토양학정리 화강암 산성화성암 : 국토의 2/3 섬록암 검게보이며녹색 : 사장석 + 각섬석 식질토양, 중점토양 현무암 산화철풍부, 황적색중점식토 : 제주도 사암 모래 : 사질또는양질 혈암 모래, 점토 : 식질토양 화강암 편마암 : 사양토, 칼리분많다. 편암 혈암, 석회암 대리석 6 대조암광물 : 석영, 장석, 운모류, 각섬석, 휘석, 감람석 ( 장석, 감섬석 / 휘석, 석영, 운모, 티탄광순 ) 3 대조암광물 : 장석, 석영, 운모 화성암에가장많이들어있는 1 차광물 : 장석 백운석 : CaCO 3 MgCO 3 KAlSi 3 O 8 : 정장석 규반산 화학적풍화 : 교질알루미나교질규산 수화 ( 가수 ), 산화, 가수분해, 탄산화, 환원, 용해 Polynov의풍화이론에용탈이큰이온 Cl, NO 3, SO 2 2 4, PO 4 : 음이온 관개가적당할때가장큰수확 : adobe 미국남부지방, 뉴멕시코지방, 중국황토 Dokuchayev : S=f(CVMTD) Jenny : S=f(CVPRT~), 영향이큰인자에따라 S=f(P) CVRT 성대성토양 : 기후와식생영향 간대성토양 : 지형. 모재, 시간등의영향 Lang : 우량계수 (RF) = N/T Meyer : NS 계수 Thornthwait : PE 비, TE 비 건조지방 chernozem : 염기포화부식 (Ca) Latosol 의농경상특징 염기성의무기성분을많이함유 토양반응이중성, 점착성이작은점토질 떼알구조, 부식함량이적은점토질, CEC 작다 Fe, Al 에의한인산고정이많다. 적철광 Fe 2O 3 적색 수적철광 2Fe 2 O 3 H 2 O 적색 ~ 적갈색 침철광 Fe 2 O 3 H 2 O 흑갈색 ~ 갈색 갈철강 2Fe 2O 3 3H 2O 황색또는갈색 황갈철광 Fe 2O 3 2H 2O 황금갈색 활철광 Fe 2O 3 3H 2O 황색 solum( 솔륨 ) A 와 B층 건조와강우가반복되는곳에서형성 라토졸 생성론적토양분류 Marbut 토양생성과정으로분류 성대성, 간대성, 비성대성토양으로분류 목 아목 대토양군 속 통 구 상 형태론적분류 목 아목 대군 아군 계 통 형 상 분류기본단위 : 통 Entisols 토양생성발달초기 Vertisols 팽창성광물, 균열, 상하반전 Inceptisols 층위발달시작, 젊은토양우리나라대부분의토양 Aridisols 건조지토양, 용탈작용없다. 사막 Mollisols 곡창지대, 초지 Spodosols 알루미늄산화물집적층 Alfisols 35% 이상염기포화, 규산염광물집적 Ulisols 35% 미만염기포화, 온난열대용탈이많은토양 Oxisols 가장많은풍화, Al,Fe, 산화물많고, 1:1형, 열대적색토 Histosols 유기질토양, 늪지유기질이 20~30% 이상 Andisols allophane 화산활동, CEC 높다 한랭 ~ 난온대습윤기후에서발달 : 갈색살림토 간대성토양 염류성토양, 수성토양, planosol 가장비옥한토양 Molisol Lithosol 암쇄토 저구릉지, 산록, 흥적대지 적황색토 확연명확 점도 5~12 경계나비 2cm 이하 2~5cm Podzol화작용 : 한랭, 습윤, 백색표백층, 강산성불명료 12cm 이상 Latosol화작용 : 규산용탈, 고온다우 중성석회소요량 ph, 전산도, 완충곡선, O.R.D Glei화작용 : 담청색 ~ 녹청색, 암갈색반점 (Mn) 염기치환용량 1NNH 4 AC (ph 7.0) 이탄, 흑니탄, 논의 podzol 화 토양유기물정량 Tyurin's method 석회화작용 (Calcification) : 건조 ~ 반건조, A,C층유효인산정량 Lancaster 법 염류화화작용 (solonet) : 알칼리백토 (solonchak) 질산태함유 살질황산분해법전질소정량알칼리흑토 Na 켈탈법 Siallit화작용 : 온난 습윤광엽낙엽, 갈색살림토 토양단면조사식가장중요시되는것 토색 비성대성토양 : 암피토 (lithosol), 암쇄토 (regosol), 충적토 soil auger 토양채취기, 검토장 Munsell 토색장 색상, 명도, 채도측정 1
