Marklära Flashcards

Question

Vad är Glacial lera (och silt)?

Answer 1

* Finare partiklar från isälvarna – oftast årsvarviga * Avsaknad av varv vid avsättning i saltvatten p.g.a aggregatbildning * Förekommer i hela landet upp till ca 30-50 m under Högsta kustlinjen * Varierande lerhalter – ofta högst lerhalt i en dalgångs djupaste del * Stor betydelse som åkerjord * Ibland kalkhaltig * Ibland stenig (isbergsdroppat)

Answer 2

Varför varv? ``` Sommarlager Grövre kornstorlek Lägre org. halt Syrerik miljö, ger trevärt järn (högre kalkhalt) ``` ``` Vinterlager Finare korn (mer ler) Högre org. halt Syrefattig miljö, utfällning av mörka järnsulfider Framförallt i sötvatten ```

Answer 3

* Havs- och sjösediment – avsatt i sjöar och hav * Älv- och svämsediment – avsatt vid översvämningar på flodslätter * Vindavsatta avlagringar – dyner (sand) och lössjord (silt) * Torv (sedimentärt växtmaterial) * Älvsediment (utmed vattendrag, fluvialt) * Svämsediment (avsätts vid översvämningar) * Vindavlagrade sediment (eoliska sediment)

Answer 4

``` Grovkorniga • Proximala svallsediment • Klapper: sten • Svallgrus: grus, sand, sten • Svallsand: sand, välsorterad ``` ``` Finkorniga • Distala svallsediment • Postglacial silt • Postglacial lera • Organiska: Gyttjelera, gyttja ```

Answer 5

``` O/H – rent org. material (/vattenmättat) A – blandning org. och minerogent mtrl. E – urlakningshorisont (”eluviation”) B – anrikningshorisont (t.ex. Bs, Bh, Bt, Bg, Bw) C – opåverkat modermaterial R – berggrund ------------- s – Seskvioxider (Fe- och Al-oxider) h – Humus (org. mtrl) t – Anrikning av lerpartiklar (”Ton” ty. lera) g – ”Gley” (ry. ”smuts”; grundvattenpåverkat) w – svag omvandling (vittring) ```

Answer 6

O/H – rent org. material (/vattenmättat) A – blandning org. och minerogent mtrl. E – urlakningshorisont (”eluviation”) B – anrikningshorisont (t.ex. Bs, Bh, Bt, Bg, Bw) SEDAN KOMMER C som är det opåverkade modermaterialet, sedan R som är berggrunden

Answer 7

* Klimat: nederbörd >> evapotranspiration * Berggrund: näringsfattig * Jordart: hög perkolation * Vegetation: försurande förna * Organismer: liten bioturbation * Markanvändning: selektivt val av barrskog

Answer 8

Podsol (spodosol) som används för att producera skog. Mår * Mycket nederbörd och låg temperatur * Liten produktion av försurande förna = bioorgansmer (maskar) trivs ej * Ingen bioturbation * Skarp gräns mellan organiskt och oorganskt material * Jordarter med hög perkolation * Näringsfattig berggrund (Silikatdominerad, svårvittrad berggrund) Podsolen karakteriseras av en vit eller gråaktig urlakningshorisont (E-horisont, även kallad blekjord) som normalt är ca en decimeter tjock, och av en 2-3 dm tjock anrikningshorisont som kan vara röd eller brunsvart (B-horisont, rostjord). E - urlakningshorisont - blekjord B (sh) - anrikningshorisont - rostjord (S: Seskvioxider (Fe-& Al-oxider) och H– Humus (org. mtrl) C - opåverkat modermaterial R - berggrund (granit, gnejs, sandsten) Oftast finns en några cm tjock O-horisont ovanpå, bestående av förna och mårskikt, där den överst liggande förnan utgörs av onedbrutna växtdelar, medan mårskiktet består av humus och delvis nedbrutna växtrester. Podsoler utbildas i rätt så grova, dock ej alltför grova, morän- eller sandjordar genom en process som kallas podsolering. Dessa jordar är oftast naturligt sura; markvattnets pH ligger ofta runt 4 i både mårskiktet och blekjorden, och mellan 4,5 och 6 i rostjorden. De är även relativt känsliga för vidare försurning på grund av podsolernas låga vittringsbenägenhet. Podsolerna förknippas ofta med barrskog, men de förekommer ibland även tillsammans med annan vegetation. Den sura miljön i podsolernas övre horisonter gör att daggmaskar är ovanliga.

