논토양에서 두둑높이에 따른 6년생 인삼의 생육 및 수량성 Effect of Ridge Height on Growth Characteristics and Yield of 6 Year Old Panax ginseng in Cultivation of Paddy Soil원문보기
Background : Ginseng is mainly grown as a break crop in paddy fields after rice has been cultured for approximately 4 - 5 years, because it reduces the negative effects of continuous rice cropping. However, physiological disorders, such as leaf discoloration, occur in ginseng grown in paddy fields w...
Background : Ginseng is mainly grown as a break crop in paddy fields after rice has been cultured for approximately 4 - 5 years, because it reduces the negative effects of continuous rice cropping. However, physiological disorders, such as leaf discoloration, occur in ginseng grown in paddy fields with poor drainage and excessive levels of inorganic components. Methods and Results : This study investigated the effect of ridge height on the growth characteristics and yield of 6 year old Panax ginseng. Ridge height was varied by making 20, 30, and 40 cm high ridges in a pooly drained paddy field. Soil moisture content decreased, while electrical conductivity (EC) as the ridge height increased. The $NO_3$, K, Ca, Mg, and Na levels also rose as ridge height increased, but organic matter and $P_2O_4$ levels did not. The leaf discoloration ratio rose as the ridge height increased, and root yield reached a peak when the ridge height was 30 cm. Conclusion : A ridge height of 30 cm in poorly drained paddy field improved ginseng growth by reducing leaf discoloration and increasing root survival, owing to more suitable soil moisture and EC levels.
Background : Ginseng is mainly grown as a break crop in paddy fields after rice has been cultured for approximately 4 - 5 years, because it reduces the negative effects of continuous rice cropping. However, physiological disorders, such as leaf discoloration, occur in ginseng grown in paddy fields with poor drainage and excessive levels of inorganic components. Methods and Results : This study investigated the effect of ridge height on the growth characteristics and yield of 6 year old Panax ginseng. Ridge height was varied by making 20, 30, and 40 cm high ridges in a pooly drained paddy field. Soil moisture content decreased, while electrical conductivity (EC) as the ridge height increased. The $NO_3$, K, Ca, Mg, and Na levels also rose as ridge height increased, but organic matter and $P_2O_4$ levels did not. The leaf discoloration ratio rose as the ridge height increased, and root yield reached a peak when the ridge height was 30 cm. Conclusion : A ridge height of 30 cm in poorly drained paddy field improved ginseng growth by reducing leaf discoloration and increasing root survival, owing to more suitable soil moisture and EC levels.
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문제 정의
따라서 실제 인삼 논재배가 가능한 ‘배수약간불량지’ 논토양에서 두둑높이별 토양수분, 염류농도 및 토양무기양분의 변화와 6년근 인삼의 수량성을 조사하여 논재배 안정생산기술을 확립하고자 본 실험을 실시하였다.
제안 방법
두둑높이별 6년근 인삼 (Panax ginseng C. A. Meyer)의 생육특성을 구명하기 위해 2010년 3월 하순에 두둑높이를 20, 30, 40 ㎝로 만든 후 4월 상순에 2년생 묘삼 (자경종)을 재식 밀도 7행 10열 (70주/3.3 ㎡)로 이식하였다. 시험구 배치는 난 괴법 3반복이었고 시험구 면적은 구당 9.
두둑높이별 토양수분함량과 염류농도는 2014년 4월 상순부터 9월 하순까지 6년생 인삼을 재배하는 동안 총 6회 조사하였으며, 두둑높이별 토양화학성은 2014년 10월 중순에 6년근 인삼을 수확하고 난 다음 토양시료를 채취하여 분석하였다. 토양시료를 풍건하여 분쇄 후 20 mesh (2 ㎜)체를 통과한 다음 유발에 미세하게 갈아 분석용으로 사용했다.
묘삼을 이식하기 전 예정지관리를 위해 2009년 5월 중순에 수단그라스를 파종하고 8월 하순에 경운하여 토양에 혼화한 후 묘삼 이식 전까지 5회 경운 정지작업을 하였다. 예정지관리 후 이듬해 묘삼 이식전 (3월 하순경) 시험포장의 토양이화학성은 Table 1과 같은데, 적정치보다 토양산도가 다소 낮고 토양염류농도가 다소 높았으며, 유기물 함량은 다소 낮은 포장이었다.
