토양의 가장 중요한 화학적 성질중의 하나는 이온을 교환할 수 있다는 것이다. 비료등으로 토양에 공급된 양이온은 빗물 등으로 씻겨나가지 못하게 되어 식물에게 이용될 수 있는 형태로 보존되는 것이다. 양이온 교환은 직접 토양의물질수급이나 식물에게의 무기질 공급에도 관련을 가지며 그 밖에도 토양의 구조, 수분과 공기의 수급, 생물의 활성 및 토양반응등의 여러가지 중요한 토양의 성질에 영향을 끼치며 그로 인하여 독특한 토양형이 생성되는 것이다.

전기전도도(Electric Conductivity : EC)는 토양내에존재하는 염류농도의 지표로 사용하며S(siemens) 또는 mS(millisiemens) 라는 단위로 표기한다.

S(siemens) = 1/Ω(ohm) = (mho) mS(millisiemens) = 1/mΩ(ohm) = m (mmho)

식물의 생육장해는 토양용액의 삼투압의 증가에의한 뿌리의 양·수분흡수장해가 주원인이며 전기전도도를 측정하여 판단할 수 있다. 전기전도도가 높을수록 염류농도가 높고 식물에 대한 장해유발의 가능성이 높다는 것을 의미한다. 전기전도도를 높이는 주된 물질로는 질산이온(NO3-)과 염소이온(Cl-), 그리고 염기(K+, a+,Ca2+, Mg2+)이다.

비료의 반응에는 비료 그자체의 화학적 반응과 토양에 사용한후 분해되어 식물에의해서 흡수된 뒤에 토양에 나타나는 생리적 반응이 있다. 화학적 반응은 비료의 수용액 고유의 반응으로 산성, 염기성 또는 중성으로 구별하며 비료의 배합이나 농약과의 혼용시용때 반드시 고려해야 하는 반응이다. 생리적 반응은 비료 자체의 반응이 아니라 토양 중에서 식물뿌리의 흡수작용 또는 미생물 작용을 받은 뒤에 나타나는 토양의 반응을 말한다. 생리적 반응이 토양의 산성화 및 알칼리화에 직접적인 관련이 있다. 주요 비료의 반응은 다음과 같다.

① 산성비료 : 과인산석회(과석), 중과인산석회(중과석), 황산암모늄(유안) 등

② 중성비료 : 요소, 황산칼륨, 염화칼륨, 콩깻묵, 어박 등

③ 염기성비료 : 용성인비, 나뭇재 등