Answer 9

``` Brunjord (Entisol) - odling Mull •Stor produktion av basrik förna -> mkt bioorganismer -> •Kraftig bioturbation •Mycket nederbörd och hög temperatur ``` Ah - blandning org. och minerogent mtrl (H- Humus org. mtrl) C - modermaterial R - berggrund kalkstebn, marmor, lerksiffer, basalt Brunjord är en jordmånstyp där den översta horisonten innehåller både organiskt material och mineraljord. Brunjorden är inte så tydligt skiktad. Mineralvittringen åtföljs inte av någon nedtransport av vittringsprodukterna, vilka i stället kvarstannar där de bildats. De döda växtlämningarna på markytan, förnan, bryts förhållandevis snabbt ned till humusämnen med måttligt innehåll av organiska syror. Förnaskiktet är därför ganska tunnt. Genom bl a daggmaskarnas aktivitet bildas ingen enbart organisk horisont. I stället finns en mullhorisont med där mineraljord och humusämnen är blandae. Mullen är lucker och har aggregatstruktur, dvs är mer eller mindre sammanklumpad. Till färgen är horisonten närmast svart av humusämnen. Därunder följer en brun till brunröd anrikningshorisont. Färgen kommer från den mineralvittring som sker här och där produkterna, bl a järnhydroxider, fälls ut på plats. B-horisonten övergår på ca en meters djup i det av jordmånsprocesserna oförändrade underlaget. Brunjord bildas framför allt i områden med lättvittrade mineral och låg nederbörd. Genom att växtnäringsämnena kvarblir nära markytan finns förutsättningar för en artrik och högproduktiv vegetation. --- Brunjord finns på slätterna i södra och mellersta Sverige och även i dalsänkor. Där det finns brunjord växer det ofta lövträd. För att brunjord ska bildas krävs det ett högt pH, finkornig jordart och ganska varmt klimat. Brunjord är betydligt bördigare än podsol och lämpar sig därför för jordbruk. Detta har gjort att de största områdena med lövskog i Sverige har huggits ner och ersatts av jordbruk. Det som kännetecknar brunjord är att förna snabbt bryts ner till mull tack vare den rika tillgången på saprofyter, som daggmaskar och bakterier. På grund av att den blandas hela tiden är det svårt att tydligt se de olika lagren i markprofilen.

Answer 10

Humus bildas i marken, och ingår främst i jordmånens översta skikt. Med ständig tillförsel av förna och den mikrobiella nedbrytningen av denna till bland annat humusämnen finns det alltid fria växtnäringsämnen med organiskt material i olika nedbrytningsstader i marken. Humusämnena, tillsammans med lerpartiklar avgör jordens förmåga att hålla kvar näringsämnen och vatten. Humusformen – antingen mull eller mår – anger det organiska materialets fördelning i markprofilen och är en viktig karaktäristik för en jordmån.

Answer 11

Mår är en humusform där humusen anrikas på mineraljorden eftersom de grävande organismerna är få och omblandningen liten. Måren har ett övre förmultningsskikt som är avsevärt tjockare än underliggande humusämnesskikt. I Sverige utgör mår den vanligaste humus- formen i främst barrskogar. I barrskogsmark dominerar synliga delar av nedbrutna växtdelar, och humusämnen utgör där endast en mindre del av markens totala organiska substans. Mikrobiologiskt utmärks måren av den rikliga bildningen av svampmycel och en i begynnelse- stadiet långsam nedbrytningstakt. Nedbrytningen är dock tillräckligt snabb för att – på lång sikt – hålla jämna steg med tillförseln av förna. Mår kallades tidigare även för råhumus och fastmarkstorv.

Answer 12

Humusformen mull ingår främst i jordmånens översta skikt i odlad mark, ängsmarker och motsvarande. Humusämnena utgör den dominerande typen av markens organiska substans i odlade fastmarksjordar. Det mer eller mindre mäktiga ytskiktet av marken kommer att bestå av en intim blandning av finfördelad humus och stenfri mineraljord, särskilt där det är daggmaskrikt. I mull bidrar främst daggmaskar till en effektiv omblandning och aggregatbildning av humus och mineralpartiklar. I åker- och trädgårdsjord sker omblandningen till största delen genom bearbetning. Mull bildas inte bara under lövskog eller några av de mest örtrika granskogstyperna, utan också under trädlös eller trädfattig ängsmark. Med mullhalt avses halten organisk substans, vilken har betydelse bl.a. för markens struktur och vattenhushållning och som ligger till grund för klassificering av odlingsjorden (så kallad mulljordar innehåller mer än 40 % organisk substans).

Answer 13

Moder är en humusform som utgör en övergångsform mellan mull och mår. Humustäcket består av ett övre förmultningsskikt och ett undre humusämnesskikt. Hos en moder är nedbrytningen av den organiska substansen till humus i det övre skiktet mer framskriden än hos mår, och en viss aggregatstruktur förekommer. Om tjockleken hos det övre skiktet överstiget 25 % av humustäckets totala tjocklek, då kallas humusformen för mår.

