Comparison of the Effects of Mg-Sulfate and Mg-Hydroxide on Soil pH, EC and Exchangeable Cation Distribution

Effects of magnesium sulfate ($MgSO_4$) and magnesium hydroxide $[Mg(OH)_2]$, which have different chemical characteristics, on soil pH, electrical conductivity (EC), and exchangeable cation distributions were investigated. Using plastic columns packed with a loam soil, the two Mg-fertilizers were treated at the rate of $300kg\;MgO\;ha^{-1}$ and water was applied on the soil surface four times at every 7 days. Soil samples were taken at 5, 10, 15, and 20 cm depth after 7 days of each water application. Magnesium hydroxide could increase soil pH, but due to the low solubility of $Mg(OH)_2$, the effect on pH was limited on the surface soil. Soil pH was lowered in the $MgSO_4$ treatment and the effect was found through the 20 cm depth. Since the pH decrease in $MgSO_4$ treated soil was due to the salts from $MgSO_4$, after leaching of most salts from the investigated soil depth pH was not significantly different from that of non-treated soil. Soil EC was increased in $MgSO_4$ treatment through the soil depth, but in $Mg(OH)_2$ treatment EC was slightly increased only at the surface layer. Exchangeable Mg was increased in both of the treatments at surface layer after the first water application. In $Mg(OH)_2$ treatment, the increase of exchangeable Mg was found only at 5 cm depth through the experiment, but leaching down of Mg in the $MgSO_4$ treatment was very apparent. High concentration of Mg in the $MgSO_4$ treated soil could effectively replace exchangeable Ca through the investigated soil depth, but the effect of $Mg(OH)_2$ on exchangeable Ca was not significant.

황산고토와 수산화고토 비료가 토양 pH, EC 및 교환성 양이온 분포에 미치는 영향 비교

황산고토와 수산화고토는 용해도를 비롯한 화학적 특성이 크게 다르므로 이들을 비료로 토양에 시용하였을 때 토양의 화학성에 미치는 영향 또한 달리 나타날 것이다. 본 연구에서는 이들 고토 비료가 토양 pH, EC 및 교환성 양이온 분포에 미치는 영향을 조사하였다. 수산화고토는 토양 pH를 증가시켰으며, 이러한 현상은 수산화고토의 낮은 용해도 때문에 주로 표토에만 제한적으로 나타났다. 황산고토의 경우에는 토양 pH를 저하시켰으며, 이러한 영향은 조사된 20 cm 깊이까지 나타났다. 용해도가 높은 황산고토의 이러한 pH 저하 현상은 주로 토양용액의 이온 강도 증가에 기인한는 것으로 판단되었다. 토양 EC는 황산고토 처리에서 크게 증가하였으나 수신화고토 처리에서는 표토 일부에서 약간 증가하는 결과를 보였다. 교환성 $Mg^{2+}$ 함량 조사 결과를 보면 황산고토의 경우 용해도가 높으므로 일시에 다량의 마그네슘이 토양에 용출되며 관수에 따라서 쉽게 용탈될 수 있는 것으로 나티났으며, 반면 수산화고토의 경우에는 용해도가 낮으므로 표토에만 지속적으로 마그네슘을 공급할 수 있는 것으로 나타났다. 황산고토 처리의 경우 다량의 마그네슘을 용출되므로 수산화고토에 비하여 교환성 $Ca^{2+}$의 유실을 초래할 수 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 고려할 때, 토양 환경 특성을 고려한 고토 비종의 선택이 필요할 것이며, 특히 산성토양 또는 염류집적 가능성이 높은 토양에서는 황산고토에 비해 수산화고토의 시용이 유리할 것으로 판단된다.