[교과내용] 토양학 한눈에 정리하기

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토양학 정리

• 화강암 - 산성 화성암 : 국토의 2/3 • 섬록암 - 검게 보이며 녹색 : 사장석+각섬석 - 식질토양, 중점토양 • 현무암 - 산화철 풍부, 황적색 중점식토 : 제주도	• 적철광			Fe2O3		적색
	• 수적철광			2Fe2O3∙H2O		적색 ~ 적갈색
	• 침철광			Fe2O3∙H2O		흑갈색 ~ 갈색
	• 갈철강			2Fe2O3∙3H2O		황색 또는 갈색
	• 황갈철광			Fe2O3∙2H2O		황금갈색
	• 활철광			Fe2O3∙3H2O		황색
• 사암 - 모래 : 사질 또는 양질 • 혈암 - 모래, 점토 : 식질토양	• solum(솔륨) - A 와 B층 • 건조와 강우가 반복되는 곳에서 형성 - 라토졸
• 화강암 → 편마암 : 사양토, 칼리분 많다. 편암 → 혈암, 석회암 → 대리석	• 생성론적 토양 분류 - Marbut - 토양생성과정으로 분류 - 성대성, 간대성, 비성대성 토양으로 분류 - 목→아목→대토양군→속→통→구→상 • 형태론적 분류 - 목→아목→대군→아군→계→통→형→상 - 분류기본단위 : 통
• 6대조암광물 : 석영, 장석, 운모류, 각섬석, 휘석, 감람석 (장석, 감섬석/휘석, 석영, 운모, 티탄광 순) • 3대 조암광물 : 장석, 석영, 운모 • 화성암에 가장 많이 들어 있는 1차광물 : 장석 • 백운석 : CaCO3∙MgCO3 • KAlSi3O8 : 정장석 → 규반산 → 교질알루미나 교질규산 • 화학적풍화 : -수화(가수), 산화, 가수분해, 탄산화, 환원, 용해 • Polynov의 풍화이론에 용탈이 큰 이온 - Cl-, NO3-, SO42-, PO42- : 음이온 • 관개가 적당할 때 가장 큰 수확 : adobe - 미국 남부지방, 뉴멕시코 지방, 중국 황토 • Dokuchayev : S=f(CVMTD) • Jenny : S=f(CVPRT~), 영향이 큰 인자에 따라 S=f(P)CVRT • 성대성 토양 : 기후와 식생 영향 • 간대성 토양 : 지형.모재, 시간등의 영향 • Lang : 우량 계수 (RF) = N/T • Meyer : N-S 계수 • Thornthwait : P-E 비, T-E비
	Entisols		토양생성 발달초기
	Vertisols		팽창성 광물, 균열, 상하 반전
	Inceptisols		층위 발달 시작, 젊은 토양 우리나라 대부분의 토양
	Aridisols		건조지 토양, 용탈작용 없다. 사막
	Mollisols		곡창지대, 초지
	Spodosols		알루미늄산화물 집적층
	Alfisols		35% 이상 염기포화, 규산염 광물집적
	Ulisols		35% 미만 염기포화, 온난열대 용탈이 많은 토양
	Oxisols		가장 많은 풍화, Al,Fe, 산화물 많고, 1:1형, 열대 적색토
	Histosols		유기질 토양, 늪지 유기질이 20~30% 이상
	Andisols		allophane 화산 활동, CEC 높다
	• 한랭~난온대 습윤기후에서 발달 : 갈색살림토 • 간대성 토양 - 염류성토양, 수성토양, planosol • 가장 비옥한 토양 - Molisol • Lithosol - 암쇄토 • 저구릉지, 산록, 흥적대지 - 적황색토
• 건조지방-chernozem : 염기 포화 부식 (Ca) • Latosol의 농경상 특징 - 염기성의 무기성분을 많이 함유 - 토양 반응이 중성, 점착성이 작은 점토질 - 떼알 구조, 부식함량이 적은 점토질, CEC 작다 - Fe, Al에 의한 인산 고정이 많다.
	확연	경계 나비 2cm 이하
	명확	2~5cm
	점도	5~12
• Podzol화 작용 : 한랭, 습윤, 백색표백층,강산성
	불명료	12cm 이상
• Latosol화 작용 : 규산용탈, 고온다우 - 중성
	석회소요량				pH, 전산도, 완충곡선, O.R.D
• Glei화 작용 : 담청색~녹청색, 암갈색반점(Mn) 이탄, 흑니탄, 논의 podzol 화
	염기치환용량				1N-NH4AC (pH 7.0)
	토양유기물정량				Tyurin's method
• 석회화작용(Calcification) : 건조~반건조, A,C층	유효인산정량				Lancaster 법
• 염류화화 작용(solonet) : 알칼리백토(solonchak) 알칼리흑토 -Na	전질소 정량				질산태함유- 살질황산분해법 켈탈법
• Siallit화 작용 : 온난∙습윤 광엽낙엽, 갈색살림토	• 토양단면조사식 가장 중요시 되는것 - 토색 • soil auger - 토양 채취기, 검토장 • Munsell 토색장 - 색상, 명도, 채도 측정
• 비성대성토양 : 암피토(lithosol), 암쇄토(regosol), 충적토

