[논문]충남 금산의 인삼 및 토양의 무기 원소 함량 비교

송석환; 유선균; 김일출

충남 금산의 인삼 및 토양의 무기 원소 함량 비교
Comparisons of Inorganic Compounds between the Ginsengs, Keumsan, Chungnam and their Soils 원문보기

韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources, v.20 no.1, 2007년, pp.12 - 21

송석환 (중부대학교 환경보건학과) , 유선균 (중부대학교 한방건강식품학과) , 김일출 (중부대학교 화장품과학과)

초록
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토양에서 화강암 지역은 $Al_2O_3,\;Na_2O$, 천매암 지역은 $Fe_2O_3,\;MnO,\;MgO$, 혈암 지역은 $SiO_2,\;CaO$에서 높았다. 이 화강암 지역과 천매암 토양의 원소 특성은 이들 토양 중의 광물 차이를 반영한다. 상관관계에서 화강암, 천매암, 혈암 3지역 공히, 정의 관계가 $Al_2O_3-K_2O,\;Fe_2O_3-MgO$ 쌍에서, 부의 관계가 $SiO_2-CaO$ 쌍에서 나타났다. 인삼에서 동일 연생 인삼의 지역적 비교 시 2, 3년에 관계없이 혈암 지역이 높은 함량 원소가, 화강암 지역이 낮은 함량의 원소가 많았다. 즉 2년생은 천매암 지역의 Fe, Ca, 혈암 지역의 Al, Mn, Na, Ti에서, 3년생은 화강암 지역의 Mn, Na, 천매암 지역의 Ca, 혈암 지역의 Al, Fe, Ti에서 높은 값이 나타났다. 같은 지역 인삼의 연생 차이별 비교에서 3지역 공히 2년생에서 Al, Na, Ti가 높았다. 또한 화강암 지역은 2년생의 Al, Mn, Mg, Na, Ti, 3년생의 Fe, Ca에서, 천매암 지역은 2년생의 Al, Fe, Mg, Ca, Na, Ti, 3년생은 Mn, K에서 높았다. 지상부의 무기성분 함량에 대한 2, 3년의 지역 별 비교에서 혈암 지역이 높은 원소가 많았고 화강암 지역이 낮은 원소가 많았다. 2년생의 경우 화강암 지역은 Ca, 천매암 지역은 Fe, Ca, 혈암 지역은 Al, Mn, Na, Ti에서, 3년생의 화강암 지역은 Mn, 천매암 지역은 Ca, 혈암 지역은 Al, Fe에서 높았다. 상관관계에서 2, 3년생의 경우 공히 Al-Ti, Mn-Na쌍에서 정의 관계가 나타났다. 뿌리의 무기성분 함량에서 2년생은 화강암 지역에서 높은 원소가 많았고, 천매암 지역이 낮은 원소가 많았다. 3년생은 혈암 지역에서 높은 원소가 많았고, 천매암 지역이 낮은 원소가 많았다. 즉 2년생은 화강암의 Al, Mn, Na, 천매암 지역의 Fe, Ca, 혈암지역의 Ti에서, 3년생은 화강암 지역의 Ca, Na, 혈암 지역의 Al, Fe, Mn, Ti에서 높았다. 2년생은 화강암 지역의 Fe, 천매암 지역의 Al, Mn, Na, Ti, 혈암 지역의 Ca, 3년생은 화강암 지역의 Fe, 천매암 지역의 Al, Mn, Na, Ti, 혈암 지역의 Ca, K에서 낮았다. 지상부와 뿌리 부분 비교에서 지역에 관계없이 수 배 차이로 Fe, Mn, Ca는 지상부가, Ti는 하부가 높았다. 지역에 관계없이 Mn, Ca, Fe, Al, Na, Ti 순서로 지상/하부 비율이 내려갔다. 토양과 인삼의 무기성분 함량관계에서 지역에 관계없이 Ca는 수 십 배의 차이로, Mn는 수 배에서 수 십 배 차이로 인삼이 높았고, Na, Fe, Ti, Al은 수배의 차이로 토양이 높았다. 인삼과 토양의 비에서 대부분 지역이 2년생이 크고 3년생이 작았으며, 지역에 관계없이 공히 Al, Mn, Na는 2년생이 크고 3년생이 작았다. 이 결과는 인삼의 연령이 증가함에 따라 토양 중 원소를 흡수하여, 더욱더 토양의 특성을 반영하기 때문으로 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Ginsengs (1,2 3 years) from the Keumsan are analysed for the inorganic compounds and compared with the their soils from the granite, phyllite and shale areas. In the soils, the granite areas show high $Al_2O_3\;and\;Na_2O$ contents while the phyllite areas have high $Fe_2O_3,\;MnO\;and\;MgO$ contents. Positive correlations are shown in the $Al_2O_3-K_2O\;and\;Fe_2O_3-MgO$ pairs while negative correlations are shown in the $SiO_2-CaO$ pair. In the ginsengs, the shale areas are high in the most of the elements, but low in the granite areas. Compared with same soils of different ages, Al, Na and Ti contents of the ginsengs are high in the all areas. The shale areas are mainly high in the upper parts while the granite areas are mainly high in the root parts. Regardless of the localities, Fe, Mn and Ca contents are high in the upper parts while Ti contents are high in the root parts with differences of several times. Relative ratios between field soils and ginsengs (field soil/ginseng) suggest that the ginsengs show high Ca contents with differences of several ten times whereas the soils have high Na, Fe, Ti and Al contents with differences of several times. Regardless of the localities, the ratios of the Al, Mn and Na are high in the 2 year relative to the 3 year. Overall ratios between field soils and ginsengs are mainly big in the 2 year area relative to the 3 year area. It suggests that contents of the 3 year ginsengs are more similar to those of their soils relative to the 2 year and the ginsengs may absorpt eligible element contents with increasing ages.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 하나의 단일 행정 구역인 금산군 중 추부면, 복수면, 진산면 일대 토양 중 화강암, 천매암 및 혈암 지역에서 생육 되는 연령별 인삼의 무기원소 함량 중 주 원소에 대해서이다. 각각 재배지 별로 인삼을 채취하여 주 원소에 대해 연령, 지역에 따라, 성분차이를 알아보고 이 들과 토양과의 관계를 고려해 보았다.

