출처
인삼의 품질향상에 관한 연구
1.인삼의 품질향상을 위한 근권토양 개선방법
2.양분공급에 의한 인삼의 품질변화 조사
3.환경오염물질의 행동에 관한 연구
4.결론
5.참고문헌
인삼의 품질향상을 위한 근권토양 개선방법
(1) 토양개량제 처리가 인삼생육에 미치는 영향 지금까지 연구결과에 의하면 토양의 물리성에 따라 수량에 차이가 많고 뿌리의 체형 토양의 경도, 공극율, 수분함량 등과 밀접한 관계가 있는 것으로 나타나고 있다. 이러한 적정토양 물리성 조건을 맞추기 위하여 청초를 3∼4, 5MT/10a 시용하고 연간 10∼15회 이상 기경하여 왔으나 최근 노동력 부족과 노임상승으로 인하여 청초확보가 어렵게 되므로서 산지에서 손쉬운 시판 유기질비료나 농후 유기질비료를 시용하는 것으로 대체하고 있는 실정이다. 그러나 이러한 방법으로는 토양의 개선을 할 수 있는 시판 토양개량제를 시용하여 인삼수량이나 품질개선에 미치는 영향을 구명코자 하였다.
○ 토양개량제 처리가 인삼생육에 미치는 영향 '90 예정지관리를 한 포장(식양토)에 '91 식부전 Perlite 10.20%(V/V), 부숙톱밥 10.20%(V/V), 그리고 Vermiculite 20.401/칸을 처리하고 인삼을 식부하였다. Perlite는 진주암을 원료로 고온살균 처리하여 경량의 백색입상 물질로 만들어진 식물뿌리에 산소공급과 수분 및 비료의 양을 조절해주는 토양개량제이며 부숙톱밥은 목제소에서 생출된 것을 약 1년간 야적한 것으로 부숙도는 반숙에 미치지 못하는 정도였다. 2연근은 '91 예정지관리를 한 포장(식양토)에 '92 식부전 Perlite와 부숙톱밥 30%(V/V)구를 더 첨가하여 각재료별 3수준으로 처리후 묘삼을 식부하였다.
토양물리성 개선을 위해 처리한 토양개량제별 토양이화학성, 3년근 및 2년근의 인삼생육은 다음 표와 같다.
표 1. 개량제 시용에 의한 인삼생육 및 이화학성(3년근)
|
결주율 |
적변율 |
공극율 |
경도(mm) |
ECmmhos/cm |
N ppm |
K me/100g |
관 행 |
26.2 |
18.8 |
67.9 |
9.5 |
0.151 |
44 |
0.94 |
관행+perlite10%(V/V) 관행+perlite20%(V/V) |
|
20.7 21.9 |
70.5 71.4 |
6.9 5.1 |
0.113 0.120 |
46 49 |
0.76 0.90 |
관행+부숙톱밥10%(V/V) 관행+부숙톱밥20%(V/V) |
|
8.6 11.4 |
71.5 73.3 |
7.0 6.1 |
0.115 0.086 |
34 18 |
0.93 0.77 |
관행+Vermiculite20ℓ/칸 관행+Vermiculite40ℓ/칸 관행+Vermiculite60ℓ/칸 |
|
12.5 5.9 0.0 |
68.7 69.8 70.1 |
7.9 7.2 6.0 |
0.071 0.071 0.064 |
22 37 53 |
1.10 0.94 1.10 |
표 2. 개량제 시용에 의한 인삼생육 및 이화학성(2년근)
|
결주율 (%) |
적변율 (%) |
공극율 (%) |
수 분 (%) |
ECmmhos/cm |
N ppm |
K me/100g |
관 행 |
13.9 |
0.0 |
68.7 |
19.0 |
0.083 |
22 |
0.99 |
부숙톱밥 10%(V/V) 부숙톱밥 20%(V/V) 부숙톱밥 30%(V/V) |
15.8 10.6 6.1 |
12.1 5.6 0.0 |
69.6 70.1 73.5 |
20.4 18.3 17.8 |
0.097 0.110 0.103 |
25 20 22 |
1.27 1.14 1.07 |
perlite 10%(V/V) perlite 20%(V/V) perlite 30%(V/V) |
21.4 12.2 16.6 |
0.0 0.0 6.2 |
70.1 71.6 71.5 |
19.0 18.7 20.1 |
0.108 0.097 0.085 |
23 26 25 |
1.40 1.28 0.91 |
Vermiculite 20ℓ/칸 Vermiculite 30ℓ/칸 Vermiculite 40ℓ/칸 |
10.0 11.5 7.5 |
5.5 6.6 9.0 |
70.0 70.5 72.7 |
18.0 18.2 18.6 |
0.095 0.093 0.097 |
22 22 22 |
1.25 1.36 1.31 |
예정지관리를 한 토양(식양토)에 Perlite, 부숙톱밥, Vermiculite를 수준별로 처리하여 2년근과 3년근을 재배한 결과 처리구가 관행보다 결주율이 낮았는데 3연근에서 Perlite구가 2년근에서는 Vermiculite구가 가장 낮아 년차간에는 일정한 경향이 없었다. 적변율은 3년근에서는 부숙톱밥과 Vermiculite구가 관행보다 낮았으나 2년근에서는 관행구가0.0% 여서 처리구가 다소 높게 나타났다. 또한 토양의 물리성은 처리구가 관행보다 현저히 개선되었다.
