미생물로 비료와 광물도 만든다.

미생물은 농수산물의 수확량을 향상하는 데도 매우 중요한 역할을 하고 있습니다. 잘 알고 있듯이 농업에 있어서는 대량의 질소비료가 필요합니다. 소련에서는 질소비료의 생산량이 매년 증가하고 있지만 아직도 절대량이 부족합니다. 공기 중에 있는 질소를 동화하여 그것을 체내에 축적한 결과 토양을 비옥하게 만드는 미생물은 이러한 비료 부족을 해결하는 데 큰 도움을 줍니다. 토양 속에 질소의 양을 늘리는 데 커다란 역할을 하는 것으로 공기 중에 있는 질소를 동화하는 뿌리혹박테리아가 있습니다. 그리고 그로부터 니트 로긴이라는 약품이 만들어집니다. 이 약품을 가지고 콩과 식물의 종자를 처리한 후 심었더니 수확량이 눈에 띄게 늘었을 뿐만 아니라 병충해나 일기 불순에 대한 저항력이 일거에 증대했습니다.

 

최근에 소련의 과학자들은 지금까지 알려지지 않았던 질소고정균과 곰팡이 종류를 토양 속에서 다량 발견하였습니다. 다음은 미생물 공업에 대하여 이야기할 차례입니다.

농업 이외의 분야에서도 미생물은 커다란 공헌을 하고 있습니다. 저수지나 호수는 현대의 농업에 있어서 필수 불가결합니다. 그런데 일부 지방에서는 저수지나 호수의 밑바닥 흙이 물을 모으는데 적당하지 않아 물이 새 버리는 경우가 있습니다. 그 결과 부근 일대가 늪지대로 변해 버립니다. 그루지야에 수력 공학 수리연구소 연구원들은 유리된 산소가 없더라도 생존할 수 있는 혐기성 균을 사용해서 인공적으로 토양에 물이 통과하지 않도록 하는 방법을 개발했습니다. 혐기성 균은 생명활동의 과정에서 연목의 바닥에 불투과성층을 형성시켰습니다.

우선 저수지를 건설하기로 예정한 땅의 겉흙을 불도저로 제거한 후 섬유소가 많은 짚, 마른 풀, 옥수수 줄기 등을 깔고 그 위에 흙을 덮습니다. 이 흙을 통해서 섬유소 속으로 침투한 수분은 그 곳에다 혐기성 균을 대량으로 번식시킵니다. 혐기성 균은 토양의 구조를 바꾸어서 사실상 물이 흙을 뚫고 빠져나갈 수 없도록 만들어 버리는 것입니다.

 

미생물은 암석이나 광물의 형성뿐만 아니라 붕괴에도 커다란 역할을 하고 있습니다. 지구상에 있는 철의 원소 순환에는 미생물이 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 물에 잘 녹는 일산화 철은 물과 함께 지표면으로 운반됩니다. 여기에서 철 박테리아의 작용으로 일산화 철이 산화되어 물에 녹지 않은 수산화 철이 되어 가라앉는답니다. 그 결과 철은 지구 내부로부터 지표면으로 이동해서 철광상을 형성하게 되는 것입니다.

대부분의 과학자들의 의견에 따르면 세계적으로 유명한 철광상은 모두가 세균의 활동으로 만들어졌다고 합니다. 이외에도 해저 형성된 철, 망간 단괴의 거대한 집적도 역시 미생물의 활동에 의한 것입니다. 게다가 석유나 천연가스 광상의 형성에도 미생물이 참가하고 있습니다.

그런데 이미 알고 있듯이 소련은 유황 매장량이 세계 굴지입니다. 그러나 생산의 증대와 화학공업의 해로운 부문의 출현에 의해서 점점 더 많은 유황을 필요로 하고 있습니다. 한편 세계 유수의 유황 광상도 점점 지하로 깊이 들어가야 하고, 새로운 광상을 발견하는 일도 점점 어려워지고 있습니다. 그런데 뜻밖에도 이러한 애로 사항을 타개할 길을 발견하였습니다.

북아프리카 자위야(아이네스)호수의 연안에서 유황을 채굴하는 일이 계속되었습니다. 그러나 아직까지도 이 호수에서는 유황의 침전이 계속되고 있고 두께 20센티미터에 이르는 유호항층이 호수 밑바닥에 덮여 있는 것을 알았습니다. 이러한 현상은 소련 쿠이 비 세프 주의 셀로에 호수에서도 볼 수 있었습니다. 이 수수께끼를 풀기 위해서 과학자들은 자위야 호수의 모형을 만들어서 실험을 했습니다. 즉 물을 가득 채운 플라스크에 자갈과 황산 암모니아를 넣고 황산염 환원 균과 붉은색 세균을 첨가시켰습니다. 황산염 환원 균은 원액으로부터 황화수소를 만들어 냈고, 붉은색 세균이 그것을 유황으로 바꾸어 버렸습니다. 그리고 플라스크의 벽과 바닥에 유황이 침전됐습니다.

독자들은 천연의 호수에 침전된 것과 플라스크 속에 침전된 것은 다르다고 말할지 모릅니다. 미생물에게 과연 수십 만, 수백 만 톤의 유황을 침전시킬 능력이 있을까? 과학자들의 계산에 따르면 깊이 5미터, 면적 1평방 킬로미터의 연못에 실험실과 같은 조건을 재현하면 유황 세균은 놀랍게도 100일 동안에 10만에서 50만 톤에 이르는 유황을 만들어내게 됩니다. 이러한 계산이 현실적인 타당성이 있다는 점은 다음과 같은 사실로도 증명됩니다. 즉 조건만 적당하다면 1개의 세균은 4-5일 만에 1036개의 개체를 만들어 냅니다. 그 체적은 태평양 혹은 인도양과 맞먹는다고 합니다. 그러므로 문제는 미생물을 번식시키는 데 있어서 최적의 조건을 어떻게 갖추느냐에 달려 있습니다.

이러한 조건을 발견해서 갖추는 일은 그리 어려운 일이 아닙니다. 예컨대 영국의 과학자 바톨린과 포스가이트는 원재료를 함유한 아프리카나 오스트레일리아의 일부 호수에 유황세균을 드문드문 뿌려서 이들 호수를 자위야 호수와 같은 조건을 갖춘 호수로 바꾸는 방법을 제안하고 있습니다. 하수도에 흐르는 더러운 물도 저렴한 비용을 들여서 유황 세균이 번식하기 좋은 환경을 조성할 수 있습니다. 이 방법으로 유황을 생산함과 동시에 하수를 정화시킨다는 일석이조의 이점을 얻을 수 있습니다.