작약은 다년생 약초로 토양선충에 의한 지하부피해가 많으므로 간작 작부체계에의한 선충피해를 경감할수 있는 재배기술을 개발하고자 관련시험을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 작약포장에 서식하는 선충의 종류는 뿌리혹선충, 줄기구근전충, 아엽전충, 뿌리썩이선충, 검선충 등이 있었으며 피해 우점선충은 뿌리혹선충이었다. 2. 작약단작, 작약+고추 및 작약+지황 간작작부제계의 뿌리혹선충 밀도는 큰 차이가 없었으나 작약+참깨, 작약+율무 간작체계에서는 뿌리혹선충 밀도가 작약단작 작부체계에 비해 87%의 감소효과를 보여 선충피해가 우려되는 포장에서는 작약과 참깨 또는 율무를 간작하는 체계가 바람직한 것으로 나타났다. 3.작약의 지상부 병해로는 점무늬병, 흰가루병, 탄저병이 우점하였으며 처리간 점무늬병과 탄저병 발생정도는 비슷하였으나 흰가루병은 작약+고추와 작약+율무 간작사에 발병이 감소하는 경향을 보였다.
약용식물의 생산량을 증가시키고 지상부 꽃은 관상용으로 활용할 수 있는 연구의 일환으로 목단 줄기에 작약 뿌리를 접목시켜 생육생태를 관찰하고 유효지표성분외에 무기성분, 지방산, 유기산등 성분변화 및 향미 관능검사등을 비교한 결과 생육생태를 볼 때 지상부는 목단줄기에 목단꽃이 피었으며 지하부 뿌리는 작약뿌리와 목단뿌리가 혼재하여 생성되었으며, 작약뿌리와 목단뿌리의 혼재비율은 약 3:1정도로 나타났다. paeoniflorin및 paeonol 분석결과 건조시킨 작약근의 함량은 대건물 시료(g)중 9.91 mg/g및 0.80 mg/g,접목 작약근은 11.71 mg/g 및 0.35 mg/g, 목단피는 10.81 mg/g 및 2.84 mg/g, 접목 목단피는11.26 mg/g 및 3.28 mg/g으로 유사한 경향이었다. 무기성분별 10종 함량은 대체로 유사한 경향이었으나 Fe함량은 시료별로 차이가 있었으며 작약근은 86.06 mg/g, 접목 작약근 127.36 mg/g, 목단피 75.05 mg/g, 접목 목단피는 140.63 mg/g으로 함량 차이가 현저하였다. 지방산은 linoleic acid, palmitic acid, linolenic acid 및 oleic acid등이 주성분으로 총 11종을, 유기산은 oxalic acid, citric acid 및 malic acid등이 주성분으로 총 6종을 각각 분석하였으나 함량 조성은 대체로 유사한 경향이었다. 한편, 향미 관능평가 결과 작약근과 접목 작약근은 대체로 유사한 향미 패턴을 나타내었으나, 작약근은 작약근 향미 및 떫은맛이 다소 강하였으며, 목단피와 접목 목단피도 거의 유사한 향미를 나타내었으나, 목단피가 목단피 향미, 쓴 맛, 화한 맛 및 떫은 맛이 다소 강하였다.
작약의 이용성을 높이기 위해 작약의 종 및 품종, 생육시기, 식물체 부위별 성분의 함량 분포와 변화를 HPLC를 이 용하여 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 작약의 종 및 품종간 성분의 함량 분포는 야생작약(P. japonica M., P. obovata M., P. anomala L.) 보다는 재배작약(태백작약, 의성작약)에서 전반적으로 함량이 더 높았고, 성분별 분포는 paeonifloin, methyl gallate, astragalin, kaempferol 순으로 높았으며 methyl gallate 는 의성작약에서 0.45%로 가장 높았다. 식물체 부위별 함량 분포는 methyl gallate는 꽃잎에서 1.79%로 가장 높았으며 잎에는 0.56% 함유하였고, 뿌리에는 0.01%로서 소량 분포하였다. Astragalin 은 꽃잎과 잎에서 높았고, 작약의 지표 성분인 paeoniflorin 은 뿌리에서 2.52%로 가장 높았으며 잎에도 1.09%나 함유하여 이용 가치가 매우 높다고 사료된다. 생육시기별 함량 분포는 생육초기인 4월에 가장 높았고 생육 후기로 갈수록 감소하는 경향이므로 잎과 줄기를 이용하려면 뿌리 수확직전인 $8{\sim}9$월이 적기라고 생각된다.
