Uptake Properties of Germanium to Vegetable Plants and Its Effect on Seed Germination and on Early Stage Growth

식물의 종자발아와 유묘생장에 미치는 무기게르마늄과 유기게르마늄의 효과와 흡수특성을 조사하기 위하여, 대표적인 채소류인 갓, 배추 및 청경채를 이용하여 다양한 게르마늄농도(0, 10, 25, 50, 100 mg $L^{-1}$)를 처리하였다. 채소 종자발아는 모든 식물에서 무기게르마늄을 100 mg $L^{-1}$ 처리한 경우에만 약간의 저해를 받았고 나머지 조건에서는 거의 영향을 받지 않았다. 식물의 유묘생장에 미치는 게르마늄의 효과는 갓과 배추의 경우에는 모든 농도의 무기게르마늄($10{\sim}100$ mg $L^{-1})$에서 뿌리의 생장에 심각한 저해를 보였고 지상부 생장은 높은 농도(50, 100 mg $L^{-1}$)에서는 저해를 받지만 낮은 농도(10, 25 mg $L^{-1}$)에서는 오히려 약간의 생장 촉진효과를 보이거나 거의 차이가 없는 것으로 보였다. 유기게르마늄의 처리시에는 뿌리와 지상부의 생육이 낮은 농도(10, 25, 50 mg $L^{-1}$)의 대부분 조건에서 생장을 촉진하는 결과를 보였다. 식물체내의 게르마늄의 흡수 특성은 무기 및 유기게르마늄의 모든 조건에서 대조구에 비해 처리농도가 높아짐에 따라 점진적으로 뚜렷한 증가를 보였다 특히 무기게르마늄을 처리한 경우 보다 유기 게르마늄을 처리한 경우에 같은 농도에서 전반적으로 약 $2\sim4.5$배까지 많이 흡수되었다. 25 mg $L^{-1}$농도의 게르마늄을 처리한 경우를 보면, 유기게르마늄의 처리시 게르마늄의 흡수는 갓에서는 약 4배(무기게르마늄: 0.37 mg $g^{-1}dw$, 유기게르마늄 : 1.47 mg $g^{-1}dw$), 배추에서는 약 2.2배(무기게르마늄: 0.40 mg $g^{-1}dw$, 유기게르마늄: 0.86 mg $g^{-1}dw$) 그리고 청경채의 결우 약 2.1배(무기게르마늄 : 0.33 mg $g^{-1}dw$, 유기게르마늄: 0.70 mg $g^{-1}dw$) 정도로 무기게르마늄의 처리보다 높았다. To investigate effects of inorganic $(GeO_2)$ and organic (Ge-132) germanium (Ge) on seed germination and on early stage growth of plane and the uptake characteristics, various concentrations (0, 10, 25, 50, 100 mg $L^{-1}$) of Ge to popular vegetables such as leaf mustard, chinese cabbage and pak-choi, respectively, were treated. On seed germination, no significant effect was observed in both inorganic and organic Ge treatments except 100 mg $L^{-1}$ treatment of inorganic Ge. Exogenous inorganic Ge ($10{\sim}100$ mg $L^{-1}$ treatments significantly inhibited the early root elongation growth of all plants. However, slight enhancement of early shoot elongation was detected in low concentrations (10 and 25 mg $L^{-1}$) of Ge in the leaf mustard and chinese cabbage plants. Organic Ge treatments significantly stimulated the 개ot and shoot growth at the 10, 25 and 50 mg $L^{-1}$ treatments. Ge was accumulated linearly in the vegetables as both inorganic and organic Ge concentrations were increased. Interestingly, total contents of Ge in plants with Ge-132 treatments were $2\sim4.5$ times more than those with inorganic Ge treatments in all concentrations. At 25 mg $L^{-1}$ treatment of Ge, contents of Ge in vegetables are following: in leaf mustard, inorganic Ge: 0.37 mg $g^{-1}dw$ and organic Ge: 1.47 mg $g^{-1}dw;$ in the chinese cabbage, inorganic Ge: 0.4 mg $g^{-1}dw$ and organic Ge: 0.86 mg $g^{-1}dw;$ in the pak-choi, inorganic Ge: 0.33 mg $g^{-1}dw$ and organic Ge: 0.70 mg $g^{-1}dw$, respectively. These results showed organic Ge is much better on early stage seedling growth and on germanium accumulation of vegetables than inorganic Ge.