Answer 14

Olikheterna mellan mår och mull måste i huvudsak tillskrivas kvalitativa skillnader i nedbrytningens typ. Humusformen beror bara delvis på förnans beskaffenhet. Löv, ört- och gräsförna ger lämpligt råmaterial för mull medan förna av barrträd, ljungväxter, mossor och lavar medför mår. Dessutom inverkar mineraljordens kvalitet, så att god jord, särskilt något lerig eller ursprungligen kalkhaltig, gynnar bildningen av mull, medan mager mineraljord däremot får ett täcke av mår. Slutligen inverkar temperatur och fuktighet så att varmt och relativt torrt klimat i regel gynnar mull, medan kyligt och fuktigt klimat gynnar mår. Eftersom mull- och mårbildning är ekologiska jämviktstillstånd kan en ändring av de föreliggande villkoren ibland leda till att humustypen skiftas.

Answer 15

Daggmaskar rör om i humuslagret och bidrar till en markstruktur i vars porer andra organismer kan leva. Rundmaskar, småringmaskar och encelliga djur håller till i vattenfilmen runt humuspartiklarna, medan hoppstjärtar, kvalster, klokrypare samt flug- och mygglarver finns i de luftfyllda porerna.

Answer 16

I regnskogsklimat (eller "I Af-klimat"). De kallas oxisoler.

Answer 17

Människan har gödslat och därmed höjt PH-värdet så att maskar ska trivas och planterat vissa växter som bidrar ytterligare (gran etc). Kallas instabil brunjord

Answer 18

* Podsol (ca 50-60% av Sveriges yta) -> Barrskog, grovkornigt mtrl., svag mineralogi, P>>E * Brunjord - > Lövskog, finkornigt mtrl., god mineralogi * Lithosol -> Tunt jordtäcke * Sumpjordmån (Gleysol) -> Vattenmättade förhållanden * Torvjordmån (Histosol) -> Organiskt mtrl. * Kulturjordmån -> starkt påverkat av människan

Answer 19

Pre-columbianska kulturjordmåner i Amazonas: Medveten inkorporering av träkol i marken, i syfte att förbättra markens kemiska och fysikaliska egenskaper.

Answer 20

* Färgen: org. mtrl, oxidationsförh. m.m. * Texturen: proportionen av olika kornstorlekar * Strukturen: aggregatkaraktär • Konsistens: klibbighet, plasticitet Plasticitetsgräns och flytgräns: – Den mängd vatten som ett jordmaterial måste ha för att börja uppträda plastiskt, resp. bli flytande. [vikt vatten/vikt jordmtrl, %] – Texturberoende – endast kohesionsjordarter uppträder plastiskt • Porositet: porvolym i förh. till jordmaterialet ``` • Markkemi: förmågan att binda näringsämnen, samt andra kemiska egenskaper. Påverkar starkt övriga egenskaper – Färg – Konsistens – Struktur och därmed också porositeten • Beror på – Ursprungsmaterialets karaktär – Vittringsprocesser och tid • Sekundära mineral (lermineralen) mest betydelsefulla för kem. egenskaper ```

Answer 21

Vilken typ av struktur jordarten har påverkar markens egenskaper • Enkelstruktur – partiklarna sitter inte ihop • Aggregatstruktur – partiklarna klumpar ihop sig. Ofta positivt för marken: porer, sprickor • Strukturen varierar med årstiden!

Answer 22

Kornstorlekarna har olika egenskaper Naturliga jordar är oftast en blandning av 2-3 olika kornstorleksgrupper • Stenar - kan ge tätare jordarter bättre genomsläpplighet, inverkar på marktemperaturen • Grus - släpper lätt igenom vatten; varm, torr och mager jordart • Sand - släpper också lätt igenom vatten, varm och torr. Finsand håller kvar en del vatten – bättre för växterna • Silt - starkt vattenhållande, kall jordart • Lera - ändrar storlek! Krymper när det torkar och bildar klumpar med sprickor emellan. Kan hålla mycket vatten, kall.

Answer 23

• Pga deras textur (väldigt liten storlek) har de stor specifik yta – de kan binda till sig mycket joner och avge dem till växter (jämfört med t ex sand eller grus som inte har lika stor total yta) • Pga deras struktur (de bildar aggregat) – de kan bilda mycket porer (hålrum i jorden), bra för växterna Ler- och humuspartiklar = kolloider, minst men viktiga • Kolloid = gr. lim • Ofta laddade (- eller +): joner (näringsämnen) i markvattnet adsorberas till ler och humus och växterna kan därifrån hämta näringen (jonerna) – Ler och humus kallas ”jonbytare” (de lämnar ifrån sig de viktiga jonerna till växten och får andra joner av växten)

Answer 24