제안 방법

2003년 3월부터 2003년 7월까지 10회에 걸쳐 지질조사를 실시하고 인삼밭의 분포를 조사하였다. 대조구로는 쥬라기 흑운모 화강암, 대덕리층의 천매암, 창리층의 혈암, 3지역을 선정하였다.
시료는 90℃로 건조시켜 파쇄한 후 15g을 칭량하여 약 30ton으로 압축시켜 제조한 고상탄에 15분간 7X©2nxcmT x.L의 파장으로 빛을 조사하고 7일 후 부식된 시료를 INAA (Instrumental Neutron Activation Analysis) 를 이용하여 캐나다의 ACTLABS(Activation Laboratories Ltd.)에서 분석하였다 (Hoffman, 1997).
각각 재배지 별로 인삼을 채취하여 주 원소에 대해 연령, 지역에 따라, 성분차이를 알아보고 이 들과 토양과의 관계를 고려해 보았다.
6ml)과 염산(L8ml)을 사용하여 95℃에서 반응이 멈출 때까지 약 2시간 동안 용해시켜 액상으로 만들었다. 냉각시킨 후 증류수 10ml를 첨가한 후 Thermo Jerrel Ash Enviro II ICP로 분석하였다.
이 시료를 잘 혼합시켜, 실험실로 운반, 7주간 풍건 시킨 후, 2mm 채로 쳐서 4분하여 대표시료로 하였다. 분석 방법은 시료를 분쇄하여 미립으로 만든 후 0.5g의 시료를 질산 (0.6ml)과 염산(L8ml)을 사용하여 95℃에서 반응이 멈출 때까지 약 2시간 동안 용해시켜 액상으로 만들었다. 냉각시킨 후 증류수 10ml를 첨가한 후 Thermo Jerrel Ash Enviro II ICP로 분석하였다.
채취하였다. 이 시료를 잘 혼합시켜, 실험실로 운반, 7주간 풍건 시킨 후, 2mm 채로 쳐서 4분하여 대표시료로 하였다. 분석 방법은 시료를 분쇄하여 미립으로 만든 후 0.
실험실에서 약 5주간 충분히 건조시켰다. 특정 개체의 변이성을 피하기 위하여 3본을 혼합한 시료를 1지점의 시료로 하였다. 시료는 90℃로 건조시켜 파쇄한 후 15g을 칭량하여 약 30ton으로 압축시켜 제조한 고상탄에 15분간 7X©2nxcmT x.

