수경재배의 장점과 역사

수경재배의 역사 : 1) 물과 식물이 관계가 있다고 생각한 과학자들

17세기의 벨기에 화학자인 반 헬몬트는 5파운드 정도 되는 버드나무를 약 200파운드의 흙을 담은 큰 화분에 심고 물만 주는 실험을 실시했다. 5년동안 재배하는 실험을 한 결과 식물은 약 75kg으로 성장하였으나 흙은 57g만 감소한 것을 보고 물이 식물을 생장시켰다는 이론을 제시하였다. 당시까지는 식물의 영양성분(질소, 인산, 칼륨)에 대한 지식이 전무하였다는 것을 고려할 때 식물 생장의 원인을 찾아본 체계적인 과학실험이라 할 수 있다. 

또한 1699년 영국의 존 우드워드가 스피어민트를 심고 물의 종류를 달리한 실험에서 토양과 물의 상호작용이 존재한다는 것을 밝혔다. 우드워드는 빗물, 하수 등 각기 다른 물을 주어서 기르면 토양의 유무에 따라 다른 결과가 나온다는 점도 관찰했다. 빗물을 기준으로 하수는 8배, 여기에 잘 가꾼 정원의 흙을 섞어 하이드파크의 하수로 키운 것은 16배 성장하는 것을 발견하였다.

 

수경재배의 역사 : 2) 수경재배가 부각되는 이유

토양 대신에 물이나 배지에 생육에 필요한 무기양분을 녹인 영양액을 공급하면서 작물을 재배해주는 방식인 수경재배가 부각되는 이유는 작물의 생육에 따라 적기에 필요한 양만큼의 양분을 공급하여 최고의 생산성을 올릴 수 있기 때문이다. 하지만 현대까지도 우리는 우리가 식물의 생장에 관여하는 것이 무엇인지, 어떻게 해야 식물이 왕성하게 자라는지에 대해 완벽하게 알고 있는 것은 아니다. 오히려 소수에 가깝다. 그러므로 실제 상업적인 용도로 수경재배가 이루어지는 작물은 인삼이나 딸기, 잎채소류 등 매우 한정적인 것이 현실이다.
물 속의 영양분도 중요하다. 스프렝겔과 리비히는 토양속의 어떤 양분이 결핍될 경우 다른 양분의 흡수도 저해된다고 주장하였고으며 이후 다른 연구들로 질소, 인산, 칼륨 등이 필수적이고 그 외의 미량 원소들도 필요함을 실험으로 증명하였다. 이는 리비히의 3대 원소설이 있으며 농업계 교과서에도 나오고 있는 내용이다. 19세기 독일의 식물학자 삭스는 어떤 양분이 작물생장에 얼마나 필요한지를 알기 위한 연구를 수행하면서 수경재배의 기초를 확립했다. 그는 식물이 자라면서 어떤 영양분을 얼마만큼 흡수하는지를 보기 위한 실험을 진행했는데, 이러한 실험 방식은 현재까지도 생리장해 등의 연구를 하는데 사용되고 있다.

 

수경재배의 역사 : 3) 흙의 역할

토양은 작물이 필요로 하는 영양분을 만들거나 보유하며 식물체가 클 수 있도록 지지하는 역할을 해줍니다. 원래 토양의 구성성분 중에 포함된 질소, 인산 등은 액체인 상태로 식물에 흡수되는건 어려워서 가스의 형태로 물에 닿거나 뿌리와 접촉하면 녹아서 식물체에 흡수된다.

이러한 무기질은 토양 생성과정에서 자연스럽게 생기거나 동식물의 사체등 유기물이 박테리아에 의해 분해되어 생기는 것이다. 식물의 뿌리는 필요한 양분을 토양으로 부터 흡수할 뿐 아니라 식물체가 서 있을 수 있도록 지지해주는 역할도 하고 있다. 수경재배에서 양분과 뿌리의 호흡에 필요한 산소는 물을 통해 공급하고 식물체를 지지하는 역할은 배지나 구조물이 담당하게 된다. 뿌리가 담겨지는 양액부와 식물을 지지해주는 지지부로 나누어지는데 다양한 소재가 지지부에 이용된다 최초의 수경재배에서는 나무나 철망으로 만든 판에 구멍을 뚫어서 식물체가 판과 닿는 부위를 부드러운 폼으로 감싸두었다. 후에 자갈을 이용하거나 모래등이 쓰이다 점차 인공토양이 사용되고 있다.