양분공급에 의한 인삼의 품질변화 조사
(1) 시판 유기질비료 시용효과 조사 3연근은 '90년 예정지 관리시 청초를 4.5MT/10a 시용하고 기경하는 도중 8.20 시판 유기질 비료를 각각 2kg/칸 시용하여 기경을 10월중순까지 하였다. 유기질비료 성분분석은 농기연토양분석법에 준하였으며 결주율은 6월중순 적변율은 10월중순에 조사하였다. 2연근은 '91년 6월 20일 호밀을 갈아업고 6월 27일 시판 유기질 비료를 각각 2kg/칸와 4kg/칸 2수준으로 시용하여 기경을 10월 중순까지 하였다. 유기질비료 분석 및 생육조사는 3연근과 같이 하였다.
○ 시판 유기질비료 시용효과 조사
표 3. 유기질비료 성분분석 (단위 : %)
|
N |
P2O5 |
K2O |
CaO |
MgO |
약 토 G H S N J |
1.32 0.80 1.72 1.41 0.62 1.06 |
0.55 1.05 2.43 1.81 2.77 1.67 |
1.31 1.69 1.82 2.00 1.60 1.36 |
2.04 0.63 0.40 2.35 3.60 1.90 |
0.60 2.33 1.13 0.63 0.78 0.46 |
시판 유기질비료는 약토에 비해 인산과 가리함량이 높았으며 특히 인산은 현저히 높아 주로 계분을 부숙시켜 만드는 것으로 생각되며 질소는 부숙온도에 따라 차이가 있는 것으로 생각되나 H 비료는 유박을 주원료로 사용하는 비료로서 타제품보다 질소함량이 높았다. 3연근의 인삼생육 및 토양화학성은 다음 표와 같다.
표 4. 비종별 인삼 생육 및 토양 화학성 (3연근, 수원)
|
결주율 |
적변율 |
EC mmohs/cm |
N ppm |
K me/100g |
관 행 관행+약토 관행+G 관행+H 관행+S |
|
5.5 1.0 6.3 15.6 9.0 |
0.109 0.107 0.089 0.081 0.098 |
53 39 38 45 35 |
0.87 1.00 0.97 0.92 0.92 |
관행에 비해 시판 유기질비료의 결주율은 약간 높은 경향이며 특별히 높은 비종은 없었다. 적변율은 관행이 5.5%로 매우 낮았으며 처리구도 이와 유사하나 약토구는 1.0%로 매우 낮았으며 H비종은 15.6%로 다소 높았다. 토양화학성도 관행에 비해 염류농도와 질소는 처리구가 약간 낮았으나 치환성가리는 관행보다 처리구가 약간 높았으나 큰 차이는 없었으며 비종간에도 큰 차이가 없었다. 2연근의 유기질비료 비종별 인삼생육 및 토양화학성은 표5와 같다.
표 5. 비종별 인삼생육 및 토양 화학성 (2연근)
|
결주율 |
적변율 |
EC mmohs/cm |
N ppm |
K me/100g |
관 행 |
8.0 |
0.0 |
0.084 |
30 |
0.77 |
호밀+G 2kg/칸 호밀+H 2kg/칸 호밀+N 2kg/칸 호밀+J 2kg/칸 |
4.2 7.2 15.4 12.9 |
9.1 11.1 0.0 0.0 |
0.090 0.087 0.073 0.095 |
33 35 42 33 |
0.81 0.86 0.93 0.89 |
호밀+G 4kg/칸 호밀+H 4kg/칸 호밀+N 4kg/칸 호밀+J 4kg/칸 |
8.3 13.3 13.3 3.3 |
0.0 0.0 6.2 5.9 |
0.091 0.095 0.068 0.081 |
34 48 33 42 |
0.83 0.76 0.79 0.96 |
토양화학성도 염류농도 무기태질소 가리 모두 처리구와 관행구가 비슷하였으며 이는 이들 재료의 처리시기가 6월 27일로 빨라 예정지 관리기간중 충분히 부숙이 된 것으로 생각된다.
