표토

Topsoil
폭풍우 동안 아이오와 주의 들판에서 표토의 표면 유출

표토의 윗층이다.유기물미생물농도가 가장 높고 지구생물학적 토양 활동이 대부분 일어나는 곳입니다.

묘사

표토는 광물 입자와 유기물로 구성되며 보통 5-10인치(13-25cm) 깊이까지 확장됩니다.이것들은 물과 공기를 유지할 수 있는 기질을 만들어 생물학적 활동을 촉진합니다.

표토는 식물이 대부분의 필수 영양분을 얻기 때문에 일반적으로 뿌리의 농도가 높습니다.또한 토양 품질이 저하되어 식물에 적합하지 않게 되는 상당한 박테리아, 곰팡이곤충학적 활동을 숙주 역할을 한다.박테리아와 곰팡이는 식물과의 영양소 교환을 촉진하고 유기물을 뿌리가 흡수할 수 있는 형태로 분해하는데 필수적일 수 있다.곤충은 또한 물질을 분해하고 토양을 환기시키고 회전시키는 데 중요한 역할을 한다.많은 종들이 토양 건강에 직접적으로 기여하여 더 강한 [1]식물을 만든다.건강한 표토층은 매우 풍부한 마이크로바이옴으로 다양한 [2]종을 수용합니다.

유기물은 생물에게 영양을 공급하고 토양마다 양이 다르며, 토양 구조가 많을수록 강도는 감소한다.노반 및 기초 밑과 같은 조건에 따라 시간이 지남에 따라 응축 및 침하됩니다.토양이 건조해지면 구조가 영향을 받는다.탈수 표토의 부피는 상당히 감소하고 풍식[3]겪을 수 있다.

생산.

표토는 토양 형성이나 발육 과정에서 자연적으로 생성된다.천연 표토는 채굴되고 인간이 사용할 수 있도록 조절되며 상업적인 표토의 대부분을 차지한다.현재 사용률과 침식률은 토양 [4]발생을 앞지르고 있다.

표토의 [4]공학적 또는 생물학적 사용을 지원하는 인공 표토를 만들 수 있습니다.인공 식물 생육 배지의 더 전통적인 예로는 테라 프레타화분 혼합물이 있습니다.미네랄, 바이오솔리드, 퇴비 및/또는 제지소 슬러지에 기초한 제조된 표토를 [5]시판할 수 있다.빅토리아 시대의 노천 탄광은 지역 [6]자재로 만든 질 낮은 인공 표토를 이용해 갱생시켰다.

분류

토양 분류 시스템에서 표토는 O Horizon 또는 [7][8]A Horizon으로 알려져 있습니다.토양 지평선은 토양 표면과 평행한 층으로 물리적, 화학적, 생물학적 특성이 위와 아래의 층과 다르다.표토층의 깊이는 표토층이라고 알려진 첫 번째 조밀하게 채워진 토양층에 대한 표면의 깊이로 측정됩니다.

평가하기

BSI(British Standards Institute)와 North Carolina Department of Agriculture와 같은 기관은 토양 품질 및 많은 [9]식물에 광범위하게 적합한 표토 영양소의 바람직한 수준에 대한 지침을 발행한다.

노스캐롤라이나 농무부에 따른 표토 가이드라인
카테고리 바람직한 결과
pH 레벨 5.0 ~ 6.2
인(P-I) 지수 50
칼륨(K-I) 지수 50
칼슘(Ca%) 캐티온 교환 용량(CEC)의 40~60%
마그네슘(mg%) CEC의 8~10%
베이스 포화도(BS%) CEC의 35~80%
망간(Mn-I) 색인 > 25
아연(Zn-I) 색인 > 25
구리(Cu-I) 색인 > 25

상업용 표토의 두 가지 일반적인 유형은 벌크 표토와 봉지 표토입니다.다음 표는 [9]두 가지 주요 차이점을 보여 줍니다.

NCDA, 벌크 및 봉지 표토의 전형적인 분석
표토 유형 HM%[a] BS% pH P-I K-I Ca% Mg%
벌크 0.3 69 5.2 009 026 45 10
봉지 0.7 78 5.8 166+ 178 56 12.3

또는 BSI는 다음 값을 관련짓습니다.

