인삼은 일반적으로 3년생에서 부터 꽃이 피기 시작하나 때로는 생육상태에 따라서 2년생에서 개화하는 경우도 있다. 2년생 인삼에서 개화하는 경우에는 화기(花器)의 분화 및 형성은 개화 당년 봄에 출아후 줄기의 신장과 전엽이 끝나는 4월말- 5월초 사이의 수일간에 이루어 지는데 줄기 정단에 엽병이 윤생하는 부위의 중앙부 표피 내부의 분열 세포가 분열을 시작하므로 서 화기의 분화가 시작되며 5월 상순 경에는 분열조직이 표피의 외부로 돌출하여 화경 및 화기를 형성한다. 그러나 3년생 이상 의 경우에는 개화 전년도의 6월 중순 이후부터 주아 내부의 중앙분열조직에서 화기의 분화가 시작되고 8월 중순경에는 암술과 수 술이 형성되며 9월 하순경에는 화경 및 소화경을 포함하는 화기 구조의 모든 형성이 완료된다. 인삼의 꽃은 암술(雌蘂)과 수술(雄蘂)을 모두 갖춘 양전화(兩全花)로서 종모양이며 다섯 갈래로 갈라진 연한 녹색의 꽃바침과 연한 황록색을 띄는5매의 꽃잎 그리고 5개의 수술과 1개의 암술로 구성되어 있는데 암술머리는 둘로 나누어져 있고 씨방은 2실 로 되어있다. 이들 꽃(소화:小花)들은 화경의 정단에 산형화서(우산꽃차례: 形花序)를 이루며 배열되어 있다. 4월 중순 주아(主芽)가 발아할 때 이미 주아내에 형성되어 있던 화기도 경엽과 함께 지상부에 출현되며 줄기의 신장과 동시에 화경도 신장하여 줄기 신장과 전엽이 끝나는 시기에는 화경의 신장과 산형화서의 전개도 완료된다. 인삼의 개화기는 5월 중순 경으로 산형화서의 주변에 있는 꽃봉오리 부터 개화하기 시작하여 중앙부로 개화가 진행되며 전체 화서의 개화에는 약 6-13일 이 소요되고 화서내의 개화최성기는 개화기간 중간의 2-3일이 된다. 하루중 개화시간은 오전 8-10시 사이지만 흐린 날은 1시간 정도 늦어 지고 맑은 날 개화의 시작에서 종료 까지에 소요되는 시 간은 1시간 이내이나 빠를 경우에는 수분 만에 개화되는 경우도 있다. 한편 약(葯)이 터지는 개약(開葯)시간은 개화후 2-3시간이 경과된 오전11-12시 부터 시작하여 3-5시간 후에는 5개의 약이 모 두 터지게 되나 꽃가루(花粉)는 날리지 않고 1일간 약의 속에 남아있다가 개약된 다음 날 오전에 비산(飛散)한다. 화분의 염색체 수는 24개(2n=24) 이다. 인삼은 자화수분(自花受粉)을 원칙으로 하는 식물이나 꽃가루의 비산이 1일간 지연되고 암술이 먼저 성숙하는 자예선숙(雌蘂先熟)이므로 충매 또는 풍매에 의하여 자연교잡이 일어나며 자연교잡율은 11-27%에 달한다. 그러나 망을 설치 하여 곤충의 접근 을 막을 경우 자연교잡율은 0.1% 이하로 낮아 진다. 인삼의 꽃은 수정력이 매우 양호하여 자화수분의 경우나 타화수분의 경우에서 모두 80% 이상의 높은 수정력을 나타내며 수정 된 후에는 바로 꽃잎이 떨어지고 장과류(漿果類)에 속하는 과실의 발육이 시작된다. 자경종 인삼의 경우 장과(漿果)는 처음에는 암록색을 띄나 성숙이 진행됨에 따라 부분적으로 암갈색을 띄게 되며 그후 자홍색으로 변색되고 성숙이 완료되면 전체가 선홍색 으로 된다. 황숙종과 등황숙종은 장과가 암록색에서 황색 또는 등황색으로 변색된다. 장과의 외과피는 육질로서 황색을 띄며 수분이 많은 장육으로 되어 있고 내과피는 약 15열의 돌세포(石細胞)로 구성된 두께 0 .2mm 정도의 단단한 목질로서 표면에는 주름이 있다. 종피는 연한 황색을 띄며 두께는 3-4μ으로 아주 얇다. 4년생에서 채종한 종자의 크기는 길이: 5.6mm, 폭: 4.8mm 그리고 두께: 3.0mm 내외이며 100립중은 약 5.2gr 정도 이다. 개체당 장과의 착생수는 년생, 생육상태 및 기상조건 등에 따라 다르나 대체로 3년생은 약 10개, 4년생은 20개 내외, 5년생은 35개 내외 그리고 6년생은 50개 내외의 장과가 착생된다. 일반적으로 씨방은 2실로 되어 있어 하나의 장과에 2립(粒)의 종자가 들어 있으나 때로는 씨방이 1실 혹은 3실로서 1-3개의 종자가 들어 있는 경우도 있다. 대체로 화서 주변에 있는 꽃봉오리와 꽃 은 비교적 충실하고 장과와 종자도 크나 화서 중앙부로 갈 수록 꽃봉오리가 작고 개화시기도 늦으며 장과와 종자는 크기가 작아 진다. 화경의 형태나 색갈은 줄기와 같으며 화경의 길이도 줄기의 길이와 거의 같으나 굵기는 줄기의 1/2-1/3 정도 이다. 인삼의 산형화서는 화경의 정단에서만 발생하는 것이 보통이나 때로는 화경의 윗 부분에 가지가 발생하여 불완전한 형태의 화서가 생기 는 경우도 있다.
배의 성숙과 종자의 발아
7월 하순경에는 장과가 선홍색을 띄고 성숙이 완료되므로 수확하게 되는데 이 시기에는 장과와 종자는 외견상으로 만 성숙된 형태일 뿐이고 종자 내의 배(胚)는 미숙한 상태이므로 전혀 발아능력이 없으며 수확된 종자는 다시 적절한 환경에서 배의 생장을 계속하여 배의 후숙이 완료된 후에 발아가 가능하게 된다. 7월 하순경에 수확된 배가 미숙한 상태의 종자를 8월 초순에 해가림을 가설한 묘상에 파종하고 적습을 유지할 경우 55-60%의 종자는 배가 생장을 계속하여 다음해 4월에 발아하게 되나 나머지 종자들의 배는 곧 휴면상태가 되며 1년 후 다시 배의 생장이 재개되므로 파종한 다음 21개월 후에 발아하게 된다. 따라서 종자의 발아에 요하는 기간을 단축하고 발아율을 높이기 위하여는 장과수확 후 종자내의 미숙상태인 배의 계속적인 생 장을 유도하고 촉진할 수 있는 환경을 인위적으로 조성하여 배의 후숙을 도모하여야 하는데 이를 위한 일련의 종자처리 과정을 개갑(開匣)이라 한다. 종자의 성숙은 종자의 형태적 발육, 저장물질의 축적, 배의 성숙 등으로 이루어 지는데 장과의 성숙과 함께 종자의 형태적 발 육이나 물질의 축적은 완료되지만 배(胚) 자체는 미숙한 상태이므로 채종 후에 다시 배의 생장이 계속되어야 미숙상태인 배의 성 숙이 완료되고 발아가 가능하게 된다.
인삼종자의 배(胚)가 성숙되는 과정은 수정-장과성숙, 채종-개갑완료, 파종-발아의 3기로 나눌 수 있다.
① 배(胚)성숙 전기 : 수정(受精) 후 장과가 성숙하여 수확하기 까지의 기간으로서 이 기간 중에는 종자의 형태적 발육과 저장물질의 축적은 완료되 나 종자의 배는 생장을 시작하는 단계이다. 수정시 자방(子房)의 내벽(內壁)은 1.6×1.1mm이고 그 속에 0.86×0.57mm 크기의 배 주(밑씨: 胚珠)가 있으며6월 중하순에는 배주가 1.34×0.82mm로 커지고 7월 중순에는 점차 자방의 내부에 물질이 축적되어 가득 차게 된다. 장과가 선홍색을 띄고 성숙할 즈음에는 내배유(內胚乳)의 한쪽 끝에 생긴 공간 속에 배(胚)가 발생되며 이 때 배의 크기는 0.19×0.17mm 정도이다. 7월 하순-8월 상순에 이르면 배장(胚長)은 0.32-0.43mm내외가 되며 배율(胚率: 胚長/胚乳長×10 0)은 7-8% (10%미만)로서 자엽이 약간 분화되기 시작하는 바 형태적으로는 완전히 미완성인 상태이다.
② 배(胚)성숙 중기 : 종자수확 후 배율 10%미만인 미숙상태의 배가 생장을 계속하여 배율이 약 70%에 이르게 되는 파종기 까지의 기간이다. 수확 한 종자내의 미숙상태인 배는 온도 20-15도 (배 생장초기 20도, 중.후기 15도), 토양수분 10-15% 그리고 원활한 산소공급 등 배 의 생장에 적합한 환경이 유지되면 생장을 계속한다. 8-9월 사이에는 배의 생장이 다소 완만하며 9월 하순-10월 상순 경에는 배의 길이가 1.0-1.3mm(배율 20%내외)에 달하게 되는 데 이 때 배의 팽압(澎壓)으로 인하여 종자의 하단에 있는 발아구(發芽口)를 중심으로 내과피는 봉합선을 따라 벌어지는 바 이러 한 현상을 개갑(開匣)이라고 한다. 개갑 전에는 종자의 내과피에 의하여 수분과 산소의 종자 내부로의 유입이 억제되나 개갑이 완료된 후에는 수분과 산소의 유입이 원활하게 되므로 배의 생장이 활발히 진행되어 11월 상순 경에는 배장이 3.0-4.5mm에 이르 고 배율은 70%에 달하며 배의 형태도 완성된다. 그러나 수확후 종자내의 미숙배(未熟胚)는 섭씨25도 이상의 고온이나 10도 이하의 저온, 건조 또는 호흡이 억제되는 환경에서 는 배의 생장이 정지되고 휴면이 유발되어 1년간 휴면상태로 지나며 1년후 배의 생장에 적합한 환경조건이 구비되면 배는 다시 생장을 시작한다. ③ 배(胚)성숙 후기 : 개갑이 완료된 배후숙(胚後熟) 종자의 파종 이후 발아하기 까지의 기간이다. 개갑과정을 통하여 배의 후숙이 완료되고 배율이 70% 내외가 되면 종자는 휴면이 유발되고 배의 생장은 정지된다. 따라서 배의 후숙이 완료된 종자는 0-5도 에서 100일 이상 저 온처리를 하므로서 휴면을 방지하거나 타파하여야 발아가 가능하게 된다. 배의 후숙이 완료된 후 배의 생장은 일단 정지되나 저 온처리를 통하여 휴면이 타파되면 배의 생장이 다시 계속되어 배장이 5.0-5.5mm 내외로 신장하고 배율이 100%에 달하게 되면 발 아한다. 특히 고온, 건조 또는 호흡억제 등의 조건은 배후숙 종자의 휴면 유발을 촉진한다. 배의 후숙이 완료된 종자가 일단 휴면상 태에 들어 가게 되면 1년이 경과한 후에 다시 저온처리를 통하여 배의 휴면이 타파되고 배의 생장이 재개되어야 발아하게 된다. 배후숙 종자를 11월 상.중순 묘상에 파종하면 파종된 종자는 월동하는 도중에 자연적으로 저온처리되므로 인위적으로 저온처리 를 하지 않아도 다음 해의 봄에 발아하게 된다. 인삼종자의 발아는 채종시에는 미완성 상태인 미숙배의 후숙과정(開匣)과 배의 후숙이 완료된 후에 유발되는 휴면의 타파를 위한 저온처리의 2개 과정을 거친 후에야 가능하게 된다. 인삼종자의 발아적온은 10-15도 이고 20도 이상에서는 발아가 불량하 게 되며 30도 이상에서는 발아하지 않는다. 발아에 적합한 토양수분 함량은 포장용수량의 55-60% 이다.
빛과 인삼
빛은 식물의 광합성작용에 있어 필수적인 기본 에너지이므로 어떠한 녹색 식물도 빛이 없는 곳에서는 생존할 수 없는 중요한 요소이다. 인삼 역시 광합성작용에 의하여 생명이 유지되는 녹색 식물이므로 빛은 인삼의 생육에 필수적인 요소가 된다. 인삼은 일반 작물과는 달리 그 생육에 비교적 낮은 광도의 빛 만을 필요로 하는 음지성 식물이다. 그러나 아주 낮은 광도하 에서는 광합성량이 적어 전체적인 생육이 부진한 반면 높은 광도하에서는 오히려 잎의 광합성이 저해되고 엽록소가 감소되며 심 하면 잎 조직이 파괴되어 엽소현상이 일어나고 식물체 전체가 고사한다. 인삼잎의 광합성 광보상점은 일반작물에 비하여 현저히 낮아 최저 500lux 정도에 불과하며 광합성량은 광도가 높아짐에 따라 현저히 증가되는데 그 증가 정도와 경향은 온도, 년생 및 계절에 따라 서로 다른 양상을 나타낸다. 2년생 및 4년생 인삼 모두 광합성량이 최대가 되는 광포화점의 광도는 20℃에서는 8.0-8.5kux 정도로 비교적 높으나 30℃의 온도조건에서는 최대 광합성 광도가 6.5-7.0klux로서 현저히 낮아진다. 인삼의 잎은 낮은 온도조건에서는 비교적 높은 광도하에 서도 생육이 저해되지 않으며 광합성량은 증가되나 높은 온도조건에서는 광도가 높을 경우 광합성량은 오히려 감소되고 생육도 크게 저해된다. 높은 온도조건에서 광도가 높을 경우 잎의 온도가 상승하여 잎의 증산량이 급격히 증대되는 반면 뿌리에서의 물 의 흡수 공급량은 이에 미치지 못하므로 수분의 불균형이 초래되어 잎이 마르게 되고 광합성이 감소되는 한편 호흡은 증가되어 생육이 저해되며 이러한 현상이 계속되면 지상부가 고사하여 조기낙엽이 발생한다. 우리나라에서 재배되고 있는 고려인삼의 생육최적 광도는 계절에 따르는 차이는 있겠으나 8-10klux 내외이며 일본에서도 우리 나라의 관행 해가림과 같은 해가림 구조물 하에서 인삼을 재배하고 있으므로 생육 최적광도의 차이는 없는 것으로 고려된다. 그 러나 중국의 길림성지방에서 재배되고 있는 인삼 역시 고려인삼에 속하지만 길림성 지방에서는 인삼의 생육 최적광도는 15-20klu x 이며 해가림의 투광율은 전광량의 20-30%가 될 때 인삼의 생육이 가장 양호하다고 하는데 이는 길림성 인삼재배지의 기온이 낮 은데에 기인하는 결과이다. 한편 미국인삼의 경우에는 해가림의 구조가 직사일광의 일부는 투과될 수 있도록 되어 있어 해가림 아래에서도 인삼잎의 일부는 항상 직사 일광에 노출된 상태로 재배된다. 특히 미국의 중남부에 속하는 테네시주 남부지방 인삼 재배지의 경우에는 여름의 기온이 상당히 높은 점을 감안할 때 미국인삼은 고려인삼에 비하여 내광성이 현저히 높은 생태적 특성 이 있는 것으로 보인다. 우리나라의 관행 해가림은 정서향에서 북으로 30도 기우는 방향으로 설치하며 따라서 인삼포의 이랑은 120도에서 300도를 향 하는 선의 방향이 되는데 하지의 일몰시 태양의 방위각이 301도1분(북위38도 기준)이므로 오후의 강한 직사광선은 인삼포에 들어 오지 못하게 되어 있는 반면 일출후 2-4시간 동안은 직사 일광이 해가림 아래의 인삼포내에 들어올 수 있도록 되어 있다. 그러 나 일출후의 이른 아침동안은 기온이 낮을 뿐 아니라 대기중의 습도가 높고 태양광선의 사입각도는 낮아서 태양광선은 많은 수증 기를 함유하는 두꺼운 대기층을 통과하여 인삼포에 도달하게 되므로 인삼의 생육을 저해하지 않으며 오히려 촉진하는 효과가 있 다. 고려인삼은 생육시기에 따라 빛에 대한 요구가 상당히 다양하다. 인삼의 발아에서 전엽이 완료되는 5월 상순까지는 아침의 약한 직사광선을 받는 것이 생육에 좋으며 특히 전엽이 진행되는 시기에 해가림이 부실하여 광량이 너무 많거나 흐린 날이 계속 되어 일조가 부족하게 되면 전엽이 충실히 되지 못하고 엽면적이 감소된다. 전엽이 완료된 후에는 이른 아침의 약한 광선 이외 의 모든 직사일광은 인삼의 생육을 저해하게 된다. 인삼은 약광하에서 생육하는 음지성 식물이나 광이 부족한 상태에서는 예민한 굴광성 반응을 나타내며 잎의 광합성량이 감소 되고 전체적인 생육은 위축된다. 또한 광이 부족한 상태에서 생육된 인삼잎은 대체로 얇고 진한 녹색을 띄는 음엽의 특성을 나 타내며 광합성 능력은 낮은 반면 비교적 높은 광도하에서 생육된 인삼의 잎은 약간 두껍고 연한 녹색을 띄는 양엽의 특성을 나타 내며 광합성능력이 높고 뿌리 수량도 많다. 볏짚으로 지붕을 덮는 관행해가림 아래의 인삼은 2년생에서는 전후행 간의 재식위치에 따르는 생육 차이가 별로 없으나 3년생 이후 부터는 인삼의 키가 커져서 후행에 식재된 인삼은 절대적인 광의 부족상태가 되고 광합성량이 감소되어 전후행 간의 재식 위치에 따르는 인삼의 지상부 생육 및 뿌리 수량의 차이가 뚜렷하게 된다. 후행에 식재된 인삼의 지상부 생육과 뿌리수량을 높이기 위하여 관행해가림에서 지붕의 자재를 약한 광선의 투과가 가능한 차 광망으로 개량하므로서 후행의 광량을 증가시키거나 해가림 구조를 연결지붕식이나 후주연결식으로 개선하여 전후행 간의 수광상 태를 균일하게 하므로서 전체적인 인삼의 생육과 뿌리수확량의 증대를 도모할 수 있다.