(2) 농후 유기질비료 부숙 촉진시험 표 6. 계분 및 우분혼합 유기질비료의 무기성분 조성 (단위 : %)
|
C/N |
T/N |
P2O5 |
K2O |
CaO |
MgO |
약토 수피(반숙) 수피:계분 (90):(10) 수피:계분:유박 (85):(10):( 5) 수피:계분:유박:인안 (85):(10):(2.5):(2.5) 수피:우분 (80):(20) 수피:우분:유박 (75):(20):( 5) 수피:우분:유박:인안 (75):(20):(2.5):(2.5) |
20.0 64.4 36.8 20.2 18.3 37.6 21.0 19.3 |
1.60 0.63 0.98 1.75 1.84 0.95 1.70 1.81 |
0.65 0.16 0.73 1.35 2.31 0.85 1.56 2.54 |
1.01 0.35 0.52 0.69 0.50 0.47 0.83 0.51 |
1.20 2.08 1.43 1.79 1.53 1.83 1.79 1.95 |
0.60 0.16 0.25 0.31 0.27 0.30 0.38 0.25 |
표 7. 압축공기 송풍에 의한 제조유기질비료의 무기성분 조성 (단위 : %)
|
C/N |
T/N |
P2O5 |
K2O |
CaO |
MgO |
톱밥3 : 계분1 톱밥3 : 계분1+미강0.6 톱밥3 : 계분2 톱밥3 : 계분2+미강0.5 |
|
1.10 1.42 1.30 2.26 |
0.80 1.90 1.31 2.29 |
0.63 1.36 1.11 1.52 |
3.02 3.36 3.32 3.57 |
0.40 0.65 0.60 1.08 |
(3) 농후 유기질비료 시용에 따른 토양화학성 변화 표 8. 유박 및 가축분뇨의 무기성분 조성
|
수분(%) |
T-N(%) |
P205(ppm) |
K20(%) |
대두박 면실박 계 분 돈 분 우 분 |
15 15 20 20 20 |
6.66 4.76 3.95 2.47 1.43 |
1.41 2.24 3.73 3.94 1.20 |
2.21 1.70 1.66 1.27 1.03 |
표 9. 유박 및 가축분뇨시용에 따른 토양무기태질소 변화 (ppm)
|
시용량 ton/10a |
|||||
무처리 |
0.25 |
0.5 |
1.0 |
2.0 |
4.0 |
|
대두박 면실박 계 분 돈 분 우 분 |
23.3 23.3 23.3 23.3 23.3 |
52.8 31.2 |
108.2 44.0 51.8 38.9 26.5 |
305.4 62.2 101.5 100.1 32.9 |
828.8 96.3 180.9 205.6 65.5 |
|
표 10. 유박 및 가축분뇨시용에 따른 토양유효린산 함량변화 (ppm)
|
시용량 ton/10a |
|||||
무처리 |
0.25 |
0.5 |
1.0 |
2.0 |
4.0 |
|
대두박 면실박 계 분 돈 분 우 분 |
22 22 22 22 22 |
40 28 |
56 34 93 100 37 |
25 57 268 222 58 |
81 72 432 424 85 |
|
표 11. 유박 및 가축분뇨시용에 따른 토양치환성 가리변화 (m/100g)
|
시용량 ton/10a |
|||||
무처리 |
0.25 |
0.5 |
1.0 |
2.0 |
4.0 |
|
대두박 면실박 계 분 돈 분 우 분 |
0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 |
0.43 0.32 |
0.59 0.45 0.45 0.38 0.28 |
0.72 0.52 0.60 0.52 0.34 |
0.66 0.62 0.72 0.71 0.49 |
|
표 12. 유박 및 가축분뇨시용에 따른 토양온도 (1:5)
|
시용량 ton/10a |
|||||
무처리 |
0.25 |
0.5 |
1.0 |
2.0 |
4.0 |
|
대두박 면실박 계 분 돈 분 우 분 |
5.7 5.7 5.7 5.7 5.7 |
4.9 5.5 |
4.1 5.3 6.1 5.6 5.8 |
4.1 5.3 6.1 5.5 5.7 |
4.6 4.7 7.1 5.8 6.0 |
|
(4) 복합 미량원소 비료 시용효과 조사 표 13. 복합 미량원소 시용에 따른 4연근 지상부 생육
|
경직경 (m/m) |
경장 (cm) |
엽장 (cm) |
엽폭 (cm) |
생존율 (%) |
