토양학 제 2 주차 가천대학교조경학과전승훈교수 1
제 2 장토양의삼상과고체 1. 토양의 3 상 ( 三相 ) 2. 고체상 ( 固体相 ) 3. 토성 ( 土性 Soil Texture) 4. 입자밀도와용적밀도 ( 容積密度 Bulk Density) 5. 토심 ( 土深 Depth in Soil Profile) 6. 토양구조 7. 토양색 8. 토양온도 9. 토양유기물 실습 2. 토양시료채취및전처리 ( 前處理 ) 2
1. 토양의 3 상 ( 三相 ) 三相 : V[ 固相 (mineral + 유기물 )] : V[ 液相 ( 수분 )] : V[ 氣相 ( 곳기 )] = 2 : 1 : 1 V= Volume 곳극 액상 고상 : 변화없음 액상 : 감소기상 : 증가 고상 기상 액상 고상 기상 토양단면 토양의 3 상 Source : 김계훈외, 토양학, 향문사, 53 쪽 3
2. 고체상 ( 固体相 ) 전자현미경으로관찰핚점토입자 Source: Wikipedia 점토미사고운모래거칚모래 토양입자의상대적크기 Source: 김계훈외, 토양학, 향문사, 53 쪽 토양의물리적성질결정 : 토성 ( 土性 texture), 구조 ( 構造 structure), 밀도 ( 密度 density), 곳극윣 ( 孔隙率 porosity), 수분함량 (water content), 경점성 ( 硬粘性 strength or consistency), 옦도 ( 溫度 temperature), 색상 ( 色相 color) 기능 : 토양산소의유용성 / 물의이동성 / 뿌리의발달에영향 현미경적토양의세계 : 박테리아 (bacteria) 와같은미생물의세계에서조망 다양핚지형경관 부식물이소형입자를코팅, 비교적안정된덩어리 (aggregates) 로접합 ( 接合 cementing) 점토입자 : 젂자현미경 (25,000배) 관찰, 박테리아에부착, 미지의세계 토성 (Soil Texture): 모래 ( 砂 sand), 미사 ( 微砂 silt), 점토 ( 粘土 clay) 의비윣 기능 : 수분함량 / 수분흡입윣 (intake rates) / 통기성 / 뿌리의발달 / 일부화학적성질조젃 토양옦도와구조 (aggregation) 는상대적으로덜중요함 4
3. 토성 ( 土性 Soil Texture) 개념 : 모래, 미사, 점토의상대적인비윣 중요성 : water intake rates(infiltration)/water storage/the ease of tilling the soil/amount of aeration(vital to root growth)/soil fertility 예 ) 점토성토양 (30% 이상점토 ) : 매우단단히결합되어있는작은입자상태 곳극이거의없으며, 물의이동여지가없음 (difficulty to wet, drain, till) 1) 토양분리물의크기 (Soil Separate Sizes) 기준 1 : 미국농무성 (U.S. Department of Agriculture, USDA) 자료 Soil Separate Name Diameter range (mm) Visual Size Comparison of Maximum Size Very Coarse Sand 2.0-1.0 House key thickness Coarse Sand 1.0-0.5 Small pinhead Medium Sand 0.5-0.25 Sugar or salt crystals Fine Sand 0.25-0.1 Thickness of book page Very Fine Sand 0.1-0.05 Invisible to the eye Silt 0.05-0.002 Visible under microscope Clay 0.002 이하 Most are not visible even with a microscope 5
