토양환경기술사시험자료집 - 토양일반(32)

※ 토양산성화

 

1. 산성토양의 원인

      (1) 무기산의 해리로 인하여 자유수소이온 [H+] 발생 

               Al3+  +   3H2O   →   Al(OH)3   +   3H+

               Fe3+  +   3H2O   →   Fe(OH)3   +  3H+     (철의 가수분해)

      (2) CO2 가 물에 용해되어 H+ 발생

               CO2   +  H2O   →   H2CO3   →   HCO3-   +   H+

      (3) 유기물 분해시 생성된 유기산(초산)의 해리

      (4) 식물뿌리가 양분을 흡수하기 위해 H+ 방출

      (5) 강우에 의한 염기(Ca, Mg, K, Na)의 용탈과 유실

              용탈(Leaching) : 토양 중에 침투한 물에 용해된 가용성 성분이 용액의 상태로

                                        이동하거나 제거되는 현상.

              세탈(Eluviation) : 가용성 성분이 현탁액 또는 콜로이드 상태로 이동.

      (6) 산성비료의 연용(질소, 인산, 칼리)

               NH4+    +    2O2     →     H2O   +   H+ +   H+   +    NO3-↓

               비료              질산화작용                             이동성이 큼

      (7) 산성강하물의 해리

 

2. 산성토양에 있어서 알루미늄의 역할

      (1) 수소이온이 점토표면에 흡착되면 중심이온인 Al을 공격하여 Al3+를 방출시킨다.

      (2) Al3+ 는 물을 OH-와  H+로 분해하여 지속적으로 H+를 생성시켜 토양을 산성화시킨다.        

 

 

3. 한국의 토양산성화의 원인

      (1) 화학비료의 과다한 사용

             질소비료, 인산비료, 칼륨비료  →   질산, 인산, 황산    ⇒   산성화

                                                       (산화)

             Nitrification : NH4+ + 2O2 → H2O + H+ + H+ + NO3-

      (2) 산성비(매연, 배기가스, 오염된 공기 중에서 발생)

              황, 질소, 탄소성분  +  물  →   산성물질   ⇒  산성비(PH 5.6 이하인 강우)

      (3) 나트륨비료 투여

              토양 중 Ca2+가 Na+로 치환  →   Na+는 H+로 쉽게 치환   ⇒   산성화

      (4) 한국의 모재, 기후, 지형

              1) 모재 : 화강암(산성암) SiO2 ≥ 65 % → 온대지역에서 산성모래함량 65% 이상.

              2) 기후 : 습윤대 → 산화환경 (온대지방 : Ca 부족)

              3) 지형 : 산악지 → 급경사 → 강우(1,200mm 강우의 집중)에 의한 염기용탈 용이

 

4. 산성토양이 식물과 미생물에 나쁜 이유

      (1) 식물에 나쁜 이유

              1) H+ 과다시 뿌리에 침투하여 해를 준다.

              2) Al3+, Mn2+ 과다하면 용출되어 작물에 해를 끼친다.

              3) 필수영양소 Mo은 산성에서 용해도가 낮아 식물에 결핍되기 쉽다.

              4) 양분의 유효도가 떨어진다.

      (2) 미생물에 나쁜 이유

              1) 토양미생물의 활성 저하로 유기물의 분해가 늦어지고 토양입단화가 저해된다.

              2) 질소고정균, 균류근의 활동이 약화된다.