 빨아먹으며, 기주가 죽으면 함께 죽어 인공배지에서 배양되지 않는 순활물기생체(절대기생체)다. 녹병균·노균병균·바이러스와 마찬가지로 살아 있는 조직에서만 증식하므로 영양섭취 방식으로 분류할 때 이 범주에 든다. 죽은 유기물에서도 살 수 있으면서 기회가 되면 기생하는 임의기생체(예: 잿빛곰팡이병균)와는 구분된다.

표징은 병원체 자체나 그 산물이 기주 표면에 직접 드러난 것을 말하므로, 잎에 밀가루를 뿌린 듯 보이는 흰가루는 흰가루병균의 균사와 분생포자 덩어리로서 전형적인 표징이다. 씨방의 엽화, 잎의 황화, 식물체 위축은 병원체 때문에 기주가 보이는 반응, 즉 병징에 해당한다.

토양 훈증제는 선택성이 거의 없는 광범위 살생물제여서 표적 병원균뿐 아니라 길항미생물·부생균·유용 세균까지 함께 죽여 토양 미생물 군집의 다양성을 크게 떨어뜨린다. 그 결과 생물학적 공백 상태가 생겨 소독 후 침입한 병원균이 경쟁자 없이 급속히 재정착하는 부작용이 나타난다. 유용 미생물의 항생물질 생산·양분경쟁, 근권세균의 유도전신저항성(ISR), 미생물농약의 환경조건 의존성은 모두 옳은 설명이다.

쿼럼센싱은 세균이 스스로 만든 자가유도물질(그람음성균의 AHL 등)의 농도로 자기 집단의 밀도를 감지해, 임계 밀도를 넘었을 때 비로소 병원성 유전자나 세포외효소·다당류 생산을 켜는 밀도 의존적 조절 기작이다. 따라서 밀도와 무관하게 항상 일정 수준으로 발현시킨다는 설명은 옳지 않다. T3SS를 통한 이펙터 주입, 펙틴분해효소에 의한 중엽층 분해, 세포외 다당류의 물관 폐쇄 및 방어반응 인식 방해는 모두 맞는 내용이다.

주성(taxis)은 빛·온도·화학물질·중력 등 자극원의 방향을 기준으로 몸 전체가 그쪽으로 접근하거나 멀어지는 정위행동이다. 자극에 대해 이동방향이 아니라 활동량이나 이동속도만 달라지는 무방향성 반응은 주성이 아니라 동성(kinesis)으로 구분한다. 나방이 등불로 모여드는 양(+)의 주광성, 바퀴가 빛을 피하는 음(-)의 주광성이 대표적인 예이다.

훈증제는 상온에서 기체로 기화해 밀폐된 공간이나 토양 공극에 확산되어 해충의 기문으로 들어가 죽이는 약제이며, 메틸브로마이드(브롬화메틸)가 대표적이다. 다이아지논과 페니트로티온은 유기인계 접촉·식독제, 포스파미돈은 침투이행성 유기인제로 기화에 의한 훈증작용을 기대할 수 없다. 메틸브로마이드는 오존층 파괴물질로 지정되어 현재는 수출입 화물 검역 훈증 등 제한된 용도로만 사용된다.

풀잠자리목(Neuroptera) 유충은 대부분 육상 생활을 하며 진딧물·응애·깍지벌레 등을 잡아먹는 포식성이어서, 물에서만 산다는 설명은 맞지 않다. 유충은 가슴다리 3쌍을 갖고 배에는 배다리가 없으며, 큰턱과 작은턱이 맞물려 만든 흡관으로 먹이의 체액을 빨아먹는다. 성충 또한 진딧물 등을 먹는 종이 많아 유충·성충 모두 식충성으로 천적으로 이용된다.

파리목(Diptera) 유충은 구더기형으로 가슴다리가 전혀 없는 무각형(apodous)이므로 다리가 3쌍이라는 설명은 옳지 않다. 성충은 뒷날개가 퇴화해 평형곤(평균곤)으로 바뀌어 앞날개 1쌍만으로 날고, 번데기는 큰턱을 쓰지 못하는 비저작형이다. 성충은 빨거나 핥는 입틀, 유충은 구인두골격의 구갈고리로 긁어먹는 형태로 서로 다르다.

광범위 살충제는 해충뿐 아니라 포식성·기생성 천적까지 함께 죽이기 때문에, 살아남았거나 다시 날아든 해충이 천적의 억제를 받지 않고 폭발적으로 증식해 사용 전보다 밀도가 더 높아진다. 이런 현상을 해충의 리서전스(resurgence, 밀도 재발생)라 하며, 잠재해충이 주요해충으로 바뀌는 유도해충화도 같은 원리이다. 저항성은 같은 계통 약제를 여러 세대 반복 사용한 뒤 서서히 나타나므로 살포 직후의 급반등을 설명하는 주된 원인으로 보기 어렵다.