뿌 리 인삼의 뿌리는 종자의 유근이 신장하여 주근을 형성하는 직근으로서 육질이며 비대해지고 양분을 저장한다. 주근(동체:胴體) 은 비대되어 원주형 내지 방추형을 이루며 연한 황색을 띄는 백색으로서 분지성이 매우 강하다. 주근에는 2-5개의 지근(각부:脚部)이 분지되어 발달하며 지근에서는 다시 부지근이 분지되고 부지근과 일부 지근에는 수염뿌리가 발생하며 수염뿌리의 선단에는 근모가 착생하여 양분과 수분을 흡수한다. 지근의 수는 재배방법, 토질, 이식재배의 경우 이식밀도와 방법, 시비 그리고 토양수분 등에 의하여 영향을 받는다. 정상적인 생육이 진행되는 인삼은 수염뿌리의 발생과 근모의 착생량이 많으나 염류가 과다 하거나 과습한 토양에서 재배되는 인삼은 수염 뿌리와 근모의 발생량이 현저히 감소되어 수분 및 양분의 흡수가 저해되며 전체적인 생육은 위축된다. 주근의 상단에는 지하경(腦頭)이 있으며 역시 인삼 뿌리의 구성요소에 포함되나 이는 줄기에 속하는 부분이다. 지하경의 기 부에서는 부정근이 발생하여 자라는데 이를 수근(垂根)이라 하며 3년생 이후부터 발생한다. 오래된 산삼의 경우 다수의 수근이 발육하여 집합근상을 이루게 된다. 인삼의 주근과 지근의 상단부에는 가로로 몇 겹의 주름이 생겨 있는데 야생 인삼은 주름의 배열이 규칙적이나 재배인삼은 약 간 불규칙적이며 1년생 인삼의 뿌리에는 주름이 없고 2-3년생에서 부터 주름이 생기며 고년 근으로 갈수록 주름이 많아 진다. 인 삼의 뿌리에는 특수한 수축특성이 있는데 이 수축특성의 결과가 뿌리의 주름으로 나타나게 된다.
인삼 뿌리의 발육상은 년생에 따라서 각각 다른 양상을 나타내는데 각년생에 따르는 재배인삼의 근계형성 과정을 보면 다음과 같다.
① 1년생(묘삼:苗蔘)의 근계 가을에 파종(播種)한 인삼종자는 다음해 3월 중순경에 먼저 발근(發根)이시작되어 3월 하순에는 1.0-1.5Cm 내외로 신장되고 4월 상순에는 땅속에서 유아(幼芽)가 발아(發芽)하여 4월 중순경에 발아된 유아가 지상에 출현하며 5월 상중순 경에는 지근(枝根 )이 발생한다. 4-6월은 주근(主根)이 신장하는 시기이며 7-9월은 비대생장(肥大生長)을 하는 시기인데 이때 지근의 수는 30-40 개 정도로 증가되며 그 길이가 5Cm 이상 되는 것도 있다. 발생초기 어린 주근과 지근들은 수분이 많은 반투명체이므로 목질화(木質化) 된 주근 또는 지근과 구별하여 유주근(幼主根) 또는 유지근(幼支根)이라 하는데 어린 주근(幼主根)은 5월 중순 뿌리 기부로 부터 목질화되기 시작하여 6월 상순경에는 뿌리 끝 의 생장점 부분을 제외한 전체가 흰색(白色)을 띄는 주근이 된다. 대부분의 어린 지근(幼支根)은 수분을 잃고 떨어져 나가는데 일부의 유지근은 7월 중순경부터 목질화되어 4-5개 만이 백색 지근으로 남게 된다. 근모(根毛)는 어린 주근의 선단과 지근의 전면에 무수히 발생하여 수분과 양분을 흡수한다. 어린 주근과 지근에서 목질화가 진행됨에 따라 표피세포가 떨어져 나가는데 이때 표피세포에 붙어있는 근모도 함께 떨어져 나가는 한편 생장이 진행되는 뿌리의 선단부위에는 새로운 근모가 계속하여 발생한다. 1년생 묘삼(苗蔘)에 있어 근군(根群)의 수평적(水平的) 분포는 10cm 내외이며 수직적(垂直的) 분포는 20cm 범위이고 정상적으 로 성장을 완료한 묘삼의 근장은 16-18cm 정도가 되며 근중은 0.75gr 이상이 되어야 한다.
② 2년생 이후의 근계 인삼을 직파재배할 경우에는 1년생(苗蔘) 때에 발생되었던 지근에서 여러개 새로운 유지근이 발생하여 지근과 부지근을 이루 며 기초근계가 형성되므로 대체로 주근(胴體)은 은 경향이며 지근(脚部)과 부지근이 많고 비대하여 일반적으로 체형은 좋지 못하 나 뿌리의 수확량은 많다. 인삼을 이식재배할 경우에는 묘삼을 선별하여 우량한 체형의 묘삼만을 이식하며 특히 묘삼에 착생되어 있는 지근은 모두 제거 하여 이식하므로 이식후 주근의 선단에서 부터 1/4-1/3이 되는 부위에 유근이 발생하여 새로운 지근이 형성되며 3년근 이후에는 지근에서 다시 부지근이 발생하여 기초근계를 이루고 이를 토대로 하여 뿌리가 발달한다. 4년 및 5년생 인삼의 경우 뿌리의 발육이 완전하지 못하고 주근과 지근 및 부지근 등 뿌리의 각 부분이 균형을 이루지 못하여 상품가치가 적으며 6년생이 되면 비로소 체형이 완비되고 동체와 각부의 균형이 잘 이루어진 뿌리의 모습을 갖추게 된다. 대체 로 인삼의 뿌리는 3년생까지는 길이(從)로의 생장이 활발하나 4년생 이후 부터는 측면(橫)으로의 생장이 왕성하게 된다.
③ 6년생 이후의 근계 6년생에 이르면 뇌두도 비대하여 지는 한편 주근과 지근 및 부지근이 서로 균형을 이루게 되어 뿌리의 체형이 완성된다. 뿌 리의 전체 길이는 35cm 내외에 이르게 되며 주근(胴體)의 길이는 7cm, 직경은 3cm 내외가 된다. 개체당 뿌리의 무게는 약 80gr 정도이며 때로는 300gr 이상이 되는 개체도 있다. 7년생 이상에서는 뿌리의 비대 생장이 현저히 부진하게 되고 병에 대한 저항성이 감퇴되어 부패하기 쉬우며 또한 뿌리 생장의 균형이 파괴되는 한편 뿌리의 표피가 목질화되고 옹피(翁皮)가 발생하며 홍삼을 제조하면 내공(內空) 과 내백(內白)삼의 발생이 많고 색택이 불량하여 제품의 품질이 낮아지므로 6년생일 때에 수확하여야 한다. 인삼의 외견상 품질의 감정에 있어 체형은 가장 중요한 판정기준이 되는데 체형은 동체의 길이와 체형계수 그리고 각부의 발 달로 구성되며 우량 인삼의 기준은 동체의 길이는 7cm이상이며 체형계수는 40-50%이고 건실한 지근(脚)이 2-4개가 발달된 것이다 . 인삼의 체형계수는 체형계수(%)=(동체직경/동체길이)x100 식에 의하여 산출한다.
산 삼
산삼이라 함은 깊은 산중에 자생하는 야생인삼(野生人蔘)을 말한다. 우리 나라에서 인삼의 재배가 시작되기 이전에는 산에서 야생인삼을 채취하여 이용 하였으나 인삼의 수요가 증가됨에 따라 야생인삼 자원은 고갈되어 이의 채취가 어렵게 되고 증가되는 수요를 도저히 충족할 수 없게 되므로서 인삼의 재배가 시도되었다. 인삼의 재배가 시작된 이후 지금까지 이의 재배기술은 계 속 발전 되어 왔으며 또한 인삼재배자들에 의하여 때로는 의도적으로 또는 관습적으로 보다 생육이 왕성하고 빠르며 근의 형질이 나 수량이 우수한 개체의 선발이 계속되어 왔다. 현재 재배되고 있는 고려인삼과 야생인삼은 모두 동일한 Panax ginseng C. A. Meyer 이나 재배인삼과 야생인삼 간에는 생육속도 차이는 물론 경엽 및 근의 형태적인 차이가 현저한데 이는 인삼의 재배가 시작 된 이후 지금까지 오랜 기간동안 계속되어온 개체선발의 결과이다. 한편 미국인삼에 있어서는 재배인삼과 야생인삼간에 생육속 도 면에서는 약간의 차이가 나지만 경엽 및 근의 형태적인 차이는 뚜렸하지 않은데 이는 미국인삼의 재배역사가 130여년에 불과 하여 고려인삼에 비해 재배역사가 아주 짧고 따라서 선발의 강도가 크지 않았기 때문이다. 기록에 따르면 우리나라의 야생인삼은 제주도를 제외한 한반도의 전지역에 자생하였고 또한 채취되었다 하나 오늘 날에 와서 는 야생인삼은 거의 소멸되어 찾기 힘들며 깊은 산중에서 간혹 발견되고 있는 실정이다. 우리나라에서 산삼은 봄, 여름 그리고 가을에 채취한다. 봄철의 채취기는 묘절(苗節)이라 하며 인삼의 새싹이 지상에 출현하는 시기이다. 인삼 싹의 출현양상은 독특 하여 줄기가 완전히 구부러진 형태로 줄기의 구부러진 부분 부터 지상에 출현하므로 다른 일반 초류와는 쉽게 구분된다. 여름철 의 채취기는 단절 (丹節)이라고 부르며 인삼의 장과가 성숙하여 선홍색을 띄는 시기로서 일반 초류와는 비교적 쉽게 구분되고 발 견하기가 쉽다. 가을철의 채취시기는 황절 (黃節)이라 하며 인삼의 경엽이 황화되는 시기이다. 이 시기에는 대부분의 초목이 나엽지는 시기이므로 황화된 인삼의 경엽을 발견하기 쉽다.
산삼 즉 우리나라의 산간에 자생하는 야생인삼은 그형태가 재배인삼과는 현저한 차이를 나타내고 있는 바 그 형태적 특성을 재배인삼과 비교 요약하면 다음과 같다. (1) 산삼은 재배인삼에 비하여 식물체의 생육속도가 전반적으로 매우 완만하고 자생지의 환경에 크게 영향을 받는다. 재배인 삼의 경우 장엽 수는 매년 1매씩 증가되어 5년생 인삼의 장엽수는 평균 5매가 되나 산삼은 장엽수의 년근에 따르는 증가 속도가 재배인삼에 비해 현저히 느려서 4-5년생이 되어야 2매의 장엽이 출현하며 대체로 10년생 이상에서 장엽의 수가 3매로 늘어 나고 15년 내지 20년이 경과된 후에야 4-5매의 장엽이 착생하게 된다. (2) 산삼은 일반적으로 재배인삼에 비하여 소엽의 크기는 작고 잎의 두께는 얇으며 줄기도 가늘고 짧은 편이다. 잎의 뒷면은 은빛 광택을 띄며 소엽병이 엽병에 합주하는 부분은 재배인삼에 비해 더욱 팽대되어 있다. (3) 산삼은 꽃대의 길이가 재배인삼보다 현저히 짧으며 꽃 수나 결실된 장과의 수도 적고 장과의 모양은 재배인삼에 비해 더 욱 편형이며 그 크기도 작다. (4) 산삼은 재배인삼에 비하여 뇌두 길이가 긴 것이 중요한 특징중의 하나이며오래된 것은 6-9Cm 이상 되는 것도 있다. 또한 오래된 산삼의 경우 원뿌리 상부의 지하경 즉 뇌두부분에서 부정근이 발생하여 비대되므로서 다알리아 모양의 집합근상을 이루어 한줄기에 수개의 뿌리가 생기기도 한다. (5) 산삼은 재배인삼에 비해 뿌리의 발육이 극히 느리며 크기도 작다. 또한 세근에는 쫍쌀알 모양의 류상물(瘤狀物)이 많이 부착되어 있다. 산삼 뿌리를 종단하면 수(隋)라고 하는 중앙을 관통하는 관상부분의 면적이 크며 뿌리의 질은 재배인삼에 비해 매우 치밀하여 물에 끓여도 쉽게 불어 터지지 않는다.
산 양 삼
산양삼이란 야생인삼 즉 산삼에 가까운 품질을 갖는 인삼의 생산을 위해 산삼의 종자나 묘를 채취하여 산중에서 재배한 인삼 을 말하는데 이러한 산양삼 재배양식은 역사적으로 인삼의 재배가 시도되었던 초기의 인삼재배 방법과 유사할것으로 추측되나 이 를 고증할 수 있는 자료는 없다.
현재 실시되고 있는 산양삼의 재배양식은 다음 몇 가지의 범주로 나눌 수 있다. (1) 산삼의 종자나 유근을 채취하여 깊은 산중에 심는 것. (2) 산삼의 종자나 유근을 채취하여 산중에 재배하는 것. (3) 재배인삼의 종자나 유근을 산림중에 심는 것. (4) 산림중의 구삼포에 남은 종자 및 유근에서 자연발생하는 것.
