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[전재찬 칼럼] 토양중의 수분(2)

● 토양수분
토성에 따라서 이상적인 삼상(고상, 액상, 기상)의 비율이 다르다는 것은 이미 알고 있다. 토양수분도 이와 마찬가지로 토성에 따라 달라진다. 토양수분의 경우 토양입경의 크기차이가 포인트가 된다. 
토양중의 수분은 토양입자에 부착하는 부착력, 수분과 수분이 끌어당기는 응집력으로 유지된다. 토양입자가 작으면 작을수록 같은 체적 내에서는 표면적이 크게 되므로 토양입자에 부착하여 유지되는 수분량은 증가된다. 동시에 부착된 수분에 응집하는 수분도 증가된다. 그래서 점토처럼 작은 입자가 모여서 된 토양이 모래 같은 큰 입자가 모여 구성된 토양보다도 유지할 수 있는 수분량이 많게 된다.
작은 입자가 모인 토양이 표면적이 크게 되는 것은 4cmx4cmx4cm의 정방형 속에 구체가 들어 있다고 생각하면 이해하기가 쉽다. 구체의 표면적은 4πr2로 구하는 것이 가능하므로 큰 구체가 하나가 들어 있는 경우, 구체의 표면적은4xπx 22=16πcm3이 된다.  작은 구체가 8개인 경우, 4xπx12x8=32πcm3ㅇ이 되므로 작은 구체 8개가 표면적이 크다는 것을 알 수 있다.(그림1)

● 토성과 유효수분

토양의 입자가 작을수록 표면적이 크게 되어 토양입자에 부착되는 수분량은 증가되며 동시에 부착된 수분에 응집되는 수분도 증가된다. 그래서 점토처럼 작은 입자가 모여서 된 토양은 모래같이 큰 입자가 모여 구성된 토양보다도 유지할 수 있는 토양수분량이 많게 된다.
이 설명을 그림으로 나타내면 그림2처럼 된다. X축이 토양입자의 크기, Y축이 토양수분을 나타낸다. 입자크기가 변하는 것에 따라 포장용수량, 영구위조점, 유효수분량이 변해 가는 것을 알 수 있다. 그림을 보면 입자가 작아짐에 따라 포장용수량이 증가하고 있는 것을 나타낸다. 그러나 어느 정도 입경이 작아진 것부터 포장용수량은 거의 증가하지 않는다. 그러나 영구위조점은 포장용수량이 증가하지 않는 것과 관계없이 위로 올라간다. 결과적으로 유효수분은 입경이 작아짐에 따라 많게 되지만 어느 정도부터 변화지 않거나 작게 된다.
왜 이런 현상이 일어나는가는 스폰지의 실험을 상기하기 바란다. 있는 힘을 다해 스폰지를 짜보아도 물이 나오지 않는 건조토상태로 유지되는 수분량은 토양입자가 작으면 작을수록 증가해 가기 때문이다. 

● 좋은 토양이란?

그림2에서 식물을 키우는데 적합한 토양은 어느 토양인가?  
단순히 생각하면 식물을 키우는데 좋은 토양은 유효수분이 많은Silt Loam 같은 토양이다. 그러나 골프장에서는 이런 토양으로는 골프플레이에 의한 답압으로 토양이 압축해버리는 문제점이 발생한다. 특히 티나 그린등 플레이가 과밀하게 되는 장소에서는 토양고결이 현저하게 나타난다. 토양이 압축되면 공극이 감소하여 수분과 공기의 점유하는 비율도 줄어들면서 그 결과, 잔디의 생장을 유지해가는 일이 어렵게 된다. 그래서 골프장(답압에 의한 토양압축이 쉽게 되는 장소)에서는 모래로 조성한다(그린, 티).  이처럼 이용되는 상황에 따라 적합한 토양을 선정하여 건전한 잔디생육을 도모한다. <끝>

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