곤충의 방어물질처럼 분비한 개체(방출자)에게 이롭고 받아들인 다른 종에게는 불리하게 작용하는 타감물질은 알로몬(allomone)이다. 카이로몬은 반대로 수용자 쪽에 이로운 물질로, 천적이 기주 냄새를 단서로 삼아 해충을 찾아내는 경우가 여기에 해당한다. 방어샘에서 밝혀진 성분으로는 알칼로이드·테르페노이드·퀴논·페놀 등이 있고, 벌목 같은 사회성 곤충의 독샘 분비물은 상당수가 효소 단백질이다.

부화 직후의 유충이 1령이고 탈피할 때마다 령이 하나씩 올라가므로, n령충은 결국 (n−1)회 탈피를 마친 유충이다. 따라서 4령충은 3회 탈피를 끝낸 유충이며, 4회 탈피를 마치면 5령충이 된다. 두 탈피 사이의 기간을 령기(instar period)라 하고, 이 관계는 나비목·딱정벌레목 등 유충 령수를 세는 기준으로 쓰인다.

복숭아혹진딧물은 봄부터 여름까지 여름기주(무·배추 등 채소류와 잡초)에서 수컷 없이 암컷만으로 새끼를 낳는 산자성 단위생식(처녀생식)을 되풀이해 밀도를 급격히 늘린다. 가을에 일장이 짧아지고 기온이 내려가면 수컷과 산란성 암컷이 나타나 양성생식을 하고, 겨울기주인 복숭아나무 눈 부근에 알을 낳아 알로 월동한다. 배추흰나비·왕잠자리·장수하늘소는 모두 암수 교미에 의한 양성생식만 한다.

부르시콘(bursicon)은 탈피 직후 신경분비세포에서 혈림프로 방출되는 펩타이드 호르몬으로, 새로 만들어진 무른 표피의 경화(sclerotization)와 흑화를 일으켜 몸을 단단하게 만든다. 탈피호르몬(엑디손)은 탈피 자체를 유도하고 유약호르몬은 탈피 후에도 유충 형질을 유지시키는 역할이어서 표피 경화와는 직접 관련이 없다. 프록토린(proctolin)은 뒷창자·근육 수축을 조절하는 신경펩타이드이다.

육상 곤충은 수분 손실을 최소화해야 하므로 질소대사산물을 물에 잘 녹지 않는 요산(uric acid) 형태로 배설하며, 암모니아태 배설은 물이 넉넉한 수서 곤충에서 주로 나타난다. 말피기관은 끝이 막힌 관으로 체강 안에 떠 있으면서 중장과 후장의 경계부에서 후장에 연결되어 노폐물과 이온을 원뇨로 걸러낸다. 말피기관 기부와 직장에서 물과 무기이온을 다시 흡수해 체액의 삼투압과 수분 균형을 조절한다.

기계유유제는 정제한 광유를 유화제로 물에 분산시킨 약제로, 해충 체표와 알 표면에 얇은 기름 피막을 형성해 기문과 기관을 막아 호흡을 방해함으로써 질식시키는 직접 접촉제이다. 신경계나 에너지대사 효소 같은 특정 작용점을 공격하는 화학적 살충기작이 없어 저항성이 잘 발달하지 않는다. 주로 과수의 깍지벌레·응애·진딧물 알 등 월동태를 겨냥해 발아 전 휴면기에 살포한다.

땅강아지는 땅속에서 생활하며 온대지방에서 보통 1년에 1세대만 지나고 성충 또는 약충 상태로 땅속에서 월동한다. 벼룩잎벌레는 연 3~5회, 파총채벌레는 세대기간이 짧아 연 수회 이상, 거세미나방은 연 2~3회 발생하는 다화성 해충이다. 연 1회 발생하는 종은 세대 중복이 없어 발생 예찰과 적기 방제가 상대적으로 쉽다.

벼밤나방은 예전부터 국내에 분포해 온 재래 벼 해충으로 외래 침입종이 아니다. 벼물바구미는 1988년 경남 하동에서 처음 확인된 뒤 전국으로 퍼졌고, 온실가루이와 꽃노랑총채벌레도 각각 시설재배 확산기와 1990년대 초에 유입되어 정착한 외래해충이다. 이런 침입해충은 국내에 유효한 천적이 적어 초기에 밀도가 급격히 늘어나는 특징이 있다.

디플루벤주론은 벤조일페닐우레아계 곤충생장조절제(IGR)로, 표피의 주성분인 키틴의 합성을 저해해 탈피할 때 새 표피를 제대로 만들지 못하게 함으로써 죽인다. 그래서 즉효성은 낮고 탈피 시점에 효과가 나타나며, 나비목 유충 등 발육 중인 유충에 특히 잘 듣는다. 척추동물에는 키틴이 없어 인축과 천적에 대한 안전성이 상대적으로 높다.

벼물바구미는 성충으로 논둑이나 산기슭 낙엽·풀뿌리 밑에서 월동한 뒤 봄에 본논으로 날아와 잎을 갉아먹고 산란하므로, 유충 월동이라는 연결은 옳지 않다. 복숭아혹진딧물은 겨울기주인 복숭아나무 눈 부근에서 알로, 이화명나방은 볏짚과 그루터기 속에서 유충으로 월동한다. 점박이응애는 수정된 암컷 성충이 나무껍질 틈이나 지피물 밑에서 월동한다.

