토양보호는 토양 유실을 막고 식물에 적합한 영양과 수분을 유지하도록 하는 일련의 관리 방법을 말한다. 경사지에서는 물의 흐름을 제어하고 땅을 덮어 토양이 흘러내리지 않게 한다. 또한 토양의 화학적 성질과 미량원소·다량원소의 가용성을 이해하여 작물 생육에 유리한 상태를 유지해야 한다.
토양 침식을 방지하는 대표적인 방법으로 등고선 재배를 들 수 있다. 등고선 재배는 경사의 등선에 따라 윤작이나 경작을 하여 물이 빠르게 내려갈 경로를 차단함으로써 토양 유실을 줄이는 방법이다. 반대로 경사를 따라 위아래로 직선으로 재배하는 수직선 재배는 물 흐름을 가속화하여 침식을 유발하므로 토양보호 방법이 아니다.
토양 피복도 중요한 보호 수단이다. 초지 조성 등으로 표토를 풀이나 식물로 덮으면 빗물에 의한 표토 유실을 줄이고 토양 구조를 보호한다. 또한 작부체계를 합리적으로 구성하여 작물의 뿌리와 잔사로 땅을 안정시키는 것도 침식 방지에 유효하다.
토양의 화학적 상태는 작물 영양에 직접 영향을 준다. 산성 토양에서는 수소 이온의 과다로 칼슘과 마그네슘 등의 양이온과 인의 가용도가 감소하여 결핍이 발생하기 쉽다. 반면 망간은 산성에서 이온 형태로 용출되어 가용도가 증가하므로 과잉 피해를 일으킬 수 있다.
뿌리의 영양 흡수는 호흡에 의한 에너지 공급에 의존한다. 토양 중 산소가 부족하거나 이산화탄소 농도가 높아 뿌리 호흡이 저해되면 에너지를 많이 소모하는 칼륨의 흡수가 가장 먼저 곤란해진다. 질소와 인도 영향을 받지만 칼륨의 민감도가 특히 높다.
토양 수분은 여러 형태로 존재하며, 식물이 실제로 이용할 수 있는 물은 모관수이다. 중력수는 빠져나가고 흡습수·결합수는 너무 단단히 결합되어 식물이 이용할 수 없으므로, 관수나 배수 관리 시 모관수의 상태를 고려해야 한다.
비료 선택은 토양 pH와 대상 영양소의 성질을 고려하여야 한다. 산성토양에는 알칼리성 성질을 지닌 비료를 사용하여 토양을 개선하는 것이 바람직하며, 재료에서는 용성인비가 산성토양에 알맞은 예로 제시된다.
예제
문제 유형에서 수직선 재배를 토양보호 방법으로 제시하면 오답으로 판별해야 한다. 수직선 재배는 경사면에서 물 흐름을 가속하여 침식을 촉진하므로 등고선 재배나 초지 조성, 합리적 작부체계와 구분하여야 한다.
산성토양에서 부족하기 쉬운 원소로 칼슘·마그네슘·인을 고르면 정답이 된다. 망간은 산성에서 가용도가 증가하므로 결핍이 아닌 과잉 우려를 설명하는 선지는 오답으로 판단한다.
대표 기출 3문항
토양중에 산소가 부족하고 CO2 농도가 높을 때 가장 흡수가 곤란한 성분은?
N
P
K
Ca
정답과 해설 보기
정답 ③ · 토양 내 산소가 부족하고 이산화탄소 농도가 높은 조건에서는 뿌리의 호흡 작용이 저해되어 양분 흡수 능력이 전반적으로 떨어집니다. 특히 칼륨(K)은 능동수용체를 통해 에너지(ATP)를 소비하며 흡수되는 양분이기 때문에, 뿌리 호흡 저하로 인한 에너지 부족 상태에서 가장 흡수가 곤란해지는 성분입니다.
칼륨은 능동수용체를 통한 에너지 소모 흡수이므로 호흡 저해 시 가장 먼저 흡수가 곤란해진다.
작물생육에 영양원이 되는 무기성분 중 미량원소로만 묶여진 것은?
철, 망간, 붕소
칼슘, 마그네슘, 붕소
몰리브덴, 인, 칼슘
질소, 망간, 붕소
정답과 해설 보기
정답 ① · 작물 생육에 필수적인 무기 성분 중에서 식물체에 다량으로 필요로 하는 다량 원소는 탄소(C), 수소(H), 산소(O), 질소(N), 인(P), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 유황(S) 등이 있습니다. 반면 철(Fe), 망간(Mn), 붕소(B), 아연(Zn), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 염소(Cl) 등은 미량 원소로 분류됩니다.
철, 망간, 붕소는 모두 식물 생육에 필요한 미량원소에 해당한다.
토양보호 방법 중 옳지 않은 것은?
등고선 재배
합리적 작부체계
초지 조성
수직선 재배
정답과 해설 보기
정답 ④ · 토양보호 방법에 해당하지 않는 재배 방식을 찾는 문제이다. 등고선 재배는 경사지를 따라 골을 만들어 유수의 흐름을 막아 침식을 방지하고, 합리적 작부체계와 초지 조성 역시 지표 피복을 유지하여 침식을 줄이는 유효한 방법이다.
수직선 재배는 토양 침식 방지를 위한 등고선 재배나 작부체계, 초지 조성 같은 토양보호 방법이 아니다.