N S 계 수	건조		사막. 사막초원토			0~100	• 적색 prairie : 온난습윤, 열대 기후석회화 작용과 포드졸화 작용 A층, B층 갈색, 생산력 높다 4) 초원. 삼림 중간지대 토양 - 회색살림토(퇴화 chernozem) : 습윤 기후 chernozem의 단면을 이루고 용탈작용 - 비석회질 갈색토 : 온난,반건조 준 습윤 포드졸화 작용, 다소 석회화 작용, 목초, 곡류, 과수 5) 삼림 지대의 담색 podzol화 토양 -Podzol : 습윤냉온대 침엽수림, 표층 규산질 회백색 -회색 Podzol : 한냉습윤~반습윤지에 분포 배수불량 -갈색 Podzol : 다소 한냉습윤, 침엽수, 활엽수 -회갈색 Podzol : 온난습윤 지대, 낙엽수, 경작지 -적황색 Podzol : 온난열대 습윤, podzol, laterite화 6) 난온대 및 열대 지역 laterite -적갈색 laterite : 비교적 우량이 많은 건습 -황갈색 laterite : 하층색이 황갈색 -laterite • 간대성 토양 1) 염류 및 알칼리성 토양 - 염류토(solonchak) : 알칼리 백토 - 알칼리토양 : 반습윤~ 건조한랭지역 NaCO3 알칼리흑토 - Soloti, solod : 알칼리 토양의 용탈이 더욱 진행 아래층 CaCO3 집적 2) 수성토양 - 부식질 글라이토 : 석회작용 배수 불량, glei화 작용 - 고산습초지토 : 고산 지방 배수 불량, glei화 작용 - 이탄토 : 습윤기후 유기물 모재 - 반이탄토 : 흑색 흑니질층 아래 무기질토 - 저위 부식질 glei토 : 표층 유기물 - Planosol : 습윤 배수 불량, 점토 집적 - 지하수 Podzol : 한냉 및 열대 배수 불량, A층 표백층 - 지하수 Laterite : 고온건습, 배수불량 포드졸화, 라테라이트화 둘다 진행 3) 석회석토양 - 갈색 살림토 : 한냉, 온난 습윤기후 활엽수 용탈이 적고 석회화 작용으로 인해 석회 함유 - Rendzina : 모암이 석회암, 이회암으로 되며 표층 chernozem과 비슷, 하층 회색 또는 황색 석회암 유래된 떼라로사 • 비성대성 토양 - 토층 형성이 안됨 1) 암쇄토(산악토) : Lithosol 2) 충적토 3) 레고솔(regosols) : 사구, 황토, 빙적물, 미세
	반건조		율색토			100~275
	반습윤		cheronzem(Ca)			125~350
	습윤		갈색토			275~500
	과습윤		podzol			375~1200
			tundra			500~60
			고산토양			1000~1400
기상 토양형		<200		건조	사막
		200 ~ 400		반건	loess
		400 ~ 600		반습	흑토
		500 ~ 600		습윤	갈색토.갈색낙엽살림토
		>600		습윤	podzol, 침엽수림토
<우리나라 토양> • 충적토 - 토양비옥 관개용수원 근거리 : 집약농업 • 회색토 - 과잉수의 영향, 유리산소 결핍 철화합물 환원되어 토양색 회색 • 적황색토 - 저구릉지, 산록 및 홍적대지 A층 : 유기물 함량이 낮아 암황갈색, 암갈색 심토 : 적색은 적철광, 황색은 갈철광 • 암쇄토(산악토) : Lithosol - 급경사, 험준산악지 하부 견고한 암반층 • 유사반층토 : 우리 나라 서부, 남부 구릉지 / 산악 표토 30cm 하부 주로 점토 집적 - 수직배수안됨 • 갈색삼림토 : 높은 산악지, 고원지, 삼림과 야생초지로 피복, 규산, 철, 알루미늄 용탈 • 염류토 : 간척지 - 염류의 함량이 높은 토양 • 화산회토 : 제주도, 유기물 함량 높다 농암갈색, 흑색 - 가볍고 인산 고정력이 강함 염기 용탈이 쉽게 일어남
• 성대성 토양 1) Tundra : 연중 200~400mm - 증발량<강우량 습윤상태 → 농업상 가치 없다. 2) 건조지대 담색토양 - 사막토 : 석회화 작용 : 사막 식물 - 적색사막토 : 유리산화철, 담적갈색 석회화작용 및 laterite 작용 - 회백초원토 : 강우량 약간, 미국 서부 목장지대 - 갈색토 : 한랭건조, 반건조지대 갈색 석회화작용 밀재배, 목초지로 이용 - 적갈색토 : 석회화작용에 의해 발달, 표층-적갈색 관목이 자라고 대부분 목초지 3) 반건반습 및 습윤 지대의 암색 토양 - 율색토 : 한냉~온난지, 유기물 3~5%, 율색 석회화 작용 백색 석회층 , 밀재배 - 적색율색토 : 온난지대, 석회화작용, 배수 양호 곡류 및 목화 또는 목초지 - 흑토(chernozem) : 습윤, 온난 한냉지, 석회화작용 A층 유기물 8~10%, 흑색, 떼알구조 용탈이 없어 B층 없다. -생산성 높고 비옥 농경지 - Prairie : 습윤, 온난, 한냉지 석회하 작용과 동시

• 자갈 : 2mm 이상, 미사 : 0.05~0.002mm 점토 : 0.002mm 이하 • 토성 : 토양의 종류 - 모래 미사 및 점토의 함량 - 토양의 입경분포 • 토양구조 - 입단구조 : 떼알구조, 쇄괴(clod), 입상 - 괴상구조 : 외관이 다면체 각형 또는 원괴 → 전작지, 삼림토양, 심토와 집적층 : 공극좁다 - 주상구조 : 외관 각주상, 원주상 해성토의 심토 → 중점질토양, 알칼리토양의 심토에 발달 - 판상구조 : 얇은 판상, Lens상 → 논토양 발달 하층토, 수직배수 불량 • 토양개량제 : 아크리소일, 크릴륨 • 토양 밀도 - 진밀도 (입자밀도, 알갱이 밀도) = 2.6g/cm3 = 건조한토양무게 / 알갱이부피 - 가밀도 (총밀도, 용적,부피밀도) = 1.0~1.6g/cm3 = 건조한토양무게 / (알갱이부피+토양공극) • 공극량=(1-부피밀도/알갱이밀도)×100 = 사토<사양토<양토<미사질양토<식양토<식토 =가밀도( 1.6 , 1.4, 1.3, 1.2, 1.1) 순 • 토양 색 : 부식, 철, 망간 산화물 • 토양온도 상승 요인 - 경사도, 토양 색, 토양수분 함량 • 비열 : 어떤 물질 1g을 1도 올리는 열량 - 광물은 물의 1/5 • 토양수분 - 결합수(화합수) = pF 7.0이상 - 흡수수 = pF 4.5이상 (30기압이상) - 모관수 = pF 2.7~4.2 (1/2~15 기압) - 중력수 = pF 2.7이하 (1/2 기압 이하) - 포장용수량 = pF 2.5 (1/3 기압) - 위조점 = pF 4.2 (15 기압) - 수분당량 : 포화된 토양에 천배의 원심력 = pF 2.7~3.0 - 유효수분 = pF 2.5~4.2 (1/3~15기압) • 액체 이동 - 포화이동 : 중력, 불포화이동 : 모세관 인력 - 모세관이동 : 높이는 반지름에 반비례, 속도는 지름에 비례 • 기체 이동 - 온도가 높은 곳에서 낮은 곳 - 수분많은 곳에서 적은 곳 • 토양중 CO2 함량 : 0.25% 대기중 8배 정도 • 통양 용기량 : 최적 10~25% - 벼,양파 : 10%, 귀리,수수 : 15%, 보리순무 : 20%

