녹비작물 재배

본 시험은 2010년까지 벼를 재배하던 논을 밭으로 전환 한 충청남도 금산군 제원면에 위치한 금산약초시험장 농가 임차포장에서 2011년부터 실시하였다. 시험전 토양분석결 과 화학성은 양호하였다(Table 1).

시험에 사용된 녹비작물은 호밀, 보리 및 헤어리베치였으 며, 2011년 10월 13일에 파종하였다. 녹비작물별로 재배한 토양의 화학성의 변화는 녹비작물을 재배하지 않은 무처리 토양과 비교하였고(Table 2), 녹비작물을 재배한 포장은 경 운과 로타리를 2012년 7월부터 10월까지 15일 간격으로 8 회 실시하여 녹비작물을 부숙시켰으며, 2012년 10월 하순 에 두둑을 만들어 2013년 3월 23일 묘삼을 이식할 수 있도 록 준비 하였다.

토양화학성분 중 pH, EC, 유기물, 유효인산 및 치환성 양 이온 K, Ca 및 Mg은 농촌진흥청 토양화학분석법에 따랐다.

생육조사 및 통계분석

녹비작물인 호밀, 보리, 헤어리베치 및 보리+헤어리베치 혼파재배 토양에 묘삼을 이식한 후에 2013년 4월 하순에 청색 3+흑색 1의 4중직 차광망으로 해가림을 설치하여 인 삼을 재배하였다. 조사는 2년생 인삼을 대상으로 하여 2013 년 6월 중순에 황증 발생주율을 조사하였고, 7월 상순에 엽 장, 엽폭 및 경장 등 지상부 생육을 조사하였으며, 10월 중 순경에 채굴하여 녹비작물 재배구별로 근중, 근장 및 근직 경 등의 지하부 생육을 측정하였다. 각각의 형질은 처리구 마다 10개체씩 표본을 채취하여 조사하였다. 통계분석은 통 계처리 프로그램인 SAS 9.2를 이용하여 분산분석 후 평균 값 비교(DMRT)를 하였다.

조사포닌 및 진세노사이드 함량

녹비작물 재배지에서 생산된 2년생 인삼의 뿌리는 세척 후 Lee et al. (2008)의 방법에 따라 70℃의 온도에서 열풍 건조한 인삼을 100 mesh 입자의 크기로 분쇄한 것을 이용 하였다. In et al. (2006) 및 Ando et al. (1971)의 수포화부 탄올 추출법으로 조사포닌을 추출 정량하였으며, 진세노사 이드 조성 및 함량은 조사포닌 추출한 것을 HPLC용 MeOH 에 용해한 후 이를 membrane filter (0.20 μm pore size)로 여과, HPLC(Agilent 1200, USA)에 10 μl씩 주입하여 분석 하였으며, 분석조건은 Lee et al. (2008)의 방법과 같다.

녹비작물 재배지 토양의 화학성 특성 및 녹비생산량

인삼예정지 토양에 녹비작물을 재배한 결과 토양의 염류 농도는 감소되었고, 호밀재배구의 감소폭이 가장 컸으며, 유기물 함량과 Total-N 함량은 증가된 결과를 나타냈으며, 녹비재배 무처리구에 비해 인산함량은 다소 증가되었고, Ca과 Mg은 감소되는 경향을 보였으나 칼륨함량에는 큰 변 화가 없었다(Table 2). 또한 녹비작물을 재배한 토양은 세 균, 곰팡이 및 방선균 모두 증가된 결과(Table 3)를 보였고, 세균과 곰팡이는 호밀재배구가, 방선균은 보리재배구에서 밀도가 높은 결과를 보였는데, 미생물량은 토양의 유기탄소 함량이 높아지면 많아진다(DHillion, 1997)는 보고와 일치 하였고, ㎡당 녹비의 생산량은 호밀이 2.57 kg으로 가장 많 았고, 헤어리베치+보리, 보리, 헤어리베치 순으로 생산량이 적었다(Table 4).