Vatten i marken • Fritt vatten: fyller större porer och sprickor, rör sig under inflytande av tyngdkraften • Bundet vatten: sipprar inte fram om man gräver en grop i marken, hålls kvar inne i porerna. – Påverkas också av tyngdkraften, men kan även röra sig uppåt i jordlagren mot områden där vattnet är hårdare bundet. – Kan tas upp av växterna! BUNDET VATTEN: -Kemiskt bundet: ingår i mineralen, otillgängligt för växterna -Adsorptionsvatten: binds till jordpartiklarnas yta genom adhesion (= attraktionskrafter mellan molekyler i vatten och fasta ytor, t ex dipol-dip -Kapillärvatten: beror på adhesion och kohesion (= vattnets ytspänning, attraktionskrafter mellan vattenmolekyler). Gör att vatten stannar kvar i små porer trots gravitationen. Ju mindre kornstorlek → desto större kapillär stighöjd

Answer 25

För att podsolering ska kunna ske måste nederbörden vara större än avdunstningen så att det finns ett överskott av vatten som kan perkolera ned genom marken men vattenhalten i marken får inte vara för hög. Det måste även finnas tillgång till vittringsbara mineral som kan tillföra aluminium och järn. Enligt den idag vanligaste tolkningen av hur podsoleringen går till har humusämnen och andra organiska syror en nyckelroll. Dessa organiska syror frigörs från mårskiktet i samband med mikroorganismers nedbrytning av det organiska material (barr, rötter, kvistar m.m.) som ackumulerats där. De nedträngande organiska syrorna följer med markvattnet nedåt i jorden där de ”fräter” på den underliggande mineraljorden. De organiska syrorna komplexbinder också järn (Fe) och aluminium (Al) från markmineralen. Efter lång tid (hundratals till tusentals år) uppstår en några centimeter tjock E-horisont (blekjord) där jorden utarmats på lättvittrade mineral. Kvar blir framför allt svårvittrad kvarts som är vit till färgen. De organiska komplexen vandrar vidare nedåt i profilen men fälls ut lite längre ned när komplexen mättats på Fe och Al. Därigenom uppstår en B-horisont, som är anrikad med järn och aluminium. Vad som sedan händer beror på vilken typ av podsoler det är frågan om. I järn- och järnhumuspodsoler med rik tillgång på syre bryts de organiska komplexen ned av mikroorganismer och järnet omvandlas till järnoxiderna ferrihydrit och goethit, vilka ger B-horisonten i dessa podsoler dess röd-orangea färg. Dessutom omvandlas aluminiumet till mineralen allofan och imogolit, vilka är färglösa men kan påvisas med hjälp av extraktioner på laboratoriet. I de blötare humuspodsolerna däremot är syretillgången lägre vilket förhindrar mikroorganismernas nedbrytning. Här kan järnet istället reduceras till tvåvärda järnjoner (Fe2+) vilka successivt lakas ur profilen; kvar i B-horisonten blir framför allt anrikat aluminium som är komplexbundet till organiskt material (humus).

Answer 26

• Bundet vatten: sipprar inte fram om man gräver en grop i marken, hålls kvar inne i porerna. – Påverkas också av tyngdkraften, men kan även röra sig uppåt i jordlagren mot områden där vattnet är hårdare bundet. – Kan tas upp av växterna! BUNDET VATTEN: -Kemiskt bundet: ingår i mineralen, otillgängligt för växterna -Adsorptionsvatten: binds till jordpartiklarnas yta genom adhesion (= attraktionskrafter mellan molekyler i vatten och fasta ytor, t ex dipol-dip -Kapillärvatten: beror på adhesion och kohesion (= vattnets ytspänning, attraktionskrafter mellan vattenmolekyler). Gör att vatten stannar kvar i små porer trots gravitationen. Ju mindre kornstorlek → desto större kapillär stighöjd

Answer 27

Vatten i rotzonen • Tre viktiga begrepp: – Fältkapacitet: den största vattenhalt marken kan hålla kvar mot gravitationen – Vissningsgräns: den vattenhalt där det lilla som är kvar är så hårt bundet till markpartiklarna att växterna inte kan ta upp det – Växttillgängligt vatten: skillnaden mellan fältkapacitet och vissningsgräns

Answer 28

* Den nivå dit havet nådde som högst under eller efter den sista istiden * Ovan HK: moränjordar (från istiden), kanske med tunnare lager av lera och silt. * Under HK: mer komplex jordlagerföljd, vatten har verkat och transporterat finkornigt material.

Answer 29

Lermineralär sekundära mineral och är mest betydelsefulla för kemiska egenskaper. Lermineral fast, eller genom upplösning och nybildning i markvatten. (ex. Kälifältspat -> (surt vatten mkt vätejoner) -> vittringshud som består av sekundära minreal -> Kaolinit Si-O (kisoloxid-tetraedrar) och Al-Oh (aluminiumhydroxid-oktraedrar) och binds på särskilt sätt - lagerpålager som 1:1-lermineral Dessa lermineral består av ett tetraediskt kiselskikt och ett oktaedrikt aluminiumskikt, som hålls samman genom vätebindning med gemensamma syreatomer. Sålunda kan varken vatten eller katjoner komma in mellan de båda skikten. Dessa lermineral kännetecknas av en låg katjonbyteskapacitet, liten specifik yta och avsaknad av krympande och svällande egenskaper. Det vanligaste 1:1-lermineralet är tveklöst kaolinit. 2:1-lermineral Dessa lermineral kännetecknas av ett oktaediskt skikt mellan två tetraediska skikt. Man brukar särskilja tre huvudgrupper bland 2:1-lermineralen: smektit, vermikulit och illit. ex. Lermineralgruppen smektit kännetecknas av en kraftg expansion vid väta och kraftig kompaktion vid torka. På smektitrika jordar resulterar kompaktionen i stora sprickor, där växtrötterna lätt kan tränga ner i marken. Vid uppvätning expanderar jorden, varpå sprickorna försvinner. Smektit kännetecknas av en mycket hög specifik yta, som ger en hög katjonbyteskapacitet. Speciellt den inre specifika ytan är mycket stor, ca 5-7 ggr större än den yttre specifika ytan. Dessutom får smektit-rika jordar hög plasticitet och hög kohesion.