• 경작지 토양 입단 : 내수성 입단을 측정 • 분산도 : Puri 분산계수(0.002mm), - Milldeton의 (0.005mm) : 20 이상이면 불량 • 깨씨무늬병 - 화강암사지계토양 감자 더뎅이병 - 경사질계토양 뽕나무 virus 병 - 유기물이 적은 사양질계토양 • 객토 : 기존 토양의 1/10 → 객토후 질소질 시비 • 황화수소 발생 → K+ 흡수 저해 → 적고발생 • 결지성 : 함수량에 따른 물리적 성질 변화 : 점성 →소성 → 응집 : 강성, 이쇄성, 가소성, 응집성, 점착성 - 강성 : 건조시 굳는 성질 (Mont > allophane) - 이쇄성 : 반고태 - 이쇄성, 취쇄성 = 경운유리 - 가소성 : 토양 결지성중 가장 중요한 성질 →소성한계 : 소성계수(P.N) : montmori > illit > kaolin • 소성상태의 토양 경운시 →입단파괴 • 식물 온도가 낮아 질 경우 양분흡수가 약해진다. 양분중 온도 영향을 가장 덜 받는 것 : 칼슘 • 천연 공급량이 가장 많은 양분 : 칼슘 (칼슘, 철, 나트륨, 알루미늄중) • 암모늄태 질소 검정 : 네슬러시약 • 인산 검출 시약 - 몰리브덴산 용액 • 작물 생육에 알맞은 토양 : 사양토 • 삼각도표법 : 경계선위에 있을 경우 작은 알갱이가 많은 곳의 이름 • 사토 : 모래가 전체 70% 이상 •사토, 양질사토, 사양토, 양토, 미사질양토, 미사질식양토, 식양토, 식토 • S=사, C=식,L=양, si=미사 • 과립 형성원인 : 수분과 얼음, 유기물분해, 토양동물과 뿌리의 물리적 작용 • 10a=1,000m2 • 토양 배수가 잘되는지 확인 = 토색 확인 • 토양입자의 비열은 물의 1/5 • 지중 5m의 지온이 가장 낮은 시기 : 6월 • 물이 빨리 오르고 높이 오르는 토양 : 양토 • 토양중 물을 따라 이동이 가장 쉬운 것 ?;NO3- • pF = 토양의 수분 흡착력 • 흡습계수 = 건조토양 100g • 사질토양과 점질토양 경계 = 사질토양 → 점질로 • 토양 이동방식중 중력에 의한 형식 : 침투이동 • 비유효수분을 가장 많이 지닌 토양 : 식토

• 1:1 광물 = 규산판 : 알루미나판 • 2:1 광물 = 2 (규산판) : 알루미나판 • 2:2 광물(Mg8면체) + 2:1격자형 - 혼층형 Chlorite • 비결정형 : allophane • Kaoline, Illite : K+이온 존재로 비팽창 • Kaoline 계 : 우리나라 전답토양 = halloysite - 적색 또는 회색 podzol 토양 • montmorillonite(smectie) : 팽창형 - 2:1 - montmorillonite, saponite : 산성백토 • illite : 가수운모 - 2:1 광물 비팽창형 - Al3+ 치환 부족량 K+가 보충 • vermiculite : CEC가 가장 큼, K+이온고정큼 - 2 : 1 팽창형 • 등전점 : pH 3~4 • 교환이액순 : H+>Ca+2>Mg+2>NH4+=K+>Na+>Li → 침출은 역순 • 음이온이액순 : SiO4-4 > PO43->>SO4-2>NO3-~CL- • 양이온 교환 침입력 : - 이온 농도가 진할 수록 크다 - 원자가가 크고 이온 이동속도가 빠를 수록 크다 •확산이중층 전위가 크면 교질입자의 응집 어렵다 • 수소이온 농도 증가 → pH 저하 →Eh는 상승 수소이온 농도 감소 → pH 상승 →Eh는 저하 • Eh(산화환원전위)크면 산화상태 PE = Eh/0.059 • 토양온도가 높고, 유기물함량이 만혹, 토수성이 불량, pH 중성, 사토 →환원 촉진 • 환원시 : 질산태 유기물 흡수 저해, 무기양분용탈 • 유채 : 통기불량한 환원조건에 강함 • 규산염 점토광물의 크기 카오리나이트 > 일라이트 > 몬모릴로나이트 • 점토 광물에 음이온 생성 : 이온치환 • 결정단위가 7.2Å 간격 : 카오리나이트 - 비가 많고 염기 부족 , 가소성 가장 적다 - 규산함량 : 45~48% - 풍화생성과정중 가장 늦게 생성 • 수축과 팽창 21.4Å ~9.6Å : 몬모릴로나이트 - 규산함량 : 42~55% • 일라이트 : K 함유량 많다. Al로 많이 치환 - 규산함량이 많다. (50~56%) • 풍화 점토 광물의 생성과정중 가장 빠른 것 - chlorite • 토양 교질물 : 0.002mm = 2μ • 염화칼륨을 토양에 시용할 때 칼륨과 괒장 쉽게 교환되는 물질 : NH4+ • 다량 존재시 토양교질물에 흡착되는 순서가 가장 큰 성분 : Al3+→토양산성화→가수분해시 H+생성

