식물생육의 기반이 되는 토양에 대하여 3

2) 토양구조
 토양구조는 토양을 구성하는 1차 입자들이 결집되어 기하학적 형태의 단위로 만들어진 것이다. 이 단위를 페드라고 한다. 페드 내의 1차 입자인 모래, 미사(silt), 자갈은 배열되어 특정한 모양의 조직을 만들고, 이때 모래입자들은 표면을 둘러싼 점토 입자의 접착 작용으로 응집된다. 유기물은 단독으로 또는 점토와 상호작용으로 만들어진 유기, 무기합성물로서 접착 작용을 한다. 이와 같이 점토와 유기물은 모래와 실트 입자들에 붙어서 입자들을 서로 결합시킨다. 입자들이 서로 모여 접촉되면 입단이 형성된다. 접촉은 팽창과 수축, 동결과 건조에 의하여 입자에 수평적 힘이 가해질 때 이루어진다. 입단의 안정성은 어떠한 접착물질에 의하여 접착되었는가에 따라 결정된다. 일반적으로 입단은 물이 있을 때 또는 빗방울에 의한 운동에너지가 가해질 때 부서지지 않는 것이 바람직하다. 불안정한 입단 또는 약한 구조는 안정된 입단보다 다짐이 일어나기 쉽다. 그러나 안정된 입단 또는 발달된 구조를 가진 경우에도 강한 힘이 가해졌을 때에는 입단이 파괴될 수 있다.
 페드의 조직에는 그 안에 접착된 입자 사이의 틈으로 인한 공극이 많이 발생한다. 이 공극들은 매우 작은 편이며 소공극이라고 한다. 큰 공극 즉 대공극들은 페드 사이의 자연적인 절단면으로 나타난다. 대부분의 수분이동. 가스 확산, 뿌리신장은 대공극에서 일어난다. 공극의 크기와 배열은 토성과 점토의 종류, 유기물 함량 그리고 생물 활동의 종류와 정도에 따라 결정된다. 이러한 요인들은 층위에 따라 다르기 때문에 토양구조가 발달하는 형태와 정도는 토양단면 내의 각 층에서 다르게 나타난다.
 입자의 결합 정도는 유기물이 적은 굵은 사질토양에서와 같이 엉성하거나 단립인 것에서부터 실트질 또는 비팽창점토가 많은 토양에서와 같은 덩어리형까지 있다. 후자는 공극량이 매우 적고 꽉 채워진 토양이다. 이 토양은 입자 사이의 접촉이 이루어지는 부분이 많기 때문에 응집성과 점착성이 매우 높다. 덩어리형 토양은 건조할 때 딱딱해지며 습할 때에도 단단한 정도를 유지한다.
 토양구조는 여섯 가지로 구분된다. 입상구조는 둥글고 공극이 많은 토양단위구성체의 특성을 갖고 그 사이로 대공극이 발달해 있다. 이 형태는 유기물의 함량이 많고 생물의 활동이 활발한 곳에서 건조, 습윤 상태가 반복되는 조건에 의하여 형성된다. 이 구조는 대개 표면층(A층)에서 발견되고 초지토양과 같이 잘 발달된 곳에서는 심토에서도 볼 수 있다. 대부분의 산림토양 표면층과 잘 관리된 농경지 경작층은 입상구조를 갖는다. 이 구조는 대공극량이 많아 전체 공극량이 상당히 높고, 따라서 투수율이 높고 뿌리 침투가 용이하며 가스 확산이 잘 된다.
(1) 각괴상과 괴상
 각괴상과 괴상은 페드 표면들이 직각에 가까운 각을 갖는다. 이때 수직, 수평축의 길이는 같다. 이러한 토양단위구성체의 각진 모양 때문에 입상구조에 비하여 단위구성체 사이의 공극이 적어지며 대공극의 비율도 낮아진다. 수분 이동과 가스 확산 속도는 감소하고 뿌리 침투도 어려워지게 된다. 대개 온대지방의 심토는 괴상 또는 각괴상 구조를 갖는다. 토양 표면층은 침식으로 노출되는 경우에만 괴상구조를 갖는다.
