인삼 하우스 직파재배 시 파종밀도 및 솎음처리가 3 년근 인삼의 생육과 수량에 미치는 영향

서 언

인삼 (Panax ginseng C. A. Meyer)은 기능성 물질을 다량 함유하고 있어 항암작용 등 약리적인 효능이 다른 작물에 비 해 뛰어나 고부가가치 산업으로 이어질 수 있는 매우 가치 있 는 작물이며, 우리나라 농산물의 주요 수출 품목이다. 그러나 해가림시설 밑에서 재배되는 인삼은 비가 올 경우 빗물로 전 파되는 탄저병이나 점무늬병 발생으로 인해 수확량이 감소하 므로 (Im et al., 2006; Kim et al., 2008; Lee et al., 2011), 병해충의 피해를 막기 위한 농약사용이 많이 이루어지 고 있다. 이러한 농약 사용은 농가의 경영비를 증가시키고 또 한 식품안정성을 저해하는 요소로 작용하므로 이를 극복하기 위한 방안이 필요하다.

최근 들어 개발된 인삼 하우스 비가림 재배는 빗물로 전파 되는 탄저병이나 점무늬병이 확산되는 것을 차단하여 병발생 을 예방하고 농약사용을 감소시키면서도 수량을 증가시킬 수 있는 장점을 가지고 있다 (Lee et al., 2011; Kim et al., 2014).

인삼은 다년생 작물로써 수확할 때까지 4 - 6 년이 소요되는 데, 일년생 묘삼을 생산하여 본포에 이식하는 이식재배와 씨 앗을 본포에 직접 파종한 후 그 자리에서 수확 시까지 재배하 는 직파재배법이 사용되고 있다 (Won and Jo, 1999; Lee et al., 2005).

인삼재배 농가에서는 홍삼 제조를 위하여 체형이 좋은 인삼 생산에 유리한 이식재배를 더 선호하고 있으나, 최근 들어 다 양한 용도의 원료삼 생산을 위해서 묘삼구입비 및 이식비를 절감할 수 있으며 생산량이 많아 직파재배 농가가 꾸준히 증 가하고 있다. 지금까지 인삼 직파재배에 대한 기초·기반 연구 로써 재식밀도별 근권특성 연구와 직파재배용 품종 선발 및 생리장해 양상 연구가 수행된 바 있다 (Lee et al., 2005; Seong et al., 2010; Park et al., 2013; Kim et al., 2015).

직파재배는 1 년생 때 입모수 확보와 병해에 취약하여 모잘 록병 발생 등에 따른 생존주수 확보가 중요한 관건이다 (Lee et al., 1978; Yu et al., 1990; Lee et al., 2005; Kim et al., 2015). 재식밀도는 식물의 생장 및 수확량과 밀접한 관계 가 있는데 (Rahman and Hossain, 2011; Placido et al., 2015), 인삼은 수확 연수에 따라 재식밀도를 다르게 고려할 필 요가 있다. 인삼 직파재배는 밀식을 하는 경향이 있는데, 해마 다 엽면적 지수 및 뿌리의 생육이 증가하므로 재배연수에 따 라 적정 수만 남기고 솎음 처리를 하여 지상부가 웃자라지 않 고 병해를 억제하는 효과를 얻을 수 있다 (RDA, 2014).

입모율이 저조할 것을 염려하여 의도적으로 한 파종구 (혈, 穴)에 2 립 이상 파종하거나, 자동 파종기를 사용할 때는 비 의도적으로 2 - 3 립씩 파종이 되기도 한다. 직파재배 시 입모 율을 높이기 위해 파종구, 즉 혈 (穴) 당 2 립 또는 3 립을 파종한 후 2 년생에 지상부가 올라온 것을 1 주만 남기고 솎 아내는 처리를 하는 시도를 하였는데 (Mo et al., 2015), 이 로 인해 2 년생의 입모율이 향상되는 결과를 얻은 바 있다.

이 연구의 연장으로써 본 연구는 파종거리, 혈당 파종립수, 그리고 솎음처리에 의한 3 년근 인삼의 입모율과 생육을 고찰 함으로써 하우스 직파재배 시의 적정 재식밀도를 설정하는데 참고 자료로 삼고자 한다.

재료 및 방법

결과 및 고찰

1. 비닐하우스내 토양화학성 및 온도변화 양상

토양은 사질 토양으로 토양화학성 분석결과 pH, EC, 유효 인산은 적정범위에 속하였으나, 유기물함량, 칼륨, 질소 성분 은 적정범위보다 낮았다 (Table 1). 관수 시설을 통한 상면 관 수의 경우 연차에 따른 염류 집적이 해가림 재배에 비해 상대 적으로 적을 수 있으며, 예정지 관리 시 투입된 유기물의 양 이 적어 연차에 따른 pH나 EC의 변화가 적었을 것으로 생각 된다.