대상 데이터

인삼밭의 분포를 조사하였다. 대조구로는 쥬라기 흑운모 화강암, 대덕리층의 천매암, 창리층의 혈암, 3지역을 선정하였다. 인삼 시료는 1년, 2년, 3년생으로 분류하여 토양별로 10~ 15주를 채취하였으며 인삼이 채취된 직 하부에서 토양 시료를 채취하였다.
본 연구 지역은 선캠브리아 또는 초기 고생대로 추측되는 변성퇴적암류인 옥천층군, 쥬라기 및 백악기 관입암류, 제4기 충적층 등으로 구성되어 있다. 이 옥천 누층군은 변성퇴적 암류로 하부로부터 마전리층, 창리층, 문주리층, 대덕리층으로 구성 되어 있다(홍과 최 1978).
대조구로는 쥬라기 흑운모 화강암, 대덕리층의 천매암, 창리층의 혈암, 3지역을 선정하였다. 인삼 시료는 1년, 2년, 3년생으로 분류하여 토양별로 10~ 15주를 채취하였으며 인삼이 채취된 직 하부에서 토양 시료를 채취하였다.

성능/효과

1년생을 제외한 각 지역별 연생별 비교에서 화강암 지역의 2 년생이 Al, Mn, Ti가 높고, Fe, Ca, Na에서 낮았다. 천매암 지역은 2년생이 Al, Fe, Ti가 높았고, Mn, Mg, Ca, Na, K가 낮았다.
2, 3년의 지역 별 비교에서 혈암 지역이 높은 원소가 많았고, 화강암 지역이 낮은 원소가 많았다. 즉 2년생의 경우 화강암 지역의 Ca(32.
즉 2년생의 경우 Ni, Cr, Sc, As, Pb, Th, U를 포함한 대부분 전이 원소에서 혈암 및 천매암 지역이 높았고, 이들 원소에 대한 혈암 및 천매암의 비교에서 Ni, V, Th, U는 혈암이 높은 함량을 보였다. 3년생의 경우도 거의 대부분 전이원소 함량이 혈암 및 천매암 지역에서 높고, 화강암 지역에서 낮았다. 천매암 및 혈암 지역의 비교에서 As, Cu, Sb를 제외한 나머지 원소에서 혈암 지역이 높은 원소 함량을 보였다.
각 지역별 비교에서 화강암 지역은 2년생의 SiO₂, FeKta, MnO, MgO, TiOa, P2O₅, 3년생의 AI2O₃, CaO, NaaO, K@O에서 높았고, 천매암 지역은 1년생의 SiO₂, AI2O₃, NaaO, TiOa, P2O₅, 2년생의 Fe2O₃, MgO, CaO, K2O, 3년생의 MnO, MgO 에서 높았다. 또한 혈암 지역은 1년생의 MnO, NaaO, Tig P2O₅, 2년생의 SiO₂, 3년생의 AI2O₃, Fe2O₃, MgO, CaO, MgO 에서 높았다.
각 지역을 살펴보면 화강암 지역에서 정의 상관관계가 SiO₂- FeaOs, MnO, MgO, TiOz, AlzOs-CaO, NaaO, K2O, FezOs- MgO, TiO₂, MgO-TiOa, CaO-NazO, K2O, NaaO-KsO 씽에서, 부의 상관관계가 SiO₂-A12Os, CaO, NaaO, K2O, AI2O₃- FezOs, T1O₂, FezOs-CaO, NazO, K2O, MnO-CaO, NazO, P2O₅, MgO-CaO, NaaO, K2O, CaO-TiOz, NaaO-TiOz, K2O-TiO₂ 쌍에서 나타났다(Table 2).
각각을 살펴보면 2년생의 경우 천매암 지역의 Fe(0.83 wt %), Ca(23.1 wt %), 혈암 지역의 Al(4, 570 ppm), Mn(6, 085 ppm), Na (0.39 wt %), Ti(256 ppm), 3년생의 경우 화강암 지역의 Mn(2, 883 ppm), Na(0.235 wt %), 천매암 지역의 Ca(23.0 wt %), 혈암 지역의 Al(3, 600 ppm), Fe(0.725 wt %), Ti(268 ppm)에서 높았다.
원소가 많았다(Table 1). 각각을 살펴보면 화강암 지역의 A1203(20.60 wt %), Na2O(1.42 wt %), 천매암 지역의 FeaO₃(6.21 wt %), MnO(0.12 wt %), MgO(5.06 wt %), 혈암 지역의 SiO₂(63.6 wt %), CaO(1.38 wt %)에서 높은 값을 나타냈다.
각각을 알아보면 화강암 지역의 경우 2년생의 Al(2, 750 ppm), Mn(3, 870 ppm), Mg(2.235 wt %), Na(0.315 wt %), Ti(185 ppm), 3년생의 Fe(0.315 wt %), Ca(21.7 wt %)에서 높았다. 천매암 지역의 경우 2년생의 AK3.