건조 사막. 사막초원토 0~100 적색 prairie : 온난습윤, 열대기후석회화작용과 N 반건조율색토 100~275 포드졸화작용 A층, B층갈색, 생산력높다 S 반습윤 cheronzem(ca) 125~350 4) 초원. 삼림중간지대토양습윤갈색토 275~500 계 podzol 375~1200 회색살림토 ( 퇴화 chernozem) : 습윤기후 수 과습윤 tundra 500~60 chernozem 의단면을이루고용탈작용 고산토양 1000~1400 비석회질갈색토 : 온난, 반건조준습윤 <200 건조사막포드졸화작용, 다소석회화작용, 목초, 곡류, 과수기상 200 ~ 400 반건 loess 400 ~ 600 반습흑토 5) 삼림지대의담색 podzol 화토양토양형 500 ~ 600 습윤갈색토. 갈색낙엽살림토 Podzol : 습윤냉온대침엽수림, 표층규산질회백색 >600 습윤 podzol, 침엽수림토 회색 Podzol : 한냉습윤 ~ 반습윤지에분포배수불량 < 우리나라토양 > 갈색 Podzol : 다소한냉습윤, 침엽수, 활엽수 충적토 토양비옥관개용수원근거리 : 집약농업 회갈색 Podzol : 온난습윤지대, 낙엽수, 경작지 회색토 과잉수의영향, 유리산소결핍 적황색 Podzol : 온난열대습윤, podzol, laterite 화철화합물환원되어토양색회색 적황색토 저구릉지, 산록및홍적대지 A층 : 유기물함량이낮아암황갈색, 암갈색심토 : 적색은적철광, 황색은갈철광 암쇄토 ( 산악토 ) : Lithosol 급경사, 험준산악지 6) 난온대및열대지역 laterite 적갈색 laterite : 비교적우량이많은건습 황갈색 laterite : 하층색이황갈색 laterite 하부견고한암반층 유사반층토 : 우리나라서부, 남부구릉지 / 산악 표토 30cm 하부주로점토집적 수직배수안됨 갈색삼림토 : 높은산악지, 고원지, 삼림과 야생초지로피복, 규산, 철, 알루미늄용탈 염류토 : 간척지 염류의함량이높은토양 화산회토 : 제주도, 유기물함량높다 농암갈색, 흑색 가볍고인산고정력이강함 염기용탈이쉽게일어남 성대성토양 1) Tundra : 연중 200~400mm 증발량 < 강우량 습윤상태 농업상가치없다. 2) 건조지대담색토양 사막토 : 석회화작용 : 사막식물 적색사막토 : 유리산화철, 담적갈색 석회화작용및 laterite 작용 회백초원토 : 강우량약간, 미국서부목장지대 갈색토 : 한랭건조, 반건조지대갈색석회화작용 밀재배, 목초지로이용 적갈색토 : 석회화작용에의해발달, 표층 적갈색 관목이자라고대부분목초지 3) 반건반습및습윤지대의암색토양 율색토 : 한냉 ~ 온난지, 유기물 3~5%, 율색 석회화작용백색석회층, 밀재배 적색율색토 : 온난지대, 석회화작용, 배수양호 곡류및목화또는목초지 흑토 (chernozem) : 습윤, 온난한냉지, 석회화작용 A 층유기물 8~10%, 흑색, 떼알구조 용탈이없어 B 층없다. 생산성높고비옥농경지 Prairie : 습윤, 온난, 한냉지석회하작용과동시 간대성토양 1) 염류및알칼리성토양 염류토 (solonchak) : 알칼리백토 알칼리토양 : 반습윤 ~ 건조한랭지역 NaCO 3 알칼리흑토 Soloti, solod : 알칼리토양의용탈이더욱진행 아래층 CaCO 3 집적 2) 수성토양 부식질글라이토 : 석회작용배수불량, glei 화작용 고산습초지토 : 고산지방배수불량, glei 화작용 이탄토 : 습윤기후유기물모재 반이탄토 : 흑색흑니질층아래무기질토 저위부식질 glei 토 : 표층유기물 Planosol : 습윤배수불량, 점토집적 지하수 Podzol : 한냉및열대배수불량, A 층표백층 지하수 Laterite : 고온건습, 배수불량 포드졸화, 라테라이트화둘다진행 3) 석회석토양 갈색살림토 : 한냉, 온난습윤기후활엽수 용탈이적고석회화작용으로인해석회함유 Rendzina : 모암이석회암, 이회암으로되며 표층 chernozem 과비슷, 하층회색또는황색 석회암유래된떼라로사 비성대성토양 토층형성이안됨 1) 암쇄토 ( 산악토 ) : Lithosol 2) 충적토 3) 레고솔 (regosols) : 사구, 황토, 빙적물, 미세 2
자갈 : 2mm 이상, 미사 : 0.05~0.002mm 점토 : 0.002mm 이하 토성 : 토양의종류 모래미사및점토의함량 토양의입경분포 경작지토양입단 : 내수성입단을측정 분산도 : Puri 분산계수 (0.002mm), Milldeton의 (0.005mm) : 20 이상이면불량 깨씨무늬병 화강암사지계토양 토양구조감자더뎅이병 경사질계토양 입단구조 : 떼알구조, 쇄괴 (clod), 입상뽕나무 virus 병 유기물이적은사양질계토양 괴상구조 : 외관이다면체각형또는원괴 객토 : 기존토양의 1/10 객토후질소질시비 전작지, 삼림토양, 심토와집적층 : 공극좁다 주상구조 : 외관각주상, 원주상해성토의심토 중점질토양, 알칼리토양의심토에발달 판상구조 : 얇은판상, Lens상 