BS 3882에 따른 표토 가이드라인
카테고리 바람직한 결과
pH 레벨 5.5 ~ 8.5
인산염(PO4) 16 ~ 140 mg/L
칼륨(K) 121 ~ 1500 mg/L
마그네슘(Mg) 51 ~ 600 mg/L
니켈(Ni) 60 mg/kg 미만부터
아연(Zn) 200 mg/kg 미만부터
구리(Cu) 100 mg/kg 미만부터

위의 표는 다목적 등급에 대한 것으로 토양 pH에 따라 특정 수준이 달라질 수 있다.

또한 산성 또는 유색 토양과 석회질 토양 등 특정 요구를 가진 식물에 적합한 전문 토양에 대한 표준도 존재한다.이것들은 일반적인 토양과 다른 pH 수준을 가지며 다양한 식물 종을 재배하기 위한 것이다.저출산, 저출산 산성 및 저출산 석회질도 영양분이 적은 토양에서 잘 자라는 식물을 위해 설계된 토양 분류입니다.

전문 식물의 예로는 질소와 적은 환경에서 발견되기 때문에 다른 식물보다 영양소가 풍부한 환경에 덜 내성이 있고 경쟁할 수 없는 금성 파리잡이 등이 있습니다.반면에 블루베리는 석회질 토양에서 잘 자라고 클로버가 잘 자라기 위해 에릭질의 흙을 필요로 한다.따라서 토양은 재배할 식물에 적합하도록 선택되어야 하며, 따라서 표준이 필요하다.

탄소 대 질소 비율

표토는 식물이 자라고 농작물이 번성하는 주요 자원이다.이에 대한 두 가지 주요 매개변수는 탄소와 질소입니다.탄소는 에너지를 제공하고 질소는 식물이 단백질과 조직을 만드는 데 필요합니다.식물들은 적절한 성장을 가능하게 하기 위해 다양한 비율로 그것들을 필요로 한다.영국에서 표토의 최적 수치는 20:1 미만의 C:N 비율입니다.톱밥 베이스는 일반적으로 400:1의 높은 C:N 비율을 가지며, 알팔파 건초는 탄소질 함량이 낮아 일반적으로 12:1 정도의 C:[10]N 비율을 가질 수 있다.

상용 응용 프로그램

다양한 토양 혼합물이 표토로서 상업적으로 판매된다.이 제품의 일반적인 용도는 정원과 잔디밭개량하거나 컨테이너 정원에서 사용하는 것입니다.화분용 토양, 퇴비, 비료토탄도 각각 특정한 용도를 가지고 가정용으로 판매된다.표토 제품은 일반적으로 화분용 토양이나 퇴비만큼 화분용 식물이나 과일이나 채소를 재배하는 데 적합하지 않습니다.이러한 목적으로 사용하는 것은 다른 대안에 비해 엄청나게 비쌀 수도 있습니다.

표토는 또한 주거용 건물 근처의 적절한 지표면 구배를 위해 사용된다.홍수로부터 보호하기 위해,[11] 국제 거주 법규는 집에서 처음 10피트 떨어진 곳에 2%의 경사[2.4인치]를 요구합니다.Energy Star에서는 0.5인치/ft(5인치)의 레이트가 필요합니다.

영국에서 상업적으로 이용 가능한 표토(제조 또는 자연발생)는 영국 표준 BS 3882로 분류되어야 하며, 현재 버전은 2015년이다.이 표준에는 표토의 여러 분류가 있으며, 최종 분류에서는 물질이 특정 임계값 기준(영양소 함량, 추출성 식물독성 요소, 입자 크기 분포, 유기물 함량, 탄소:질소 비율, 전기 전도성, 점화 손실, pH, 화학 및 물리적 오염물질)을 충족해야 한다.표토는 영국 표준 및 유럽 표준 BS EN 12579:2013 토양 개량제 및 배지 - 샘플링에 따라 [12]샘플링해야 한다.

침식

표토층 침식은 표토층이 날아가거나 떠내려갈 때 일어난다.토양 침식과 관련된 공공 및 환경 보건 손실의 연간 추정 비용은 450억 [13]달러를 넘는다.많은 양의 합성 액체 비료를 쟁기질하고 뿌리는 것과 같은 전통적인 산업 농업 관행은 토양의 질을 떨어뜨릴 수 있다.높은 식량 수요를 충족시키기 위한 집약적인 농법, 단일 재배에서의 높은 작물 생산량과 작물 재배는 토양의 영양분을 고갈시키고 토양의 마이크로바이옴을 손상시킬 수 있다.이러한 요인들은 토양의 일관성과 품질에 영향을 미쳐 침식을 증가시킬 수 있다.