• 양이온치환용량(C.E.C) = me/100g - 양이온 치온용량과 H+,Al3+의 비 - 염기포화도가 낮아지면 산성, 100% = 중성 • 비가 많이 내리는 지역에서 염기가 용탈되어 염기포화도가 낮은 토양일수록 상대적 함량이 증가 하는 양이온 = H+ • 우리나라 토양 산성의 가장 큰 이유 → 많은 강우와 산성암의 분포 • 토양 산성의 가장 큰 원인 : 유기산의 해리 • 토양 pH 범위 - 7.0~6.5 : 매우 야한 산성 - 6.5~6.0 : 약 산성 - 6.0~5.5 : 중간정도 산성 - 5.5~5.0 : 강산성 - 5.0~4.5 : 매우 강한 산성 • 질소 유효도가 가장 높은 토양 : pH 6~8의 토양 • 우리나라 밭, 논의 pH = 5.7, 5.5 • 낮은 pH에서 존재하는 인산 : H2PO4- • 산성 토양에서 부족되기 쉬운 양분 : Mg • 가수산도 측정 : (CH3COO)2Ca • 치환산도 : KCl 시약 = 가장 정확하게 측정 • 알칼리토양에서 인산은 : 인산칼슘으로 고정 Ca • 토양 포화침출액 전기전도도 : 염류농도 확인 • 치환산성 : 토양교질물에 흡착착된 수소, Al이온 (잠산성) - 생리적 산성 거름, 인분 연용 • 활산성 : 작물 생육에 직접적 영향 • 이상적인 염기포화도 : 60~80% • 산성 측정 시약 - 6.8~8.0 : phenol red - 5.0~7.0 : P-nitro phenol - 4.4~6.6 : litmus - 3.1~4.4 : methyl orange • 리트머스 : 산성 - 적, 알 - 프 • 석회과용 부작용 : 아연결핍, 붕소 결핍, 인산고정 Mg 결핍 • 규반비가 작은 흙 : 반토성흙 • 토양교질입자의 대전에 대한 설명 - 유기교질입자 음전하 원인 : 노출된 카르복시기 - 유기교질입자의 양전하의 원인은 노출된 아미노기 - 유기교질 입자, 무기교질입자의 음전하생성 공통점 : pH 음전하

• 부식 -산화적 분해 : 유기물이 호기적 조건, 밭상태 ∙ 부식이 적고 중성부식 생성 -환원적 분해 : 혐기성 세균에 의한 분해 ∙ 논상태, 부식량이 많고 산성부식 • 탄질비가 15이상이면 유기물을 시용시 질소기아현상 일어날 수 있으며 ※ 급격한 질소기아 : 30이상 • 부식 생성 - 육성부식(육지 집적) : 조부식, 머더, 멀 - 반육성부식 : 습지, 늪에서 수생식물, 이탄 - 수성부식 : 수중에서 집적된 부식 • 부식의 기본 물질 : lignin, protein - lignin : 헤밀셀룰로오스+methoxy기(-OCH3)기 잃고 → carboxyl기(-COOH)를 얻어 산성물질 또는 benzen환의 → polyphenol 산화 → 퀴논 (quinone) • Waksman : 리그린 단백축합설 : lignin의 카르복실기+protein의 아미노기의 결합 →lignin-C=N.R.COOH+H2O • 토양부식생성과정 : 무기화작용 + 부식화작용 • acetyl bromide 시약 : 진정부식산+부식질 구성 • 토양부식 기능 - 치환성 염기이온 흡착능력 크다. - 완층능 증대 : 생물생육을 안전하게 - 중급속 이온 유해작용 감소(chelator로 작용) - 인산유효도 증대 : Fe, Al의 chelator로 작용 ∙ 유효인산의 고정을 억제하여 유효도 증대 - 각종 무기양분 공급 : 확산2중층전위내 무기성분 토양용액중 침출 - 토양 보수력 증대 - 토양 구조 발달 : 균사, polyuronide등 - 각종 무기양분의 가급태화 - 토양 온도 산승 : melanoidein, 흑색, 암흑색 - 토양미생물학적 성질 개선 : hormone, vitamin	• 석회물질 병용 : 탄산석회, 소석회, 규회석등 - 토양미생물의 활동, 번식 조장, 유기물의 분해 과정에서 생성되는 유기산, 탄산, 등 산성물질 중화 및 내수성 입단화 도모 • 논 토양 보다 밭토양에서 유기물 분해가 빠르다 - 통기성이 좋아 호기성 미생물 활동 왕성 - 부식 집결량은 작다 • 토양 미생물의 에너지원(carbon source), 영양원(nitrogen source) • 토양 부식은 포화대기중 수분을 무게의 80~90% 까지 흡수 • 토양내 질소의 주요한 형태 : 유기태 • 토양 유기물 정량법 : Tyurin's method
	토양미생물
	• 소동물, 원생동물, 조류, 사상균, 방사상균, 세균 • 토양 세균 - 자급영양세균 ∙ 질산화성 세균 : 질산균, 아실산균 ∙ 황세균류 : 황상을 산화하여 황산을 만듬 ∙ 철세균 : 2가철을 산화시켜 3가철로 만듬 - 타급영양세균 ∙ 질소고정세균 : 공생생활세균, 단독생화세균 ∙ 암모니아 생성 : 호기성균, 혐기성균, 셀룰로오스 분해균 • 생육조전 - 온도 : 최족 27~28도, 수분 : 최대용수량 60% - pH : 사상균(pH 4.0~5.0), 방사성균(67.0~7.5) 세균 및 원생동물(6.0~8.0) - 토양 깊이 : 2~3 cm에서 가장 많이 번식 • 미생물 유익작용 - 암모니아화 작용으로 암모니아 생성 - 암모니아를 질산으로 산화(잘산화작용) - 공중질소 고정, 무기성분 변화, 인산용해도증가 - 균사 등의 점질물에 의한 토양 입단화 - 가용성 무기성분 동화로 유실을 적게 - 호르몬성 생장촉진물질을 분비 - 미생물 생호간의 길항작용으로 유해작용 경감 • 유해작용 - 탈질작용을 일으켜 비효를 낮게 - 선충의 피해, 식물에 병해 - 황산염 환원, 황화수소 등 환원성물질생성 - 작물과 미생물간의 양분쟁탈 • 근류균 접종 : 종자접종, 토양접종, - 석회시용 토양 반응을 중성~ 미산성 조절 • 세균류(bacteria) : 수가 가장 많다 - energy원에 따라 자급, 타급영양세균으로 분류 ∙ 자급 : Nitrosomanas, Nitrobacter, 황세균, 철세균, Thiobacillus denitrificans ∙ 타급 : 토양유기물을 산화하여 영양원 - 섬유소 분해세균, 암모니아화성세균, 단독공중질소고정세균, Azotobcter, Clostridium, Rhizobium(공생공중질소)
• 토양 유기물 - 유기물 분해시 생성된 산은 암석 분해 촉진 - 유기물을 분해 작물에 양분 공급 - 분해시 생선되는 탄산가스 공급 - 호르몬, 비타민, 핵산물질 등의 생장촉진물질 - 부시콜로이드, 미숙부식 → 토양입단조성 - 통기, 보수력, 보비력 증대 - 토양 완충능 증대 - 유용미생물의 번식 조장 - 토양색을 검게하여 지온상승 - 토양을 보호하여 토양 침식 감소 - 구리, 알루미늄 등 중금속 이온 해작용 감소 •부식화 영향 인자 : 기후, 식생, 토양반응, 신선유기물이 C/N율 : 기후인자중 기온상승과 강우량이 중요

