토양학개론[토양의 물리화학적 특성 등]

* 토양의 물리화학적 특성


- 우리나라에서 가장 많은 토양목은 인셉티졸(inceptisols)로, 습한 지역에서 주로 나타나며 모암의 변화로 인해 생성된 층이 조금 있다. 토양층위가 막 발달하기 시작한 젊은 토양이며, 탄산염, 규산염이 집적되어 있어 표층은 얕고 유기물 함량이 낮으며 염기의 공급력은 낮은 편이다. 식생에 알맞은 온도가 계속되고 보통 90일간은 습하다.



- 토양미생물은 유기물 분해산물로 생성되는 유기산에 의해 암석 광물의 분해를 유발한다. 질산화성 작용을 하며, 황화물을 산화시켜 황산을 생선 하여 암석의 풍화를 일으킨다.

- 분포식물 종류에 따라 토양반응은 다르게 나타나며, 활엽수와 초원의 부식은 중성, 침엽수의 부식은 산성을 나타내게 된다.



- 토양생성작용

1) 포드졸화 작용(Podzolization)

한랭 습윤지대, 낮은 온도, 침엽수림, 산성 토양의 조건에서 잘 발생한다. 이 조건에서 토양 표층의 철과 알루미늄 등이 용탈 되어 생긴 회백색의 표백층과 그 밑에 철과 알루미늄이 집적되어 생긴 흑갈색 또는 적갈색의 집적층을 갖는 토양생성과정이다. 산성부식질의 영향으로 토양의 무기성분이 심하게 분해되어 유동성이 매우 작은 Fe, Al 등까지도 졸(Sol) 상태로 되어 하층으로 이동하는 토양생성과정이다. 토양 단면의 차이가 뚜렷하며, pH 4 이하인 강산성 토양에서 배수가 잘 되고 산성암을 모재로 할 때 매우 현저하게 진행된다.



2) 라테라이트화 작용(Laterization)

고온다습한 열대기후 조건에서 활엽수림의 중성부식질에서 일어난다. 염기류나 규산이 용탈 되고, 철 및 알루미늄의 산화물이 잔류해서 상대적으로 많아지는 과정이다. 따라서 규산이 적어지고 철산화물과 알루미늄 산화물이 많아지는 규반비가 증가한다. 철과 알루미늄의 집적물이 표층에 수축되어 햇빛에 의해 경화된 것을 Laterite라고 한다. 모재가 염기성 염일수록, pH가 클수록, 고온다우일수록 빠르게 진행된다.



3) 글레이화 작용(Gleization)

배수가 불량한 곳이나 지하수위가 높은 저습지에서 산소의 공급이 불충분하여 토양이 환원상태가 되었을 때 철과 망간 등이 환원되어 표층의 색이 녹청색, 담청색을 나타내는 글레이층(G층)이 발달하는 작용이다. 산화-환원전위가 매우 낮고 다소 점성질인 특징이 있으며, 혐기성 미생물에 의해 유기물 분해가 이루어져 분해속도가 느리다.



4) 석회화 작용(Calcification)

강우량이 적은 건조 또는 반건조 지역에서 규산염의 가수분해에 의해 부생 되는 칼슘, 마그네슘이 탄산염으로 되어 토양 전체에 집적되는 토양생성작용이다. 석회화 작용을 받은 토양은 칼슘으로 포화된 부식이 대부분이며 우리나라에서는 볼 수 없다. 무기성분이 많아 함유된 중성토양이므로 매우 비옥하여 농경지 토양으로 적합하다. B층은 없고, A, C층으로만 이루어진 것이 특징이다.



5) 염류와 작용(Salinization)

주로 건조지역 배수가 불량한 곳에서 일어나며, 가용성의 염류, 탄산염, 황산염, 염화물, 질산염이 표층에 집적되는 토양생성 작용이다. 알칼리흑토는 Na염이 첨가되어 강알칼리성을 나타내는 토양이며, 알칼리백토는 글레이화가 진행되는 곳에서 가용성 염류가 표층에 집적되어 피각을 형성하는 토양이다.



6) 점토화 작용(Siallitization)

규산이 풍부한 점토광물을 함유한 풍화물이 풍부한 수분 및 온도의 적정 조건에서 2차적인 점토광물질의 생성작용이다.

7) 부식 및 이탄 집적 작용(Humus and peat accumulation)

부식 집적은 풍부한 식물 유체의 공급과 토양 모재 중에 칼슘 함량이 많고 유기물의 무기화가 잘 이루어지지 않는 상태에서 유기물이 집적된다. 지하수위가 낮은 고시나 수중에서 유기물 분해가 억제되어 이것이 부식되어 집적된 것을 말한다.



- B층은 집적층으로 풍화작용이 가장 활발하게 진행되고 있는 층이다. 토양의 구조가 뚜렷하게 구분되는 특징이 있으며, 습윤한 기후에서는 칼슘과 같은 가용성 양이온이 종종 용탈 되고, 건조한 기후에서는 탄산칼슘 등 염류가 집적된다. B층의 아래는 C층인 모재층으로 무기물층에 해당하며 풍화작용을 거의 받지 않는 기암층위의 모재층이다.

- 토양은 고형물질 50%(무기물 45%, 유기물 5%), 액상인 토양수분 25%, 기상인 토양공기 25%로 구성되어 있다.

- 우리나라 토양의 특성은 모래 토양, 낮은 유기물 함량, 산성 토양, 낮은 염기치환용량을 가지는 특징이 있다.

-점토는 토양의 이화학적 특성에 크게 기여한다. 즉, 토양의 물리화학적 반응을 좌우한다. 입경이 매우 작아 교질(Colloid)의 성질을 가지고 있기 때문이다.

- 균등계수가 10 이상이면 입도분포가 좋다고 할 수 있다.

- 일반적으로 공극률이 가장 큰 토양은 점토이다.