1-48. 토양 구조와 입단

1. 토양 구조

1) 토양 구조

• 토양을 구성하는 입자들이 모여 있는 상태
• 토양 구조는 경토 · 미경토 · 하층토 등에 따라 복잡한 상태를 나타냄

2) 경토의 토양 구조

①  단립구조

• 단립구조는 모래 등 비교적 큰 입자가 단일상태로 집합되어 있는 무구조로서, 해안 사구지에서 잘 나타남
• 대공극이 많아서 토양통기와 투수성은 좋으나, 소공극이 적어서 수분과 비료분을 지니는 보류력은 작음

②  이상(泥狀)구조

• 미세한 토양입자가 무구조 · 단일상태로 집합된 구조이나, 단립구조와의 차이점은 진흙이 건조하면 각 입자가 서로 결합하여 부정형의 흙덩이를 형성함
• 소공극은 많으나 대공극이 적어서 토양통기가 불량하며, 부식 함량이 적고, 과습한 식질토양에서 많이 나타남

③  입단구조

• 토양입자는 토양 내에서 하나하나의 독립된 존재로 있기보다는 여러개의 무기질 입자가 양이온, 유기물, 미생물 분비물 등과 같은 결합제에 의해 하나의 큰 입자로 뭉쳐진 입단 상태로 존재함
• 입단구조는 단일입자가 결합해서 2차입자로 되고, 다시 3차, 4차 등으로 집합해서 입단을 구성하는 구조임
• 입단을 가볍게 누르면 몇 개의 작은 입단으로 부스러지고, 이것을 다시 누르면 다시 작은 입단으로 붓러짐
• 유기물과 석회가 많은 표층토에서 많이 나타남
• 대 · 소 공극이 많아서 통기 · 투수가 양호하고, 양 · 수분의 저장력이 높아서 작물 생육에 알맞은 구조임

2. 토양의 입단

1) 입단의 효용

①  토양공극

• 대공극(비모관공극) : 모관현상이 이루어지지 않음, 비모관공극이 발달하면 토양통기 양호, 빗물의 지중침투 증가, 지하수의 증발이 억제됨
• 소공극(모관공극) : 모세관현상으로 지하수의 상승이 이루어짐, 모광공극이 발달하면 지하수의 상승이 양호해서 토양의 함수상태가 좋아짐
• 액상공극 : 토양이 수분을 지닐 때 수분이 차지하는 공극의 용적
• 기상공극 : 공기가 차지하는 공극의 용적
• 토양에 입단구조가 조성되면 입단 내의 대 · 소 공극이 균형있게 발달하여 작물생육에 적합함

②  입단이 발달한 토양의 특징

• 입단은 부식과 석회가 많고 토양입자가 비교적 미세할 때 형성되므로, 토양통기가 좋고, 수분과 양분의 보류력이 좋아서 대체로 토양이 비옥함
• 빗물의 이용도가 높아지고, 토양침식이 감소함
• 유용한 토양미생물의 번식과 활동이 좋아지고, 유기물 분해가 촉진됨

2) 입단의 형성

• 유기물 시용 : 유기물을 분해하면서 토양미생물이 생성하는 점질물질이 토양입자들을 결합시켜 입단을 형성함
• 석회의 시용 : 석회는 유기물 분해속도를 촉진하고, 칼슘이온(Ca2+)은 토양입자들을 결합시키는 작용이 있음
• 콩과작물의 재배 : 클로버 · 앨펄퍼 등 콩과작물은 잔뿌리가 많고, 석회분이 풍부하며, 토양을 잘 피복하여 입단을 형성하는 효과가 큼
• 토양의 멀칭 : 비닐피복하거나 피복작물을 재배하면 유기물이 공급되어 표토의 건조를 막고 비바람의 타격을 줄여주어 토양유실이 적고 입단형성을 촉진 · 유지 시킴
• 토양개량제의 사용 : PVA(폴리비닐알콜), 크릴륨(krillium) 등의 토양개량제를 시용하면 토양입자들을 결합

3) 입단의 파괴

• 경운 : 경운을 하여 토양통기가 좋아지면 토양입자의결합을 유지시켜주는 부식이 분해되어 입단이 파괴됨
• 입단의 팽창 · 수축의 반복 : 습윤과 건조, 동결과 융해, 고온과 저온 등으로 입단이 팽창 · 수축하는 과정을 반복하면 파괴됨
• 비와 바람 : 건조한 토양이 비를 맞으면 → 입단이 급격히 팽창 → 입단 사이의 공기가 압축되면서 폭발적으로 대기 중으로 빠져나감 → 입단을 파괴시킴, 입단이 빗물이나 바람에 날린 모래에 타격받으면 입단이 파괴됨
• 나트륨이온(Na+)이 첨가되면 점토의 결합이 분산되어 입단을 파괴시킴

3. 구조단위

①  의미 

• 입단들은 환경에 따라 다양한 모양과 크기 및 배열을 가지게 되어 토양구조를 형성하게 되는데, 자연적으로 형성된 입단의 단위를 구조단위라 함

②  종류

구상	구형이고, 대체로 표토에 많이 생김
판상	가로축이 더 긴 형태로서, 딱딱하고 불투수성인 점토반층에서 나타나며, 뿌리가 뻗지 못하며, 통기 · 투수 불량
괴상	입단의 가로와 세로축이 같은 형태로서, 집적층에 많이 나타남
주상	세로축이 더 긴 형태로서, 집적층에 많이 생김

4. 토층

• 토층 : 수직적으로 분화된 경작지 토양의 층위

①  작토

• 작물의 뿌리가 주로 분포하며 매년 경운되는 층위
• 부식이 풍부하고, 흙이 검으며, 입단의 형성도 양호
• 작물 생육과 가장 밀접한 토층이기 때문에 심경을 하고, 유기물을 넉넉히 시용하며, 작물재배에 맞도록 토양산도를 교정하여, 작토층이 깊게 형성되도록 해야 함

②  서상(鋤호미서,床평상상)

• 작토 바로 밑층, 작토보다 부식이 적음

③ 심토

• 서상 바로 밑층, 작토보다 부식이 적음
• 심토도 작물 생육과 밀접한 관련이 있는데, 심토가 너무 치밀하여 투수 · 통기가 불량하면 뿌리가 깊게 뻗지 못해 생육 불량이 나타남
• 논 심토가 치밀하여 투수가 몹시 불량하면, 토양공기가 부족하여 유기물 분해가 억제되고 유해가스가 발생하며, 때로는 지온이 낮아져 벼의 생육이 나빠지므로 지하배수를 꾀하여야 함