토양 수분

Ⅰ. 토양의 수분 가. 물은 생명의 근원(식물 몸체의 75% 이상)이다. 나. 작물이 필요한 대부분의 것을 이동시킨다. 다. 대부분의 영양장해는 토양의 수분 많거나 적음에서 시작된다. 라. 작물체의 온도조절 - 급격한 상승과 하강을 방지하는 역할 마. 모세관수 : 작물이 이용하기 알맞은 상태(포장용수량) 바. 초기위조상태 : 수분공급 부족으로 재공급이 없는 한 낮에는 시들고 밤에는 정상을 회복하는 상태 사. 영구위조점 : 초기위조점을 지나, 포화습도 상태에서도 24시간을 지나도 회복되지 않는 상태

Ⅱ. 토양수의 물리적 분류 1. 결합수(combined water) 2. 흡습수(hygroscopic water) 토양입자와 토양수분간의 결합력의 차이에 의한 분류 1. 결합수(combined water) 2. 흡습수(hygroscopic water) 3. 모세관수(capillary water) 4. 중력수(gravitational water)

1. 결합수(combined water) ① 토양입자의 한 구성 성분으로 되어 있는 수분으로서, 결정수․화합수라고도 한다. ② 토양을 100～110℃로 가열해도 분리되지 않는 10,000bar(pF 7) 이상인 수분이다 ③ 식물에는 흡수되지 않지만 화합물의 성질에 영향을 준다. 토양이 물을 끌어당기고 있는 힘을 나타내는 단위. 텐시오미터 등으로 측정하며 토양이 물을 잡아당기고 있는 힘, 즉,매트릭퍼텐셜(matric potential)을 물기둥의 길이로 나타내면 (단위는 물기둥cm), 수의 폭이 크기 때문에R.K. Schofield(1935)는 그 대수를 잡아pF라고 하였다. 100cm의물은 100g/cm2의압력당, pF＝2, 영구시듦점에서는 약 15hPa, pF＝4.2에 해당한다.

2. 흡습수(hygroscopic water) ① 분자간 인력에 의하여 토양입자 표면에 흡착된 수분이다. ② 31bar(pF 4.5) 이상의 힘으로 흡착되어서 식물이 이용하지 못하는 무효수분이다. ③ 100～110℃에서 8～10 시간 가열하면 제거된다. ④ 토양 입자의 표면에 10분자층의 두께로 흡착되며, 물이 흡착될 때 에는 遊離에너지가 열로 방출되는데 이것을 습윤열이라고 한다. ⑤ 흡습량은 토양의 표면적에 비례한다.

3. 모세관수(capillary water) ① 토양입자 사이의 소공극에 모세관력․표면장력에 의해 유지되는 수분으로서 모관수의 대부분은 지하수의 상승에 의해 유지된다. ② 흡착력은 1/3～31bar(pF 2.54～4.5)이며, 식물에게 유효한 수분이다. ③ 토양입자의 표면 가까이에 있는 모세관수는 내부모세관수로서 식물 에는 거의 이용되지 못한다. ④ 표면장력이나 중력에 견뎌 유지되어 있는 내부모세관수 바깥쪽의 물은 외부모세관수로서 주로 이용되는 모세관수이다. ⑤ 온도가 높을 때에는 물의 표면장력이 감소, 무기염류가 가해지면 표면장력이 증가한다.

4. 중력수(gravitational water) ① 대공극에서 중력에 의하여 흘러내리는 수분으로서, 중력수 또는 자유수라고 한다. ② 흡착력는 1/3bar(pF 2.54) 이하의 수분이다. ③ 대부분 불필요하게 과잉으로 존재하는 수분이며 배수에 의하여 제거된다. ④ 물이 아래로 침투되어 내려갈 때 양분이 함께 용탈된다.

