리비히의 양분최소량의 법칙

 

정확한 기술은 ‘리비히의 양분최소량의 법칙(養分最少量의 法則; Liebig's law of minimum)’이다. 독일의 식물학자 유스투스 리비히(J. F. Liebig;1803~1873)는 1843년 ‘필수 영양소 중 성장을 좌우하는 것은 넘치는 요소가 아니라 가장 부족한 요소’라는 ‘최소량의 법칙’을 내 놓았다. 가령 질소, 인산, 칼륨, 석회 중 어느 하나가 부족하면 다른 것이 아무리 많이 들어 있어도 식물은 제대로 자랄 수 없다는 설명이다. ‘최대가 아니라 최소가 성장을 결정한다는 이론’이다.

생물체의 생존에 필요한 물질이나 조건들이 충족되지 않을 때 성장이 제한되는 사실을 정의한 법칙으로 '필요량에 비해 가장 낮은 비율로 공급되는 물질에 의해 성장이 제한된다.'는 이론이다. 식물의 생산량은 생육에 필요한 최소한의 원소 또는 양분에 의하여 결정된다는 법칙이다. 어떤 원소가 최소량 이하인 경우 다른 원소가 아무리 많이 주어져도 생육할 수 없고, 원소 또는 양분 가운데 가장 소량으로 존재하는 것이 식물의 생육을 지배한다는 주장으로, 1843년에 독일의 리비히가 주장하였다.

생산량(수량)은 가장 소량으로 존재하는 무기성분에 의해 지배받는다는 법칙이다. 이 법칙을 최소율(最小律)이라고도 한다. 식물이 정상적인 생육을 하기 위해서는 여러 종류의 무기성분이 적당한 비율로 식물에 공급되어야 한다. 만일 이들 성분 가운데 어떤 한 가지 성분이 부족하면 식물의 생육은 그 부족한 성분량에 의하여 지배(支配)되며, 다른 성분이 아무리 많이 주어져도 생육(生育)할 수 없다. 즉 식물의 생산량(生産量)은 가장 부족 되는 무기(無機) 성분량(成分量)에 의하여 지배된다. 이것이 리비히가 제창한 최소양분율(最小養分律)이다. 식물의 생산량은 그 생육에 필요한 여러 인자(양분·수분·온도·광선 등) 가운데 공급비율이 가장 낮은 인자(因子)에 의하여 지배된다고 하였다. 이것이 최소량의 법칙이며, 이때 상대적 최소량인 최소인자가 수량의 증가를 한정(限定)하는 제한(制限) 인자가 된다.

리비히는 화학비료를 발명한 것으로 유명한 화학자이기도하다. 식물이 자라는데 중요한 세 가지 영양분이 있다. 질소와 인산 칼리 이 세 가지는 비료의 3대 요소라고 부른다. 그러나 미량(微量) 요소(要素)라고 부르는 아주 조금 밖에 쓰이지 않지만 부족하게 되면 식물에게 치명적인 영양분들 또한 필요하다. 아주 좋은 환경 속에서 자라는 작물이 비실비실 해지는 것을 본 리비히는 식물의 성장이 단 한가지의 요소만 빠져도 문제가 발생한다는 결론에 이르렀고 양분최소율의 법칙을 도출(導出)해 냈다. 식물에게 필요한 영양분중의 단 한 가지가 모자라도 식물의 건강은 그 아주 작은 하나의 결핍(缺乏) 요소(要素)에 따라 좌우된다는 것이다.


리비히는 이 법칙을 통(桶)에 비유해서 설명을 했다. 옛날에는 통을 만들 때 기다란 나무 조각을 이어서 만들었다. 재래식 화장실 인분(人糞)을 퍼낼 때 쓰던 통도 나무로 만든 통을 사용해서 장난삼아 똥통이론이라고도 불렀다고 한다. 여러 장의 나무 조각 중의 하나만 짧아도 그 통의 용적은 그 짧은 나무 조각에 의해 결정되는 것과 같다는 것이다.

다른 영양분을 아무리 많이 섭취했어도 비타민 D가 모자라면 곱사병에 걸린다. 철분이 모자라면 빈혈이 생기고 성장호르몬이 적게 분비되면 키가 제대로 크지 못할 뿐만 아니라 각종 질환의 원인이 된다. 우리 주위에도 얼마든지 최소량의 법칙을 찾아볼 수 있다. 인터넷 검색속도는 컴퓨터, 회선, 모뎀 중 가장 성능이 뒤떨어지는 요소에 의해 결정된다. 회의(會議)도 맨 나중에 도착하는 사람에 의해 시작되며, 국회에 아무리 좋은 인재(人才)가 많아도 몇몇 수준 이하의 국회의원들이 정치판의 수준을 끌어 내린다.

주가(株價)도 마찬가지다. 주가에 영향을 미치는 기업가치, 금리, 통화량, 주식수요와 공급, 투자심리, 유가(油價), 국제수지 같은 수없이 많은 요소 가운데 중요한 것이 부족할 때는 주가가 좀처럼 오르지 못한다. 돈을 아무리 많이 풀고 금리를 낮춰도 투자가 늘어나지 않는 유동성(流動性) 함정(陷穽)에 빠지는 것처럼, 기업 가치가 좋은데도 주가는 제 값어치를 유지하지 못하는 가치함정에 빠지는 경우가 종종 있다.