개념 한 쪽
개간지와 사구지에서는 토양의 염분과 공기 성분, 무기성분의 흡수 현상이 작물 생육에 큰 영향을 준다. 작물별 내염성 차이와 비료의 토양 내 분해 경로, 주요 원소의 생리적 역할을 이해해야 토양 관리와 시비 판단을 올바르게 할 수 있다.
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출제기준 단원 「개간지와 사구지」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 비료의 토양 내 분해 경로 식별 | 1 | 석회질소의 토양 내 분해 과정을 순서로 고르는 능력 |
| 수중 재배 환경과 천연공급량 판단 | 1 | 논벼의 무비료 재배 시 수량 유지 원인을 묻는 이해 |
| 토양 가스와 영양 흡수 영향 판정 | 1 | 토양 CO2 증가가 무기염 흡수에 미치는 효과를 가리는 능력 |
토양의 염분(염분함량)은 작물 생육에 직접적인 스트레스를 주며 작물마다 내염성 차이가 크다. 유채, 보리, 벼, 사탕무 등은 내염성이 강한 편이고 고구마, 가지, 레몬 등은 내염성이 약한 편이라고 설명되어 있으므로, 문제에서는 작물군의 내염성 등급을 비교하여 정답을 고른다.
비료는 토양에서 화학적으로 변형되어 식물이 흡수 가능한 형태로 전환된다. 석회질소는 토양 수분과 이산화탄소와 반응해 시안아미드화석계를 거쳐 요소로 분해되고 최종적으로 암모늄 이온과 탄산칼슘으로 분해된다는 설명이 있다. 비료별로 토양 내 분해 경로가 다르므로 분해 경로를 묻는 문제가 출제될 수 있다.
칼륨(K)은 식물의 생리적 조절 기능을 담당하는 핵심 원소이다. 기공의 개폐 조절과 여러 효소 활성에 관여하므로 '조절자' 역할이 강조된다. 또한 칼륨은 양이온 흡수에 에너지를 많이 소모하므로 토양 내 산소가 부족하면 뿌리 호흡이 저해되어 칼륨 흡수가 특히 곤란해진다.
토양 환경의 가스 성분도 작물에 영향을 준다. 토양 내 CO2 농도가 높아지면 토양의 산성화가 진행되고 뿌리 생장이 저해되며 무기염 흡수가 감소한다는 설명이 있다. 따라서 통기성이 나쁜 토양에서는 무기영양의 흡수 저해를 염두에 두어야 한다.
규산은 벼에서 세포벽을 강화하고 잎을 직립시키는 역할을 한다는 내용이 있어, 벼의 수광 상태와 동화량 증가에 규산의 영향이 연결된다. 토양 미생물은 질소 순환 등에서 중요한 역할을 하며 질산화와 탈질 등 각 작용을 수행하는 미생물의 기능을 구분해 이해해야 한다.
황산가리(K2SO4)에 들어 있는 칼륨의 비율을 분자량을 이용하여 계산하는 방법은 다음과 같다. K 원자량 39가 2개이므로 칼륨 총원자량은 78이고 S 32, O 16×4 = 64이므로 분자량 합은 174이다. 칼륨 함량은 78÷174 ≈ 0.448로 약 44.8%가 되어 약 45%로 나타난다.
시비 후 특정 비료가 토양에서 어떤 경로로 분해되는지를 묻는 문제는 석회질소의 분해 경로를 기억하면 풀 수 있다. 석회질소는 토양 수분·이산화탄소와 반응하여 시안아미드화석회를 만들고, 이것이 요소로 분해된 후 암모늄 이온과 탄산칼슘으로 가수분해되는 경로를 따른다.
개간지나 사구지 같은 환경에서는 염분 관리와 통기성 확보, 규산 등 특정 원소 보급의 중요성을 떠올리며 문제를 풀이해야 한다. 예컨대 염분 스트레스를 고려하여 내염성이 강한 작물을 선택하거나, 통기성 악화 시 칼륨 흡수 저하를 예상하는 식으로 접근한다.
시비 후 요소를 거처 (NH4)2CO3로 분해되는 과정을 거치는 비료는?
정답 ④ · 석회질소는 토양에 시비된 후 흙 속의 수분 및 이산화탄소와 반응하여 시안아미드화석회를 거쳐 '요소'로 분해됩니다. 그 후 추가적인 가수분해 과정을 통해 최종적으로 암모늄과 탄산칼슘(또는 탄산암모늄 형태)으로 변환되어 작물이 질소를 흡수할 수 있게 됩니다.
석회질소는 토양 내에서 시안아미드화석회를 거쳐 요소로 분해된 후, 다시 암모늄과 탄산염으로 가수분해된다.
논벼(수도)는 다른 작물에 비해서 계속 무비료재배를 하여도 수량이 급격히 감소하지 않은 이유는?
정답 ③ · 문제는 논벼가 무비료로 재배해도 수량 감소가 적은 이유를 묻는다. 논은 물속 환원 조건과 수체의 존재로 토양미생물 활동과 질소 순환이 활발하여 자연 상태에서 질소 등의 양분이 비교적 풍부하게 공급될 수 있다.
논벼는 물속에서 자라며 토양 미생물에 의한 질소 공급이 풍부하여 무비료 재배 시 수량 감소가 적다.
토양공기 중 CO2의 함량이 토양 및 작물생육에 미치는 영향에 대해 틀리게 기술한 것은?
정답 ④ · 문항은 토양 내 이산화탄소 함량이 토양과 작물 생육에 미치는 영향 중 잘못된 설명을 고르는 문제이다. 토양은 호흡 등으로 인해 대기보다 CO2 농도가 높은 경향이 있고, CO2 축적은 토양 산성화를 촉진하여 뿌리 생장을 저해할 수 있다.
토양 CO2 증가는 산성화 및 뿌리 생장 저해를 유발하며 무기염 흡수를 감소시킨다.
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