Ⅲ. 토양수의 특정함수 1. 흡습계수 ① 풍건토양을 포화습도의 대기 중에 두었을 때 토양입자와 수분과의 결합력을 의미하는 것으로, 풍건토양의 수분함량을 나타낸다. ② 풍건토양의 일정량을 100～110℃로 가열하여 줄어든 수분량을 건토에 대한 중량 백분율로 환산하여 쉽게 구할 수 있는데, 이를 흡습계수 또는 흡습도라 한다. ③ 흡습도는 토양입자의 표면적에 의해 결정되는데, 모래가 많을수록 적어지고 점토나 부식이 많을수록 커진다. ④ 포화습도 상태에서는 31bar이며, 50%의 습도에서는 1,000bar 이다

2. 위조점 및 위조계수 1) 초기위조점 2) 영구위조점 3) 유효수분 ① 토양수분이 점차 감소됨에 따라 식물이 시들기 시작하는 수분량이다 ② 흡착력은 약 10bar(pF 3.9)이며, 관수를 하면 회복 가능한 수분상태이다 2) 영구위조점 ① 초기위조점을 넘어 계속해서 수분이 감소되면 포화습도의 공기 중에 두어도 시든 식물은 회복되지 않는데, 이 때의 수분량을 영구위조점이라 한다 ② 흡착력은 약 15bar(pF 4.2)이다 ③ 일반적으로 위조계수는 영구위조점을 말한다. 3) 유효수분 ① 포장용수량에서 위조점(영구위조점) 사이의 수분량을 말한다 ② 무효수분은 영구위조점 이상의 수분을 말한다

3. 수분당량 4. 포장용수량 ① 물로 포화시킨 토양에 중력의 1,000배(1,000G)에 상당하는 원심력 을 작용시킬 때 토양 중에 남아 있는 수분이다 ② 큰 공극 중의 모세관수의 대부분이 제거된 상태이며, 이 때의 흡착 력은 0.5 bar이다 4. 포장용수량 ① 많은 물이 토양에 가해진 후 과잉수의 대부분은 대공극을 통하여 중력에 의해 透水된 후 표층토의 수분량을 포장용수량이라고 한다. 즉, 중력에 저항해서 표면장력에 의한 모세관작용으로 소공극에 남아있는 수분량이다 ② 흡착력은 1/3bar(pF 2.54)이다

5. 최대용수량 ① 중력에 견뎌 모세관이 물로 최대로 포화되어 있는 상태, 즉 머물고 있는 수면과 접촉한 바로 위 토양에 함유된 수분이다 ② 토양의 전공극이 수분으로 포화된 상태이며, pF 값은 0이다 ③ 자연에서는 배수가 불량하고 지하수면이 높은 곳에서 나타난다. ④ 최소용수량은 수면으로부터의 거리가 멀고 수면과 연결되는 모세관 작용의 영향을 받지않은 때에 보유된 수분으로서, 포장용수량과 거의 같다.

6. 최적수분함량 ① 식물에 이용되는 물은 0.1～10bar라고 할 수 있는데, 이것은 모세관수와 중력수의 일부로서 유효수의 범위에 들어가지만, 식물의 생육에 대해서는 최적수분이 라고 할 수 없다. ② 작물이 정상적으로 생육하기 위해서는 유효수분 중에서도 0.1～1bar의 물 이어야 하며, 1bar(1기압)만 넘어도 작물의 생육은 순조롭지 못하게 된다. ③ 식물의 생육에 대한 최적수분함량은 토양의 이화학적 성질․식물의 종류 및 생육시기․기후조건 등에 따라 다르지만, Wollny는 일반농작물의 수분적량 은 용수량의 60～80%라고 하였다.

토양수분 측정법 중량법, 텐시오메타법, 석고블럭법, 중성자법, TDR법 그림 4-5. 텐시오메타를 이용한 토양 수분 장력 측정

토양 수분 함량 측정법 Diviner(FDR) Neutron Probe Trime(TDR) EnviroScan(FDR) ECH2O(FDR) EasyAG(FDR)

보수력과 토성 그림 4-3. 토성에 따른 유효 수분 특성 따

점적기 중심부터 거리(cm) 사양토 식양토 깊 이 (cm) 30 60 90 120 150 180 15분 4시간 30 40분 60 깊 이 (cm) 24시간 90 60분 120 40시간 150 24시간 180 45 30 15 0 15 30 45 75 60 45 30 15 0 15 30 45 60 75 점적기 중심부터 거리(cm)