논토양발달하층토, 수직배수불량 토양개량제 : 아크리소일, 크릴륨 토양밀도 진밀도 ( 입자밀도, 알갱이밀도 ) = 2.6g/cm 3 = 건조한토양무게 / 알갱이부피 황화수소발생 K + 흡수저해 적고발생 결지성 : 함수량에따른물리적성질변화 : 점성 소성 응집 : 강성, 이쇄성, 가소성, 응집성, 점착성 강성 : 건조시굳는성질 (Mont > allophane) 이쇄성 : 반고태 이쇄성, 취쇄성 = 경운유리 가소성 : 토양결지성중가장중요한성질 소성한계 : 소성계수 (P.N) 가밀도 ( 총밀도, 용적, 부피밀도 ) = 1.0~1.6g/cm 3 : montmori > illit > kaolin = 건조한토양무게 / ( 알갱이부피 + 토양공극 ) 공극량 =(1부피밀도 / 알갱이밀도 ) 100 = 사토 < 사양토 < 양토 < 미사질양토 < 식양토 < 식토 = 가밀도 ( 1.6, 1.4, 1.3, 1.2, 1.1) 순 소성상태의토양경운시 입단파괴 식물온도가낮아질경우양분흡수가약해진다. 양분중온도영향을가장덜받는것 : 칼슘 천연공급량이가장많은양분 : 칼슘 토양색 : 부식, 철, 망간산화물 ( 칼슘, 철, 나트륨, 알루미늄중 ) 토양온도상승요인 암모늄태질소검정 : 네슬러시약 경사도, 토양색, 토양수분함량 인산검출시약 몰리브덴산용액 비열 : 어떤물질 1g을 1도올리는열량 광물은물의 1/5 토양수분 결합수 ( 화합수 ) = pf 7.0이상 작물생육에알맞은토양 : 사양토 삼각도표법 : 경계선위에있을경우작은알갱이가많은곳의이름 흡수수 = pf 4.5이상 (30기압이상) 사토 : 모래가전체 70% 이상 모관수 = pf 2.7~4.2 (1/2~15 기압 ) 사토, 양질사토, 사양토, 양토, 미사질양토, 중력수 = pf 2.7이하 (1/2 기압이하 ) 미사질식양토, 식양토, 식토 포장용수량 = pf 2.5 (1/3 기압 ) S= 사, C= 식,L= 양, si= 미사 위조점 = pf 4.2 (15 기압 ) 과립형성원인 : 수분과얼음, 유기물분해, 수분당량 : 포화된토양에천배의원심력 = pf 2.7~3.0 토양동물과뿌리의물리적작용 10a=1,000m 2 유효수분 = pf 2.5~4.2 (1/3~15기압) 토양배수가잘되는지확인 = 토색확인 액체이동 토양입자의비열은물의 1/5 포화이동 : 중력, 불포화이동 : 모세관인력 지중 5m의지온이가장낮은시기 : 6월 모세관이동 : 높이는반지름에반비례, 물이빨리오르고높이오르는토양 : 양토속도는지름에비례 토양중물을따라이동이가장쉬운것?;NO 3 기체이동 pf = 토양의수분흡착력 온도가높은곳에서낮은곳 수분많은곳에서적은곳 토양중 CO 2 함량 : 0.25% 대기중 8배정도 통양용기량 : 최적 10~25% 벼, 양파 : 10%, 귀리, 수수 : 15%, 보리순무 : 20% 흡습계수 = 건조토양 100g 사질토양과점질토양경계 = 사질토양 점질로 토양이동방식중중력에의한형식 : 침투이동 비유효수분을가장많이지닌토양 : 식토 3
1:1 광물 = 규산판 : 알루미나판 2:1 광물 = 2 ( 규산판 ) : 알루미나판 2:2 광물 (Mg8 면체 ) + 2:1 격자형 혼층형 Chlorite 비결정형 : allophane Kaoline, Illite : K + 이온존재로비팽창 Kaoline 계 : 우리나라전답토양 = halloysite 적색또는회색 podzol 토양 montmorillonite(smectie) : 팽창형 2:1 montmorillonite, saponite : 산성백토 illite : 가수운모 2:1 광물비팽창형 Al 3+ 치환부족량 K + 가보충 vermiculite : CEC 가가장큼, K + 이온고정큼 2 : 1 팽창형 등전점 : ph 3~4 교환이액순 : H + >Ca +2 >Mg +2 >NH 4 + =K + >Na + >Li 침출은역순 5.0~4.5 : 매우강한산성 음이온이액순 : SiO 4 4 > PO 3 4 >>SO 2 4 >NO 3 ~CL 질소유효도가가장높은토양 : ph 6~8의토양 양이온교환침입력 : 우리나라밭, 논의 ph = 5.7, 5.5 이온농도가진할수록크다 낮은 ph에서존재하는인산 : H 2PO 4 원자가가크고이온이동속도가빠를수록크다 산성토양에서부족되기쉬운양분 : Mg 확산이중층전위가크면교질입자의응집어렵다 가수산도측정 : (CH 3 COO) 2 Ca 수소이온농도증가 ph 저하 Eh는상승 치환산도 : KCl 시약 = 가장정확하게측정수소이온농도감소 ph 상승 Eh는저하 