[스크랩] 알칼리화된 토양의 pH 조절방법

알칼리화된 토양의 pH 조절방법


작물은 양수분(養水分)의 결핍 또는 과잉, pH가 너무 낮거나 높을 때 스트레스를 받게되며 작물에는 각각의 생육에 적합한 pH영역이 있다.
특히 토양의 pH에 따라 토양양분의 용해도가 달라지고 작물의 양분흡수밸런스에 영향을 주게되는데, 작물을 튼튼하게 잘 키우기 위해서는 이러한 작물적성을 충분히 알고 그에 적합한 토양pH관리가 필요하다.

1. pH가 작물에 미치는 저해인자
■ 산성토양의 생육저해인자
1. 수소이온(H+)의 직접적 장해 : pH4.0 이하에서 나타나기 쉽다.
2. 수소이온(H+)의 간접적 장해
- Ca, Mg, K, P 등 양분의 흡수저해
- Mn, Al, Fe, Cu, Ni 등의 중금속 가용화에 따른 중금속 과잉흡수
- 토양이나 식물체내에서의 Al, Fe에 의한 P(인)의 고정으로 P의 부족 초래
- Mo의 불가급태화
- 산성조건에서는 장기간 용탈을 받기 때문에 Ca, Mg, K, B, Cu 기타 미량원소의 농도저하
- 토양의 생물활성 등 생물성의 불량화 : 질소고정능 저해, 토양병원균의 감염성 증대 등
- 유기산의 집적, 미생물활성의 감퇴에 의한 독성유기물 잔사의 분해불량, 산화환원 전위의 불균일에 의한 토양 환원화
■ pH가 높은 토양에서의 장해
1. Fe, Zn, Mn의 결핍 : 이들 필수중금속원소는 높은 pH조건에서 수산화물 등으로 불용화
2. Mo(몰리브덴)의 과잉
3. P결핍 : 고 pH조건에서 인산칼슘으로 침전됨. 따라서 알칼리토양(Na과잉)에서는 문제는 없 고, 석회질토양, 석회자재 과잉투입토양에서 문제가 된다.
4. B결핍과 과잉 : B(붕소)는 토양의 산화철이나 산화알루미늄으로 높은 pH조건에서는 고정되 므로 석회자재 과잉투입토양에서는 B결핍발생이 우려된다. 그러나 석회질토양이나 알칼리토 양, 염류토양에서는 용탈이 없으므로, B가 과잉되어 과잉장해를 받을 수도 있다.
5. K, Mg, Ca결핍 : 석회자재과잉투입토양에서는 상대적으로 K, Mg의 상대적 비율이 낮아져 결핍이 문제가 된다.
2. 왜 pH가 높아지게 되는가?
최근 시설재배지의 염류집적토양이나 토양소독 또는 토양개량목적으로 석회질 자재를 무분별하게 과잉투입하여 일부 토양에서는 pH가 7.0이상에 달하여 문제가 되는 토양이 있다. 시설고추재배지의 토양pH를 보면(그림1) 연작연수가 증가될수록 토양pH는 현저히 증가됨을 알 수 있는데, 토양 완충력이 큰 식양질보다 완충력이 낮은 사양질에서 더욱 높았다. 작물의 생육에 적합한 pH범위는 5.0∼6.0이므로 pH가 7.0이상으로 문제가 우려되면 pH를 낮출 필요가 있다.
그리고 석회질비료 시용시 고려할 점은 토양특성에 알맞은 비료선택(양질 또는 식질토에는 속효성 석회비료인 소석회를, 사질토양에는 지효성인 석회석 분말 등 적합)과 적정시용량 및 시용방법 등이 고려되어야 할 것이다.
토양개량 또는 pH교정을 위해서 석회자재 시용은 필요하겠지만 그에 따라 알칼리도가 강한 인산자재, 함철자재의 시용도 병행해야 할 것이다. 한편, 토양pH가 높은 경우 석회자재로서는 황산칼슘, 인산질은 과린산석회, 함철자재로는 bauxite(열대지방에 분포된 적색표토) 등을 시용하여 토양 알칼리화의 진행을 억제할 필요도 있다.
3. pH를 낮추는 자재 취급주의