솔잎혹파리 성충은 우화 후 교미·산란만 하고 1~2일 정도면 죽을 만큼 수명이 매우 짧아, 1~2개월이라는 설명은 옳지 않다. 5~7월에 우화한 암컷은 새로 자란 솔잎 사이에 알을 6개 내외씩 무더기로 낳고, 부화한 유충이 솔잎 아랫부분(기부)에 파고들어 벌레혹(충영)을 만든다. 유충은 늦가을 땅에 떨어져 지피물이나 땅속, 일부는 벌레혹 안에서 월동하며 연 1회 발생한다.

곤충강의 몸은 머리·가슴·배의 3부분으로 뚜렷이 나뉘고, 가슴의 앞·가운데·뒷가슴에 다리가 1쌍씩 붙어 모두 3쌍이다. 다리 하나는 기절·전절·퇴절·경절·부절의 5마디로 이루어진다. 몸이 머리가슴과 배 2부분이고 다리가 4쌍인 것은 거미강의 특징으로 곤충과 구분하는 기준이 된다.

복숭아혹진딧물의 학명은 Myzus persicae Sulzer로, 속명은 첫 글자만 대문자로 쓰고 뒤에 명명자를 붙인다. green peach aphid는 학명이 아니라 영명이며, Tetranychus urticae Koch는 점박이응애, Panonychus citri McGregor는 귤응애의 학명이다. 학명은 속명과 종명으로 이루어진 이명법을 따르므로 영어 관용명과 혼동하지 않아야 한다.

광주기 자극을 받아들이는 감수기는 실제로 휴면에 들어가는 발육단계보다 앞선 경우가 많고, 누에의 알 휴면처럼 모체 세대가 받은 일장이 다음 세대의 휴면 여부를 결정하기도 하므로 휴면 단계 자체만 자극을 받는다는 설명은 옳지 않다. 온대지방 다화성 곤충은 가을에 짧아지는 일장을 신호로 월동휴면에 들어가며, 휴면 유무가 갈리는 경계 일장인 임계일장은 고위도 개체군일수록 길어지는 경향이 있다. 휴면은 불리한 조건이 없어지면 곧 발육을 재개하는 휴지와 달리 내분비적으로 미리 결정되어 저온 경과 같은 휴면타파 조건을 거쳐야 발육이 재개된다.

소화관에 남아 있는 먹이 잔류물과 이물질은 얼음결정이 처음 생기는 얼음핵으로 작용해 과냉각점을 오히려 높이므로, 먹이를 채워 두는 것은 내한성에 불리하다. 그래서 월동에 들어가는 곤충은 소화관을 비우고 글리세롤·소르비톨 같은 다가알코올과 항결빙단백질을 축적해 과냉각점을 낮춘다. 체액이 어는점 이하에서도 얼지 않는 상태가 과냉각이고 결빙이 시작되는 온도가 과냉각점이며, 내동결성 곤충은 얼음핵형성 단백질로 세포 밖 결빙을 조절해 이를 견딘다.

벼와 귀리는 산성토양 적응성이 매우 큰 대표 작물이면서, 같은 땅에 이어짓기를 해도 기지(忌地) 현상이 거의 나타나지 않는 작물이다. 시금치·양파·자운영·콩은 모두 산성토양에 약해 석회 시용이 필요한 작물이고, 담배는 연작에는 강하지만 산성토양 적응성은 중간 정도여서 함께 묶을 수 없다.

마그네슘은 엽록소 분자 포르피린 고리의 중심에 자리한 금속 원소여서, 결핍되면 엽록소 자체가 만들어지지 못해 황백화(백화)가 나타난다. 체내 이동성이 커서 오래된 아래 잎의 엽맥 사이부터 누렇게 변하는 것이 특징이다. 칼슘과 인은 엽록소 구성 성분이 아니며, 인 결핍은 황백화보다 잎의 암녹색·자주색 변색으로 나타난다.

생식세포의 감수분열기(수잉기 전후)는 작물의 일생 중 수분 부족에 가장 민감한 시기로, 이 시기의 한발은 화분과 배낭 발육을 방해해 불임립을 크게 늘린다. 그래서 벼에서도 이 시기에는 물을 가장 깊게 대는 관개가 권장된다. 분얼기나 유숙기의 한발 피해는 상대적으로 회복 여지가 있다.

염수선의 비중은 종류에 따라 달라, 까락이 없는 메벼(무망종)는 1.13, 까락이 있는 메벼(유망종)는 1.10, 찰벼와 밭벼는 1.08을 표준으로 한다. 비중이 높을수록 충실한 종자만 가라앉아 선종 효과가 커지므로, 잘 여문 무망종에는 가장 높은 1.13을 적용한다.

엽면시비는 양분을 물에 타서 잎에 뿌려 큐티클과 기공을 통해 직접 흡수시키므로, 뿌리를 거치는 토양시비보다 흡수가 훨씬 빠르다. 따라서 미량요소 결핍증처럼 일시적·응급으로 양분을 보충해야 할 때 가장 적합하다. 추비나 관비는 결국 뿌리 흡수를 거쳐야 해 효과가 나타나기까지 시간이 걸린다.

