토양환경기술사시험자료집 - 토양일반(12)

※ 토양수분의 물리학적, 식물학적 분류

 

1. 토양수분의 물리학적 분류

      (1) 결합수(Combined Water, Bound Water)

              1) 흙입자에 결합되어 있는 물

              2) 결합수는 토양수대에 들어있으며 흡착수에 해당된다.

              3) pF ≥ 7.0  (10,000기압 이상)

              4) 100℃ ~ 110℃ 에서 가열하여도 증발이 불가하다.

              5) 화합물의 성질에 영향을 주며, 식물의 성장에 이용이 불가하다.

      (2) 흡습수(Hydroscopic Water, Hygroscopic Water)

              1) 흙입자표면에 분자력으로 붙어있는 물

              2) 보통 전기로에서 건조한 공기 중에 방치하였을 때 흡수되는 수분

              3) 7.0 ＞pF ≥ 4.5  (31기압)

              4) 100℃ ~ 110℃ 에서 가열하면 수분이 쉽게 제거된다.

              5) 부식토에 많고 식물이 직접적으로 이용이 불가하다.

      (3) 모세관수(Capillary Water)

              1) 모관대에 존재하는 물로서, 

                  모세관현상에 의해서 작은 공극 사이로 상승하여 지하수면 상위의 통기대에 보유된 물

              2) 지하수와 수리적인 연결성을 갖고 대기압보다 낮은 압력의 물

              3) 4.5 ＞pF ≥ 2.54  (1/3기압)

              4) 표면장력과 중력이 평형을 유지하는 가운데 존재하는 수분이다.

              5) 식물성장에 주로 이용되는 수분이다.

      (4) 중력수(Gravitational Water)

              1) 중력에 의하여 유리, 이동, 침투하는 수분으로서, 

                  모관력에 의한 토양의 보수력보다는 중력의 작용이 더 큰 상태에 있는 물

              2) 토양으로서는 잉여의 수분이지만 토양속에서 물질을 용해하는데 큰 역할을 한다.

              3) 2.54 ＞pF

              4) 공극을 메워서 산소의 이동을 방해하며, 식물성장에 이용하기 불리한 수분이다.

              5) 대수층에 모여 지하수원이 된다.

 

      ⊙ 토양수분장력(수분장력, 수분흡인력)

                    1) 토양수분장력(토양이 수분을 보유하는 힘) =  흡착력  +  응집력

                                       흡착력 : 입자와 계면의 물분자간에 작용하는 힘

                                       응집력 : 계면의 물분자와 계면에서 더 먼 곳의 물분자간에 작용하는 힘

                    2) 토양수분포텐셜의 부값이다.

       ⊙ 토양수분포텐셜

                  ΨΤ  =   ΨG   +   ΨP   +   ΨO            (  ΨP  =    ΨS   +   ΨM  )

                     총       중력       압력      삼투                           침수     매트릭

                    1) 단위량의 토양수분이 갖는 에너지.

                    2) 표준압력과 온도하에서 순수한 자유수와 토양수분간의 에너지수준차이.

 

2. 토양수분의 식물학적 분류

      (1) 과잉수분(Excess Water)

               1) 물을 공급한 후, 24시간 동안에 표층토로 빠져나가는 수분

               2) 포장용수량장력 이상의 중력수 즉 자유수가 과잉수분이다.

               3) 과잉수분은 염류를 용탈시켜 토양을 산성화 시키며, 통기를 막아서 질소고정 및 

                   암모니아화를 일으키는 호기성세균의 활성을 저해하므로 식물의 생장에 유해하다.

      (2) 유효수분(Available Water)

               1) 식물이 용이하게 흡수하여 이용할 수 있는 물로서, 

                   포장용수량장력과 영구위조점(위조한계)사이에서 보유되는 수분

               2) 토성이 미세하고 입경이 작을수록 유효수분이 증가한다.

               3) 비료로 사용되는 염류는 삼투압을 증가시켜 유효수분을 감소시킨다.

               4) 유기물은 유효수분을 증가시킨다.

      (3) 무효수분(Unavailable Water)

               1) 영구위조점 이하에서 토양에 보유되어 있는 수분

               2) 흡착수의 전부와 응집수의 일부가 해당된다.

               3) 식물이 사용하지 못한다.