품종 증식을 위한 매년 채종시 직파와 이식에 따른 5년생 인삼의 품종별 지하부 생육 특성

1. 공시 재료

본 시험의 재료는 충청북도 음성군 농촌진흥청 국립원예특 작과학원 인삼특작부 인삼 육종 포장에서 재배된 5년생 고려 인삼 (Panax ginseng C. A. Meyer)의 품종을 이용하였다. 품종은 천풍 (농업유전자원센터 국가등록자원 IT No. 239663), 연풍 (239664), 고풍 (239665), 선풍 (239666), 금 풍 (239667), 선운, 선원, 청선, 선향, K-1 등 10개 품종을 이용하였다.

2. 재배방법

본 시험은 2008년에 예정지 관리한 포장에 직파 재배용은 2009년도 11월 3일에 파종하였으며, 파종밀도는 10행 × 10열/ 90 × 180cm로 하였다. 이식 재배용은 직파한 포장과 동일한 포장에 모밭을 만든 후 동일한 날짜에 파종하여 2010년 1년 동안 묘삼으로 재배한 후 2011년도 3월 22일에 채굴하였다. 품종별 직파한 시험구 옆에 파종밀도와 동일하게 이식하였고, 직파와 이식재배를 각각 3반복씩 실시하였으며, 품종별 종자 확보를 위해 3년생 때부터 매년 종자를 수확하였다. 재배토양 의 토성은 사질양토이며 토양의 이화학성 분석은 농촌진흥청 농업과학기술원 토양분석법 (RDA, 2009; NIAST, 2000)에 준 하여 실시하였고 (Table 1) 청색 3겹 +흑색 1겹의 4중직 차 광망으로 출아전 해가림 시설을 설치하고, 고온장해를 예방하 기 위해 6월 상순 흑색 2중직 차광망을 덧씌웠다. 예정지 관 리, 병해충 관리 등 기타 재배관리는 인삼 GAP 표준재배지침 서 (RDA, 2012a) 기준에 준하였다.

Table 1.

The physicochemical properties of the investigated field.

3. 생육 특성, 생리장해, 병해 조사

2014년도 10월 16일 5년근을 수확하여 품종별로 근장, 동체 장 등 8개 항목을 조사하였으며 생리장해 및 병해 조사는 농 촌진흥청 연구조사분석기준 (RDA, 2012b)에 준하여 20개체씩 조사 하였고, 지하부 부위별 측정 위치는 Fig. 1과 같다. 지하 부 생리장해는 적변과 은피로 구분하였고 병해는 뿌리썩음병 을 조사하였으며, 3등급으로 구분하였다. 1등급은 지하부 1개 체에 생리장해와 병해가 발생하지 않았을 경우를 나타냈고, 2 등급은 1 - 30% 발생, 3등급은 31% 이상 발생했을 때로 구분 하였다.

Fig. 1.

Name of root parts on ginseng root.

4. 통계 분석

통계처리는 SAS (version 9.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 Duncan’s Multiple Range Test (DMRT)로 유의성 검정, t-test 그리고 2요인 분석을 실시하였다.

1. 직파재배시 5년생 인삼의 품종별 지하부 생육 특성

인삼 (Panax ginseng C. A. Meyer)을 품종별로 직파를 하 여 5년생 지하부 생육 특성을 비교한 결과는 Table 2와 같다. 품종별 근장은 평균 32.7cm였으며 품종별로 큰 차이는 없었 으나 고풍, 선풍, 선운이 각각 28.9cm, 30.8cm, 30.2cm로 다 른 품종에 비해 짧은 편이었다.

Table 2.

Growth characteristics of root parts in 5 year old of ginseng varieties by direct seeding.

직파 재배시 동체장은 평균 11.0cm이며 천풍, 연풍, 고풍, 금풍, 선향, K-1은 비슷하였으나 선풍, 선운, 선원, 청선이 다 른 품종에 비해 짧은 편이었다.

품종별 직파 재배시 지근장은 평균 21.8cm로 품종 간에는 큰 차이는 없었고 고풍과 선운이 각각 17.4cm, 19.7cm로 다 른 품종에 비해 짧은 경향을 나타냈다. 동직경은 평균 19.9mm 였으며 연풍, 청선, 선향 등 3개 품종의 평균이 21.8 mm로 다 른 품종에 비해 두꺼운 편이었으나 천풍, 선운은 각각 18.2mm, 17.9mm로 다른 품종에 비해 더 얇았다.

