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문제 정의
- 산업화를 위한 종자의 균일성, 종묘삼의 균일한 생산은 가공적성에 맞는 인삼생산의 기본이 된다. 따라서 본 연구에서는 다양한 육묘방식으로 생산된 묘삼을 관행해가림에서 이식배시 묘삼 생산방식별 생육특성을 비교하여 묘삼생산 방식의 변화를 위한 이용가능성 검토하고 기초자료로 활용하고자 수행하였다.
제안 방법
- 처리구는 완전임의배치하고 반복당 면적(90 ㎝ × 90 ㎝)에 행열 간격은 10 ㎝ × 15 ㎝로 이식하였다.
- 분석은 HPLC 1100 series (Agilent Technologies Inc., Santa Clara, CA, USA)를 사용하였고, column (Halo RP–amide, 4.6 ×150 ㎜, 2.7 ㎛, Advanced Analytical Tehnologies, Ankeny,IA, USA)을 사용하였으며, injection volume은 10 ㎕ 였다.
- 본포는 해가림 시설은 4중직 (청 3+ 흑1) 차광막을 사용하여 재배하였다. 남계통의 사질양토로 인삼재배 가능지에 속하였으며 시험 전년도에 유박 1,200 ㎏/10 a을 투입하고 호밀, 수단그라스를 심어 1년간 예정지관리를 하였다. 각각의 다른 방식에서 생산된 묘삼은 묘소질 조사 후 실험을 위해 2015년 4월 6일에 이식하였다 (Table 1).
- 지상부 생장특성은 5월 25일에 조사하였으며, 지하부는 10월 25일 처리당 15 개씩 3 반복으로 채굴하여 생장조사와 분석을 위한 시료로 사용하였다. 뿌리의 생육을 조사하고 뇌두를 포함한 동체 7 ㎝ 이내 (동체)와 7 ㎝ 이상 나머지 뿌리부분 및 측근을 포함한 부위 (지근)로 구분하였다. 샘플의 저장조건은 –70℃ 이하의 초저온냉장고 DF8524 (IlShinBioBase Co.
- 토양화학성 분석은 농촌진흥청 식물체 및 토양 분석법에 준하여 실시하였다 (NIAST, 2000). 무기성분은 ICP OES (GBC Scientific Equipment, Braeside, Australia)를 이용하여 함량을 측정하였다. 재배관리는 농촌진흥청 표준인삼재배지침서에 준하여 관리하였다 (RDA, 2014).
- , Seoul, Korea)하였다. 추출된 용액은 4℃,13,000 rpm 조건에서 15 분 동안 원심분리 하였고, 상등액 1 ㎖를 Sep-Pak Plus C18 cartridges (Waters, Milford, MA,USA)로 정제한 후 membrane filter (0.45 ㎛)로 여과하여 분석하였다.
대상 데이터
- 실험에 이용한 묘삼 (재래종, Panax ginseng C. A.Meyer)은 다음과 같은 조건에서 생산되었다. 토직육묘 [self soil nursery (SSN), sandy loam, shade condition], 공정육묘[nursery soil (NS), nursey of ginseng seedling production(Nongkyong Co.
- 각각의 생산방식에서 1 g 이상의 조건으로 생리장해가 낮은 개체를 선별하여 사용하였다. 본포는 해가림 시설은 4중직 (청 3+ 흑1) 차광막을 사용하여 재배하였다. 남계통의 사질양토로 인삼재배 가능지에 속하였으며 시험 전년도에 유박 1,200 ㎏/10 a을 투입하고 호밀, 수단그라스를 심어 1년간 예정지관리를 하였다.
- 지상부 생장특성은 5월 25일에 조사하였으며, 지하부는 10월 25일 처리당 15 개씩 3 반복으로 채굴하여 생장조사와 분석을 위한 시료로 사용하였다. 뿌리의 생육을 조사하고 뇌두를 포함한 동체 7 ㎝ 이내 (동체)와 7 ㎝ 이상 나머지 뿌리부분 및 측근을 포함한 부위 (지근)로 구분하였다.