알칼리토양에서인산은 : 인산칼슘으로고정 Ca Eh( 산화환원전위 ) 크면산화상태 PE = Eh/0.059 토양포화침출액전기전도도 : 염류농도확인 토양온도가높고, 유기물함량이만혹, 토수성이불량, ph 중성, 사토 환원촉진 치환산성 : 토양교질물에흡착착된수소, Al이온 환원시 : 질산태유기물흡수저해, 무기양분용탈 ( 잠산성 ) 생리적산성거름, 인분연용 유채 : 통기불량한환원조건에강함 활산성 : 작물생육에직접적영향 규산염점토광물의크기 이상적인염기포화도 : 60~80% 카오리나이트 > 일라이트 > 몬모릴로나이트 산성측정시약 점토광물에음이온생성 : 이온치환 결정단위가 7.2A 간격 : 카오리나이트 비가많고염기부족, 가소성가장적다 규산함량 : 45~48% 풍화생성과정중가장늦게생성 수축과팽창 21.4A ~9.6A : 몬모릴로나이트 규산함량 : 42~55% 일라이트 : K 함유량많다. Al 로많이치환 규산함량이많다. (50~56%) 풍화점토광물의생성과정중가장빠른것 chlorite 토양교질물 : 0.002mm = 2μ 염화칼륨을토양에시용할때칼륨과괒장쉽게교환되는물질 : NH 4 + 다량존재시토양교질물에흡착되는순서가가장 큰성분 : Al 3+ 토양산성화 가수분해시 H + 생성 양이온치환용량 (C.E.C) = me/100g 양이온치온용량과 H +,Al 3+ 의비 염기포화도가낮아지면산성, 100% = 중성 비가많이내리는지역에서염기가용탈되어 염기포화도가낮은토양일수록상대적함량이 증가하는양이온 = H + 우리나라토양산성의가장큰이유 많은강우와산성암의분포 토양산성의가장큰원인 : 유기산의해리 토양 ph 범위 7.0~6.5 : 매우야한산성 6.5~6.0 : 약산성 6.0~5.5 : 중간정도산성 5.5~5.0 : 강산성 6.8~8.0 : phenol red 5.0~7.0 : Pnitro phenol 4.4~6.6 : litmus 3.1~4.4 : methyl orange 리트머스 : 산성 적, 알 프 석회과용부작용 : 아연결핍, 붕소결핍, 인산고정 Mg 결핍 규반비가작은흙 : 반토성흙 토양교질입자의대전에대한설명 유기교질입자음전하원인 : 노출된카르복시기 유기교질입자의양전하의원인은노출된 아미노기 유기교질입자, 무기교질입자의음전하생성 공통점 : ph 음전하 4
부식 산화적분해 : 유기물이호기적조건, 밭상태 부식이적고중성부식생성 환원적분해 : 혐기성세균에의한분해 논상태, 부식량이많고산성부식 탄질비가 15 이상이면유기물을시용시 질소기아현상일어날수있으며 급격한질소기아 : 30 이상 부식생성 육성부식 ( 육지집적 ) : 조부식, 머더, 멀 반육성부식 : 습지, 늪에서수생식물, 이탄 수성부식 : 수중에서집적된부식 부식의기본물질 : lignin, protein lignin : 헤밀셀룰로오스 +methoxy 기 (OCH 3 ) 기 잃고 carboxyl 기 (COOH) 를얻어산성물질 또는 benzen 환의 polyphenol 산화 퀴논 (quinone) Waksman : 리그린단백축합설 : lignin 의카르복실기 +protein 의아미노기의 결합 ligninc=n.r.cooh+h 2 O 토양부식생성과정 : 무기화작용 + 부식화작용 acetyl bromide 시약 : 진정부식산 + 부식질구성 토양부식기능 치환성염기이온흡착능력크다. 완층능증대 : 생물생육을안전하게 중급속이온유해작용감소 (chelator 로작용 ) 인산유효도증대 : Fe, Al 의 chelator 로작용 유효인산의고정을억제하여유효도증대 각종무기양분공급 : 확산 2 중층전위내 토양보수력증대 무기성분토양용액중침출 토양구조발달 : 균사, polyuronide 등 각종무기양분의가급태화 토양온도산승 : melanoidein, 흑색, 암흑색 토양미생물학적성질개선 : hormone, vitamin 토양유기물 유기물분해시생성된산은암석분해촉진 유기물을분해작물에양분공급 분해시생선되는탄산가스공급 호르몬, 비타민, 핵산물질등의생장촉진물질 부시콜로이드, 미숙부식 토양입단조성 통기, 보수력, 보비력증대 토양완충능증대 유용미생물의번식조장 토양색을검게하여지온상승 토양을보호하여토양침식감소 구리, 알루미늄등중금속이온해작용감소 부식화영향인자 : 기후, 식생, 토양반응, 신선유기물이 C/N 율 : 기후인자중기온상승과강우량이중요 석회물질병용 : 탄산석회, 소석회, 규회석등 토양미생물의활동, 번식조장, 유기물의분해과정에서생성되는유기산, 탄산, 등산성물질중화및내수성입단화도모 논토양보다밭토양에서유기물분해가빠르다 