39. 토양공기의 조성 및 촉진책

- 토양공기의 조성 및 촉진책

 

- 토양공기는 다음과 같다(2).

 

- 토양공기의 조성

토양공기는 대기보다 이산화탄소의 농도가 몇 배나 높으나, 산소의 농도는 훨씬 낮다. 특히, 토양 속 깊이 들어갈수록 점점 산소의 농도가 낮아지고 이산화탄소의 농도가 높아지며, 약 120cm 이하로 가면 이산화탄소의 농도가 산소의 농도보다 오히려 높아진다.

 

대기와 토양공기의 조성 비교 :

대기의 질소 79.1%, 산소 20.93%, 이산화탄소 0.03%(지구온난화로 계속 증가 추세에 있다)

토양공기의 질소 75~80%, 산소 10~21%, 이산화탄소 0.1~10%

 

토양의 깊이와 공기의 조성 :

토양깊이 30cm이면, 이산화탄소 2.0%, 산소 18.4%

토양깊이 60cm이면, 이산화탄소 3.8%, 산소 11.3%

토양깊이 90cm이면, 이산화탄소 5.8%, 산소 9.7%

토양깊이 120cm이면, 이산화탄소 9.1%, 산소 9.7%

토양깊이 150cm이면, 이산화탄소 11.0%, 산소 7.7%

토양깊이 180cm이면, 이산화탄소 12.7%, 산소 7.7%

 

토양 중에서는 유기물의 분해와 뿌리나 미생물의 호흡작용으로 산소가 소모되고 이산화탄소가 배출되는데, 대기와의 가스교환이 더디기 때문에 산소가 적어지고 이산화탄소가 많아진다. 그리고 이러한 경향은 토양 속으로 깊이 들어갈수록 심해진다.

 

- 토양공기를 지배하는 요인

1. 토성

일반적으로 사질(모래 성분으로 된 토질)인 토양이 비모관공극이 많고, 토양의 용기량이 증대한다. 토양의 용기량이 증대하면 산소의 농도도 증대한다.

 

2. 토양구조

식질 토양에서 입단 형성이 촉진되면 비모관공극(모관 현상으로 물을 간직할 수 없을 정도로 큰 토양 공극. 물로 포화된 후 중력수가 빠져나간 큰 공극이다)이 증대하여 용기량이 증대한다.

 

3. 경운

경운(논밭을 갈고 김을 맴)하면 토양의 깊은 곳까지 용기량이 증대한다.

 

4. 토양수분

토양의 함수량이 증대하면 용기량이 적어지고, 산소의 농도가 낮아지며, 이산화탄소의 농도가 높아진다.

 

5. 유기물

미숙 유기물을 시용하면 산소의 농도가 훨씬 낮아지고, 이산화탄소의 농도가 현저히 증대한다. 부숙(썩어서 익은) 유기물을 시용하면 토양의 가스교환이 좋아지므로 이산화탄소의 농도가 증가하지 않는다.

 

6. 식생

식물이 생육하고 있는 토양은 뿌리가 호흡하므로 이산화탄소의 농도가 나지보다 현저히 높아진다.

 

- 토양공기와 작물생육

토양용기량이 한도 이상으로 증대하면 토양함수량이 과도하게 감소하여 작물생육에 불리할 경우도 있지만, 일반적으로 토양용기량이 증대하고, 산소가 많아지고 이산화탄소가 적어지는 것이 작물생육에는 이롭다.

 

토양 중의 이산화탄소의 농도가 높아지면 탄산이 생성되어 토양이 산성화되고, 산소의 부족으로 수분과 무기염류(K, N, P, Ca, Mg)의 흡수가 저해된다.

 

토양 중에 산소가 부족하면 뿌리의 호흡과 여러 생리작용이 저해될 뿐만 아니라 환원성 유해 물질이 생성되어 뿌리가 상하게 된다. 또한, 유용한 호기성(세균 따위가 산소가 있을 때 생육하는 성질) 토양미생물의 활동이 저해되어 유효태의 식물양분이 감소한다. 따라서, 뽕나무·과수 등과 같이 뿌리가 땅속 깊이 뻗는 것들에게는 토양 깊은 곳까지 공기가 잘 통하게 하는 것이 중요하다.

 

- 토양공기의 촉진책

1. 토양처리

1) 배수를 꾀한다(명거배수·암거배수).

명거배수:땅속이나 지표에 넘쳐 있는 물을 땅 위에 도랑을 파서 배수하는 방법

암거배수:땅속이나 지표에 넘쳐 있는 물을 지하에 매설한 관로나 투수성의 수로를 이용하여 배수하는 방법. 주로 농지의 관개 배수를 할 때 실시하며, 도로ㆍ운동장ㆍ비행장 따위에서도 실시한다

2) 토양입단을 조성한다(유기물·석회·토양개량제 등의 시용).

3) 심경(땅을 깊이 가는 일)을 한다.

4) 객토(토질을 개량하기 위하여 다른 곳에서 흙을 파다가 논밭에 옮기는 일. 또는 그 흙)를 한다. 식질 토성을 개량하고, 습지의 지반을 높인다.

 

2. 재배적 조처

1) 답전윤환재배( 토지를 논 상태와 밭 상태로 몇 해씩 돌려 가면서 벼와 밭작물을 재배하는 방식)를 한다.

2) 답리작(벼를 베고 난 논에 보리나 채소 따위를 심는 일)·답전작(논에서 벼를 심기 전에 다른 작물을 재배하는 일)을 한다.

3) 중습답에서는 휴립재배(넓은 이랑을 만들어서 그 이랑에 농작물을 재배하는 방법)를 한다.

4) 벼농사에서는 물걸러대기(벼의 생육 기간에 논에 물을 대는 방법. 2~3일간은 물을 대고 하루는 물을 대지 않는다)를 한다.

5) 과습한 밭에서는 휴립휴파(흙을 돋우어 만든 이랑에 종자를 뿌리는 일)를 한다.

6) 중경(작물이 자라는 도중에 김을 매어 두둑 사이의 골이나 그사이의 흙을 부드럽게 하는 일)을 한다.

7) 파종할 때 미숙 퇴구비(가축의 분뇨와 볏집 따위를 부숙하여 만든 퇴비)를 종자 위에 두껍게 덮지 않는다.

 

- 토양반응과 산성토양은 다음과 같다.

 

- 토양반응의 표시법

토양의 반응은 토양용액 중의 수소이온농도, 즉 (H+)와 수산이온농도, 즉 (OH-)의 비율에 따라 결정되며, 보통 pH로 반응표시를 한다. 물은 적으나마 (H+)과 (OH-)로 해리한다[H2O (H+) + (OH-)]. 순수한 물이 해리할 때 (H+)과 (OH-)는 같으며, 이들 이온농도는 모두 10^(-7) mol(몰)/l(리터) 이고, 이 상태가 중성이다. 양자의 적은 22℃에서 일정하고, 한쪽이 감소하면 다른 족이 증대하여 언제나 (H+)(OH-)=10^(-14) 이다. 중성인 경우는 1l(리터)의 물속에 (H+)과 (OH-)이 각각 10^(-7)g 당량을 함유한다. 표시를 간편화하기 위하여 (H+)의 역수의 대수치를 취한 것이 pH(potential of hydrogen ion)이다[pH=log(1/(H+)]. pH는 1~14의 수치로 표시되는데, 7이 중성이고, 7 이하가 산성이며, 7 이상이 알칼리성이다.