Answer 30

-Kaolinit (porslin) minst svällning och jonbyteskapacitet, -Illit (släkt med biotit/muskovit) liten svällning pga isomorf jonersättning i tetrahedriska skikten vilket ger starka negativa laddningar -Smektit som sväller mycket och har mycket stor jonbyteskapacitet.

Answer 31

I sura jordar (pH 4-5.5) dominerar den envärda anjonen H2PO4, medan basiska jordar domineras av den tvåvärda anjonen HPO4. .

Answer 32

Benämningen på partiklar som inte sedimenterar utan håller sig svävande i en lösning. Storleksmässigt rör det sig om partikalr som är 1nm-10um. Partiklar av kolloidstorlek är viktiga beståndsdelar i jord eftersom de omfattar lerpartiklar och oxider.

Answer 33

På grund av vattenmolekylernas polära egenskaper kommer de att dras till varandra (kohesion) eller till andra polära ämnen (adhesion). I de smala gångar (kapillär) och luftfickor som finns i jorden kommer vatten från grundvattennivån att fästa genom adhesion till kapillärernas väggar, varefter vattnets kohesion gör att vattenpelaren dras uppåt och stiger. Det atmosfäriska trycket verkar i motsatt riktning som en tyngd på vattenytan. Om inga polära (hydrofila) ytor finns i kapillären (t.ex. om det är en vaxartad yta) finns ingen adhesion och därför stiger inte vattenpelaren.

Answer 34

Omättad jord: Kapillärkraft får vattnet att stiga. Regn rinner efter tyngdkraften men kan hindras av luftfickor. Transportkapaciteten är mindre än i en mättad jord. Mättad jord: Vattnet rinner enligt tyngdkraften. Kapillärkrafter kan få vatten stillastående. Den totala kontaktytan/överföringsytan är mycket större än i en omättad jord, därför rinner vattnet snabbare.

Answer 35

Aggregatstruktur = när primärpartiklarna kommer ur korngruppen ler binds de till varandra och bildar aggregat som sedan kan stabiliseras av organiskt material, kalk och olika kemiska utfällningar Järn- och aluminiumoxider = kemiska föreningar mellan å ena sidan järn (Fe) och aluminium (Al) och å andra sidan syre (O) – vanlig rost är t.ex. en järnoxid Organiskt material, järn- och aluminiumoxider och karbonater stabiliserar aggregaten genom att fungera som bindemedel. I jordar som inte bearbetas spelar denna process stor roll. Men återkommande jordbearbetning gör att aggregatstabiliteten minskar och i en odlad jord beror strukturen därför mer på markens lerhalt och biologiska aktivitet.

Answer 36

Katjonbyteskapacitet eller CEC (eng. cation exchange capacity), är ett mått på en jords förmåga att binda katjoner genom jonbyte till jordpartiklarnas negativt laddade ytor. Måttet säger något om jordens förmåga att kvarhålla till exempel baskatjoner, vilka kan vara viktiga näringsämnen; dessutom kan jordar med högt CEC lättare neutralisera tillförsel av syra till exempel i form av surt regn. Det är främst lermineral och det organiska materialet som bidrar till markens CEC. pH-värdet inverkar även på CEC, eftersom det organiska materialets negativa laddning ökar med ökande pH. Detta betyder att CEC ofta är lägre i jordar med lågt pH. De katjoner som är bundna till de negativt laddade ytorna och som alltså ingår i CEC benämns ofta som utbytbara eftersom de lätt byts ut mot andra katjoner. De utbytbara katjonerna delas in i två kategorier, baskatjoner och surt verkande katjoner; förhållandet dem emellan kallas basmättnadsgrad. För att bestämma CEC används ofta en saltlösning som kan förtränga katjonerna från jordens negativt laddade ytor. Det finns två principiellt olika metoder för att göra detta: Effektiv CEC. Detta CEC-värde avses vara giltigt för jordens eget pH. Oftast används i Sverige en obuffrad bariumkloridlösning. Denna metod används för skogsmark där jorden ofta håller ett pH klart lägre än 7. CEC(pH 7). Genom att använda en buffrad acetatlösning kan man bestämma vad CEC är då pH är 7. Denna metod används ofta för jämföra olika jordar från jordbruksmark, och även när man är intresserad av att bestämma kalkbehovet.

Answer 37

