인삼 재작지 토양을 옮겨와 인위적으로 조성한 시험포장에 서 뿌리썩음병 증상을 보인 묘삼을 채집하여 병원균을 동정한 결과는 Table 2와 같다. 7월 하순에 무처리구에서 채집한 시 료의 이병부위에서 뿌리썩음병을 일으키는 F. solani가 44.8% 검출되었고 C. destructans는 4.4% 검출되었다. 그리고 인삼에 서 식물 내생균으로 알려진 F. oxysporum은 43.8% 검출되었 으며 (Lee, 2004), 기타 동정할 수 없는 곰팡이 종류가 7.0% 검출되었다. 따라서 재작지 토양을 이용하여 인위적으로 조성 한 시험포장에서는 인삼 뿌리썩음병을 일으키는 F. solani와 C. destructans가 오염되어 있다는 것을 알 수 있었다. Lee(2004)와 Punja (1997)에 의하면 인삼의 연작장해를 일으키는 주원인이 되는 뿌리썩음병의 병원균은 C. destructans 이나 대 부분 이병된 뿌리에서 F. solani도 같이 검출되는데, 이는 병 원성이 강한 C. destructans가 먼저 감염된 후 F. solani가 감 염되어 뿌리썩음병 증상이 더 악화되기 때문이라고 보고하 였다. 그리고 이병부위에서 F. solani가 C. destructans보다 더 높은 비율로 검출되었던 것은 7월 하순경의 지온이 25°C를 상 회하여 20°C 내외의 저온에서 잘 자라는 C. destructans보다 25°C의 고온에서 잘 자라는 F. solani가 우점되었기 때문으로 생각된다 (An et al., 2013; Park et al., 1997; Shin et al., 2012). 일반 토양에서 많이 검출되는 Rhizoctonia solani 는 생육초기인 4월 하순5월 상순에 줄기 지제부에 침투하여 인삼의 모잘록병을 일으키는데, 본 시험에서와 같이 7월 하순 에 이병된 묘삼의 뿌리를 조사한 결과 R. solani 병원균은 검 출되지 않았지만 토양에서는 존재할 것으로 생각된다 (Cho et al., 2004).

Table 3에서와 같이 유황 수용액을 농도별로 파종전 관주 처리하여 토양의 pH와 염류농도를 조사한 결과, 토양 pH는 유황의 농도가 높아질수록 뚜렷이 감소하였다. 즉, 무처리의 pH 5.87은 유황 2.0% 수용액을 칸 (3.3m²)당 5리터씩 2회 관주했을 때 4.08로 감소하여 토양산도가 1.79 정도 내려가는 효과를 보였다. 유황 수용액 관주로 토양 pH가 내려갔던 원인 은 유황이 물에 녹을 때 생기는 수소이온 (H⁺)의 증가 때문으 로 보인다. 인삼에서 적절한 토양산도는 pH 5.0 ~ 6.0이고 5.0 이하와 6.5 이상에서는 생리장해가 발생한다고 하였는데 (RDA, 2009), 본 실험에서와 같이 유황 1.0% 이상의 수용액 을 관주하면 토양산도 저하로 산성장해가 발생할 수 있기 때 문에 산도저하를 막기 위해 석회를 병용하는 것이 필요할 것 으로 생각된다. Kim 등 (2004)도 유황의 토양 처리시 석회를 시용하여 토양을 중화하면 열무의 생육이 촉진되었다고 하였다.

염류농도는 유황 수용액의 농도가 높아질수록 뚜렷이 증가 하였는데, 수소이온 (H⁺)과 황산이온 (SO₄²⁻), 그리고 유황에 섞인 불순물 등이 염류농도를 증가시킨 원인으로 생각된다. 인 삼에서 적절한 토양염류농도는 0.5 dS/m 이하이며, 1.0 이상에 서는 염류장해가 발생될 수 있다고 하였는데 (RDA, 2009), 유황 1.0% 수용액을 관주하면 염류농도가 1.0을 초과하여 염 류장해를 일으킬 수 있으므로 염류농도 증가에 주의해야 할 것으로 생각된다.