담배는 기지 현상에 강한 작물로 분류되어 이어짓기를 해도 장해가 거의 없다. 반면 인삼은 10년 이상, 감자는 2~3년, 쑥갓 같은 국화과 채소는 2년 정도의 휴작을 두어야 할 만큼 연작 장해가 크다.

황산암모늄의 화학식량은 $(14+4)\times 2+32+16\times 4=132$이고, 이 중 질소는 $14\times 2=28$이다. 따라서 질소 함량은 $\dfrac{28}{132}\times 100\fallingdotseq 21.2\%$로 약 21%이다. 참고로 46%는 요소, 60%대는 존재하지 않는 값이다.

순계분리법은 자식성 작물의 재래종 같은 기본집단에서 우수한 개체를 골라내고, 그 자손을 계통으로 키워 비교·검정한 뒤 순계를 고정시키는 육종법이다. 자식성 작물은 몇 세대만 자식해도 유전자형이 동형접합으로 고정되므로 개체선발이 그대로 계통 육성으로 이어진다. 집단선발법은 개체별 후대 검정 없이 집단 단위로 선발하는 방식으로 타식성 작물에 주로 쓴다.

작물의 기원지 추정에는 바빌로프의 유전자중심설에 기초한 식물지리학적 미분법, 유전자·염색체 분석, 유물과 화분을 이용한 고고학적 방법, 그리고 고전기록·언어학적 방법 등이 쓰인다. 계통분리법은 기본집단에서 우수 계통을 골라내는 선발 육종법이므로 기원지 판별과는 관계가 없다.

벼는 관개수의 염분 농도가 0.1% NaCl을 넘어서면 염해가 나타나기 시작해 초장과 수수·등숙비율이 급격히 떨어진다. 따라서 보기 중 유일하게 이 한계농도를 크게 웃도는 0.2~1.0%가 관개수로 쓰기에 가장 부적당하다. 0.1% 이하 구간은 정도 차이는 있어도 벼 재배가 가능한 범위다.

만생종 벼는 일장에 예민해 단일 조건이 되어야 출수하는 감광형(bLt)이며, 조생종 벼가 감온형(blT)이다. 조·콩·메밀에서도 봄에 심는 올콩·봄조·여름메밀은 감온형, 늦게 심는 그루콩·그루조·가을메밀은 감광형에 속하므로 나머지 보기는 모두 반대로 서술되어 있다.

톱교배는 여러 검정계통을 유전적으로 폭이 넓은 공통 검정친(품종이나 집단) 하나에 교배해 그 후대 성적으로 계통을 평가하는 방식이므로, 어느 계통이든 평균적으로 좋은 잡종을 만드는 능력, 즉 일반조합능력만 검정된다. 특정 조합에서만 발현되는 특정조합능력은 계통끼리 직접 맞붙이는 단교배나 2면교배(다이알렐)로 검정한다.

시비량은 작물이 흡수해야 할 양에서 토양이 스스로 공급하는 천연공급량을 빼고, 이를 비료 성분의 흡수(이용)율로 나누어 구한다. $\text{시비량}=\dfrac{\text{흡수량}-\text{천연공급량}}{\text{흡수율}}=\dfrac{15.0-5.0}{0.4}=25.0\,\mathrm{kg/10a}$이다.

pF는 토양수분장력을 물기둥 높이(cm)의 상용로그로 나타낸 값이다. 최대용수량은 모든 공극이 물로 포화된 상태여서 장력이 사실상 1cm 수주에 해당하므로 $\mathrm{pF}=\log_{10}1=0$이 된다. 참고로 포장용수량은 pF 2.5~2.7, 영구위조점은 pF 약 4.2이다.

규소는 작물의 필수원소에는 들어가지 않지만 벼를 비롯한 화곡류에는 건물중의 10% 안팎까지 축적될 만큼 다량 함유된다. 흡수된 규산은 표피세포에 규질화층을 만들어 잎을 곧게 세우고 도복과 도열병 등 병해충 저항성을 높이므로 벼에는 규산질 비료를 따로 시용한다.

그루조는 여름에 늦게 파종해 단일 조건에서 출수하는 감광형이다. 올벼·올콩·여름메밀은 모두 일장보다 온도에 반응해 일찍 개화·성숙하는 감온형에 속한다.

북방형 목초는 여름 고온·건조기에 생육이 정지되는 하고 현상을 보이는데, 그 정도는 초종에 따라 달라 티머시·켄터키블루그래스·레드클로버는 하고가 특히 심하다. 오차드그래스는 내서성과 내건성이 상대적으로 커 하고가 덜하므로 중남부 평지의 초지 조성에 많이 쓰인다.

휘기(곡부)는 카네이션 등 화훼류에서 줄기를 꺾어 휘어 놓아 새 순의 발생과 품질을 조절하는 방법으로, 토마토에는 쓰지 않는다. 토마토의 생육형태 조정은 곁순을 따는 적아와 지주 유인이 기본이다. 콩의 적심(순지르기), 가지의 적엽, 옥수수의 제얼(곁가지 제거)은 모두 올바른 연결이다.