이들 방법중에 (1)의 방법은 산삼의 종자나 묘를 채취하여 깊은 산중에 심어 두고 일체 인위적인 관리는 하지 않으며 다만 도 난등의 방지를 위하여 감시만을 하는 방법이다. (2)의 방법은 산삼의 종자나 묘를 채취하여 산중에 어느 정도의 재배환경을 조 성한 후에 재배관리하는 방법으로 우리나라의 강원도 지방에서 이러한 방법에 따르는 산양삼의 재배가 다수 행하여 지고 있다. (1)과 (2)의 방법으로 재배된 산양삼은 지상부 경엽 형태가 어느 정도 산삼과 유사하며 뿌리 형태도 뇌두가 길고 세근에 류상물 이 다수 부착되어 7-8년 생의 경우 산삼과 비슷한 형태가 되나 산삼에 비하여 경엽 및 뿌리의 생육속도는 현저히 빠르다. 중국의 만주지방에서는 (3)과 (4)의 방법으로도 산양삼을 재배하고 있다 하나 (3)과 (4)의 방법으로 재배된 삼은 엄밀한 의미 에서 산양삼이라고 할 수는 없으며 이러한 방법으로 재배된 삼은 그 형태도 산삼과는 다르게 된다.
수분과 인삼
우리나라 인삼 주산지의 년간 강수량은 1,200-1,300mm 정도이나 만주의 집안현은 790mm에 불과한 반면 일본의 도근현은 2,000 mm 정도로서 지역간에 심한 격차를 나타내고 있다. 인삼은 해가림 아래에서 재배되므로 인삼이 생육하는 상면토양의 수분은 강수량에 의한 직접적인 영향은 크지 않으며 해가림 의 가설 자재나 방법에 따르는 강우시의 누수정도, 인삼포의 경사도, 두둑의 폭과 높이, 상면토양의 물리적 성질, 토양을 구성하 는 모암의 종류, 토양 유기물함량 또는 지하수위의 고저 등에 의하여 좌우되며 강수량 자체는 인삼재배에 있어 결정적인 제한적 요인이 될 수는 없다. 인삼은 일반 양지성 식물들에 비하여 증산량이 아주 적고 위조점이 낮으며 비교적 가뭄에 잘 견디는 성질을 갖고 있다. 그러 나 인삼은 증산량이 적기 때문에 잎이 강한 광선에 노출되면 잎의 온도가 일반작물에 비해 현저히 높아지게 되는데 이러한 엽온 상승 현상은 인삼이 양지에서는 생존하지 못하는 원인 중의 하나가 될 것으로 고려된다. 임원십육지(林園十六志)에 "蔘性好水而惡濕"이라 하여 "인삼은 물을 좋아하나 과습은 싫어한다"라고 기 술하였는데 특히 인삼은 출아 이후 전엽이 진행되는 시기와 뿌리의 신장생장기에는 충분한 물을 필요로 한다. 그러나 과습한 토 양환경에서는 뿌리의 호흡이 억제되고 근모(根毛)가 발생하지 않으므로 각종 무기양분의 흡수가 저해되어 생육이 부진하게 되는 한편 병의 발생이 급증하게 된다. 인삼의 생육에 가장 적합한 토양수분의 상태는 토양의 보수력이 높아 한발시에도 수분의 공급이 계속하여 유지되는 한편 배수 가 양호하여 장마시에는과습상태가 되지 않고 통기성이 좋아야 한다. 인삼의 경엽과 뿌리의 생육에 가장 적합한 토양의 수분함 량은 포장용수량의 60%정도 이다. 인삼의 전체 생육기간중 토양수분에 가장 예민한 반응을 나타내는 시기가 유묘기이므로 특히 묘포기에는 적절한 수분관리가 가장 중요하다. 묘포의 토양수분을 정확히 관리하기 위하여는 묘포에 비가 새지 않도록 해기림을 두껍게 하고 인위적인 관수를 통하여 토양수분을 조절하여야 한다. 묘포나 본포에서 모두 발아기를 전후하여 소량의 비가 자주 오면 발아가 균일하게 되므로 아주 좋다. 뿌리의 신장 생장이 진행되는 5-6월에 토양수분이 부족하게 되면 뿌리 신장이 저해되므로 관수를 통한 철저한 수분 관리가 요구된다. 본포에 있어서는 출아에서 전엽이 진행되는 시기에 토양수분이 부족하게 되면 출아가 균일하지 못하고 전엽이 저해되어 잎의 면적이 좁아지며 뿌리의 신장생장기인 5-6월에 토양수분이 부족하면 뿌리의 신장이 억제되므로 적습을 유지할 수 있도록 하여야 한다. 그러나 7-8월 뿌리의 비대생장이 진행되는 시기에 장마로 인하여 강우량이 많고 토양이 과습하게 되면 일조의 부족으로 광합성이 감소되고 뿌리호흡이 저해되므로 비대생장이 억제되며 여러가지 병의 발생이 많아지게 된다. 따라서 이 시기에는 특히 배수에 유의하여 토양이 과습하게 되지 않도록 하여야 한다. 봄철과 8월 중순 이후의 강우는 인삼에 별로 피해를 주지 못하며 낙엽후의 강우는 거의 피해가 없으나 이른 봄에 눈이 녹은 물이 토양에 스며들어 과습하게되고 발아기에 땅이 얼었다가 녹기를 계속하게 되면 동해를 입기 쉬우며 잿빛무름병과 근부병의 발생이 많아 질 수 있다.
온도와 인삼
인삼은 음지성 식물로서 빛이 가장 중요한 생육제한 요소로 알려져 있는데 높은 온도조건에서도 역시 생육이 저해되는 저온성 식물로서 빛과 함께 온도는 또다른 하나의 중요한 생육제한 요인이 된다. 종자 발아를 위시하여 광합성, 호흡 및 수분과 양분의 흡수 등 주요 생리적 반응들은 모두 온도의 영향을 크게 받으며 대체로 섭씨30도 이상의 고온조건에서는 이들 생리적 반응이 억제되거나 생육에 불리한 방향으로 진행된다. 고려인삼은 북위34도 부근의 한반도 남단에서 북위48도에 이르는 러시아의 연해주지방에 까지 분포되어 있는데 인삼재배지 중 에 가장 위도가 높고 저온 지대에 속하는 만주 집안현의 년평균 기온은 섭씨4.7도이며 년중 최저 기온을 나타내는 1월의 평균기 온은 섭씨-25.7도인데 비해 일본의 도근현 대근도 인삼 재배지의 년평균 기온은 섭씨13.9도이며 1월의 평균기온은 섭씨-0.8도로 서 이들 두 인삼재배지 간의 년평균 기온의 교차는 최고 9.2도이고 최저 기온은24.9도에 이르는 큰 차이를 나타내고 있다. 그러나 인삼의 생육이 활발히 진행되는 5월에서 8월 사이의 인삼 생육기의 평균 기온은 만주의 집안현이 21.0도로서 가장 낮 고 한국의 금산이 22.6도로 가장 높으나 이들 두 지방 간의 생육기 평균기온의 교차는 1.6도에 불과하다. 따라서 년평균 기온이 나 최저기온은 지역간에 심한 교차를 나타내어도 인삼의 생육기인 5-8월의 평균 기온은 각 지역이 모두 21-22도의 범위로 제한되 어 있어 인삼생육기의 평균기온이 인삼재배에 있어서의 결정적 요소로 고려된다. 고려인삼 잎의 광합성 능력과 호흡량은 모두 온도에 따라 현저한 영향을 받는다. 섭씨17-18도 부근에서 인삼잎의 광합성량은 최대가 되며 25도 이상으로 온도가 높아지면 광합성량은 현저히 급격한 감소를 나타낸다. 또한 인삼잎의 호흡량은 온도가 높아 짐에 따라 증가하는데 20도 까지는 호흡량이 서서히 증가되나 25도 이상으로 온도가 높아지면 급격히 증가되며 15도에서 25도로 의 온도 상승에 따르는 인삼잎의 호흡계수 Q10은 1.65에 불과하나 20도에서 30도로 온도가 상승될 경우 Q10은 1.90 내외로 높아 진다. 따라서 온도에 따르는 인삼 잎의 광합성 능력과 호흡 그리고 전체적인 인삼의 생육상 등을 감안할 때 고려인삼의 생육 최 적 온도는 18도 내지 21도의 범위로 추정 된다. 봄철의 지온이 섭씨4-5도 정도가 되면 발아가 시작되고 출아와 전엽이 진행되는 시기에는 10도 내외로 기온이 안정되어야 하 며 출아 초기에는 어느 정도 내한성이 있으나 출아후 갑자기 기온이 낮아지면 생장이 정지되고 전엽에 지장을 초래하게 된다. 개화와 수정이 진행되는 시기에는 15도이상의 기온이 요구되며 장과의 성숙에는 20-25도 정도의 기온이 적당하다. 인삼은 가을에 지상부 경엽이 고사하는 시기로 부터 이듬해 봄에 다시 출아 전엽하는 기간 동안은 인삼의 지하경(腦頭)과 뿌 리는 물질의 축적은 전혀 없이 뿌리에 저장된 양분으로만 호흡한다. 따라서 이 기간중에 지온이 높으면 호흡이 증가되어 저장양 분의 소모가 많아 지므로 기온이 높은 남부지방 보다 기온이 낮은 북부지방이 그리고 기온의 교차가 적은 해안지방보다는 기온의 일교차가 큰 내륙지방이나 지대가 높고 찬 고냉지가 인삼재배에 더욱 적합하다. 겨울동안 지하경(뇌두)의 신아는 휴면상태로서 월동중의 자연적인 저온처리로 휴면이 타파되어 봄에 출아하게 된다. 인삼의 뿌리 및 뇌두는 극히 내한성이 강하여 -40도에서 도 동해(凍害)를 받지 않으나 해빙기 내지 발아 초기에 한난(寒暖)의 차가 심할 경우 동해의 위험이 크므로 주의하여야 한다. 인삼속 외의 인삼식물
한방에서 사용되고 있는 생약재 중에는 인삼속(Panax屬)에 속하는 식물이 아니면서도 "삼"(參 혹은 蔘)이라는 명칭 을 갖는 약용식물이 많이 있다. 이들 약용식물들은 모두 뿌리를 약용으로 사용하며 약효가 뚜렸하고 개중에는 뿌리 모양이 인삼 과 비슷한 것도 있으며 인삼의 대용품으로 쓰이는 것도 있어 삼이라는 명칭이 붙여 졌다고 한다. 이들 중 중요한 것만 가려 소 개하면 다음과 같다.
1) 시베리아삼(Acanthopanax centicosus Harms) 소련에서는 시베리아삼이라고 부르나 우리나라 이름은 가시오가피 나무이며 두릅나무과의 낙엽관목 식물로서 인삼과는 같은 과의 식물이고 줄기와 뿌리에는 사포닌이 함유되어 있다. 우리나라에는 추풍령, 광릉 및 강원도 이북에 분포되어 있으며 소련의 시베리아 동남부 지역에도 자생하는데 소련에서는 이를 강장제로 이용한다고 한다. 가시오가피 나무는 높이가 2-3m 정도로서 가지는 많지 않으며 3-5매의 타원형 내지 장타원형의 소엽으로된 장상복엽이 줄기에 호생하고 가지의 끝에는 산형화서가 착생한다.
2) 고삼(苦參, Sophora angustifolia Kitakawa) 콩과의 낙엽관목식물로서 높이는 1-3m이며 뿌리는 황색으로 쓴 맛이 난다. 종자로 번식하며 뿌리에는 근류가 착생된다. 가을 에 뿌리를 수확하여 약재로 사용하며 건위, 정장 및 이뇨효과가 있다.
3) 현삼(玄參, Scrophularia ningpoensis Hemsley) 현삼과의 다년생 초본식물로서 원삼(元參) 혹은 흑삼(黑參)이라고도 한다. 줄기는 1.5m 내외이고 네모꼴로 각이져 있으며 가 지는 많지 않고 곧게 자란다. 잎은 난형 또는 협난형으로 줄기에 대생하며 지하부에는 집합상의 괴근을 형성 한다. 뿌리수확시 에 뿌리 상단부의 묘두를 채취하거나 작은 뿌리를 골라서 묘근으로 번식하며 종자번식도 가능하나 당년의 수확은 어렵다. 이식 한 해의 가을에 괴근을 채굴하여 씻은 후에 쪄서 말려 약재로 사용한다. 현삼은 해열, 강심 및 소염작용이 있다.
4) 권삼(拳參, Polygonum bistoria L.) 자삼(紫參) 혹은 초하거(草河車)라고도 하며 여뀌과 다년생 초본식물 이다. 근경이 비대되며 줄기는 직립으로 50-90cm 이고 잎은 타원 내지 피침형이며 엽병이 길고 총생한다. 4-7월에 근경을 채굴하여 약재로 사용하는데 근경은 쓴 맛이 나며 유독성 이 다. 학질, 간질, 뱀 및 독충의 해독과 지사 및 이질의 치료에 사용한다. 5) 사삼(沙參, 더덕, Codonopsis lanceolata Traut) 도라지과 다년생 덩굴성 초본식물이며 방추형의 괴근을 약용 혹은 식용으로 쓴다. 초장은 1-1.5m 이고 줄기의 각 마듸에는 3 -4매의 피침형 잎이 윤생하며 줄기를 절단하면 유백색의 액체가 나온다. 우리나라 각지의 산야에 자생하며 재배하기도 한다. 종자를 파종하여 육묘 이식하며 해가림을 설치하여 반음지에서 재배하는 것이 좋다. 이누린이 주성분이며 사포닌도 함유되어 있 고 진해와 거담의 효능이 있다.
6) 만삼(蔓參, Codonopsis pilosula Nannfeld) 당삼(黨參)이라고도 하며 도라지과의 다년생 초본식물 이다. 줄기는 덩굴성으로 길고 가지가 많으며 잎은 기부가 넓은 편란 형이고 줄기에 대생 혹은 호생하며 뿌리를 채굴하여 약재로 사용한다. 폐질환의 치유와 진해, 거담, 건위 및 이뇨 등의 효능이 있다.
7) 남사삼(南沙參, Adenophora stricta Miguel) 도라지과의 다년생 초본식물 이다. 초장은 60-100cm로서 직립하며 줄기에는 백색의 가는 털이 밀생하고 란형 혹은 타원형 잎 이 줄기에 호생한다. 뿌리를 채굴하여 약재로 쓰며 폐질환의 치유에 유효하고 진해, 거담의 효능이 뚜렸하다.
8) 상당삼(上黨參, Codonopsis tangshen Oliver) 천당삼(川黨參) 이라고도 하며 도라지과 다년생 초본식물로서 줄기는 덩굴성 이다. 잎은 란상 피침형으로 엽연은 톱니모양이 며 잎자루가 길고 줄기에 대생한다. 종자번식으로 육묘하여 본포에 이식한 후 덕을 설치하여 재배한다. 뿌리를 채굴하여 약재로 사용하며 폐질환의 치유에 유효하고 진해, 거담의 효능이 있다.
9) 단삼(丹參, Salvia miltriorriza Bunge) 자단삼(紫丹參)이라고도 하며 광대나물과 다년생 직립 초본식물로서 초장은 25-70cm 이며 5-7매의 타원형 내지 란형의 소엽으 로 된 우상복엽이 줄기에 대생한다. 뿌리나누기법으로 번식하여 재배하며 뿌리를 채굴하여 약재로 사용한다. 월경불순 의 치유 와 해열 및 소염 등의 효능이 있다.