토성에 따른 보수력 토성 포장용수량 영구위조점 유효수분 % cm % cm % cm 사토(S) 6.8 2.2 1.7 0.6 5.1 1.7 양질사토(LS) 8.5 2.7 2.3 0.7 6.2 2.0 사양토(SL) 11.3 3.7 3.4 1.1 7.9 2.6 세림 사양토 14.7 4.8 4.5 1.5 10.2 3.3 양토(L) 18.1 5.9 6.8 2.2 11.3 3.7 미사질양토(SiL) 19.8 6.4 7.9 2.6 11.9 3.9 식양토(CL) 21.5 8.3 10.2 3.3 11.3 3.7 미사질식양토(SiCL) 22.3 7.2 12.2 3.3 10.1 3.3 식토(C) 22.6 8.8 14.7 4.0 9.9 2.6 유기토(Organic soil) 81.0 31.6 27.6 9.0 53.4 17.3

관개 방법 지표관개(Surface irrigation) : 지표면에 물을 흘려대는 방법 고랑(furrow) 관개 월류(border) 관개 전면(basin) 관개 고랑을 만들고 그 고랑에 물을 대어 옆에서 물이 스며들게 함 밭을 일정한 기울기를 가진 긴 구획으로 만들어 물을 상단부에서 흘러내리게 하고 물이 하단에 도달하면 그치게 함 지표면 전면에 물을 흘려 댐

살수관개 : 공중에서 물 뿌려대는 방법 관개 압력 필요 ⇒ 시설, 에너지 필요 ⇒ 비용 사질 토양, 채소 재배에 적합 다공관 관개 : 파이프에 직접 작은 구멍을 내어 살수 스프링클러 관개 : 스프링클러로 물을 뿌림

낮은 압력으로 분무나 점적으로 관개 작물 가까운 지표면이나 근권에 직접 관개 정밀농업, 시설농업 용수량 적은 곳 미량관개 낮은 압력으로 분무나 점적으로 관개 작물 가까운 지표면이나 근권에 직접 관개 정밀농업, 시설농업 용수량 적은 곳 점적 관개, 연무 관개

개거법 : 수로, 물 침투 및 모관 상승, 지하수위 높고 모래 많은 곳 지하관개 : 지하로 물 공급, 증발이 많은 곳, 시설재배 개거법 : 수로, 물 침투 및 모관 상승, 지하수위 높고 모래 많은 곳 암거법 : 지하에 토관, 목관, 콘크리트관, 플라스틱관 등 설치, 간극으로부터 스며 오르게 하는 방법 압입법 : 과수 주변에 구멍 뚫고 물 주입

연속관개 연속관개 계속 물을 공급 경사지 : 윗논 ⇒ 아랫논 물 소모가 심함 ⇒ 물이 풍부한 경우 사질 토양으로 누수가 심한 논 양분 유실, 용탈 우려 연속관개

간단관개 간단관개 계속 관개하지 않고, 중간에 멈췄다가 다시 관개 논 : 관개하여 담수한 다음, 몇 일간은 관개하지 않고 낙수 효율적인 물 사용 ⇒ 물 절약 작물 생장 촉진 간단관개

윤번관개 간단관개의 하나로, 돌려가면서 관개 몇 개의 지역으로 나누어, 차례로 관개 순환관개 관개 후 배수로의 물을 저류지, 소택지에 저장한 다음, 양수기로 퍼올려 재이용

토양 공기

1. 토양 공기 조성의 특징 토양공기는 대기공기에 비하여 산소의 농도가 낮고, 이산화탄소의 농도가 높다 구 분 질 소 산 소 이 산 화 탄 소 대 기 79.01 20.93 0.03 토 양 공 기 75 ～ 80 10 ～ 20 0.1 ～ 10 ① 산소의 농도가 낮은 원인 식물뿌리와 미생물의 호흡으로 인한 산소의 손실이다 ② 이산화탄소 농도가 높은 원인 - 식물뿌리와 미생물의 호흡․석회시용․유기물 분해로 인한 이산화탄소의 증가

※통기불량 원인 담수 또는 물의 정체 2) 세립질 토양의 압밀 3) 팽창성 점토가 많은 토양의 팽창과 습윤 4) 유기물분해에 따른 산소소모 ※통기불량 조건 배수가 불량한 토양 2) 점토함량이 많은 토양의 강수 또는 관개 후 3) 습윤한 식질토양의 심토 4) 압밀된 세립질 토양 5) 무구조의 식질토양의 심토