현백률은 현미에 대한 백미의 비율, 도정률(정백률)은 벼(정조)에 대한 백미의 비율이다. $\text{현백률}=\dfrac{702}{780}\times 100=90.0\%$, $\text{도정률}=\dfrac{702}{1{,}000}\times 100=70.2\%$이다. 제현율 78.0%와 현백률 90.0%를 곱하면 70.2%가 되어 서로 맞아떨어진다.

건조 중 수분만 빠져나가고 건물량은 변하지 않으므로, 건물중을 기준으로 계산한다. 건물중은 $5{,}000\times(1-0.22)=3{,}900\,\mathrm{kg}$이고, 건조 후에는 이 건물이 전체의 85%를 차지하므로 $\dfrac{3{,}900}{1-0.15}\fallingdotseq 4{,}588\,\mathrm{kg}$, 즉 약 4,590kg이 된다.

보르도액은 황산구리(CuSO4ㆍ5H2O) 수용액에 생석회(또는 소석회) 유액을 섞어 만드는 무기동제 보호살균제로, 살균 활성을 내는 주성분은 황산구리이며 석회는 구리를 난용성 염기성 황산구리로 붙잡아 약해를 줄이고 부착성을 높이는 역할을 한다. 잎 표면에서 서서히 방출되는 구리이온(Cu2+)이 병원균 포자의 발아를 억제하므로 발병 전 예방 살포용으로 쓴다. 다황산칼슘은 석회황합제의 주성분이어서 보르도액과 구별해야 한다.

발아전처리(pre-emergence) 제초제는 잡초 종자가 발아하기 전, 즉 잡초가 아직 지상부로 출현하지 않은 시기에 토양에 처리하여 발아·유묘 생장을 막는 약제이다. 토양 표면에 처리층을 만들어 발아하는 잡초가 이 층을 통과할 때 흡수되도록 하므로 처리 후 토양 수분이 유지되어야 약효가 안정적이다. 작물 생육기간 중 자라난 잡초 경엽에 뿌리는 것은 생육기처리(경엽처리) 제초제에 해당한다.

제초제의 살초기작은 식물 고유의 생리대사를 표적으로 하며, 광합성 전자전달 저해, 광인산화·호흡을 통한 에너지 생성 저해, 세포분열(방추사 형성) 저해, 아미노산·지질·색소 생합성 저해 등이 대표적이다. 반면 신경전달 저해는 아세틸콜린에스테라제 저해제(유기인계·카바메이트계)나 나트륨통로 교란제(피레스로이드계)처럼 신경계를 가진 동물, 즉 살충제의 작용기작이다. 식물에는 신경계가 없으므로 제초제 기작이 될 수 없다.

이피엔(EPN)은 유기인계 살충제 중에서도 아세틸콜린에스테라제 저해력이 강해 쥐에 대한 급성경구 반수치사량(LD50)이 수십 mg/kg 수준으로 가장 낮고, 그만큼 독성이 가장 강하다. 다이아지논과 메프(페니트로티온)는 수백 mg/kg, 카바릴은 그보다 더 높은 수준이어서 상대적으로 독성이 약하다. LD50 값이 작을수록 독성이 강하다는 점을 기억하면 비교가 쉽다.

농가에서 유제·수화제 같은 희석살포용 제형을 물에 탈 때는 "1,000배액", "2,000배액"처럼 원액 부피에 대한 물의 용량 배수로 지시하는 배액 조제법이 가장 일반적이다. 예를 들어 1,000배액 500 L를 만들려면 $\dfrac{500{,}000\,\mathrm{mL}}{1{,}000}=500\,\mathrm{mL}$의 원액을 쓰면 되므로 계산이 단순하고 분무기 용량만 알면 바로 환산된다. 퍼센트나 ppm, 몰농도 조제는 시험·연구용 표기여서 현장 살포 지시에는 잘 쓰이지 않는다.

농약 품질검사에서 모집단은 같은 품목·같은 제조번호의 제품 묶음으로 구성하며, 시료가 전체를 대표할 수 있도록 제형별 최대 수량을 제한한다. 고형 제형인 입제의 최대 모집단 수량은 50톤으로 정해져 있어, 이를 넘으면 별도의 모집단으로 나누어 채취·검사해야 한다. 모집단 크기를 제한하는 이유는 한 번의 시료 채취로 판정할 수 있는 범위를 합리적으로 묶기 위해서이다.

미생물 농약은 살아 있는 세균·곰팡이·바이러스나 그 대사산물을 이용하므로 표적 병해충 체내에서 증식·감염이 진행된 뒤에야 효과가 나타나 약효 발현이 느린 지효성이다. 또한 적용 대상이 특정 병해충에 한정되고, 온도·습도·자외선 등 환경 조건에 따라 생존율이 달라져 화학농약보다 약효가 낮고 변동이 크다. 대신 선택성이 높고 잔류·저항성 문제가 적어 친환경 방제와 종합적 병해충관리에 적합하다.