10) 자삼(紫參, Salvia japonica Thumb) 개배추 혹은 붉은배암차조기라고 부르기도 하며 광대나물과 다년생 초본식물이다. 형태는 단삼과 비슷하고 뿌리를 채굴하여 약재로 사용하며 약효도 단삼과 유사하다.
11) 명당삼(明黨參, Changium smyrnioides Wolff) 산형과의 숙근성 다년생 초본식물로서 줄기는 직립하며 줄기 정단에 복산형화서가 착생하고 잎은 2-3회 복엽으로 엽병이 길고 뿌리에서 직접 나온다. 직파재배 또는 육묘이식 재배하며 뿌리를 수확하여 약용으로 사용한다. 자양 강장제, 폐기능강화, 진 해거담 등의 효능이 있다.
12) 태자삼(太子參, Pseudostellaria rhapharorrhiza Pax) 해아삼이라고도 하며 석죽과의 다년생 초본 식무로서 지하부에 괴근을 형성 한다. 초장은 7-15cm 이며 줄기 정단부에는 란형 의 잎이 4매 윤생하고 줄기의 중하부에는 피침형의 잎이 4-5쌍 대생한다. 온난다습지가 적지며 직사일광은 싫어한다. 중국에서 는 육묘 이식재배하며 괴근을 수확하여 약재로 사용한다. 폐질환 및 해소 등의 치료약으로 쓰며 익혈, 생진의 효능이 있고 인삼 의 대용으로 쓰인다.
13) 북사삼(北沙參, Glehnia littoralis Fr.Schmidt) 내양삼(萊陽參), 해사삼(海沙參) 또는 은조삼(銀條參) 이라고도 하며 산형과 다년생 초본식물로 초장은 30cm 정도이며 지하경 이 신장하고 가늘고 긴 원주형 뿌리가 발달한다. 해안지방 사질토 내지 사질양토가 적합하고 종자로 번식하며 봄이나 가을에 뿌 리를 수확하여 약재로 사용한다. 폐질환과 해소 등의 치유에 유효하다.
14) 미삼(尾參, Polygonatum officinale Allioni) 옥죽(玉竹) 혹은 산미삼(山尾參)이라고 부르기도 하며 백합과의 다년생 초본 식물 이다. 줄기는 직립하며 초장은 약 40cm정 도 이고 지하에는 수평으로 근경이 발달한다. 직사 일광을 싫어하고 산림의 그늘에 자생한다. 중국에서는 근경을 채취하여 5cm 길이로 절단하여 이식재배하며 봄 혹은 가을에 근경을 채굴하여 약재로 사용한다. 자양강장제로도 사용하며 갈증, 해소, 허열 등의 치유에 이용한다.
인삼속(Panax속)의 인삼식물
인삼속 중에는 모두 8개 종의 인삼식물이 있는데 이들 중 2개 종은 북미대륙 북동부 지방에 그리고 6개 종은 동부 아시아대륙 에 분포되어 있다. 동부 아시아대륙에 분포되어 있는 6개 종의 인삼은 다시 뿌리의 비대와 지하경의 발달형태에 따라서 뿌리가 비대해 지고 지 하경이 직립하는 4개 종과 뿌리의 비대가 일어나지 않고 지하경은 수평으로 형성되는 2개 종의 두 군으로 나누어 진다.
1) 미국삼(美國蔘, American ginseng) 학명은 Panax quinquefolius L. 이며 미국의 남부 앨러배머와 조지아주 중부지방에서 북쪽으로는 캐나다의 퀘벡주까지 그리고 동부 해안지방에서 서쪽으로는 중부 미시시피강과 북부 캐나다의 마니토바주 까지 분포되어 있다. 미국삼의 뿌리는 방추형의 주근과 주근의 선단부에 지근이 발생하여 각부를 이루고 있는데 대체로 주근은 고려인삼에 비하여 가늘고 긴 편이나 지근의 발달은 왕성하지 못하다. 지하경의 길이는 고려인삼과 비슷하나 지하경의 비대가 빈약하며 줄기의 길 이는 30-50Cm정도 이다. 잎은 대체로 5매의 소엽으로된 장상복엽이 줄기의 정단에 4-5매가 윤생하며 소엽은 피침형으로서 엽연 은 톱날을 이루고 있으며 잎의 끝은 뾰죽하다. 성숙된 장과는 선홍색을 띄며 장과 내에는 1-3개의 종자가 들어 있다. 미국삼 중 야생인삼(산삼)의 경우 전반적인 식물체의 생육속도는 재배인삼에 비해 완만하나 지상부 경엽의 형태는 재배인삼과 별로 차이가 없다. 그러나 야생인삼의 지하경은 비교적 길고 오래된 것은 지하경 부위에서 다시 부정근이 발생하여 집합근상을 이루기도 한다. 미국인삼은 오래 전부터 미국 인디언들에 의하여 약으로 사용되었다고 하나 현재는 재배인삼이나 산야에서 채취한 야생인삼을 전량 홍콩을 중심으로 동남아에 수출하고 있다.
2) 미국왜삼(美國倭蔘, Dwarf ginseng) 학명은 Panax trifolius L. 이며 캐나다의 동부지방인 Prince Edward 섬에서 부터 서쪽으로 마니토바 까지 그리고 남쪽으로는 미국의 조지아주와 앨러배머주의 북부지역 까지 분포되어 있으며 산림과 습지에 자생한다. 미국왜삼의 식물체는 미국삼에 비해 매우 작으며 뿌리도 작고 구형이다. 줄기의 길이는 10-20cm로서 가늘고 소엽은 장타원형 으로 3-5매 이며 장과는 성숙하면 황색을 띈다. 미국삼보다 추위에는 더욱 강하여 미국왜삼 자생지의 북방한계는 북쪽으로 더 확대되어 있다. 미국왜삼은 약용으로는 쓰이지 않는다.
3) 고려인삼(高麗人蔘, Korean ginseng) 학명은 Panax ginseng C. A. Meyer 이며 제주도를 제외한 한국의 전 지역과 중국 북동부 장백산맥을 중심으로 하는 만주지방 그리고 소련의 연해주 지역의 일부에 분포되어 있는데 만주지방과 소련 연해주 지역의 일부는 우리나라의 삼국시대 고구려의 영 토였던 점을 감안하면 이의 고려인삼이라는 호칭은 당연 하다. 현재 고려인삼은 한반도의 전 지역과 장백산맥을 중심으로한 중 국의 북동부지역 길림성과 요녕성 그리고 소련의 연해주 일부 지역과 일본의 시마네 (島根), 후쿠지마(福島) 및 나가노(長野)현 의 일부 지방에서 재배되고 있다. 고려인삼은 가장 일반적인 재배종 인삼으로서 재배면적이 가장 넓으며 재배역사도 제일 오래 되었다. 고려인삼은 재배종 인 삼 중에서 식물체의 전반적인 생육상이 가장 왕성하고 뿌리의 비대생장도 빠르며 특히 직파재배를 할 경우에는 지근의 발생이 많 다. 지하경은 비대하여 구형 내지 편구형을 이루며 줄기 길이는 40-50cm 이고 줄기 정단에 5매의 소엽으로 된 장상복엽이 4-5매 윤생한다. 장과는 성숙하면 선홍색을 띄나 황색 혹은 등황색을 띄는 종류도 있으며 장과에는 2개 내외의 종자가 들어있다. 고 려인삼의 약효는 재배종 인삼 중에서 가장 우수한 것으로 공인되고 있다. 야생종 고려인삼(산삼)은 재배종에 비해 생육속도가 극히 완만하고 줄기는 가늘며 지하경은 비대되지 않고 긴 것이 특징이다. 뿌리 발달과 비대도 극히 완만하며 뿌리는 대체로 짧고 지근의 발달이 많다. 오래된 야생인삼은 지하경 에서 부정근이 다수 발달하여 집합근상을 이루기도 한다.
4) 삼칠삼(三七蔘, Sanchi ginseng) 학명은 Panax wangianus Sun 이며 인삼삼칠(人蔘三七), 산칠(山漆), 금불환 (金不換) 혹은 전칠(田七)이라고 부르기도 한다. 이시진(李時珍)이 저술한 본초강목에는 "山漆"을 원명(原名)이라 하였고 외상을 치료하는 효능도 있으며 뿌리에서 옷 (漆)과 같은 점액물질이 나오므로 산칠이라 한다 하였다. 또한 "金不換"이라는 명칭은 금으로도 살 수 없는 귀중한 약재(藥材)라는 뜻에서 붙여진 이름이라고 한다. 삼칠삼은 중국의 사천성(泗川省) 서부 고산지대, 운남성(雲南省), 호북성 (湖北省), 광서성(廣西省) 그리고 인도와 월남의 북 부 지역에도 분포되어 있다. 중국의 운남성에서는 삼칠삼이 재배되고 있는데 특히 운남성 문산지방 (文山地方)의 생산품이 가장 우수한 것으로 알려져 있으며 유명한 운남백약 (雲南白藥)의 주원료로 사용한다. 삼칠삼은 다년생 음지성 초본식물로서 지하경은 짧고 직립이며 소엽은 타원형, 도란형 혹은 피침형으로 잎 끝은 뾰족하고 엽 연은 세밀한 톱니모양을 이루고 있다. 줄기의 정단에는 3-4매의 장상복엽이 윤생하는데 장상복엽은 통상 5매의 소엽으로 되어 있다. 장과는 신장형으로서 성숙하면 홍색을 띄며 2개의 종자가 들어 있다. 삼칠삼의 종자는 4년생에서 채종하는데 10-11월에 파종하여 1년간 육묘하며 파종한 다음해 11월에 묘를 채굴하여 본포에 이식 한다. 삼칠삼 역시 직사일광 하에서는 고사(枯死)하므로 해가림을 설치하여 재배하여야 하며 이식후 3년 가을 혹은 겨울에 뿌리 를 채굴하여 세근을 제거하고 씻어 말려 약재로 사용한다.
5) 히마라야삼(Himalayan ginseng) 학명은 Panax pseudoginseng Wall 이며 네팔, 인도의 동북부, 버마의 북부 및 티베트의 남동부에 분포되어 있다. 소엽은 난 타원형으로 잎의 주변은 톱니 모양을 이루며 5매의 소엽으로된 장상복엽이 줄기 정단에 윤생한다. 또한 줄기 정단에 착생하는 화경은 상부에서 분지되어 한대의 화경에 2-3개의 산형 화서가 생긴다. 지하경은 직립이며 지하경의 기부에 부정근이 착생하여 다알리아 모양으로 집합상 괴근군이 형성된다.
6) 강삼(薑蔘, 薑蔘三七, Ginger ginseng) 학명은 Panax zingiberensis Wu et Feng 이며 중국 운남성 남동부 지방에만 분포되어 있다. 지하경은 직립으로서 짧고 굵으 며 지하경 아래에 괴근이 착생 하고 줄기의 정단에는 5매의 소엽으로된 장상복엽이 윤생한다.
7) 죽절삼(竹節蔘, Japanese ginseng) 학명은 Panax japonicus C. A. Meyer 이며 일본 북해도(北海島) 남부에서 구주(九洲) 북부에 이르는 일본열도와 중국의 절강 성, 호남성, 귀주성, 운남성 및 사천성의 중서부 지방 그리고 북부 인도와 네팔에 이르는 넓은 지역에 분포 되어 있다. 죽절삼은 지하경이 수평으로 발달하며 대나무 모양으로 짧은 마듸들을 이루고있어 죽절삼이라 하였다고 한다. 줄기의 정단에 는 5매의 소엽으로된 장상복엽이 윤생하며 화경이 착생하는데 화경은 상부에서 분지되어 하나의 화경에 여러개의 산형화서가 생 기게 된다. 죽절삼은 약용으로의 가치는 거의 없다.
8) 주아삼(珠兒蔘, Pearl ginseng) 학명은 Panax major (Burkill) Ting 이며 중국 서부 선서성, 감숙성, 사천성 그리고 운남성의 북부지방에 분포되어 있다. 지하경은 수평으로 발달되어 있고 죽절삼과 같이 마듸를 이루는데 마듸 사이는 가늘고 길며 마듸부분은 비대되어 길이 2-2.5c m, 직경 1.5-2cm의 불규칙적인 마름모꼴을 이룬다. 줄기 정단에는 통상 5매의 소엽으로된 장상복엽 3매가 윤생하며 소엽은 타원 형 내지 난타원형으로 엽연은 톱니모양 이고 끝은 뾰족하다. 일반적으로 겨울에 근경을 채굴하여 표피를 제거한 후에 그대로 말 리거나 끓는 물에 쪄서 말려 약재로 사용한다.
