토양 pH를 측정하여 토양시료의 화학적 특성을 알아본다
토양의 pH와 토양산성화
토양검정을 할 때 꼭 해야할 항목이 pH이다. 이는 식물의 생산성을 늘리고 경작물의 성장을 조절하는 데 중요한 역할을 한다. 토양의 pH를 알면 그 토양의 여러 가지 성질에 대해 예측할 수 있기 때문이다. 토양 pH(Soil pH)는 토양의 수소이온농도(pH)를 측정한 값을 말하는데, 토양의 pH는 3∼9정도의 범위를 가지며 일부 토양은 pH 7(중성)을 기준으로 낮은 수의 값은 산성토양, 높은 숫자의 값은 염기성토양이라고 한다.
식물마다 선호하는 산도의 토양이 다르고, 병, 해충도 잘못된 pH농도로 인해 발생하는 경우가 있기 때문에 농부나 정원사는 토양산도를 잘 파악해야한다. 요즘에는 토양이 점차 산성화가 되고있다. 이는 산성강우(산성비)에서 원인이 있다. (식물이나 화강암같은 암석에 의해 산성화가 될수도 있다.) 원래 오염되지 않은 강우의 pH는 약 5.6정도로 약산성을 띠고 있는데 이는 CO2의 용해에서 기인한다.
CO2(g) + H2O(aq) → H2CO3(aq)
H2CO3(aq) → H+(aq) + HCO3-(aq)
CO2(g) + H2O(aq) → H+(aq) + HCO3-(aq)
요즘엔 화석연료의 연소에서 주로 기인된 이산화황(SO2) 및 산화질소(NO)로부터 산성강우가 형성이 되고 이것이 토양의 산성화를 부추기고 있다. 토양이 산성화가 되면 토양의 완충능력이 감소하고, 영양분이 유출되어 식물에게 영양분을 공급하는 능력이 상실된다.
실험 기구 및 시약
1. 실험 재료
1) 플라스틱 비커 4개, 플라스틱 삼각플라스크 2개, pH meter, conductivity meter
2) 스포이드, 체 (2mm), filter paper, pipet (10ml, 5ml), 유리막대, 저울, 수저
3) 비닐봉투 2개, 증류수, 0.01M KCl 용액, 토양시료(건조)
실험 방법
1. 토양 pH 측정
1) 건조된 토양시료를 사용할 경우 2mm 체에 걸러 비닐봉투에 모은다.
2) 채에 거른 토양을 저울로 5g을 취하여 각각의 비커에 넣고 증류수 25ml를 넣는다.
3) 유리막대로 한 시간에 세 번정도 저어준다.
4) pH meter를 pH 7.0 용액과 pH 4.01 용액으로 보정한다.
5) pH를 측정하기 전에 유리막대로 한번 저은 후 pH meter를 넣어 pH 값을 읽는다.
채취후에 바로 pH를 잴 경우 신속하게 토양 10g에 25ml의 증류수나 1N KCl액을 넣어 충분히 교반한 다음 30분 이상 방치한다. 측정하기 전에 가볍게 저어 현탁상태로 한 다음, pH전극을 넣어 약 30초 후에 나타난 수치를 읽으면 된다.
주의 사항
토양 침출액 중의 염류농도가 높으면 pH는 낮아지지만, 1N KCl액으로 측정하는 pH(KCl)은 pH(H2O)처럼 토양 중의 염류농도와 계절변화의 영향이 적다. 그리고 피복토양등 처럼 염류의 함량이 높은 경우에는 pH가 염류의 영향을 받아 급격하게 변한다.
다비재배의 일반 노지에서도 질소비료량에 따라 채 한 달도 지나지 않았는데 pH가 1.5~2.0 정도 로 변하는 경우도 있다. 이는 생성된 질산염 때문으로 비가 내려 질산염이 없어지면 토양의 pH는 다시 상승하므로 주의해야 한다.
댓글