유기인계 살충제는 인 원자에 결합한 산소·황의 수에 따라 phosphate형, thiophosphate형, dithiophosphate형 등으로 나뉘는데, 황 치환이 많아질수록 가수분해에 대한 화학적 안정성이 커진다. 황이 두 개 들어간 dithiophosphate형(말라티온, 디메토에이트, 펜토에이트 등)은 체내에서 산화되어 활성형으로 바뀌어야 효과를 내므로 지효성이고 약효 지속기간이 길다. 반대로 phosphate형은 그 자체로 활성이 있어 속효성이지만 분해가 빨라 잔효가 짧다.

제충국의 살충 유효성분은 피레트린Ⅰ·Ⅱ, 시네린Ⅰ·Ⅱ, 자스몰린Ⅰ·Ⅱ의 6종인데, 이 중 함량이 가장 많고 집파리에 대한 치사 살충력이 가장 강한 것이 피레트린Ⅰ이다. 피레트린Ⅱ는 넉다운(즉시 마비) 효과는 빠르지만 치사력은 피레트린Ⅰ보다 떨어지고, 시네린류는 함량과 활성이 모두 낮다. 이들은 신경 나트륨통로를 교란하는 기작을 가지며 광분해가 빨라 잔류성이 낮다.

담배(Nicotiana tabacum)에 들어 있는 알칼로이드계 천연살충 성분은 니코틴이며, 이와 함께 노르니코틴, 아나바신이 같은 계열 성분으로 함유되어 살충 활성을 나타낸다. 이들은 곤충의 니코틴성 아세틸콜린 수용체에 작용하는 신경독으로, 오늘날의 네오니코티노이드계 살충제와 작용점이 같다. 톡시카롤·수마트롤·엘립톤은 모두 데리스(derris) 뿌리에서 얻는 로테노이드계 성분이므로 담배 유래 성분이 아니다.

약해는 약제가 작물에 과도하게 작용할 때 생기므로 표준 사용량보다 진하게 쓰거나 중복 살포할 때 위험이 커지며, 제제에 섞인 불순물, 원제의 부성분, 여러 약제를 동시에 쓸 때의 상호작용도 대표적인 원인이다. 반대로 표준 사용량보다 적게 사용하면 약효 부족이나 저항성 발달이 문제가 될 뿐 약해와는 거리가 멀다. 즉 사용량 부족은 방제 실패의 원인이지 약해의 원인이 아니다.

1~3번은 모두 카바메이트 에스터 결합(O-CO-N)을 가진 구조로, 각각 피조스티그민형·피롤란형·이솔란형 카바메이트계 살충제이며 아세틸콜린에스터라제를 저해한다. 4번은 두 개의 4-클로로페닐기가 트라이클로로에탄에 붙은 DDT 구조로, 질소도 카바메이트 결합도 없는 유기염소계 살충제이다. 따라서 카바메이트계가 아닌 것은 DDT이다.

약해는 약제 쪽 요인(이화학적 특성, 부성분, 약제 간 상호작용), 작물 쪽 요인(품종·생육단계에 따른 감수성 차이), 환경 쪽 요인(고온·저온, 강한 일사, 강우, 토양 성질) 세 축이 맞물려 발생한다. 병해충 발생정도는 약제를 얼마나 언제 살포할지 결정하는 방제 판단 기준일 뿐, 작물이 약제에 손상을 입는지 여부와는 직접적인 인과가 없다. 따라서 병해충 발생정도는 약해 발생 요인으로 보기 어렵다.

농약관리법상 수질오염성 농약은 수서생물에 피해를 일으킬 우려가 있거나 공공수역의 수질을 오염시켜 사람이나 가축에 피해를 줄 우려가 있는 농약으로 정의된다. 즉 정의 자체가 사람과 가축에 미치는 피해까지 포함하고 있으므로, 가축 등의 피해와 무관하다는 서술은 옳지 않다. 이런 농약은 지정·고시되어 사용 제한과 취급 기준이 별도로 적용된다.

좋은 농약은 인축과 유용생물에 대한 독성이 낮고, 토양·수질을 오염시키지 않으며, 작물이나 토양에 문제가 될 잔류를 남기지 않아야 한다. 여기에 더해 표적 병해충에만 작용하고 천적·화분매개곤충 등 비표적 생물에는 영향이 적은 선택성이 요구된다. 적용 범위가 넓고 비선택적인 약제는 천적까지 죽여 오히려 해충 재증가와 생태계 교란을 부르므로 갖추어야 할 조건이 아니다.

1일섭취허용량의 영문 약어는 ADI(Acceptable Daily Intake)로, 사람이 평생 매일 섭취해도 건강상 유해한 영향이 없다고 판단되는 체중 1 kg당 1일 섭취량을 뜻한다. 이는 최대무작용량 NOAEL에 안전계수를 나눠 산출하며, 잔류허용기준 MRL 설정과 농작업자노출허용량 AOEL 산정의 기준이 된다. ADL이라는 약어는 쓰이지 않는다.

농약 등록을 위한 환경생물 독성시험은 시험생물별로 노출·관찰 기간이 정해져 있는데, 꿀벌 급성독성시험(경구·접촉 LD50)은 24시간과 48시간 치사율로 판정하므로 14일이 아니다. 담수어류 급성독성시험은 96시간 LC50, 물벼룩 급성유영저해시험은 48시간 EC50, 녹조류 생장저해시험은 72시간으로 각각 옳게 연결되어 있다. 시험생물의 수명과 노출 특성에 맞춰 기간이 정해진다는 점을 기준으로 외우면 혼동이 적다.

