நாம் உயிர் வாழ்வதற்கு அத்தியாவசியமான வாயு எது எனக் கேட்டால் ஆக்சிஜன் என்போம். ஆனால், நம் வளிமண்டலத்தில் ஆக்சிஜனைவிட அதிக அளவு காணப்படும் நைட்ரஜனுக்கும் உயிர் வாழ்க்கைக்குப் பங்களிப்பதில் பெரும் பங்கு இருக்கிறது.
இந்த உலகிலுள்ள எல்லா உயிர்களும் அமினோ அமிலங்கள் எனப்படும் அடிப்படை வேதிப்பொருளால் ஆனவை. இந்த அமினோ அமிலங்கள் உருவாக நைட்ரஜன் தேவை. அதேபோல நம் உடலில் காணப்படும் டி.என்.ஏ, ஆர்.என்.ஏவிலும் நைட்ரஜன் ஒரு முக்கியக் கூறு.
நம் பூமியின் வளிமண்டலத்தில் 78% நைட்ரஜன் வாயு உண்டு. ஆனால், பெரும்பாலான உயிரினங்களால் இந்த நைட்ரஜனை நேரடியாகப் பயன்படுத்திக்கொள்ள முடியாது.
காரணம், வளிமண்டல நைட்ரஜன் (N2) இரண்டு நைட்ரஜன் அணுக்களால் ஆனது. இந்த இரு அணுக்களும் முப்பிணைப்பு (Triple bond) எனப்படும் வலுவான வேதிப்பிணைப்பில் இருப்பவை. இதனால் அதைத் தாவரங்களோ மற்ற உயிரினங்களோ பயன்படுத்த வேண்டும் என்றால், வேறு வடிவத்துக்கு மாற்றித்தான் பயன்படுத்த முடியும். இதற்குச் சில நுண்ணுயிர்களும் பூஞ்சைகளும் உதவுகின்றன.
எளிமையாகச் சொல்ல வேண்டும் என்றால், முதலில் வளிமண்டல நைட்ரஜன் நுண்ணுயிர்களின் உதவியுடன் அமோனியாவாக மாற்றப்படுகிறது. இவற்றை வேறு சில நுண்ணுயிர்கள் நைட்ரைட்டாக மாற்றி, பிறகு நைட்ரேட்டாக மாற்றுகின்றன. இந்த நைட்ரேட்டைத் தங்களது வேர்களால் உறிஞ்சிக்கொள்வதன் மூலம் தாவரங்கள் நைட்ரஜனைப் பெறுகின்றன.
தாவரங்கள் நைட்ரேட் வடிவில் இருக்கும் நைட்ரஜனைப்பயன்படுத்தி அமினோ அமிலங்களையும் புரதங்களையும் பிற அத்தியாவசிய மூலக்கூறுகளையும் உருவாக்குகின்றன.
இந்தத் தாவரங்களை மனிதர்களும் பிற விலங்குகளும் உண்பதன் மூலம் நாமும் நைட்ரஜனைப் பெறுகிறோம். இந்த நைட்ரஜன் நமது உடலில் உள்ள புரதங்கள், தசைகள், நொதிகள் போன்றவற்றை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது.
பிறகு நம் உடலில் இருந்து வெளியேறும் கழிவுகளையும் இறந்த விலங்குகளையும் நுண்ணுயிர்கள் சிதைத்து, புரத வடிவில் இருக்கும் நைட்ரஜனை மீண்டும் அமோனியாவாக மாற்றுகின்றன. இவற்றின் ஒரு பகுதியை மறுபடியும் தாவரங்கள் எடுத்துக்கொள்ள, மீதியுள்ளவை நைட்ரஜன் வாயுவாக மாற்றப்பட்டு மீண்டும் வளிமண்டலத்துக்குச் செல்கிறது. இந்தச் செயல்பாடு ‘நைட்ரஜன் சுழற்சி’ என அறியப்படுகிறது.
இந்த நைட்ரஜன் சுழற்சி இயற்கையைப் புரிந்துகொள்வதில் பெரும் பங்கு வகிக்கிறது. இந்தக் கண்டறிதல் ஒருவரால் நிகழ்ந்தது அல்ல. 1772ஆம் ஆண்டு முதன்முதலில் டேனியல் ரூதர்ஃபோர்டு என்பவர் நைட்ரஜன் வாயுவைக் கண்டறிந்ததில் தொடங்கி, பல அறிவியலாளர்கள் நைட்ரஜன் சுழற்சியின் ஒவ்வொரு பகுதியையும் கண்டறிந்து அதனை முழுமைப்படுத்தப் பங்காற்றியுள்ளனர்.
இந்த நைட்ரஜன் சுழற்சியைக் கண்டறிவதற்கு முக்கியப் பின்னணியாக விவசாயம் சார்ந்த தேவையே இருந்துள்ளது. நவீன வேதியியல் தோன்றுவதற்கு முன்பே உலகம் முழுவதிலும் விவசாயிகள் விலங்குகளின் கழிவை உரங்களாகப் பயன்படுத்துவதிலும், மண் வளத்தைக் காக்கப் பயிர்சுழற்சி செய்வதிலும் கவனம் செலுத்தினர்.
