인삼은 세계적인 웰빙 트랜드 및 COVID19로 인해 농산물 중 단일 품목으로는 수출액(211백만불)이 가장 큰 작물로 세계적으로 효능을 인정받아 수출이 점차 증가하는 추세이며 본 연구는 담수처리를 통해 인삼 논 재배 시 문제되는 습해 피해 설정을 확립하고 엽록소형광 분석을 통해 비파괴적으로 측정함과 동시에 습해 스트레스 수준을 정량화할 수 있는 지수를 선발하여 인삼의 생장에 미치는 습해의 영향을 진단하는 도구로 활용하고자 수행하였다.
<h1>서 론</h1> <p>인삼은 세계적인 웰빙 트랜드 및 COVID19로 인해 농산물 중 단일 품목으로는 수출액(211백만불)이 가장 큰 작물로 세계적으로 효능을 인정받아 수출이 점차 증가하는 추세이다. 하지만 최근 경기침체로 인한 소비 부진으로 국내 1인당 소비량은 지난 10년 동안 \(430\mathrm{g}\)에서 \(380\mathrm{g}\)으로 내수시장 판매가 감소하고 그에 따른 인삼 가격하락으로 재배농가 및 신규 재배면적이 \(4,216\mathrm{ha}\) (2000년)에서 \(3,474\mathrm{ha}\) (2020년)로 점차 줄어들고 있다. 특히, 연작장해에 의하여 초작지 부족으로 인한 이동경작, 인건비, 농자재비 등 경영비 증가로 생산기반은 더욱 약화 될 것으로 전망된다. 최근 기후변화에 따른 고온, 가뭄, 홍수 등으로 병해충 발생이 많아지는 등 인삼 생산성이 저하되어 인삼 재배에 어려움이 발생하고 있다. 인삼은 파종, 이식을 하게 되면 4년에서 6년을 한 토양에서 재배하는 다년생 작물로 다른 작물보다 환경영향이 심하며, 특히 토양수분 등이 가장 중요한 영향을 미치는 요인 중 하나이다. 인삼은 연작을 기피하는 작물로 밭에서는 10년, 논에서는 6년의 휴작기간을 설정해 연작을 피하려는 것은 뿌리썩음병으로 인한 생산량의 급격한 감소를 피하고자 하는 것으로, 이를 위해 매년 인삼재배가 가능한 새로운 경작지가 필요한 것이 현실이다. 특히 최근 토양배수 및 물리성이 열악한 답전환 재배가 1990년 \(1,850\mathrm{ha}\)에서 2020년에는 \(5,643\mathrm{ha}\)로 증가하고 있어 배수 불량지의 생육저하 및 적변, 황증, 난발삼 발생 등 품질 악화 등의 문제점이 발생하고 있다. 우리나라의 논은 침수상태로 벼를 재배하기 때문에 논토양은 배수가 잘 되지 않고, 지하수위가 높으며 잦은 경운으로 인한 토양 입단이 파괴되어 관개수나 빗물의 토양침투 및 투수속도가 매우 느리다. 이로 인해 논 재배 인삼의 경우 습해에 의한 피해가 발생하고 있으나 밭 초작지 대비 생육 및 수확량에는 차이가 없었으며, 인삼 재배 후 4년 벼 재배를 한 다음 인삼을 재작을 하여도 연작장해 현상이 뚜렷하게 나타나지 않고 비교적 안전한 재작이 가능하다는 이점이 있어 논에서의 경작면적이 1990년 1,850 ha, 2020년 \(5,643\mathrm{ha}\)로 증가하는 상황이다.</p> <p>장기적인 토양과습은 토양 내 산소량을 급격히 감소시키고, 호흡 장해를 받는 뿌리는 양･수분 흡수가 저해되며 기공전도도의 감소로 기공이 폐쇄되어 광합성 과 같은 생리반응이 저하된다. 식물의 생리 특성과 스트레스 수준을 분석 및 평가할 수 있는 기법 중 엽록소형광(Chlorophyll Fluorescence;CF) 측정 기법은 광합성 과정 중 광 에너지효율, 열 및 형광을 측정할 수 있다. 일반적으로 광합성 과정이 비생물적 및 생물적 스트레스 영향에 의해 민감하게 반응하는 것에 기인한 것이며, 식물의 광에너지 이용 효율을 다양한 엽록소 형광 매개변수로 표현할 수 있다. 엽록소형광 기법을 이용한 생물적 스트레스의 평가에는 Fv/Fm (maximum quantum yield of PSII), ФРSII(effective quantum yield of PSII), qP (photochemical quenching), NPQ (non-photochemical quenching)의 매개변수가 주로 이용되며, 비생물적 스트레스 평가에는 Fo (minimun chlorophyll fluorescence), Fm (maximum chorophyll fluorescence), ΦPSII(effective quantum yield of PSII) 등이 이용된다.</p> <p>따라서, 본 연구는 담수처리를 통해 인삼 논 재배 시 문제되는 습해 피해 설정을 확립하고 엽록소형광 분석을 통해 비파괴적으로 측정함과 동시에 습해 스트레스 수준을 정량화할 수 있는 지수를 선발하여 인삼의 생장에 미치는 습해의 영향을 진단하는 도구로 활용하고자 수행하였다.</p>