인삼육종의 특수성
인삼은 종자를 파종하여 채종이 가능하게 되기 까지에는 최소한 3년의 재배 기간이 소요되나 인삼의 생육상 및 뿌리의 형질 등을 조사하여 우량개체를 선발하고자 할 때에는 5년 내지 6년의 기간을 요한다. 그러므로 가장 단순한 계분리육종법에 의하여 인삼의 품종을 육성하고자 할 경우에도 개체 및 계통의 선발과 선발계통의 생산력검정 및 적응성검정에 약 36년이 소요된다. 더 욱이 교잡육종법을 통하여 새로운 품종을 육성하고자 할 경우에는 교배 이후 F1과 F2의 육성 및 선발에 12년을 요하며 유전형질 고정과 선발계통의 생산력검정에 48년 이상이 소요되므로 도합 60년 이상의 오랜 기간이 필요하게 된다. 한편 인삼의 종자생산량은 6년 동안 계속하여 3회를 채종한다 하더라도 1개체 당 120립 미만으로서 육성된 새로운 품종을 농 가에 보급할 수 있도록 종자를 증식하는 데에 역시 18년 이상이 소요된다. 따라서 인삼의 경우 육종의 시작에서 신품종 육성과 보급에 이르기 까지에는 최소한 54년에서 78년 이상의 오랜 기간이 요구되므로 인삼의 품종육성이 어려우며 특히 교배육종법을 통한 신품종의 육성은 극히 어려워 우리나라에서는 지금 까지도 육성된 인삼의 품종이 없는 형편이다. 인삼의 꽃은 암술과 수술을 함께 갖춘 양전화로서 자화수분을 원칙으로 하나 개화후 24시간이 경과된 다음에 수술의 꽃가루가 비산하는 자예선숙형이며 충매 또는 풍매로 자연교잡이 일어나고 자연교잡율은 11-27% 로서 비교적 높은 편이다. 그러나 인삼 은 해가림 아래에서 재배되므로 바람에 의한 꽃가루의 비산이 적고 실제적인 자연교잡율은 비교적 낮아 대부분 자화 수분에 의하 여 종자가 형성된다. 또한 인삼의 재배는 지역적으로 상당히 제한되어 있으며 재배지역 내에서는 대체로 혼계상태이므로 일반작 물에 비하여 유전형질의 변이 폭이 좁고 유전인자의 다양성이 아주 적어 신품종의 육성을 위한 유전자의 자원이 극히 제한되어 있다. 인삼의 신품종 육성에 있어 뿌리 수확량의 증대나 품질의 향상도 중요하나 내병성 유전자의 도입에 의한 내병성 품종의 육성 역시 가장 중요시되는 육종 목표 중의 하나이다. 그러나 인삼은 내병성 유전인자의 자원이 다양하지 못할 뿐 아니라 내병성 유 전자를 도입하기 위하여는 수대에 걸쳐서 여교잡과 선발을 병행하여야 하는데 수십년의 기간이 소요되므로 실제적으로는 불가능 하며 아직은 여교잡법에 의하여 내병성 품종이 육성된 바 없다. 인삼은 한 세대의 경과에 4-6년이 소요되나 아직은 적절한 세대단축 방법이 구명되지 못하고 있어 세대단축이 불가능하다. 인삼은 일반 작물들과는 달리 그 생육주기가 정확하고 또한 고정되어 있어 온도등 재배환경의 조절이나 생장 조절 물질 등의 처 리에 의한 생육주기의 조절이 불가능하므로 아직은 합리적인 인삼의 세대단축 방법이 없다. 인삼은 재배환경에 따르는 생육상의 변이가 크므로 유전형질의 선발에 어려움이 많다. 관행 해가림에 의한 재배의 경우 인삼 의 생육상은 전행(前行)과 후행(後行) 간에 아주 큰 차이를 나타내며 개량 해가림의 경우에는 해가림의 구조나 투광율에 따라 인 삼의 생육상은 역시 현저한 차이를 나타낸다. 또한 토양 중의 양분상태는 물론 토양의 수분상태와 통기성 그리고 경도(硬度)등 의 물리적 조건에 따라서도 역시 인삼의 생육상은 큰 변이를 나타 낸다. 따라서 인삼은 유전적인 변이에 비하여 환경에 따르는 변이가 아주 크게 나타 나므로 특히 양적인 유전형질의 경우 유전형질의 정확한 선발이 극히 어렵다. 인삼의 신품종을 육성하기 위하여 고려인삼과 미국인삼 간의 종간교배가 근년에 와서 시도되고는 있으나 고려인삼에 비하여 미국인삼의 개화기가 1개월 이상 늦어 교배에 어려움이 따르며 지금까지 시도된 종간잡종은 모두 잡종 2대에서 모두 불임이 발생 하였다. 따라서 종간잡종에 따르는 불임의 원인을 밝히고 이의 해소방안을 구명하지 못하는 한 종간잡종에 의한 인삼품종의육성 은 사실상 불가능 하다. 약배양 혹은 화분배양으로 반수체를 육성하고 육성된 반수체를 다시 배수체로 변환시킬 경우 유전형질의 고정이 용이할 뿐 아 니라 육종에 소요되는 년한을 현저히 단축할 수 있어 일반 작물의 육종에는 많이 이용되고 있다. 인삼의 경우에 있어 품종의 육 성에 소요되는 기간이 길다는 점이 가장 큰 문제점이므로 약배양이나 화분배양을 이용하는 육종방법이 극히 효율적이라 하겠으나 인삼의 약배양이나 화분배양은 아직 성공된 바 없어 인삼의 육종에는 이용되지 못하고 있다. 인삼의 경우 새로운 품종의 육성도 중요하나 육성된 품종의 보급을 위한 종자의 증식 역시 오랜 기간이 소요되므로 어려운 점 이 많다. 인삼의 대량 번식방법의 일환으로 줄기 혹은 엽병을 삽목하는 영양번식 방법들이 시험된 바 있다. 인삼의 엽병이나 줄기를 삽목하고 옥신계의 생장조절물질을 처리하면 다수의 부정근이 발생하며 그중 1-2개의 부정근은 배대하여저서 묘삼의 형태 를 갖추게 되나 지하경과 신아가 발생되지 않아 당해년에서 생육이 끝나게 된다. 따라서 인삼의 신아형성 기작이 구명되기 전에 는 영양번식에 의한 인삼의 번식은 불가능하다.
인삼의 교잡육종법
서로 다른 유전형질을 갖는 품종 혹은 계통들 간의 교잡에 의하여 생긴 잡종 후대에서 우량한 변이를 선발하여 이를 유전적으 로 고정시키는 육종방법 이다. 인삼의 경우 형질의 변이 폭이 크지 않고 유전자의 자원이 다양하지 못하며 한 세대 경과에 장기 간이 소요되므로 계통육종법이 효과적 이다. 또한 내병성을 위시한 특정 유전인자의 도입을 위한 여교잡육종법도 인삼의 육종에 효용성이 높을 것으로 기대된다. 교잡육종법을 이용하여 품종을 육성하기 위해서는 다양한 유전자원의 수집이 선행되어야 보다 적합한 교배모본의 선정이 가능 하며 또한 각 형질의 유전 현상을 파악하므로서 효율적인 육종작업이 가능하게 된다. 한편 분리세대에서의 개체선발에 정확성을 기하기 위하여는 유전자형의 표현이 환경의 영향을 크게 받지 않아야 하는데 관행 해가림 아래에서는 재식위치 간에 인삼의 생 육 차이가 크게 나타나므로 교잡육종 시에는 환경변이를 적게 하기 위하여 후주연결식이나 지붕식 개량해가림을 설치하여야 한다.
(1) 계통육종법(系統育種法) 육종목표에 맞추어 선정된 모본을 교배하여 잡종1대(F1)를 만든다. 이를 다시 자화수분하면 유전형에 따라 표현형이 분리하 게 되는데 잡종의 분리세대인 잡종2대(F2) 이후부터 개체선발과 선발된 개체별로 계통재배를 계속하며 계통 간의 비교로 우열을 판별하고 선발 고정시키면서 순계를 만들어 가는 육종 방법을 계통육종법이라 하며 다음과 같은 단계로 품종을 육성한다.
(가) 잡종1대 육성 선정된 교배양친은 인접하여 열별로 식재하여야 하며 교배양친중 모본은 개화전 5일경 화서의 중앙부 꽃망울을 솎아낸 후 봉 지를 씌운다. 개화 1-2일 전 모본의 화서에 씌운 봉지를 벗기고 핀ㅅ으로 꽃잎을 열어 수술을 모두 제거한 후 다시 봉지를 씌운 다. 개화 후 2일경 수술이 터지기 시작할 때 부본의 수술을 핀ㅅ으로 집어 모본의 제웅한 소화의 암술에 수정시킨 후 다시 봉지 를 씌워 둔다. 교배를 통하여 얻은 잡종1대 종자는 5행 10열로 1본식하여 개체군별로 재배하며 4년생에서 자화수분으로 채종하여 잡종2대 종 자를 얻는다. 채종 시에는 화서의 중앙부를 적과하여 균일하고 충실한 종자를 얻을 수 있도록 하여야 분리세대에서 종자의 크기 에 따르는 생육차이를 배제할 수 있다. 한편 잡종1대의 생육을 조사하여 목적하는 형질의 유전현상을 구명하는 한편 조합능력검 정을 수행한다.
(나) 분리세대(F2-F5) 잡종2대에서는 잡종1대에서 개체 별로 채종된 종자를 개체군으로 하여 재배하며 개체선발을 실시하고 특성검정시험을 병행한 다. 잡종3대에서는 잡종2대에서 선발된 개체를 각각 하나의 계통으로 하여 계통 재배를 하며 계통 및 개체선발을 병행하고 특 성검정시험도 동시에 실시한다. 잡종4대 및 5대에서는 계통재배를 하여 계통선발과 개체선발을 병행하며 특성검정과 생산력검 정 예비시험을 실시한다.
(다) 선발세대(F6 이후) 잡종6대에 이르면 어느정도 유전적 고정단계에 들어 가게 되므로 계통선발을 위주로 하여 선발하며 특성검정과 생산력검정을 실시한다. 잡종7대 이후에는 순계분리법에서와 같은 방법으로 선발하며 특성검정과 생산력 및 적응성 검정을 실시하는 한편 유전적 고정 도를 검사하고 종자를 증식하면서 품종으로 육성해 나간다.
(2) 여교잡육종법(戾交雜育種法) 여교잡육종은 내병성과 같이 소수의 유전자가 관여하는 우량형질을 다른 우량품종에 도입하고져 할 때 또는 2개 품종에 나누 어져 있는 양적형질을 하나의 새로운 품종에 종합하고져 하거나 몇개의 품종에 분산되어 있는 각종 형질을 모두 갖는 신품종을 만들고져 할 때 이용되는 육종방법으로 인삼의 경우 내병성 품종의 육성에 가장 효용성이 높을 것으로 고려된다. 여교잡육종을 위하여는 먼저 우량 품종이나 계통에 도입하고져 하는 특정 형질의 품종을 교배하여 얻은 종자로 잡종1대를 육 성한다. 도입대상 특정 형질이 우성일 경우에는 잡종1대에서 특정 형질이 표현되므로 특정 형질을 갖는 우량개체를 선발하여 다 시 우량품종에 여교잡을 실시하면 되나 특정 형질이 열성일 경우에는 잡종1대에서 특정 형질이 나타나지 않으므로 잡종1대를 자 식한 후 잡종2대에서 특정 형질을 갖는 우량개체를 선발하고 이를 우량품종에 여교잡한다. 수대에 걸쳐 선발과 우량품종에의 여 교잡을 반복하여 실시하면 특정 형질을 갖는 우량품종으로 고정되어 목적하는 품종이 육성된다.
인삼의 생육주기
인삼은 정확한 생육주기를 갖고 있으며 일반작물과는 달리 생육주기가 고정되어 있어 인위적인 조절은 거의 불가능 하다. 일 반작물의 경우에는 온도, 일장 또는 식물의 영양상태를 조절하므로서 발아를 위시하여 영양생장과 생식생장의 시기와 과정 등을 인위적으로 조절할 수 있으나 인삼에 있어서는 각종 생육현상의 인위적인 조절이 극히 어렵거나 불가능 하다. 종자나 지하경의 주아(主芽)는 4월 상순에 발아하여 4월 중순경에 지상부에 출현하고 5월 상순에는 경엽의 전개가 완료되는데 일단 경엽이 출현전개된 후에는 고정불변으로 생육도중 병, 해충 또는 기계적인 상해를 받아 손상되어도 회복되거나 재생되지 않는다. 불완전한 휴면타파나 눈의 기계적 상해 등으로 인하여 이 시기에 발아되지 못하게 되면 다시 휴면이 유발되어 1년이 경 과된 후에 발아하며 어떠한 처리로도 5월이나 6월에 발아하게 할 수는 없다. 특히 지하경의 주아는 기계적인 상해나 전년도 주아 내의 경엽형성의 부진 혹은 불완전한 휴면타파 등의 이유로 4월 중순까지 출아되지 못할 경우 지상부 경엽이 없는 상태로 1년을 지나게 되는데 이러한 인삼을 면삼(眠蔘)이라 한다. 따라서 면삼은 1년 동안을 뿌리에 저장된 양분 만을 소모하면서 경과하게 되므로 현저한 생육상의 손실이 초래된다. 종자나 지하경의 주아에 지베렐린을 처리할 경우에는 발아기를 어느정도 앞당길 수는 있으나 경엽의 신장과 발육의 균형에 이 상이 초래될 수 있어 이의 이용은 제한적이며 이종간(異種間)의 교배를 위한 개화기의 조절 등에 이용될 수 있다. 고려인삼의 우리나라와 일본에서의 개화기는 5월 중순이며 미국인삼과 만주 지방에서의 고려인삼의 개화기는 6월 상.중순 이 다. 우리나라에서 보다 중국 길림성에서의 고려인삼의 개화기가 20일 정도 늦은 것은 기온의 차이에 기인하는 결과로서 온도의 조절에 의하여 다소 간의 개화기 조절은 가능하나 근원적인 조절은 불가능하다. 장과의 수확 이후 배의 발육이 계속되지 못하고 억제될 경우에는 휴면이 유발되는데 일단 휴면이 유발된 후에는 1년이 경과된 후에야 배의 발육이 재개 될 수 있으며 휴면기간 중에는 어떠한 방법으로도 배의 생장을 유도할 수 없다. 또한 종자의 배가 후 숙이 완료된 후 또는 1년생 이상의 인삼에서 지상부 경엽이 고사된 후 지하경의 주아는 휴면상태로 되며 저온처리를 통한 휴면타 파 에 의하여 발아가 가능하게 되나 저온처리의 시기가 늦어 지거나 저온처리중간에 고온장애, 건조, 호흡억제 등의 장애가 발생 할 때에는 휴면은 타파되지 않으며 한해가 경과된 후에 다시 저온처리를 시작하여야 한다. 인삼의 생육 과정중에 발생하는 각종 휴면현상은 항상 1년의 단위로 지속되며 휴면기간은 고정되어 있으므로 휴면기간의 인위적인 단축이나 조절은 불가능하다.
인삼의 순계분리 육종법
인삼은 한 세대의 경과에 소요되는 년한이 길며 유전자의 자원이 다양하지 못하고 환경에 대한 변이가 크므로 선발에 많은 어 려움이 따르며 종자의 증식 속도가 아주 늦고 종간잡종, 약배양 또는 영양번식 등의 육종에 이용될 수 있는 보조적 수단들은 아 직 구명되지 않았다. 따라서 인삼의 육종에 적용할 수 있는 육종방법은 일반작물에서와 같이 다양하지 못하고 제한적이 될 수 밖 에 없으며 인삼의 육종에 가장 효과적인 방법은 순계분리법이며 교잡육종법으로 계통육종법과 여교잡육종법 등도 유용할 것으로 고려된다. 자화수정을 위주로 하는 작물에 있어서는 세대가 거듭 됨에 따라 동형성 (同形性)이 증가되며 그 집단 중의 각 개체가 서로 유전자형이 다르다 하더라도 각 개체는 각각 동형유전자를 갖는 순계가 된다. 또한 돌연변이나 자연교잡이 발생하여 이형유전자 개체가 생긴다 하더라도 자화수정으로 몇 세대를 경과하는 동안에 동형화되어 유전적 분리를 이르키지 않는 고정상태로 된다. 따라서 집단속에서 우량한 특성을 갖는 개체가 발견되면 이를 선발하여 품종으로 육성하는 육종방법을 순계분리법이라 하며 다음 과 같은 단계로 품종을 육성한다.
(1) 재료수집 순계분리육종에 있어서의 기본소재는 재료이므로 가능한 한 많은 우량 개체나 계통을 수집하여야 한다. 따라서 전국의 주요 인삼재배지에서 인삼 독농가를 통하여 우량한 개체나 계통을 수집하는 것이 효율적이며 또한 특이한 형질을 갖고 있는 개체의 수 집도 중요하다. 우량개체의 수집시에는 화서를 단위로 수집한다.
(2) 제1세대 제1세대에는 육종의 소재가 될 기본식물의 양성이 중요하므로 전체 포장의 예정지관리를 충실히 하고 고르게 정지하며 지붕식 이나 후주연결식 해가림을 설치하여 인삼의 재식위치에 따르는 생육차이가 발생하지 않도록 하여야 한다. 한편 관행 해가림을 설 치할 경우에는 각 열별로 전후행은 모두 동일한 화서에서 채종한 종자를 식재하여야 하며 선발시에도 열을 단위로 선발한다. 개체선발을 하여야 하므로 각 개체의 특성이 잘 나타날 수 있도록 4행 8열 내지 5행 10열 정도로 충분한 재식간격을 유지하여 1본식 하여야 하며 1,000 내지 5,000 개체로 1개 집단을 구성한다. 개체별로 매년 특성을 조사하여야 하며 6년생에서 개체선발 을 하고 채종한다. 생육조사 결과 우량한 형질을 나타내는 개체를 1개 집단에서 50-200 개체 선발하며 채종시에는 화서의 중앙 부를 적과하여 충실하고 균일한 종자를 얻을 수 있도록 하여야 한다.
