Effect of Germanium Foliar Spray Application on Growth Characteristics and Germanium Absorption in Rice

게르마늄 엽면살포가 벼의 생육과 게르마늄 흡수에 미치는 영향

To obtain the basic information for agricultural utilization of germanium (Ge), the growth characteristics and Ge absorption in rice plant were investigated under different Ge concentrations by foliar spray application. The Ge concentrations were treated with 0 (control), 10, 20, 40 and $80mg\;L^{-1}$ in pot (1 5000$^{-1}$ a), respectively. The Ge absorption rate in rice by foliar spray application with $80mg\;L^{-1}$ in pot was higher in the order of leaf (5.75%) > stem (4.52%) > root (<0.01%). By foliar spray application, the Ge content in rice was higher in the order of $80mg\;L^{-1}$ > $40mg\;L^{-1}$ > $20mg\;L^{-1}$ > $10mg\;L^{-1}$. When rice was treated with $80mg\;L^{-1}$ of Ge, the Ge content in rice grain was higher in the order of rice bran ($0.21mg\;pot^{-1}$) $\gg$ brown rice ($0.04mg\;pot^{-1}$) ${\geq}$ polished rice ($0.03mg\;pot^{-1}$). By foliar spray application, the Ge uptake in rice bran was higher than that in other parts. Therefore, optimum Ge concentration by foliar spray application was $80mg\;L^{-1}$ in pot based on the results from the Ge treatments.

본 연구는 게르마늄의 엽면살포가 벼의 생육과 게르마늄 흡수에 미치는 영향을 조사하기 위해 게르마늄을 엽면에 수준별로 처리하여 벼를 재배하였을 때 벼의 생육 특성 및 부위별 게르마늄 흡수량을 조사하였다. 벼에 엽면처리한 게르마늄($GeO_2$)액은 0(무처리), 10, 20, 40 및 $80mg\;L^{-1}$ (25, 50, 100 및 200 g $10a^{-1}$)되게 조제한 후 최고분얼기, 수잉기 및 출수기에 각각 50 mL씩 분무기로 분무하였다. 게르마늄 엽면처리 농도에 따른 벼의 생육시기별 초장 및 잎수는 $GeO_2$ 수준별로 큰 차이 없이 비슷하였다. 벼 부위별 게르마늄 흡수율은 전반적으로 잎과 줄기가 매우 높았고, 상대적으로 뿌리는 아주 낮았다. 게르마늄 흡수율은 게르마늄 엽면처리 농도가 증가 할수록 점점 증가 하였고, Ge $80mg\;L^{-1}$에서 게르마늄 흡수율은 잎과 줄기가 각각 5.75 및 4.52%로 가장 높았다. 쌀 부위별 게르마늄 흡수량은 Ge $80mg\;L^{-1}$으로 처리한 pot에서 쌀겨의 경우 $0.21mg\;pot^{-1}$이었으며, 현미 및 백미의 경우는 각각 0.04 및 $0.03mg\;pot^{-1}$으로 가장 많은 흡수량을 보였다. 또한 쌀 부위별 게르마늄 흡수율은 쌀겨 $\gg$ 현미 ${\geq}$ 백미 순이었으며, $20mg\;L^{-1}$으로 처리한 pot에서 가장 높은 흡수율을 보였다. 이상의 결과의 미루어 볼 때 본 게르마늄 엽면처리 조건하에서 최적 엽면처리 농도는 게르마늄의 독성이 나타나지 않으면서 부위별로 게르마늄을 가장 많이 흡수한 $80mg\;L^{-1}$이었으나, 게르마늄 독성범위와 게르마늄의 이행성을 고려한 최적 엽면처리 농도는 추후에 체계적인 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.