• 호기성세균 : 질산화세균, Azotobacter, Rhizobium • 혐기성세균 : Clostridium, 탈질균, Desulphovibrio Thiobacillus denitrificans • 통기성세균 : denitrificans, Pseudomonas				• 토양 1g에 들어 있는 세균 수 : 106~108 • 토양속에 산소가 없어도 살 수 있는 세균 - 탈질균 (탈질작용은 환원증에서~) • 논에서 황산이 환원되어 황화수소로 될 때 - Desulphovibrio : (de - 환원작용과 관련된) • 질산염 → 암모니아로 환원 될 때 관여 - Clostridium gelatinosum • 공중질소 고정 : Azotobacter, Rhizobium Clostridium, Blue-green algae(조균류) • 근류균 : 토양반응 중성, 25~28도 - 인산과 석회 시비시 활동 활발 • 미생물 가장 많이 번식 토양 : 유기질 > 사질 • 토양 미생물 번식은 토양의 2~3cm 왕성 • 질소화화물의 무기화 과정에 관연 : 세균 • 퇴비나 유기질 비료가 잘 부숙하면 질소는 : 암모늄태 • 보통 토양에 들어 있는 질소의 화학적 형태 : 유기태 • 탈질작용 → “ 질산호흡”이라고도 함 •암모니아 →유기태로 변함 : 부동화작용 : 유기태는 작물이 흡수 이용할 수 없다. • 질산화 작용이 가장 잘 일어나는 pH : pH 7.0~8.0 - 질산화 작용은 세균에 의해 • 암모늄화 작용이 잘 일어나는 온도 : 40~60도
• 균류 (Fungi) - 유기물을 분해 에너지원, 영양원 - 유성, 무성 번식, 생장한 포자는 운동성 없다. - 버섯균, 곰팡이 균 : 사상균 - 입단화 관여 - 많은 질소화합물과 탄수화물 분해 - Penicillum속, Fusarium속, Mucor속, Aspergillus속 - 토양에서 무게로 가장 큰 비중을 차지 • 방사성균 : 사상세균이라고도 함 - 분해 저항성이 큰 리그린, 단백질, pectin, keratin등 부식성분 분해 - 작물병해 유발 : 감자 창가병(산성토양으로 방제) (감자 더뎅이병) - 독특한 흙냄새 : Act odorifer - 활성석회 함량은 방사성균 활동력과 관계 • 조균류 : 엽록소(남조류, 녹조류), 식물과 동물의 중간 성질 - 토양중 유기물 생성, 공중질소 고정, 무기양분동화 산소공급 • 선충류 : 병충해 유발 • 원생동물 : 유기물 분해, 세균의 섭취, 대체로 유해 • 황산염 환원 작용 : thiobacillus 속의 thiooxidans - 산성에 적응성이 크다 : pH 2.0~3.5 ※ de -~ 환원과 관련된 세균 • 두과작물 : 질소고정균에 의해 2/3를 얻는다. • 권권이 미치지 않는 토양에서는 미생물의 종류, 수가 제한된다.
• 질소 순환
유기물 (유기태질소)	세균,사상균 → (암모늄화)	암모늄태 질소 NH4+-N	아질산균 → Nitrosomonas	아질산 NO2	질산균 → Nitrobacter	질산태 질 소 NO3-N	탈질균 → (탈질작용)	N2, N2O
• 암모늄화 작용 - 산화적 탈아미노화작용(산화적 암모늄화작용) ∙호기성세균,사상균 → 암모니아유리, 케톤산생성 - 환원적 탈아미노화작용(혐기적 암모늄화 작용) ∙ 아미노화합물 →혐기성세균, 통성균 →암모니아 + 지방산 또는 가수분해 옥시산 생성 ※ 요소[(NH2)2CO], 석회질소[CaCN2]등 질소질 무기비료 시용후에 일어나는 과정 • 질소화 작용 - 탄질률이 10:1이하 시 , 자급영양세균, 산화작용 - 통기양호, pH 중성일때, 포장용수량, 25도 온도 • 논 토양의 토층분화 경계, 밭토양의 입단내부와 입단외부에서 탈질작용				토양양분의 유효도
				• 지력의 근원 : 점토광물, 부식 • 동형치환 : 2:1, 2:2 격자광물에서 발생 • kaolinite : 변두리 전하 • pH가 낮아지면, 인산이온이 점토에 고정되어 경종산 불리 • pH 6.5 부근 교정 : 인산 고정 방지, 잠시적 음전하 증대, 질소, 칼륨 유실 용탈 방지 • 부식의 음전하 : 카르복실기, 페놀성 수산기 • pH가 상승하면 OH-기 증가 → 점토/부식에 부착된 H+ 해리 → H2O → 점토/부식 음전하 → 양이온 치환 • pH가저하되면 H+기 증가 → 양전하량 증대 → SiO4-4, PO4-3 등 부식표면에 고정 • CEC, AEC : 양하전량, 음하전량 • 교환이액순 : H+>Ca+2>Mg+2>NH4+=K+>Na+>Li → 침출은 역순 • 음이온이액순 : SiO4-4 > PO43->>SO4-2>NO3-~CL-
• 황의 순환 : 50~75% 유기태 - Thiobacillus에 의해 산화 • 탄질율이 낮은 경우(10:1이하) - 질소순환과정 으로 암모니아화 작용과 질산화 작용