토양통기를 좋게하려면… 1) 토양처리 가) 유기물, 석회 등 토양개량제를 주어 토양입단화를 조성시킨다. 나) 토성에 맞게 객토 다) 습한 곳은 배수시설(명거, 암거) 2) 재배적 방법 - 윤작, 답전윤작, 답리작, 깊이 갈이(심경), 풀메기(중경제초)

2. 공기 유통 1) 공기의 이동방향 산소는 대기에서 토양으로 이동하며, 이산화탄소는 토양에서 대기 중으로 이동한다 2) 공기 유통의 원동력 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 현상인 확산작용이 공기 유통의 가장 큰 원동력이며, 그 밖에 온도변화․토양수분 경감․바람․기압의 변화 등 의 원인이 있다.

3) 공기 유통 불량시 생물활동 ① 미생물 ⅰ) 산소부족으로 인하여 호기성 미생물의 활동이 줄고 혐기성 미생물의 활동이 왕성해진다 ⅱ) 혐기성미생물의 활동에 의해 토양물질이 환원작용을 받아서 환원성 유해 물질들이 생성․집적되며 유기물의 분해가 느려져서 결국 식물 생육에 불리하게 작용한다 ② 식물 ⅰ) 산소부족으로 인하여 뿌리의 정상적인 호흡이 불가능하게 된다 ⅱ) 뿌리의 호흡이 불량해지므로 양분 및 수분의 흡수가 저하되어 식물 생육이 불량해진다

ⅲ ) 정상적 생육을 위해서는 손실된 산소의 재공급이 원활하게 이루어져야 하는데, 이를 산소확산율(ODR)이라 하며, 20×10-8g/cm2/min 이하에서는 뿌리 생육이 정지되고 30～40×10-2g/cm2/min 이상에서 잘 자랄 수 있다 ③ 작물의 산소 요구량 ⅰ) 높은 작물 : 토마토, 감자, 사탕수수, 완두, 보리 ⅱ) 중간 정도인 작물 : 옥수수, 밀, 연맥, 대두 ⅲ) 낮은 작물 : 기장, 풀 종류 ④ 통기불량으로 인하여 CO2가 증가하면 이것이 환원작용을 받아 메탄가스 (CH4)․유기산 등의 유해물질이 되어 식물생육에 불리하게 작용하며, 물과 반응하여 탄산화작용을 일으켜 토양산성화를 초래한다

3. 토양 공기 유통의 조성책 토양처리 2) 재배적 조치 ① 명거나 암거 배수 시설 설치 ② 심경 ③ 세사를 객토하여 식질 토양을 개량 ④ 유기물, 석회 물질 및 토양 개량제 등을 시용하여 작토의 입단화를 조장 2) 재배적 조치 ① 작물 재배 기간 중 중경 ② 파종할 때 미숙 퇴구비를 두껍게 덮지 않는다. ③ 벼 육묘시는 아건, 본답에서는 중간 낙수 ④ 답전 윤환 재배 ⑤ 습한 밭토양에서의 작물의 휴파(이랑파종)나 습답에서의 벼 휴립(두둑짓기) 재배

토양 반응

Ⅰ. 토양 반응 1. 토양반응의 표시 토양반응이란 토양이 산성인가 알카리성인가를 나타내는 말하는 것으로 흔히 pH 값으로 나타내며, pH 값이 7.0이면 중성, 7.0 이하이면 산성, 7.0 이상이면 알칼리성이다. 1. 토양반응의 표시 ① 토양반응은 pH 값으로 나타내는데, 이는 용액중에 존재하는 수소이온 농도의 역수의 대수를 취한 값이다 ② [H+]이란 토양 중에 존재하는 수소이온의 농도를 나타낸 것으로서 g/ℓ 또는 mole/ℓ를 나타낸다. 예를 들어 pH가 7 이면 토양 중에 존재하는 수소이온의 양은 10-7g/ℓ이다. ③ 토양 중 수소이온이 102(= 100)배 감소하면 pH는 6에서 8이 되며, 수소이온이 103(=1000)배 증가하면 pH는 7에서 4로 된다

