개념 한 쪽
토양의 구조와 화학적 성질은 작물의 생육에 직접적인 영향을 미친다. 같은 작물을 반복 재배하면 연작장해가 발생하고, 입단 형성은 통기성과 수분 보유에 영향을 주며, 염기포화도는 토양의 양이온 상태를 파악하는 지표가 된다.
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출제기준 단원 「토양구조 및 토층」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 연작장해 원인 판별 | 1 | 연작에 의한 기지현상 원인 중 해당하지 않는 항목을 가리기 |
| 입단 형성 방법 판단 | 1 | 입단 형성을 촉진하거나 방해하는 토양 처치를 가려내기 |
| 토양미생물 영양형 구분 | 1 | 자급 영양 세균의 예를 들어 분류하기 |
연작장해는 같은 작물을 계속 재배할 때 발생하는 생육 장해를 말한다. 원인으로는 토양 물리성의 악화(토양이 딱딱해짐), 특정 영양분의 고갈(양분 수탈), 그리고 뿌리 분비물에 의한 자가 독성 물질의 축적 등이 있다. 또한 연작을 하면 토양 속 유익 미생물의 수가 줄어들어 생물학적 불균형이 발생하므로, 유효 미생물의 '증가'는 연작장해의 원인이 될 수 없다는 점을 기억한다.
토양 입단은 작은 흙입자들이 뭉쳐진 구조로 공기와 물의 이동 및 뿌리 발달에 중요한 역할을 한다. 입단 형성을 촉진하는 방법에는 석회 시용으로 칼슘 이온을 공급하거나 콩과작물 재배로 뿌리 분비물을 이용하는 방법, 토양 표면 피복으로 입단 파괴를 막는 물리적 보호 등이 포함된다. 반대로 Na+의 첨가는 입단을 파괴하고 토양을 경화시키므로 입단 형성 방법으로 적절하지 않다.
염기포화도는 토양의 양이온 교환 상태를 나타내는 비율 지표로, 토양 입자가 흡착하고 있는 염기성 양이온(칼슘, 마그네슘, 칼륨, 나트륨 등)이 전체 양이온 교환 용량에서 차지하는 비율을 말한다. 계산식은 염기포화도 = (염기성 양이온 총량 ÷ 양이온 교환 용량) × 100이다. 문제에서 주어진 각 이온량의 합이 양이온 교환 용량과 일치하면 그 수치를 그대로 사용하여 백분율을 산출한다.
토양 내 특정 성분은 화학적 문제를 완화하기도 한다. 예컨대 논의 침수 상태에서 발생하는 황화수소(H2S)는 토양 내 철(Fe)이 산화되어 생성된 산화철과 반응하여 불용성 황화철로 침전되면 독성이 제거된다. 이러한 화학적 상호작용은 토양 관리와 병해 억제 전략을 세울 때 고려해야 할 요소이다.
염기포화도 계산 예시: 토양의 양이온 총량(양이온 교환 용량, CEC)이 10 me/100g이고, 염기성 양이온(Ca2+, K+, Mg2+, Na+)의 합이 8 me/100g일 경우 염기포화도는 (8 ÷ 10) × 100 = 80%가 된다. 계산 시 H+와 같은 산성 양이온은 염기성 양이온에서 제외하여 합산한다.
입단 형성 관련 예시: 석회 시용으로 Ca2+를 공급하면 입단의 결속력이 증가하고 토양 구조가 개선되는 반면, Na+ 첨가는 입단을 분산시키고 토양 경화를 유발하므로 피해야 한다. 연작장해를 줄이려면 작물 순환과 토양 미생물 균형 회복을 고려한다.
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.
다음 토양미생물 중 자급 영양 세균은?
정답 ③ · 자급 영양 세균은 무기물을 산화하여 에너지를 얻는 세균을 말합니다. 주어진 보기 중 Nitrobacter(질산화 세균)는 아질산을 질산으로 산화시키면서 에너지를 얻는 화학 합성 무기 영양 세균에 해당합니다.
자급 영양 세균은 무기물 산화를 통해 에너지를 얻는 세균으로, 아질산을 질산으로 산화시키는 Nitrobacter가 해당됩니다.
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.
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