Markpartiklarna är elektriskt laddade och kan därför vid sin yta binda olika joner som finns lösta i markvätskan. Bindningen är ospecifik, vilken laddad jon som helst med en laddning som är motsatt den som finns på ytan kan delta i bindningen. En jon är inte heller bunden till en viss laddning på partikelytan. De elektrostatiskt bundna jonerna är utbytbara och kan byta plats med andra positivt laddade joner. Katjoner (+) binds till negativa och anjoner (-) till positiva markladdningar. Markens förmåga att binda katjoner till partikelytor kallas katjonutbyteskapacitet (CEC - efter det engelska uttrycket: Cation Exchange Capacity). För anjoner kallas motsvarande begrepp anjonutbyteskapacitet (AEC - efter det engelska: Anion Exchange Capacity). I Sverige har de flesta jordmåner väsentligt högre CEC än AEC. En konsekvens av detta är att katjoner binds bättre i marken än anjoner. Exempel på utbytbara katjoner är kalcium(2+), magnesium(2+), kalium(1+), ammonium(1+), väte(1+), aluminium(3+). Anjoner är t ex sulfat(2-), nitrat(1-), klorid(1-) och fosfat(3-). Siffrorna inom parentes anger jonernas laddning. Enheten för utbyteskapaciteten är cmolc*kg-1 (centimol laddning per kg jord). Mol är en SI-enhet för antal partiklar. En mol är lika med Avogadros konstant dvs. 6.023*1023. Mängden joner som binds per ytladdning är beroende av jonladdningen. En viss ytladdningen kan således binda dubbelt så många kaliumjoner som kalciumjoner därför att kalium förekommer som envärd jon medan kalcium är tvåvärd. Av denna anledning är enheten för utbyteskapacitet angiven som centimol laddning istället för motsvarande mängd joner. Markens kapacitet att binda joner är framför allt knuten till de små partiklarna, främst lermineral och humus. Humuspartiklar kan vara stora men de har en stor inre yta där jonutbytesprocesser kan äga rum. Lerrika och humusrika jordar har därför i regel höga värden på CEC och AEC. Jordar som är rika på utfällda järn- och aluminiumoxider har speciellt hög AEC. Organiskt material i humuslagret kan ha CEC runt 100 cmolc kg-1. Lermineralens CEC varierar mellan 10 och 100 cmolc kg-1. Av katjonerna betecknas vissa som baskatjoner och vissa som sura katjoner. Vanliga baskatjoner är calcium(2+),magnesium(2+), kalium(1+) och natrium(1+). Vätejoner(1+)och aluminiumjoner(3+) betecknas som sura. De flesta baskatjoner med undantag av natrium(1+) är viktiga växtnäringsämnen. Andelen baskatjoner, i %, av CEC betecknas basmättnadsgrad. Den dominerande baskatjonen är i regel kalcium(2+). Genom utbytesprocesser står de utbytbara jonerna i jämvikt med markvätskan. Ändras markvätskans sammansättning ger detta direkt återverkningar på sammansättningen av de utbytbara jonerna. Ett exempel på detta är sur deposition med nederbörd som leder till sänkt pH i markvattnet och ökad utlösning av Al(3+) i markvattnet som i sin tur konkurerar ut bundna baskatjoner. Därigenom buffrar de utbara baskatjonerna markvatten och grundvatten mot pH sänkningar. De utbytbara jonerna kan genom utbytesprocesser tas upp av växter och är därför viktiga ur växtnäringssynpunkt. Upptaget sker så att växten genom roten utväxlar baskatjoner mot väte(1+), respektive anjoner mot bikarbonat(1-) eller hydroxid(1-). Eftersom växten tar upp fler positiva joner än negativa så leder växtupptaget till biologisk markförsurning. I de fall växternas upptag återgår till marken genom nedbrytning av döda växtdelar kompenseras försurningen. Den biologiska försurningen är i dessa fall endast temporär. I regel skördas dock växter varigenom biomassa och dennas innehåll av upptagna joner bortförs från växtlokalen. I dessa fall permanentas den biologiska försurningen. Mängden baskatjoner i marken beror, förutom av markens förmåga att binda katjoner (partiklarnas negativa laddningar) på processer som tillför och bortför baskatjoner. Långsiktigt sker tillförsel genom vittring och deposition från atmosfär eller genom mänsklig aktivitet (t ex gödsling). Förlusterna utgörs av utlakning och upptag och skörd av vegetation. Ett flertal undersökningar har visat att de bortförande processerna i många ekosystem, bl a svensk skogsmark, idag är större än de tillförande. Därigenom minskar såväl förrådet av baskatjoner som basmättnadsgraden.

Answer 38

Anjonbyteskapacitet den mängd negativt laddade partiklar (anjoner) som kan bindas till markens partiklar. Anjonbyteskapaciteten uttrycks vanligen i milliekvivalenter/100 gram jord. Normalt sätt är anjonskapaciteten mycket låg i marken. På hårt vittrade jordar (oxisol) i kombination med lågt pH, kan dock anjonkapaciteten bli signifikant. Motsatsen till anjonbyteskapacitet kallas för katjonbyteskapacitet och brukar vara betydligt större än anjonkapaciteten