농약관리법상 판매업은 제조업·원제업 및 수입업 외에 농약등을 판매하는 업을 말하므로, 제조업·원제업·수입업을 모두 포함한다는 서술은 옳지 않다. 제조·원제·수입은 각각 별도의 등록 대상 업종으로 구분되어 있고, 판매업은 이들과 구별되는 유통 단계의 업종이다. 품목은 유효성분의 비율과 제제 형태가 같은 농약의 종류, 원제는 유효성분이 농축되어 있는 물질, 방제업은 농약을 사용해 병해충을 방제하거나 농작물의 생리기능을 증진·억제하는 업으로 각각 옳게 서술되어 있다.

배액 조제에서 필요한 원액량은 $\text{원액량}=\dfrac{\text{살포액량}}{\text{희석배수}}$로 구한다. 살포액 400 L는 400,000 mL이므로 1,000배 약제 A는 $\dfrac{400{,}000}{1{,}000}=400\,\mathrm{mL}$, 2,000배 약제 B는 $\dfrac{400{,}000}{2{,}000}=200\,\mathrm{mL}$가 필요하다. 혼용하더라도 각 약제의 희석배수는 전체 살포액량을 기준으로 따로 계산한다는 점이 핵심이다.

먼저 원액 속 유효성분의 실제 무게를 구한다. 원액 1 L의 무게는 비중이 1.1이므로 $1{,}000\,\mathrm{mL}\times1.1=1{,}100\,\mathrm{g}$이고, 이 중 유효성분은 $1{,}100\times0.4=440\,\mathrm{g}$이다. 살포액 1,000 L는 비중 1.0이므로 1,000 kg이고, 따라서 농도는 $\dfrac{440\,\mathrm{g}}{1{,}000\,\mathrm{kg}}=440\,\mathrm{mg/kg}=440\,\mathrm{ppm}$이 된다. 비중을 곱하지 않고 부피만으로 계산하면 400 ppm이 나오므로 비중 반영 여부가 함정이다.

겨울(월동)잡초는 가을에 발아해 로제트 상태로 겨울을 나고 이듬해 봄에 개화·결실하는 초종으로, 점나도나물·벼룩이자리·벼룩나물이 모두 여기에 속한다. 냉이·뚝새풀도 대표적인 겨울잡초지만, 피·비름·쇠비름·별꽃아재비는 기온이 올라간 뒤 발아해 여름에 자라는 여름잡초여서 함께 묶을 수 없다.

작물과 잡초의 경합은 한정된 자원을 서로 빼앗는 현상이므로, 관여 요인은 광·수분·양분·공간·이산화탄소처럼 두 식물이 함께 요구하는 생육 자원이다. 제초제 내성은 약제 처리에 대한 식물의 반응 특성일 뿐 자원을 두고 다투는 경합 요인이 아니며, 방제 효과나 선택성을 좌우하는 요소로 구분된다.

1년생 잡초에만 잘 듣는 제초제를 해마다 같은 논에 연용하면 감수성인 1년생은 사라지고, 약효가 미치지 못하는 다년생 잡초는 경합자 없이 번성하게 된다. 특히 올방개·너도방동사니·매자기처럼 괴경·지하경으로 번식하는 초종은 제초제에 잘 억제되지 않아 우점하게 되므로, 다년생 증가의 직접적 원인은 제초제 연용에 따른 초종 변화(초종 천이)이다.

메귀리 종자에는 길고 비틀린 까락이 붙어 있어 습도 변화에 따라 까락이 꼬였다 풀리면서 종자를 토양 속으로 밀어 넣는데, 끈끈한 점액질을 분비하지는 않는다. 나머지는 산포에 유리한 형태적 특징으로, 소리쟁이는 날개 모양 껍질 덕에 물에 잘 뜨고 도꼬마리는 갈고리 모양 돌기로 동물의 털에 붙어 퍼진다.

잡초가 작물 사이의 빈 공간을 채우면 광·양분·수분을 두고 경합해 작물을 웃자라게 하고 줄기를 연약하게 만들어 오히려 도복을 조장한다. 반면 오염물질 흡수를 통한 수질·토양 정화, 근연 작물의 유전자 급원, 지면 피복에 의한 토양유실 방지는 잡초가 갖는 대표적인 유용성으로 인정된다.

기계이앙한 벼는 이미 뿌리를 내린 묘 상태로 생장점이 물과 흙 표면보다 위에 있는 반면, 잡초는 이제 막 발아하려는 종자 상태여서 표층에 형성된 약제층에 그대로 노출된다. 이처럼 처리 시점에서 벼와 잡초의 생육 단계가 다르기 때문에 같은 약량에도 벼는 안전하고 잡초만 발아 과정에서 고사하는 선택성이 나타난다.

작물과 잡초의 경합 대상은 공급이 제한되어 있어 한쪽이 많이 쓰면 다른 쪽이 부족해지는 자원, 즉 빛·수분·무기양분·생육 공간이다. 산소는 대기 중에 충분히 존재해 지상부에서 부족해지는 일이 없으므로 경합요인으로서의 의미가 가장 작다.