인삼과토양의 비에서 대부분 지역이 2년생이 크고 3년생이 작았는데, 지역에 관계없이 공히 Al, Mn, Na는 2년생이 높고 3 년생이 낮았다. 그 외의 원소에서 화강암 지역의 Fe, 천매암 지역의 Ca, 화강암 및 혈암 지역의 T1 가 2년생이 낮고 3년생이 높은 원소 함량을 보였다. 전체적인 비율 범위에서 2년, 3년생의 큰 차이가 화강암에서 났고, 3년생의 경우 가장 작은 비율 차이가 혈암 지역에서 났다.
동일 연생 인삼의 지역적 비교 시 전체적으로 2년 및 3년생 인삼은 혈암 지 역에서 Al, Fe, Ti와 같은 높은 함량의 원소가 많았고, 화강암 지역이 낮은 함량의 원소가 많았다(Table 4).
또한 2, 3년생의 비교에서 2년생이 더욱 많은 원소에서 높은 상관관계를 보였다. 본 연구에서도 2년생이 3년생에 비해 더욱 많은 원소에서 높은 상관관계를 보였다.
나타남을 보여주고 있다. 또한 부 및 정의 상관관계가 혈암이 제일 많은 원소 쌍에서 나타났고, 화강암 지역이 적었음을 암시했다 .
부의 상관관계가 SiO₂-A12O₃, Na2O, K2O, AkCM-FeKB, MgO, GaO, T1O₂, P2O₅, Fe2Os-Na2O, K2O, MnO-KzO, MgO-NaK), K2O, CaO-Na2O, K2O, NaKA-TiCh, P2O₅, K2O-T1O₂, P2O₅ 쌍에서 나타났다.
위 결과에서 보듯, 대부분 원소에서 인삼/토양비가 2년생이 크고 3년생이 작았는데 이는 인삼이 연생이 증가함에 따라 토양의 성분을 더욱 반영하는 것을 암시한다.
이 결과는 연생 및 지역에 관계없이 2년, 3년생 인삼 모두에서 Fe, Mn, Ca는 상부가, Ti는 하부가 높은 함량을 보임을 암시한다.
이번 연구와 비교 했을 때 혈암 지역 인삼이 화강암 지역의 인삼 보다 전이 원소 및 주 원소, 공히 높은 함량을 보임을 암시한다. 이는 토양내의 광물 및 지화학적 특성의 관계로 설명되기보다는 토양수의 화학적 거동에 영향을 줄 수 있는 pH 차이로 설명이 가능하다.
전체적으로 정 및 부의 관계가 화강암 지 역에서 우세하였으나 정의 관계는 혈암 지역이 부의 관계는 화강암 지역이 우세하였다.
그 외의 원소에서 화강암 지역의 Fe, 천매암 지역의 Ca, 화강암 및 혈암 지역의 T1 가 2년생이 낮고 3년생이 높은 원소 함량을 보였다. 전체적인 비율 범위에서 2년, 3년생의 큰 차이가 화강암에서 났고, 3년생의 경우 가장 작은 비율 차이가 혈암 지역에서 났다.
차이가 두드러졌다. 즉 2년생의 경우 Ni, Cr, Sc, As, Pb, Th, U를 포함한 대부분 전이 원소에서 혈암 및 천매암 지역이 높았고, 이들 원소에 대한 혈암 및 천매암의 비교에서 Ni, V, Th, U는 혈암이 높은 함량을 보였다. 3년생의 경우도 거의 대부분 전이원소 함량이 혈암 및 천매암 지역에서 높고, 화강암 지역에서 낮았다.
지역이 제일 높은 원소 함량을 보였다. 즉 2년생의 경우 화강암 지역의 Cu, 천매암 지역의 Ni, Cr, As, Zn, Pb, Sb, 혈암 지역의 Co, Sc, V, Th, U, Be, Cd에서 높았고, 3년생의 경우 화강암 지역의 Zn, 천매암 지역의 As, Cu, Sb, 혈암 지역의 Ni, Or, Co, Sc, V, Pb, Th, U, Be, Cd에서 높았다. 본 연구에서도 2, 3년생에 관계없이 혈암 지역이 높은 원소가 많았다.
혈암 지역이 높은 원소 함량을 보였다. 즉 2년생의 경우 화강암 지역의 Zn, 천매암 지역의 As, Cu, Sb, 혈암 지역의 Ni, Co, Sc, V, Pb, Th, U, Be에서, 3년생의 경우 높은 화강암 지역의 Zn, 천매암 지역의 As, Cu, U, Sb, 혈암 지역의 Ni, Cr, Co, Sc, V, Pb, Th, U, Be, Cd에서 원소 함량이 나타났다. 이는 본연구에서 보여주는 2년생의 화강암 지역, 3년생의 혈암 지역에서의 높은 원소 함량과 차이가 있다.
