Korean Journal of Soil Science and Fertilizer (한국토양비료학회지)

Korean Society of Soil Science and Fertilizer (한국토양비료학회)
권호 표지

Model for Ionic Species Estimation in Soil Solutio

토양용액의 이온조성 추정모델

  • Kim, Yoo-Hak (National Institute of Agricultural Science and Technology, RDA) ;
  • Yoon, Jung-Hui (National Institute of Agricultural Science and Technology, RDA) ;
  • Jung, Beung-Gan (National Institute of Agricultural Science and Technology, RDA) ;
  • Kim, Min-Kyun (School of Agricultural Biotechnology, Seoul National University)
  • Published : 2001.06.30
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Abstract

The ionic composition of soil solution is related to a nutrient uptake by plant. Many models for estimating ionic composition of solution have been developed, and most of them have been used for calculating a content of mineral and ionic species in a geochemical point of view. An approximation model considering both cation and anion in soil solution was developed. Variables such as pH, Eh, EC, cations(K, Ca, Mg. Na, Fe, Mn, Al, $NH_4{^+}$), anions(Si, S, P, CY, $NO_3{^-}$, $HCO_3{^-}$ and chemical equilibria of ionic species in soil solution were input into Excel sheet. The activities of soluble ion, ionpairs and complexes of input element were estimated by Newton-Raphson method using conditional equilibrium constant calculated by Davies equation and special models. Equilibrium contents of insoluble minerals and complexes were also calculated.

토양용액의 이온조성은 작물의 양분흡수와 밀접한 관계를 가지고 있으며 양분의 이온조성을 추정하기 위하여 많은 모델이 개발되어 사용되고 있다. 토양용액 중 분석되는 양분의 몰농도는 insoluble 이온쌍과 평형을 이루고 있는 soluble 이온과 이온쌍 그리고 complex등의 농도로 간주하고, 양이온과 음이온을 동시에 고려한 양분의 이온조성을 추정하기 위하여 분석된 양분의 몰농도에 따른 선정된 평형식의 평형상수에 대한 conditional equilibrium constant를 구하여 모든 평형식이 만족되는 이온과 이온쌍의 몰농도를 구하는 모델을 설정하였다. 본 모델 이용시 기본적으로 필요한 성분은 pH, Eh, EC, 양이온 8종(K, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, Al, $NH_4{^+}$, 음이온 6종(Si, 5, p Cl, $NO_3{^-}$, $HCO_3{^-}$)이며 다른 성분도 추가할 수 있도록 하였다. 토양과 토양용액이 평형조건인 경우 추정된 이온과 이온쌍의 조성과 이에 따른 존재 가능한 침전량과 mineral 종류별 함량을 계산하였다.

Keywords