ஆனால் நகரமயமாக்கலும் மக்கள்தொகையும் அதிகரிக்கத் தொடங்கியவுடன், மண்வளத்தைப் பராமரிப்பது என்பது பொருளாதார நலனின் ஒரு பகுதியாக மாறத் தொடங்கியது. மகசூலை அதிகரிப்பதற்காகப் பயிர்களின் ஊட்டச்சத்து தேவை குறித்த ஆய்வுகள் முன்னெடுக்கப்பட்டன. அப்போதுதான் நைட்ரஜனின் முக்கியத்துவம் கவனம்பெறத் தொடங்கியது.
ஜீன்-பாப்டிஸ்ட் பூசிங்கோ என்பவர் நைட்ரஜனுக்கும் விவசாயத்துக்கும் உள்ள தொடர்பை முறைப்படுத்தி விளக்கினார். இதன் பின் வந்த ஆய்வுகள் நைட்ரஜனுக்கும் தாவரங்களுக்கும் நுண்ணுயிர்களுக்கும் நிலத்துக்கும் இடையிலான உறவுகளைக் கண்டறிந்தன. இவை விவசாயம் பற்றிய நவீனப் புரிதலை உருவாக்கின. மண்வளம் என்பது ஊட்டச்சத்துகளின் பரிமாற்றம் என்பது புரியவந்தது.
உணவு உற்பத்திக்கான நைட்ரஜன் தேவை உலக அரசியலுடன் சம்பந்தப்பட்டது. குறிப்பாக, தென் அமெரிக்க நாடான சிலேவில் அதிக அளவில் காணப்பட்ட நைட்ரேட்களை, சுரங்கம் அமைத்து எடுப்பதற்கு பிரிட்டிஷ் அரசாங்கம் பெரிய அளவில் முதலீடுகளை இட்டது. இந்தச் சுரங்கங்களைக் கைப்பற்ற உள்நாட்டுப் போர்கள் நடைபெற்றன.
அதேபோல் கடற்பறவைகளின் எச்சம் இறுகி உருவாகும் ‘குவானோ’ எனப்படும் கழிவுப்பொருளுக்கும் பெரும் தேவை இருந்தது. குவானோவில் நைட்ரஜன், பாஸ்பேட், பொட்டாசியம் போன்ற ஊட்டச்சத்துகள் அதிகம் என்பதால் சிறந்த உரமாகப் பயன்பட்டது. இதையடுத்து, இந்த குவானோ அதிகம் காணப்பட்ட தீவுகளும், பெரு உள்ளிட்ட நாடுகளும் ஏகாதிபத்திய நாடுகளால் கைப்பற்றப்பட்டு, வளங்கள் சுரண்டப்பட்டன.
19ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் விவசாய உற்பத்திக்கும் தேசப் பாதுகாப்புக்கும் தொடர்பு ஏற்பட்டது. ஐரோப்பிய நாடுகளுக்கு உரங்களைத் தாண்டி வெடிப்பொருள்கள் தயாரிக்கவும் நைட்ரேட் தேவைப் பட்டது.
குறிப்பாக ஜெர்மானிய ராணுவம் அப்போது பெருமளவில் நைட்ரேட் இறக்குமதியைச் சார்ந்தே இருந்தது. ஏகாதிபத்திய நாடுகளுக்கு இடையேயான போர்கள் நைட்ரேட் இறக்குமதியைப் பாதித்ததால், செயற்கையாக நைட்ரேட்டை உருவாக்க முடியுமா என்கிற ஆய்வுகளில் இறங்கியது ஜெர்மனி.
1909இல் ஃப்ரிட்ஸ் ஹேபர், கார்ல் போஷ் ஆகிய இருவரும் அமோனியாவைச் செயற்கையாகத் தொழிற் சாலையில் உற்பத்தி செய்யும் முறையைக் கண்டறிந்தனர். 1913இல் முதல் அமோனியா தயாரிப்புக்கான தொழிற்சாலை நிறுவப்பட்டு, உற்பத்தி தொடங்கியது.
உண்மையில் இந்தச் செயற்கை அமோனியா உற்பத்தி தொடக்கத்தில் வெடிப்பொருள்கள் செய்யவே பயன்பட்டுவந்தது. பின்னர்தான் அந்தத் தொழில்நுட்பம் உர உற்பத்திக்கும் பயன்படுத்தப்பட்டது.
இன்றைக்கு விவசாயம் பெரும்பாலும் செயற்கை உரத்தைச் சார்ந்தே அமைந்துள்ளது. இவ்வாறு உயிர் வாழ்வின் ஒரு பகுதியாக இருக்கும் நைட்ரஜன் சுழற்சி, உணவு உற்பத்தியை மட்டுமல்ல, உலக அரசியலை மாற்றியமைத்ததிலும் பெரும் பங்கு வகிக்கிறது.
(திருப்புமுனையைக் காண்போம்)
- tnmaran25@gmail.com