토양화학성분 중 pH, EC, 유기물, 유효인산 및 치환성 양이온인 K, Ca, Mg은 농촌진흥청 토양화학분석법 (NIAST, 2000)에 준하였다. 시료 10 g을 100 ㎖ 삼각플라스크에 평량하고 침출액 (0.1 N HCl) 50 ㎖ 첨가 후 항온 수조 30℃에서 1시간 진탕 후 Toyo No. 5B (Toyo Roshi Kaisha, Tokyo, Japan)로 여과하여 ICP-OES (Intergra XMP, GBC Scientiufic Equipment, Braeside, Australia)로 치환성 양이온을 측정했다.
두둑높이별 토양수분함량과 염류농도는 2014년 4월 상순부터 9월 하순까지 6년생 인삼을 재배하는 동안 총 6회 조사하였으며, 두둑높이별 토양화학성은 2014년 10월 중순에 6년근 인삼을 수확하고 난 다음 토양시료를 채취하여 분석하였다. 토양시료를 풍건하여 분쇄 후 20 mesh (2 ㎜)체를 통과한 다음 유발에 미세하게 갈아 분석용으로 사용했다. 토양화학성분 중 pH, EC, 유기물, 유효인산 및 치환성 양이온인 K, Ca, Mg은 농촌진흥청 토양화학분석법 (NIAST, 2000)에 준하였다.
9 ㎡이었다. 해가림 유형은 A형이었고 해가림 피복재료는 4중직 차광망 (청색3 + 흑색 1)이었으며, 고온장해를 예방하기위해 6월 상순부터 9월 중순까지 흑색 2중직 차광망을 해가림 위에 추가로 피복 하여 차광율을 조절하였다.
대상 데이터
본 실험은 충북 음성에 위치한 국립원예특작과학원 인삼특작부의 논재배 시험포장에서 2010년 3월부터 2014년 10월까지 수행되었다. 논토양의 토성은 사촌통이고 배수등급은 인삼재배가 가능한 ‘배수약간불량지’였다.
데이터처리
황증 발생률 및 지상부 생육특성은 2014년 8월 상순에 조사하였고 지하부 생육 및 수량성은 수확적기인 10월 중순에 수확하여 조사하였으며, SAS 9.2 version (SAS Institute, Cary, NC, USA) 통계프로그램을 이용하여 5% 유의수준에서 Duncan’s Multiple Range Test (DMRT)로 통계처리 하였다.
이론/모형
토양시료를 풍건하여 분쇄 후 20 mesh (2 ㎜)체를 통과한 다음 유발에 미세하게 갈아 분석용으로 사용했다. 토양화학성분 중 pH, EC, 유기물, 유효인산 및 치환성 양이온인 K, Ca, Mg은 농촌진흥청 토양화학분석법 (NIAST, 2000)에 준하였다. 시료 10 g을 100 ㎖ 삼각플라스크에 평량하고 침출액 (0.
성능/효과
Fig. 2에서와 같이 두둑높이에 따른 토양염류농도의 경시적 변화를 보면 토양염류농도는 토양수분의 변동에 따라 변화되어 토양수분이 증가되면 염류농도는 감소되고 토양수분이 감소되면 염류농도는 증가되었다. 연간 평균 토양염류농도는 두둑높이 20 ㎝에서 0.
Table 4에서와 같이 두둑높이별 6년생 인삼의 지하부 생육및 수량성을 보면 수확시 지하부 생존율은 두둑높이 30 ㎝에서 가장 높았으나 두둑높이별 유의적인 차이가 없었다. 동체장, 동체직경 및 근장은 두둑높이 40 ㎝에서 가장 양호하였으나 두둑높이별 유의적인 차이가 없었다. 주당근중은 두둑높이 30 ㎝에서 최고를 보였고 두둑높이 20 ㎝에서는 뚜렷이 감소하였는데, 두둑높이 40 ㎝에서 주당근중은 약간 감소되어 두둑높이 30 ㎝와 유의적인 차이를 보이지 않았다.
Table 3에서와 같이 두둑높이별 6년생 인삼의 지상부 생육 특성을 보면 초장, 경장, 엽장 및 엽폭은 두둑높이 40 ㎝에서 가장 좋았는데, 초장에서만 유의성이 인정되었다. 두둑높이가 높아질수록 초장, 엽장 및 엽폭은 증가되었으나 경장은 유의 적인 차이가 없었고 경태는 두둑높이 30 ㎝에서 가장 크고 두둑높이 40 ㎝에서는 약간 감소되었다.