일단 알칼리화된 경우는 pH 수치를 낮추지 않으면 안되며, pH를 낮추는 자재로서는 여태까지 황산, 유황가루, 피트모스 등이 일반적으로 사용되어왔다. 농황산은 강산성(36규정)의 액체이며, 취급하기에 위험이 따르므로 세심한 주의를 요한다. 황산을 사용할 경우는 반드시 폴리에틸렌 용기를 사용하며, 소량의 원액을 다량의 물에 조용하게 붓는다. 반드시 엷게 타서 사용해야 하며, 의복에 비산(飛散)되지 않도록 주의해야한다. 또한 황산을 사용할 경우는 물뿌리개(조리)로 살수한 후 극히 조심하면서 토양을 혼합하고 균일하게 되도록 유의해야 한다.
유황가루의 경우는 유황이 일단 산화되어 황산처럼 된 후 반응하므로 효과가 발현될 때까지는 2∼3개월을 요한다. 이 때문에 황산처럼 즉시 목적 pH로 되는 것은 불가능하므로 계획적인 사용법이 필요하며 pH를 1.0 낮추는 데 필요한 황산과 유황화의 양을 <표 1>에 나타내었다. 산도를 조절하지 않은 퇴적상태의 피트모스(이탄)도 pH가 3정도이므로 산도강하제로서 사용할 수 있다. 어느 경우든 정확하게 목적 pH로 교정하기 위해서는 대상이 되는 토양에 단계적으로 자재를 첨가하면서 pH변화를 추적한 완충곡선법에 의해서 필요한 자재량을 산출해야 한다.
그러나 황산의 경우는 위험하고 또한 경운기 등의 철제품의 보호 면에서, 또한 피트모스는 가격면에서 대규모포장에 사용을 권하기에는 어려움이 있으므로 상토나 화분용토 등의 조정에 적당한 자재라고 말할 수 있다.
4. pH가 낮은데도 석회함량이 높은 토양
pH가 낮은데도 불구하고 석회함량이 많은 경우가 있다. 이와 같은 토양은 시설하우스토양에서와 같이 질산태질소의 함량이 높은 곳에서 볼 수 있다. 작물생육은 일반적으로 순조롭고, 토양 pH가 낮아도 별로 문제는 되지 않는다. 그 이유는 토양용액을 함유한 토양pH(토양고상의 pH)와 토양용액 pH(토양액상 pH)의 관계는 토양 pH가 변화해도 토양용액 pH는 거의 6∼7범위에 있어 큰 변화를 볼 수 없다. 작물뿌리는 토양용액에 직접 접촉하고 있기 때문에 토양용액이 중성부근에 유지하고 있으면 토양 pH가 낮아(산성)도 거의 문제가 되지 않는다.
토양용액의 pH가 중성부근을 유지하게 되는 요인을 보면 토양용액은 토양으로부터 적당한 힘(원심분리법, 가압막법, 감압포로스컵법 등)을 가하여 분리 채취하게 되는데 이 용액중에는 질산이온과 칼슘이온이 균형을 취할 수 있기 때문에 거의 중성을 유지할 수 있다. 즉 시용된 질소는 최종적으로는 질산이 되고, 질산은 용액중에서 NO3-(질산이온)과 H+(수소이온)이 되지만 토양콜로이드권에 교환성Ca++가 있으면 H+와 Ca++가 교환되어 토양용액 중으로 나온다. 따라서 용액은 Ca++와 NO3- 의 균형을 이루어 중성부근으로 유지되고, 반대로 콜로이드권에서는 H+가 증가하여 산성을 나타내는 것 같이 된다. 그러므로 토양 pH가 산성으로 되어도 토양용액은 중성부근에 있기 때문에 작물뿌리는 산성의 해를 받지 않고 잘 자라게 되는 것이다.
■ 맺음말
일반적으로 토양pH교정은 점토나 부식함량에 따라 달라지는데 산성토양의 pH를 높이기 위해서는 탄산칼슘을 이용하고, 낮출 때는 유황을 사용하거나 다량의 강우나 담수처리에 의해서 염기를 용탈하기도 한다. pH 교정을 위한 자재 시용시에는 시용 후 pH의 원상복귀, 과잉시용 등도 염려되므로 한번에 목적 pH로 교정하는 것보다 매년 조금씩 개량하는 것이 좋다고 생각된다.
토양pH 교정자재의 시용효과는 토양에 따라서 다른데 부식함량이 많은 토양에서는 낮추기 어렵고, 사토에서는 빨리 낮아진다. 이것은 완충능이 서로 다르기 때문이지만 시용량을 정하는 데 있어서는 주의가 필요하다.

출처 : 다락골사랑

글쓴이 : 다락골사랑 원글보기

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