토양 염류농도를 증가시키는 주요 무기성분은 질산태질소, 마그네슘, 나트륨, 인산 등이라고 하였는데 (Hyun et al., 2009), 본 실험에서 Table 2와 같이 유황 농도가 증가할수록 염류농도가 증가되었던 것은 황산이온 이외에 추가로 질산태 질소와 인산 함량이 증가되었기 때문으로 보인다. 유황 수용 액 관주에 따라 질산태질소, 인산 함량은 다소 증가되었으나 칼륨, 칼슘, 마그네슘 함량은 무처리와 큰 차이를 보이지 않 았다.

Table 4에서와 같이 파종전 유황 수용액 관주에 따른 묘삼 의 지상부 생육특성을 조사한 결과, 경장은 0.1% 유황을 관주 하면 무처리보다 증가되었으나 유황의 농도가 증가함에 따라 차차 감소되었다. 엽장은 유황 1.0% 수준까지는 무처리와 차 이가 없었으나 유황 2.0% 처리에서는 무처리보다 감소되었다. 엽폭은 유황을 처리하면 대체로 무처리보다 약간 감소되는 경 향을 보였다. 이와 같이 엽면적은 유황을 처리하면 약간 감소 되었는데, 유황 1.0% 수준까지는 엽면적의 감소 정도가 약했 으나 유황 2.0% 처리에서는 엽면적의 감소가 뚜렷하였다.

잎에 생기는 황증은 유황의 농도가 증가됨에 따라 차차 증 가되어 유황 1.0% 처리에서 20.1%로 최고를 보였으나 특이하 게 유황 2.0% 처리에서는 황증이 전혀 발생되지 않았다. 유황 2.0% 처리에서는 Table 3과 같이 토양산도가 4.08까지 감소되 고 염류농도가 2.41 dS/m까지 증가되었으나 황증이 전혀 발생 되지 않았는데, 황증 발생은 주로 토양산도의 감소 (Lee et al., 2013, 2014)나 염류농도의 증가 때문이라는 보고 (Hyun et al., 2009)와 약간 다른 결과를 보여 금후 유황농도, pH, EC와 황증 발생의 관계에 대한 자세한 검토가 필요할 것으로 보인다.

유황 수용액의 농도별 처리에 따른 엽록소 함량을 보면 유 황 0.1%, 1.0% 수준에서는 무처리보다 약간 감소되었는데, 이 는 잎에 황증이 발생되었기 때문이었다. 유황 2.0% 처리에서 는 잎에 황증이 발생되지 않아 엽록소 함량이 무처리보다 약간 증가되었는데, 이는 황이 엽록소-단백질 복합체 형성에 영향을 미쳐 황증 발생을 억제했기 때문으로 판단된다 (Hong, 2012).

6월 하순경 입모율을 조사한 결과 유황 농도가 증가할수록 입모율이 뚜렷이 증가되었고 방제가는 유황 1.0, 2.0% 농도에 서 각각 75.7%, 78.5%로 생육초기 입고병 발생 억제에 효과 가 있었다. R. solani는 묘삼의 생육초기 입고병을 일으켜 입 모율을 낮추는데 (Cho et al., 2004), 그림 2와 같이 실제 유 황을 처리한 기내실험에서도 유황은 입고병을 일으키는 R. solani의 균총 생장을 뚜렷이 억제하였다.