pH 용어 프랑스어로 pouvoir hydrogène (수소 지수)란 말에서 유래 H2O ⇄ H+ + OH-   Kw = [H+] [OH-] = 10-14   [H+] = [OH-]이므로, 수소 이온의 농도 [H+]는 [H+] = 10-7 (mol L-1) log를 취하여 그 부(-)값을 취하면 pH이므로, pH = -log[H+] =-log(10-7) = 7 . pH 7에서 수소 이온(H+)의 농도는 수산화 이온(OH-)의 농도와 같다. 그러므로 pH 7은 중화점이다. pH 7 이하로 낮아지면, 산도는 강해지며, pH 7 이상으로 높아지면 알칼리도가 강해진다. pH는 로그 지수이므로, pH 메타의 1 변화는 수소이온 농도 10배의 변화를 의미

pH 그림 8-1. 몇가지 수용액의 pH와 산성 및 염기성 산도 산성 ←----------- 중성   산성 ←----------- 중성 ----------------→ 염기성 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 포도주    빗    물 우유  혈  액  석  회 1M-NaOH 1M-HCl 레몬 주스 산성비 암모니아수 그림 8-1. 몇가지 수용액의 pH와 산성 및 염기성

2. 토양산성의 종류 산성토양이란 토양 중 수소이온의 농도가 10-7g/ℓ 이상인 토양을 말한다. 즉, pH 7 이하의 토양을 말한다 활산성 ① 토양 용액 중에 존재하는 수소이온에 의한 산성으로 작물생육에 직접적인 영향을 미친다. ②토양시료에 증류수를 가하여 측정하는데, 일반적으로 시료와 증류수의 비율은 1:1, 1:10 이며 증류수의 비율을 크게 할수록 pH 값은 높아진다. ③ 증류수 대신 농도가 높은 CaCl2나 KCl을 사용했을 때의 pH 값은 이중층 내부의 H+이 용출되기 때문에 매우 낮은 값을 나타낸다.

2) 잠산성 - 이중층 내부에 흡착되어 있는 수소이온에 의한 산성이다. ⅰ) 가수산성 - 약산 용액(CaCOOH, NaCOOH 등)으로 용출되는 수소이온에 의한 산성으로 이중층 외부에 흡착된 수소이온에 의한 산성이다 - 산성초기에 나타나는 산성으로서, 치환산도보다 항상 높은 값을 나타낸다. ⅱ) 치환산성 - 강산 용액(KCl)으로 용출되는 수소이온에 의한 산성이다 - 산성의 정도가 상당히 진행된 후의 산성으로 염기의 결핍을 초래한다. - 토양반응을 중화하기 위해 석회를 시용하기 위해서는 치환산성을 측정해야 한다. 즉, 치환산성이 크면 석회 시용량도 많다.

3. 토양 pH와 Al 이온과 관계 토양 용액의 pH가 산성이 되면서, 수산화 알루미늄의 교호작용이 일어난다. pH 5.5 부근에서 수용성 Al(OH)2+ 이온이 가장 많이 형성되며, pH가 낮아 지면(H+ 이온의 농도가 높아지면), 활성 알루미늄인 Al3+이온이 많아진다. 알루미늄 이온은 물에서 해리된 H+ 이온과 똑같이 평형을 이루므로, 토양 산성의 주요인이 된다. pH가 낮아지면, 알루미늄 독성이 커진다.   Al3+ + OH- ⇄ AlOH2+ Al(OH)2+ Al(OH)30 Al(OH)4-

알루미늄 이온과 pH 알루미늄은 6개의 물(H2O) 또는 수산화(OH-) 이온과 함께 8면체 배위를 한다. 토양 용액의 산성도가 약해짐에 따라서, 더 많은 수산화 이온이 알루미늄에 배위하며, Al3+을 중화한다. pH 범위에 따라서 존재하는 알루미늄의 형태가 다음과 같이 달라진다. 알루미늄 이온 수용액에서 배위형태 많아지는 pH 범위 Al3+ Al(OH)2+ Al(OH)30 Al(OH)4- Al(H2O)63+ Al(H2O)4(OH)2+ Al(H2O)3(OH)30 Al(H2O)2(OH)4- pH 4.5 이하 pH 4.5 - 6.5 pH 6.5 - 8.0 pH 8.0 - 11.0 산성에서 Al(OH)2+의 존재량은 Al(OH)2+보다 매우 적다. 중성 부근에서 많이 존재하는 0전하 수화알루미늄은 Al(OH)3 형태로 침전된다.

