토양의 염류집적

[우림]

1. 염류란 무엇인가?

염류란 용액중에 수소 이온을 만드는 산과 수산 이온을 만드는 염기가 결합하면 염을 만든다.

이러한 화합물을 통틀어 염류라 한다. 쉽게 말해서 황산 암모니아(유안)는 황산이라는 산과 암모니아라는 염기가 결합된 염이고, 염화칼리는 염산과 칼리가 결합된 염이고, 질산 암모니아는 질산과 암모니아가 결합된 염이다.

지금 사용하고 있는 화학비료는 거의 대부분 산과 염기로 결합된 염이다. 염류에는 물에 잘 녹는 염, 조금 녹는 염, 거의 녹지 않는 염이 있는데 하우스의 염류의 집적은 잘 녹는 염의 집적이 문제다.

잘 녹는 염은 토양수에 쉽게 녹아 토양 용액농도를 높여 작물에 나쁜 영향을 주는데 잘 녹지 않는 염은 집적된다 하더라도 토양 용액 속에 녹아 들어가지 않아 작물에 나쁜 영항은 미치지 않는다.

염류가 집적되었다고 할 경우에 질산칼슘이 가장 많이 집적되고, 다음으로 염화칼슘, 황산칼슘, 황산마그네슘, 황산암모니아 순으로 집적된다.  인산은 토양 속의 철이나 알루미늄과 결합하여 고정되기 쉽고 용출되는 일이 적다.

2. 어디에 집적이 되는가?

토양속의 염류를 포함한 물은 아래에서 위로 움직이고 지표면에서 왕성하게 증발하는데 이때 토양수에 포함되어 있는 염류는 지표면에 남고 수분만 증발한다.  따라서 염류는 이랑보다는 위쪽에 집중되며 지표에 가까운 곳일수록 염류 농도가 높아 진다. 지표 가까운곳에 염류가 집적되는 현상은 특히 토양을 건조 시킨 경우, 여름철 휴한기에는 지표 아래 5Cm 정도까지가 전 염류의 80% 가까이 집적된다고 한다.

주역이 되는 칼슘의 움직임

토양 속에는 칼슘 외에 마그네슘, 칼리, 나트륨, 암모니아 등의 염기가 함유되어 있는데 이 가운데 칼슘이 가장 많아 치환성 염기의 60~70%를 차지하고 있다.  토양 속의 염기를 이야기할 경우는 칼슘을 그 대표로 생각해도 좋다.

토양 속의 칼슘은 토양이 정상적인 작용을 계속하는데 중요한 역할을 하고 있으며, 질소 비료의 질산 생성과 깊은 관계를 갖고 있다.  토양에 유기태질소 비료를 사용하면 토양 미생물의 작용으로 암모니아를 거쳐 질산으로까지 분해 되는데 이때 칼슘이 충분하지 않으면 질산이 생성되지 않는다.

3.  어떠한 장애가 발생하는가?

1) 고농도에 의한 장애

비료를 필요 이상으로 다용하거나 건조기가 장기간 계속되어 토양 용액이 농축된 경우에 작물은 염류 농도의 상승을 견딜수 없게 된다.  이것을 농도장애 또는 비료장애라 하는데 하우스 재배에서 거의 숙명적이고 농도 장애가 심한 것은 육안으로 구별할 수 있는 것에서부터 겉으로는 구별할 수 없는 정도까지 있다.  구별할 수 없는 정도의 장애에서도 수량이 20%정도 감소된다.

작물은 뿌리와 토양 용액의 삼투압 차이를 이용하여 양수분을 흡수 한다. 뿌리의 정상적인 삼투압은 5~7기압인데 뿌리의 삼투압이 토양 용액의 삼투압보다 높을 경우 작물은 정상적으로 수분을 흡수할 수 있다.  그러나 염류가 집적되면 토양용액의 삼투압이 높아져 뿌리와의 삼투압 차가 적어지게 된다. 그러면 물의 흡수가 나빠지게 되고 잎에서 증산하는 물의 양을 뿌리에서 흡수 공급할 수 없게 되어 수분부족을 일으킨다.  이러한 상태가 되풀이되면 잎의 테두리가 마르고 서서히 작물이 위축되고 고사한다.

2) 암모니아에 의한 장애

비료로서 토양에 사용되는 질소의 형태는 유기태, 암모니아태, 요소 태, 질산태 등 여러 가지다. 이러한 각 형태의 질소는 토양속에 존재하는 미생물에 의해 작물이 흡수하기 쉬운 질산태로 분해된다.

비료를 한번에 맣이 사용하였거나 토양의 염류 농도가 높을 경우에는 이 고농도 때문에 미생물의 활동이 억제되어 질산으로 분해되는 과정이 중단된다.  그 결과 토양에는 다량의 암모니아가 집적되어 작물의 생육에 저하된다.

암모니아가 과잉되면 칼슘흡수가 저해되어 칼슘 결핍이 발생하여 게다가 온도 관리를 잘못하면 암모니아나 아질산이 가스화하여가스 장애를 일으키기도 한다.

3) 양분 결핍에 의한 장애

하우스에서 가장 많이 나타나는 칼슘 결핍증은 암모니아나 칼리와의 길항 관계로 칼슘 흡수가 저해되어 나타나는 것이다.

근본적인 원인은 염류의 이상 집적이 있고, 농도가 높아진 영향이 여러 가지 면으로 파급되어 작물의 생육을 저해한다. 칼슘이나 많은 미량 요소의 결핍증상의 원인은 하우스 안의 특이한 고농도 상태에 있다는 것을 알아야 한다.