토양 수분 장력(Soil Water Tension)

 
'영구 위조점 (Permanent Wilting Point, PWP)'

 

토양의 수분 장력은 '음의 값(-)'으로 표현되며, 절대값(MPa, bar 등)이 클수록 물이 토양 입자에 더 강하게 붙잡혀 있어 건조함을 의미한다.

Pa(파스칼)는 토양 입자가 물을 얼마나 강하게 붙잡고 있는지를 나타내는 압력 단위다.
식물 뿌리가 토양에서 물을 흡수하기 위해 극복해야 하는 힘을 측정한다.
토양 입자가 물을 붙잡는 힘인 수분 장력(Tension) 또는 '수분 포텐셜(Potential)'의 크기다.
Pa값이 0에 가까울수록 (압력 절대값이 작을수록), 흙이 물을 약하게 붙잡고 있어 식물이 물을 흡수하기 쉽다 (젖은 상태).
Pa 값이 커질수록 (압력 절대값이 클수록), 흙이 물을 강하게 붙잡고 있어 식물이 물을 흡수하기 어렵다 (건조한 상태).
Pa는 '흙의 종류(토성)'와 관계없이 식물이 느끼는 수분 스트레스의 정도를 나타내는 객관적인 지표다.(예: -1.5 MPa는 어떤 흙이든 영구 위조점 PWP에 해당한다.

반면 토양의 '수분 함량(%)'은 흙의 종류(토성, 즉 모래, 미사, 점토의 비율)에 따라 크게 달라진다.

 

1 bar = 1Pa = 100 kPa = 0.1 MPa
 

토양 상태	토양 수분 장력 (bar)	식물의 물 이용 가능성
포화 상태 (과습)	0 bar(0MPa)	물이 중력에 의해 배수됨
포장 용수량 (최적)	-0.1 bar ~ -0.33 bar(0.033MPa)	식물이 쉽게 이용할 수 있는 상태
시작 위조점 (스트레스)	-1 bar ~ -5 bar(0.5MPa)	식물에 건조 스트레스 시작
영구 위조점 (PWP)	-15 bar(1.5MPa)	식물이 더 이상 물을 흡수할 수 없어 시들어 죽는 시점

 
 

손으로 쥔 흙의 상태	토양 수분 장력 (bar)	수분 이용 가능성	토양학적 설명
꽉 쥐어도 물기가 나오지 않고, 살짝 건드리면 쉽게 무너짐	-1 bar ~ -10 bar	중간 스트레스 (식물 성장이 느려지기 시작)	쉽게 부서지는 덩어리
꽉 쥐면 물이 배어나오고, 형태가 잘 유지됨	-0.1 bar ~ -0.33 bar	최적 (포장 용수량 근처)	부드러운 공 모양 유지
꽉 쥐었을 때 거의 감촉이 없음	-15 bar 이상	최소 (영구 위조점 근처)	건조한 가루

 

 

토양속 수분 비율

수분 비율 %의 의미
토양 속 수분 비율(%)은 토양 내에 실제로 물이 얼마나 많이 포함되어 있는지를 나타내는 양적 지표다.
주로 무게 기준(중량 수분율)이나 부피 기준(부피 수분율)으로 측정한다. 토양 샘플 내 물의 양을 나타낸다.
중량 수분율 = '물 무게' / '건조토 무게' * 100
부피 수분율 = '물 부피' / '전체 흙 부피' * 100
% 값이 높을수록 토양 내에 물이 많다 (젖은 상태).
% 값이 낮을수록 토양 내에 물이 적다 (건조한 상태)
% 값은 '흙의 종류(토성)'에 따라 크게 달라진다. 예를 들어, 점토질 흙은 모래질 흙보다 같은 MPa값(같은 스트레스 수준)에서 훨씬 더 높은 수분 비율(%)을 가질 수 있다. 이는 점토가 표면적이 넓어 물을 더 많이 붙잡을 수 있기 때문이다.

 

 

 

기타2

https://youtu.be/JlHTohwGhsE?si=MPF40LZ-fMsMwg-4