직파 재배시 품종별 지하부 전체 길이 중 동체장이 차지한 비율은 평균 33.6%를 차지했으며, 품종별로는 가장 낮은 선풍 이 27.3%였고 고풍이 39.4%로 고풍은 직파 재배시 동체장이 상당히 긴 편이었다. 동체장이 길면 우량 원형홍삼의 비율이 높아지며, 지하부 수량도 증가하는 경향이 있기 때문에 고풍 특성에 맞는 재배법과 예정지를 선정하여 재배하면 품질이 우 수하고 수량을 높일 수 있을 것으로 판단된다. 품종별 지근 수는 평균 2.6개이며 천풍을 비롯한 9개 품종은 비슷했으며 금풍이 2.3개로 다른 품종에 비해 적은 편이었다. 측근 수는 평균 7.8개이며 고풍, 선풍, 선운, 선원이 다른 품종에 비해 적은 편이었다. 수근 수는 평균 2.1개이며 천풍, 고풍, 청선이 각각 1.1개, 1.5개, 1.6개로 적은 편이었고 다른 품종들은 비슷 하였다. 품종별 수근 수는 평균 2.1개이며, 선원과 선향이 각 각 2.7개, 2.6개로 가장 많았고, 연풍, 선풍, 선운, K-1도 많았 으며 청선, 고풍, 금풍, 청선은 적은 편이었다. 직파 재배시 품 종별 주당 생근중은 평균 32.0 g 이고 품종 중에서는 선향이 39.9 g 으로 가장 무거웠고 청선과 K-1도 각각 39.2 g, 37.1 g 으로 다른 품종에 비해 유의 있게 높게 나타났으며, 천풍과 선운이 각각 25.0 g, 26.4 g 으로 품종 중에서 낮은 수량을 나 타내었다. Park 등 (2013)은 3년생에서 재식밀도 72주/ 90 × 180cm에서는 금풍, 90주에서는 연풍, 120주에서는 고풍 이 생육이 우수하다고 보고하였는데, 고년생을 대상으로 한 본 시험과는 약간의 차이가 있음을 알 수 있었다. 본 시험의 결 과로 지하부 근중은 지근수와 측근수가 많은 품종일수록 높아 짐을 알 수 있었으며, 직파시 수량을 높이기 위해서는 선향, 청선, K-1 품종을 재배하는 것이 알맞을 것으로 판단된다. 한 편, 선향은 직파시 지하부 생육에서 근장, 동체장, 지근장, 동 직경, 근중 등에서 다른 품종에 비해 우수하여 직파재배 적응 품종으로 적당할 것으로 생각된다.

2. 이식재배시 5년생 인삼의 품종별 지하부 생육 특성

10개의 인삼 품종을 이식하여 5년생 때 지하부 생육 특성을 조사한 결과는 Table 3과 같다. 이식 재배시 품종의 평균 근 장은 평균 30.3cm였으며 품종 중에서는 선향이 32.9cm 로 가 장 길었으며 직파재배시도 34.6cm 로 높은 수치를 나타냈다. 한편, 천풍, 청선, 금풍, 선원, 선운 등도 근장이 다른 품종에 비해 긴 편이었다. 품종별 뇌두장을 보면, 직파 재배시는 품종 간 큰 차이는 없었으나 이식 재배시는 평균 1.8cm였고 선향 이 1.7cm로 다른 품종에 비해 짧은 편이었다.

Table 3.

Growth characteristics of root parts in 5 year old of ginseng varieties by transplanting.

품종별 동체장은 평균 6.8cm이며 품종 중에서는 선향이 7.9cm로 동체장이 가장 길었으며, 청선, 선원, 선운, 금풍이 각각 7.2cm, 7.1cm, 7.0cm, 7.0cm로 다른 품종에 비해 긴 편이었다. 품종별 이식 재배시 전체 지하부 길이에서 동체장 이 차지하는 비율은 22.4% (1/5)정도 차지했으며 품종별 범위 는 18.2% (천풍) - 24.0% (선향)였다. 지근장은 평균 23.5cm이 며 천풍이 26.6cm 로 가장 길었으며, 선향, 청선, 금풍이 각 각 25.0, 24.7, 24.6cm로 다른 품종에 비해 길었다. 위의 결 과로 볼 때 이식재배 시 지하부의 길이는 품종별로 다소 차이 가 있지만 동체장이 1/5 - 1/4 정도, 지근장이 3/4 - 4/5 정도 차지하는 것으로 나타났다. 홍삼을 제조할 경우 1등급이 되기 위해서는 지근 (다리)의 길이가 동체장 (몸통길이)의 3/4이하 여야 하는데 (MAFRA, 2014), 이식재배시 지근장이 3/4 - 4/5 정도 차지함으로 이식재배가 원형홍삼 생산에 알맞은 것으로 나타났다.