Table 1

Soil chemical properties in the experimental field after third year old of ginseng growth.

온실 내 기온은 7 월까지는 평균기온과 최고기온이 인삼 (Panax ginseng C. A. Meyer) 생육의 적정온도 범위 내에 있었으며, 8 월의 평균기온은 22.5℃였지만 한낮의 온도는 적 정범위를 벗어나 최고 29.8℃를 기록하였다 (Fig. 1). 지온은 야간에는 대기 온도보다 높았으며 한낮에는 온도가 약 4℃ 소 폭 상승하여 최고 24℃를 넘지 않았다.

Fig. 1.

Hourly average of air and soil temperature from June to August in the greenhouse.

2. 파종밀도 및 솎음처리에 따른 출아율과 지상부 생육 특성

3 년생의 출아율은 파종밀도에 영향을 받아 42 주/㎡가 81.3%으로 28 주/㎡ 62.4%에 비해 높은 것으로 조사되었다.

파종립수나 솎음처리 영향 없이 1 립 파종구만을 비교하였을 때도 42 주/㎡ 1 립 파종구의 출아율이 77.8%으로 가장 높 은 것으로 조사되었다 (Table 2).

Table 2

Effect of sowing density, number of seeds per hole and thinning on the emergence rate and growth of above-ground parts of ginseng grown in the greenhouse by direct sowing method.

개별 처리구로 분석하였을 때 42 주/㎡구의 3 립 파종구의 평균치는 84.9%으로써 가장 높았고, 28 주/㎡구의 1 립 파종 구가 55.0%으로 가장 낮았으나 이들 간의 통계적 유의성은 없는 것으로 나타났다 (Table 2). 혈당 파종립수나 솎음처리는 영향이 없는 것으로 분석되었다.

연도별 출아율의 변화를 살펴보면 1 립 파종구의 경우 1년 차는 출아율이 평균 81.3%였고, 2 년생에서 감소율이 높았으 며 연평균 감모율이 약 9%발생하여 4 년생에서는 평균 54.2%로 출아율이 감소하였다 (Fig. 2).

Fig. 2.

Change of emergence rate by year of ginseng cultured in the plastic house by direct sowing method.Average was obtained per same number of seeds per hole or thinning treatment. Values are means ± SD (n = 3). 1S - 3S; seed number per hole, TH; Thinning.

2 년생 1 립 파종구의 출아율 저하가 큰 것은 직파재배 시 2 년생의 모손실이 가장 큰 현상과 일치한다 (Lee et al., 1998; Won and Jo, 1999). 2 년생까지는 혈당 파종립수를 늘릴 경우 1 립 파종구에 비해 출아율을 향상시킬 수 있었지 만 3 년생에서는 그 차이가 감소하였고, 특히 3 립 파종구와 솎음처리구의 감소폭이 증가하여 4 년생에서는 출아율 향상효 과가 미비하게 되었다.

3 년생의 지상부 생육에 파종밀도와 솎음처리는 초장과 경 장에 유의성 있는 영향을 주었으며, 혈당 파종립수도 경장에 영향을 주었다 (Table 2). 3 년생 인삼의 초장은 42 주/㎡ 처 리구가 50 주/㎡보다 높았으며, 파종립수 증가는 경장을 증가 시켰지만, 솎음처리구는 파종립수의 영향을 상쇄시켰다.

일반적으로 밀식은 과번무로 인해 초장을 증가시키지만, 파 종밀도가 더 낮은 42 주/㎡에서 초장과 경장이 더 길게 나온 것은 생존경쟁의 영향보다는 42 주/㎡ 처리구의 생육이 더 왕성하기 때문으로 보인다. 하지만 파종립수가 많을수록 경 장에 영향을 준 것은 근접 식물체와의 경쟁으로 인한 것으 로 보인다. 경직경, 엽장, 엽폭, 엽록소함량은 파종밀도, 혈당 파종립수, 솎음처리에 영향을 받지 않았다.

6 년근 인삼의 경우 밀식일수록 엽장이 감소하였으나 본 연 구를 비롯하여 3 년근 인삼의 엽 생육이 밀도에 크게 영향을 받지 않았는데 (Cheon et al., 1991; Seong et al., 2010; Park et al., 2013), 이는 3 년생 인삼의 지상부가 차지하는 면적이 재식간격 (10 - 20㎝)를 포화시킬 정도에 이르지 않아 엽생육과 재식밀도와의 연관성이 뚜렷이 나타나지 않은 것으 로 생각된다.