Answer 39

Kornstorlek diameter (mm) Ler 600

Answer 40

Både finleret (< 0,0002 mm) och en del av det organiska materialet är kolloider och utgör de minsta beståndsdelarna i marken. Samtidigt har de en stor specifik yta d v s en stor yta i förhållande till sin vikt. Den specifika ytan ökar med minskad kornstorlek (se tabell "Korngruppsindelning" nedan). Ytan på lerpartiklarna är negativt laddade så att näringsämnen i marken som katjoner kan bindas till ytan och därmed utgöra ett förråd av näring för växterna. Know How Karaktäristiskt för alla lermineral är deras platta form. Detta tillsammans med deras ytterst ringa storlek, betyder att lerkolloider har en mycket stor yta i förhållande till sin massa – en hög specifik vikt. Ett gram sand har exempelvis en sammanlagd yta av omkring 1,5–2 cm2 som motsvarar ett litet frimärke. Ett gram ler däremot kan ha en sammanlagd yta av flera 100 m2 – ett medelstort boningshus.

Answer 41

Makroporer mellan aggregat gynnar dränering | Mikroporer i aggregat innebärs att vatten hålls kvar pga kapillära krafter

Answer 42

vatten som är starkt bundet till markpartiklarna, otillgängligt för växter, permanenta vissningspunkten

Answer 43

den vattenmängd jorden kan innehålla

Answer 44

vatten som är tillgängligt för växterna

Answer 45

Tillägg, bortförande, blandning, förflyttning, omvandling Tillägg: • Det mesta från moderjorden genom vittring + organiskt material från vegetationen Bortförande • genom erosion, urlakning, dränering Blandning • genom marklevande organismer, rötter, ”freeze/thaw”, jordbruk, grävningsarbeten Omvandling • Omvandlingar (kemiska processer) leder vanligtvis till färgförändringar, ex. Fe2+ (gråaktig) -> Fe3+ (rödaktig)Faktorer som inverkar på jordmånsbildningen 1. Klimatet (främst förhållandet nederbörd/avdunstning men även temperaturen) –Snabb repetition av vittringsprocesserna –Jfr t.ex. djupet hos den tempererade zonens podsol med tropikernas oxisol 2. Ursprungsmaterialets vittringsbenägenehet (Goldich’s ”vittringsserie”) 3. Landskapsreliefen •Höjd/lutning/aspekt (väderstreck) •Tunna outvecklade jordmåner i brant terräng •Mera påverkan av grundvatten i dalbottnarna än på sluttningar • Vattendränkta gley-jordar i den lägsta terrängen • En viss följd av jordmåner, en catena, tenderar att utvecklas längs en sluttning • Varmare i syd- än i nordsluttningar -> lägre luftfuktighet, högre temperatur -> torra jordar • Höjden har inverkan (temperatur- och nederbördsgradienten) -> låg avdunstning ⇒ hög markfuktighet -> torvbildning 5. Tid • Förändring tar tid!! Det kan ta tusentals år för en jordmån att utvecklas • I unga områden, t.ex. tidigare nedisade områden är jordarna tunnare än nere i tropikerna • Många ökenjordar i ”steady state” 6. Människan: Ibland kan förändringar iakttas under en människas livstid, t.ex. vid podsolisering av en åker som planteras med barrskog

Answer 46

* O-horisonten: den organiska horisonten. Ett 5-10 cm djupt mårlager som består av döda växt- och djurrester som helt eller delvis har brutits ned. * A-horisonten: urlakningshorisont. A-horisonten är en tunn humusblandad övergångshorisont mellan mårlagret och blekjorden. * E-horisonten: urlakningshorisont. E-horisonten kallas även blekjord på grund av sin bleka färg som beror på att andelen mineral med hög andel kisel är dominerande. Många ämnen som frigörs i form av joner vid vittring av mineral lakats ur och anrikats i lägre horisonter. En förutsättning för podsolering är att det frigörs just järn och aluminium via vittring av mineral. • B-horisonten: anrikningshorisont. B-horisonten i en podsol kallas rostjorden. Här anrikas det som lakas ut från horisonterna ovanför. Just järn och aluminium har en benägenhet att fällas ut tillsammans med organiska substanser i anrikningshorisonterna. Negativt laddade funktionella grupper på vattenlösliga organiska substanser från de övre horisonterna komplexbinder på sin väg ner genom jorden metalljoner till sig. I takt med att den negativa laddningen neutraliseras avtar vattenlösligheten och en metallhumusförening fälls ut. • C-horisonten består av till största delen ursprungsmaterial som ännu inte förändrats tillräckligt för att kvalificeras som B-horisont. Den ligger under den nivå där den största delen av den biologiska aktiviteten sker. För att podsolering ska kunna ske måste nederbörden vara större än avdunstningen så att det finns ett överskott av vatten som kan perkolera ned genom marken men vattenhalten i marken får inte vara för hög. Det måste även finnas tillgång till vittringsbara mineral som kan tillföra aluminium och järn.

Answer 47