이식재배시 품종별 평균 동체 직경은 18.2mm였으며, 청선 이 21.2mm로 다른 품종에 비해 두꺼웠으며, 천풍이 16.4mm 로 가장 얇은 것으로 나타났다. 품종별 평균 지근수는 2.9개였 으며, 대부분 품종간에 큰 차이를 나타내지 않았으나 선향이 2.6개로 다소 적은 편이었다. 측근수는 평균 3.0개였으며, 품종 별로는 청선이 4.6개로 가장 많이 발생하였다. 뇌두에서 발생 되는 수근은 평균 1.5개였으며 금풍, 청선, K-1이 각각 1.1개, 1.2개, 1.0개 다른 품종들에 비해 적게 나타났다. 이식재배시 개체당 지하부 평균 근중은 24.1 g 였고 품종별로는 청선이 31.6 g 으로 가장 많았고, 천풍이 19.7 g 으로 가장 적었다. 청 선은 직파재배에서도 수량이 많은 것으로 나타나 고년생 재배 시 직파와 이식재배 모두 알맞은 품종으로 판단된다. 이식재 배시 인삼 지하부 수량은 근장, 동체장, 동직경, 지근수, 측근 수가 많을수록 높게 나타났으며, 이는 Kim (2012)이 보고한 내용과 일치하는 것으로 나타났다.

3. 직파 및 이식재배에 따른 5년생 인삼의 품종별 지하부 생육특성 비교

직파와 이식재배에 따른 5년생 지하부 특성을 품종별로 통 계 분석한 결과는 Table 4와 같다. 근장의 평균은 직파 재배는 32.7cm이고 이식재배는 30.3cm로 2.4cm 더 길었으며, 모든 품종에서 직파 재배한 것이 이식 재배한 것 보다 길었으며, 연 풍, 선풍, 금풍이 유의 있게 길었다. 뇌두장은 직파와 이식재 배에 따른 품종별 차이는 나타나지 않았다.

Table 4.

Growth characteristics of root parts in 5 year old of ginseng varieties by direct seeding and transplanting.

동체장은 모든 품종에서 직파 재배한 것이 이식 재배한 것 보다 길었고 천풍, 연풍, 고풍, 금풍, K-1에서 유의성을 나타 냈으며 평균 동체장도 직파재배가 11.0cm, 이식재배가 6.8cm 로 직파재배가 유의성 있게 더 길었다.

품종별 직파 재배시 지근장은 평균 21.8cm로 이식 재배시 23.5cm보다 1.7cm 짧았으나 유의성은 없었다. 대부분 품종 간에는 큰 차이는 없었고 연풍과 선풍은 직파재배보다 이식재 배에서 지근장이 더 짧게 나타났다. 품종별 지하부 전체 길이 중 동체장이 차지한 비율은 직파재배가 평균 33.6%로 이식 재배시 22.4%보다 11.2% 높게 차지했으며, 품종별로는 가장 낮은 선풍이 27.3%였고 고풍이 39.4%로 직파 재배시 동체장 이 상당히 긴 편이었다. 위의 결과에서 직파재배를 하면 이식 재배보다 동체장이 길어지는데 동체장이 길면 지하부 수량은 증가하지만 상대적으로 지근의 길이가 짧아지며, 지근의 길이 가 차지하는 비율도 낮아진다. Li 등 (2010)은 직파 재배할 경우 부위별 사포닌 함량 중에서 주근 23.8mg/g, 지근이 40.9mg/g, 세근이 78.8mg/g 라고 했는데 본 시험 결과를 볼 때 직파를 하게 되면 지근과 세근 비율이 주근에 비해 상대적 으로 차지하는 비율이 감소해서 사포닌 함량도 줄어들 것으로 유추할 수 있다.

동직경은 직파 재배한 평균은 19.9mm, 이식 재배한 평균은 18.2mm로 직파 재배한 평균이 이식 재배한 평균보다 컸으나 유의성이 없었으며, 품종 중에서는 연풍과 선원에서만 유의성 이 인정되었다.