(2) 주상과 각주상구조
 주상과 각주상구조 형태의 토양단위구성체는 수평축보다는 수직축이 길게 형성된다. 주상구조는 상부면이 둥글며 각주상구조는 평평하다. 이 형태에서는 토양이 다시 물에 젖게 될 때까지는 수분이동, 가스 확산, 뿌리 침투가 수직 방향으로 이루어진다. 토양이 물에 젖어 팽창하면 수직 방향의 공극은 닫히게 되고 수직이동은 감소한다. 이 형태는 연중 특정한 기간 동안 깊은 곳까지 건조하게 되는 건조 또는 반건조지역 토양의 심토에 형성된다. 이 형태는 심토에 팽창형 점토 함량이 높은 일부 습윤지역 토양에서도 발견될 수 있다.
(3) 판상구조
 판상구조의 장축은 수평면이다. 이 형태에서는 다른 구조의 토양에 비하여 수직적인 수분이동, 가스 확산, 뿌리 침투가 상당히 감소한다. 이러한 구조를 가진 토양은 일반적으로 뿌리의 발달에 좋지 않은 조건을 형성한다. 이 형태는 어느 정도의 답압이 이루어진 점토질 또는 실트질토양의 심토에서 발견되기도 하고, 밀도 높은 셰일과 같이 수평분할면을 갖는 모암으로부터 유래되기도 한다.
 중장비 또는 잦은 발길로 인한 기계적 혼합 또는 답압은 토양구조를 파괴시킬 수 있다. 좋은 예로 굴착, 흙더미 쌓기, 건설로 인해 다짐이 이루어진 심토 위에 복토한 표토 등이 있다. 새로 조성된 토양에서는 토양구조를 거의 볼 수 없다.

3) 견지성
 견지성은 수분 조건에 따라 형성되는 토양의 물리적 상태를 나타낸다. 이것은 토양이 덩어리 상태에서 작은 조각으로 부서지는 정도를 설명한다. 수막은 점토와 유기물의 표면에 작용하여 입자와 토양단위구성체 사이에 응집력과 점착력을 형성하며 토양의 강도 또는 토양이 부서지는 데 대한 저항력을 결정한다. 토양이 건조할 때 입자와 페드는 가까이 접촉되어 강한 응집력을 나타낸다. 이때 토양은 단단해서 깨어지기 어렵다. 이러한 이유 때문에 점토질토양은 건조할 때 단단해진다. 건조한 모래의 경우는 응집력과 점착력이 거의 없고 쉽게 부서진다. 물이 더 많이 가해지면 입자와 페드 사이에 수막이 형성되고 중간 또는 미세한 토성을 가진 토양의 결합력이 약해진다. 토양은 비교적 쉽게 작은 조각으로 깨어진다. 이러한 상태의 토양은 잘 부서지는 성질로 규정한다. 사질토양입자 사이에 형성된 수막은 점착력을 형성하여 모래 입자들을 결합시킨다. 이러한 습윤상태의 토양은 틀을 이용하여 응집성 있는 모양을 만들 수 있다. 점토질토양이 충분한 습도를 유지한 상태에서 수막으로 인한 빛나는 표면이 보일 정도가 되면 끈적끈적해지고 가소성을 갖게 된다. 이러한 상태의 토양은 틀을 이용하여 튼튼한 모양을 형성할 수 있다. 그러나 이 토양은 손, 삽 또는 차량바퀴에 잘 붙는 단점이 있다. 사질토양은 가소성이나 점착성이 없다.
 견지성은 놀이터와 같이 다양한 습도 조건에서 이용되는 도시 토양에 실제적으로 매우 중요하다. 농부들은 토양을 다루는데 유리한 토양습도 조건이 어느 때인지 잘 알고 있다. 그들은 토양의 견지성이 불리할 때에는 야외작업을 자제한다. 도시 상황에서는 대개 이와 같은 관리 방법이 그대로 적용되지는 않고 있으며 토양이 사질이 안인 경우에는 매우 나쁜 결과를 초래하게 된다.