‘배수약간불량지’ 논토양에서 6년근 인삼 수확직후 두둑높이별 토양화학성을 비교분석한 결과는 Table 2와 같다. 두둑높이가 높아짐에 따라 토양산도는 저하되었는데, 두둑이 20 ㎝로 낮을 때 pH는 4.78이었으나 40 ㎝로 높아지면 pH는 4.43으로 낮아졌다. 토양은 담수상태인 환원조건에서 배수상태인 산화조건으로 변화되면 토양의 pH가 감소되는데 (Kim et al.
논토양의 토성은 사촌통이고 배수등급은 인삼재배가 가능한 ‘배수약간불량지’였다. 배수약간불량지의 배수 특성을 보면 토양특성상 봄가을철에는 지하수위가 낮아 배수가 비교적 양호하였고 장마철에는 지하수위가 높아 약간의 과습피해가 우려되었는데, 계절별 지하수위는 장마철에 28 ㎝, 봄가을 갈수기에 71 ㎝로 변동을 보여 실제 인삼재배가 가능한 배수조건이었다.
본 실험에서 적변율은 두둑높이 30 ㎝에서 가장 낮았고 두둑높이 20 ㎝에서 가장 높았는데, 두둑높이 30 ㎝와 40 ㎝ 사이에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 적변 발생은 토양의 수분함량과 염류농도에 영향을 많이 받아 토양이 과습하거나 건조하고 염류농도가 높으면 발생이 증가하는데 (Yang et al.
주당근중은 두둑높이 30 ㎝에서 최고를 보였고 두둑높이 20 ㎝에서는 뚜렷이 감소하였는데, 두둑높이 40 ㎝에서 주당근중은 약간 감소되어 두둑높이 30 ㎝와 유의적인 차이를 보이지 않았다. 뿌리의 수량성은 두둑높이 30 ㎝에서 최고를 보였으며, 두둑높이가 30 ㎝보다 낮거나 높으면 수량성은 유의적으로 감소하였다.
위 결과를 종합해 보면 토양염류농도가 다소 높은 배수약간 불량지 논토양에서 인삼 재배에 적합한 두둑높이는 30 ㎝ 이며, 두둑높이를 40 ㎝로 높게 했을 때 보다 수량이 13% 증수되었다. 습해방지를 위해 두둑높이를 40 ㎝로 너무 높게 설치하면 해가림 시설로 인한 강우차단과 상면 (표토)의 건조로 염류농도가 증가하여 황증, 조기낙엽, 적변 등 생리장해가 발생 하여 수량이 감소되었다.
묘삼을 이식하기 전 예정지관리를 위해 2009년 5월 중순에 수단그라스를 파종하고 8월 하순에 경운하여 토양에 혼화한 후 묘삼 이식 전까지 5회 경운 정지작업을 하였다. 예정지관리 후 이듬해 묘삼 이식전 (3월 하순경) 시험포장의 토양이화학성은 Table 1과 같은데, 적정치보다 토양산도가 다소 낮고 토양염류농도가 다소 높았으며, 유기물 함량은 다소 낮은 포장이었다.
위 결과를 종합해 보면 토양염류농도가 다소 높은 배수약간 불량지 논토양에서 인삼 재배에 적합한 두둑높이는 30 ㎝ 이며, 두둑높이를 40 ㎝로 높게 했을 때 보다 수량이 13% 증수되었다. 습해방지를 위해 두둑높이를 40 ㎝로 너무 높게 설치하면 해가림 시설로 인한 강우차단과 상면 (표토)의 건조로 염류농도가 증가하여 황증, 조기낙엽, 적변 등 생리장해가 발생 하여 수량이 감소되었다.
유기물과 인산함량은 두둑높이에 따라 큰 차이를 보이지 않았으나 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 나트륨과 같은 양이온은 두둑이 높아짐에 따라 증가되는 경향을 보였다. 즉, 유기물과 인산함량은 두둑높이에 따른 토양수분함량의 변화와 산화환원조건의 변환에도 불구하고 뚜렷한 차이를 보이지 않았지만 치환성 양이온들은 두둑높이에 따른 토양수분 함량의 변화와 산환환원 조건의 변환에 따라 뚜렷한 차이를 보였다.
인삼재배에 적합한 토양수분함량은 절대수분함량으로 18 - 20% 정도인데 (Lee et al., 2007), 본 실험에서 두둑높이 40 ㎝에서는 적정치에 가장 근접한 수분함량을 보였고 두둑높이 30 ㎝에서는 적정치보다 약간 높은 수분함량을 보였으며, 두둑높이 20 ㎝에서는 적정치보다 상당히 높아 과습피해가 우려되는 수준이었다. 따라서 토양수분함량만을 고려했을 때 두둑높이 30 ㎝와 40 ㎝는 인삼재배에 적절한 두둑높이라고 생각된다.
