토양은 무엇으로 이루어져 있는가?

- 3 상(phase), 4 components

이 그림은 미사질양토의 상부층의 구성을 체적비로 나타낸 것이다. 공기와 물의 경계를 점선으로 표시한 것은 토양의 상태에 따라 변화되는 범위를 표시한 것이다. 식물 성장을 위해서는 물 과 공기의 비가 반반일 때 가장 적절한 조건이 된다.

• 점토광물(토양고체의 대표광물)

 

1) 1:1 층형

- 카올린나이트(Al4Si4O10(OH)8)

- 할로이사이트(Al4Si4O10(OH)84H2O)

 

2) 2:1 층형

- 일라이트(Al4(Si6Al2)O20(OH)4nH2O)

- 스멕타이트(Mx(Al4-xMgx)Si8O20(OH)4)

- 질석(Mg(Al,Fe,Mg)4(Si6Al2)O20(OH)4․nH2O)

- 녹니석(Mg6(OH)12(Mg5Al)(Si6Al2)O20(OH)4)

 

• 토양 공기

 

1) CO2 농도 : 0.3-3%

2) 산소 농도 : 5-10%

3) 물의 함량에 따라 영향을 받음.

• 토양수분(Soil solution)

 

1) 강수로 토양으로 침투된 수분 가운데 지하수 포화대로 이동되고 남은 잔여 수분

 

2) 역할

- 식물에 영양분 공급

- 오염물질 이동

- 토양 공기 및 온도 조절

- 토양 침식

 

3) 토양수분 특성

- 극성(Polarity)

- 부착력(adhesive force) : 고체 표면이 물분자를 잡아당기는 힘

- 응집력(cohesive force) : 물분자끼리 서로 당기는 힘

4) 토양수분함량의 측정

가. 흡습수 (hygroscopic water) : 토양구성 입자의 표면에 흡착되어 있는 수분. 몇 분자만이 결합, 점토입자로부터 멀어질수록 결합력은 현저히 저하

나. 모세관수 (capillary water) : 작은 기공이나 간극사이에서 표면장력에 의하여 결합된 물. 지하수면의 상부 모세관대를 형성

다. 중력수 (gravitational water) : 중력에 의하여 지하로 이동되는 물. 이동이 자유스러우므로 자유수(free water)라고도 한다

 

☞ 모세관수와 중력수는 식물의 생장 관점, 환경오염관점에서 중요

 

6) 토양수분의 이동

 

☞ 수분 포텐셜(water potential)

- 물의 변화(이동)하려는 경향성

- 물은 수분포텐셜이 높은 곳으로부터 낮은 곳으로 이동한다.

 

가) 포화이동 : 토양 대공극과 소공극이 포화된 상태에서의 이동

나) 불포화이동 : 수막의 장력에 따라 일어나는 이동. 함수량이 낮아지면 → 이동속도 저하

다) 수증기의 이동 : 확산과 대류에 의하여 이동

증기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로