3. 파종밀도 및 솎음처리에 따른 병해 발생 양상

모잘록병은 입고병이라고도 하며 Rhizoctonia, Pythium 또는 Phytophthora 등에 의해 발생이 되고 연약한 어린 식물에 발 병이 많은 것으로 알려져 있으며, Rhizoctonia는 토양 내 지속 성이 높은 것으로 알려져 있다 (Ohh, 1981; Park et al., 2016).

본 연구에서는 직파 3 년생 인삼의 모잘록병 발생은 파종밀 도와는 연관성이 없었으나, 혈당 파종립수가 증가할수록 모잘 록의 발생이 증가하였고 솎음처리구는 무처리에 비해 모잘록 병 발생이 감소하였다 (Table 3).

Table 3

Effect of sowing density, number of seeds per hole and thinning on the disease incidence and physiological disorder of ginseng grown in the plastic house by direct sowing method.

인삼은 다년생으로 연근이 높아짐에 따라 지상부가 차지하 는 면적이 커지므로 혈당 파종립수가 1 개 이상일 경우 좁은 면적 내 2 - 3 개체가 맞붙어 있게 되므로 수광량 부족과 줄기 의 연화가 심해져 조직의 치밀도가 낮아져 모잘록병 발생을 더욱 증대시킨 것으로 생각된다 (Yu et al., 1990; Cho et al., 2008). 반면 2 년생에서는 그 해 이루어진 솎음처리로 인 해 모잘록병이 증가하였지만 (Mo et al., 2015), 3 년생에서는 솎음처리로 인해 광부족 증상이 완화되어 모잘록병 발생이 감 소된 것으로 생각된다.

황증의 발생은 미비하였으며 처리구간의 차이는 나타나지 않았다 (Table 3). 뿌리 표피에 붉은 반점이 일어나 수삼의 품 질을 떨어뜨리는 적변의 발생은 전반적으로 10% 미만으로 높 지 않았지만, 파종립수에 영향을 받아 파종립수가 많을수록 적 변 발생이 많았다 (Table 3). 뿌리의 표면이 거칠어지고 울퉁 불퉁해져 표피가 벗겨지는 은피의 발생은 50 주/㎡에서 높게 나타났는데 생육이 불량한 조건에서 생육하여 장애를 입은 것 으로 생각 된다 (Table 3).

적변과 은피의 발생은 인삼이 촘촘히 심어질 경우 발생이 많아진다고 하였는데 이와 일치하는 결과이다 (RDA, 2014). 솎음처리는 적변과 은피 모두에 영향을 주지 않았다.

병 발생과 출아율 저하의 연관성을 살펴보면 혈당 2 - 3 립 파종구의 3 - 4 년생에서 출아율 저하는 밀식으로 인한 모잘록 발생이 관여하였을 것으로 생각된다. 솎음처리구는 3 - 4 년생 에 결주가 꾸준히 증가하였는데, 3 년차에는 모잘록병 발생은 직접적인 영향을 미치지는 않은 것으로 판단되며, 직접적인 원 인은 파악할 수 없지만 2 년차에 받은 손상이 꾸준히 결주의 원인이 되었거나, 적변이나 은피의 피해가 결주로 이어졌을 가 능성을 생각해 볼 수 있다.

4. 지하부 생육 및 단위면적당 수확량 분석

3 년생 인삼의 지하부 생육은 잠아폭이 파종밀도에 통계적 유의성을 보인 것을 제외하고는 파종밀도, 혈당 파종립수, 솎 음처리에 따른 영향은 없었다 (Table 4).

Table 4

Effect of sowing density, number of seeds per hole and thinning on the growth of below-ground parts of ginseng grown in the plastic house by direct sowing method.

잠아폭은 파종밀도가 낮을수록 큰 경향이 있었지만 42 주 /㎡가 28 주/㎡ 보다 컸다. 통계적 유의성은 없었지만 생산량 에 큰 영향을 미치는 근직경과 근중 역시 42 주/㎡이 우수한 것으로 조사되었다. 각 처리별로 비교할 때 33 주/㎡ 1 립 처리구의 근중과 근직경이 가장 높은 것으로 조사되었다. 혈당 파종립수가 많을 수록 근장, 근직경, 근중이 낮고 동체장은 긴 경향이었으며, 솎음처리에 의해 50 주/㎡과 42 주/㎡처리구의 근중이 증가하는 경향은 있었지만 통계적 유의성은 없었다.

