알칼리토금속(Ca,Mg)과 알칼리금속(Na,K)은 생물의 필수원소로서 지각을 구성하는 8대 원소에 포함되어 흙과 바닷물에 다량으로 들어있다. 이 원소는 암석의 풍화산물로 흙에 남아 교환성양이온이 되고 흙에서 유실되어 해수로 이동하여 소금(NaCl)과 간수(苦鹽,MgCl2)의 2대 화합물(可溶性鹽類)을 형성하여 간기를 강화시킨다.

흙에서 이 원소가 자연환경과 재배방식 등으로 식물이 자랄 수 없는 한계농도이상 집적된 토양을 염류토양으로 분류한다. 보통 건조한 기후에서 강우량이 500mm내외인 지역은 증발산량이 보다 크기 때문에 건기에는 가용성염류가 수분과 함께 표층으로 이동 집적하게 되어 흰 결정의 염이 표면에 석출된 독특한 성질의 염류토가 출현한다. 특히 흙에서 이동이 용이한 Na이온은 표층에 소금덩이를 만들고 흙의 pH를 8.5이상으로 올리며 교환성Na가 15%이상 되는 대표적인 Na토양을 생성하게 된다. Na이온이 점토입자와 함께 심토(Bt)에 쌓이게 되고 그 함량이 15%이상이면 이를 Na집적층(natric층)으로 일반점토 집적층(argillic층)과 구분하여 특징적인 감식층위(次表層)로 명명한다.

강우량이 적은 지역의 작물재배에서는 관수가 필수적이고 물과 흙의 염류는 죄다 표층으로 몰리는 염류화현상이 가속된다. 자연강우가 차단되고 수분과 함께 염이 항시 상승하는 시설재배환경에서는 염류토로 규정된 EC(電氣傳導度)농도 >4ds/m에 쉽게 도달하게 되어 식물생장이 지장을 받는다. 이런 염류집적지에는 질소를 포함한 다량원소외에 교환성 양이온이 주요한 염을 구성하여 염농도를 높이게 된다.

기후와 재배조건 말고도 자연적으로 생성되는 해성토는 또 다른 형태의 염류토로 서남해안에 널리 분포한다. 이 흙은 새로 간척되어 제염이 제대로 안된 상태에서 지하수위(海水)가 높고 특히 높은 Na함량으로 흙이 쉽게 분산되어 수직배수가 나빠지고 결과적으로 Na염의 세탈을 막게 된다. 개펄이나 염밭(鹽田)에서 갯논이 조성되고 소금과 간수성분이 용탈 제거되는 숙성과정을 통해 구조(團粒)가 발달되면서 염류토인 간척 논이 형성되는 것이다.

생땅에 가까운 신간척지(廣活統)는 전 층위(150cm깊이)에서 염기가 170%이상으로 과도하게 포화되어 있고 교환성양이온이 Mg(5.8), Na(5.0), K(1.6)와 Ca(1.4cmol/kg)로 매우 높아 각 이온의 성분비에서도 보통 흙과는 매우 상이함을 보여주고 있다. 일반 흙에서는 Na이온은 쉽게 용탈되고 양분으로 특별히 시비도 하지 않아 무시할 정도의 매우 낮은 수준이다. 해수에는 Na염이 Mg염의 5배 이상 들어 있으나 숙성화 작업이 진행되면서 Na이온이 Mg이온보다 쉽게 제거되어 제염 초기에는 이같이 일시적으로 Mg함량이 높아지기도 한다.

pH가 8.0이상 이고 EC 역시 염류토로 규정한 기준치의 10배인 40ds/m에 육박하는 신간척지에 담수를 유입하고 갈대를 재배하여 염수를 환수하는 작업을 반복하게 되면 수용액중의 염이 제거되고 배수로 인하여 토층이 산화되어 구조가 형성되고 수직배수가 시작되면서 장시간의 토양생성작용을 받아 숙성토(萬頃統)가 생성된다. 초기 흙입자는 손에 쥐면 손가락사이로 흘러내리는 곤죽상태에서 담수제염과 석고시용 등의 개량으로 단립을 형성(土塊)하게 되고 숙성도가 높아지면서 벼 재배지로 자리 잡게 되어(熟畓化) 답리작으로 보리를 심는 이모작의 작부체계가 이루어 진 것이다.

염류토에서 발달된 만경통과 같은 투수속도가 빠른 사질논은 오랜 기간 경작으로 인해 작토층으로부터 점토입자가 심토로 이동 집적되어 단단한 쟁기바닥층(硬盤層)을 형성하고 교환성양이온과 함께 철과 규산 등의 필수원소 역시 용탈되어 노후화된 논토양(退化鹽土)이 생성된다. 퇴화염토는 이화학성이 매우 불량한 문제의 흙으로 깊이갈이(深耕)로 경반층을 파헤쳐 표층과 섞고 부족한 성분을 공급하여 흙을 개량한다.

<글:신제성 흙살림 이사>

 

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