정원의 화학

토양의 구성 및 화학적 성질

토양은 지구 껍질의 외부 표면층입니다. 대체로 그 구성은 토양 형성 과정을 거치는 기반암의 유형에 따라 달라집니다. 토양에서는 다양한 원소와 화합물이 발견될 수 있습니다. 토양 구성의 거의 절반이 미네랄 물질입니다. 이들은 칼륨, 나트륨, 칼슘, 알루미늄, 규소, 탄소, 철, 인, 질소 및 수소와 같은 거대 원소와 붕소, 망간, 몰리브덴 및 아연과 같은 미량 원소로 구분됩니다. 일반적으로 미량원소는 토양에 미네랄로 존재합니다. 토양에는 가스, 특히 공기 중에 존재하는 가스도 포함됩니다. 여기에는 이산화탄소, 메탄, 황화수소 및 암모니아 가 포함됩니다. 토양 구성의 모든 원소 중에서 산소의 질량 비율이 가장 크고, 규소와 알루미늄이 그 뒤를 따릅니다. 토양의 특징적인 화학적 특성 중 하나는 pH입니다. 실제로는 pH 척도를 참조하여 이를 이야기합니다. 대부분의 식물은 6.5~7.5 사이의 중성 pH를 선호하지만 일부 식물은 더 넓은 범위(5.5~8)에서 잘 자랍니다. 토양이 너무 산성이거나 알칼리성이 되면 일부 화학 성분은 식물이 사용할 수 없게 됩니다. 이것이 바로 pH가 중요한 이유입니다. 토양의 반응은 비옥도와 생산성에 직접적인 영향을 미칩니다. 칼슘 이온은 토양의 pH에 ​​큰 영향을 미칩니다. 그들은 주로 탄산칼슘 에서 나옵니다. 탄산과 함께 급격한 pH 변화를 방지하는 완충 시스템을 형성하는데, 이는 뿌리가 급격한 pH 변화에 민감하기 때문에 식물에 매우 중요합니다. (값을 변화시키는 요인이 있음에도 불구하고) 일정한 pH 값을 유지하는 토양의 능력을 완충 특성이라고 합니다. 이는 토양에 완충 시스템의 혼합물(예: 약산과 약염)이 포함되어 있을 때 발생합니다. 적절한 탈산성 또는 산성화 비료를 사용하더라도 pH 변화가 부족할 수 있습니다. 산화 환원 전위는 토양의 또 다른 중요한 화학적 특성입니다. 이 매개변수는 습도와 밀접한 관련이 있습니다. 토양의 습도가 높을수록 산소 함량이 낮아집니다. 다량의 O _{2 를} 함유한 토양은 좋은 호기성 조건을 가지고 있는 것으로 간주됩니다. 이는 식물 성장에 중요합니다. 왜냐하면 그러한 토양에서는 광물 및 유기 화합물의 산화 과정이 중단 없이 발생할 수 있기 때문입니다. 측정된 산화환원 전위가 너무 낮으면 이는 토양에 수분이 과도하다는 신호일 수 있습니다. 그런 다음 우선 질산염과 같은 환원 현상이 관찰되어 토양에서 귀중한 질소가 손실됩니다.

정원의 화학 공정

식물과 흙은 모든 정원의 기둥입니다. 자연적인 요소이기 때문에 가장 중요한 화학 공정의 장소입니다.