``` Klimat: kalla och varma - torra till halvtorra (ex stäppjordar, svartjordar) •Gräsmarker, buskvegetation •Nederbörd ger viss urlakning av kalk – koncentreras i B-horisonten •Torrperioder: kapillärstigning av grundvatten ger uppåtrörelse av vattnet - tar med sig kalk • Bördiga jordar – näringen försvinner inte! ```

Answer 48

Later = ”tegel” tegelröd färg (ex oxisols, ultisols) Klimat: varmt och fuktigt (tropikerna) •Snabb kemisk vittring och urlakning av mineral (även silikater) •snabb nedbrytning av org. material •Rika på järn och aluminium •Näringsfattiga (”varma länders podsol”) –växterna tar upp all näring

Answer 49

Varma, torra och halvtorra områden med dålig dränering. (ex aridisols) • kraftig avdunstning ger bildning av saltkrusta som är giftig för de flesta växter och markorganismerna • Kan orsakas av mänsklig påverkan

Answer 50

Dåligt dränerade ”vattensjuka” områden i kalla klimat. (ex sumpjordmån, histosols) • Gyttja med långsam nedbrytning pga syrebrist (inga bakterier) och lågt pH • Gleybildning; vertikala starkt roströda strimmor/fläckar (oxiderat järn) bildade vid tillfälliga syrerika förhållanden • Lågproduktiva om man inte dränerar och gödslar

Answer 51

* Vertisoler: ler- och saltrika jordmåner som bildar djupa sprickor vid torka (många ökenjordar) * Aridisol/Calcisol m.fl.: röda ökenjordar, starkt oxiderade. * Ultisols/Lixisol m.fl.: intensivt urlakade jordar i varma klimat, med stark omflyttning av lera och med lågt basinnehåll (t.ex. vissa lateriter, röd-gula podsoler). * Oxisol/Ferralsol m.fl.: kraftigt tropikjordar med högt innehåll av järn- och aluminumoxider.

Answer 52

``` •Spodosol/podsol: mycket urlakade jordar med en tydlig urblekt (E) horisont (t.ex. podsol i det norra barrskogsbältet). ``` • Alfisol/luvisol: välutvecklade jordmåner, vanliga i många lövskogar.

Answer 53

• Mollisoler/Chernozem m.m.: präriejordar och jordar med mörka ythorisonter, rika på organiskt material och hög basmättnad.

Answer 54

• Entisoler/Arenosol m.m nya jordar med svag horisontutveckling (flodslätter, sanddyner, bergstoppar) •Inceptisoler/Cambisol: grunda måttligt utvecklade jordar på nya, mycket kalla eller mycket våta substrat (t.ex. många tundrajordar). • Histosol: organiska jordar, torv.

Answer 55

Organiska jordar •Torv, härstammar (oftast) från vitmossa (Sphagnum), substrat i myrar •Dy, humusämnen från omgivande barrskog, substrat i (dystrofa) sjöar •Gyttja, rester av alger, vattenväxter, substrat i (eutrofa) sjöar

Answer 56

* Porositet – andel porer/hålrum i jordarten (volym%) säger hur mycket vatten den kan binda grovkorniga

Answer 57

•Ett mått på antalet negativt laddade platser på markpartiklar som attraherar utbytbara katjoner. •Faktorer som inverkar på CEC innefattar lerhalten, lertyper, humushalten och pH. • Basmättnad anger procenten utbytesplatser som är upptagna av utbytbara baser (Ca++, Mg++, K+), som är viktiga växtnäringsämnen