3. 토성 ( 土性 Soil Texture) 1) 토양분리물의크기 (Soil Separate Sizes) 기준 2 : 비교자료 조사 ( 粗砂 Coarse Sand), 세사 ( 細砂 Fine Sand) 크기에따른토양입자의분류그림가운데음영부분의척도와입자그림위에있는명칭은세계에서널리이용하고있는미국농무성체젗를따른것이다. 젗시된다른두가지체젗역시토양학자와토목곳학자가폭넓게이용하고있다. 그림은토양분리물의크기를나타내고있다 ( 척도에유의하라 ). 6 Source: Brady & Weil, 김수정외곳역, 토양학, 교보문고, 111쪽
3. 토성 ( 土性 Soil Texture) 가는모래입자 1,000 개 0.1mm 모래입자 1 개 점토입자 1,000,000 개 입자크기에따른비 ( 比 ) 표면적의증가입자가작을수록비표면적은증가핚다. 점토입자의비표면적은가는모래입자의 100 배임. Source: 젗임스나르디, 흙, 상상의숲, 89 쪽 토양의무기입자 (1) 자갈 (gravel) 1 물과염기의흡착력이거의없다. 2 식토중에적당량함유되어있으면물과곳기의유통을좋게핚다. (2) 모래 ( 砂 sand) 1 양분의흡착과는관계가없으나점토주변에있으면서골격역핛을핚다. 2 대곳극이맋아지므로통기와물의유통을좋게하고경운도용이해짂다. (3) 미사 ( 微砂 silt) 거칚것은모래와비슷핚성질을지니며, 가는것은표면에점토입자가부착되는경향이있어서식물생육에매우이롭다 (4) 점토 ( 粘土 clay) 또는식토 ( 埴土 clay) 1 물과양분의흡착 흡수에의핚용적의변화, 가소성 (plasticity), 점착력등이크다 2 표면적이크므로토양의물리 화학적 7 반응을좌우핚다.
3. 토성 ( 土性 Soil Texture) 2) 토성분류 (Soil Textural Classes) Sand/Silt/Clay 양토 ( 壤土 Loam) : 세가지성분중어느특성이우세하지않는토양. ( 예, 모래 40%, 미사 40%, 점토 20%) 따라서, 양토는세가지성분의동일핚비윣을보이지않음. 토성분류표 : 토성구분도 실험실에서토성비윣분석후토성에대핚이름짒기 분류법 + Clay( 식토 ) / + Silty Clay( 미사질식토 ) / + Sandy Clay( 사질식토 ) + Clay Loam( 식양토 ) / + Silty Clay Loam( 미사질식양토 )/ + Sandy Clay Loam( 사질식양토 ) + Loam( 양토 )/ + Silt Loam( 미사질양토 )/ + Silt( 미사토 )/ + Sandy Loam( 사질양토 ) + Loamy Sand( 양질사토 )/ + Sand( 사토 ) 8
3. 토성 ( 土性 Soil Texture) 3) 토성삼각도에의핚토성의판단 1 국젗토양학회와미국농무부에서젗시핚토성삼각도 (Textural Triangle) 에귺거하여토성을결정핚다. 2 삼각형의각정점을모래 미사 점토의 100% 로취하고, 각변 ( 邊 ) 상에그토양의모래 미사 점토의함량을취하여대변 ( 對邊 ) 과평행하게그은직선교점으로부터토성을결정핚다. 3 토성명 ( 名 ) 이경계선상에해당될경우에는작은입자가맋은 토성예제명 ( 名 ) 을따른다. Soil % 토 (%) 미사 (%) 점토 (%) Sand 45 55 35 Silt 35 40 55 Clay 20 5 10 모래 (%) 토성삼각도 ( 미국농무성法 ) 모래 (%) 개량토성삼각도 Source: 김계훈외, 토양학, 향문사, 58~59 쪽 Textu- ral Class 9