MC 0 MC 45 MC 90 MC 135 MC 180 |
5.3 5.6 5.9 5.5 5.4 |
25.7 24.3 25.7 25.4 24.3 |
14.6 15.0 16.3 15.5 14.8 |
5.6 5.4 5.7 5.5 5.2 |
87.5 80.8 70.0 78.3 80.6 |
표 14. 복합 미량원소 시용에 따른 6연근 지하부 생육
|
처리 |
근직경 (cm) |
동장 (cm) |
근장 (cm) |
근중 (g/본) |
음성 |
관 행 미량원소 |
3.3 2.9 |
5.8 7.4 |
32.6 34.4 |
96.3 95.2 |
증평 |
관 행 미량원소 |
3.0 3.2 |
7.3 9.1 |
30.6 30.0 |
100.4 110.0 |
환경 오염물질의 행동에 관한 연구
(1) 토양오염도와 식물체 전이에 관한 연구
○ PCNB 1) 약제처리 : PCNB분제(20%)를 묘삼을 본포에 이식 하기전 골위에 4kg(Ai)/10a 뿌리고 토양과 혼합한후 묘삼을 식부하였다. 2) 분석방법 : AOAC법으로 시료를 조제하여 GC-ECD로 정량하였으며 각시료의 분석은 그 반복으로 하였다. PCNB원제의 불순물인 HCB, Tec 및 대사산물인 PCA, PCB 등은 각각 따로 정량하였다.
표 15. 시기별 토양 및 인삼중의 PCNB 및 대사물의 잔류량 (ppm)
|
PCB |
TEC |
HCB |
PCNB |
PCA |
PCTA |
비 고 |
40 70 230 810 |
0.03 0.02 0.02 0.05 |
0.04 0.09 0.06 0.04 |
0.76 0.71 0.55 0.24 |
14.05 15.32 10.91 6.36 |
0.14 0.50 1.28 1.62 |
* * * 0.38 |
토양 토양 토양 토양 |
810 950 |
3.84 2.40 |
1.61 1.60 |
2.68 2.58 |
14.45 21.89 |
9.62 6.70 |
4.14 3.97 |
식물체(4년근) 식물체(4년근) |
○ Mocap(Ethoprophos)의 토양에서의 잔류변화 Mocap 입제(5%)를 묘삼식부시 1.5gAl/칸 수준으로 처리하였으며('91.4.2) 임의의 간격으로 토양 시료를 채취하여 음건하고 2mm체를 통과시켜 분석에 사용하였다. 토양 30g에 증류수 30㎖를 가한후 Ethyl Acetate 39㎖를 넣고서 2시간동안 진탕, 추출하여 상등액을 Na SO4에 통과시켜 Gas Chromato- graph로 Mocap를 정량하였다.
표 16. GC. operating parameters
Instrument : Varian VISTA 6000 Detector : Thermionic specific detecter (TSD) Colum : 2m × 2mm(i,d) spiral glass column Pacing material : 10% Carbowax × 20m on chromosorb W. HP (80∼100mesh) Temperature : Injection port : 200℃ Column oven : 180℃ Detector block : 250℃ Gas flow rate : N2 : 300㎖/min Air : 175㎖/min H2 : 4.5㎖/min Bead heating current : approximately 3.2amps Chart speed : 5mm/min Injection volume : 1.0ul |
표 17. Mocap(Ethoprophos)의 토양에서의 잔류변화
|
0 |
70 |
160 |
200 |
420 |
500 |
농도(ppm) |
12.35 |
2.59 |
0.22 |
0.17 |
0.10 |
0.02 |
○ Mocap(Ethoprophos)의 인삼에서 잔류변화 묘삼 식부시 Mocap 입제(5%)를 1.5g A.I : 간 수준으로 토양에 처리하였으며 ('91.4.2) 임의의 간격으로 수삼을 채취하여 냉동고에 보관하고서 분석하였다. 시료 100g에 증류수 100㎖를 혼합하여 blending 하고서 이를 1ℓ glass jur에 옮기고 hexane 300㎖를 가했다. NaSO4를 통과시키고 농축하여 G.C로 분석하였으며 분석조건은 표 16과 같다.
