Contributions of Ionic Strength, pH, and Replacing Cations to the Cation Exchange Capacities of Soils

치환양(置換陽) ion의 종류(種類) 및 pH 가 토양(土壤)의 양(陽) ion 치환용량(置換容量)에 미치는 영향(影響)

Various methods for measuring cation exchange capacity (CEC) of soil were compared and the contributions of ionic strength, pH and replacing cations to the CEC were investigated on Kangweon soils (Pyeongchang soils derived from lime stone : Chuncheon, Weonseong soils from alluvium : Cheolweon soils from basalt). The results were as follows : 1. The CEC measuring method using shaker and centrifuge at saturating, washing and replacing precesses, which are common in determining CEC of soils, appeared to be superior to the other methods using column, filter, or Brown method. 2. For all soil samples, the higher the ionic strength, the higher CEC value was obtained with the fewer saturating processes. However, using monovalent saturating ion on Anmi series soil derived from lime stone, the CEC value decreased when the ionic strength and the number of saturating process increased. 3. The CEC value generally increased with increasing pH. But, Chuncheon soil (Gyuam series from alluvium) having higher Al content showed the abrupt increases of CEC from pH 5.5 to pH 7.5. 4. About 70% of CEC of Kangweon soils were attributed to organic matter. 5. In determining CEC of soils, saturating with 0.5M divalent cation solution 2 to 3 times for Pyeongchang and Weonseong soil, 3 to 4 times for Cheolweon soil, and replacing with 0.25M divalent cation solution about 3 times are thought to be recommendable.

강원도(江原道) 경작지토양(耕作地土壤)을 대표(代表)할 수 있는 석회암(石灰岩)(평창군(平昌郡) 대화면(大和面)), 하성충적층지대(河成沖積層地帶)(춘천시(春川市) 우두동(牛頭洞), 원성군(原城郡) 문막면(文幕面)), 현무암지대(玄武岩地帶)(철원군(鐵原郡) 동송면(東松面))의 답토양(畓土壤)을 시료(試料)로 사용(使用)하여 CEC(양(陽) ion 교환용량(交換容量) : Cation exchange capacity) 측정방법간(測定方法間)의 차이(差異)와 문제점(問題點)을 검토(檢討)하였으며 또한 ion 강도(强度), pH, 치환(置換) ion의 변화(變化)가 토양(土壤) CEC에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하였다. CEC 측정방법(測定方法)은 방법간(方法間)의 공통과정(共通過程)인 포화(飽和), 유척(流滌), 치환(置換)의 과정(過程)에서 진탕기(振蕩器)와 원심분리기(遠心分離器)를 사용(使用)하는 방법(方法)이 Column을 사용(使用)하는 방법(方法)이나 여과기(濾過器)를 사용(使用)하는 방법(方法) 그리고 Brown법(法)보다 우수한 것으로 판단되었다. 포화(飽和) ion의 강도(强度)(농도(濃度))가 CEC에 미치는 영향(影響)은 일반적(一般的)으로 ion강도(强度)가 높을수록 포화회수(飽和回數)가 적으면서도 큰 CEC 값을 얻었으나 석회암지대(石灰岩地帶) 안미통(統) 토양(土壤)의 경우(境遇)는 1가(價) ion으로 포화시(飽和時) ion강도(强度)가 높거나 포화(飽和)횟수가 많을수록 CEC값이 감소(減少)하였다. 일반적(一般的)으로 토양(土壤)의 pH가 증가(增加)함에 따라 비례적(比例的)으로 CEC가 증가(增加)하였으나 하성충적층지대(河成沖積層地帶) 특(特)히 Al함량(含量)이 많은 춘천(春川) 규암통토양(統土壤)의 경우(境遇) pH가 5.5에서 7.5로 변(變)할 때 CEC의 급격(急激)한 상승(上昇)을 보였다. CEC 측정(測定)에 사용(使用)하는 양(陽) ion의 선택(選擇)은 일반적(一般的)으로 2가(價) ion으로 포화(飽和)하고 2가(價) ion으로 치환(置換)하는 것이 1가(價) ion을 사용(使用)할 때보다 높은 CEC 값을 나타내었다. 강원도(江原道) 토양(土壤)의 CEC의 70%는 유기물(有機物)에 의한 것이었다. 토양(土壤)의 CEC 측정시(測定時) 평창(平昌)과 원성토양(原城土壤)은 0.5M 2가(價) ion 용액(溶液)으로 2~3회(回), 철원토양(鐵原土壤)은 3~4회(回) 포화(飽和)하고 치환(置換)은 0.25M 2가(價) ion 용액(溶液)으로 3회정도(回程度) 행(行)하는 것이 바람직 하였다.