토양(土壤, soil)은 지구 지각의 최상층에서 형성된 생물학적으로 활성화된 다공성 매질이다. 암석의 풍화, 유기물의 분해, 생물 활동이 수천~수백만 년에 걸쳐 복합적으로 작용하여 만들어진다. 토양은 식물의 생장을 지탱하고, 물과 영양분을 저장하며, 폐기물을 정화하고, 탄소순환에 관여하는 등 육상 생태계를 유지하는 핵심적인 역할을 한다.[1] 전 세계 인류의 식량 생산 대부분은 건강한 토양에 의존한다.
1. 정의와 구성 요소
토양은 무기물(광물 입자), 유기물(부식질과 생물 잔재), 물, 공기, 생물로 구성된다. 이상적인 농경 토양의 부피 비율은 대략 광물 45%, 유기물 5%, 물 25%, 공기 25%로 이루어져 있다.[1]
광물 입자는 크기에 따라 세 가지로 분류된다. 점토(clay)는 지름 0.002mm 미만의 가장 미세한 입자로, 표면적이 넓어 영양분 보유 능력이 뛰어나다. 미사(silt)는 0.002~0.05mm, 모래(sand)는 0.05~2mm 크기다. 이 세 성분의 비율에 따라 토양의 질감(토성, soil texture)이 결정된다. 점토, 모래, 미사가 균형 있게 혼합된 양토(loam)가 농업에 가장 적합한 토성으로 꼽힌다.[1]
유기물 중에서 부식질(humus)은 분해가 완료된 안정적인 유기물로, 토양에 암갈색 색조를 부여하고 보수력과 보비력을 높인다. 세균, 균류, 지렁이, 선충류 등 수백만 종의 생물이 1그램의 토양 안에 서식하며, 이들은 유기물 분해와 영양분 순환을 주도한다.
2. 토층 구조
토양은 수직으로 뚜렷하게 구분되는 층위(soil horizon)를 가진다. 이를 위에서 아래로 나열하면 다음과 같다.[1]
O층(유기층): 낙엽, 동물 잔재 등 분해 중인 유기물로 구성된 최표층이다. 삼림 토양에서 잘 발달한다.
A층(표토층): 부식과 미생물 생체량이 풍부한 층으로, 가장 비옥하다. 농업에서 '표토(topsoil)'라 부르는 부분이 여기에 해당한다.
E층(용탈층): 빗물의 침투로 미세 점토와 철·알루미늄 화합물이 씻겨 내려가 색이 옅어진 층이다.
B층(집적층): E층에서 용탈된 점토, 유기물, 무기물이 축적되는 층이다.
C층(모질물층): 풍화가 진행 중인 암석 파편으로 구성된 층으로, 토양 형성의 원재료(모재)에 해당한다.
R층(기반암층): 풍화되지 않은 고결 암석이다.
3. 토양 형성 요인
토양 과학의 기초를 확립한 한스 예니(Hans Jenny)는 1941년 토양 형성에 영향을 미치는 다섯 가지 요인을 체계화했다.[2]
모재(parent material): 토양의 기원이 되는 암석 또는 퇴적물의 종류. 화강암에서 생성된 토양은 모래가 많고, 현무암 기반 토양은 점토가 풍부하다.
기후(climate): 강수량과 온도가 풍화 속도와 유기물 분해 속도에 영향을 미친다. 기후 유형에 따라 열대 우림의 토양은 풍화가 강하고, 건조 지역 토양은 상대적으로 덜 발달한다.
생물(organisms): 식물, 동물, 미생물이 유기물을 공급하고 토양 구조를 형성한다.
지형(topography): 경사면의 방향과 기울기가 물 배수와 침식 정도를 결정한다.
시간(time): 성숙한 토양 단면이 형성되려면 수천 년에서 수십만 년이 필요하다.
4. 생태적 역할과 생태계 서비스
5. 토양 침식과 보전
6. 관련 문서
7. 인용 및 각주
[1] Britannica, "Soil", www.britannica.com(새 탭에서 열림)
[2] FAO, "Soils and Food Security", www.fao.org(새 탭에서 열림)