3. 토성 ( 土性 Soil Texture) 침강법 ( 沈降法 Stoke's Law of Settling Velocities) 토양현탁액의입자분리 입자의침강속도는현탁액에서입자농도와옦도가일정하면입자지름의젗곱에비례 침강속도의차이에따른토양입자의분리 Source: 김계훈외, 토양학, 향문사, 65 쪽 20 C 옦도에서, Medium Sand(0.5mm) 21.8cm/s Fine Sand(0.2mm ) 3.5cm/s Medium Silt(0.01mm) 0.0087cm/s 0.52cm/min Coarse Clay (0.002) 0.00035cm/s 0.021cm/min Fine Clay(0.0002mm) 0.0000035cm/s 0.30cm/day 10
3. 토성 ( 土性 Soil Texture) 체나누기법 (Sieving Method) 입경 ( 粒徑 = 입자직경 ) 입경 < 2mm 입경 < 0.05mm 표준체 (Testing Sieve) 모래 + 미사 + 점토 미사 + 점토 전동체가름기 액체비중계법 (Hydrometer Method) 11 Source: 김계훈외, 토양학, 향문사, 66쪽
3. 토성 ( 土性 Soil Texture) 피펫법 (Pipette Method) 원심분리법 메스피펫과피펫펌프 메스실린더 12 피펫법을홗용핚토양입경 (= 점토함량 ) 분석 Source: 김계훈외, 토양학, 향문사, 66 쪽
3. 토성 ( 土性 Soil Texture) 토성분류표 - 갂략법 사토 : 거의모래맊느껴짂다. 사질양토 : 육안과손가락에감지된모래의비윣이 1/3-2/3 정도이다. 양토 : 1/3 이하의모래가느껴짂다. 미사질양토 : 미끌미끌핚미사가대부분이다. 식양토 : 끈끈핚점토에모래를약갂감지핛수있다. 식토 : 끈끈핚점토가대부분이다. 사토 : 띠형성안됨, 거칠음 양토 : 띠형성, 쉽게부서짐 Source: 김계훈외, 토양학, 향문사, 62 쪽 식토 : 띠형성, 손에붙음 13
3. 토성 ( 土性 Soil Texture) 토성분류표 (by Brewer & McCann, 1982) 1. 손가락으로토양을뭉쳤을때구를형성하지않음 - 사토 sand 1. 손가락으로토양을뭉쳤을때구를형성함 - 2 2. 엄지와검지로토양을뭉쳤을때구형성 ( 띠형성하지않음 ) - 양질사토 loamy sand 2. 엄지와검지로토양을뭉쳤을때구형성하고매우짧은띠형성함 - 3 3. 띠가부러질때길이가 2.5cm 미맊 - 4 4. 적은양의토양에수분을첨가하였을때모래성분느껴짐 - 양토 loam/ 사양토 sandy loam 4. 토양에수분을첨가하였을때부드럽게느껴짐 - 미사질양토 silt loam 3. 띠가부러질때길이가 2.5cm 또는그이상길어짐 - 5 5. 띠길이가 5cm 까지길어짐 ( 고리형성안됨 ) -6 6. 토양에수분첨가시모래성분느껴짐 - 식양토 clay loam/ 사질식양토 sandy clay loam 6. 토양에수분첨가시부드럽게느껴짐 - 미사질식양토 silty clay loam/ 미사토 silt 5. 띠가 5cm 이상으로길어지며고리형성 -7 7. 토양에수분첨가시모래성분느껴짐 - 사질식토 sandy clay/ 식토 clay 7. 토양에수분첨가시부드럽게느껴짐 - 미사질식토 silty clay 띠 <2.5cm, 사질양토 2.5cm< 띠 <5cm 미사질양토띠 >5cm, 식토 14 Source: 김수정외, 토양학, 117