• 인산 - 침적에 의한 고정 : 침적에 의한 고정 ∙ 산성 토양에서 활성철, 알루미늄과 반응 - 철, 알루미늄의 산화 및 가수산화물에 의한 고정 - 점토광물에 의한 고정 :OH-기와 치환 - 토양 미생물에 의한고정 : 생체성분으로 고정 ∙ 질소 10%, 인산 2.5%, 칼륨, 칼슘 0.6% - 고정 요인 : ∙ 알칼리성이 될수록 용해도 감소, 고정량 증대 ∙ 음이온 종류 : 음이온 공존시 고정량 감소 ∙ 규반비가 낮아지면 용해도 감소, 고정량 증가 ∙ 밭토양에서 인산 비효도 크다 ∙ 유기태인산은 토양건조, 지온상승, 부식의 분해, 석회의 시용으로 촉진 . 밑거름 시효, 근군주위에 시비, 중거름, 구용성 입상, 밭토양의 담수 • 칼륨의 비효 증진 ∙ 수용태, 치환태 : 작물흡수 ∙ 비치환태(고정태) - 토양조건에 따른 유효도 변화 ∙ 토양의 염기 포화도를 높인다. ∙ 산성토양에 석회시용 → 치환태 칼륨 증가 ∙ 풍건시 치환태 칼륨 증가 ∙ 고정태칼륨 : 염기포화도가 높고, 건조할 때 증가 ∙ 노후화답 : 칼륨 흡수 저해 → 뿌리 썩음 • 토양 환원에 의해 그 유효도가 증가 : 인산 • 비료 가운데 토양 중에서 잘 씻겨 내리지 않는 비료 : 중과석 • 낮은 pH에 가장 많이 존재하는 인산 : H2PO4-	• 이상구조 : 건조시 응집 - 소공극은 많으나 대공극 적다 - 투수통기성이 불량, 작물 생육 부적절 • 수화도가 작은 이온이 이단생성에 큰 효과 - Ca
	• 토양잔류성 : 반감기간 180일 • 양치식물 : Cd 흡수많다
	• 토양 수식정도의 지표 : 분산율 • 침식이 일어나기 시작하는 비의 강도 - 2~3mm/10분 ※ 위험강우량 : 2mm / 10분 • 토양 투수성등급
	매우느리다 (very slow)		<0.1 cm/hr
	느리다 (slow)		0.1 ~ 0.5
	약간 느리다 (moderate slow)		0.5 ~ 2.0
	보통 (moderate)		2.0 ~ 6.0
	약간 빠르다 (moderate rapid)		6.0 ~ 12.0
	빠르다(rapid)		12.0 ~ 25.0
	매우 빠르다 (very rapid)		>25
	• 논토양 1일 적정 침투량 : 15~20mm - 증발산까지 합친 적정 감수량 : 20~30mm • 침식에 의한 손실이 가장 많은 성분 : Ca • 침식에 의한 손실이 가장 적은 양분 : P • 침식을 가장 받기 쉬운 토양 : 식토
	Cd	1mg/kg	As	15mg/kg
	Cu	125mg/kg	Pb	0.1mg/l
	토양관리
	•담수하 논 토양 : 환원상태로 FeO, MnO 잘 녹음 • 담수시 물리 화학적 변화 - pH : 산성 토양은 커지고, 알칼리토양은 작아짐 - Eh : 크면 산성, 작아지면 환원 • 건토효과 : 호기성 세균 암모늄태 질소 생성 • 산화층 : 3가철(산화철) 함유 - 적갈색 환원층 : 2가철(아산화철) 청회색 • 탈질현상 : NO3→NO→N2O→N2 • 유기태질소 무기화 - 건토효과, 지온상승효과, 알칼리효과, 질소고정 - 인산유효화 : 환원조건시 알루미늄, 인산철 유효화 • 추락답 : 철 부족시 뿌리는 암갈색 • 점질토 : 가을 갈이, 부숙 유기물 시용 • 특이산성토 : 낙동강 하류 등 배수불량지역 - 황화철 집적, 건조시 강산성 : 황산산성토양 • 노후화 답 재배 대책 - 저항성품종 선택 : 중,조생벼, 내병성품종 - 조기재배, 추비중점, 무황산근 비료, 엽면시비 - 배수, 직파재배, 답전윤환, 휴립재배 • 사력질답 : 귀리, 호밀 녹비작물 재배, 비료 분시 • 시설원예지 : 동일작물 연작, 특수영양성분 결핍 - 염류집적 : 비전도도(Ec) 증가 - 답전윤환 • 개간지 : 대체로 산성, 인산등 비료성분 부족
토양침식 및 오염 방지
• 경작지토양에서의 침식 : 가속침식, 이상침식 •수식유형 -막상침식 : 침식의 초기 유형, 토양 표면 침식 ∙ 표면침식, 비옥도침식 -세류상침식 : 잔 도랑 불규칙하게 생김 ∙ 우곡침식 -구상침식 : 가장 심한, 도랑 커지고 표토, 심토 깎임 ∙ 계곡침식 • 수식 관여 인자 : 강우량, 강우속도, 경사도, 경사장, 토양의 성질, 지표면 피복 상태 → 기사조건, 지형, 토양조건, 식물상태 •강우속도, 강우량 : 강도인자 우세의 영향 큼 •유속 2배 증가 : 운반력=25=32배, 침식량=22=4 • 수식대책 : 기본 대책은 치산치수 - 살림조성등 • 입단생성제 : Krillum, Acrisoil •경사도 5도이하 : 등고선재배 5~15도 : 승수구, 초생대설치 - 승수구설치재배법, 초생대설치대상재배법 15동 이상 : 단구 구축 계단식 개간경작법 • 풍식대책 : 방풍림조성, 피복작물재배, 토양개량 관개담수, 풍향과 직각으로 작휴, 경운, 토양진압