(3) 제2세대 제2세대에서는 제1세대에서 선발한 개체를 각각 1개 계통으로 하고 각 계통당 50개체(1간: 5행 10열) 정도를 공시하여 계통간 의 특성을 매년 조사 비교한다. 유전적 순도가 높고 특성조사 결과 우량한 계통을 6년생에서 선발하고 채종한다. 특히 유망한 계통에서는 가능한 한 많은 종자를 채종하여야 하며 채종시 적과를 실시하여 충실하고 균일한 종자를 채종하도록 하여야 한다. (4) 제3세대 이후 제3세대 이후 제5세대 까지 선발계통들의 생산력검정과 각 선발계통들에 대한 특성검정시험을 실시한다. 또한 제4세대에서는 선발계통들에 대한 고정도 검정시험을 실시하며 제4세대 부터는 각 선발계통별로 채종포를 별도로 설치하여 채종재배를 병행 한 다. 제6세대에서 부터 제8세대 까지는 지역별로 적응성검정을 실시하며 적응성검정의 시작과 동시에 원종포도 설치한다. 제3세대의 생산력검정 시에는 4년생에서만 1회 채종하여 제4세대의 생산력 검정과 고정도검정 및 채종재배에 필요한 종자로 쓰며 제4세대이후 부터는 채종재배포에서 만 채종한다. 채종재배포에서는 인삼의 생육상태에 따라 4년생에서 부터 매년 채종하 여 생산력검정과 적응성검정 그리고 종자증식을 계속하므로서 품종의 육성과 종자증식에 소요되는 연한을 다소나마 단축시킬 수 있다.
인삼의 식물학적 분류
고려인삼(高麗人蔘)은 식물분류학적으로 아래와 같이 분류된다. 종자식물문(種子植物門) Spermatophyta 피자식물아문(被子植物亞門) Angiospermae 쌍자엽식물강(雙子葉植物綱) Dicotyledonae 산형목(傘形目) Umbelliflorae 오가과(五加科) Araliaceae 인삼속(人蔘屬) Panax 고려인삼(高麗人蔘) ginseng
고려인삼의 이명법(二名法)에 따르는 학명은 Panax ginseng C. A. Meyer로 표기 하고 있는데 이는 1843년에 러시아의 식물학 자인 C. A. Meyer에 의하여 명명되었다. 고려인삼의 속명(屬名)인 Panax는 그리스어로서 Pan과 Axos라는 두 단어의 복합어인데 Pan은 "모든"이라는 뜻이며 Axos는 "치료한다"라는 뜻으로서 "모든 병을 치료한다"라는 의미를 내포하고 있다. 한편 고려인삼의 종명을 나타내는 "ginseng"은 인삼의 중국어 발음이 와전된 것을 영문으로 표기한 것이다. 1880년대에 출판된 식물학 문헌에는 Panax속 내에 134개 종의 식물이 포함되어 있었으나 그 이후 여러 식물학자들의 연구에 의하여 이들 134개 종의 식물 중 대부분은 Acanthopanax, Dendropanax, Heteropanax 및 Nothopanax 속 등의 유사 인삼속으로 재 분류 되었다. 근래 식물학자들은 Panx속 식물들의 형태적 특성을 보다 제한적으로 정의 하고 있다. Panax속 식물들은 모두 지하에 형태 형성부위 즉 눈(芽)을 갖고 있으며, 지상부 줄기 정단에는 장타원형 또는 긷털(羽狀)형으로서 주변은 톱니 모양을 이루는 소엽으 로 된 장상복엽(掌狀復葉)이 윤생(輪生)하는 한편 자방이 꽃잎 아래쪽에 위치하는 하위자방(下位子房)이며 5매의 꽃잎으로 된 소 형 꽃의 산형화서가 착생한다. 개화 및 수정 후에는 2-3개의 종자를 갖는 홍색 내지 황색의 장과가 결실하는 특성을 갖고 있다. 위와 같은 Panax속 식물의 특성에 부합되는 인삼종은 동북부 아메리카 대륙에 2개 종이 그리고 동부 아시아 대륙에 6개 종이 분포되어 있다.
인삼의 유전
인삼의 가시적(可視的)인 유전형질로서는 줄기의 색갈, 줄기의 수, 장엽수, 장엽당 소엽의 수, 소엽의 형태, 화경의 길이와 분지성, 장과의 색 그리고 지하경의 형태 등을 들 수 있는데 이러한 형질들은 인삼의 종이나 고려인삼 내의 계통간에 상당한 변 이를 나타내고 있으며 이러한 변이는 환경적 요인에 의해 좌우되는 부분도 많으나 대체로 유전적인 요인에 의한 것으로 고려된다 . 고려인삼의 줄기 색갈은 자색, 녹색 그리고 반자색으로 분류 되는데 자색은 녹색에 대하여 단순 우성으로 자색경과 녹색경 인 삼을 교배하면 자색경 개체만 출현하고 잡종 2대에서는 자색경과 녹색경 개체는 3:1의 분리비로 분리된다. 줄기의 수는 토양환경이나 년생에 따라 영향을 받기도 하나 미국인삼 또는 중국에서 재배되고 있는 고려인삼에 비하여 우리 나라에서 재배되는 고려인삼의 개체당 줄기의 수가 많으며 우리나라에서 재배하는 고려인삼 중에도 계통에 따라서는 단경(單莖) 계통과 개체당 2본이상 줄기가 발생하는 다경(多莖)계통이 뚜렸이 구별되는 점을 감안할 때 줄기 수는 어느 정도 유전에 의하여 지배됨이 확실시되나 이의 유전적인 특성은 아직 밝혀지지 않았다. 장엽당 소엽의 수와 형태는 지금까지 육성된 계통들 간에 상당한 변이를 나타내며 장엽 수나 장엽당 소엽의 수가 많은 개체 또는 소엽의 크기나 형태가 특이한 개체들도 상당수 발견되었던 바 장엽과 소엽의 수와 형태 역시 유전 인자에 의하여 지배되는 것으로 고려되나 이들의 유전적 특성은 아직 밝혀진 바 없다. 화경의 길이는 고려인삼에 있어서 재배종 인삼에 비하여 야생종인 산삼에서 현저히 짧으며 고려인삼이나 미국삼의 경우 화경 은 분지되지 않고 1개의 산형화서만 착생되나 히마라야삼이나 죽절삼에서는 화경의 상단부가 분지되어 2개 이상의 산형화서가 착 생하는 바 이역시 유전적인 특성으로 고려된다. 장과의 색갈은 장과가 성숙됨에 따라 선홍색을 띄는 것을 위시하여 황색 또는 등황색을 띄는 것들로 분류되는데 선홍색이 황 색에 대하여 완전 우성이며 성숙시에 장과 색갈의 형질발현은 화청소 인자와 이의 억제인자에 의하여 좌우된다고 한다. 이상에서 언급한 인삼 지상부 형태의 가시적인 형질 외에도 줄기의 길이나 직경 및 뿌리의 형태와 수확량 등의 양적 형질과 개화기, 내광성, 내습성, 내온성 및 전체적인 식물의 생장속도 등의 생리적 특성 그리고 내병성과 내충성 등도 역시 유전인자에 의하여 좌우될 것으로 추측되나 이들의 유전에 관한 연구는 아직 전무한 상태인 바 신품종의 개발육성을 위해서는 앞으로 많은 연구를 통하여 구명되어야 할 과제들 이다.
인삼의 육종목표
인삼의 육종에 있어 가장 중요한 목표 중의 하나가 다수성 이다. 뿌리의 수확량은 광, 온도, 토양수분 그리고 토양의 물리 화학적 특성 등의 환경조건에 따라 큰 변이를 나타내기는 하나 기본적으로는 식물체의 생장속도 특히뿌리의 신장 및 비대생장 능 력과 환경에 대한 적응력의 정도에 의하여 뿌리의 수확량은 결정된다. 직파재배의 경우 묘삼의 근계 발달과 생장 정도가 2년생 이후의 인삼생육 및 근수량을 좌우하게 되며 이식재배 시에는 묘삼을 식재하여 출아된 2년생에서 기초근계가 형성되고 또한 3년 생 이후의 생육도 2년생의 생육정도에 크게 영향을 받게 되므로 다수성 계통의 선발시에는 저년생 시기의 경엽생육과 근(根)의 발육상을 충분히 고려하여야 할 것이다. 인삼의 육종에 있어 품질의 향상은 또 하나의 중요한 목표이다. 인삼의 품질은 뿌리의 형태적 특성인 체형과 화학적 성분인 사포닌 및 Ginsenoside의 종류와 함량 등에 의하여 결정된다. 인삼을 직파재배할 경우에는 일반적으로 동체의 길이가 아주 짧 아지고 지근이 많이 발생하여 체형이 불량하며 백삼 혹은 홍삼으로의 가공시에 수율이 아주 낮다. 따라서 직파재배시에도 일정 한 길이의 동체와 균형된 지근의 발달을 이루는 우량체형은 인삼의 육종에 있어 중요한 목표 중의 하나이다. 인삼의 뿌리에 함 유되어 있는 사포닌과 Ginsenoside의 종류 및 함량은 인삼의 종간에 현저한 차이가 있으며 또한 고려인삼 내의 계통간에도 상당 한 변이를 나타내는 바 이 역시 유전적 특성에 따르는 결과로서 사포닌과 다양한 종류의 Ginsenosides를 함유하는 품종의 육성은 매우 중요하다. 인삼은 해가림의 구조물 아래에서 재배되는 다년생 작물로서 자외선이 차단되고 인삼의 생육환경이 병원균의 발생에도 적합한 환경이므로 일반작물에 비하여 병의 발생이 많으며 특히 토양전염병은 치명적이 되는 경우가 많다. 인삼의 병해방제는 주로 화 학적 방제에 의존하고 있으나 효과적인 약제가 많지 않고 근부병을 위시한 토양전염병의 경우 화학적 방제는 거의 불가능하다. 따라서 내병성 품종의 육성은 인삼의 육종에 있어 중요한 위치를 점하고 있으며 근부병을 위시한 입고병, 역병, 반점병 및 탄저 병 등의 병에 대한 저항성이 높은 품종의 육성은 가장 중요한 육종목표 중의 하나가 되고 있다. 적변삼과 동할삼 그리고 내공 및 내백삼 등은 생리적 장애에 기인하는 현상으로서 홍삼 또는 백삼의 제조시에 수율과 품질을 좌우하는 중요한 요인이 된다. 내공과 내백삼의 발생 정도는 인삼의 재배환경이나 재배방법에 현저한 영향을 받는 것으로 알려 져 있으나 이는 뿌리의 조직이 치밀하게 발달하지 못하거나 뿌리 중심주 부위의 노화가 촉진되어 발생하는 현상으로서 근본적으 로는 유전적인 특성으로 고려된다. 또한 적변삼과 동할삼 역시 재배지 토양의 이화학적 특성 및 인삼의 수분생리와 밀접한 관계 가 있으나 적변삼과 동할삼의 발생정도는 개체간에 상당한 변이를 나타내고 있어 선발 효과가 기대된다. 따라서 불리한 환경에 대한 내성이 높고 생리적 장애가 적은 품종이 육성되어야 할 것이다. 인삼은 고온 혹은 고광도 조건하에서는 생육이 저해되거나 불가능하게 되므로 해가림 구조물 아래에서 재배하여야 한다. 따 라서 고온과 고광도의 환경에 잘 적응하는 품종이 육성될 경우 인삼잎의 광합성이 증가되고 생육이 촉진됨은 물론 재배관리 및 경영적 측면에서도 많은 장점이 기대된다. 미국인삼은 고려인삼에 비하여 직사일광에 대한 내성이 높아 비교적 높은 광도 아래에서도 생육이 저해되지 않으며 북미대륙 의 경우 북부 카나다의 인삼 재배 지대에 비하여 미국 남부지방의 인삼재배 지대의 기온이 현저히 높음에도 인삼의 생육은 저해 되지 않는다. 온도 및 광도에 대한 인삼의 반응은 종(種) 간은 물론 같은 종 내의 개체 간에도 큰 변이를 나타 내고 있는 바 교 배 또는 선발을 통하여 온도 및 광도에 대한 적응능력이 높은 품종들의 육성은 충분한 가능성이 있다.
인삼의 육종연혁
고려인삼은 그 재배가 시작된 이래 지금까지 자가채종(自家採種)에 의하여 종자가 전래되어 왔으므로 언제 부터 종자의 개량 이 시작되었는 지는 알 길이 없다. 그러나 현재 재배되고 있는 재배종 인삼은 야생종 인삼 즉 산삼에서 유래되었으나 재배종과 야생종 간에는 형태는 물론 생리적인 특성 면에서 현격한 차이를 나타내고 있는 바 이는 인삼의 재배가 시작된 이후 지금까지 인 삼재배자들에 의하여 의도적으로 또는 관습적으로 종자의 선발이 계속되어 왔던 결과 이다. 1926년에 경기도 개풍군에서 성숙된 장과가 황색을 띄는 황숙종이 발견되었으며 같은 해에 경기도 장단군에서는 줄기의 색갈 이 녹색을 띄는 청경종이 발견되었다. 1931년에는 경기도 개풍군에서 등황숙종이 발견되었는데 이러한 변종들의 선발은 우리나 라 인삼재배 역사상 인삼의 계통 선발에 관한 최초의 기록이며 따라서 우리나라에서 인삼의 육종이 시작된 시기는 1920년대 라고 할 수 있다. 그러나 이 시기에는 인삼의 형태적 특성에 국한된 조사 연구가 부분적으로 수행되었을 뿐 1960년대 까지는 구체적 인 인삼의 육종연구는 전혀 수행되지 못하였다. 우리나라에서 고려인삼의 신품종 육성을 위한 체계적인 연구를 시작하였던 시기는 1962년 중앙전매기술 연구소가 설립되고 경 기도 과천에 고려인삼 시험장이 설치된 이후 로서 1963년에는 그간 전래되어 오던 황숙종과 자경종 간의 특성비교 연구가 수행되 었고 1966년 부터 순계분리육종을 위하여 인삼재배 주산지에서 우량 개체를 선발 수집하고 이의 특성을 비교하는 한편 종자를 증 식하는 작업이 시작되었다. 한편 일본에서는 1964년 나가노껭(長野縣) 인삼시험장에서 일본의 나가노껭 (長野縣)과 시마네껭(島根縣) 등의 인삼주산지에 서 우량개체를 수집하여 계통 선발법에 의하여 "미마키"라는 품종을 육성하였다. 1970년대에는 중앙전매기술 연구소에서 인삼연구부서 만을 분리하여 전매청의 산하 연구소로서 고려인삼연구소가 설립되었고 인삼에 관한 연구는 더욱 활기를 띄게 되었으며 특히 품종개량에 관한 관심이 고조되었다. 수집된 우량개체의 종자 증식과 아울 러 계통이 선발 육성되었으며 일부 우량계통에 대해서는 생산력 검정이 실시되었다. 또한 인삼은 환경에 따르는 변이가 크게 나 타나는 작물이므로 선발의 효율을 높이기 위하여 재식위치를 비롯한 여러가지 환경변이에 따르는 년생별 인삼의 각종 형질의 변 이가 중점적으로 연구되었다. 1980년대에는 1981년에 고려인삼연구소가 한국인삼연초연구소로 확대 개편되면서 시설과 인력이 보강되었으며 인삼의 육종에 관한 연구의 영역도 더욱 확대되었다. 방사선 및 화학약품 처리에 의한 인삼의 돌연변이 육종이 시도되었고 인삼의 육종에 조직 배양기술을 도입하기 위한 연구가 수행되었다. 또한 종간 및 변종간의 교배를 통한 인삼의 유전현상 구명을 위한 연구가 수행되 었으며 고려인삼과 미국인삼의 형질특성과 내용성분에 관한 연구도 다각적으로 수행되었다. 그리고 수집된 개체로 부터 선발 육 성된 계통중 KG101에서 KG109까지 9개 계통이 우수 계통으로 판명되어 산지 적응시험이 실시되었으며 이들 중 몇개 계통은 품종 으로서 충분한 조건을 갖추고 있어 신품종의 출현이 기대되었다. 1990년대에 와서는 이들 우수계통들의 산지 적응시험의 계속과 함께 확대 보급을 위한 종자의 증식에 주력하는 한편 인삼의 성분 및 홍삼 제조시의 품질 등에 대한 연구가 진행되고 있으며 조만간 품종으로 등록하기 위한 준비가 추진되고 있다.