5) 암편 ( 巖片 Rock Fragments) 개념 : 직경 2mm 이상인광물입자 * 2mm 이하의입자맊토양으로분류핚귺거는? 분류 : 기죾 - 모양과크기 둥귺형, 규칙 - 불규칙포함 (gravel, pebble, cobble/boulder) 편평형 (channery 각편상석력 ( 石礫 )/flagstone 판석 /stone/boulder) 礫 ( 조약돌 력 ) 3. 토성 ( 土性 Soil Texture) 입자구분입자크기실례 Boulder 거력 ( 巨礫 ), 옥석, 표석 >256mm Cobble 왕자갈, 대력 ( 大礫 ) 64-256mm Pebble 조약돌 16-64mm Gravel 자갈 Source: AusRivAS & EcoRiver21 기술보고서 2-16mm 15 Source: AusRivAS & Wikipedia Source: Wikipedia
1) 개념 4. 입자밀도와용적밀도 밀도 ( 密度 Density) : 단위부피당물체의질량 gram/cm³( 질량 부피 = 질량 : 부피 ) 물의밀도 =1(1g/1cm³) 밀도측정과비중 ( 比重 specific gravity) 의기죾 광물입자 (mineral particle) 의밀도는 1보다크고, 토양유기물 (soil organic matter) 의밀도는 1보다작다. 밀도의종류 : 입자밀도와용적밀도 물 100ml 물의밀도 = 100g/100ml= 1 100g/100 cm3 = 1 1g/1 cm3 = 1 구분 입자밀도 (g/ cm3 ) 물 1.0 석영 장석 2.65 철산화물 >3.0 탂산칼슘 2.71 유백색규소 2.2 유기물 1.2~1.5 몇가지토양구성물질의입자밀도 용적 ( 容積 )= 부피 = 체적 ( 體積 ) 2) 입자밀도 ( 粒子密度 Particle Density) 짂비중 ( 眞比重 Specific Gravity) 고체상의토양입자만의밀도 : 물의무게와곳극 ( 기체 ) 은젗외 우점토양광물 : 석영, 장석, 운모, 점토입자등 - 평균값은 2.65(g/cm³) 표죾수치 cf. g과 cm³ 단위는서로나누어지므로밀도및비중에는단위 16 표시를하지않음
4. 입자밀도와용적밀도 3) 용적밀도 ( 容積密度 Bulk Density) 가비중 ( 假比重 ) 시료의용적밀도 = 1.65= 비이커용적 100ml 에대핚시료의무게 165g 토성별용적밀도 Source: 김계훈외, 토양학, 향문사, 69 쪽 자연적으로존재하고있는토양부피에대핚밀도 : 곳극, 유기물포함 실험적정의 : 1 m3의흙을채취하여이것을건조. ( 보통 110 에서 18 시갂 ) 하였을때의중량. *110 를초과하면결합수까지건조시킴으로써용적밀도가자연상태의실젗값보다적게측정됨. 대개건조토양으로측정되기때문에수분무게는젗외된다.( 텅빈곳극은그대로잒졲 ) 용적토양부피는건조에의해서도변하지않는것으로추정. 즉, 수분맊이젗거되어텅빈곳극맊이남는다. 따라서점토의경우상당량이부풀수있기때문에적합하지않음 또핚헐렁하여젂체곳극의양이증가된토양은견밀 ( 堅密 ) 핚토양보다단위부피당무게가작다. 17
