Effects of Soil Organic Matter on Surface Charge Characteristics of Paddy and Upland Soils

논과 밭 토양의 표면전하 특성에 미치는 토양 유기물 영향

  • 임수길 (고려대학교 응용생명환경화학과) ;
  • 이문용 (농어촌진흥공사 환경연구실) ;
  • 현승훈 (고려대학교 응용생명환경화학과) ;
  • 이상은 (국립안성대학교 농학과) ;
  • 정창윤 (고려대학교 응용생명환경화학과) ;
  • 김정규 (고려대학교 응용생명환경화학과)
  • Published : 1998.12.30

Abstract

The contribution of soil organic matter on the soil surface charge characteristic of paddy and upland soils weathered from granite or limestone was evaluated. The surface charge characteristics of the soils with and without soil organic matter by pre-treatment with hydrogen peroxide was determined at pH 3.5~9.0 range using the ion adsorption method. Regardless of soil organic matter removal, the soil surface negative charge increased linearly by the increase of pH with high statistical significance at all kinds of soils. Here, the differential increasement of soil surface negative charge by pH inclease, dCEC/dpH, was proposed as the parameter of pH dependency of the soil surface charge. The dCEC/dpH of soils with organic matter was in the range of 0.91~4.59, while it was dramatically decreased to the range 0.16~1.91 by the removal of organic matter. The soil surface charge derived from soil organic matter ranged from 15% to 82% to the total amount of surface charge. The magnitude of surface charge carried by 1% of soil organic matter showed considerable differences between soils from 0.22 to $5.03cmol^+\;kg^{-1}$. The effect of soil organic matte on the dCEC/dpH was higher in paddy soils with high oxalic acid extractable Fe than upland soils.

우리나라 논 밭 경작지 토양의 표면전하에 미치는 유기물의 기여도를 파악하기 위하여, 화강암 풍화토(사촌통, 상주통)와 석회암 풍화토(율곡통, 평전통)를 가지고, 유기물 제거 전후 토양의 표면전화 특성을 이온흡착법을 이용하여 pH 3.5~9.0 범위에서 측정하였다. 유기물 제거 여부에 관계없이 모든 토양의 표면 음전하는 실험 pH 범위 내에서 pH 증가에 따라 직선적으로 증가하였다. pH 다누이 변화량에 대한 토양 표면 음전하의 단위 변화량(dCEC/dpH)을 토양 표면전하의 pH 의존성 지표로 제안하였다. 유기물 제거후에는 0.16~1.91의 범위로 크게 낮아졌다. 자연 토양 pH 조건에서 전체 토양표면전하량 중 유기물에 의한 표면전하량의 비율은 15.0~82.4% 범위로 나타났다. 토양유기물 1%가 발현하는 토양표면전하량은 $0.22{\sim}5.03cmol^+\;kg^{-1}$로 토양별로 차이가 컸다. 토양 유기물이 dCEC/dpH에 미치는 영향은 oxalic acid 추출 산화철 함량이 많은 논토양이 밭토양에 비하여 작았다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국과학재단