토양의 EC(Electrical Conductivity, 전기전도도)

토양 EC(Electrical Conductivity) 전기전도

토양의 EC(Electrical Conductivity, 전기전도도)

염류, 염분;

작물별Ec영향기준값;
EC와 미생물(촉진성,부패성) 밀도;
EC와 기온,계절;
염류장해;
psu(practical salinity unit, 실용염분단위);
EC 양분 종류;

아레니우스의 정의(산 염기 반응) 소금(NaCl)과 물(H2O) 두 물질은 중성이며 부도체다, 수용액이 되면 Na+, Cl-가 되어 전기가 통할 수 있게 된다.

pH와 Ec(염도,염류);

 

토양의 EC(Electrical Conductivity)

양분 농도를 파악하는 데 활용. 토양의 염류농도 혹은 토양 내 비료농도를 참고하기 위해 사용된다.
토양에 전기가 통하는 정도를 기준으로 측정하는 것으로 순수한 물인 경우에는 전기가 잘 통하지 않은 원리를 이용한다.
전기가 잘 통하는 정도를 나타낸다. 흙에 전기를 흐르게 했을 때 잘 통할 경우 전기전도도가 높다.

비료는 중성(분자상태)이다. 흙에 들어가서 물에 녹으면 각각 양이온과 음이온으로 분리된다. 이런 이온들은 전기적인 상태에 놓이기 때문에 흙에서 전기가 잘 통하게 만든다. (연관 '염류장해')

순수한 증류수는 전기전도도가 0으로 전기가 통하지 않는다. 소금(Nacl)을 넣으면 양이온(Na+)과 음이온(cl-)로 분리되어 전기가 잘 통하게 된다.

이온들은 물을 끌어당긴다. 뿌리의 세포액까지 빼앗아간다. '염류장해'

염류 농도가 높아지면 토양의 삼투압이 상승하여 작물의 수분 흡수가 어려워진다.

 

EC값에 영향 요소

용액 중의 농도에 비례
전기가 흐르는 접촉면적
측정하는 전극 간의 거리
온도 등에 의해 변동된다. 온도가 높아지면 이온의 이동이 활발해져 EC 값이 상승할 수 있다. 양분별 이온화 온도;
때문에 접촉면적을 1㎠, 두 전극 간의 거리 1㎝로 해서 측정한다. 측정 단위는 dS/m 많이 사용한다.

칼슘(Ca²⁺), 마그네슘(Mg²⁺), 나트륨(Na⁺) 등의 양이온과,  염소(Cl⁻), 황산(SO₄²⁻), 질산(NO₃⁻) 등의 음이온은 토양의 EC에 큰 영향을 미친다. 특히 2가 이온(Ca²⁺, Mg²⁺)은 1가 양이온(Na⁺)보다 EC에 더 큰 영향을 미친다.
염소(Cl⁻) 이온은 염류 집적에 의한 물리화학적 토양 질 저하와 식물의 독성 발현에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

점토질 토양은 보통 모래질 토양보다 높은 EC 값을 가질 수 있다.

유기물이 많이 함유된 토양은 일반적으로 EC 값이 낮을 수 있다.

수분이 많은 토양은 전해질이 더 잘 용해되기 때문에 EC 값이 높아질 수 있다.
채취한 흙에 깨끗한 물을 1:1 비율로 섞어 측정.

토양의 pH 값은 이온의 가용성에 영향을 미쳐 EC 값에도 영향을 줄 수 있다.

 

Ec값 Ex: 최적 0.2미만, 상 0.2∼1.0, 중 1.0∼1.5, 하(불량) 1.5 이상
작물별 Ec영향 참고: 작물별Ec영향기준값;

 

전기전도도(EC) 단위

일반적으로 사용되는 전기전도도 단위.
μS/cm = 마이크로지멘스 퍼 센티멘터
dS/m = 데시지멘스 퍼 메터

0.5mS/cm = 500μS/cm = 0.5dS/m

값에 따라 μ가 1/1000을 뜻하는 m(밀리)로 표시되거나 cm가 m(미터)로 표시 되기도 한다.

1 S (지멘스) = 10 dS(데시지멘스) = 1000 mS(밀리지멘스) = 1000000 μS(마이크로지멘스)
1 m(메터) = 10 dm(데시메터) = 100cm(센티메터)

예) 1000uS/cm = 1mS/cm = 0.01dS/cm = 0.01dS/0.01m = 1dS/m = 100mS/m
 <참조>
 1 dS/m = 1mS/cm (millisiemen/centimeter)
= 1000 μS/cm (microsiemen/centimeter)
= 1mmho/cm (millimho/centimeter)
= 640mg/L (milligram/litre)
= 640ppm
EC로부터 TDS 추정
TDS (Total Dissolved Solids, 총용존고형물): 물 속에 녹아있는 (칼슘이온, 마그네슘이온 등의 미네랄 무기물질등의 성분) 고형물의 총량을 나타내는 것이다.
일반적으로 쾌적한 음료수에는 TDS가 20 ~ 200mg/L정도 함유되어 있다.
EC w 와 TDS 사이의 수학적 관계를 반영하여 물의 EC 측정값 의하여 TDS를 추정할 수 있다.
일반적으로 물에서 TDS는 1 리터당 밀리그램 (mg)으로 EC의 약 640 배에 해당한다.
TDS (in mg/L) = EC w (in dS/m) × 640
일반 적인 경우 계수640를 적용하나, 혼합된 물의 경우 계수735, EC가 5dS/m를 초과하는 농축 용액의 경우
계수800를 적용하여 추정한다.
<참조>
mg/L : milligrams per liter
meq/L : milliequivalents per liter
ppm : parts per million
dS/m : deciSiemens per meter
µS/cm : microSiemens per centimeter
mmho/cm : millimhos per centimeter
TDS : total dissolved solids