염류토양_내염성

 

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염류토양의 정의

- 토양은 0.4S/m(Sienmen/m)이상의 전기전도도 측정치를 보이면 염류토양으로 분류된다. 이는 NaCl 40mmol(염화나트륨 농도)과 동일하며 -0.14MPa의 삼투포텐셜을 형성한다.

(바닷물과 비교하면, 바닷물은 5.4S/m의 전기전도도와 NaCl 약 500mmol을 함유하고 있으며, 삼투포텐셜 약 -2.5MPa를 형성한다. 그러므로) 염류토양의 물은 바닷물 약 8% 농도에 해당된다. 관수용 물은 전기전도도 0.2S/m(=-0.07MPa), 바닷물 농도 4%를 초과하지 않는 것이 좋다. (즉, 바닷물 한 양동이를 관수용 최대 염도로 만들기 위해서는 24양동이의 민물이 필요하다.)

 

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염류토양(saline soil) - 모암의 자연적인 풍화로 부터 유래된 염(salt)이 축적되는 곳에 자연적으로 발생한다.

이들 중 염화나트륨(NaCl)이 가장 중요하지만, 염화칼슘(Cacl2)과 염화마그네슘(MgCl2), 그리고 정도는 덜하지만 황산염(sulfate)과 탄산염(carbonate)에서도 발생한다.

 

- 이는 매우 불량한 배수로 인해 침전되어 축적될 수 있고, 

높은 지하수와 염류화작용의 과정에서 지표면에 염의 축적으로 이어지는 물의 증발에 의해 식물의 뿌리 층으로 운반될 수 있다. 바람, 비, 물보라, 조수 범람에 의해 해안 지방에 축적되는 바다 소금도 염류토양을 유발한다.

 

인간은 염분이 포함된 관개용수를 사용함으로써 토양 염류화를 가속시킨다. (외국의) 건조한 지역은 여러가지 이유로 이러한 문제를 더욱 강하게 경험하는 경향이 있다. 이 지역의 경우, 양질의 관계용수는 부족한 반면 관개용수 수요는 크고, 적은 강수량으로 염이 토양 단면을 통해 자연적으로 용탈되지 않는다는 것을 의미한다. 반면 서늘하고 습한 지역은 보통 염류통양으로 인한 문제가 거의 없는데, 많은 강수량이 토양을 통해 염을 씻어내는 데 도움을 주기 때문이다. 

그러나 겨울 동안 결빙으로 인한 위험을 줄이기 위해 상당한 양의 염이 종종 도로와 보도에 사용된다. 이는 인접 토양을 교목과 다른 식생에 심각한 스트레스를 유발할 수 있는 높은 수준의 염으로 오염시킨다.  또한 경관을 조성할 대 염류통양을 식재지에 반입함으로써 식물에 염류장해를 유발할 수 있다. 이러한 환경 하에서 염류 장애를 진단하는 것은 오염원이 분명하지 않기 때문에 쉽지 않다. 

 

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토양용액에 있는 염은 토양의 삼투포텐셜을 낮추고 이로 인해 토양의 수분포텐셜이 낮아지기 때문에 생리적 수분 결핍을 유발할 수 있다. 이는 해당 교목에 즉각적인 영향을 미치는데, 토양이 매우 습함에도 불구하고 뿌리가 토양으로부터 물을 끌어내는 것을 더욱 어렵게 만들기 때문이다. 이로 인해 교목에 대한 영향이 건조한 토양의 수분 결핍에 의해 유발되는 증상과 매우 유사한 것은 놀랄 일이 아니다. 즉, 생장이 감소되고 광합성이 제한되고 다양한 대사 과정이 위축된다. 

 

바닷물의 주된 구성 성분인 염화나트륨(NaCl)이 물에 녹으면, 나트륨과 염소 원자는 분리되어 각각은 전하(electrical charge)를 가지게 되고(나트륨은 양전하/Na+, 염소는 음전하/Cl-), 이를 이온이라고 부른다. 물속에서 다른 화합물이나 염도 비슷하게 이온을 생성할 수 있다. 나트륨과 염소 이온(그리고 붕소와 같은 다른 이온도)은 식물 조직내부에 축적될 수 있고, 종 특이문턱값을 초과하게 되면 이온 독성을 유발할 수 있다. 이러한 특성은 염류 여건에 2~3주 정도 노출될 때 나타나며, 일단 과도한 수준의 Na+ 또는 Cl-가 축적되면, 이들이 정상적인 세포 기능을 방해하며 피해 증상이 눈에 보이게 된다. 잎 괴사(세포가 죽은 반점)와 황백화(녹색 상실)가 흔한 증상이며, 특히 이온이 더 오래 축적되는 오래된 잎에서 심하다. 이온 독성이 더 심해지면, 해당 교목이 크게 손상된 잎을 떨어뜨리기 때문에 낙엽이 발생한다. 낙엽의 패턴이 종종 염의 유래를 확인하는 데 도움을 준다. 뿌리 전개 환경 전체가 염류토양이며, 증상은 전체 수관에 걸쳐 발생할 것이다. 그러나 만약 염이 주로 도로에 뿌려진 염의 비말인 경우, 도로에 가장 가까운 아래 수관이 현저하게 더 많은 영향을 받을 것이다.

 

- 출처 : 응용 교목 생물학, 이규목 옮김, 바이오사이언스 출판 (p.478~482)