전문지도연구회

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토양현장진단
(경기도) 광주시농업기술센터
농촌지도사 문미화
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목
차
1
현장진단이란
2
현장진단 과정
3
현장진단 조견표
4
현장진단 사례
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토양 현장진단이란
작물이 필요한 양
재배차이→양분변화
토양의 양분공급량
공급양분 진단
비료 공급량
양분 적시공급
재배시기
토양검정
재
배
시
작
현장진단
토양현장진단의 과학적 근거
 Law of the Minimum - Liebig's Law (1947)
 필수원소
 미량원소는 퇴비로 해결
 다량원소중 C, H, O는 물과 공기로 해결
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현장진단에 의한 과학적 시비
 토양의 양분은 작물재배조건에 따라 많이 달라짐
 pH 변화, 질산태 질소의 용탈, 암모니아 휘산 등
 작물의 생육은 토양용액으로 녹은 양분과 관계가 있음
 작물의 양분 불균형 현상이 빈번히 일어남
 작물재배는 재배방법에 따른 토양양분의 변화를 고려
현장진단 및 처방이 필요함
토양현장진단 과정
1. 토양현장분석
토양의 상태를 현장에서 분석
2. 현장진단방법
현장분석결과로 토양내 화학반응을 파악(조견표 이용)
3. 처방은?
조견표의 결과와 식물 양분흡수량에 따른 처방
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토양현장 분석
현장분석 항목
1) 화학적 측면 : pH, Eh
2) 양분적 측면 : N, P, K
3) 삼투압적 측면 : EC, Cl, SO4
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토양현장분석(기구 및 시약)
가. pH, Eh, EC 측정기, 온도계(토양온도 측정)
나. Test stripe : NO3-, PO43- , K
다. BaCl2
라. AgNO3
마. 가스측정장치
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토양현장분석(토양시료채취)
채 취 량 : 토양 5ml (1~2ml 씩 4~5군데/주 채취함, 3반복)
채취장소 : 토양내 뿌리가 제일 많은곳
(줄기에서 10cm 떨어진 곳에서 10cm 아래로)
채취방법 : 채취숟가락을 돌려가며 균일하게 시료채취하고
5ml 채취관에 다져넣은뒤 5ml 정확히 깍음
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토양현장분석(화학적측면 분석)
pH, EC 측정
토양 5ml 를 50ml PE비이커에 담고 25ml 증류수 가한뒤
잘 섞어줌 → 5분 방치 → pH, EC 측정
EC는 측정치에 5배로(희석배수) 곱하기
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토양현장분석(화학적측면 분석)
산화환원전위 - 한국산업규격 (KSMISO 11271)에 의거
백금전극을 1m 간격내로 토양에 꽂아두고(깊이 10cm) 30분 정도 둠
전위차계의 기준전극을 백금전극 사이에 꽂고(3~4cm깊이) 전위측정
Eh = 측정E의 평균 + 보정계수(199mV)
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토양현장분석(양분적측면 분석)
NO3-, NO2-, PO43- , K 측정 (단위 : mg/L )
pH, EC 측정후 No.2 여과지로 여과
여액을 성분별 키트로 분석
NO3-, NO2-
PO43-
K
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토양현장분석(삼투압적측면 분석)
SO42 , Cl양분의 분석이 끝난 여액을 50ml 비이커에 2등분하여
침전반응으로 확인
SO42- 는 BaCl2로 침전되는 양측정(BaCl2 는 0.1~ 0.3g)
Cl- 는 AgNO3 로 침전되는 양측정( AgNO3 는 0.1~ 0.3g)
표현 : -(없음), +(적음), ++(침전)
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토양현장분석(가스측정)
암모니아가스측정
2% boric acid(혼합지시약 넣은것)에 가스 흡입하여 발색
아질산가스측정
0.05M imidazol buffer에 가스 10분간 흡입시킨후 sulfanilamide을
1ml 가하고 NED 소량 가하여 발색반응 봄(대조구와 색 비교하기 )