Table 5에서와 같이 파종전 유황 수용액의 관주처리에 따른 묘삼의 지하부 생육특성 및 병해 발생 억제 정도를 조사한 결 과, 지하부 생존율은 유황 수용액 관주에 따라 무처리보다 뚜 렷이 증가되어 병해 발생 억제에 효과가 있었다. 즉, 무처리에 서의 지하부 생존율은 11.6% 이었으나 유황 1.0% 수준에서는 55.1%로 크게 증가되었다. 그러나 유황의 농도가 2.0%로 증 가되면 지하부 생존율은 다시 39.0%로 감소되었는데, 이는 토 양 pH의 감소와 염류농도의 급격한 증가가 뿌리썩음병 발생 에 영향을 미친 것으로 판단된다 (Rahman and Punja, 2005; Shin et al., 2012). 유황 수용액 관주에 따른 지하부 병해의 방제가는 1.0% 수준에서 49.2%로 가장 높았으나 일반적으로 낮은 수준을 보였다. 묘삼의 지하부 생존주수는 유황 1.0% 처 리에서 칸당 827개로 가장 많았으나 유황 2.0% 처리에서는 586개로 감소하였다. 묘삼의 지하부에 전혀 병반이 없는 건전 한 묘삼수도 유황 1.0% 처리에서 칸당 253개로 가장 많았으 나 유황 2.0% 처리에서는 140개로 감소되었다. 주당근중은 모 든 유황 처리구에서 무처리보다 증가되었는데, 유황 1.0% 처 리에서 최고를 보였으며, 유황 2.0% 처리에서는 감소되는 경 향을 보였다. 유황 1.0% 처리에서 주당근중이 최고를 보였던 원인은 지상부 생존율의 증가로 잎이 오래 보존되었기 때문이 며, 유황 2.0% 처리에서 주당근중이 다소 감소된 원인은 엽면 적의 감소 때문으로 생각된다. Lee 등 (2007)에 의하면 묘삼 재배에서 잎의 생존율과 생존기간은 뿌리비대에 가장 큰 영향 을 미친다고 하였으며, Lee 등 (2012)도 인삼 수량의 감소는 엽면적의 감소와 관계가 크다고 하였다 칸당 생근중은 지하부 생존율과 주당근중이 최고를 보인 유황 1.0% 처리에서 가장 많았으며, 유황 2.0% 처리에서는 감소되었는데, 이는 지하부 생존율과 주당근중의 감소 때문으로 보인다.

Fig. 1과 같이 PDA 배지에 유황을 농도별로 처리하여 인삼 의 주요 토양병원균인 뿌리썩음병원균 (C. destructans, F. solani)과 모잘록병원균 (R. solani)의 균총 직경을 조사한 결과, 인삼 뿌리썩음병원균과 모잘록병원균 모두에서 유황의 농도가 증가함에 따라 병원균의 생장억제 효과가 뚜렷하였다. Fig. 2 에서와 같이 인삼 뿌리썩음병의 원인균인 C. destrucrans와 F. solani는 최초 접종 후 7일째에 균사의 생장이 대조구에 비해 각각 59.2%, 42.7% 감소하였다. 또한 유황은 모잘록병원균의 균사생장에도 영향을 미치는 것으로 확인되었는데, 접종 후 5 일째 R. solani의 균사생장이 68.4% 억제되었다.

Fig. 1. 

Colony growth of Cylindrocarpon destructans, Fusarium solani and Rhizoctonia solani by the concentration of sulfur in PDA medium.

Fig. 2. 

Effect of the concentration of sulfur on colony growth of Cylindrocarpon destructans, Fusarium solani and Rhizoctonia solani in vitro culture using PDA medium.

이와 같이 기내실험에서도 C. destructans와 F. solani로 오 염된 인삼 재작지 토양에 유황을 0.1 ~ 2.0% 농도로 처리하면 병원균의 생장을 억제할 수 있어 실제 포장실험에서도 병 방 제에 효과가 있을 것으로 예상할 수 있는데, Table 5에서와 같이 포장검정 결과 유황 1.0% 처리에서 묘삼의 지하부 생존 율이 가장 높았다. 그런데 기내에서 유황을 2.0% 처리하면 유 황 1.0% 처리보다 C. destructans와 F. solani의 균사 생육이 더 억제되어 묘삼의 지하부 생존율이 더 높을 것으로 예상되 었으나 묘삼의 지하부 생존율은 유황 1.0% 보다 더 낮았다. 이는 포장실험에서 유황의 살균작용 이외에 토양 pH와 EC의 급격한 변화 등과 같은 요인이 묘삼의 지하부 병해 발생에 영 향을 미쳤기 때문으로 생각된다 (Rahman and Punja, 2005).