통기성이좋아호기성미생물활동왕성 부식집결량은작다 토양미생물의에너지원 (carbon source), 영양원 (nitrogen source) 토양부식은포화대기중수분을무게의 80~90% 까지흡수 토양내질소의주요한형태 : 유기태 토양유기물정량법 : Tyurin's method 토양미생물 소동물, 원생동물, 조류, 사상균, 방사상균, 세균 토양세균 자급영양세균 질산화성세균 : 질산균, 아실산균 황세균류 : 황상을산화하여황산을만듬 철세균 : 2 가철을산화시켜 3 가철로만듬 타급영양세균 질소고정세균 : 공생생활세균, 단독생화세균 암모니아생성 : 호기성균, 혐기성균, 셀룰로오스분해균 생육조전 온도 : 최족 27~28 도, 수분 : 최대용수량 60% ph : 사상균 (ph 4.0~5.0), 방사성균 (67.0~7.5) 세균및원생동물 (6.0~8.0) 토양깊이 : 2~3 cm 에서가장많이번식 미생물유익작용 암모니아화작용으로암모니아생성 암모니아를질산으로산화 ( 잘산화작용 ) 공중질소고정, 무기성분변화, 인산용해도증가 균사등의점질물에의한토양입단화 가용성무기성분동화로유실을적게 호르몬성생장촉진물질을분비 미생물생호간의길항작용으로유해작용경감 유해작용 탈질작용을일으켜비효를낮게 선충의피해, 식물에병해 황산염환원, 황화수소등환원성물질생성 작물과미생물간의양분쟁탈 근류균접종 : 종자접종, 토양접종, 석회시용토양반응을중성 ~ 미산성조절 세균류 (bacteria) : 수가가장많다 energy 원에따라자급, 타급영양세균으로분류 자급 : Nitrosomanas, Nitrobacter, 황세균, 철세균, Thiobacillus denitrificans 타급 : 토양유기물을산화하여영양원 섬유소분해세균, 암모니아화성세균, 단독공중질소고정세균, Azotobcter, Clostridium, Rhizobium( 공생공중질소 ) 5
호기성세균 : 질산화세균, Azotobacter, Rhizobium 혐기성세균 : Clostridium, 탈질균, Desulphovibrio Thiobacillus denitrificans 통기성세균 : denitrificans, Pseudomonas 균류 (Fungi) 유기물을분해에너지원, 영양원 유성, 무성번식, 생장한포자는운동성없다. 버섯균, 곰팡이균 : 사상균 입단화관여 많은질소화합물과탄수화물분해 Penicillum 속, Fusarium 속, Mucor 속, Aspergillus 속 토양에서무게로가장큰비중을차지 방사성균 : 사상세균이라고도함 분해저항성이큰리그린, 단백질, pectin, keratin 등부식성분분해 작물병해유발 : 감자창가병 ( 산성토양으로방제 ) ( 감자더뎅이병 ) 독특한흙냄새 : Act odorifer 활성석회함량은방사성균활동력과관계 조균류 : 엽록소 ( 남조류, 녹조류 ), 식물과동물의중간성질 토양중유기물생성, 공중질소고정, 무기양분동화산소공급 선충류 : 병충해유발 원생동물 : 유기물분해, 세균의섭취, 대체로유해 황산염환원작용 : thiobacillus 속의 thiooxidans 산성에적응성이크다 : ph 2.0~3.5 de ~ 환원과관련된세균 두과작물 : 질소고정균에의해 2/3 를얻는다. 권권이미치지않는토양에서는미생물의종류, 수가제한된다. 질소순환 유기물세균, 사상균 ( 유기태질소 ) ( 암모늄화 ) 암모늄화작용 암모늄태질소 NH 4 + N 아질산균 Nitrosomonas 산화적탈아미노화작용 ( 산화적암모늄화작용 ) 호기성세균, 사상균 암모니아유리, 케톤산생성 환원적탈아미노화작용 ( 혐기적암모늄화작용 ) 아미노화합물 혐기성세균, 통성균 암모니아 + 지방산또는가수분해옥시산생성 요소 [(NH 2 ) 2 CO], 석회질소 [CaCN 2 ] 등질소질 무기비료시용후에일어나는과정 질소화작용 탄질률이 10:1 이하시, 자급영양세균, 산화작용 통기양호, ph 중성일때, 포장용수량, 25 도온도 논토양의토층분화경계, 밭토양의입단내부와 입단외부에서탈질작용 황의순환 : 50~75% 유기태 Thiobacillus 에의해산화 탄질율이낮은경우 (10:1 이하 ) 질소순환과정으로암모니아화작용과질산화작용 6 토양 1g 에들어있는세균수 : 10 6 ~10 8 토양속에산소가없어도살수있는세균 탈질균 ( 탈질작용은환원증에서 ~) 논에서황산이환원되어황화수소로될때 Desulphovibrio : (de 환원작용과관련된 ) 질산염 암모니아로환원될때관여 Clostridium gelatinosum 공중질소고정 : Azotobacter, Rhizobium Clostridium, Bluegreen algae( 조균류 ) 근류균 : 토양반응중성, 25~28 도 인산과석회시비시활동활발 미생물가장많이번식토양 : 유기질 > 사질 토양미생물번식은토양의 2~3cm 왕성 질소화화물의무기화과정에관연 : 세균 퇴비나유기질비료가잘부숙하면질소는 : 암모늄태 보통토양에들어있는질소의화학적형태 : 유기태 탈질작용 질산호흡 이라고도함 암모니아 유기태로변함 : 부동화작용 : 유기태는작물이흡수이용할수없다. 