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현장진단 방법
토양의 화학반응에 대한 조견표 작성
현장분석결과의 활용
조견표 구성
1. 항목별 조견표
화학적 측면 : pH, Eh
양분적 측면 : N, P, K
삼투압적 측면 : EC, Cl, SO4
2. 종합 조견표
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항목별 조견표 (화학적 측면-pH)
항목
구 분
현 상
5.5 이하
아질산가스피해
비 고
5.5~적정하한
pH
(1:5 v/v)
적정범위
적정
적정상한~7.5
7.5 이상
암모니아가스 피해
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토양 pH의 변화
9
암모니아 가스 장해
8
EC
pH
7
적정범위
6
5
산성, 아질산 가스 장해
4
0
50
100
150
관수후 일수
→ pH는 매일 변하고, EC가 높으면 많이 변한다
항목별 조견표 (화학적 측면-Eh)
항 목
구 분
현 상
330 이상
적정
330
산소 소모
220
질산태질소 환원
200
망간 환원
120
철 환원
- 150
황 환원
비 고
Eh7(mV)
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항목별 조견표 (화학적 측면-Eh)
산화환원전위
 Eh = E 측정값 + C(199mV)
 pe = Eh/59.2(pH+pe는 토성별 일정한 상수를 나타냄)

E7 = pH7 일때의 Eh값 (예, pH6 일때 Eh가 300mV일 경우
pH+pe가 11인 토양이므로 pH=7인 경우 pe는 4가 된다. pH=7,
pe=4 일때 Eh는 4×59.2=240이므로 E7은 240mV가 된다.
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항목별 조견표(화학적 측면)
구 분
현 상
번호
Eh
pH
1
Eh < 400
-
NO2(g) 발생
2
-
pH < 5.5
NO2(g) 발생, Al3+ 독성
3
-
적정
-
4
-
pH > 7.5
NH3(g) 발생
자연토양에서 산소(O2)의 산화환원전위는 0.4 ~ 0.6V(1987, 논토양과 시비, 박준규) 을 기준으로 함
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항목별 조견표 (양분적 측면-질소)
○ 농도별 구분
항목
질산태질소
(NO3- )
구 분(mg/L)
현 상
25 이하
고갈
25 ~ 50
많이 부족
50 ~ 100
조금 부족
100 ~ 200
생육적정
200 이상
과잉
비 고
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항목별 조견표 (양분적 측면-인산)
○ 농도별 구분
항목
인산
(PO4-)
구 분(mg/L)
현 상
25 이하
고갈
25 ~ 100
적정
100 ~ 200
생육적정
200 이상
과잉
비 고
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항목별 조견표 (양분적 측면-칼륨)
○ 농도별 구분
항목
K
구 분(cmol/kg)
현 상
0.5 이하
고갈
0.50 ~ 0.70
약간 적음
0.70 ~ 0.80
생육적정
0.80 ~ 1.50
약간 많음
1.50 이상
과잉
비 고
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항목별 조견표(양분적측면)
구 분
번호
현 상
NO3- (mg/L)
PO43- (mg/L)
K
1
50이하
25이하
-
양분기아(저온), NP고갈
2
100이상
25이하
-
N/P 불균형(P 고갈)
3
200이상
-
-
과비, 과퇴구비(N 과잉)
4
50~100
(이전NO3- 100~200)
-
-
N 부족 (생육양호)
5
50~100
(이전NO3- 100이하)
-
-
N 부족 (생육불량)
6
100~200
25~200
-
적정
(생육불량시 미량원소문제)
7
-
200이상
-
P 과잉 (돈분구비 과잉)
8
-
-
적정이상
K 과잉 (삼투압교란)
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항목별 조견표(삼투압측면)
구분
삼투압
현 상
높을때
NO3- >200,
Cl(++), SO4(++)
염류과잉
낮을때
나머지의 경우
적정
• EC는 유기물함량에 따라 상한한계 재설정 필요
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종합조견표(삼투압 낮을때)
화학적 측면
구분
1 (Eh < 400)
2 (pH < 5.5)
3 (적 정 pH)
4 ( pH > 7.5)
탈질
질소휘산(NO2)
양분부족
질소휘산(NH3)
-고도휘산
2.