본 연구는 작약의 재배지별 토양특성과 albiflorin, paeoniflorin 함량 간의 상관관계를 구명하기 위하여 수행되었다. UPLC를 사용하여 직선성, LOD, LOQ, 정밀성, 정확성, 회수율을 평가하여 분석법을 검증하였다. 작약의 albiflorin 함량은 0.04 ± 0.00 ~ 2.79 ± 0.21%, paeoniflorin은 1.98 ± 0.14 ~ 6.67 ± 0.84%로 확인되었다. 또한 작약의 개체별 뿌리 중량을 조사한 결과, 0.06 ± 0.02 ~ 1.27 ± 0.28 kg로 지역별 차이를 확인하였다. 작약 재배지의 토양특성은 pH, 전기전도도, 유기물 함량, 질소전량, 유효인산, 치환성 칼륨, 치환성 칼슘, 치환성 마그네슘, 치환성 나트륨, 양이온치환용량 등을 분석하였다. 재배지 토양특성과 작약 뿌리 중량 간의 상관관계를 분석한 결과, 토양의 유효인산과 작약 뿌리 중량 간의 유의적인 정의 상관관계를 확인하였다. 또한 작약 뿌리 중량과 지표성분 함량 간의 상관관계를 분석한 결과, 작약 뿌리 중량은 지표성분인 albiflorin, paeoniflorin의 함량과 유의적인 부의 상관관계를 보이는 것을 확인하였다. 따라서 작약 재배에 있어 지표성분과 생산량을 동시에 증가시키는 재배법 개발에 유용한 정보를 제공할 것으로 판단된다.
약용작물에 대한 기생선충의 분포상황 및 선충에 의한 약용작물의 피해상황, 작부체계에 따른 선충의 기생정도 등을 구명하기 위하여 시험한 결과는 다음과 같다. 기생식물별 선충기생상황은 작약의 25개 작물중에서 총 10과 15속 25종의 식물기생선충이 검출되었으며, 가장 밀도가 높은 것은 Meloidogyne hapla였고, 다음이 Tylenchus sp., Ditylenchus dipsaci., Aphelenchoides sp., Tylenchorhynchus claytoni등의 순으로 많이 검출되었는데, 바이러스 매개충인 Xiphinema sp. 과 Trichodorus sp. 도 검출되어 바이러스 감염도 우려되었다. 선충 기생에 의한 피해조사에서 작약, 방풍, 백지, 내궁, 인상, 당귀, 시호가 Meloidogyne hapla, M. incognita에 의해 심하게 기생당하였으며, 포장감염율은 54.5~88%였고 재배년수가 경과 할수록 선충기생에 의한 뿌리혹(Gall), 난낭(Egg mass), 유충(2nd larvae)의 밀도가 높았는데, 지하부 뿌리의 분지수는 뿌리혹선충의 기생이 많을 수록 높았다. 뿌리혹선충 기생에 의한 약용작물별 감수율을 조사한 결과 건전주의 근중에 비해 당귀에서는 57.8, 작약은 49.1, 시호는 27.9%의 감수율을 보였으며, 피해도는 23.2~88%로 작물별 차이가 컸고, 감염된 포장에서는 피해가 컸으며, 뿌리혹선충 유충의 밀도는 토양 300g당 50~1890마리로 밀도 범위가 컸다. 작약포장에서 작부체계에 따른 선충증식정도를 조사한 결과 논포장에서 벼재배후 작약재배나, 밭에서 참깨재배후 작약재배한 것이 고추나 작약연속 재배한 포장보다 선충의 밀도가 훨씬 낮았다.
작약 재배지 뿌리혹선충 조사는 의성과 영천지역에서 실시하였다. 조사된 131개의 포장중에서 102개 포장에서 뿌리혹선충이 검출되었다. 감염된 포장의 57.8%에서 토양 300ml당 31마리 이상의 높은 밀도를 보였고, 밭에서는 논보다 기생밀도가 높았다. 사양토에서 식양토보다 높은 밀도로 서식하고 있었다. 토양의 물리화학적특성은 뿌리혹선충의 밀도에 영향을 주었는데 높은 기생을 보인 포장에서 OM, ${K}^{+}$, pH함량이 낮았다. 또한 높은 유충의 밀도를 보인 포장에서는 선충밀도가 낮거나 감염되지 않았던 포장보다도 석회요구량이 높았다.
작약재배지에 도시 하수 오니를 시용하여 재배지토양 및 작약뿌리 중에 함유된 중금속함량을 조사한 결과는 다음과 같았다. 작약재배지에 하수오니를 시용하면 시용량이 증가할수록 수량과 생육이 양호하였으며, 토양 중 총질소와 인산 함량이 증가하는 편이며 중금속 함량에는 차이가 없었다. 하수오니의 시용량을 증가하면 작약뿌리에 의한 무기성분 및 중금속 흡수량은 증가했으나 뿌리 중의 농도는 변화가 없었다. 결과적으로 도시 하수 오니도 유해물질이 낮으면 경작토에 처리하여도 무방하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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