논 토양 밭 토양 그림. 우리나라 논/밭 토양의 pH분포

4. 산성화의 원인 1) 강우에 의한 용탈 2) 식물뿌리의 활동 대기 중 CO2 CO2 + H2O ⇄ H+ + HCO3- 토양 용액의 pH가 산성이 되면, 수산화 알루미늄의 교환 작용이 일어난다. pH 5.5 부근에서 수용성 Al(OH)2+ 이온이 가장 많이 형성되며, pH가 낮아지면 Al3+이 많아진다. 투수 되는 물과 함께 많은 염기성 양이온(Ca2+, Mg2+ , K+, Na+ 등)이 용탈되면서, 이들이 차지하던 양이온 교환 자리에 H+ 이온과 Al(OH)2+ 이온이 들어간다. 이러한 토양은 수 십년, 수 백년 계속되는 용탈에 의해 산성화가 진행된다. pH 4.7 이하에서는 토양 용액과 양이온 교환 자리의 많은 부분이 Al3+ 가 차지하게 된다. 2) 식물뿌리의 활동 식물은 양분인 염기(Ca, Mg, K, Na)를 흡수하기 위하여 뿌리에서 수소 이온을 배출한다. 뿌리 부근의 토양 용액 pH는 뿌리에서 멀리 떨어진 토양 용액 pH 보다 1 또는 2 단위 낮다. 토양 용액 전체의 pH가 6이더라도, 양분 흡수가 활발한 뿌리의 바깥 1 mm 부근의 토양 용액의 pH는 5 이하이다.

3) 작물의 수확으로 염기의 탈취로 인해 남는 수소이온 작물의 수확물을 토양으로부터 제거할 때 양분인 염기(Ca, Mg, K)가 탈취된다. 예를 들어 1 ha에서 10 MT의 작물을 수확하였을 때, 칼슘이 40 Kg, 마그네슘이 10 Kg 탈취된다. 4) 규산염광물과 가수산화물의 분해   ① 점토나 부식에 흡착된 H+의 해리는 토양산성화의 원인이 될 수 있다   ② 점토광물 중의 Al3+ 이 용해되어 토양용액 중으로 용출되면 Al3+ 은 물과 반응하여 가수분해(Al3+ +H2O ↔ Al(OH)2++ H+) 반응을 하게 되고 이 반응에서 H+ 생성되어 토양  산성화가 일어난다. 5) 부식에 의한 산성화     ① 부식의 카르복실기(COOH)와 수산기(OH)에서 H+ 해리로 인하여 산성화를 초래한다   ② 유기물 분해에 의해 생성되는 CO2와 여러 가지 유․무기산에 의하여 산성화가 초래된다

6) 비료에 의한 산성화 ① SO4-2와 Cl-를 가진 생리적 산성비료, 예를 들면 황산암모늄, 염화암모늄,     ① SO4-2와 Cl-를 가진 생리적 산성비료, 예를 들면 황산암모늄, 염화암모늄, 황산칼륨 등을 연용하면 산성화가 초래된다   ② 뒷거름 연용과 공장이나 광산에서 흘러 들어오는 폐수에 의하여 산성화가 초래된다 ③ 질소 비료의 시용에 의한 산성화 요소 등 암모니아성 질소 비료가 산화하면서 수소 이온이 생긴다.        (NH2)2CO  +  2H2O   ------------→     2NH4+  +  H+ + HCO3-                            가수분해(urease)    2NH4+  + 4O2   ------------→       2NO3- + 2H2O + 4H+                         질산화 박테리아    

7) 산성비에서 오는 수소 이온 산성비는 대기 중의 오염 물질인 황산화물(SO2)과 질소산화물(NO, NO2)이 빗물에 녹아 황산(H2SO4)과 질산(HNO3) 함량이 높아, pH가 5.6 이하로 낮은 비이다. 심한 산성비의 pH는 2 부근까지 떨어진다.