- 토양은 이식전 실험구의 토양을 분석하였고 이식 후 2년생의 시료 채취시 근권의 토양을 채취하여 분석에 이용하였다. 토양화학성 분석은 농촌진흥청 식물체 및 토양 분석법에 준하여 실시하였다 (NIAST, 2000).
- 진세노사이드의 분석을 위한 표준품 9종 은 Rg1, Re, Rf Rb1, Rg2, Rc, Rb2, Rb3, Rd (ChromaDex Inc., Irvine, CA, USA)이고 분석을 위한 용매는 GR-grade였다. 분석은 HPLC 1100 series (Agilent Technologies Inc.
- 분석에 사용된 인삼 샘플은 동결건조하여 분쇄한 200 ㎎을 2 ㎖ micro tube에 취해 70% MeOH 2 ㎖를 넣고 혼합하여,50℃에서 30 분 동안 초음파추출 (Powersonic 410, Hwashin Technology Co., Seoul, Korea)하였다. 추출된 용액은 4℃,13,000 rpm 조건에서 15 분 동안 원심분리 하였고, 상등액 1 ㎖를 Sep-Pak Plus C18 cartridges (Waters, Milford, MA,USA)로 정제한 후 membrane filter (0.
데이터처리
- 모든 통계분석은 SAS (Statistical Analysis System, Enterprise Guide 7.1, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 프로그램을 이용하였다.
이론/모형
- 토양은 이식전 실험구의 토양을 분석하였고 이식 후 2년생의 시료 채취시 근권의 토양을 채취하여 분석에 이용하였다. 토양화학성 분석은 농촌진흥청 식물체 및 토양 분석법에 준하여 실시하였다 (NIAST, 2000). 무기성분은 ICP OES (GBC Scientific Equipment, Braeside, Australia)를 이용하여 함량을 측정하였다.
- 무기성분은 ICP OES (GBC Scientific Equipment, Braeside, Australia)를 이용하여 함량을 측정하였다. 재배관리는 농촌진흥청 표준인삼재배지침서에 준하여 관리하였다 (RDA, 2014).
성능/효과
- 35 c㏖+/㎏로 적합범위였다 (RDA, 2014). 예정지관리 기준에서 질소, 유효인산, 칼륨의 함량이 낮았다. 예정지시점과 묘삼 이식 1 년 후 모든 처리에서 pH는 낮아졌고 EC는 증가하였으며, 특히 이식전과 비교하여 NO3가 토양 화학성 중에서 크게 증가하였으며 또한 유기물의 함량이 증가하였다.
- 예정지관리 기준에서 질소, 유효인산, 칼륨의 함량이 낮았다. 예정지시점과 묘삼 이식 1 년 후 모든 처리에서 pH는 낮아졌고 EC는 증가하였으며, 특히 이식전과 비교하여 NO3가 토양 화학성 중에서 크게 증가하였으며 또한 유기물의 함량이 증가하였다. 앞선 연구결과에 의하면 인삼 (Panax ginseng C.
- 또한 P2O5의 함량이 증가한 것으로 나타났다. pH는 묘삼의 이식전보다 감소하였으며 유기물은 함량이 증가한 경향이었다 (Table 2). 처리간 비교에서 토직묘 이식은 유기물, Mg, Na, Ca의 함량이 높았고 양액육묘 이식은 pH와 EC가 높았고 NO3 함량이 높았다.
- pH는 묘삼의 이식전보다 감소하였으며 유기물은 함량이 증가한 경향이었다 (Table 2). 처리간 비교에서 토직묘 이식은 유기물, Mg, Na, Ca의 함량이 높았고 양액육묘 이식은 pH와 EC가 높았고 NO3 함량이 높았다. 이식 후 처리별 토양의 이화학성이 차이를 보였다.
