개념 한 쪽
토양수분은 토양 입자와 결합한 물의 상태와 식물 이용 가능성을 판단하는 핵심 개념이다. pF라는 지표로 토양수분력을 나타내며, 이 값에 따라 중력수, 모관수(유효수), 위탁수 등으로 구분된다. 시험에서는 pF 값의 구간과 토양 구성비, 경량재 특성 등 토양 수분과 관련된 기본 사실을 묻는 문제가 자주 출제된다.
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출제기준 단원 「토양수분」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 모관수(pF 범위) 판단 | 1 | 모관수가 식물이 이용 가능한 pF 구간인지를 판별하는 능력 |
| 토양 3상 구성비 암기 | 1 | 고상·액상·기상 비율을 묻는 기본 암기형 문항 |
| 경량재 특성 판별 | 1 | 경량재별 보습성·완충능력 등 특성 구분 능력 |
토양수분력(pF)은 토양이 물을 붙잡는 힘의 크기를 로그 척도로 나타낸 값이다. pF 값이 낮을수록 물이 느슨하게 결합되어 식물이 흡수하기 쉬운 상태를 뜻하고, pF 값이 높을수록 물이 강하게 결합되어 식물이 흡수하기 어렵다. pF 구간은 중력수, 모관수, 위탁수 등으로 구분되어 각 상태의 수분 이용 가능성을 판단하는 기준이 된다.
모관수는 식물이 뿌리 압력으로 흡수하여 이용할 수 있는 유효수분을 의미한다. 제시된 자료에서는 모관수의 pF 범위로 2.7에서 4.2 또는 2.7에서 4.5의 표기가 있으므로, 문제 지문에 따른 범위를 정확히 확인하여 판단해야 한다. 위탁수는 pF 4.5 이상으로 식물이 흡수하기 매우 어려운 상태로 설명되어 있으므로, pF 경계값을 구분하여 적용해야 한다.
토양은 고상(고체), 액상(물), 기상(공기)의 3상으로 구성된다. 이상적인 구성비는 고상 50%, 액상 25%, 기상 25%로 제시되어 있으며, 이 비율은 식물의 뿌리 고정과 호흡, 수분 공급을 균형 있게 지원하는 표준으로 설명되어 있다. 시험에서는 3상 비율을 묻는 단순 암기형 문항이 출제될 수 있다.
경량재 토양의 특성도 토양수분과 관련하여 자주 등장한다. 예컨대 퍼라이트는 무기질 인공 경량재로서 배수·통기성이 우수하지만 양분을 붙잡아 두는 완충 능력은 거의 없다고 설명되어 있다. 다른 경량재(버미큐라이트, 피트, 하이드로볼 등)는 재료 특성에 따라 보습성·영양 보유성·무균성 여부가 다르므로 각각의 특성을 구분하여 이해해야 한다.
문제 유형 예: 모관수의 pF 범위를 묻는 문제에서는 자료의 주장을 근거로 '유효수의 pF 범위가 2.7~4.2(혹은 2.7~4.5로 지문에 따라 표시)'임을 기억하고 보기와 대조하여 정답을 고른다. 또 다른 예로 경량재에 대한 설명에서 퍼라이트가 양분 보유력이 거의 없다는 점을 이용해 틀린 설명을 찾는다. 토양 3상 비율 문제는 '50-25-25'를 암기한 뒤 선택지를 소거하여 해결한다.
다음 경량재 토양에 대한 설명 중 틀리는 것은?
정답 ② · 퍼어라이트(Perlite)는 규산질 화산암을 고온에서 팽창시켜 만든 가벼운 인공 경량재로 배수성과 통기성이 매우 우수합니다. 하지만 퍼어라이트 자체는 무기질로 이루어져 양분을 보유하는 능력(CEC)이 거의 없어 토양에 대한 영양적 완충 능력은 부족한 편입니다.
퍼어라이트는 무기질 인공 경량재로 양분 보유력(완충 능력)이 거의 없다.
일반적으로 식물의 생육에 유효한 수분인 모관수(毛管水)의 pF 범위는?
정답 ③ · 식물이 토양에서 흡수하여 생육에 유효하게 이용할 수 있는 수분은 모관수(毛管水) 형태로 존재합니다. 토양수분장력 pF 2.7~4.5 범위 내의 모관수가 중력에 의해 배수되지 않고 토양 입자 간의 모관현상에 의해 유지되며 식물 뿌리에 의해 쉽게 흡수될 수 있는 유효수분 구간에 해당합니다.
식물 생육에 유효한 모관수의 pF 범위는 2.7~4.5이다.
식물이 자라는 토양은 고상(固相), 액상(液相), 기상(氣相)의 3상으로 구성되어 있는데, 이들 각각의 이상적인 구성비는 몇 %가 적합한가?
정답 ② · 식물이 생장하는 데 가장 이상적인 토양의 3상 분포 비율을 묻는 문제입니다. 식물의 뿌리가 튼튼히 고정되고 양수분을 저장하는 고상(土粒, 고상)은 약 50%, 물을 머금고 배수 조절을 담당하는 수분(액상)은 약 25%, 뿌리의 호흡과 미생물 활동에 필요한 공기(기상)가 약 25%를 차지하는 상태를 이상적인 식생 기반 토양의 표준으로 봅니다.
이상적인 토양 구성비는 고상 50%, 액상 25%, 기상 25%이다.
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