지근수는 이식 재배한 것이 직파 재배한 것보다 많은 경향 을 나타냈으며, 선풍, 금풍, 선운, 청선, K-1에서 유의성을 나 타냈다. 품종별 평균 지근수는 직파 재배시 2.6개, 이식 재배 시 2.9개로 직파재배보다 이식재배에서 많은 것으로 나타났으 며, 천풍, 고풍, 선향을 제외하고는 유의성을 나타냈다. Lee 등 (2005)은 직파재배는 주근이 수직으로 신장하여 동체 발달이 양호하고 이식재배는 묘삼을 45°로 경사지게 이식하기 때문에 지근 발달이 촉진된다고 했는데 이는 본 연구와 일치하였다.

품종별 측근수는 직파 재배한 평균이 7.8개, 이식 재배한 평 균이 3.0개로 직파재배가 4.8개가 많은 것으로 나타났고, 선풍, 선운, 청선을 제외한 대부분 품종에서 유의성을 나타냈다. 수 근수는 직파 재배시 평균 2.1개, 이식 재배시 1.5개로 직파 재 배시 수근수가 많았으나 K-1을 제외한 모든 품종에서 유의성 을 나타내지 않았다.

인삼 품종별 직파재배와 이식재배를 하여 5년근 수확 후 개 체당 생근중을 측정한 결과 직파 재배한 것이 32.0 g, 이식 재 배한 것이 24.1 g으로 직파 재배한 것이 7.9 g 더 무거워 32.7% 높게 나타남을 알 수 있었다. 품종 중에서는 고풍, 금 풍, 선운을 제외한 모든 품종에서 유의성을 나타냈다. 인삼 재 배기간 동안 1회 채종할 경우 근중은 10% 감소하고, 2회 채 종할 경우 40% 이상 감소한다고 보고하였는데 (Chung, 2007), 본 시험에서는 품종당 종자 확보를 위해 3년생 때부터 5년생까지 종자를 3회 수확하여 일반적인 5년생 생근중에 비 해 40% 정도가 적게 나타났다. 따라서, 생근중을 높이기 위해 서는 종자를 수확하는 횟수를 줄이는 것이 효과적이라고 생각 된다.

품종과 변수간의 요인분석을 한 결과 품종은 뿌리의 길이, 지근 길이, 동체 직경, 측근 수, 수근 수, 생체중과는 유의성을 나타내었다. 직파와 이식간의 요인분석을 한 결과, 모든 변수 에서 유의성을 나타내었고, 품종과 재배방법간의 상호작용은 뇌두 길이와 지근 수를 제외한 모든 변수에서 유의성을 나타 내었다 (Table 4).

현재까지 같은 재식 밀도내에서 품종별 직파 재배와 이식 재배를 비교한 연구는 보고된 바가 없다. 동일포장과 동일 재 식밀도에서 직파재배를 할 경우 이식재배보다 지하부 수량이 높아지는 이유는 직파를 할 경우 파종 후 이동없이 제 자리에 서 적응하여 양수분을 찾아 뿌리가 발달하지만, 이식재배인 경 우 1년간 모밭에서 재배된 후 이식할 때 많은 스트레스와 상 처로 인해 본밭에 안정적인 활착을 하기 위해서 직파 재배보 다 많은 시간이 소요되기 때문이라고 생각된다.

이상의 결과를 요약해 보면 고년근 인삼 품종별 이식재배와 직파 재배를 비교한 결과, 근장, 동체장, 동직경, 측근수, 근 중는 직파 재배한 것이 이식 재배한 것보다 큰 경향을 나타 냈었고, 지근장, 지근수는 이식 재배한 것이 많은 경향을 나 타내었다. 지하부 동체에서 발생하는 측근이 직파 재배에서 많이 발생하는 것은 인삼 뿌리가 땅속에서 수분을 찾아 가기 위해서 여러 곳에서 뿌리가 발달하지만 이식 재배에서는 묘삼 을 이식한 후 동체와 지근 분기점에서 지근 생성이 측근 생성 보다 먼저 되어 수분이 있는 쪽으로 발달하기 때문에 측근 발 달이 약하고 오히려 지근 발달이 활발한 것으로 생각된다.

앞으로 직파 재배 면적이 확대될 것을 감안하면, 원형 홍삼 용, 백삼용, 수삼용, 삼계용 등 다양한 품목에 맞는 재배법과 품종 개발이 필요할 것으로 사료된다.