5. pH 와 식물 생육 1) 여러 영양소의 pH 유효 범위

표. 여러 작물의 토양 산성에 대한 저항성 산성 저항성 매우 약함 약함 조금 강함 강함 가장 약함 알팔파, 보리, 완두, 아스파라거스, 목화, 켄터키불루그라스 완두, 레드클로버, 대두,시금치, 사탕무 해바라기 스위트클로버 블랙베리, 배추참외, 옥수수, 크라운벳치, 페스큐그라스, 수수, 사초류, 상추, 땅콩, 고구마, 담배 밀, 화이트클로버 클로버, 메밀, 감자, 오오트, 벼, 귀리, 라스베리(복분자) 딸기, 벳치, 수박 진달래, 블루베리, 커피, 크랜베리, 둥근매듭풀, 차, 파인애플 가장 강함

표. 토양 산도별 생육 수종 산 도 생 육 수 종 3.9 이하 지의류, 선태류 4.0 ～ 4.7 소나무, 리기다소나무, 낙엽송 등, 진달래 등 4.8 ～ 5.5 잣나무, 참나무류, 가문비나무류 등 5.6 ～ 6.5 대부분의 침엽수 및 참나무류, 단풍나무류, 피나무류 등 6.6 ～ 7.3 호두나무, 양버즘나무, 측백나무, 수수꽃다리 등 7.4 ～ 8.0 오리나무, 네군도 단풍, 물푸레나무, 측백나무 등 8.1 ～ 8.5 포플러 등 산림청(2000)

일반 작물에 유해한 Al 농도는 1~2 ppm, P성분의 고정 불용화에 관계 2) 토양 산성의 해작용 ① 수소이온에 의한 해작용 세포의 단백질이 응고되며, 효소 활성이 약해지고, 세포 투과성에 문제 야기 뿌리로부터 양분흡수력이 약해짐 ② Al 이온에 의한 해작용 일반 작물에 유해한 Al 농도는 1~2 ppm, P성분의 고정 불용화에 관계 pH 4.9 → 0~2 mg/L, pH 4.0 → 1.5~23 mg/L Al 용출 ③ 식물양분의 결핍 다량원소 및 미량원소의 결핍초래 ④ 토양생물의 활력감퇴 유기물 분해저해, 생물적 질소고정능력 감퇴초래 등 ⑤ 그 외의 유해이온의 증가 Mn 등의 중금속의 피해 우려(pH 4~5에서 Al 과 Mn 용출이 증가)

3) 토양의 석회요구량 검정 ① 완충곡선법 석회를 가해 주면서 pH와 첨가량과의 관계곡선을 그린 후 석회시용량을 결정하는 방법이다  현장에서 손쉽게 석회소요량을 검정할 수 있는 ORD형 간이토양검정기가 사용된다   ② 완충용액법 토양에 완충용액을 가한 다음 pH를 조사하여 치환성 수소이온들을 중화하는 데 필요한 석회물질의 양을 계산하여 석회소요량을 결정하는 방법이다 ③ pH 측정법 토양의 pH을 측정한 후 토성 및 유기물 함량을 고려하여 석회소요량을 결정 하는 방법이다 ④ 치환산도법 치환성수소의 함량을 구한 다음 석회소요량을 결정하는 방법이다(KCl 치환)       시간이 오래 걸리므로 실험실 내에서나 사용 가능하다       

ORD법에 의한 석회소요량 측정 농가의 석회 소요량을 측정하기 위해 농촌진흥청에서 개발한 방법이다. 이 방법은 완충용액법의 하나로 비교적 간편한 방법이다. 1) 시약   ① 침출액 : KCl(74.6g)과 NaCl(29.2g) 혼합액 1L   ② 지시약: 0.3% 브롬크레졸그린, 브롬티몰블루, 브롬크레졸퍼플에탄올(95%) pH 5.7 조절액   ③ 중화액: Ca(OH)2 포화용액(1.65g/L) 2) 방법 ① 침출액 5 mL에 건조토양 1.5g을 넣고 1분간 흔든다. ② 지시약 한 방울을 가해서 청색으로 변하면 석회시용이 불필요하다. ③ 중화액을 0.25mL씩 청색으로 변할 때 까지 반복한다.

