재배학 3장 재배환경 - 토양(2) : 토양구조 및 토층

재배환경

3-2-3 토양구조 및 토층

(1) 토양구조

토양을 구성하는 입자들이 모여 있는 상태를 토양구조(soilstructure)라고 한다. 토양구조는 경토(耕土), 미경토, 하층토 등에 따라 복잡한 상태를 나타내는데, 작물의 생육과 가장 관계가 깊은 경토의 주된 토양구조는 다음과 같다.

①단립구조

단립구조(單f嫌造; single-grained structure)는 비교적 큰 입자가 무구조(無構造; amorphous)인 단일상태로 집합되어 있는 구조로서, 해안의 사구지에서 볼 수 있다.

대공극이 많고 소공극이 적으며, 토양통기와 투수성은 좋으나, 수분과 비료분을 지니는 힘은 작다.

② 이상구조

이상구조(泥造; puddled structure)는 미세한 토양입자가 무구조, 단일상태로 집합된 구조이나, 건조하면 각 입자가 서로 걸합하여 부정형의 흙덩이를 형성하는 것이 단립구조와 다르다. 부식함량이 적고, 과습한 식질토양(堪質土壤)에서 많이 보이며, 소공극은 많으나 대공극이 적어서 토양통기가 불량하다.

③입단구조

입단구조(粒團構造 ; crumbled structure)는 단일입자가 집합해서 2차입자로 되고, 다시 3차, 4차 등으로 집합해서 입단(compound granule)을 구성하고 있는 구조이다. 입단을 가볍게 누르면 몇 개의 작은 입단으로 부스러지고는 이것을 다시 누르면 다시 작은 입단으로 부스러진다. 유기물과 석회가 많은 표층토에서 많이 보인다. 대,소 공극이 많아서 모두 통기, 투수가 양호하고 양분, 수분의 저장력이 높아서 작물 생육에 알맞다.

작물의 종류와 재배에 적합한 토성

(2)토양의 입단

①입단의 효용

토양에 입단구조가 조성되면 입단 내의 소공극과 입단 사이의 대공극이 균형 있게 발달한다. 소공극은 모관현상(毛管現象)으로 지하수의 상승이 이루어지므로 모관공극(毛管孔隙)이라 하고, 대공극은 모관현상이 이루어지지 않으므로 비모관공극(I降管孔隙)이라고 한다. 그리고 자연상태의 토양이 수분을 지닐 때 수분이 차지하는 공극의 용적을 액상공극(液狀孔隙), 공기가 차지하는 공극의 용적을 기상공극(氣狀孔隙)이라고도 한다.

입단(粒團)은 부식과 석회가 많고 토양입자가 비교적 미세할 때 형성되므로 입단이 발달한 토양은 대체로 비옥하고 수분과 비료분의 보류력도 크다. 모관공극이 발달하면 지하수의 상승이 양호해서 토양의 함수상태(含水狀態)가 좋아진다. 비모관공극이 발달하면 토양통기가 좋아지고, 빗물의 지중침투가 많아지며, 지하수의 불필요한 증발이 억제된다, 따라서, 입단이 발달한 토양은 대체로 비옥하고, 수분과 양분의 보류력(保留力)이 좋으며, 토양통기가 잘되고 빗물의 이용도가 높아지며, 토양침식이 줄어든다. 그리고 유용한 토양미생물의 번식과 활동이 좋아지고, 유기물의 분해가 촉진된다. 그러므로 작물생육에 극히 알맞다.

②입단의 파괴

형성된 입단은 영구적인 것이 아니고, 다음과 같은 원인들에 의하여 끊임없이 파괴 된다.

㉠ 경운

경운을 하면 토양통기가 좋아지고 입단의 결합을 유지하는 부식이 분해하여 입단이 파괴된다.

㉡ 입단의 팽창과 수축의 반복

습윤과 건조, 동결과 융해, 고온과 저온 등으로 입단이 팽창하였다가 수축하는 과정을 반복하면 파괴된다.

㉢비와 바람

건조상태에서 갑자기 비가 오면 입단이 급격히 팽창하는데, 이때 입단 사이의 공기가 압축되면서 폭발적으로 대기 중으로 빠져나올 때 입단이 파괴된다. 빗물이나 바람에 날린 모래가 입단을 타격하면 입단이 파괴되기도 한다.

㉣나트륨이온(Na+)의 첨가

점토의 결합을 느슨하게 하여 입단을 파괴한다.

③입단의 형성

경작을 계속하는 동안에는 입단이 계속 파괴되므로, 다음과 같은 관리를 통하여 입단의 형성과 발달을 꾀할 필요가 있다.

㉠유기물과 석회의 시용

유기물이 분해될 때 토양미생물이 분비하는 점질물질은 토양입자들을 결합하여 입단을 형성하는 작용을 한다. 석회는 유기물의 분해를 촉진하고> 또 칼슘이온(Ca2+) 등은 토양입자들을 결합하는 작용이 있다.

㉡콩과작물의 재배

클로버, 앨팰퍼 등의 콩과작물은 잔뿌리가 많고, 석회분이 풍부하며, 또 토양을 잘 피복하여 입단을 형성하는 효과가 크다.

㉢ 토양의 피복

토양을 피복(被覆)하거나 피복작물을 심으면 유기물이 공급되고 표토의 건조와 비바람의 타격을 줄이며, 토양유실을 막아서 입단형성을 촉진하고 유지하는 데 효과가 있다.

㉣토양개량제의 시용

토양개량제를 시용하면 토양입자들을 결합시켜 입단의 형성효과가 있다.

 

(3) 토층

토양이 수직적으로 분화된 층위를 토층(土層)이라고

층의 분류는 복잡하지만, 경작지에서는 다음의 세 가지 토층으로 흔히 분류한다.

①작토

작토(作土; surface soil)는 경토(耕土)라고도 부르며, 계속서 작물의 뿌리는 주로 이곳에 발달한다. 부식이 많고 흙이 좋다. 작토는 작물의 생육과 가장 밀접한 관계가 있기 때문에 심경을 실시하고, 유기물을 충분히 시용하며, 토양산도를 재배작물에 맞도록 교정하여, 좋은 작토층이 깊게 형성되도록 해야 한다. 미경지에는 경지의 작토와 같은 부식이 풍부한 층위가 표면에만 얕게 형성되어 있는데, 이것을 흔히 표토(表土; top soil)라고 부른다. 우리나라 논토양에서 작토층의 깊이는 보통 12 cm 정도이다.

②서상

서상(鍋床)은 작토 바로 밑의 층이며, 작토보다 부식이 적다.

③ 심토

심토(心土, 하층토; sub soil)는 서상 밑의 하층이며, 일반적으로 부식이 극히 적고 구조가 치밀하다. 심토도 작토와 같이 작물의 생육과 밀접한 관계가 있다. 심토가 너무 치밀하여 투수와 통기가 불량하면 과수 등의 뿌리가 깊게 뻗지 못하여 생육이 불량해진다. 논에서도 심토가 과도하게 치밀하여 투수가 몹시 불량하면 토양공기가 부족하여 유기물 분해가 억제되고 유해가스가 발생하며, 경우에 따라서는 지온이 낮아져 벼의 생육이 나빠진다. 따라서 지하배수를 적당히 피하여야 한다.