4. 직파 및 이식 재배에 따른 5년생 인삼의 품종별 지하부 생리장해 및 병해 특성 비교

직파 재배와 이식 재배에 따른 5년생 인삼의 품종별 지하부 생리장해와 병해를 조사한 결과는 Table 5, 6, Fig. 2와 같다. 지하부 생리장해는 적변과 은피, 병해는 뿌리썩음병을 조사하 였다. 적변은 인삼 뿌리 표피가 붉은 반점을 나타내는 현상으 로 적변이 많이 발생하면 수삼의 품질이 떨어져 농가 소득이 감소한다. 품종별 직파 재배와 이식 재배에 따른 품종별 적변 발생률은 직파재배는 평균 1.6이었고, 이식 재배는 2.3으로 직 파 재배가 이식 재배에 비해 적변 발생률이 적었다. 직파 재 배시 품종간에는 천풍과 금풍 각각 1.4로 다른 품종에 비해 적변 발생률이 낮게 나타났으며, 선풍과 선운이 비교적 적변 발생률이 높았다. 이식 재배에서는 적변 발생률은 금풍과 청 선이 각각 1.8, 1.9로 다른 품종에 비해 낮게 나타났고 연풍과 선원이 2.7과 2.8로 적변 발생률이 높았다 (Table 5). 품종간 직파와 이식 재배에 대한 t-test 한 결과 선풍, 선운, K-1을 제외한 모든 품종에서 직파 재배가 이식 재배보다 적변이 적게 발생했는데 (Table 6), 이는 직파 재배가 이식 재배보다 적변 발생률이 적다는 Lee 등 (1998)이 보고한 내용과 일치한다. 직 파 재배시 적변발생률이 이식재배보다 현저히 감소한 이유는 이식할 경우 모밭에서 묘삼을 채굴할 때 뿌리에 상처가 나거 나 뿌리가 끊어지는 경우가 발생해 상처부위에 적변 유발원이 붙음으로 인해 적변 발생이 많아질 것으로 생각된다. 품종별 직파와 이식 재배 모두 적변에 강한 품종은 금풍이었는데 Kang 등 (2010)이 논재배시 금풍이 적변이 적게 발생한다고 보고한 내용과 일치한다.

Table 5.

Reaction to disease and physiological injury according to direct seeding and transplanting in ginseng.

Table 6.

Reaction to disease and physiological injury according to direct seeding and transplanting in ginseng.

Fig. 2.

Comparisons of root characteristics of 5 year old ginseng varieties by direct seeding and transplanting cultivation.Left part / varieties; transplanting, Right part / varieties; direct seeding.

은피는 수삼의 표피가 코르크화 되어 외피와 피층 사이에 이층이 생겨 외피가 벗겨지고 내피층 표면이 울퉁불퉁해지며 심하면 뿌리 중심부에 구멍이 생겨 바람 든 것과 비슷한 양상 을 나타나 수삼 품질을 떨어뜨린다 (RDA, 2014). 품종별 은 피 발생률은 직파 재배가 평균 1.7, 이식재배가 1.6으로 직파와 이식간 큰 차이가 없었다. 직파 재배시 품종별 은피 발생률에 서 천풍과 금풍이 각각 1.4로 다른 품종에 비해 낮은 비율을 나타냈고 선풍과 선운이 각각 2.1로 높은 발생률을 보였다. 이 식배시에는 금풍이 1.2로 적게 발생했고 품종간 t-test 한 결과 천풍을 제외한 모든 품종에서 직파재배와 이식 재배시 유의성 이 없는 것으로 나타났다 (Table 5, 6). 적변과 은피 발생률을 조사한 결과 금풍 품종이 직파와 이식 모두 적게 발생하여 금 풍이 지하부 생리장해에 강한 품종으로 나타났다.

뿌리썩음병 발병률은 직파 재배와 이식 재배가 각각 1.4, 1.5 로 직파와 이식간 차이가 없음을 알 수 있었다 (Table 5, 6). 또한, 품종간에도 직파시에는 차이가 없었으며, 이식시 금풍을 제외한 모든 품종간에는 차이가 없는 것으로 보아 뿌리썩음병 발병률과 직파이식 재배와는 큰 연관이 없는 것으로 나타났다.

품종과 변수간의 요인분석을 한 결과 품종은 적변, 은피 그 리고 뿌리썩음병 모두 유의성을 나타내었고, 재배 방식에 따 라서는 적변만 유의성이 인정되었으며, 품종과 재배방식 상호 간에는 적변만 유의성을 보였다 (Table 6).

이상의 결과를 종합해 볼 때, 적변 발생률은 직파시 감소하 며, 은피와 뿌리썩음병 발생률은 큰 차이가 없었으며, 적변, 은 피, 뿌리썩음병에 강한 품종은 금풍으로 조사되어 직파와 이식 재배시 올바른 예정지 관리 및 병해 관리를 철저히 한다면 우 수한 품질과 많은 양의 수량을 올릴 수 있을 것으로 생각된다.