- 양액육묘 이식은 근장을 제외한 지하부의 발달이 낮았고, 잠아가 타 처리에 비해 생장이 낮았다. 적변, 은피, 뿌리썩음, 무뇌두 발생율은 양액육묘 묘삼 처리가 각각 83.5%, 43.3%, 53.3%, 3.7%로 타 처리에 비해 높게 발생하여 생장에 장해가 있었던 것으로 판단하였다
- 인삼 동체의 총 진세노사이드함량은 0.763%로 양액육묘가 높았고 지근에서는 공정육묘 이식이 2.532%로 높은 것으로 나타났다. 진세노사이드 동체의 Rg1 함량은 적변이 발생이 심한양액육묘에서 높았다.
- 지근에서는 토직묘구 보다 공정육묘와 양액육묘에서 높았다. 또한 공정육묘는 동체에서 Re의 함량이 높았으며 지근에서도 토직묘 이식에 비하여 Re의 함량이 높았다. 그리고 공정육묘 이식은 Rd의 함량이 동체와 지근에서각각 0.
- 또한 공정육묘는 동체에서 Re의 함량이 높았으며 지근에서도 토직묘 이식에 비하여 Re의 함량이 높았다. 그리고 공정육묘 이식은 Rd의 함량이 동체와 지근에서각각 0.036, 0.287%로 높았고 Rc와 Rb2의 함량이 동체와 지근에서 높게 나타났다. 공정육묘 이식에서 PD/PT (PD, Rb1+ Rb2 + Rb3 + Rc + Rd; PT, Re + Rg1 + Rg2 + Rf)의 비율은 Table 5에서와 같이 동체는 차이가 없었으나, 공정육묘 이식의 지근에서 PD의 함량이 2.
- 4 배로 높았다 (Table 5). 양액육묘는 동체에서 Rg1, Rb1, Rg2, Rb3의 함량이 높고 동체의 총 진세노사이드 함량이 높았으며, 지근에서는 Rg1의 함량이 높고 총 진세노사이드 함량이 가장 낮았다. 이는 적변발생이 높았던 것과 관계가 있을 것으로 생각된다.
- 2 년근 동체의 식물체 분석결과 Fe, Mg, Mn, Na, P2O5의 함량에 차이가 있는 것으로 나타났다 (Table 6). 또한 토직묘와 공정육묘 간에도 차이를 보였다.
- 5%인 양액육묘 이식은 Mg, Na, P2O5의 함량에 차이가 있었다. 2년생 지하부의 지근과 측근의 분석결과에서 다른 무기물의 함량은 유사하였으며 Fe, Mn, Zn의 함량은 토직묘 및 공정육묘 이식에서 함량이 높은 것으로 나타났다.
- 양액육묘 이식은 총 진세노사이드 함량이 동체에서 높고 지근에서는 낮은 결과를 보였으며, 적변이 83.5% 적변이 발생하고 타처리에 비하여 K, Mg, P2O5의 함량이 높게 흡수된 것으로 나타났다. 적변부위에서 Fe의 함량이 높았다는 보고와는 달리 오히려 동체와 지근 모두에서 Fe의 함량이 낮은 것으로 나타났다 (Yang et al.
- 05). 1)Rusty; 0 = 0%, 1 = 0 - 10%, 2 = 20 - 40%, 3 = 40 - 80%, 4 = above 80%, Rough skin, Rot and Non-bud; levels of disease wereevaluated existence and non-existence, 2)SSN; Self soil nursery, NS; Nursery soil, HC; Hydroponic culture.
- 토직묘와 공정육묘의 묘삼은 정상적으로 생장하였고, 양액육묘 이식은 측근의 발달이 불량하고 적변이 발생하거나, 뇌두가 부패하는 등의 근부 발달이 비정상적인 것으로 나타났다. 공정육묘 묘삼은 이식 후에도 근중의 발달과 뿌리의 발달이 토직묘 보다 낮았으나, 총 진세노사이드 함량이 토직묘 보다 높아 고품질인삼 생산에 이용 가능성이 있는 것으로 나타났다.
