화학 비료 역사

화학 비료 역사

산과 들에서 제멋대로 자라는 잡초들은 돌보지 않아도 해마다. 잘 자란다. 

이러한 식물들은 자신이 태어난 땅에서 양분을 흡수하여 자라고 죽기 때문에 땅 속에 늘 양분이 일정하게 유지되는 까닭이다.

그러나 농작물은 다르다. 토양에 있는 양분을 흡수하여 자라면 다른 곳으로 운반되어 팔리므로 양분이 땅으로 돌아가지 못 한다. 이 때문에 농경지에 감소된 양분을 알맞게 보급하지 않으면 해가 갈수록 작물의 생산량이 줄어든다. 

논과 밭에 비료를 뿌리는 것은 이 때문이다.

똥, 마른 풀, 재를 비료로 쓰던 시절 옛날 사람들은 무엇을 비료를 썼을까?

옛날 사람들은 자연에서 비료를 얻었다. 식물을 태우고 남은 재 나 짚과 낙엽을 썩여 만든 퇴비 같은 것을 논밭에 뿌려 땅을 기름지게 한 것이다. 

고대 로마인들은 기원전 200년에 이미 논밭에 퇴비를 뿌렸고, 유럽인이 아메리카 대륙에 첫발을 디뎠을 때 인디언들은 옥수수 밭에 생선을 묻어 밭을 기름지게 했다고 한다.

우리 조상들은 가축의 배설물에 짚을 섞어 마당 한 켠에 쌓 아 두었다가 논밭에 골고루 뿌렸다. 이것을 두엄 이라고 하는 데 두엄은 한 해의 농사를 결정짓는 소중한 재산이었다. 

그러나 두엄은 어떻게 만들고 관리하느냐에 따라 그 효과가 천 차만별이었다. 비를 맞히거나 일정 기간 이상 쌓아 두면 양분이 물에 씻겨 내려가거나 공중으로 날아가 효과가 떨어졌고, 

또 어떤 가축의 배설물로 만드느냐에 따라서도 효과가 크게 달랐다. 화학 비료의 등장 19세기를 전후로 의술이 발달하고 위생 상태가 개선되어 세계의 인구는 폭발적으로 늘었다. 

그러나 농지의 규모는 갈수록 줄어 들어, 농작물의 수확량이 인구의 증가율을 따라잡지 못하는 상 황에 이르렀다. 

이에 따라 몇몇 화학자들은 한정된 토지에서 수확을 많이 거둘 수 있는 방법을 고민하기 시작했다. 화학 비료는 이런 배경에서 역사에 등장하게 되었다.

화학 비료를 만드는 기초는 1840년 독일의 화학자 리비히가 제공했다.

리비히는 '왜 어떤 땅에서는 식물이 잘 자라고 어떤 땅에서는 잘 자라지 않을까?' 

하는 의문을 품고 그 해답을 밝히기 위해 흙 에 대해 연구하기 시작했다. 

그 결과 그는 식물이 잘 자라려면 흙에 질소와 인산, 칼륨이 충분히 녹아 있어야 한다는 사실을 밝혀 냈다. 그리고 뼛가루에 황산을 작용시켜 수용성 인산 (물에녹는 인산)을 만든 뒤 농작물을 심은 흙에 뿌려 보았다. 

결과는 대성공이었다. 인산을 뿌린 흙에서 농작물이 훨씬 크고 튼튼하 게 자란 것이다.

리비히의 이 연구를 바탕으로 그 뒤 여러 화학자들이 화학 배료를 개발하기 위해 노력했고, 

마침내 1843년 로이스(Lawes)와 길버트(Gilbert)가 최초의 화학 비료인 과인산석회'를 제조했 고, 1900년대 초에 '질소 비료와 칼륨 비료'가 개발되어 농가 에 보급되었다.

화학 비료의 보급에 따라 농작물의 수확량은 급격히 늘었다. 화학 비료는 거름이나 퇴비 같은 천연 비료에 비해 물에 잘 녹 아 뿌리기만 하면 단번에 식물의 뿌리로 흡수되었다. 

농도가 진해 조금만 뿌려도 효과가 크게 나타났고, 종류가 다양해 농작물 의 성장 상태에 따라 필요한 양분을 알맞게 공급해 줄 수 있었다. 덕분에 농촌에서는 냄새 나는 두엄 더미가 차츰 자취를 감추게 되었다.

논밭을 산성화시키는 화학 비료 그런데 화학 비료도 오래 사용하다 보니 문제점이 드러났다. 화학 비료를 계속 뿌린 논밭에서 오히려 농작물이 잘 자라지 못하게 된 것이다. 왜 이런 일이 일어났을까?

화학 비료가 논밭을 산성화시켰기 때문이다. 논밭에 화학 비료를 뿌리면, 농작물은 자기한테 필요한 양분 은 흡수하고 나머지는 땅에 그냥 남긴다. 

시중에서 판매되는 화학 비료는 황산암모늄 · 염화암모늄 · 황산칼륨·염화칼륨 등 을 주성분으로 하는데, 이 비료를 농토에 뿌리면 식물의 성장 에 도움을 주는 암모니아나 칼륨 같은 물질은 식물의 뿌리에 흡수되지만 황산이나 염소같이 산성을 띤 물질은 땅에 그대로 남는다.

토양의 산성화는 이 과정이 오랫동안 되풀이되어 일어난다. 산성을 띤 물질이 논밭에 계속 쌓여 논밭이 강한 산성으로 변하게 되는 것이다. 

산성화된 토양에서는 흙이 단단하 굳고 수분이 줄어들어 농작물이 잘 자라지 못한다. 또 땅을 기름지게 해 주는 토양 생물들이 죽고 대신 농작물에 해를 끼치는 미생물만 엄청나게 늘어나서 농작물이 걸핏하면 질병으로 앓게 된다.

음식물 쓰레기로 만드는 간편한 천연 비료 화학 비료는 이처럼 처음 몇 해 동안은 수확량을 늘이는 데 큰 도움을 주지만, 오랫동안 계속 사용하면 땅을 산성화시켜 오히

려 수확량을 줄인다. 화학 비료를 안 쓰자니 수확량이 줄고, 쓰자니 땅이 병든다. 

그래서 오늘날 농촌에서는 논밭에 화학 비료 와 천연 비료를 번갈아 가며 뿌린다. 또 천연 비료에서 풍기는 악취나 보관상의 문제를 해결하기 위해 화학 비료처럼 냄새가 나지 않으며 보관하기 편리하고 물에 쉽게 녹는 천연 비료를 개발하려는 노력도 계속되고 있다.

이런 노력 속에서 나온 것이 도시의 음식물 쓰레기를 이용하여 만든 천연 비료이다. 음식물 속에 들어 있는 각종 영양분이 비료와 같은 기능을 한다는 점을 이용하여, 도시에서 나오는 각 종 음식물 쓰레기를 모아서 화학 비료처럼 가공하여 농가에 보급하는 것이다. 

아직 생산량이 많지 않아 값이 좀 비싸기는 하지 만 앞으로 이런 연구가 더욱 활발해진다면 값싸고 품질 좋은 천연 비료가 더욱 많이 생산될 것이다. 

그러면 처치 곤란한 음식물 쓰레기도 말끔히 처리되고 논밭이 산성화될 염려도 없으니 그야말로 일석이조 인것이다