P고갈
미숙유기물 시용
N/P 불균형
(Al, Fe 인산고정)
인산미공급
N/P 불균형
(Ca, Mg 인산고정)
3.
N과잉
질소많은 미숙유기물 시용
과비+산야초퇴비
과비
과퇴구비
탈질진행중
질소휘산중(NO2)
작물흡수
(생육양호)
질소휘산중(NH3)
탈질심화
NO2 휘산 심화
N 부족
질소휘산중(NH3)
- 중정도 휘산
6.적정
혐기 초기
탈질시작 우려
NO2 휘산 우려
양호
NH3 휘산우려
7.
P과잉
수용성 인산공급
돈분구비과잉공급
-
인산과잉 공급
-
8.
K과잉
미숙퇴비 과잉
-
삼투압 교란
액비과잉시용
1.NP
고갈
양
분
적
측
면
4.
N부족
5.
N부족
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종합조견표(삼투압 높을때)
화학적 측면
구분
양
분
적
측
면
1 (Eh < 400)
2 (pH < 5.5)
3 (적 정 pH)
4 ( pH > 7.5)
1.NP
고갈
탈질
염류집적
(황, 염소의 특이적 집적)
비료과잉 공급
(과비후 수분과다)
양이온 과잉집적
2.
P고갈
미숙퇴비
+ 비료 과다시용
N/P 불균형
(Al, Fe 인산고정)
인산미공급
N/P 불균형
(Ca, Mg 인산고정)
3.
N과잉
질소많은 미숙유기물
+ 비료과다
염류집적
(전형적)
유기물+과비
과퇴구비
+ 비료과다
4.
N부족
탈질초기
염류집적과잉에서
해소 진행중
5.
N부족
(양호)
과퇴구비 탈질
6.적정
혐기시작
7.P과잉
-
8.
K과잉
삼투압 교란
염류집적
(과잉된 염류의 양이온과
음이온의 비율 적정)
NH3 휘산초기
NO2 휘산으로 질소기아
비료살포지 염류집적 감소
NH3 휘산으로 질소기아
염류집적
양호
용탈잘되는 염류집적지
(음이온만 용탈)
부숙퇴비 + 과비
-
삼투압 교란
삼투압 교란
복합비료과잉
삼투압 교란
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현장진단사례 1
작목 : 오이(시설)
증상 : 시들음
○ 처방
- 현지 토양조사 결과
토양의 pH를 높여주기 위하여 먼저 소석회포화액과 물을
pH
(1:5H2O)
EC(1:5)
dS m-1
Eh
mV
NO3mg L-1
PO4mg L-1
수용성 K
mg L-1
SO4-
5.1
0.95
307
62
80
0.8
적음
NO2(g)
1:1로 희석한 액 1L에 질소, 인산, 칼륨을 공급하기위해
KNO3 1g, KH2PO4 1.36g, Ca(NO3)24H2O 1.18g을
○ 조견표의 해당항목 찾기
1) 화학적측면 : pH=5.1
pH가 5.5이하이므로 ②에 해당
2) 양분적측면 : NO3- = 62 PO4- = 80 이므로
④ ⑤에 해당
3) 삼투압적측면 : 낮은경우
4) 종합조견표의 질소휘산 [NO2(g)]에 해당됨
○ 토양의 화학반응
오이재배 토양의 pH가 낮아 질소의 휘산으로 인한
발생
병행처방을 한 결과 생육이 회복되었다
※ 식물체의 양분농도 (W.F. Bennett. 1994)
N : P : K : Ca : Mg : S = 2 : 0.2 : 2 : 0.5 : 0.2 : 0.2
(*5)
KNO3(101)
1
KH2PO4(136)
1
Ca(NO3)24H2O(236)
계
1
1
1
0.5
2 : 1 : 2 : 0.5 -
-
아질산가스장해와 더불어 질소 부족현상.
