★토양 건강에 기여하는 토양의 물리적, 화학적 구성요소

토양 건강에 기여하는 토양의 물리적, 화학적 구성요소

※ 자료출처 : 박상길 선생 (facebook)

 

[주제 4]

불행하게도 건축 및 경관 조성 과정에서 토양은 흔히 손상을 입게 되어 식물의 성장 환경은 변한다. 즉, 토양은 다져지고 배수는 불량해지며 양료 순환 체계는 무너진다. 따라서, 토양의 생물학적 특성을 중시하는 토양 건강의 관점에서 토양의 물리적, 화학적 특성을 살펴볼 필요가 있다.

출처는 Cook & Vanderzanden. 2011. Sustainable Landscape Management. John Wiley & Sons이다. 이 책의 제7장 경관을 위한 지속가능한 토양Sustainable Soils for Landscapes의 마지막 부분에는 독자의 학습을 도와주기 위해 선정된 20가지 질문이 있고, 이 글은 그 중 네 번째 질문에 해당하며, 답에서 다루는 내용은 책의 본문 중 일부를 인용하여 작성한 것이다.

 

[문 4] 토양 건강에 기여하는 토양의 물리적, 화학적 구성요소는 무엇인가?

 

[답 4] 토양 건강을 알려주는 물리적 지표는 정상적으로 뿌리가 발달할 수 있는 낮은 용적밀도bulk densities*, 관수 또는 강수 후 식물의 성장을 유지시켜줄 수 있는 높은 보수력, 뿌리 성장에 적합한 호기성好氣性aerobic 조건을 유지할 수 있는 적절한 공극空隙pore space이다.

 

● 용적밀도: 토양이 다져질수록 용적밀도(= 단위 부피당 질량)는 증가하고 공극이 차지하는 비율 즉, 공극율空隙率porosity은 낮아진다. 단, 토양 구조가 아닌 토양 입자만을 놓고 볼 때 모래, 미사, 점토 순으로 용적밀도는 낮아진다. 왜냐하면, 동일한 부피를 갖는 입자의 경우 모래가 지닌 소공극의 수는 가장 적고, 점토가 지닌 소공극의 수는 가장 많기 때문이다. 따라서, 이 책에서 언급하고 있는 용적밀도는 소공극으로 구성된 토양입자가 아닌 대공극과 소공극으로 구성된 토양구조의 용적밀도로 해석해야 한다(노승역 옮김. 2009. 흙을 살리는 자연의 위대한 생명들).

 

화학적 지표는 5~7.5 사이의 토양산도pH*, 낮거나 적절한 전기전도도electrical conductivity*, 양료(무기염)를 보유하기에 적합한 양이온 교환용량cation exchange capacity*, 미생물 활동을 활발하게 만들어주는 높은 수준의 유기물 함량, 양료를 구성하는 주된 성분의 존재, 그리고 중금속 부재이다.

토양의 물리적, 화학적 지표는 지속적인 성향을 지니고 있고 사람이 개입하지 않는다면 아무리 시간이 경과하여도 쉽게 변하지 않는다.

 

● 토양미생물, 특히 공생 곰팡이가 증가할수록 토양은 산성화된다. 따라서, 다년생 식물과 목본식물이 중심이 되는 경관 조성시 토양산도pH의 적정 범위를 5~7.5로 정하고 있음에 유의할 필요가 있다(Engham. 2011, The New American landscape).

 

● 소금물일수록 전기전도도는 높다. 따라서, 전기전도도가 높은 토양은 염류토양saline soil이다. 화학비료의 주성분은 소금이므로 토양에 화학비료가 많이 집적되어 있을수록 전기전도도는 높다. 전기전도도가 높으면 뿌리를 통한 수분과 양분의 흡수가 어려워지기 때문에 생리적 장애가 발생하고 토양미생물의 세포가 파괴된다(Rollins & Engham. 2011. Gardening with Nature).

 

● 식물이 이용하는 대부분의 양료(무기염)는 양이온 형태를 띠고 있기 때문에 양이온을 흡착할 수 있는 음이온이 부족할 경우 양료는 유실되기 쉽다. 음이온이 풍부한 대표적 토양은 부식토humus와 점토clay이다. 참고로, 모래와 미사는 양이온을 띠지만 점토는 음이온을 띠고 있기 때문에 모래, 미사, 점토의 물리적 성질은 암석의 풍화물이라는 공통점을 지니지만 화학적 성질의 측면에서 보면 점토는 모래, 미사와 다른 토양이다(노승역 옮김. 2009. 흙을 살리는 자연의 위대한 생명들).

 

 

- 그리고, 실제 측정을 해보면 산림토양에 비해 도시토양의 산도는 알칼리 쪽에 가깝습니다. 이것은, 미생물 특히 공생 곰팡이의 부족과 과도한 시비에 따른 염류집적의 영향일 수도 있기 때문에 오히려 문제라고 볼 수 있습니다. 1년생 밭작물이 중심이 되는 경작지 토양에서는 곰팡이 번식에 따른 산성토양이 해로운 환경이겠지만, 다년생 초본과 목본이 중심이 되는 정원토양에서는 공생 곰팡이의 활성화가 요구되기 때문에 약산성 토양이 적절하다고 볼 수 있습니다.

 

- 토양의 생물학적 천이: 세균 우위에서 곰팡이 우위로 변하면서 토양은 점차 산성화된다. (Christopher. 2011. The New American Landscape)