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토양학22

토양수분(9) 작물의 물이용효율물이용효율은 작물의 재배기간 동안 소요되는 물의 양과 작물생산량과의 관계를 나타내는 지표이다. 가능한 한 적은 양의 물을 이용하여 작물을 최대로 생산할 수 있어야 한다. 특히, 강수량이 적은 기후지대나 관개를 통하여 물을 공급해야 하는 농업에서는 작물의 물이용효율이 매우 중요하다. 물이용효율이 낮다는 것은 결국 작물 수량의 감소를 의미하고, 또한 관개에 드는 비용이 농업생산비용의 증가로 이어진다. 따라서, 어떤 형태의 농업이든지 작물의 재배와 관련된 여러 요인을 고려하여 효율적인 물의 이용이 이루어지도록 해야 한다. 작물의 생장에 드는 물의 양은 실제로 식물의 조직 내에 흡수 잔류 되는 물의 양보다 훨씬 많다. 매우 많은 양의 물이 토양 표면에서의 증발과 식물 잎에서의 증산을 통하여 손실.. 2025. 2. 23.
토양수분(8) 식물 뿌리의 물 흡수 기작식물의 뿌리 내로 물을 흡수하는 체계는 증산율에 따라 두 가지로 나뉠 수 있다. 증산율이 낮은 경우, 즉 식물의 물 요구량이 상대적으로 적은 경우에는 삼투압 또는 능동적인 흡수가 일어나고, 반대로 증산에 의하여 물의 손실이 심하고 식물의 물 요구량이 많은 경우에는 집단 흐름 또는 수동적인 흡수가 일어난다. 일반적으로 식물이 이용하는 물의 90% 이상은 수동적으로 흡수된다. 능동적 흡수증산작용이 활발하지 않은 경우에는 물관의 용질 농도가 상당히 높아지며, 따라서 뿌리조직 내의 수분퍼텐셜이 토양의 수분퍼텐셜보다 낮아진다. 따라서, 토양 중의 물이 수분퍼텐셜의 차이에 따라 뿌리 내로 흡수될 수 있다. 그리고 특히 염류가 집적된 토양의 경우 염류의 농도에 따라 수분퍼텐셜이 크게 낮아진다.. 2025. 2. 22.
토양수분(7) 불포화상태에서의 물의 흐름토양은 대부분 불포화 상태에 있으며, 따라서 전체 공극 중에서 일부분만이 물로 채워져 있다. 포화상태에서의 물의 이동에 비하여 불포화 상태에서의 물의 이동은 매우 느리다. 그러나 토양 내에서 식물을 포함한 여러 생물이 필요로 하는 물을 공급해 주는 데 있어서 중요한 역할을 한다. 토양 중에서는 수분함량의 평형을 유지할 수 있도록 항상 수분함량이 많은 곳으로부터 수분함량이 적은 곳으로 물이 지속해서 이동한다. 불포화 상태에서의 수분이동은 대공극이 아니라 모세관공극이나 토양입자의 표면에 흡착된 수분층을 따라 일어난다. 불포화 상태에서의 물의 이동은 대기압 아래에서 일어나기 때문에 압력퍼텐셜은 토양 전체에서 0이며 물의 이동에 영향을 끼치지 못한다. 따라서, 매트릭퍼텐셜과 중력퍼텐셜이.. 2025. 2. 22.
토양수분(6) 토양수분의 이동토양수분은 주로 강수와 관개를 통하여 유입되며, 일부가 지하수로부터 공급되기도 한다. 토양 표면에 공급된 수분은 침투 과정을 통하여 토양층 내로 이동하고, 침투하지 못한 수분은 지표면을 따라 유거된다. 침투한 수분은 식물의 잎을 통한 증산, 토양 표면을 통한 증발, 내부 유출, 투수 등의 과정을 통하여 유실되고, 나머지는 일정 기간 토양에 저장된다. 토양층 내로 침투한 수분이 상부 토층에서 수평 방향으로 이동하는 것을 내부 유출이라 하고, 중력작용에 의하여 토양층을 통해 아래쪽으로 이동하는 현상을 투수라고 한다. 토양 내에서의 수분이동은 수분퍼텐셜의 차이에 의하여 일어나며, 물은 수분퍼텐셜이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동한다. 여기에서 말하는 수분퍼텐셜은 중력퍼텐셜, 매트릭퍼텐셜, 삼투퍼텐.. 2025. 2. 8.
토양수분(5) 유효수분유효수분은 식물이 이용할 수 있는 물로서 식물이 물을 흡수하는 힘보다 약한 힘으로 토양에 저장되어 있는 물을 말한다. 식물이 흡수할 수 있는 토양수분은 포장용수량(-0.033MPa)과 위조점(-1.5MPa) 사이의 수분이다. 퍼텐셜이 -1.5MPa 이하인 수분은 토양에 너무 강하게 흡착되어 있기 때문에 식물이 흡수, 이용할 수 없다. 또한, -0.033MPa보다 약하게 흡착된 물은 토양에 과잉 상태로 존재하는 물인데, 관개나 비가 온 후에 일시적으로 토양에 존재하며 중력에 의하여 쉽게 제거될 수 있는 물이기 때문에 식물이 흡수 이용할 수 있는 물로 보지 않는다. 유효수분의 함량은 고운 토성의 식토보다 모래, 미사 및 점토가 적절하게 혼합된 양토ㆍ미사질 양토ㆍ식양토 등에서 많다. 식토의 경우 포장용.. 2025. 2. 8.
토양수분(4) 토양수분퍼텐셜의 표시 및 측정토양수분의 에너지 즉 퍼텐셜은 물의 단위질량, 단위부피 또는 단위 무게를 중심으로 나타낼 수 있다. 물의 퍼텐셜을 단위부피당 에너지로 나타낼 경우 퍼텐셜의 단위는 압력으로 나타나며 이 단위가 국제 표준단위로 사용되고 있다. 수분퍼텐셜을 측정함으로써 토양 내에서 물의 이동 방향, 식물이 물을 흡수할 수 있는지의 여부, 관개 시기와 관개량 등을 평가하는 데 필요한 정보를 얻을 수 있다. 일반적으로 대부분의 토양은 불포화 상태로 존재하며, 이러한 토양조건에서는 앞에서 설명한 바와 같이 총수분퍼텐셜은 주로 매트릭퍼텐셜에 의해 결정된다. 특히, 식물의 물 흡수 측면에서도 일반적으로 매트릭퍼텐셜만 고려하면 된다. 식물은 뿌리 근처에 존재하는 물을 흡수하므로 뿌리 내부와 뿌리 근처 토양의.. 2025. 2. 5.