건답직파는 마른 논에 종자를 직접 뿌려 초기에 담수하지 않으므로, 물에 의한 잡초 억제 효과가 없어 화본과를 비롯한 밭 잡초까지 대량으로 발생한다. 담수직파는 물층이 어느 정도 잡초를 억제하고, 기계이앙은 이미 자란 묘를 옮겨 심어 초기 생육 우위를 확보하므로 잡초 발생량과 피해가 상대적으로 적다.

명아주는 잎이 넓고 그물맥을 가진 쌍자엽식물로 전형적인 광엽잡초이다. 돌피와 바랭이는 잎이 좁고 나란히맥을 가진 화본과잡초이며, 여뀌는 마디풀과의 광엽잡초여서 화본과로 묶을 수 없다.

새섬매자기는 사초과의 다년생 잡초로 염분 내성이 강해 간척지 논에서 우점하며, 땅속 괴경으로 번식해 방제가 어렵다. 물달개비와 올챙이고랭이는 일반 논의 1년생 잡초이고 뚝새풀은 밭·논둑의 겨울잡초여서 간척지 다년생 우점종에 해당하지 않는다.

투명 비닐은 빛을 그대로 통과시켜 피복 아래에서 잡초가 오히려 잘 발생하고, 검정 비닐은 광을 차단해 잡초 발생을 크게 줄이므로 설명이 거꾸로 되어 있다. 또 멀칭재배에서도 필요에 따라 등록된 제초제를 병용할 수 있어, 제초제를 써서는 안 된다는 서술도 맞지 않는다.

Tammes가 구분한 약제 혼용 시의 상호작용은 각 약제의 효과가 단순히 더해지는 상가작용, 효과가 합보다 크게 나타나는 상승작용, 서로 효과를 떨어뜨리는 길항작용으로 정리된다. 결합작용은 여기에 포함되지 않으며, 이는 약제가 체내 물질과 결합하는 대사 과정을 가리키는 용어이다.

ppm은 100만분율, %는 100분율이므로 백분율로 바꾸려면 1만으로 나눈다. $1000\,\mathrm{ppm} = \dfrac{1000}{10^{6}} \times 100\,\% = 0.1\,\%$이므로 1000 ppm은 0.1 %에 해당한다.

형태적 분류는 잡초를 화본과·사초과·광엽으로 나누는 방식인데, 피·뚝새풀·물참새피는 모두 잎이 좁고 나란히맥을 가진 화본과잡초로 한 무리를 이룬다. 다른 보기의 물달개비·깨풀·쇠비름은 광엽잡초, 매자기·방동사니는 사초과여서 서로 다른 부류가 섞여 있다.

제초제의 작용점(target site)은 약제가 결합해 광합성·아미노산 합성·세포분열 등 특정 대사를 차단함으로써 실제로 살초 효과를 나타내는 식물체 내의 부위나 효소를 말한다. 약제가 잎·뿌리로 들어오는 흡수 지점이나 대사·분해가 일어나는 지점은 이행·해독 과정에 해당할 뿐 작용점과는 구별된다.

너도방동사니의 학명은 Cyperus serotinus로 사초과 Cyperus속에 속한다. 나머지는 속명과 종소명이 뒤섞인 것으로, 벗풀은 Sagittaria trifolia, 올미는 Sagittaria pygmaea, 올챙이고랭이는 Scirpus juncoides이며 Eleocharis kuroguwai는 올방개의 학명이다.

잡초 경합 한계기간은 작물이 잡초와의 경합에 가장 민감해 이 기간에 잡초를 방치하면 수량 감소가 크게 나타나는 시기를 말하며, 보통 작물 생육 초·중기에 해당한다. 따라서 이 기간만 잡초 없는 상태로 유지하면 그 뒤에 발생한 잡초는 수량에 큰 영향을 주지 않으므로 방제의 기준 시기가 된다.

중묘는 어린모보다 크게 자란 상태로 이앙되어 초기 초장과 뿌리 활착이 앞서므로, 잡초보다 먼저 광과 양분을 차지해 경합에서 유리하다. 재배법은 경합 양상을 크게 좌우하며, 직파는 벼와 잡초가 동시에 발아해 이앙보다 불리하고 밀식은 지면을 빨리 덮어 소식보다 잡초 억제에 유리하다.

저항성이 우성 또는 부분우성 유전자에 지배되면 이형접합 개체에서도 형질이 발현되어 한 세대 만에 저항성 개체가 살아남으므로 확산이 빠르다. 반대로 열성 단일 유전자에 지배되는 경우에는 동형접합이 되어야 저항성이 나타나 집단 내 확산이 오히려 느리다.

밀도가 일정 수준을 넘으면 개체들이 자원을 나누어 쓰게 되어 개체당 건물중은 줄지만 단위면적당 총 건물중은 거의 일정해지는데, 이를 최종수량 항상의 법칙이라 한다. 자기솎음이 일어날 때는 개체수가 줄면서 살아남은 개체의 개체당 건물중은 오히려 커지므로 함께 감소한다는 설명은 맞지 않는다.