나노복합체 볍씨 프라이밍, 발아율 및 내염성 증진

나노기술은 다양한 나노물질을 통해 농업 생산성을 향상시킬 잠재력을 지닌다. 특히 비생물학적 스트레스 조건에서 작물 성장을 증진하는 데 나노입자 활용이 활발하다. 그러나 금속 및 금속 산화물 나노입자는 급성 및 만성 독성과 환경 잔류성으로 인해 독성이 높다는 문제가 있다. 이에 따라 g-C₃N₄(그래핀 탄소 질화물)와 SiO₂(이산화규소)와 같은 비금속 대체재가 농업을 포함한 다양한 연구 분야에서 탐색되고 있다. 본 연구에서는 열 중합 및 친환경 합성법을 이용해 g-C₃N₄와 SiO₂를 합성하고, X선 회절, 푸리에 변환 적외선 분광법 등 다양한 분석 기법으로 나노복합체를 종합적으로 특성화했다. 특히 벼(Oryza sativa L.) 종자의 염 스트레스 완화를 위한 g-C₃N₄/SiO₂ 나노프라이밍 기술에 중점을 두었다. 무처리 대조군, 양성 대조군(NaCl), 그리고 5~25 ppm 농도의 g-C₃N₄/SiO₂ 나노복합체 처리군으로 나누어 80mM NaCl 염분 조건에서 실험을 수행했다. 처리된 종자에서는 발아율, 평균 발아 시간, 발아 속도 지수, 활력 지수, 건물중, 뿌리 및 줄기 길이 등 발아 관련 매개변수들이 유의미하게 영향을 받았다. 특히 20 ppm g-C₃N₄/SiO₂ 나노복합체 볍씨 프라이밍은 93.3%의 가장 높은 발아율과 3224의 활력 지수를 보였으며, 평균 발아 시간은 5.50일로 단축되었다. 또한 평균 유묘 길이 34.56 cm, 뿌리 길이 22.55 cm, 줄기 길이 12 cm로 가장 우수한 성장 효과를 나타냈다. 이러한 결과는 비금속 나노복합체인 g-C₃N₄/SiO₂가 벼의 발아 및 초기 성장 활력을 크게 향상시키고, 염 스트레스 내성을 증진하는 효과적인 수단임을 시사한다. 이는 친환경적이고 지속 가능한 농업 기술 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.