인삼의 품종
인삼은 우리나라에서의 재배역사는 오래되나 인삼육종의 특수성에서 지적하였던 바와 같이 일반작물과는 달리 품종의 육성에 많은 어려움이 따르므로 우리나라에서는 아직 인삼의 품종의 육성된 바 없다. 다만 1926-1931년 사이에 인삼의 줄기 또는 장과의 색에 변이를 나타내는 개체들이 발견되어 지금 까지 변이종으로 구분되고 있으나 엄밀한 의미에서 이들을 품종이라고는 할 수 없다. 우리나라에서의 인삼품종 육성을 위한 육종사업은 1966년 전국의 주 요산지 인삼 재배농가에서 우량개체들을 수집하는 것으로 시작되었으며 1990년대 초에는 KG101을 위시한 수개의 우량계통이 육성 되어 적응성검정이 수행되었던 바 품종으로 등록 보급될 단계에 있다. 일본에서는 1950년 인삼육종을 위한 우량개체 수집이 시작되었고 1964년 "미마끼"라는 품종이 육성되었다.
1) 자경종(紫莖種) 현재 재배되고 있는 대부분의 인삼이 이에 속하는데 줄기와 엽병이 완전히 자색을 띄거나 반은 자색 그리고 반은 녹색을 띄며 장과는 성숙하면 홍색이 된다. 그러나 자경종들 간에도 경엽의 형태나 생육상 또는 내병성 등에 상당한 변이를 나타내고 있어 자경종은 순계가 아닌 혼계상태로 고려된다.
2) 황숙종(黃熟種) 1926년에 경기도 개풍군의 인삼재배농가 인삼포에서 1개체가 처음으로 발견되었으며 1928년에는 경기도 장단군 진서면의 재배 농가 인삼포에서 다시 1개체가 발견되어 현재까지 보존되어 온 일종의 변이종 이다. 줄기와 엽병은 모두 순록색(純綠色)을 띄며 장과는 성숙되면 황색을 띈다.
3) 청경종(靑莖種) 1926년 경기도(京畿道) 장단군(長湍郡)의 재배농가 인삼포에서 우연히 발견된 변이종(變異種)으로서 줄기와 엽병은 황숙종과 같이 모두 순록색을 띄나 장과는 성숙되면 홍색을 띈다.
4) 등황숙종(橙黃熟種) 1931년 경기도 개풍군 북면에 소재하였던 인삼 시험재배포에서 발견된 것으로 성숙된 장과가 등황색을 띄는 변이종 이다.
5) 미마끼 일본(日本) 장야현(長野縣) 원예시험장(園藝試驗場) 북어목(北御牧) 특용작물시험지(特用作物試驗地)에서는 1950년 부터 인삼 우량품종의 육성을 위하여 일본의 주요 인삼재배지인 장야현(長野縣), 복도현(福島縣) 및 도근현 (島根縣)의 인삼 재배농가에서 우량개체를 수집하여 308계통을 작성하였다. 1964년 까지 선발과 도태를 계속하여 9개의 우량계통을 선발하였으며 생산력 검정 과 적응성검정을 실시하였던 결과 도근현(島根縣)의 대근도(大根島)에서 수집된 계통번호 228호가 가장 우수한 것으로 판명되어 "미마끼" 로 명명되었다. 잎의 착생각도는 약간 직립이고 일반 혼계종에 비하여 주근은 가늘고 길며 지근은 분지성이 좋고 굵으며 길다. 직파재배 시 에도 비교적 체형이 양호하고 4-5년생에 이르면 대체로 근형이 완성되는 것이 많다.
6) KG-101 한국인삼연초 연구소에서 1972년에 선발하여 육성한 계통으로 줄기의 색은 청색이나 줄기 정단부의 엽병은 연한 자색을 띈다. 잎은 세엽형(細葉形)으로 폭이 약간 좁으며 장과는 성숙하면 핑크(Pink)색을 띄며 월동후 봄에 출아하는 시기는 자경종에 비해 약간 늦은 편이고 채굴시 인삼의 체형이 매우 양호한 우수체형의 계통이다.
7) KG-102 한국인삼연초 연구소에서 1968년에 선발하여 육성한 계통으로 줄기의 색은 청색이며 장과는 성숙하면 선홍색을 띈다. 일반 자 경종의 경우에는 묘삼의 소엽수는 3매가 표준이나 KG-102 계통의 묘삼은 소엽수가 4-5매인 개체도 다수 출현하며 본포에서는 2경 (莖) 이상인 다경개체(多莖個體)의 출현율이 아주 높아 다경계통으로 분류된다. KG-102 계통은 채굴시에 뿌리의 체형은 다소 나 쁜 결함이 있으나 뿌리의 전체 수량은 현저히 높아 다수성(多收性) 계통이라 할 수 있다.
8) KG-104 한국인삼연초 연구소에서 1968년에 선발하여 육성한 계통으로 줄기의 색은 청색이며 장과는 성숙하면 선홍색을 띈다. KG-104 계통은 봄의 출아기가 일반 자경종에 비하여 7-10일 정도 빠르고 전엽도 일찍 완료되어 초기생육이 양호하며 채굴시 인삼의 체형 이 양호하고 뿌리의 수확량도 많다.
잎자루와 잎
4월 중순 지하경의 주아가 발아하면 줄기와 잎은 동시에 지상으로 출현하여 줄기의 신장과 함께 잎의 전엽이 시작되며 잎의 생육이 활발히 진행되어 엽면적이 급속히 증가되나 5월 상순경 일단 전엽이 완료된 후에는 잎의 생장이 극히 완만해 지고 잎의 면적도 거의 증가되지 않는다. 인삼의 잎은 1년생의 경우 3매의 소엽으로 그리고 2년생 이상은 5매의 소엽으로 구성되는 장상복엽(掌狀復葉)이며 줄기의 정 단에 윤생한다. 소엽 (小葉)은 장타원형 혹은 란형(卵形)으로서 잎의 끝은 뾰족하며 잎의 주변은 톱니 모양을 이루고 있다. 엽 맥(葉脈)은 그물모양이며 엽맥사이와 잎의 주변에는 잔가시 털이 있고 잎의 표면에는 흰 융모가 나있다. 소엽의 기부에는 짧은 소엽병(小葉柄)이 있으며 복엽을 구성하는 5매의 소엽은 손바닥을 펼친 모양으로 소엽병의 기부가 엽병 의 정단에 합주된다. 5매의 소엽중 복엽의 중앙에 위치하는 가장 큰 소엽을 중앙소엽이라 하고 중앙소엽에 인접한 좌우의 두소엽 을 제1측엽이라 하며 가장 작고 엽병에 인접한 두 소엽은 제2측엽이라 한다. 줄기의 정단에 윤생하는 복엽의 수는 년생에 따라 차이가 있다. 1년생 인삼은 3매의 소엽으로된 복엽 1매가 배축의 상단부에 서 발생하며 2년생은 2매, 3년생은 3매, 4년생은 4매, 5년생은 4-5매 그리고 6년생 인삼은 5매의 복엽이 줄기의 정단에 윤생하는 바 복엽의 수는 매년 1매씩 증가되는 경향이나 인삼의 생육상에 따라 1매 정도 증감되기도 한다. 그러나 저년생에서는 대체로 복엽의 착생수가 일정하므로 복엽의 수와 크기는 인삼의 년생판별을 위한 지표가 될 수 있다. 인삼의 잎은 표면(表面)은 녹색을 띄고 이면(裏面)은 표면 보다는 연한 녹색으로서 때로는 약간 은빛을 띄기도 하며 잎의 이 면에만 기공(氣孔)이 있고 표면에는 없다. 광이 부족한 환경에서는 잎은 진한 녹색으로 되나 광도가 높은 환경일 수록 연한 녹 색 내지 연한 황록색을 띄게 된다. 가을에 기온이 내려가고 잎이 마를 때 인삼 잎은 홍색 내지 황색으로 단풍이 들게 되는데 단 풍의 색갈은 토양조건에 따라 다르게 나타난다. 한편 엽병의 색은 줄기의 색과 동일한 양상을 나타낸다.
지하경 및 줄기
인삼의 줄기는 지하경(地下莖, 뇌두:腦頭)과 지하경에서 분화(分化) 발육된 눈이 매년 봄 출아(出芽)하여 형성되는 지상부의 줄기로 구분된다. 인삼의 지하경 속에는 다음 해에 발아하여 지상부 경엽(莖葉)을 형성할 주아 (主芽)와 다음 해에 발육을 시 작하여 주아가 된 후 그 다음 해(2년후)에 출아 (出芽)하게 될 잠아(潛芽)가 있다. 인삼의 잠아분화는 지하경의 내부에 있는 분 열조직(分裂組織)의 세포분열로 부터 시작되는데 잠아와 주아의 분화 및 형성 시기와 과정은 1년생과 2년생 이상의 인삼간에 상 당한 차이가 있다. 1년생 인삼의 경우 배축(胚軸)은 지하경으로 되며 그 상단에 3매(枚)의 소엽 (少葉)으로 구성된 1매의 복엽이 발생하여 지상 에 출현하므로 지상부에는 줄기 가 나타나지 않는다. 잠아는 종자의 유근이 발생하는 3월 하순경에 두 자엽의 사이에 위치하는 지하경으로 발달될 상배축 기부의 凹부에 있는 일단의 분열조직 세포가 분열하므로서 분화가 시작된다. 분화된 잠아는 생장을 계속하여 4월 중순경에는 육안으로도 식별이 가능하게 되고 5월 중순에는 직경 1mm 내외인 구형의 주아가 돌출한다. 또한 다음 해에 주아로 형성될 잠아의 시원체도 분화되는데 잠아의 시원체는 주아에 의하여 활동이 억제되고 다음 해의 봄에 주아가 발아될 때 까지는 잠아로 남게 되나 주아가 손상되거나 주아를 제거하면 잠아는 즉시 활동을 시작하여 주아로 발달한다. 2년생 이상의 인삼은 4월 상순경에는 휴면상태로 월동한 주아가 발아하고 줄기 신장과 전엽이 시작되는 한편 4월 중순에는 지 난 해의 봄에 분화된 후 그 활동을 정지하였던 잠아 분열조직의 세포분열이 시작되며 5월 하순경에는 지하경의 표피를 뚫고 외부 로 돌출하여 주아를 형성하고 발육을 계속한다. 한편 이 시기에는 다음 해에 주아가 될 잠아의 시원체가 발생한다. 6월 중순경에는 주아 내에서 경엽의 분화가 시작되며 8월에 이르면 생육이 활발해 지고 9월 초순에는 주아내에서 경엽조직의 분화가 완료되며 2년생 이상의 경우 9월 중.하순에는 화기조직의 분화도 완료된다. 10월 지상부의 경엽이 고사하면 주아는 휴면 상태로 월동하며 겨울동안의 자연적인 저온처리에 의하여 휴면이 타파되고 다음 해의 봄에 출아하여 줄기가 신장하며 잎이 전개 된다. 인삼의 지하경 상단에서 분화 발육하여 다음 해의 출아를 기다리는 주아는 항상 상면 아래 1.5-2.0cm 내외의 일정한 깊이의 토양중에 있으며 매년 뿌리가 신장되고 지하경 역시 커지나 지하경이 지상으로 밀려서 올라 오지는 않는데 이는 가을에 지상부 경엽이 고사된 후에 인삼의 주근과 지근의 상단부가 수축됨에 따라 지하경을 아래로 끌어 내리기 때문이다. 만약 인삼의 뿌리에 수축현상이 없다면 매년 뿌리와 지하경이 신장됨에 따라 지하경의 상단부와 함께 주아는 지상으로 돌출되므로 월동이 불가능하 게 될 것이다. 지하경의 형태는 유전성과 재배환경에 따라 변이를 나타낸다. 산삼이나 산양삼의 지하경은 재배인삼에 비하여 월등히 길다. 특히 우리나라에서 재배되는 고려인삼은 지하경 즉 뇌두가 비대한 것이 특징이며 다른 나라의 인삼보다 상품가치가 높게 인정된 다. 일본에서 재배되는 고려인삼의 뇌두는 작고 빈약하며 중국의 길림성을 중심으로 재배되고 있는 고려인삼의 뇌두는 1-4cm로 비교적 가늘고 길며 구부러져 있다. 우리나라에서 재배되고 있는 인삼의 뇌두는 재배환경이나 재배방법에 따라 그 형태가 다양한데 대체로 비대가 양호하고 뿌리 와 균형을 이루는 주먹뇌, 면두뇌, 쌍방울뇌 등은 우량 뇌두에 속하며 뇌두의 비대가 충실하지 못하고 갈라지거나 납작한 모양으 로 뿌리와 균형을 이루지 못하는 언청뇌, 송곳뇌, 방석뇌, 바발뇌 등은 불량뇌두어 속한다. 인삼의 지하경에는 매년 가을 줄기가 고사할 때 흔적을 남기게 되는데 저년근의 경우에는 줄기 흔적의 수로 인삼의 년근식별 이 가능하다. 그러나 고년근에서는 지하경이 비대됨에 따라 줄기가 발생되었던 흔적이 서로 겹쳐저 뇌두의 줄기발생 흔적만으로 는 정확한 년근식별이 어렵다. 지하경의 주아(主芽) 내에서 형성이 완료된 상태로 월동한 줄기(莖) 조직은 4월 중순경 주아의 발아와 동시에 신장하기 시작 하여 5월 상순경 신장이 완료되며 그 이후에는 거의 신장하지 않는다. 인삼의 경장(莖長)과 경직경 (莖直徑)은 고년근으로 갈 수록 증가하게 되는데 경장 및 경직경의 증가속도는 4년생 까지는 매우 빠르지만 4년생 이후에는 상당히 완만하다. 특히 경직경 은 뿌리의 발육과 비교적 높은 정(+)의 상관관계가 있으므로 뿌리 수확량의 추정에 있어 하나의 지표가 될 수 있다. 관행해가림 아래에서는 3년생 까지는 경장과 경직경의 재식 위치에 따르는 차이가 거의 없으나 4년생 이후 부터는 후행에 식 재된 인삼의 줄기 생육이 현저히 부진하게 된다. 그러나 지붕식 또는 후주연결식의 개량 해가림 아래에서 재배되는 인삼의 줄기 생육상은 재식위치에 따르는 차이가 전혀 없다. 인삼줄기(莖)의 수(數)와 색(色)은 유전적 특성이면서 환경에 의한 영향도 크게 받는다. 줄기의 수는 년근, 기후, 토양 및 관 행 해가림의 경우 해가림 아래의 재식위치 등에 영향을 받는다. 우리나라에서 재배되는 고려인삼은 일본 또는 중국에서 재배되 고 있는 고려인삼에 비하여 줄기의 수가 많다. 우리나라 고려인삼은 2-3년생에서는 줄기의 수가 1개체당 2본 이상인 다경개체(多莖個體) 출현이 아주 적으나 4년생은 10% 이 상 그리고 5년생부터는 35% 이상이 다경개체로서 고년근일 수록 다경개체의 출현 비율이 현저히 높다. 관행해가림 아래에서 재배 되는 인삼은 후행에 비하여 전행에 식재된 인삼에서 다경개체의 비율이 높으며 강우량이 많은 지방에서 다경개체의 출현비율이 높다. 청경종 인삼의 경우 줄기의 색은 빛의 세기에 관계없이 녹색을 띄나 자경종에 있어서는 빛의 강도가 클 수록 줄기의 색은 진 한 자색을 띄게 된다.