동체장, 동체직경 및 근장은 두둑높이 40 ㎝에서 가장 양호하였으나 두둑높이별 유의적인 차이가 없었다. 주당근중은 두둑높이 30 ㎝에서 최고를 보였고 두둑높이 20 ㎝에서는 뚜렷이 감소하였는데, 두둑높이 40 ㎝에서 주당근중은 약간 감소되어 두둑높이 30 ㎝와 유의적인 차이를 보이지 않았다. 뿌리의 수량성은 두둑높이 30 ㎝에서 최고를 보였으며, 두둑높이가 30 ㎝보다 낮거나 높으면 수량성은 유의적으로 감소하였다.
유기물과 인산함량은 두둑높이에 따라 큰 차이를 보이지 않았으나 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 나트륨과 같은 양이온은 두둑이 높아짐에 따라 증가되는 경향을 보였다. 즉, 유기물과 인산함량은 두둑높이에 따른 토양수분함량의 변화와 산화환원조건의 변환에도 불구하고 뚜렷한 차이를 보이지 않았지만 치환성 양이온들은 두둑높이에 따른 토양수분 함량의 변화와 산환환원 조건의 변환에 따라 뚜렷한 차이를 보였다. 해가림 시설로 인해 두둑의 지표면 (상면)이 건조해지면 모세관 현상에 의해 토양용액이 지표면으로 이동하며, 이때 지표면에서는 물만 증발 되고 토양용액에 녹아 있는 양이온들은 지표면에 남게 되어 양이온의 농도가 증가되고 이로 인해 염류농도도 상승하게 되는데, Ahn 등 (1994)도 논을 밭으로 전환하면 표토 부분에서 염류농도, 인산 및 칼륨함량이 증가된다고 하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
배수약간불량 지-배수약간양호지의 비율은 전체 논 면적의 몇 퍼센트인가?
8%, 배수양호지 1.6%로 실제 인삼재배가 가능할 것으로 보이는 ‘배수약간불량 지-배수약간양호지’의 비율은 전체 논 면적의 84.4%에 달해논 재배기술이 확립된다면 논토양을 이용한 인삼 재배면적은 차차 늘어날 전망이다.
논토양을 이용한 인삼재배 시, 인삼의 수량과 품질이 떨어지는 이유는?
그러나 논토양을 이용할 경우에는 저지대에서의 배수불량에 의한 습해 발생 (Lee et al., 2009, 2012), 담수와 배수의 반복으로 인한 산화 • 환원철의 과잉흡수장해 발생 (Lee et al., 2013, 2014), 벼 재배시 사용한 비료성분의 축적과 미부숙 퇴비의 과용으로 인한 생리장해 발생 (Jang et al., 2013) 등으로 논재배 인삼의 수량과 품질은 떨어지고 있는 실정이다. 이중에서 인삼 논재배시 가장 문제가 되는 요인은 배수불량으로 인한 습해 발생과 염류농도 증가로 인한 염류장해 (황증, 적 변삼)의 발생이며, 습해를 막기 위해서는 지대가 높거나 배수가 양호한 포장을 선택해야 한다.
농경지의 배수등급은 어떻게 구분되는가?
보통 농경지의 배수등급은 지하수위나 배수 정도에 따라 ①매우양호 ②양호 ③약간양호 ④약간불량 ⑤불량 ⑥매우불량등 6등급으로 구분되는데, 대개 밭토양의 배수등급은 1-3등급 (매우양호-약간양호)에 속하고 논토양의 배수등급은 대부분 4-6등급 (약간불량-매우불량)에 속한다 (RDA, 2003). 논토양의 배수등급은 건답의 경우 ‘약간양호 (3등급)’에 속하고 반습답의 경우 ‘약간불량 (4등급)’, 습답의 경우 ‘불량 (5등급)’이며, 심한습답의 경우 ‘매우불량 (6등급)’에 속하는데, 실제 논 토양에서 인삼재배는 건답과 반습답에서 가능하며, 5등급 이하인 습답에서는 재배가 불가능하다 (Lee et al.
참고문헌 (21)
Ahn BK, Kim KC, Kim DH and Lee JH. (2011). Effects of soil water potential on the moisture injury of Rubus coreanus Miq. and soil properties. Korean Journal of Soil Science and Fertilizer. 44:168-175.