단위면적당 수확주수는 파종밀도가 높은 50 주/㎡와 42 주 /㎡이 파종밀도가 낮은 33 주/㎡나 28 주/㎡보다 높았고, 혈 당 파종립수가 많을수록 높았으며, 솎음 미처리구가 솎음처리 구보다 높았다 (Table 4).

단위면적당 수확주수는 출아율과 달리 파종립수가 많은 경 우 한 혈당 2 - 3 개체의 인삼이 수확된 것이 포함되었으므로 출아율보다는 파종밀도의 영향이 컸다. 단위면적당 수확무게는 42 주/㎡가 28 주/㎡보다 높았으며, 혈당 파종립수나 솎음처 리의 영향에 대한 통계적 유의성을 찾기 어려웠다 (Table 4).

3 년생에 1 립 파종구와 솎음처리구들 간의 수확량을 비교 해보면 모든 파종밀도에서 같은 파종밀도 안에서는 1 립 파종 구와 솎음처리구들 간의 단위면적당 수확주수에는 유의성 있 는 차이가 없었다 (Fig. 3A).

Fig. 3.

Root yield in unit area of ginseng harvested after three year of direct-sowing in the greenhouse.(A) numbers and (B) weights of harvested root. Different superscript letters above bar within same seeding density show significant difference between treatment at p < 0.05 by DMRT. Bars are means ± SD (n = 3). 1 Seed; 1 seed per hole, 2, 3 Seed + TH; thinning treated after 2 or 3 seeds sowing per hole.

수확무게 역시 같은 파종밀도 내의 처리구들 간에 차이가 없었으며, 오히려 33 주/㎡의 경우는 1 립 파종구보다 솎음 처리구가 감소하는 경향이었다 (Fig. 3B). 이상적인 결과로는 솎음처리구가 수확주수확보를 통해 1 립 파종구보다 수확량이 높았을 것이나, 솎음처리구의 결주율 증가와 생육 불량으로 인해 수확량 확보를 하지 못한 것으로 보인다 (Table 3, Fig. 2).

Lee 등 (1998)의 연구에서는 밀식조건인 82.7 주/㎡에서 생 존율이 저조하고 근중은 파종밀도가 낮을수록 증가되었으며, Park 등 (2013)은 밀식인 44 주/㎡의 생존율이 저조하고 근중 역시 낮다고 보고하였다. Seong 등 (2010)에서는 생존율이 재 식밀도에 비례하지 않았는데 소식조건이 84.9 주/㎡으로써 이 미 타실험에 비해서 밀식인 조건이었다. Seong 등 (2010)을 제외하면 파종밀도가 높을수록 출아율이 저조하고 근중은 낮 은 경향인데, 이번 연구에서는 파종밀도가 높은 50 주/㎡이 출아율과 근중이 낮은 것은 일치하나 42 주/㎡의 출아율과 근 중이 높은 점, 그리고 28 주/㎡의 출아율과 근중이 떨어지는 점이 달랐다. 일정정도의 소식재배는 생산량을 증가시키는 경 향이 있지만 다년생 작물이나 토양수분과 같은 재배환경에 따 라 다른 영향을 미칠 수도 있다 (Lemma et al., 2009; Placido et al., 2015).

비가림 하우스는 광량이 고르게 분포하는 것이 장점으로 작 용하고 강우에 의한 수분공급이 차단되므로 장마철 과수분이 나 병해충 예방의 효과는 좋지만, 관수가 원활히 이루어지지 않으면 토양수분이 부족하여 출아 및 생육에 장애가 올 수 있다. 특히 진부 시험지는 바람이 많은 지역으로써 소식, 특히 28 주/㎡은 지상부로 가려지는 면적이 상대적으로 작으므로, 토양 증발의 증가로 토양수분의 부족을 야기하였을 것으로 보 인다.

위 결과들을 종합하여 볼 때 하우스 직파재배 시 3 년근 수확을 목적으로 재배한다면 33 립/㎡ 또는 42 립/㎡, 즉 칸 당 108 - 135 립을 파종하는 것이 생산성 향상에 좋을 것으로 판단되며, 재식밀도에 따른 유기물 및 관수 조절에 대한 종합 적인 연구가 필요하다고 생각된다. 또한 2 - 3 립을 파종한 후 솎아내기를 하는 것은 노동 생산성면에서 효과적이지 못할 수 있으므로, 솎아내기 시기나 작업자의 숙련도를 고려해야 할 것 이다.

감사의 글

본 연구는 농촌진흥청 연구사업(과제번호: PJ00941301)의 지원에 의해 이루어진 결과로 이에 감사드립니다.

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