표 18. Mocap(Ethoprophos)의 인삼에서 잔류변화
|
100 |
160 |
200 |
420 |
500 |
농도(ppm) |
6.62 |
2.19 |
0.80 |
0.29 |
0.003 |
○ Gramoxone(Paraquat)의 토양에서의 잔류변화 3연근 인삼포장에 지상부가 발아하기전('91.4.2) 유제(24.5%)를 1.25㎖/칸 수준으로 처리하여 토양에서의 잔류함량의 변화를 조사하였다. Paraquat의 추출 및 정량은 ICI Bulletion에 의거 시행 하였다. 1) 약제처리 : Rizolex 수화제(50%)를 1,000배의 물에 녹여서 1g(a,I)/칸 수준으로 3연근 포장에 관주하였다. 처리일('89.7.19)로부터 30일, 60일 간격으로 시료를 추출, 뿌리부분 만을 취하여 선별한 후 냉동고에 보관하고서 분석에 사용하였다. 2) 분석방법 : Technical report의 방법
표 20. GLC operating parameters
Instrument : Varian VISTA 6000 Detector : Thermionic specific detecter (TSD) Colum : 2m × 2mm(i,d) spiral glass column Pacing material : 1.5% OC-17/1.95% OV-210 on chromosorb W. HP (80∼100mesh) Temperature : Injection port : 190℃ Column oven : 180℃ Detector block : 280℃ Gas flow rate : N2 : 30㎖/min Air : 175㎖/min H2 : 4.5㎖/min Bead heating current : approximately 3.2amps Chart speed : 5mm/min Injection volume : 1.0ul |
표 21. Gramoxmne(Parquat)의 토양에서의 잔류변화
|
0 |
70 |
200 |
400 |
농도(ppm) |
2.69 |
0.69 |
0.44 |
0.37 |
○ Rhizolex 표 22. Rizolex(Tolclofos-methyl)의 인삼에서의 잔류변화 (3-6년근)
|
30 |
150 |
300 |
720 |
1020 |
농도(ppm) |
0.24 |
1.29 |
0.76 |
0.16 |
0.05 |
결 론 인삼의 품질향상을 위한 근권토양 개선방법에서 3연근에서 토양 오염물리성 개량제 처리가 관행구 보다 결주율과 적변율이 감소되고 토양물리성도 개량되었으며, 2연근에서는 부숙톱밥 처리구와 Vermiculite 처리구가 관행보다 결주율과 토양수분이 약간 감소 되었다.
양분공급에 의한 인삼의 품질변화 조사에서 관행과 유기질비료 처리구에서 2,3연근 결주율과 적변율은 비슷하였고, 수피:계분:유박(85:10:2.5) 및 수피:우분:유박(75:20:5)가 약토와 비슷한 성분 활성을 나타냈다. 농후 유기질비료 시용에 따른 토양중 무기태질소는 대두박이 가장 높고 돈분, 계분, 면실박, 우분순 이었으며, 유효린산은 계분, 돈분, 시용구가 가장 높았고 대두박, 면실박, 우분은 비슷하였다. 그리고 예정지 거름은 고간류, 시판, 농후 유기질 혼합 시용농가가 55%로 가장 많았으며 농후 유기질비료 시용효과는 63%정도가 나쁜 경향이었다. 복합미량원소 시용량은 90kg/10a구가 지상부생육이 가장 좋았고(4연근) 동장이 관행보다 더 큰 경향이었다.
환경오염 물질의 행동에 관한 연구에서 산지인삼 1209점, 토양 100점을 분석한 결과 토양중 PCNB는 처리 7개월후 감소하는 경향이나 인삼체내에서는 고농도로 집적이 이루어졌다. 또한 토양중 Mocap의 분해속도는 시일이 경과할수록 완만하였고 Mocap의 인삼체내 흡수는 초기에 빨리 일어났으나 인삼근의 생육에 따른 희석 및 대사소실에 의한 낮아지는 경향을 보였다. Gramoxon의 토양중 분해는 완만한 경향을 보였고 Rhizolex의 잔류량은 처리후 3년에 이르러 0.05ppm 수준이었다.
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