질산화작용이가장잘일어나는 ph : ph 7.0~8.0 질산화작용은세균에의해 암모늄화작용이잘일어나는온도 : 40~60 도 아질산 NO 2 질산균 질산태질소 NO 3 N 탈질균 ( 탈질작용 ) Nitrobacter 토양양분의유효도 지력의근원 : 점토광물, 부식 동형치환 : 2:1, 2:2 격자광물에서발생 kaolinite : 변두리전하 N 2, N 2O ph 가낮아지면, 인산이온이점토에고정되어 경종산불리 ph 6.5 부근교정 : 인산고정방지, 잠시적음전하증대, 질소, 칼륨유실용탈방지 부식의음전하 : 카르복실기, 페놀성수산기 ph 가상승하면 OH 기증가 점토 / 부식에부착된 H + 해리 H 2O 점토 / 부식음전하 양이온치환 ph 가저하되면 H + 기증가 양전하량증대 SiO 4 4, PO 4 3 등부식표면에고정 CEC, AEC : 양하전량, 음하전량 교환이액순 : H + >Ca +2 >Mg +2 >NH 4 + =K + >Na + >Li 침출은역순 음이온이액순 : SiO 4 4 > PO 4 3 >>SO 4 2 >NO 3 ~CL
인산 침적에의한고정 : 침적에의한고정 산성토양에서활성철, 알루미늄과반응 철, 알루미늄의산화및가수산화물에의한고정 점토광물에의한고정 :OH 기와치환 토양미생물에의한고정 : 생체성분으로고정 질소 10%, 인산 2.5%, 칼륨, 칼슘 0.6% 고정요인 : 알칼리성이될수록용해도감소, 고정량증대 음이온종류 : 음이온공존시고정량감소 Ca 토양잔류성 : 반감기간 180일 양치식물 : Cd 흡수많다 토양수식정도의지표 : 분산율 침식이일어나기시작하는비의강도 2~3mm/10분 위험강우량 : 2mm / 10분 규반비가낮아지면용해도감소, 고정량증가 토양투수성등급매우느리다 (very slow) <0.1 cm/hr 밭토양에서인산비효도크다느리다 (slow) 0.1 ~ 0.5 유기태인산은토양건조, 지온상승, 부식의분해, 약간느리다 0.5 ~ 2.0 석회의시용으로촉진 (moderate slow). 밑거름시효, 근군주위에시비, 중거름, 구용성 보통 (moderate) 2.0 ~ 6.0 입상, 밭토양의담수약간빠르다 6.0 ~ 12.0 (moderate rapid) 칼륨의비효증진빠르다 (rapid) 12.0 ~ 25.0 수용태, 치환태 : 작물흡수매우빠르다 비치환태 ( 고정태 ) (very rapid) >25 토양조건에따른유효도변화 토양의염기포화도를높인다. 산성토양에석회시용 치환태칼륨증가 풍건시치환태칼륨증가 논토양 1일적정침투량 : 15~20mm 증발산까지합친적정감수량 : 20~30mm 침식에의한손실이가장많은성분 : Ca 침식에의한손실이가장적은양분 : P 고정태칼륨 : 염기포화도가높고, 건조할때증가 침식을가장받기쉬운토양 : 식토 Cd 1mg/kg As 15mg/kg 노후화답 : 칼륨흡수저해 뿌리썩음 Cu 125mg/kg Pb 0.1mg/l 토양환원에의해그유효도가증가 : 인산토양관리 비료가운데토양중에서잘씻겨내리지않는 담수하논토양 : 환원상태로 FeO, MnO 잘녹음 비료 : 중과석 담수시물리화학적변화 낮은 ph에가장많이존재하는인산 : H 2 PO 4 ph : 산성토양은커지고, 알칼리토양은작아짐토양침식및오염방지 Eh : 크면산성, 작아지면환원 경작지토양에서의침식 : 가속침식, 이상침식 건토효과 : 호기성세균암모늄태질소생성 수식유형 막상침식 : 침식의초기유형, 토양표면침식 산화층 : 3가철 ( 산화철 ) 함유 적갈색 표면침식, 비옥도침식 환원층 : 2가철 ( 아산화철 ) 청회색 세류상침식 : 잔도랑불규칙하게생김 탈질현상 : NO 3 NO N 2O N 2 우곡침식 유기태질소무기화 구상침식 : 가장심한, 도랑커지고표토, 심토깎임 건토효과, 지온상승효과, 알칼리효과, 질소고정 계곡침식 인산유효화 : 환원조건시알루미늄, 인산철유효화 수식관여인자 : 강우량, 강우속도, 경사도, 추락답 : 철부족시뿌리는암갈색 경사장, 토양의성질, 지표면피복상태 