10. 토양내 원소의 순환(탄소, 인, 질소)

1) 식물의 작용(동화작용) : 식물은 필요원소(C, H, O, N, S, P, K, Fe, Ca, Mg, Mn, Zn, Cu, Mo, Si, Cl 등)를 무기질형태(H₂O, CO₂, NH₄⁺, NO₃- 등)로 흡수하여 유기물로 전환한다.


2) 탄소의 순환

3) 인의 순환

(1) 인은 인산의 형태로 자연계에 존재한다.

(2) 자연계의 인은 광물의 풍화작용으로 인산화합물이 되고, 생물에 흡수되어 사용된 후, 유기인산염, 무기인산염 형태로 토양에 잔류한다.


4) 질소의 순환

(1) 대기중의 질소가스는 질소고정세균에 의하여 NH₃ 로 변화되어 토양내로 이동한다.

(2) 대기중의 질소가스는 비등에 용해되어 NO3₃- (산화상태), NH₃ (환원상태)로 변화되어 토양내로 이동한다.

(3) 질소고정세균과 콩과식물은 질소를 유기물로 합성하여 토양미생물로 이동시킨다.

(4) 유기물은 관여미생물에 의하여 NO₂-, NO₃-, NH₃ 로 변화된다 ⇢ 유기성에서 무기성으로 변화한다.

(5) 무기성질소의 변화 : NO₃- → NO₂- → N₂O or N₂ 로 환원되어 대기중으로 발산되거나 토양 중에 잔류한다.

(6) 질소의 순환에 관여하는 미생물

- 유기영양미생물(암모니아성작용) : 단백질 → 아미노산 → NH4+

- 아질산균(Nitrosomonas : 질산화작용) : NH₄⁺ → NO₂-

- 질산균(Nitrobacter : 질산화작용) : NO₂- → NO₃-

- 질소고정세균(Azotobacter 및 뿌리입자균 : 질소고정작용) : N₂ → 단백질

- 유기영양미생물(유기화작용) : NH₄⁺ or NO₃- → 단백질