• 식물의 경우 가장 잘 알려진 과정은 광합성 입니다. 이는 적절한 기능에 필요한 필수 식물 구조 화합물 및 물질의 생산을 가능하게 합니다. 광합성은 이산화탄소와 물이 포도당과 산소로 변환되는 것입니다. 이 반응은 태양광 에너지가 있을 때 발생합니다. 광합성은 지구상의 생명을 유지하는 과정 중 가장 중요합니다.
• 퇴비화는 정원에서 녹색 폐기물을 관리하는 인기 있는 방법입니다. 이러한 유기 재활용은 미생물에 의한 유기물의 분해로 구성됩니다. 핵심 단계는 식물과 동물의 잔해에서 유기물을 광물화하여 단순한 광물 화합물을 형성하는 것입니다. 광물화에는 부패와 부패라는 두 가지 과정이 포함됩니다. 첫 번째는 혐기성 조건에서 발생합니다. 부패를 통해 형성된 미네랄 화합물에는 이산화탄소, 물, 암모니아 및 황화수소가 포함됩니다. 반면, 산소가 있는 곳에서는 부패가 일어납니다. 이는 산화물, 인산염 또는 황산염 이온의 형성을 선호합니다. 설탕 , 전분, 단백질과 같이 쉽게 분해되는 화합물은 특히 광물화되기 쉽습니다. 그들은 미생물을 위한 원소 탄소와 질소의 귀중한 공급원입니다.
• 정원에서 관찰되는 많은 화학 과정에는 요소의 순환이 포함됩니다. 특별한 예는 가스로서 공기의 약 78%를 구성하는 질소이며, 토양에서는 대부분의 식물에 핵심 영양소입니다. 살아있는 유기체는 박테리아를 통해 대기 질소를 끌어옵니다. 그들은 분자 질소를 흡수하여 암모니아로 변환하는 능력을 가지고 있습니다. 이 형태는 식물에 흡수되어 유기 분자를 생산하는 데 사용될 수 있습니다. 동물이 식물을 먹으면 이 성분이 동물의 몸에 들어갑니다. 식물에 함유된 질소는 동물에 남아 있다가 죽고, 후속 화학 반응의 결과로 암모니아와 분자 질소로 변환되어 대기 중으로 다시 유입됩니다.

비료 및 식물 보호 제품

정원에서 일어나는 기후와 화학적 과정은 시간이 지남에 따라 영양분 함량이 낮아진다는 것을 의미합니다. 이 과정을 토양 고갈이라고합니다. 자연 정원에서는 식물이 죽고 부패하면서 영양분이 토양으로 되돌아오지만, 작물이 자라고 수확되는 토양에서는 그 과정이 방해를 받습니다. 토양에 영양분이 부족할수록 식물이 생존하기가 더 어려워집니다. 비료는 토양의 부족한 원소를 보충하는 데 사용됩니다. 중요한 것은 시비 방법과 적절한 비료의 선택이 쉽지 않으며 전적으로 토양 상태와 식물의 영양 요구에 달려 있다는 것입니다. 오늘날 두 가지 유형의 농업용 비료가 사용됩니다.

• 천연(유기) – 우선 식물과 동물성 비료입니다. 가장 일반적으로 사용되는 것은 퇴비입니다. 그것은 식물의 잔해와 잔디나 나뭇잎 등을 깎아 만든 것입니다. 이는 호기성 박테리아 분해의 결과로 형성됩니다. 퇴비에는 주로 질소가 풍부하지만 산화인(V)과 산화칼륨도 풍부합니다. 비료의 품질은 위에서 언급한 성분의 함량에 따라 평가됩니다. 다른 천연 비료로는 농장 동물의 배설물에서 추출한 거름과 캘리포니아 지렁이의 배설물(‘주물’)에서 추출한 생물부식물이 있습니다. 천연 비료에는 필요한 모든 화학 원소가 항상 포함되어 있지는 않습니다.
• 인공(광물) – 이 비료는 천연 비료에 비해 효율성이 높고 작용 속도가 빠릅니다. 인공비료에는 질소, 인, 칼륨 등의 1차 성분과 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 황 등의 2차 성분과 붕소, 코발트, 구리, 철 등의 미량 영양소가 포함되어 있습니다. 인공 비료는 단순 비료(주요 성분인 질소, 인 또는 칼륨 비료의 양이 표시된)와 복합 비료(화학 반응 중에 얻은 최소 두 가지 영양소 함유)로 분류됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 인공 비료에는 삼중 과인산염, 칼리마그네시아, 황산암모늄, 황산마그네슘 및 폴리인산염이 포함됩니다.

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