• 개간 초기 : 밭벼, 고구마, 메밀, 호밀, 조, 고추, 참깨등 재배 유리 • 간척지 : 벼 생육 가능 염분농도 0.3%이하 염해 발생 0.1% 내외 - 황화물의 해작용 : 토양 강산성 지하수위 높아 → 황화수소생성 • 간척지 개량법 - 제염, 관배수시설, 석회시용, 토양개량제, 생짚 - 제염법 : 담수법, 명거법, 여과법, 객토 • 내염성 작물 : 사탕무, 유채, 목화, 양배추, 수수 버뮤다그래스 • 감염성 작물 : 콩,감자, 완두, 화이트클로버, 배, 사과 • 내염성벼 : 농광, 다마금, 은방주 • 클러버 : 스위트클로버, 스트로베리클로버 • 분얼기 : 염해가 심함 > 출수기 > 성숙기 •논 내염재배 : 부숙 유기물 사용, 석회질소, 분시 - 휴립재배, 조기재배 • 토양비옥도 - 작물 생산량을 지배하는 토양학적 인자 - 인산질 비료 효과 크다 : 구용성인 용성인비 - 미량요소 : B, Mo, Zn, Fe ※ 벼 적고 현상 : Zn 결핍 • 비전도(Ec) : 2mmho/cm이하, 이상시 흡수제한 • 염류집적시 토양입단파괴 : Na+, Mg2+ • 간척지 토양 화학성 - 염기농도 높고, pH 높다 - 유기물함량 2.43%로 낮고, 염기치환용량 낮다 - 염기포화도는 높은 편, Ca+, K+ 부족 - 유효인산함량, 활성철 함량 낮다, Ec는 높다 •간척지 토양 물리성 - 운적토, 미사,점토 함량 많은 식질계토양 - 지하수위 높고 배수 불량, 염류(Na, Mg) 높다 - 토양구조는 괴상, 무구조, glei층 - 점착성, 가소성 낮아 경기 효과가 없다 • 75% 수분함량, 완숙퇴비 가비중 1.25, 유기물함량 0.9%, 작토 깊이 10cm, 10a당 퇴비 = (10×10/(100-75))×(2-0.9)×1.25=5.5M/T • 고위수량답 - 작토깊이 : 18cm, 지하수위 낮을 것 : 70cm - 투수성은 1일 20~30mm, C/N율 : 11~12 - 건토효과 6~7mg/100g, 염기포화도 : 50~70% - 양이온치환용량이 클 것	• 누수논의 감수심은 대략 10cm이상 • 개간지 결핍되기 쉬운 원소 : P, Cu등 • 간척지에 알맞은 작물 : 메밀 • 신개간지 평균 유효인산함량 : 10ppm • 논에서 질소비료의 전층시비를 장려하는 이유 - 질소의 합성을 막기 위해 •유화철이 많이 집적되어 있는 토양 : 습답 • 산흙 객토시 가장 부족되기 쉬운 성분 : 인산 • 노후화답과 관계 깊은 것 : 포드졸화 작용 - Fe, Al등 용탈되고 A층 SiO2에 의한 표백
	•비료 5원소 : 질소, 인산, 칼륨, 칼슘, 부식 • IAA 생성과 관련된 무기양분 : Zn • Mo : 근류균의 질소고정에 필요, 모자이크병 증세 •B : Azotobacter의 질소고정 관계, 결실, 개화, 부족시 갑자기 괴사 현상 •벼의 경우 온도가 내려가면 16도 이하 흡수저해 Ca+2 < Mg+2 < K+< SO4-2< NH4+ < PO4-3 • 보리의 경우 0도시 이하 흡수저해 NH4+<Mg+2< Ca+2 < NO3- < PO4-3 < K+ • 상호작용 - Ca : 낮은 농도 -K+, NH4+ 흡수 촉진 •길항작용 - 철 - 망간, 철 - 구리, 칼륨 - 암모늄 •무기양분 재이동 정도 : Ca < K < Mg < S < N < P • 유기물 : sucrose, glucose, fructos •단백질 : 영양생장기, 막물질 : 생식생장기 탄수화물 : 등숙기 • 벼이삭에 가장 많이 들어 있는 성분 : 탄수화물 • 필수미량원 가운데 비교적 많이 요구 : Fe, Cl • 원소 작용 - Fe : 호흡대사(시토크롬류), 엽록소생성 - Mn : 물의 광분해 - Mo : 질산 환원 효소 - Mg : 엽록소 구성 • 한계농도란 : 적정수준 보다 5% 낮은 양분농도 • 말린 식물체 질소 함량 : 1 ~ 2% •질소결핍증상 - 생육부진, 열매성숙 촉진, - 아랫잎 시들고 누렇게 변함 • 농축률이 가장 큰 양분 : 인산 •종자안에 인산양분의 저장 : 피틴질 • 식물 양분 가운데 낭비적 흡수 쉬운 : K •가뭄에 대한 저항성을 높여주는 양분 : K • Ca 함유 세포벽 구성 : pectin질 • 식물체 안에서 황 함량이 많은 식물 : 십자화과 • 귤 잎의 총생(총총이 자라는 것) : 아연 •필수미량원소로 가장 적게 요구 : 몰리브덴 • 붕소 결핍 : 축과병 -개화결실 나쁘고(보리), 무.배추 속썩음병 - 포도나 토마토의 생장점 마른다
• 논토양이 회색을 띠는 성분 :Fe2+, FeS, 부식물 • 논물에서 제일 많이 고급되는 양분 : SiO2 • 논토양 고온 담수 상태 용해도 현저 증가 : Fe • 인산 고정이 가장 덜되는 토양 : 흑색토 •논토양 유형 분류 기준 - 토성, 토양배수, 토심, 유기물, 지하수위 • 노후화 토양에서 망간의 집적 형태 - 이산화망간(MnO2)