- 토직묘와 공정육묘의 묘삼은 정상적으로 생장하였고, 양액육묘 이식은 측근의 발달이 불량하고 적변이 발생하거나, 뇌두가 부패하는 등의 근부 발달이 비정상적인 것으로 나타났다. 공정육묘 묘삼은 이식 후에도 근중의 발달과 뿌리의 발달이 토직묘 보다 낮았으나, 총 진세노사이드 함량이 토직묘 보다 높아 고품질인삼 생산에 이용 가능성이 있는 것으로 나타났다. 공정 육묘 방식에서 생산된 묘삼은 저년근의 이용이 많은 삼계용이나 새싹삼 등에 적용 가능할 것으로 생각되며, 앞으로 년차에 따른 생장의 변화를 분석한다면 고년근 생산에 적용가능성을 평가할 수 있을 것이다.
- 공정 육묘 방식에서 생산된 묘삼은 저년근의 이용이 많은 삼계용이나 새싹삼 등에 적용 가능할 것으로 생각되며, 앞으로 년차에 따른 생장의 변화를 분석한다면 고년근 생산에 적용가능성을 평가할 수 있을 것이다. 토직묘, 공정육묘, 양액육묘의 시험결 과들에서 공정육묘에 의한 묘삼 생산방식의 발전가능성이 보였다.
- 본 실험에 사용된 생산방식이 다른 이식 묘삼은 식재 가능한 묘삼을 선별하는 과정에서 묘소질에 차이가 있었고, 묘삼의 소질은 2 년생에서도 생장에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 묘삼 재배시 근장은 유기물과 무기물의 과다에 의한 상토내 EC의 증가가 원인이라고 보고하였다 (Choi et al.
후속연구
- 묘삼의 이용 범위가 확대되어 현재에는 관행재배, 수경재배, 새싹삼재배 등이 행해지고 있으며 이에 적합한 묘삼에 대한 수요가 지속적으로 창출되고 있다. 이를 수급하기 위한 우량한 청정묘삼의 안정적인 생산방식과 다양화된 인삼의 산업화에 적합한 효율적인 생산방식에 대한 연구가 필요하다. 묘삼생산 방법에 공정육묘 (Park etal.
- , 1998). 양액묘삼은 근장이 짧았으나 2 년생에서 생리장해인 적변발생이 높았고 근장이 증가한 부분을 대해 추가적인 연구가 필요한 것으로 나타났다. 이러한 차이는 생장환경, 묘삼 생산기술, 관리방식 등의 복합적인 요인에 의한 것으로 생산방식이 다르더라도 표준규격에 맞는 묘삼을 생산하여야 할 것이다.
- 이러한 차이는 생장환경, 묘삼 생산기술, 관리방식 등의 복합적인 요인에 의한 것으로 생산방식이 다르더라도 표준규격에 맞는 묘삼을 생산하여야 할 것이다. 결론적으로 토직묘는 자연환경 하에서 다양한 요인들이 작용하는 반면 공정 육묘는 멸균된 상토와 환경제어가 가능한 상태에서 생장하게 되므로 묘삼의 생장 안정성을 확보할 수 있어, 향후 이에 대한 지속적인 연구가 필요하다.
- 공정육묘 묘삼은 이식 후에도 근중의 발달과 뿌리의 발달이 토직묘 보다 낮았으나, 총 진세노사이드 함량이 토직묘 보다 높아 고품질인삼 생산에 이용 가능성이 있는 것으로 나타났다. 공정 육묘 방식에서 생산된 묘삼은 저년근의 이용이 많은 삼계용이나 새싹삼 등에 적용 가능할 것으로 생각되며, 앞으로 년차에 따른 생장의 변화를 분석한다면 고년근 생산에 적용가능성을 평가할 수 있을 것이다. 토직묘, 공정육묘, 양액육묘의 시험결 과들에서 공정육묘에 의한 묘삼 생산방식의 발전가능성이 보였다.
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