토양과 인삼
인삼재배지 지세는 재배지역의 형편에 따라 서로 다르다. 중국 만주지방의 경우 집안현에서는 산간 경사지에서 인삼이 재배 되고 있으나 무송현에서는 평지에서 인삼을 재배하고 있으며 일본의 장야현에서는 평탄지의 오래 묵은 밭에 인삼이 재배되나 도 근현에서는 대근도라는 작은 섬에서만 인삼이 재배되고 있다. 미국에서는 인삼의 임간재배는 산간지의 수목이 밀생하는 경사지 에서 이루어 지고 있으나 해가림 하의 인삼재배는 평탄지 내지 극히 완만한 경사지가 이용되고 있다. 우리나라에서는 대체로 완 경사지나 배수가 양호한 평탄지의 숙전이 인삼 재배지로 이용되고 있다. 그러나 금산과 풍기 지방은 산록의 급경사지에서 인삼 재배가 많았는데 근년에 와서 이들 지방에 논에서의 인삼의 재배가 성행하여 답전윤환으로 인삼을 재배하는 면적이 급증하고 있 다. 인삼재배지로서의 최적지세는 북향 내지 북동향이며 경사도 15도이내의 완경사지로서 전면이 넓게 트인 곳이거나 배수가 잘 되는 평탄지 이다. 남향 경사지의 경우 해가림 내에 직사일광이 많이 들어오게 되며 가뭄을 타기가 쉽고 서향 경사지는 여름철 의 오후 석양의 뜨거운 광선을 많이 받게 되므로 인삼포의 온도가 높아지게 되어 아주 좋지 못하다. 인삼은 삼림중의 낙엽이 쌓여서 썩은 산성 부식토양에서 자생하는 식물로서 산성토양에서 잘 자란다. 인삼재배시 토양산도는 pH4.5-5.8의 범위가 적합하며 우리나라에서 우수한 인삼포지의 토양산도는 경토가 평균 pH5.5이고 심토는 5.4로 중 정도의 산성 을 나타내고 있다. 토양산도가 pH6.5를 초과하게 되면 생리적 장해가 유발될 수 있으므로 예정지 관리시 석회 혹은 석회질소를 시용할 경우 토양산도의 변화에 유의하여야 한다. 인삼 재배지의 토성은 작토층은 사양토 내지 식양토로 배수가 잘 되어야 하며 작토층의 깊이는 40cm 내외 이고 심토층은 점질 이 강하고 보수력이 좋으며 작토층과 심토층이 뚜렸이 구별되어야 한다. 새로 개간된 땅이나 척박한 토양에서는 인삼의 생육이 부진하게 되나 너무 비옥한 토양은 일반 병해충의 발생이 많으며 특히 황병과 같은 생리적 병이 유발되므로 토양의 비옥도는 중 위의 수준인 것이 좋다. 인삼의 재배에 있어서 토양환경은 인삼의 생육과 뿌리 수확량은 물론 품질에도 큰 영향을 미치게 되는데 재배지 토양의 물리 적 및 화학적 특성은 토양을 구성하는 모암에 크게 좌우되는 바 토양의 모암에 따르는 인삼의 생육상을 조사한 결과는 다음과 같 다.
① 규암(硅岩) 대체로 인삼의 생육이 양호하며 개체당 근중도 무거워 뿌리 수량도 많고 수납비율도 높다. 이는 규암이 풍화된 토양 중에는 입자가 상당히 큰 규사가 포함되어 있어 배수가 양호한데 기인하는 결과이다.
② 화강암(花崗岩) 화강암이 모암인 토양은 인삼의 생육에 그렇게 나쁘지는 않으나 대편 삼이 거의 생산되지 않으며 대부분 중편 삼으로 균일하 고 수확량에 대한 수납비율도 약간 높은 편이다. 이 토양은 배수는 양호하나 보수력이 약하므로 비가 많은 해에는 인삼의 생육 이 매우 좋으나 가뭄이 계속되면 생육에 많은 지장을 받는다. 그러나 화강암 토양이라 하더라도 입지적으로 보수력이 있는 곳에 서는의외로 좋은 결과를 얻을 수 있다.
③ 편마암(片麻岩) 인삼뿌리의 배대생장에 매우 좋으며 뿌리의 수확량도 많고 수납비율도 높다. 편마암 토양은 화강암 토양과 거의 비슷하지만 화강암 토양 보다 인삼의 생육에 더 좋은 것은 편마암의 분포가 다양하고 편마암은 대체로 다른 여러 종류의 암석과 섞여 있기 때문이다.
④ 운모편암(雲母片岩) 운모편암이 모암인 토양은 현무암토양과 더부러 인삼재배에 가장 알맞는 토양이다. 이 토양은 인삼의 생육에 아주 좋으며 뿌 리가 크고 수확량도 많다. 운모편암토양은 대체로 표토는 약간의 점질을 띄고 있으나 그 속에는 모래와 재갈이 있어 배수가 양호 하고 통기성이 높으며 심토는 점질이 많아서 보수력이 좋고 많은 규암을 함유하고 있어 인삼재배에 가장 적합하다.
⑤ 사암(砂岩) 모암이 사암으로 되어 있는 토양은 사암외에 주로 점판암과 기타 여러가지 암석들이 혼합되어 있는데 인삼재배에 그다지 좋은 편이라고 할수는 없다. 그러나 아주 나쁘기만 한 것도 아닌데 이 토양은 비교적 배수가 양호하며 이 토양의 모암에 섞여 있는 암석의 종류에 따라 인삼의 생육이 크게 좌우된다.
⑥ 설석흑모각섬암( 石黑母角閃岩) 이 토양은 인삼의 생육에 상당히 좋으며 뿌리의 수확량도 많고 수납비율도 높다. 이 토양은 이화학적 성질이 우수하며 양분 을 많이 함유하고 있다.
⑦ 점판암(粘板岩) 점판암이 모암인 토양에서는 인삼의 뿌리 비대생장이 매우 불량하며 수확량도 적다. 점판암에는 사암을 위시하여 여러가지 암 석이 섞여 있으므로 혼재하는 암석의 종류에 따라서 인삼의 생육이 달라 진다.
⑧ 현무암(玄武岩) 인삼의 생육에 아주 좋으며 수확량도 많고 수납비율도 높다. 현무암으로만 풍화된 토양은 중점질토양으로 배수가 잘 되지 않 아 인삼의 생육에 적합하지 못하나 대부분의 현무암에는 규암, 화강암 그리고 편마암 등의 배수가 양호한 암석이 섞여 있으므로 인삼재배에 가장 알맞는 토양을 이룬다.
⑨ 각섬화강암(角閃花崗岩) 각섬화강암이 풍화된 토양에서는 인삼의 수확량은 많으나 수납비율은 낮은 편이다. 이 암석의 토양은 주로 점질토양인데 규 암 등의 여러가지 굵은 모래가 섞여 있을 때에는 인삼의 생육에 그렇게 나쁘지는 않다.
⑩ 석회암(石灰岩) 석회암이 모암으로 되어 있는 토양은 인삼의 생육에 필요한 양분의 공급이 어려우며 인삼의 재배에 가장 부적합한 토양이다.
해가림 아래의 미세환경
인삼의 생육도 일반작물과 같이 기후나 토양환경의 영향을 크게 받는다. 그러나 인삼에 대한 일반적인 기후나 토양환경의 영 향은 간접적이며 인삼은 기상 및 토양 등의 환경이 인위적으로 조절되는 해가림구조물 아래에서 재배되므로 인삼 생육은 해가림 아래의 미세환경에 직접적인 영향을 받게된다. 따라서 해가림 아래의 미세환경의 변이를 파악하고 인삼생육에 가장 적합한 미세 환경을 유지할 수 있는 해가림 구조물의 가설은 인삼재배에 있어 가장 중요하다. 6월 하순의 맑은 날 노지(露地)의 조도(照度)는 5시 30분경부터 증가하기 시작하여 12-13시 경에 최고가 되며 이후 일몰시(日沒時)까지 감소되나 관행 해가림 아래의 조도는 제1행에서는 일출후(日出後)부터 빠른 속도로 증가하여 8시30분경 15,000lux 내 외로 최고가 되나 그후 9시까지는 급격히 감소되고 9시 이후부터 13시까지는 서서히 낮아지며 그 후 일몰전 까지는 거의 변화가 없다. 한편 제3행의 조도는 일출후 상승하기 시작하여 7-8시경에 5,000lux 내외로 최고가 되고 이후 13시까지는 서서히 감소되 며 13시 이후 일몰전 까지는 13시와 같은 수준이 유지된다. 그러나 제5행의 조도는 일출후 10시까지 서서히 증가하며 10시 이 후 15시까지는 거의 변화가 없고 15시 이후 일몰시 까지 서서히 감소된다. 관행해가림 아래에서는 오전 8시를 전후하여 인삼의 광합성량은 최대가 되며 10시 이후 14시까지 광합성량은 급격히 감소되고 14시부터 일몰시까지는 그 감소 폭이 아주 작다. 상대조도가 5%인 관행 볏짚해가림에 있어 오전 10시의 행별 조도를 보면 제1행은 5,000lux 정도이나 제3행과 5행은 각각 3,00 0 및 1,500lux에 불과한데 이는 인삼의 생육에 절대적으로 부족한 상태이다. 특히 흐린 날의 경우에는 제1행의 조도가 3,000lux 정도로 광이 부족한 상태가 된다. 관행 볏짚해가림 아래에서의 행별 인삼 잎의 광합성을 비교하면 제1행의 광합성량을 100으로 할 때 제3행은 64%이고 제5행은 43%에 불과하여 후행으로 갈 수록 인삼의 생육은 현저히 위축된다. 상대조도를 15%로 높인 개량해가림은 약간의 일광은 투과되는 차광망을 일복 자재로 사용하여야 하는데 해가림 아래의 조도는 6월 하순 맑은 날의 경우 10시 전후 까지는 전행에 비하여 후행의 조도가 낮으나 10시이후 부터는 일몰시 까지 전행과 후행 간 에 조도의 차이가 아주 적으며 10-16시 간에는 큰 변동없이 15,000lux 내외로 유지되고 16시 이후 급격히 감소된다. 개량해가림인 후주연결식 해가림 하의 인삼잎의 광합성량은 8-12시 간에는 차이가 없고 14시이후 감소되며 일중 광합성량은 관행해가림에 비하여 현저히 많고 전후행 간의 차이는 근소하다. 따라서 인삼의 생육과 뿌리수확량을 높이기 위하여는 해가림의 자재나 구조 자체를 개선하여 상대조도를 증가시키는 한편 전후행 간의 수광(受光) 정도의 차이를 없애야 한다. 해가림의 상대 조도는 전광량의 10-15%로 유지하는 것이 인삼 생육은 물론 뿌리 수확량 증대에 가장 적합하다. 개량해가림 구조로서는 후주연 결식과 지붕식이 있는데 이들 두 개량해가림 구조는 인삼의 생육과 뿌리 수확량의 증대에 효과적이며 전후행 간의 인삼생육의 차 이가 거의 없고 균일하다. 해가림 아래의 기온은 관행 해가림의 경우 15시에 최고가 되고 대체로 오전중에는 전행에 비하여 후행의 기온 및 지온이 현저 히 낮으며 상면 20cm 땅속의 지온은 6시에 최저가 되고 19-20시에 최고가 되나 전후행별 차이는 기온에서 보다는 아주 적다.상대 조도를 15%로 높인 개량해가림 아래의 기온은 14시 경에 최고가 되며 맑은 날의 하루중 기온이 높은 12-15시 전후는 관행해가림 에 비하여 2도 정도가 높으나 흐린 날의 기온은 관행해가림과 차이가 없다. 그러나 차광망을 사용하여 상대조도를 높게한 개량해가림에서는 기온과 함께 지온이 높아짐은 물론 상면의 증발량도 증가되므 로 인삼생육의 불안정이 초래되어 조기낙엽이 발생할 수도 있는데 이러한 현상을 방지하기 위하여 볏짚 등으로 상면을 피복하는 부초재배를 하여야 한다. 해가림 아래의 상대습도는 일출 이후부터 낮아지기 시작하여 14시 경에 최저가 되고 다시 높아져서 밤에 최고가 되며 관행해 가림과 상대조도를 높인 개량해가림 간에는 상대습도의 차이가 거의 없다. 노지 보다는 관행해가림 아래의 바람이 약하며 관행해가림 보다는 후주연결식이나 특히 지붕식 개량해가림 아래의 바람은 더 욱 약하다. 따라서 해안지대의 바람이 강한 곳에서는 지붕식 해가림이 바람의 해를 줄이는데 효과적 이다. 묘포에 있어서 종자의 발아기에 강풍이 불면 어린 잎이 손상되기 쉽고 엽면적도 좁아지는 바람의 피해를 받기 쉬우므로 방풍 시설이 필요하다. 본포에 있어서도 강한 바람은 잎과 줄기에 상해를 갖어 오거나 줄기의 도복을 일으켜 인삼생육에 지장을 초래 하게 된다. 특히 남향경사지의 관행해가림 아래에서는 남풍의 피해를 받기 쉬우므로 유의 하여야 한다. 그러나 약한 바람이나 화 풍은 오히려 잎의 증산을 촉진하고 기온 및 엽온을 저하시키므로 인삼의 생육에 아주 좋다. 관행 볏짚 해가림의 경우 적은 량의 비가 올 때에는 빗물이 상면에는 떨어지지않고 통로에만 떨어지게 되나 해가림이 부실하 거나 비가 많이 올 때에는상면에도 일부 빗물이 떨어지게 되며 특히 후행쪽의 상면에 더 많은 량이 누수된다. 한편 차광망을 사 용하는 개량 해가림의 경우는 차광망 자체가 투수성이 있어 많지 않은 비가 올 때에도 일부의 빗물은 차광망을 통하여 상면에 직 접 떨어진다. 그러므로 상면 토양의 수분은 해가림의 구조 및 피복 자재에 따르는 누수량과 이랑의 양쪽 측면과 통로에서 이랑 의 내측으로 스며드는 물의 량에 의하여 결정되므로 이랑의 폭과 높이는 상면토양의 수분 함량에 직접적인 영향을 미치게 된다. 해가림 아래의 인삼포 이랑 내에서의 물은 이랑의 양측 통로에서 상면의 하부로 스며든 후에 모관을 통하여 상면으로 올라오 며 상면에서 증발하게 되므로 주로 상향으로 만 흐름이 형성되는데 이때 이랑의 기저부에 있는 무기염류도 물에 용해되어 물의 흐름을 따라 상면으로 올라 오나 상면에서는 물만 증발되므로 무기염류는 이랑의 표층 부위에 집적된다. 특히 토양중에 무기염류 가 과다할 경우에는 염류의 집적이 많아 지는데 이는 인삼의 황병을 유발하는 직접적인 원인이 된다. 인삼은 속효성 화학비료는 기피하는 작물로 완효성 유기질비료에 의해서만 정상적인 생육이 유지되며 토양의 경도가 낮고 공 극이 많은 한편 모관형성이 잘 되어 있어야 근계의 형성이 용이하고 뿌리의 호흡과 수분의 공급이 원활히 이루어 질 수 있다. 그러나 이러한 토양 조건은 인위적으로 조성하여야 하므로 인삼재배 예정지는 청초를 위시한 유기물의 충분한 시용과 년 10회 이 상의 심경작업 그리고 토양소독 등을 포함하는 예정지관리를 통하여 토양의유기물함량을 증가시키고 물리성을 개선하여야 한다.