Ahn SB, Motomatsu T and Lee SE. (1994). Effects of paddy upland rotation systems on nutrient balance and distribution in soil profile. Korean Journal of Soil Science and Fertilizer. 27:98-104.
Hyun DY, Yeon BY, Lee SW, Kang SW, Hyun GS, Kim YC, Lee KW and Kim SM. (2009). Analysis of occurrence type of physiological disorder to soil chemical components in ginseng cultivated field. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 17:439-444.
Jang IB, Hyun DY, Lee SW, Kim YC, Kim JU, Park GC, Bang KH and Kim GH. (2013). Analysis of growth characteristics and physiological disorder of Korean ginseng affected by application of manure in paddy converted field. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 21:380-387.
Kang SW, Lee SW, Hyun DY, Yeon BY, Kim YC and Kim YC. (2010). Studies on selection of adaptable varieties in paddy field of ginseng culture. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 18:416-420.
Kang SW, Yeon BY, Hyeon GS, Bae YS, Lee SW and Seong NS. (2007). Changes of soil chemical properties and root injury ratio by progress years of post-harvest in continuous cropping soils of ginseng. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 15:157-161.
Kim HW, Kim YW and Kim KS. (1989). Effects of water logging on the chemical properties, microflora and biomass in continuous cropping of cucumber soils. Korean Journal of Soil Science and Fertilizer. 22:146-155.
Lee IH, Kim MS, Park CS, Byen JS and Oh SH. (1995). Study on improvement of paddy-soil cultivation in ginseng. Korea Ginseng and Tobacco Research Institute. Daejeon, Korea. p.299-317.
Lee IH, Park CS, Song KJ and Hong SK. (1991). Effect of bed height on ginseng growth and soil physical properties. Korean Journal of Ginseng Science. 15:197-199.
Lee SS. (1996). Effect of transplanting angle of seedling on root shape and growth of ginseng plant(Panax ginseng C. A. Meyer). Korean Journal of Ginseng Science. 20:78-82.
Lee SW, Hyun DY, Park CG, Kim TS, Yeon BY, Kim CG and Cha SW. (2007). Effect of soil moisture content on photosynthesis and root yield of Panax ginseng C. A. Meyer seedling. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 15:367-370.
Lee SW, Kim GS, Hyun DY, Kim YB, Kim JW, Kang SW and Cha SW. (2011). Comparison of growth characteristics and ginsenoside contents of ginseng(Panax ginseng C. A. Meyer) cultivated with greenhouse and traditional shade facility. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 19:157-161.
Lee SW, Kim GS, Yeon BY, Hyun DY, Kim YB, Kang SW and Kim YC. (2009). Comparison of growth characteristics and ginsenoside contents by drainage classes and varieties in 3 year old ginseng(Panax ginseng C. A. Meyer). Korean Journal of Medicinal Crop Science. 17:346-351.
Lee SW, Park JM, Kim GS, Park KC, Jang IB, Lee SH, Kang SW and Cha SW. (2012). Comparison of growth characteristics and ginsenosides content of 6 year old ginseng(Panax ginseng C. A. Meyer) by drainage class in paddy field. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 20:177-183.
Lee SW, Park KC, Lee SH, Jang IB, Park KH, Kim ML, Park JM and Kim KH. (2014). Effect of ferric and ferrous iron irrigation on brown-colored symptom of leaf in Panax ginseng C. A. Meyer. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 22:32-37.
Lee SW, Park KC, Lee SH, Park JM, Jang IB and Kim KH. (2013). Soil chemical property and leaf mineral nutrient of ginseng cultivated in paddy field occurring leaf discoloration. Korean Journal of Medicinal Crop Science. 21:289-295.
National Institute of Agricultural Science and Technology (NIAST). (2000). Methods of soil chemical analysis. Rural Development Adminstration. Suwon, Korea. p.26-109.
Park KJ, Yu YH and Oh SH. (1997). Population variations of Cylindrocarpon destructans causing root rot of ginseng and soil microbes in the soil with various moisture contents. Korean Journal of Plant Pathology. 13:100-104.
Rural Development Adminstration(RDA). (2003). Theory and practice for soil survey. Rural Development Adminstration. Suwon, Korea. p.65-71.
Rural Development Adminstration(RDA). (2009). Ginseng standard cultivation textbook. Rural Development Adminstration. Suwon, Korea. p.94.
Yang DC, Kim YH, Yun KY, Lee SS, Kwon JN and Kang HM. (1997). Red-colored phenomena of ginseng(Panax ginseng C. A. Meyer) root and soil environment. Korean Journal of Ginseng Science. 21:91-97.
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