점질토 : 가을갈이, 부숙유기물시용 기사조건, 지형, 토양조건, 식물상태 특이산성토 : 낙동강하류등배수불량지역 강우속도, 강우량 : 강도인자우세의영향큼 황화철집적, 건조시강산성 : 황산산성토양 유속 2배증가 : 운반력 =2 5 =32배, 침식량 =2 2 =4 노후화답재배대책 수식대책 : 기본대책은치산치수 살림조성등 저항성품종선택 : 중, 조생벼, 내병성품종 입단생성제 : Krillum, Acrisoil 조기재배, 추비중점, 무황산근비료, 엽면시비 경사도 5도이하 : 등고선재배 배수, 직파재배, 답전윤환, 휴립재배 5~15도 : 승수구, 초생대설치 승수구설치재배법, 초생대설치대상재배법 사력질답 : 귀리, 호밀녹비작물재배, 비료분시 15동이상 : 단구구축계단식개간경작법 시설원예지 : 동일작물연작, 특수영양성분결핍 풍식대책 : 방풍림조성, 피복작물재배, 토양개량 염류집적 : 비전도도 (Ec) 증가 답전윤환 관개담수, 풍향과직각으로작휴, 경운, 토양진압 개간지 : 대체로산성, 인산등비료성분부족 7 이상구조 : 건조시응집 소공극은많으나대공극적다 투수통기성이불량, 작물생육부적절 수화도가작은이온이이단생성에큰효과
개간초기 : 밭벼, 고구마, 메밀, 호밀, 조, 고추, 참깨등재배유리 간척지 : 벼생육가능염분농도 0.3% 이하 염해발생 0.1% 내외 황화물의해작용 : 토양강산성 지하수위높아 황화수소생성 간척지개량법 제염, 관배수시설, 석회시용, 토양개량제, 생짚 제염법 : 담수법, 명거법, 여과법, 객토 내염성작물 : 사탕무, 유채, 목화, 양배추, 수수 버뮤다그래스 감염성작물 : 콩, 감자, 완두, 화이트클로버, 배, 사과 IAA 생성과관련된무기양분 : Zn 내염성벼 : 농광, 다마금, 은방주 클러버 : 스위트클로버, 스트로베리클로버 분얼기 : 염해가심함 > 출수기 > 성숙기 논내염재배 : 부숙유기물사용, 석회질소, 분시 휴립재배, 조기재배 토양비옥도 Mo : 근류균의질소고정에필요, 모자이크병증세 B : Azotobacter의질소고정관계, 결실, 개화, 부족시갑자기괴사현상 벼의경우온도가내려가면 16도이하흡수저해 Ca +2 < Mg +2 < K + < SO 2 + 3 4 < NH 4 < PO 4 보리의경우 0도시이하흡수저해 작물생산량을지배하는토양학적인자 인산질비료효과크다 : 구용성인용성인비 NH + 4 <Mg +2 < Ca +2 < NO 3 상호작용 < PO 3 4 < K + 미량요소 : B, Mo, Zn, Fe Ca : 낮은농도 K + +, NH 4 흡수촉진 길항작용 벼적고현상 : Zn 결핍 철 망간, 철 구리, 칼륨 암모늄 비전도 (Ec) : 2mmho/cm이하, 이상시흡수제한 염류집적시토양입단파괴 : Na +, Mg 2+ 무기양분재이동정도 : Ca < K < Mg < S < N < P 간척지토양화학성 유기물 : sucrose, glucose, fructos 염기농도높고, ph 높다 단백질 : 영양생장기, 막물질 : 생식생장기 유기물함량 2.43% 로낮고, 염기치환용량낮다탄수화물 : 등숙기 염기포화도는높은편, Ca +, K + 부족 벼이삭에가장많이들어있는성분 : 탄수화물 유효인산함량, 활성철함량낮다, Ec는높다 필수미량원가운데비교적많이요구 : Fe, Cl 간척지토양물리성 원소작용 운적토, 미사, 점토함량많은식질계토양 Fe : 호흡대사 ( 시토크롬류 ), 엽록소생성 지하수위높고배수불량, 염류 (Na, Mg) 높다 토양구조는괴상, 무구조, glei층 점착성, 가소성낮아경기효과가없다 75% 수분함량, 완숙퇴비가비중 1.25, 유기물함량 0.9%, 작토깊이 10cm, 10a당퇴비 = (10 10/(10075)) (20.9) 1.25=5.5M/T 고위수량답 작토깊이 : 18cm, 지하수위낮을것 : 70cm 투수성은 1일 20~30mm, C/N율 : 11~12 Mn : 물의광분해 Mo : 질산환원효소 Mg : 엽록소구성 한계농도란 : 적정수준보다 5% 낮은양분농도 말린식물체질소함량 : 1 ~ 2% 질소결핍증상 생육부진, 열매성숙촉진, 아랫잎시들고누렇게변함 농축률이가장큰양분 : 인산 건토효과 6~7mg/100g, 염기포화도 : 50~70% 종자안에인산양분의저장 : 피틴질 양이온치환용량이클것 논토양이회색을띠는성분 :Fe 2+, FeS, 부식물 논물에서제일많이고급되는양분 : SiO 2 논토양고온담수상태용해도현저증가 : Fe 인산고정이가장덜되는토양 : 흑색토 논토양유형분류기준 토성, 토양배수, 토심, 