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현장진단사례 2
○ 처방
작목 : 오이(시설)
토양의 pH를 높여주기 위하여 먼저 소석회포화액과
증상 : 시들음, 황변, 고사
물을 1:1로 희석한 액 1L에 인산, 칼륨을 공급하기위해
KH2PO4 1.36g, Ca(NO3)24H2O 1.18g을 병행처방
- 현지 토양조사 결과
하였음(질소처방 제외)
pH
(1:5H2O)
EC(1:5)
dS m-1
Eh
mV
NO3mg L-1
PO4mg L-1
수용성 K
mg L-1
SO4-
NO2(g)
5.1~6.5
2.2
650
150
30
0.7
+
발생
○ 조견표의 해당항목 찾기
1) 화학적측면 : pH=5.1~6.5
pH가 5.5이하이므로 ②에 해당
2) 양분적측면 : NO3- = 150 PO4- = 30 이므로
※ 식물체의 양분농도
N : P : K : Ca : Mg : S = 2 : 0.2 : 2 : 0.5 : 0.2 : 0.2
KH2PO4(136)
Ca(NO3)24H2O(236)
계
1
1
1
0.5
1 : 1 : 1 : 0.5 -
-
⑥에 해당
3) 삼투압적측면 : 낮음
4) 종합조견표의 NO2(g) 휘산우려에 해당(실제 휘산)
○ 토양의 화학반응
오이재배 토양의 pH가 낮아 질소의 휘산으로 인한
아질산가스장해 발생
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현장진단사례 3
작목 : 토마토(시설)
○ 토양의 화학반응
증상 : 시들음, 황변
현재 토양은 생육적합한 상태이나 하우스내벽에서
- 현지 토양조사 결과
아질산가스 200mg L-1 로 남아있는 것으로 보아 이전에
pH
(1:5H2O)
EC(1:5)
dS m-1
Eh
mV
mg L-1
mg L-1
수용성 K
mg L-1
SO4-
Cl
6.2
1.2
570
80
15
5.0
-
-
NO3-
PO4-
○ 조견표의 해당항목 찾기
1) 화학적측면 : pH=6.2
③에 해당
2) 양분적측면 : NO3- = 80 PO4- = 15 이므로
④(생육양호)에 해당
3) 삼투압적측면 : 낮은경우
4) 종합조견표의 작물흡수(생육양호)에 해당됨
가스장애를 받았던 것으로 보인다(잎 표면에 전형적인
가스피해 양상이 보임).
현재 토마토의 신엽은 정상 발생중이었고
양분함량은 다소 부족한 상태임
가스장애 원인이 암모니아인지 혹은 아질산가스인지
알수없으나 토양정밀검정결과 칼슘의 함량이 낮고
농가가 유박비료 시용후 정식한 것으로 미루어 혐기상태
에서 아질산가스 발생한 것으로 추정되었다.
○ 처방
유박비료 시용 대신 부숙 유기물 시용 추천
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현장진단사례 4
작목 : 딸기(시설)
증상 : 황변, 생육부진
○ 처방
토양의 pH를 7.0 이하로 낮추기 위하여 먼저
- 현지 토양조사 결과
질산으로 pH를 1.7~1.9로 조정한 수용액 20 L에
pH
(1:5H2O)
EC(1:5)
dS m-1
Eh
mV
NO3mg L-1
PO4mg L-1
수용성 K
mg L-1
SO4-
NH3(g)
8.33
0.19
570
7
12
2.7
-
발생
질소, 인산, 칼륨을 흡수하지 못하므로
질소로 KNO3와 인산으로 KH2PO4를 5g
병행처방을 한 결과 생육이 회복되었다
○ 조견표의 해당항목 찾기
1) 화학적측면 : pH=8.33
pH가 7.5이상이므로 ④에 해당
2) 양분적측면 : NO3- = 7 PO4- = 12 이므로 ①에 해당
3) 삼투압적측면 : 낮은경우
4) 종합조견표의 질소휘산 [NH3(g)]에 해당됨
○ 토양의 화학반응
딸기재배 토양의 pH가 높아 질소의 휘산으로 인한 암모니아
가스장해와 더불어 질소기아현상.
인산 및 칼륨의 햠량도 낮음.
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