1. 식물의 규소 흡수와 함량



규소(Silicon, Si)는 지각을 구성하는 원소들 중에서 두 번째로 많은 원소인데 토양 용액 중에서는 규산(Si(OH)4) 형태로 존재하며 pH가 7.0 이상인 토양이나 음이온 흡착이 강한 토양에서는 그 농도가 낮게 나타난다.



규소를 흡수하는 정도는 식물에 따라서 매우 다르다. 벼, 속새 등 수생 화본과 식물의 경우 건물량으로 10-15 % 정도로 많은 량의 규소를 흡수 축적하며 참외, 오이, 수박, 호박, 메론 등 박과작물도 규소를 많이 흡수하는 것으로 알려져 있다.




2. 식물체 내에서의 대사 작용



벼와 같은 수생 화본과 식물의 경우 규소가 필수원소로 인정되고 있다. 즉, 벼의 경우 규소가 부족하면 성장이 완료된 잎에서 괴사현상이나 위조현상이 나타나고 영양생장이 저해되며 결과적으로 수량이 크게 감소한다. 영양생장기의 규소 요구량은 비교적 낮으나 생식생장기에 다량의 규소를 요구한다.



토마토와 오이에서도 필소원소로 밝혀지고 있다. 토마토나 오이 식물의 경우 규소가 부족한 경우 개화기까지는 영향을 거의 받지 않으나 개화기 이후 잎의 발생이 정상적이지 못하며 수분작용에 지장이 초래되며 심할 경우에는 결실이 안 되기도 한다.



3.규소의 역할



잎이나 줄기의 피층 세포에 축적된 규소는 잎의 물리적 강도를 높여 직립이 가능하게 해주며 도복이나 병충해의 피해 또한 줄여줄 수 있다. 벼, 밀, 보리 등 밀식 재배되는 곡류작물의 경우 규소는 직접적으로 또는 간접적으로 생육과 수량을 증가시키는 작용을 하는데, 잎이 빳빳하게 직립함으로써 잎의 빛 흡수가 좋아져 광합성 효율이 높아지며, 도복과 병균의 감염이 방지되고 충해를 경감시킬 수 있기 때문이다. 특히 질소 시용량이 많은 경우 병충해의 피해나 도복현상이 심해지는데, 이 때 규소를 시용하면 크게 효과를 볼 수 있다. 도열병, 깨씨무늬병, 뿌리썩음병, 이화명충 등 바이러스성, 세균성 병해 및 충해를 줄여 줄 수 있는 것이다. 또한 규산질 비료의 시용으로 살균제 사용량을 크게 줄일 수 있는 것으로 연구되어 있는데, 그 이유는 규질화된 잎 세포가 곰팡이의 침입을 막아주며 곰팡이가 침입한 후에도 식물체내에서의 증식을 억제시키는 작용까지 하므로 병 발생을 크게 억제시키기 때문이다.



규소는 식물 잎에서 철이나 망간 독성을 완화시키는 작용을 할 수 있으며 잎에서의 증산을 감소시켜 수분 손실을 줄여줄 수 있는 것으로도 알려져 있다. 현재까지 이러한 규소의 작용이나 역할은 대부분 벼를 비롯한 화본과 작물을 대상으로 연구되었으나 규산질 비료 시용에 따른 병충해 방제 효과는 정도의 차이는 있을 수 있으나 모든 작물에 공통적으로 적용될 수 있는 것이다.