토양 경화와 유기물 영향

 

'떼알구조' 떼알구조 생성 요인에는 미생물, 유기물, 화확적 응집, 동물들이 있다. 떼알구조간에 결합은 포도송이 같은 구조를 만들고, 그 사이에는 '크고 연속적인 공극(대공극)'이 생기므로, 토양은 밀도가 낮아지고 공기 순환과 물 빠짐이 원활해져 딱딱하게 굳는 것을 방지하고 부드러움을 유지. 떼알 구조가 형성되면 외부 압력(예: 농기계)이 가해져도 단일 입자일 때보다 압력을 분산시키는 능력이 커져 압밀(Compaction)에 강해진다.

'EDL(Electric Double Layer, 전기 이중층) https://infos.tistory.com/7149': 토양 입자 주변에는 입자 표면의 음전하를 상쇄시키기 위해 양이온이 모여 얇은 층을 형성한 것. 표면에 이온인 다가 이온일 수록 강한 인력으로 점토 표면에 밀착하여 EDL이 압축되고 얇아진다. 이 상태에서는 점토 입자끼리 가까이 다가갈 수 있어 서로 '응집(뭉침)'이 잘 일어난다. 그렇지 못한 경우 EDL을 확장시키고 두껍게 만들어 EDL이 두꺼워지고 겹치게 되면, 인접한 점토 입자들 사이에 '강한 정전기적 반발력(척력)'이 발생하게 되면 점토 입자들을 서로 멀리 밀어내어 '분산(Dispersion)'시킨다.

 

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D5b08요약 '토양 경화와 유기물 영향 https://infos.tistory.com/7151' 보습 향상으로 모세관력 발생 지연, 토양 속 동물 증가로 떼알 구조 형성을 증가시키고 접착력이 향상 된다. 그로인하여 대공극 증가와 통기성 향상. 그외 CEC향상으로 EDL압축(다가 이온 등) 향상으로 응집력 향상.

 

 

모세관력 발생 지연

유기물 자체는 스펀지처럼 많은 물을 흡수하고 저장하는 능력이 뛰어나다(보수력 증대).

토양 내 유기물이 많으면, 흙이 완전히 메마르는 것을 막아준다. 이로 인해 '건조 시 발생하는 강한 모세관력(표면장력에 의한 인력)'의 작용을 약화시켜 건조 경화를 막아준다.

 

 

유기물 미생물의 물리적 영향

'떼알구조에 유기물의 물리적 영향 https://infos.tistory.com/7152' 유기물을 먹고 자라는 미생물(특히 곰팡이와 박테리아)이 분비하는 '끈끈한 점액질(다당류)'은 미세한 흙 입자(점토, 실트)들을 서로 접착시켜 흙 입자들을 포도송이처럼 끈끈하게 감싸고 '안정적이고 구형에 가까운 알갱이(떼알 구조)'를 형성한다. 지렁이 등의 토양 동물은 토양 속을 이동하며 굴을 파고, 이 굴 자체가 대공극을 형성하여 떼알 구조 사이의 연속적인 통로 역할을 한다. 균근균은 토양에 균사를 뻗어 점토 입자들을 엮고, '글로말린(Glomalin)'이라는 끈적한 물질을 분비하여 떼알 구조의 안정성을 크게 높인다

'떼알구조' 떼알구조 생성 요인에는 미생물, 유기물, 화확적 응집, 동물들이 있다. 떼알구조간에 결합은 포도송이 같은 구조를 만들고, 그 사이에는 '크고 연속적인 공극(대공극)'이 생기므로, 토양은 밀도가 낮아지고 공기 순환과 물 빠짐이 원활해져 딱딱하게 굳는 것을 방지하고 부드러움을 유지. 떼알 구조가 형성되면 외부 압력(예: 농기계)이 가해져도 단일 입자일 때보다 압력을 분산시키는 능력이 커져 압밀(Compaction)에 강해진다.

유기물로 인한 주요 변화 흐름

유기물 공급 -> CEC향상 -> 다가 이온(EDL압축) -> 떼알 구조 형성 -> 대공극 증가 -> 통기성 향상

 

유기물 증가: 토양에 유기물(부식)이 증가하면 토양 입자가 띠는 음전하(CEC)가 증가한다.
Ca^2+흡착: 증가한 CEC에 Ca^2+와 같은 다가 이온이 우선적으로, 그리고 강하게 흡착된다.
EDL 압축: Ca^2+는 강력한 2가 전하로 인해 입자 주변의 '전기 이중층(EDL)'을 얇고 압축된 상태로 유지한다.

응집력 우세: EDL이 압축되면 입자들 간의 '척력(반발력)'이 최소화되고, Ca^2+가 다리(Bridge) 역할을 하여 입자들을 강하게 끌어당기는 '응집력(인력)'이 우세해진다.
떼알 구조 형성: 이 응집력 덕분에 흙 입자들은 물에 잘 부서지지 않는 '안정적인 알갱이 뭉치(떼알 구조)'를 형성한다.

대공극 발생: 떼알 구조를 가진 알갱이들이 서로 쌓이면서, 알갱이와 알갱이 사이에 '크고 연속적인 빈 공간(대공극, Macropore)'이 형성된다.
통기성 향상: 이 대공극은 토양 속 공기(산소) 순환을 위한 주된 통로가 되므로, 토양의 통기성이 획기적으로 향상된다.

 

 

흙입자와 유기물 복합체 연결고리 역할을 보조

흡착된 Ca^2+가 흙 입자-유기물 복합체 사이의 연결고리 역할을 보조하여 떼알 구조의 안정성을 더욱 강화한다.