식물생육의 기반이 되는 토양에 대하여 6

8) 토양배수
 토양배수에는 세 가지 요소 즉, 지표면유출, 지하배수, 투과성이 있으며 이들은 토양의 통기성에 영향을 미친다. 지표면유출은 물이 지표면 위로 흘러 배수시스템으로 들어가는 것을 말한다. 이 현상은 강우량 또는 관수량이 토양의 침투 능력을 초과할 때 발생한다. 토양 침투성은 공극률, 공극 크기 비율, 그리고 이전의 토양습도에 의해 결정된다. 공극률이 낮고 토양수분의 함량이 높은 토양은 공극률이 높고 토양수분의 함량이 낮은 토양에 비하여 지표면유출이 자주 발생한다.
 지형적인 위치와 경사도는 지표면유출량과 속도를 결정한다. 언덕의 정상 또는 고개 마루와 같은 곳에서는 직접 내리는 강우의 영향만 받으며 물은 흘러서 빠져나간다. 경사지 하부에서는 직접 내리는 강우와 위로부터 내려온 유출수의 영향을 받는다. 이곳에서는 유입되는 물이 유출되는 물의 양보다 많기 때문에 토양층의 습도 조건은 경사지 상부보다 더 습윤한 상태가 된다. 경사각이 커지면 유출수의 양이 커지기 때문에 토양층은 그만큼 건조해진다. 경사가 끝나는 지점은 상부로부터 많은 양의 물이 유입되는 곳이다. 따라서 이곳은 더 습한 조건이 형성된다.
 지하배수는 포화된 수분이 토양층을 통과해서 아래로 빠져나가는 것을 의미한다. 그 속도는 토양의 투과성과 토양층 내 수직이동을 방해하는 층의 유무에 의해 결정된다. 투과성은 공극량 및 공극 크기의 비율과 관련이 있으며, 토양층에서 투과성이 가장 낮은 층에 의해 결정된다 (Hillel, 1980). 심토가 다짐을 받은 상태인 경우 지하배수 속도는 느려진다. 습윤한 시기 또는 비가 많이 온 후에는 투과성이 가장 낮은 층 위에 수분포화 상태가 만들어진다. C층 밑에 불투수성 암반이 있거나 도시 토양에서 매립토 밑에 콘크리트 구조물이 있는 경우 이와 비슷한 결과를 초래한다. 지하수면이 높은 경우에도 비슷한 결과가 나타난다. 양토질모래와 같이 공극이 많은 토양은 투과성이 높으며, 그 아래에 불투수층이 없다면 포화 상태는 거의 나타나지 않는다. 중간 또는 미세 입자를 가진 토양도 구조가 잘 발달되어 있으면 높은 투과성을 보인다.
 반문이 나타나는 깊이는 배수등급을 구분하는 데 이용된다. 미국 농림부토양보호국이 정의한 7개의 배수등급은 다음과 같다.

① 매우 양호한 배수
 매우 양호한 배수물이 매우 빠르게 빠져나간다. 토양 내부에서 자유로이 이동하는 물은 거의 없거나 상당히 깊은 곳에만 있다. 토양은 일반적으로 굵은 입자로 되어있으며 수리전도도가 매우 높거나 토심이 매우 얕다.

 

② 다소 매우 양호한 배수
 다소 매우 양호한 배수물이 토양으로부터 빠르게 제거된다. 내부에 자유롭게 이동하는 수분이 있는 경우는 대개 매우 드물거나 매우 깊은 곳에 국한된다. 토양은 일반적으로 굵은 입자로 되어있으며 수리전도도가 높거나 토심이 매우 얕다.

③ 양호한 배수
 양호한 배수 물이 토양으로부터 쉽게 제거되지만 빠르지는 않다. 내부에 자유롭게 이동하는 수분이 있는 경우는 대개 깊은 곳 또는 매우 깊은 곳에 국한된다. 연중 지속 기간은 특별히 정해져 있지 않다. 습윤 지역에서는 대부분의 생장기간 중 식물에 필요한 수분이 공급된다. 대부분의 생장기간 중 상당 기간 동안 수분이 뿌리 생장을 제한하지 않는다. 토양에는 수분과 관련하여 깊은 곳에서 발달하는 반문이 없다.

④ 약간 양호한 배수
 약간 양호한 배수물이 연중 일부 기간 동안 다소 느리게 제거된다. 토양 내부에서 자유로이 이동하는 물은 약간 깊은 곳에 있고 이들은 통과성에서 영구성까지 다양하게 존재한다. 토양은 생장 기간에 뿌리 깊이 내에서 짧은 기간 동안만 습윤 상태를 유지하지만, 대부분의 건조작물에는 영향을 미친다. 토양은 지표면에서 1m 깊이까지 대개 수리전도도가 약간 낮고 주기적으로 많은 비가 내린다. 깊이 50cm부터 75cm 사이에 반문이 나타날 수 있다.

⑤ 약간 불량한 배수
 약간 불량한 배수물이 느리게 제거되어서 토양이 생장기간 중 상당기간 동안 얕은 깊이에서 습윤 상태를 유지한다. 토양 내부에서 자유로이 이동하는 물은 얕은 곳부터 약간 깊은 곳까지 있고 이들은 통과하는 것에서 영구적으로 존재하는 것까지 다양하다. 인위적인 배수가 이루어지지 않는 경우 수분은 건조작물의 생장을 현저하게 제한한다. 토양은 대개 다음의 특성들을 한 가지 이상 갖는다. 낮거나 매우 낮은 수리전도도, 높은 지하수위, 배출수로 인한 수분의 추가 거의 계속되는 강우, 깊이 20cm부터 50cm까지 반문이 나타난다.

⑥ 불량한 배수
 불량한 배수 물이 매우 느리게 제거되어서 토양이 생장기간 중 주기적으로 얕은 깊이에서 습윤하게 되거나 장기간 습윤한 상태를 유지한다. 토양 내부에서 자유로이 이동하는 물은 얕거나 매우 얕은 곳까지 올라오고 흔히 나타나거나 영구적으로 존재한다. 자유로이 이동하는 물은 생장기간 중 지표면 또는 그 가까이에 오랜 기간 동안 있기 때문에 인위적인 배수가 이루어지지 않을 경우 대부분의 건조작물이 자랄 수 없다. 그러나 토양은 경작 깊이 바로 아래에는 계속 습윤 상태가 되지 않는다. 자유로이 이동하는 물은 대개 얕은 깊이에 나타난다. 이러한 지하수위는 낮거나 매우 낮은 수리전도도, 거의 계속되는 강우 또는 이들이 동시에 작용한 결과이다. 깊이 10cm부터 20cm까지 반문이 나타나며 지표면에는 나타나지 않는다.

⑦ 매우 불량한 배수
 매우 불량한 배수물이 매우 느리게 제거되어서 자유로이 이동하는 물이 생장기간 중 대부분 지표면 또는 매우 가까이에 남아있다. 토양 내부에서 자유로이 이동하는 물은 매우 얕은 깊이에 나타나고 계속해서 또는 영구적으로 존재한다. 인위적인 배수가 이루어지지 않을 경우 대부분의 건조작물이 자랄 수 없다. 토양은 대개 평평하거나 오목한 곳에 있으며 자주 연못이 형성된다. 강우가 많거나 계속될 경우 경사도가 커질 수 있다. 반문이 지표면에 나타난다.