함량을 보였다. 즉 2년생이 3년생에 비해 화강암 지 역에서는 Zn, Pb 함량이, 천매암 지역에서는 As, Cu가 낮은 원소 함량을 보였다. 또한 혈암 지역에서는 Cr, V, Cu, Pb, Th, Be, Sb 함량에서 낮았다.
지역에 관계없이 연생별 비교에서 1년생은 화강암 지역의 AI2O₃, N/O, KzO, 천매암 지역의 SiO₂, MnO, P2O₅, 혈암 지역의 FeaOs, MgO, CaO, TiO₂에서 높았다. 2년생은 화강암 지역의 AI2O₃, NazO, K2O, T1O₂, P2O₅, 천매암 지역의 FezOs, MnO, MgO, CaO, 혈암 지역의 SiCte에서 높았다.
3년생의 경우도 거의 대부분 전이원소 함량이 혈암 및 천매암 지역에서 높고, 화강암 지역에서 낮았다. 천매암 및 혈암 지역의 비교에서 As, Cu, Sb를 제외한 나머지 원소에서 혈암 지역이 높은 원소 함량을 보였다.
천매암 지역에서 정의 상관관계가 S1O₂-K2O, TiO₂, P2O₅, AI2O₃-K2O, Fe2Os-MgO, CaO, MnO-NaaO, MgO-CaO, Na2O-P2Os, TiO₂-P2Os 쌍에서, 부의 상관관계가 SiO₂- FeK)3, MgO, CaO, AI2O₃- MnO, Na20, FeKb-KK), TiO% P2O₅, Mn0~K20, MgO-KzO, TiO₂, P2O₅, CaO-NazO, TiOz, P2O₅ 쌍에서 나타났다(Table 2).
평균값에서 3토양 중 천매암 지역이 Fe, Mn, Mg와 같은 높은 원소가 많았다(Table 1). 각각을 살펴보면 화강암 지역의 A1203(20.
평균값을 포함, 화강암, 천매암, 혈암, 3지역 공히, 정의 상관관계가 AEO₃-K2O와 Fe2O₃-MgO 쌍에서 나타났다(Table 2, 3). 이는 지역에 관계없이 이들 원소 쌍들이 토양에서 서로의 상관성을 갖고 존재함을 의미한다.
평균값의 상관관계에서 2년생의 경우 정의 관계가 Al-Mn, Ti, Fe-Ca, Mn-Na, Ti, 부의 관계가 Mn-Ca, Ca-Na 쌍, 3 년생의 경우 정의 관계가 Al-Ti, Mn-Na 쌍, 부의 관계가 A1- Ca, Fe-Na, Ca-Ti 쌍에서 나타났다. 공통적으로 2, 3년 공히 Al-Ti, Mn-Na 쌍에서 나타났다(Table 5).
혈암 지역에서 정의 상관관계가 A126-Fe2O₃, MgO, CaO, K2O, P2O₅, Fe2Os-MgO, CaO, K2O, P2O₅, Mn0-Na20, P2O₅, MgO-CaO, K2O, P2O₅, CaO-K2O, P2O₅, NaaO-TiOz 쌍에서, 부의 상관관계가 SiO₂-AhO₃, FeaOs, MgO, CaO, K2O, P2O₅, A12O₃-T1O₂, MgO-TiO₂, K2O-T1O₂ 쌍에서 나타났다(Table 3).
화강암 지역의 SiOa(59.83 wt %), Fe2O₃(3.98 wt %), MnO(0.06 wt %), MgO(0.83 wt %), CaO(0.52 wt %), TiO₂(0.64 wt %), 천매암 지역의 K20(2.17 wt %), 혈암 지역의 A12O₃(12.97 wt %), Na2O(0.45 wt %)에서 낮은 원소함량을 나타냈다.
화강암, 천매암, 혈암 3지역 평균값에서 정의 상관관계가 SiO₂-MgO, CaO, TiCte, AlKta-NazO, K2O, FeKte-MnO, MgO, CaO, P2O₅, MnO-MgO, P2O₅, MgO-CaO, TiO₂, P2O₅, CaO-NaK), TiO% NaKTQO 쌍에서 나타났다(Table 3). 부의 상관관계가 SiO₂-A12O₃, Na2O, K2O, AkCM-FeKB, MgO, GaO, T1O₂, P2O₅, Fe2Os-Na2O, K2O, MnO-KzO, MgO-NaK), K2O, CaO-Na2O, K2O, NaKA-TiCh, P2O₅, K2O-T1O₂, P2O₅ 쌍에서 나타났다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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