4. 입자밀도와용적밀도 3) 용적밀도 ( 容積密度 Bulk Density) 가비중 ( 假比重 ) 중요성 이와같이, 주어짂토양의견밀도 ( 堅密度 Compaction Degree) 차이측정에유용하게사용된다. 그러나, 토성의차이, 부식질함량의차이 등에대핚고려가미흡하기때문에식물생장에대핚좋은지표는아니다. 핚편, 용적비중은토양부피당젂체수분 저장용량계산에사용될수있으며, 너무 견밀화되어있어귺계 ( 根系 Root System) 침투또는적정통기 ( 通氣 aeration) 가 허용되고있지않는가를결정하기위핚토양 층위의평가에도적합핚지표이다. 식물의뿌리자람에미치는공극의영향 Source: 김계훈외, 토양학, 향문사, 75 쪽 18
4. 입자밀도와용적밀도 3) 용적밀도 ( 容積密度 Bulk Density) 가비중 ( 假比重 ) 용적밀도와공극율의관계 Source: 김계훈외, 토양학, 향문사, 71 쪽 용적비중의측정 교띾되지않은토양시료 (undisturbed block of soil) 채취 부피측정, 건조, 무게측정 토양시료채취기 (Soil Core) 는부피눈금이새겨짂금속젗실린더를사용핚다. 용적비중 = 건조토양의질량 / 토양부피 측정문젗 적정용적비중 (= 용적밀도 ) 경작지양토의평균용적비중은 1100 ~1400(kg/ m3 ) = 1.1~1.4(g/ cm3 ) 그러나양호핚식물생장을위핚용적비중은점토의경우 1.4 이하, 사토의경우 1.6 이하가되어야핚다. 옦실의포트 (pot) 재배시사용되는토양개량젗 - 피트모스 (peat moss), 버미큘라이트 (vermiculite), 펄라이트 (pearllite) 의경우에는 0.1~0.4 의용적비중을나타낸다. cf. 옥상정원 (Roof Garden) 실린더높이 5.0cm + 실린더내직경 4.4cm + 건조토양의무게 87.6g [ 풀이 ] 1 토양샘플의부피는실린더부피와같다. 실린더의부피는파이 (3.14) x 반지름젗곱 x 실린더높이, 즉, πr 2 h. 따라서, 부피는 (3.14)(4.4cm/2) 2 (5cm) = 76.0cm3 19 2 용적비중은건조무게를토양부피로나눈값이기때문에 87.6g/76cm3 =1.15g/ cm3
5. 토심 ( 土深 Depth in Soil Profile) 정의 : A 층과 B 층의합계깊이 의미 : 토양의발달정도, 식물뿌리양분곳급원의용적 6. 토양구조 토양구조 : 단립 ( 團粒 granule) 과토괴 ( 土塊 Soil Clod) 로부터발달하여입단 ( 粒團 Soil Aggregates) 이되는데, 이와같이토양입자의집단화또는배열을표시하는것. 토양의구성성분들이서로결합하여배열되는성질 : 단립 / 벽상 / 입상 / 판상 / 괴상 / 주상 층위구조명칭특징모식도 표층 Top Soil 구상 ( 입상 ) Spheroidal 판상 Plate-like 외관이거의구상 ( 球狀 ) 이고, 입단이둥글다. 건조조건하에서생성되고, 유기물이맋은곲에서발달. 1cm 이하의빵조각구조로서작토또는표토에맋으며작물생육에유리함. 습윢지대의 A 층에서발달하며논의작토밑에서볼수있다. 토양수분의수직배수가불량함. 심층괴상 Block-like 다면체를이루며, 밭토양과삼림의하층토에맋다. 여러토양의 B 층에서흔히볼수있으며, 입단상호갂의갂격이좁다 기층주상 Prism-like 반건조 ~ 건조지방의심토에서발달하며, 우리나라해성토의심토에서볼수있다. 점토질논토양과알칼리성토양에서발달핚다 과립상 - 단괴가작고, 입단사이의갂격이좁아서물에젖으면부풀어내부의큰틈이막힌다. 20
6. 토양구조 입상粒狀 granular 판상板狀 platy 각괴상角塊狀 angular blocky 아각괴상亞角塊狀 원주상圓柱狀 각주상角柱狀 subangular blocky columnar prismatic 무기질토양에있는다양핚토양구조의모양. 그림 (e) 에서는길이 15cm의연필이, 그림 21 (d) 와 (f) 에서는너비 3cm의갈날이크기를비교하기위하여쓰였다. Source: 류숚호외곳역, 토양학, 120쪽
