토양공기 알아보기

  토양공기의 용적은 전 공극용적에서 토양수분의 용적을 감한 것인데 토양중에서 공기로 차 있는 공극량을 토양의 용기량이라고 한다. 일반적으로 모관공극에는 수분이 차 있고 비모관공극에는 공기가 차 있으므로 용기량은 비모관공극량과 비슷하다. 따라서 토양의 전 공극량이 증대하더라도 비모관공극량이 증대하지 않으면 용기량은 증대하지 않는다. 또한 토양수분 함량이 최대용수량에 도달했을 때의 용기량을 최소용기량이라 하고 풍건상태의 용기량을 최대용기량이라고 한다. 토양의 용기량은 보통 토양의 용적에 대한 공기로 차 있는 공극용적의 비율로 표시한다. 토양의 용기량이 증대하면 처음에는 작물생육도 촉진되나 어느 한계를 넘으면 오히려 생육이 나빠진다. 따라서 최적용기량을 찾게 되는데 작물의 최적용기량은 대체로 10~25% 라고 한다. 벼, 양파, 이탈리안라이그래스 10% 이고 귀리, 수수 15% 이고 보리, 밀, 순무, 오이, 커먼베치 20% 이고 양배추, 강낭콩 24% 등이다. 토양의 전 공극량은 자연상태의 토양에서 일반적으로 토양용적의 30~50% 라고 한다. 사토는 자갈흙은 이보다 낮으며 부식토는 60% 이상, 흑색화산회토는 78~80% 에 달한다. 그러나 흑색화산회토의 비모관공극은 20~30% 로서 충적토양보다 오히려 통기가 불량하다.

  토양공기는 대기보다 이산화탄소의 농도가 몇 배나 높으나 산소의 농도는 훨씬 낮다. 특히 토양 속 깊이 들어갈수록 점점 산소의 농도가 낮아지고 이산화탄소의 농도가 높아지며 약 120cm 이하로 가면 이산화탄소의 농도가 산소의 농도보다 오히려 높아진다. 토양중에서는 유기물의 분해와 뿌리나 미생물의 호흡작용으로 산소가 소모되고 이산화탄소가 배출되는데, 대기와의 가스교환이 더디기 때문에 산소가 적어지고 이산화탄소가 많아진다. 그리고 이러한 경향은 토양속으로 깊이 들어갈수록 심해진다. 토양공기를 지배하는 요인으로는 토성, 토양구조, 경운, 토양수분, 유기물, 신생이 있다.  토성은 일반적으로 사질인 토양이 비모관공극이 많고 토양의 용기량이 증대한다. 토양의 용기량이 증대하면 산소의 농도도 증대한다. 토양구조는 식질토양에서 입단형성이 촉진되면 비모관공극이 증대하여 용기량이 증대한다. 경운을 하면 토양의 깊은 곳까지 용기량이 증대한다. 토양수분은 토양의 함수량이 증대하면 용기량이 적어지고 산소의 농도가 낮아지며 이산화탄소의 농도가 높아진다. 유기물은 미숙유기물을 시용하면 산소의 농도가 훨씬 낮아지고 이산화탄소의 농도가 현저하게 증대한다. 부숙유기물을 시용하면 토양의 가스교환이 좋아지므로 이산화탄소의 농도가 증가하지 않는다. 신생은 식물이 생육하고 있는 토양은 뿌리가 호흡하므로 이산화탄소의 농도가 나지보다 현저하게 높아진다.

  토양용기량이 한도 이상으로 증대하면 토양함수량이 과도하게 감소하여 작물생육에 불리한 경우도 있지만 일반적으로 토양용기량이 증대하고 산소가 많아지고 이산화탄소가 적어지는 것이 작물생육에는 이롭다. 토양중의 이산화탄소의 농도가 높아지면 탄산이 생성되어 토양이 산성화되고 산소의 부족으로 수분과 무기염류의 흡수가 저해된다. 토양중에 산소가 부족하면 뿌리의 호흡과 여러 생리작용이 저해될 뿐만 아니라 환원성 유해물질이 생성되어 뿌리가 상하게 된다. 또한 유용한 호기성 토양미생물의 활동이 저해되어 유효태의 식물양분이 감소한다. 따라서 뽕나무, 과수 등과 같이 뿌리가 땅속 깊이 뻗는 것들에게는 토양 깊은 곳까지 공기가 잘 통하게 하는 것이 중요하다. 토양통기의 촉진책으로는 토양처리와 재배적 조치가 있다. 토양처리로는 배수를 꾀하고, 토양입단을 조성하고, 심경을 하고, 식질토성을 개량하고 습지의 지반을 높이는 객토를 하다. 재배적 조치로는 답전윤환재배를 하고, 답리작ㆍ답전작을 하고, 중습답에서는 휴립재배를 하고, 벼농사에는 물걸러대기를 하고, 과습한 밭에서는 휴립휴파를 하고, 중경을 하고, 파종할 때에는 미숙 퇴구비를 종자 위에 두껍게 덮지 않는다.

출처: 삼고 재배학(채제천, 박순직, 강병화, 김석현 지음)