생리적 산성	황산암모니아(유안), 황산가리, 염화가리
생리적 중성	질산암모니아, 요소, 과인산석회, 중과인산 석회, 질산칼륨
생리적 염기성	석회질소, 용성인비, 재, 칠레초석 질산나트륨, 초목회, 질산칼슘

• 염소 - 가장 최근에 필수원소로 인정

- 광합성 촉매 역할 : Mn2+, Cl- 물 광분해

- 섬유작물에 특히 효과적

• 호흡과 관계되는 흡수 작용 : 염류 집적 작용

•식물에 의한 양분 흡수 원리

- 이온의 교환작용, 이온의 확산작용

- 운반체 또는 이온 결합성 대사물의 작용

※ 삼투압과 근압 : 수분흡수작용과 관련

• 식물 뿌리의 접촉 치환에 의하여 양이온의 양분을

흡수 할 때 뿌리표면에 형성되는 양이온의 종류

- H+

•뿌리가 생리적 장해를 받는 경우 흡수가 저해

되는 순서 = 무기양분 상승속도의 역순

: NO3- < K+ < H2PO4- < Ca+ < 물

→N, K

• 인산질 비료중 엽면시비를 할 수 있는 비료

: 인산암모늄

•요소의 엽면시비 수용액 농도 : 0.5%

•엽면시비의 이점

- 영양상태 조절이 쉽다. 자실의 품질을 좋게

- 농약과 함께 쓸 수 있어 노동력 절감

※ 시용이 매우 간편은 아니다

- 농도맞춰야 하는 등 불편

• Liebig : 최수율 - 가장부족한 양분에 의한

생육 제한

• 벼, 보리 - 규소를 많이 요구

담배, 사탕무우 - 암모늄태 질소에 약함

두류, 엽채류 - 칼륨, 칼슘 요구도 큼

맥류 - 마그네슘 결핍증 일어나기 쉽다

섬유작물 - 염소 요구도 크다

쌍떡잎식물 - 붕소 요구도 크다.

• 영양진단법 : 작물체에 함유되는 각 종 무기양분

농도는 그 작물이 자라고 있는 토양안의 유효태

무기양분의 상태에 의해 지배

• 잎분석, 조직검정법

• 유효성분 화학적 감정

- 암모늄태 질소 : 네슬러 시약 - 붉은색 침전

- 질산태 질소 : 디페닐아민, 황산제 1철 암모늄

: 짙은 청색

- 시안아미드태 질소 : 질산은 용액 - 흰색침전

- 인산 검출 : 몰리브덴산 암모늄 - 노란침전

- 칼륨 검출 : 아질산 코발트 용액 - 노란침전

• 실제적인 시비량이나 시비법 결정 : 포장시험

• 생육과 비료성분과이 관계 : 수경법

• 비료성분의 용탈현상을 시험 : 라이시미터시험

• 작물 3요소 요구량, 효과 알기 위한 : 3요소시험

• 지력 균일, 1원분류 실험설계법 : 완전임의배치법

• 시험포장의 지력이 한 방향으로 변화, 2원분류법

- 난괴법

• 한번 시험에 가장 많은 정보를 얻을 수 있는

실험설계법 : 라틴방격법

- 지력이 가로, 세로로 변할 때

•벼의 경우 온도가 저하시 16도 이하 흡수저해 순

Ca+2 < Mg+2 < K+< SO4-2< NH4+ < PO4-3

• 보리의 경우 0도시 이하 흡수저해 순

NH4+<Mg+2< Ca+2 < NO3- < PO4-3 < K+

• 길항작용
Fe	Mn, NH4+, P (구루병), Cu, Zn
P	Zn, Cd, Fe, Mn, NH4+
Cu	Fe, Mn
Ca	Mg, K, Na, Zn, Mn
NO3-	Cl-
• 상조작용
K		Fe, Mg, Na
P		Ca, Mo, Mg
Ca		비타민 D, NH4

•phytic acid : Ca, Mg, P을 종자에 저상

• 광합성 효율에 가장 큰 미치는 양분 : 마그네슘

• 암노니아가 아미노산으로 동화되는 과정에

가장 필요한 조효소 : NADH

• 인산동화작용 : 인산무수물, -OH기 사이에서

물이 빠져나가 에스테르결합

•식물이 흡수하여 이용할 수 있는 질소 화합물

- NH4+, NO3-, CN2

※ N2O는 탈질작용에 의해 기체상태로 손실

• 암모니아 고정이 가장 많은 점토광물 : illite

• 벼 질소가 자장 많은 시기 : 유수형성기, 출수기

• 토양중에서의 변화

- 요소태 → 탄산암모늄 → 질산암모늄

- CaCN2 →CO(NH2)2 → (NH4)CO3 →NO3-

(석회질소)

※ 제초, 살균, 살충, 토양개량의 효과

• 배합 불리

- 암노늄태 질소 + 염기성 비료 - 암노니아 휘발

- 질산태 질소비료 + 산성비료 - 질산 휘발

- 수용성 인산 비료 + 알칼리 비료 - 불용성

- 요소 + 깻묵류 → 암모니아 휘발

- 흡성성 + 칼륨 + 질산, 염소 - 흡성성 증가

[은수가]

^^;; 감사합니다!

[은수가]

감사합니다!