 

수경재배의 역사 : 4) 수경재배의 시작

식물이 자라는 원리는 밝혀졌지만 수경재배가 실용화되기 까지는 상당한 시간이 걸린게 현실이다. 20년대가 되에서야 작물생산 방식으로 관심을 끌게 되었다. UC 버클리의 윌리엄. F. 게릭에 의해 Hydroponics나 Water Culture 등의 명칭이 제안 되었으며 재배방법이 확립되었다. 그는 토양 대신 식물체를 지지하기 위해 철망을 깔고 위에 톱밥과 질석 등을 채워서 작물을 지탱했다. 뿌리는 양액에 담근 채로 물탱크에 산소를 공급하여 재배하는 방법을 확립하였다.

그는 40년 원예작물의 무토양 재배법에 대한 지침서를 펴내어 수경재배를 널리 알리고 상업화를 가속화하는데 큰 기여를 하였다. 30년대 항공사의 재급유 기지로 사용되던 태평양의 척박한 섬인 웨이크 섬에서는 대기하는 승객들에게 채소를 제공하기 위해 수경재배를 이용했다고 한다. 이후 2차대전 중에도 태평양 군도에 주둔한 미군은 수경재배법을 응용하여 남태평양의 여러 섬에서 자체적으로 채소를 생산하는데 활용하였다. 전후 일본의 조후 시와 시가현 등에서 미군에게 필요한 채소의 공급을 위해 수경재배가 도입되었다. 이때 도입된 미국의 수경재배기술을 기반으로 이후 일본은 수경재배의 선진국으로 도약하게 된다.

수경재배의 역사 : 5) 왜 하필 수경재배인가?

수경재배를 권장하는 이유는 다음과 같습니다.

 

1. 수경재배는 흙을 사용하지 않으므로 위생적

생각보다 흙에는 많은 생물이 살고 있습니다. 우리가 잘 알고있는 지렁이 외에도 벌레의 알이나 식물에게 해로운 박테리아가 있을수도 있습니다. 마당이 거의 없는 현대 사회에서 실내에서 작물을 기르려면 흙을 사용하지 않는 편이 훨씬 관리가 편하고 깔끔합니다. 옮기면서 흙을 흘릴 염려도 줄어듭니다. 진딧물 걱정을 하지 않아도 된다는 것도 좋은 장점입니다.

2. 날씨와 계절에 상관없이 재배가 가능

실내는 항상 일정한 온도와 습도를 유지하기 마련입니다. 사람이 살기 좋은 온도는 당연히 식물에게도 살기 좋은 환경이 됩니다. 일반적인 비닐하우스 재배에서 겨울이나 여름에 온도를 조절하기 위해 상당한 에너지를 사용한다는 점을 감안하면 우리가 사는 공간에서 수경재배를 이용하여 깔끔하게 식물을 재배하는 것은 굉장히 유리한 생육조건을 이용하는 것이라고 할 수 있습니다. 또한 비나 바람에 의해 식물이 다치는 일도 없다는 것도 큰 장점입니다.

3. 친환경적

수경재배는 많은 자원을 사용하지 않습니다. 최소한의 물과 최소한의 비료만이 사용하면 됩니다. 오늘날 농업용수로 엄청난 양의 물이 관개되어 사용되었으며 낭비되는 비료로 인해 강의 녹조도 심해지고 있습니다. 하지만 수경재배는 자원의 낭비를 최소화하면서 식량생산을 극대화하는 방법입니다.  이러한 특징은 2차대전 후에 물자부족에 시달리던 유럽의 식량 생산을 극대화하기 위해서 수경재배를 활용한 도시농업이 발전하는 계기가 되기도 했습니다.

 

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