농장에서의 지표면 유출논포인트 오염의 일종이다.많은 비가 내릴 때 표토와 농장 비료 및 기타 잠재적 오염물질이 보호되지 않은 농장 밭에서 흘러 나옵니다.이로 인해 수로와 지하수가 오염되고 식수원이 오염될 [14]수 있습니다.녹조는 많은 양의 영양소가 농장 유출이나 오수로 인해 강, 호수 또는 바다에 범람할 때 발생할 수 있다.이러한 해로운 해조류의 꽃은 독성이 있을 수 있고 생태계와 야생 동물에 파괴적인 영향을 미칠 수 있다.그들은 종종 [15]해산물을 오염시킴으로써 인간의 식량 자원에 영향을 미칠 수 있는 독성 홍조의 존재 때문에 적조라고 불린다.

지속 가능한 기술은 토양에 유기물을 건설하기 위해 덮개 작물의 사용을 통해 침식을 늦추려고 시도한다.미국은 매년 [16]에이커당 거의 3톤의 표토를 잃는다.표토의 1인치(2.5cm)는 자연적으로 형성되는 데 500년에서[17] 1,000년이[18] 걸릴 수 있으며, 표토의 침식 속도는 심각한 생태학적 우려 사항이다.2014년 추세로 볼 때 세계에는 표토가 60년 정도 남아 [18][19]있다.

보존.

캘리포니아 마린 카운티, 방해된 경사면의 침식 장벽
1938년 펜실베니아에서 등고선 경작.이 줄들은 폭풍우 동안 토양 침식을 방지하고 물이 토양으로 침투할 수 있도록 하기 위해 느린 지표수 유출을 형성한다.

토양보전이란 토양 최상층의 침식으로 인한 손실 방지 또는 과도한 사용, 산성화, 염화 또는 기타 화학적 토양 오염으로 인한 비옥성 저하를 방지하는 것이다.