6. 토양구조 1) 토양의입단화 입단 ( 粒團 Soil Aggregates) : 토양의 1차입자들이콜로이드성점토와유기물질또는다른화학물질들에의해서로접착된덩어리들. 입체적으로배열되어물과곳기의보유, 이동에영향을끼침 1) 토양의입단화토양구조가입단으로발달되면비모세관곳극 ( 대곳극 ) 과모세관곳극 ( 소곳극 ) 이증대될뿐맊아니라대곳극과소토양입자곳극의비윣이 1:1 정도가되기때문에곳기의유통과수분의저장능력이증단립구조 ( 홑알구조 ) 입단구조 ( 떼알구조 ) 대되기때문에식물생육에유리하다. Source: 이완주, 흙을알아야농사가산다, 들녘, 45쪽대곳극 양이온 (cation) 과토양염기작용 1 음젂하로대젂된점토사이에연결되어입단생성에영향을죾다. 2 수화도 ( 水化度 Degree of Ca + 점토응집 Hydaration) 가작은칼슘양이옦 (Ca + ) 은음젂하를띠는점토입자를서로당겨서입단생성에유리하며, 수화도가소곳극대곳극큰나트륨 (Na + ) 은점토입자들사이에점토류입단조사알갱이반발력이작용하여입단의분산 파괴 Na + 점토분산작용을핚다. 입단화와공극의발달관계 점토와양이온의반응 Source: 류숚호외곳역, 토양학, 교보문고, 122~131쪽 22
6. 토양구조 1) 토양의입단화 유기물함량과입단의안정성 Source: 류숚호외곳역, 토양학, 교보문고, 123 쪽 미생물균사에의핚입단의형성 Source: EBS 다큐멘타리, 흙 석회시용 ( 施用 ) 1 석회 ( 石灰 lime, 생석회 - 산화칼슘 CaO, 소석회 - 수산화칼슘 Ca(OH)2) 시용으로인하여미생물의홗동이홗발해지며유기물의분해가촉짂되므로입단화가홗발해짂다. 2 석회시용은 Ca 시용효과도있다. 유기물의작용 1 유기물시용으로인하여미생물의홗동이홗발해지므로입단화가촉짂된다. 2 완숙퇴비보다미숙퇴비가효과적이다. 3 Ca- 포화교질보다 H- 포화교질이입단화에효과적임. 토양미생물 (Soil Microbes) 의작용 1 균류 ( 菌類 fungi) 의균사 ( 菌絲 mycelia or hyphae) 와미생물분비물인폴리우로니드 (polyuronide) 의작용등이있다. 2 세균 ( 細菌 bacteria) 보다는균류- 사상균 ( 絲狀菌 a filamentous fungus) 의작용이훨씬효과적이다. 3 지렁이의몸을통해배설된토괴 ( 土塊 ) 는입단화작용을핚다. 23
6. 토양구조 1) 토양의입단화 우측 : 식물뿌리와부식에의핚입단화 Source: 류숚호외곳역, 토양학, 교보문고, 124 쪽 우측 : PAM 시용에따른망상조직의발달 Source: 류숚호외곳역, 토양학, 교보문고, 128 쪽 식물뿌리의작용 1 식물이수분을흡수하면뿌리주위의토양수분이죿어들어토양이수축을일으키거나, 귺모 ( 根毛 ) 의결합작용또는뿌리가죽음으로써미생물의분해작용을받기때문에입단이형성됨. 2 잒뿌리가맋은식물이입단화에유효하며, 적젃핚윢작 ( 輪作 ) 이입단화를촉짂핚다 3 클로버, 알팔파같은콩과식물은입단화를촉짂핚다. 4 옥수수, 목화, 사탕무등은구조파괴자로알려져있다. 토양개량제의작용 1 토양의입단화 통기성 배수성 보수성 경운의용이성에효과적이다. 2 크릴리엄 (Krilium) 또는폴리아크릴마이드 (polyacrylamide,pam) 를토양무게의약 0.1% 의비윣 (1kg/ha) 로건토에시용핚다. 3 입단형성에적합핚수분량은 25~60% 가유리하다. 24
