토양색
토양색은 토양의 성질에 직접적으로 영향을 끼치는 요인은 아니지만, 토양의 성질을 이해하는 데 도움이 된다. 토양은 다양한 색깔을 띠고 있으며, 이러한 색깔 차이는 토양을 구성하고 있는 광물 성분과 수분함량에 따라 달라진다. 대부분의 경우 토양의 색깔은 토양의 발달 과정에서 변하게 되며, 토양의 생성 연대와 배수 상태의 규명 및 토양의 층위별 유기물 함량과 분포를 예측하는 데 사용할 수 있다. 특히, 철 산화물 또는 망간 산화물의 생성과 이들의 산화환원 상태가 토양의 특이적인 색깔의 원인이 된다. 토양색은 토양의 성질을 알 수 있는 중요한 인자이므로 토양의 이름에 토양색을 넣어 표시하는 경우가 많다. 예를 들어 토양을 생성론적으로 분류할 때 흑색토, 갈색토, 회백색토, 율색토 등의 용어를 사용하는데, 이는 토양의 색깔을 이용한 것이다. 우리나라 제주도 토양의 분류에서 명명한 흑색 화산회토도 토양의 색깔을 기준으로 명명한 것이라고 할 수 있다.
토양색에 영향을 끼치는 요인
토양색에 영향을 끼치는 요인은 빛의 강도, 수분 함량, 유기물 함량 그리고 토양에 존재하는 철과 망간 이온의 산화환원 상태 등이다.
유기물
토양유기물은 암갈색 내지 흑색을 띠고 있다. 따라서, 토양에 유기물이 많은 경우에는 거무스름한 색을 나타낸다고 할 수 있다. 유기물은 토양의 입단 형성에 도용이 되고, 입단은 보수성, 통기성 및 투수성이 좋은 조건은 가지므로 유기물이 많은 토양 즉 검은색을 띠는 토양은 보수성, 배수성 및 투수성이 모두 좋은 토양이라고 짐작할 수 있다. 우리나라 토양의 유기물 함량은 대부분 2~5%이며, 유기물이 많은 토양일수록 어두운색을 띤다. 그러나 제주도의 화산회토와 같이 유기물 함량이 10%를 넘는 토양은 거의 흑색에 가까운 색을 띤다. 또한, 토양의 단면에서도 유기물에 의한 토양색의 변화가 뚜렷하게 나타난다. 표토에서는 어두운색을 나타내지만 토심이 깊어짐에 따라 약간 밝은 색으로 변한다. 이는 표토에는 유기물이 많지만 토심이 깊어짐에 따라 유기물 함량이 적어진다는 것을 나타내는 것이라고 할 수 있다. 초지의 토양과 같이 잔뿌리가 많은 식물이 자라는 토양은 보통 유기물 함량이 4~5%로 높다. 따라서, 초지의 토양은 검은색을 나타내는 경우가 많다. 그러나 산림토양에서는 이 정도의 유기물이 축적되어도 검은색을 띠지 않는데, 그 이유는 부식으로 축적된 유기물의 분해 산물의 특징 때문이다.
철과 망간
철(Fe)은 토양에서 두 가지 형태로 존재할 수 있다. 밭 토양과 같이 산화 조건에서는 산화철 형태로 존재한다. 3가 철의 색은 주로 붉은색에 가깝다. 따라서 붉은색의 토양에 산화철이 많이 있다는 것을 짐작할 수 있다. 반면에, 논과 같이 환원 조건이 발달한 토양에서 철은 환원 형태로 존재한다. 2가 철의 색은 주로 회청색이나 녹색을 띠는데 2가 철이 토양 성분과 섞여 있을 경우에는 탁한 색깔을 띤다. 논 토양이 어두운색을 띠는 이유는 토양 중의 철이 2가 형태로 존재하기 때문이라고 할 수 있다. 만약, 유기물이 없는 토양에서 철이 제거되면 토양이 가지고 있는 붉은색이나 어두운색은 밝은 회백색으로 변한다. 이는 색을 나타내는 성분인 철이 제거되기 때문이라고 할 수 있다. 망간(Mn)도 철과 비슷한 색을 나타내는데, 산화상태에서는 붉은색을 나타내고, 환원 상태에서는 어두운색을 나타낸다. 따라서, 망간이 많은 토양을 밭으로 사용하는 경우에는 붉은색을 나타내고, 논으로 사용하는 경우에는 짙은 회색을 나타낸다. 동일한 토양이라도 빝으로 사용하는가 또는 논으로 사용하는가에 따라 토양색이 달라진다. 이는 통기성에 따른 공기 유통의 차단 여부 때문이다. 논과 같이 토양공극이 장기간 물로 채워져 있을 때는 공기의 유통이 불량해지므로 철과 망간이 환원되고 토양이 회색 또는 청색을 띤다. 반면에, 밭 토양은 철과 망간이 산화 상태로 존재하기 때문에 붉은색을 띤다. 주기적으로 토양이 과습상태와 건조 상태를 반복하는 경우에 과습상태에서 용해된 철과 망간이 건조 상태가 되면 다시 산화되어 침전된다. 이때 이들의 산화물이 다른 광물 입자의 표면에 밝은 붉은색 또는 노랑 또는 갈색의 피막을 형성한다. 지하수위가 변동하는 곳에서는 이러한 색깔을 띠는 토양층위가 발달하기도 한다. 사질토양에서도 철이온이 모래입자 표면에 흡착되었을 경우에 토양이 붉은색으로 보일 수 있다. 심층 토양 내에 존재하는 철 이온의 형태에 따른 토양색과 배수 특성을 살펴보면 심층토 단면이 붉은색으로 보일 경우 배수가 양호하여 대기로부터 쉽게 공기가 유입되므로 철 이온이 3가로 존재한다는 것을 알 수 있다. 그러나 토양단면이 붉은 밤색 또는 회색으로 변하면 배수가 불량하다는 것을 의미하며, 짙은 회색의 경우에는 대부분의 철 이온이 2가 형태로 존재한다고 예상할 수 있다. 따라서, 토양색으로 토양의 배수 특성과 산화환원 상태를 판단할 수 있다. 지속적인 풍화와 용탈을 통하여 토양층위로부터 철 화합물들이 제거되면 토양이 아주 밝은 색을 띤다. 이때 토양에 잔존하는 대부분의 광물은 석영이며, 일부 백색을 띠는 점토광물들이다.
수분함량
토양의 색깔은 수분함량에 따라서도 달라진다. 수분이 많은 토양은 짙은 색을 나타내고, 건조하면 옅은 색으로 변한다. 수분이 많은 상태에서 검게 보이던 토양도 건조하면 회색 등으로 보이기 때문에 야외에서 토양색을 결정할 때는 적당한 수분함량에서 토양색을 정해야 한다. 일반적으로 토양색은 토양의 수분함량이 포장용수량 조건에 있을 때 정하는 것이 가장 좋다.