토양반응과 산성토양 알아보기

  토양의 반응은 토양용액중의 수소이온농도와 수산이온농도의 비율에 따라 결정되며 보통 pH로 반응표시를 한다. 물은 적으나마 수소이온과 수산이온으로 해리한다. 순수한 물이 해리할 때 수소이온과 수산이온은 같고 이 상태가 중성이다. pH는 1~14의 수치로 표시되는데 7이 중성이고 7 이하가 산성이며 7 이상이 알칼리성이다. 토양중의 작물양분의 가급도는 토양의 pH에 따라 다르며 중성~미산성에서 가장 높다. 강산성이 되면 P, Ca, Mg, B, Mo 등의 가급도가 감소되어 작물생육에 불리하고 Al, Cu, Zn, Mn 등은 용해도가 증대하여 그 독성 때문에 작물생육이 저해된다. 강알칼리성이 되면 N, B, Fe, Mn 등의 용해도가 감소해서 작물생육에 불리하다. 그러나 B는 pH 8.5 이상에는 용해도가 커지는 특징이 있다. 토양유기물을 분해하거나 공기질소를 고정하여 유효태양분을 생성하는 대다수의 활성박테리아는 중성 부근의 토양반응을 좋아한다. 곰팡이는 넓은 범위의 토양반응에 적응하나 산성토양에서 잘 번식하는데 사물기생을 하는 곰팡이 종류는 유기물의 최초 분해에 가담하고 활물기생을 하는 곰팡이는 대부분 병원균이다. 강산성과 강알칼리성은 점토와 부식을 분산하여 토양입단의 생성을 방해한다. 강산성 토양에서 과다한 수소이온은 그 자체가 작물의 양분흡수와 생리작용을 방해한다. 종합적으로 작물의 생육에는 pH 6~7의 범위가 알맞게 강산성이나 강알칼리성에 알맞은 작물은 거의 없다.  알칼리성 토양에 대해서는 사탕무, 수수, 유채, 양배추, 목화, 보리, 버뮤다그래스 등이 적응성이 높다.

  토양의 산성에는 두 가지가 있다. 토양용액에 들어있는 수소이온에 따른 것을 활산성이라 하고 토양교질물에 흡착된 수소이온이나 알루미늄이온에 따라 나타나는 것을 잠산성 또는 치환산성이라고 한다. 활산성은 토양에서 침출된 물에 대하여 산도를 측정하고 치환산성은 토양에 따라 KCl, CaCl2 또는 BaCl2-triethanolamine으로 침출한 액에 대하여 산도를 측정한다. 식초산석회와 같은 약산염의 용액으로 침출한 액에 용출된 수소이온에 기인된 산성을 가수산성이라고 하여 구분하기도 한다. 강산성 토양에서 알루미늄이온은 산도를 높인다. 토양중에 미포화교질이 많은 경우에 중성염이 들어가면 수소이온이 생성되어 산성을 나타낸다. 따라서 토양중의 치환성 염기가 용탈되어 미포화교질이 늘어나는 경우가 토양산성화의 보편적인 원인이다. 토양유기물이 분해할 때 생기는 이산화탄소나 공기중의 이산화탄소는 빗물, 관개수 등에 용해되어 탄산을 생성하는데 이 탄산이 치환성 염기의 용탈을 조장한다. 따라서 강우량이 많거나 관개를 하면 토양은 점점 산성으로 진행된다. 또한 유기물이 분해할 때 생기는 각종 유기산이 토양염기의 용탈을 조장한다. 토양중의 탄산, 유기산은 그 자체가 산성의 원인이 되며 부엽토는 부식산 때문에 산성이 강해지는 경우가 많다. 또한 토양중의 질소나 황이 산화되면 질소 또는 확산으로 됨에 따라 토양이 산성화되고 염기의 용탈을 조장한다. 토양염기가 줄어들면 토양광물중의 알루미늄이온이 용출되고 물과 만나면 다량의 수소이온을 생성한다. 산성비료를 연용하면 토양이 산성화된다. 화학공장에서 배출되는데 산성물질, 제련소 등에서 배출되는 아황산가스도 토양의 산성화를 조장한다.

  산성토양에는 석회와 유기물을 넉넉히 주어서 토양반응과 토양구조를 개선하는 것이 개량의 근본대책이다. 석회만 주어도 반응은 조정되지만 유기물을 함께 주는 것이 석회의 지중침투성을 높여서 석회의 중화효과를 더욱 깊은 토층까지 미치게 할 수 있다. 또한 유기물의 시용으로 토양구조가 개선되고 부족한 미량요소들이 공급되며 완충능이 증대되어 알루미늄이온 등의 독성이 경감된다. 산성토양에는 앞에서 설명하는 바와 같은 산성에 강한 작물을 심는 것이 안전하고 산성비료의 시용을 피하는 것이 좋다. 용성인비는 산성토양에서도 유효태인 구용성 인산을 함유하고 또 마그네슘의 함량도 많으므로 효과가 크다. 해안지역의 새로운 간척지나 바닷물 침입지대는 알칼리성 토양이 된다. 강우량이 적은 건조지대에서는 규산염광물이 가수분해하여 방출된 강염기가 알칼리성 토양을 만든다.

출처: 삼고 재배학론(채제천, 박순직, 강병화, 김석현 지음)