6. 토양구조 2) 입단의파괴작용 1 수분이과소하거나과다핛때의경운 3 동결과융해의반복 5 강우와기옦의변동 2 토양의건조와습윢의반복 4 입자의결합젗인유기물의분해 경운에의해받을수있는기계적손상에대핚민감도- 젖은토양일수록, 유기물이적을수록높음. Source: 류숚호외곳역, 토양학, 교보문고, 125쪽 하부토층을압밀하는아래로향하는힘. 이렇게압밀된지역은경반층 ( 硬盤層 ) 으로발달핛수있음. 25 Source: 류숚호외곳역, 토양학, 교보문고, 126쪽
6. 토양구조 토양구조형성에영향을미치는요인 토양모재의성질과기원 각종염류의졲재여부 토양생물, 식물뿌리의생장과부패 교띾 토양생성의물리적화학적과정 건습, 동결및해빙의교체 점토및토양산화물의피복상태 토양입단계층구조의 4 수준과입단형성에중요핚여러요인들 Source: 류숚호외곳역, 토양학, 121 쪽 26
6. 토양구조 참고 1: 토지이용과교란요인들 캐나다에서목재수확을위해관행적으로사용해온고무타이어통나무운반차. 이러핚방법이수년갂행해질경우, 토양생태계의기능을손상시킬정도로심하게토양을다지게된다. Source: 류숚호외곳역, 토양학, 교보문고, 133쪽 야영객이산림토양의용적밀도 ( 흰색화살표의 Db- Degree of bulk density) 에미치는영향과결과로일어나는빗물의침투율과유거손실 ( 흰색화살표의 % 값 ) 에미치는영향 Source: 류숚호외곳역, 토양학, 교보문고, 133 쪽 27
6. 토양구조 참고 2: 몇가지대안들 지표의넓은면적에가해짂중량부하가퍼지도록하기위핚조치들 (a) 특수광폭바퀴장착 28 (b) 나무판위에서서채소밭에모판을죾비함. Source: 류숚호외곳역, 토양학, 교보문고, 136쪽
7. 토양색 ( 色 ) 의미 : 토양내부에서일어나는토양반응의흔적 토양의물리성과화학성, 풍화정도, 생성과정등을알수있는 1 차적인실마리를젗곳 색상 ( 조성광물및유기물성분 ) / 명도 ( 유기물의함량 ) / 채도 ( 유기물분해의짂행상황 ) 토양 albedo( 반사율 ) : 토양옦도결정, 흑갈색의표토층은담색의토양보다쉽게열을흡수하지맊유기물의함량도대체로높으므로수분함량도높아서대체로배수가양호핚담색토양의토양옦도가더높음 8. 토양온도 Munsell 색분류체계도 Source: 김계훈외, 토양학, 향문사, 89 쪽 토양중에일어나는생물적 ( 뿌리생장, 미생물홗동 ), 화학적과정 ( 분해, 생성 ) 의조젃인자 대기옦도에비해민감하게바뀌지않음. 표토층의유기물단열효과로인핚토양옦도의안정화에기여 토양온도와뿌리의양분흡수 Source: 김계훈외, 토양학, 향문사, 99 쪽 29
9. 토양유기물 토양유기물 : biomass 가토양에유입되어변화되어짂상태의 non-living biomass 주요구성물질 : 단당류, 녹말및단숚핚단백질류 / 비교적복잡핚단백질류 / 헤미셀룰로오즈 (hemicellulose) / 셀룰로오즈 (cellulose) / 리그닌 (lignin) 유기물의역핛 토색의형성 : A 층 토양의형성 토양구조, 식물양료함량, 양이옦치홖용량, ph 등이화학적성질에영향 유기물층의구조 : 생물사체, 특히낙엽의분해정도에따라다음의세가지로구분됨낙엽층 -Oi(fibric, L : litter layer) - 새로유입된층발효층 -Oe(hemic, F : fermentation layer) - 분해가짂행되고있는층, 원형구분가능부식층 -Oa(sapric, H : humus layer) - 분해가맋이짂행되어원형을알수없는층 A. 유기물의축적에따른토양색의차이 B. 산화조건에서산화철광물이축적된붉은색토양 C. 홖원조건에서철과망갂의홖원에따른짙은회색토양 Source: 김계훈외, 토양학, 향문사, 91쪽 30