인삼 생육특성

녹비작물재배지에서의 2년생 인삼 지상부의 엽장, 엽폭 및 경장과 경직경 등은 처리간에 유의성은 보이지 않았으나 호밀로 녹비재배를 한 후의 인삼의 엽록소 함량이 가장 높 았고 생리장해인 황증의 발생량은 16.4%의 가장 적은 발생 율을 보였다(Table 5). 또한 보리재배구도 무처리구의 52.1% 보다 적은 18.2%의 황증이 발생되어 녹비작물을 이용하여 인삼의 재작지 토양을 관리하게 되면 황증 발생량이 유의하 게 감소되는 결과를 보이고 있는데 황증과 같은 인삼에 발 생되는 생리장해는 수분결핍 및 산화 스트레스 등에 의해 심할 경우 인삼이 고사하게 되므로(Lee et al., 2008) 속효 성 비료나 축분퇴비 보다는 식물성유기물을 이용하여 인삼 재배예정지를 관리하는 것이 안전하다고 할 수 있다.

한편, 2년생 인삼의 근장은 대조구에 비하여 녹비작물재 배에 의한 차이가 없었으나 근중은 녹비작물 재배가 유의하 게 증가하는 경향을 보였는데 특히 헤어리베치+보리처리구 가 5.43 g으로 가장 근중이 컸으며, 근직경은 호밀재배처리 구가 10.84 mm로 가장 두꺼운 효과를 보였다. 적변율을 보 면 대조구가 59.8%를 보였지만 보리재배구(65.2%)를 제외 하고는 적변발생율이 일반적으로 저하되었는데 호밀재배구 가 47.7%로 가장 낮았다. 생존율은 대조구가 85.6%를 보였 고 호밀재배구가 91.7%로 가장 높았으며 보리, 헤어리베치 및 헤이리베치+보리 등 모든 녹비작물에 의한 예정지를 관 리했을 때 생존율이 높은 경향을 보였다(Table 6). 일반적으 로 인삼 뿌리의 적변발생은 토양수분, 염류농도, 인산함량 및 미숙유기물 시용 등의 영향을 받아 촉진된다고 알려져 있는데(Park et al., 2006; Reeleder et al., 2006) 이와 같이 호밀, 보리 및 헤어리베치로 예정지를 관리하면 인삼의 적 변발생이 감소되며 생존율이 증가된다는 것을 알 수 있다.

진세노사이드 함량

녹비작물을 이용하여 인삼재배 예정지를 관리한 후 2년 생 인삼의 진세노사이드 함량을 살펴보면 총 함량의 경우 대조구가 6.72 mg였으며 호밀로 녹비로 이용했을 때 7.28 mg, 헤어리베치 7.15 mg, 헤어리베치+보리 7.12 mg, 그리 고 보리가 6.03 mg을 보여 녹비작물을 이용하여 예정지를 관리한 후의 2년생 인삼의 진세노사이드 함량이 증가되는 것을 알 수 있었다(Table 7). Lee et al. (1983)과 Lee et al. (2007b)는 투광량이 많은 조건에서 뿌리의 진세노사이드 함량이 증가되고, 사포닌 함량 증가에는 엽의 생존기간이 중요한 역할을 한다고 하였는데 이와 같이 녹비재배구들의 진세노사이드 함량이 높은 이유는 녹비재배로 인삼 지상부 의 황증이 상대적으로 적게 발생되어 사포닌 생합성량이 증 가된 결과로 생각된다. 진세노사이드 성분 중 Rg2는 무처 리구보다 녹비작물구들의 함량이 감소하는 경향을 보였으 며, Rg1과 Re는 무처리와 비교하여 차이를 보이지 않았고, Rf는 호밀과 헤어리베치 및 헤어리베치+보리는 함량이 증 가하였으나 보리는 무처리구와 비교할 때 차이를 보이지 않 았다. Rd와 Rb1은 녹비작물 재배로 무처리에 비하여 증가 하는 경향을 보였고, Rc+Rb2는 호밀재배구와 헤어리베치+ 보리재배구가 높았으나 보리와 헤어리베치재배구는 감소되 는 경향을 보였다.