유기물, 지하수위 노후화토양에서망간의집적형태 이산화망간 (MnO 2) 누수논의감수심은대략 10cm 이상 개간지결핍되기쉬운원소 : P, Cu 등 간척지에알맞은작물 : 메밀 신개간지평균유효인산함량 : 10ppm 논에서질소비료의전층시비를장려하는이유 질소의합성을막기위해 유화철이많이집적되어있는토양 : 습답 산흙객토시가장부족되기쉬운성분 : 인산 노후화답과관계깊은것 : 포드졸화작용 Fe, Al 등용탈되고 A 층 SiO 2 에의한표백 비료 5 원소 : 질소, 인산, 칼륨, 칼슘, 부식 식물양분가운데낭비적흡수쉬운 : K 가뭄에대한저항성을높여주는양분 : K Ca 함유세포벽구성 : pectin 질 식물체안에서황함량이많은식물 : 십자화과 귤잎의총생 ( 총총이자라는것 ) : 아연 필수미량원소로가장적게요구 : 몰리브덴 붕소결핍 : 축과병 개화결실나쁘고 ( 보리 ), 무. 배추속썩음병 포도나토마토의생장점마른다 8
염소 가장최근에필수원소로인정 광합성촉매역할 : Mn 2+, Cl 물광분해 섬유작물에특히효과적 호흡과관계되는흡수작용 : 염류집적작용 식물에의한양분흡수원리 이온의교환작용, 이온의확산작용 운반체또는이온결합성대사물의작용 삼투압과근압 : 수분흡수작용과관련 식물뿌리의접촉치환에의하여양이온의양분을 흡수할때뿌리표면에형성되는양이온의종류 H + 뿌리가생리적장해를받는경우흡수가저해 되는순서 = 무기양분상승속도의역순 : NO 3 < K + < H 2PO 4 < Ca + < 물 N, K 인산질비료중엽면시비를할수있는비료 : 인산암모늄 요소의엽면시비수용액농도 : 0.5% 엽면시비의이점 영양상태조절이쉽다. 자실의품질을좋게 농약과함께쓸수있어노동력절감 시용이매우간편은아니다 Liebig : 최수율 가장부족한양분에의한 생육제한 벼, 보리 규소를많이요구 담배, 사탕무우 암모늄태질소에약함 두류, 엽채류 칼륨, 칼슘요구도큼 맥류 마그네슘결핍증일어나기쉽다 섬유작물 염소요구도크다 쌍떡잎식물 붕소요구도크다. 영양진단법 : 작물체에함유되는각종무기양분 농도는그작물이자라고있는토양안의유효태 무기양분의상태에의해지배 잎분석, 조직검정법 유효성분화학적감정 암모늄태질소 : 네슬러시약 붉은색침전 질산태질소 : 디페닐아민, 황산제 1 철암모늄 : 짙은청색 시안아미드태질소 : 질산은용액 흰색침전 인산검출 : 몰리브덴산암모늄 노란침전 칼륨검출 : 아질산코발트용액 노란침전 실제적인시비량이나시비법결정 : 포장시험 생육과비료성분과이관계 : 수경법 비료성분의용탈현상을시험 : 라이시미터시험 농도맞춰야하는등불편 작물 3요소요구량, 효과알기위한 : 3요소시험 벼의경우온도가저하시 16도이하흡수저해순 지력균일, 1원분류실험설계법 : 완전임의배치법 Ca +2 < Mg +2 < K + < SO 4 2 < NH 4 + < PO 4 3 보리의경우 0 도시이하흡수저해순 NH 4 + <Mg +2 < Ca +2 < NO 3 < PO 4 3 < K + 길항작용 Fe +, Mn, NH 4 P ( 구루병 ), Cu, Zn P + Zn, Cd, Fe, Mn, NH 4 Cu Fe, Mn Ca Mg, K, Na, Zn, Mn NO 3 Cl 상조작용 K Fe, Mg, Na P Ca, Mo, Mg Ca 비타민 D, NH 4 phytic acid : Ca, Mg, P 을종자에저상 광합성효율에가장큰미치는양분 : 마그네슘 암노니아가아미노산으로동화되는과정에가장필요한조효소 : NADH 인산동화작용 : 인산무수물, OH 기사이에서물이빠져나가에스테르결합 식물이흡수하여이용할수있는질소화합물 NH 4 +, NO 3, CN 2 N 2 O 는탈질작용에의해기체상태로손실 암모니아고정이가장많은점토광물 : illite 벼질소가자장많은시기 : 유수형성기, 출수기 시험포장의지력이한방향으로변화, 2 원분류법 난괴법 한번시험에가장많은정보를얻을수있는 실험설계법 : 라틴방격법 지력이가로, 세로로변할때 생리적산성 생리적중성 생리적염기성 토양중에서의변화 요소태 탄산암모늄 질산암모늄 CaCN 2 CO(NH 2) 2 (NH 4)CO 3 NO 3 ( 석회질소 ) 제초, 살균, 살충, 토양개량의효과 배합불리 황산암모니아 ( 유안 ), 황산가리, 염화가리질산암모니아, 요소, 과인산석회, 중과인산석회, 질산칼륨석회질소, 용성인비, 재, 칠레초석 질산나트륨, 초목회, 질산칼슘 암노늄태질소 + 염기성비료 암노니아휘발 질산태질소비료 + 산성비료 질산휘발 수용성인산비료 + 알칼리비료 불용성 요소 + 깻묵류 암모니아휘발 흡성성 + 칼륨 + 질산, 염소 흡성성증가 9