화전 및 기타 지속 불가능생계형 농업 방법은 일부 덜 발달된 지역에서 행해지고 있다.삼림 벌채의 후속은 전형적으로 대규모 침식, 토양 영양소의 손실, 그리고 때로는 완전한 사막화이다.개선된 토양 보존 기술에는 농작물 순환, 덮개 작물, 보존 경작 및 심어진 방풍벽포함되며, 침식과 비옥함 모두에 영향을 미칩니다.식물이 죽으면 썩어서 흙의 일부가 된다.코드 330은 미국 천연자원 보호국이 권장하는 표준 방법을 정의합니다.농부들은 수천 년 동안 토양 보존을 실천해 왔다.유럽에서는 공통농업정책과 같은 정책이 토양보전에 보다 잘 대처하기 위해 경작 감소, 겨울 커버 작물,[20] 식물 잔류물 및 잔디 여유도와 같은 모범 관리 관행을 적용하는 것을 목표로 하고 있다.침식 문제를 해결하기 위해서는 정치적, 경제적 행동이 더욱 필요하다.단순한 거버넌스 허들은 우리가 땅을 어떻게 가치있게 여기는지 그리고 이것은 문화적 [21]적응에 의해 바뀔 수 있다.토양 탄소는 탄소 흡수원으로 기후변화 [22]완화에 중요한 역할을 한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 부식물질은 부식산 풀브산을 형성하기 위해 분해된 유기물질의 부분을 측정하는 것입니다.HM%는 화학적으로 반응하는 유기물의 부분을 나타냅니다.이 값은 석회 및 제초제 비율 결정에 영향을 미칩니다.[1]
  1. ^ Neher, Deborah A.; Barbercheck, Mary E. (14 October 2019). "Soil Microarthropods and Soil Health: Intersection of Decomposition and Pest Suppression in Agroecosystems". Insects. 10 (12): 414. doi:10.3390/insects10120414. ISSN 2075-4450. PMC 6955927. PMID 31756962.
  2. ^ Bahram, Mohammad; Hildebrand, Falk; Forslund, Sofia K.; Anderson, Jennifer L.; Soudzilovskaia, Nadejda A.; Bodegom, Peter M.; Bengtsson-Palme, Johan; Anslan, Sten; Coelho, Luis Pedro; Harend, Helery; Huerta-Cepas, Jaime (7 March 2017). "Structure and function of the global topsoil microbiome". Nature. 560 (7717): 233–237. doi:10.1038/s41586-018-0386-6. ISSN 0028-0836.
  3. ^ Marsh, William M. (2010). Landscape planning : environmental applications (5th ed.). Hoboken, NJ: Wiley. ISBN 9780470570814.
  4. ^ a b "Artificial soil: quick and dirty". New Scientist.
  5. ^ https://soiltest.uconn.edu/factsheets/PurchasingTopsoil.pdf[베어 URL PDF]
  6. ^ Birjak, Anna; Walmsley, Alena; Anderson, Nicole; Missen, Jon; Yellishetty, Mohan (2020). "Field Scale Assessment of Artificial Topsoil: A Victorian Coal Mine Experience". Proceedings of the 28th International Symposium on Mine Planning and Equipment Selection - MPES 2019. Springer Series in Geomechanics and Geoengineering: 376–389. doi:10.1007/978-3-030-33954-8_45. ISBN 978-3-030-33953-1. S2CID 212959835.
  7. ^ 미국 농무부(USDA), 토양조사과 직원(1993)"토양 측량 매뉴얼"2007-02-07년 Wayback Machine USDA Handbook 18에 보관.제3장
  8. ^ National Committee on Soil and Terrain (2009). Australian soil and land survey field handbook. Third edition. CSIRO, Melbourne.
  9. ^ a b "Topsoil . North Carolina Department of Agriculture(July, 1995)" (PDF). ncagr.gov.
  10. ^ Crow Miller ACRES의 탄소 질소 비율에 대하여 https://www.ecofarmingdaily.com/build-soil/soil-inputs/minerals-nutrients/carbon-nitrogen-ratio/
  11. ^ "Final Grade Slopes Away from Foundation Building America Solution Center". basc.pnnl.gov. Retrieved 2022-05-15.
  12. ^ BS 3882:2015 표토 규격
  13. ^ "Welcome to Civil and Environmental Engineering at CMU - Civil and Environmental Engineering - Carnegie Mellon University" (PDF).
  14. ^ "Agricultural Pollution Has Contaminated Tap Water in Dozens of Locations So Far in 2020 Environmental Working Group". www.ewg.org. Retrieved 2022-07-11.
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  16. ^ "Summary Report, 2007 Natural Resources Inventory". Natural Resources Conservation Services, U. S. Department of Agriculture. December 2009. p. 97.
  17. ^ James Smolka (May 1, 2001). "Eating Locally". Discover. Retrieved May 1, 2001.
  18. ^ a b "Only 60 Years of Farming Left If Soil Degradation Continues". Scientific American. December 5, 2014.
  19. ^ "What If the World's Soil Runs Out?". Time. December 14, 2012.
  20. ^ Panagos, Panos; Borrelli, Pasquale; Meusburger, Katrin; Alewell, Christine; Lugato, Emanuele; Montanarella, Luca (2015). "Estimating the soil erosion cover-management factor at the European scale". Land Use Policy. 48: 38–50. doi:10.1016/j.landusepol.2015.05.021.
  21. ^ Panagos, Panos; Imeson, Anton; Meusburger, Katrin; Borrelli, Pasquale; Poesen, Jean; Alewell, Christine (2016-08-01). "Soil Conservation in Europe: Wish or Reality?". Land Degradation & Development. 27 (6): 1547–1551. doi:10.1002/ldr.2538. ISSN 1099-145X.
  22. ^ Amelung, W.; Bossio, D.; de Vries, W.; Kögel-Knabner, I.; Lehmann, J.; Amundson, R.; Bol, R.; Collins, C.; Lal, R.; Leifeld, J.; Minasny, B. (2020-10-27). "Towards a global-scale soil climate mitigation strategy". Nature Communications. 11 (1): 5427. doi:10.1038/s41467-020-18887-7. ISSN 2041-1723. PMC 7591914. PMID 33110065.

추가 정보

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