개념 한 쪽
논과 밭의 토양 관리는 토양의 물리적·화학적 성질을 이해하는 데서 출발한다. 토양 교질은 입자의 표면적을 키워 양이온을 붙잡는 역할을 하며, 이로 인해 양이온치환용량(CEC)과 양분 보유 능력이 결정된다. 염기포화도와 pH 계산은 토양의 양이온 구성과 산도 상태를 판단하는 기본 도구가 된다.
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출제기준 단원 「논토양과 밭토양」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 연작장해 원인 판별 | 1 | 연작장해의 원인과 유효 미생물의 역할을 가려내기 |
| 토양 입단 형성 방법 판단 | 1 | 입단 형성에 도움이 되는 처리와 해로운 이온을 구별하기 |
| 교질·CEC·염기포화도 계산 · 정의 | 1 | 교질의 성질과 CEC·염기포화도·pH 계산 원리 적용하기 |
토양 교질은 토양 입자가 매우 작아져 표면적이 넓어진 상태를 말한다. 교질은 주로 음전하를 띠기 때문에 양이온을 흡착하여 보유하는 성질을 지닌다. 점토와 부식질이 교질을 형성하는 주요 성분이므로 이들이 많을수록 토양의 교질화 정도는 커진다.
양이온치환용량(CEC)은 토양이 양이온을 얼마나 잘 붙잡아 두는지를 나타내는 지표이다. 교질이 많을수록 CEC가 커지며, CEC가 크면 비료로 준 영양분이 쉽게 씻겨 나가지 않고 오래 지속되는 효과가 있다. 또한 CEC가 크면 토양의 완충능력도 커져 산도나 영양 변화에 대한 저항성이 증가한다.
염기포화도는 토양 입자가 흡착하고 있는 양이온 중 염기성 양이온(칼슘, 마그네슘, 칼륨, 나트륨 등)이 차지하는 비율을 의미한다. 계산식은 염기성 양이온 총량을 양이온 총량(=CEC)으로 나눈 뒤 100을 곱하는 방식이다. H+와 같은 산성 양이온은 염기성 양이온 합계에서 제외한다.
토양의 pH는 수소이온 농도의 음의 상용로그로 정의된다. [H+]가 10의 거듭제곱 형태로 주어지면 로그 성질을 이용해 간단히 pH를 계산할 수 있다. pH와 염기포화도, CEC는 함께 고려하여 토양의 비옥도와 보수성, 양분 가용성을 판단해야 한다.
토양 구조 관리는 물리적 입단 형성과 관련되며, 석회 시용으로 Ca2+를 공급하거나 콩과작물 재배로 뿌리 분비물을 이용하는 방법 등이 입단 형성에 도움을 준다. 반대로 Na+ 첨가는 입단을 파괴하고 토양 경화를 유발하므로 피해야 한다.
예1 — 염기포화도 계산 예시: Ca2+, K+, Mg2+, Na+, H+의 각각의 양이 합쳐서 양이온 총량 10me/100g이고, 염기성 양이온(Ca2+, K+, Mg2+, Na+)의 합이 8me/100g이면 염기포화도는 (8 ÷ 10) × 100 = 80%로 계산한다.
예2 — pH 계산 예시: 토양용액의 수소이온 농도가 0.001M(=10⁻³ M)일 때 pH는 pH = -log[H+] 이므로 pH = -log(10⁻³) = 3이 된다.
연작장해에 의하여 일어나는 기지현상의 원인이 아닌것은?
정답 ② · 문제는 연작장해(계속 같은 작물 재배 시 발생하는 생산성 저하)의 원인으로 해당하지 않는 항목을 찾는 것이다. 연작장해의 원인으로는 토양 물리성 악화, 특정 영양분의 소모, 그리고 뿌리 분비물 등에 의해 유독물질 축적이 포함되며, 유효한 미생물은 보통 감소하거나 불균형이 생겨 문제가 된다.
연작장해는 토양 물성 악화, 양분 수탈, 유독물질 축적 등이 원인이 되며, 유익균인 유효 미생물은 감소하므로 증가하는 것은 원인이 아니다.
경작하는 과정에서 토양 입단을 형성. 발달시키려 할 때의 방법이 아닌 것은?
정답 ② · 문제는 토양 입단을 형성·발달시키려 할 때 부적절한 방법을 고르라고 묻고 있다. 토양 입단 안정성은 칼슘과 같은 다가 양이온에 의해 촉진되며, 석회 투입·콩과작물 재배·토양 피복 등은 입단 형성에 도움이 된다.
토양 입단 형성을 위해서는 양이온 교환 용량을 높여야 하므로, 입단 파괴 및 토양 경화를 유발하는 Na+ 첨가는 방법이 될 수 없습니다.
다음 중 논 토양교질의 개념과 작용이 올바르게 설명된 것은?
정답 ② · 문제는 논 토양에서 교질의 개념과 작용에 대한 올바른 설명을 찾는 것이다. 토양교질은 음전하를 띠어 양이온을 흡착하는 성질을 가지며 점토와 부식질이 많을수록 교질화가 증가한다.
토양 교질은 음이온을 띠며, 점토나 부식질이 많을수록 교질화가 증대된다.
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