4) 산성 토양의 관리 ① 유기물의 시용 - 유기물의 시용은 부식에 의한 완충력의 증대와 물리 화학적 성질의 개선효과 미생물 활성 증대 등 간접적 효과와 각종 양분공급, - 특히 산성 토양에서 부족하기 쉬운 인산은 유기물에 시용으로 활성 Al에 의한 P의 고정을 억제하여 비효를 증진   ② 산성에 강한 작물재배 산성에 강한 작물을 재배 → 산성 토양 적응하는 작물(밭벼, 귀리, 고구마, 블루베리), 조경 식물로 진달래 등. - pH가 낮아 석회를 시용하면, 오히려 Fe과 Mn 결핍 우려, - 콩과 작물을 재배할 때 근류균을 접종, P 및 K비료를 증시, 미량원소를 시용.

③ 산성 토양에서 시비 대책 석회물질을 주기적으로 시용. But 산성의 교정으로 필수 미량원소의 유효도가 감소우려 수용성 P 비료보다 염기성의 구용성 P 비료를 시용하는 것이 바람직. 산성 토양에서 작물 흡수 억제로 Mg의 결핍 우려, Mg은 P 및 K와 길항작용이 있으므로, Mg 비료를 시용한 후 P를 시용하고, K의 편중시비를 피해야 함. - 빗물에 의한 염기 용탈과 유실을 막기 위해 나지기간을 최대한 단축해야 함. 비료의 반응 고려하여 가능한 중성 또는 알칼리성 비료를 사용 퇴구비와 녹비 시용으로 부식을 증대 석회는 매년 시비 계획에 의해 분시 필요

그림. 석회시용량에 따른 pH 변화토양 20 cm 기준

5) 석회를 어떻게 시용해야 하나? 매년 또는 격년으로 적은 양을 자주 시용하는 것이 원칙 비가 많은 지역에서 용탈에 의한 손실은 매년 100~150 kg/ha 수확물에 의해 제거되는 칼슘의 양은 150에서 250 kg/ha 토양 유실에 의해 50~100 kg의 석회가 손실 이 손실은 대략 년간 300~500 kg/ha 이다. 그러므로, 토양의 pH를 유지하려면 최소한 5년에 한번 2,500 kg/ha 의 석회를 시용해야 이는 질소 비료에서 오는 산성화를 막기 위해 필요한 최소의 양이다. 석회 시용 방법은 지면에 흩뿌림한 후 경운하여 골고루 섞이게 하는 방법 시용량의 반은 경운 전에 시용하며, 나머지는 경운 후 써레질/로타리할 때 시용

6) 석회 시용 효과 석회 시용은 토양 pH를 높이고, 미생물 활성 증대 도모, N와 P의 유효도를 높임 그 밖의 다음과 같은 잇점이 있다.   ① pH를 높이면, 과잉의 수용성 Mn과 Fe이온이 난용성 수산화물로 침전, 독성↓  ② 산성 토양에서 부족한 Ca과 Mg(Dolomite석회 시용시)이 보충 ③ 석회시용으로 P의 유효도가 증가. 산성조건에서 인산철과 인산알미늄 침전하나 산도교정으로 수산화물로 침전 하므로 P와 결합하는 기회가 적어짐 ④ 석회 시용은 칼륨의 유효도를 증대 석회시용으로 불필요한 칼륨의 과잉 흡수가 억제(경제적 이득) 석회시용으로 사료에 칼슘 함량이 높아지면, 사료 가치가 커짐

⑤ 석회시용으로 미생물 활성이 증대되어 양분들의 무기화 촉진으로 양분 유효화가 증진되어 작물에 바람직하다 ⑥ 석회시용은 Mo의 유효화를 촉진 ⑦ 석회시용으로 pH가 6.5 이상으로 높아지면, Cd, Cu, Pb, Zn 등 중금속의 용해도가 낮아져, 식물체의 흡수가 억제 ⑧ 석회시용시 인산을 함께 시용하면 석회만 시용한 경우보다 작물생산에 효과적

다음 시간에…