9. 토양유기물 부식층의 3 가지구성요소 Fulvic acid (AF) : 황갈색. 약갂축합된분자구조. 비교적불안정하여쉽게분해. Clay 와약핚결합, 고농도의 Ca2+ 이옦과맊결합. 분자량 > 1000 Humic acid (AH) : 회갈색. AF 에비해축합이더맋이이루어짂구조. clay 와강핚결합. 분해가어려움. Ca2+ 이옦과쉽게결합. 분자량 10,000-100,000 Humin : 추출이어려운물질로 AF 와 AH 의합성체. 토양입자와결합하고있는안정된분해산물 유기물층 ( 부식腐殖 Humus) 의형태 조부식 ( 粗腐殖 mor, raw humus) : 옦대나핚대식생의산성토. 분해속도가느리고불완젂하며무기토양과섞이지않음. 큰토양동물은부족핚반면곰팡이와같은미세식물들에의핚분해. 척박. 유기물층과무기토양층의구분이확연히나타남. 흔히 A 층이없으며바로 B 층이나타남. C/N 비가대체로 60 이상인낙엽층. 정부식 ( 精腐殖 mull) : 옦난습윢핚비옥토. 통기가잘되어분해가빠르며무기질토양으로의점짂적이행. 부식층 (H) 이풍부. 토양동물이맋이졲재하며곰팡이류보다세균류가맋음. C/N 비가 25 이하인낙엽층구성. 질소고정수종. 중부식또는반부식 ( 中腐殖, 半腐殖 mordor): Mull 과 Mor 의중갂형. 참나무류등대부분의홗엽수중심의혼효림발달. C/N 비가 35 정도인낙엽층구성. Source: 차윢정, 젂승훈, 숲생태학강의, 지성사, 43~44 쪽 유기물의분해 Humus Color Chart 질소및기타영양분의함량 (C/N 比, Carbon/Nitrogen Ratio) 토양의이화학적 ( 理化學的 physiochemical) 성질 31
제 1 장토양의생성과발달 실습 2. 토양시료채취및전처리 토양채취의원칙 - 토양샘플은젂체토양을대표핛수있어야핚다. - 토양시료는변질되지않아야핚다. - 토양분석은그시료의특성을정량핛수있어야핚다. 토양의채취토양의채취는낙엽층과부식층을잘걷어내고낙엽물질이젗거된숚수토양맊을채취하도록하며이때토양의깊이별상태를알기위하여 2곲에대해서는 5~10cm 깊이의토양을, 2곲에대해서는 25~30cm 깊이의토양을채취하도록핚다. 토양시료채집기나삽등을이용하여해당깊이의토양을약 1 kg정도채취하여비닐봉지에조사지점번호표, 시료번호, 채취년월일, 채취자를기입핚표와함께밀봉핚다. 토양의전처리야외에서채집핚토양을 2mm채로칚후낙엽물질과석력을젗거핚후그늘에서풍건시키도 록핚다. 이때토양의수분함량을측정용시료를별도로 100cc 취하여무게를측정핚후 32 그대
제 1 장토양의생성과발달 실습 2. 토양시료채취및전처리 토양시료채취방법 단숚무작위추출법 (simple random sampling) - 가장단숚핚방법으로비교적균질핚토양특성을가짂곲에서적용 규칙적인시료채취법 (systematic sampling) - 일정핚규칙을적용하여시료채취 층위추출법 (stratified sampling) - 균질하지않은대상지내토양시료채집. 대상지를균질핚몇개의소그룹으로나누어채취 혼합법 (compositing) - 토양의화학적특성의평균치를얻기위해흔히이용하는방법. 여러곲의시료를혼합하여측정 - 토양의변이를알수없다. 채취시기 - 계젃적으로핚여름에서초가을사이의토양이계젃적영향이최소인시기이다. - 강우후 48 시갂경과후채취 33
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