Du måste registrera dig och logga in för att kunna göra ett quiz, genomföra hela kursen samt för att kunna få ett diplom.
Den blå planeten
Vatten är en förutsättning för matproduktion. Åkrarna behöver tillräckligt med vatten, men ändå inte för mycket. Odlaren kan inte bestämma hur ofta eller hur kraftigt nederbörden kommer, men genom att välja rätt odlingsmetoder kan man underlätta åkrarnas anpassning till såväl torka som för mycket nederbörd.
Skötseln av marken är ett långsiktigt arbete, och det är lätt hänt att markstrukturen skadas av odlingsåtgärder eller åkertrafik. Under regniga höstar och vintrar kan näringsämnen och matjord, som odlaren med stor möda skött om, spolas ut i vattendragen genom ytavrinning.
Grundförbättring av åkrarna och växttäcke vintertid är viktiga åtgärder för att hantera vattenbelastningen. Att inte bearbeta jorden på hösten kan å ena sidan vara en viktig åtgärd för att inte förstöra växtrötter och maskgångar som underlättar vattnets infiltration i marken. Även näringsämnen hålls kvar bättre i en obearbetad åker. Å andra sidan kan höstbearbetning med insådd av höstgröda också bidra till att hålla växttäcke på marken och rötter i jorden vintertid.
Har du någon gång tänkt på att du själv till mer än hälften består av vatten? Vattnet förenar allt levande, eftersom alla celler är fyllda med vätska. Vatten är en grundförutsättning för liv.
Jorden kallas den blå planeten, eftersom jordklotet faktiskt är blått när man ser på det från rymden. Ungefär 70 procent av jordens yta täcks av hav. Om jordklotets yta skulle vara helt jämn, utan höjdskillnader, skulle planeten täckas av ett vattenskikt på 2,5 kilometer. Endast 3 procent av jordklotets vatten är sötvatten. Merparten av sötvattnet finns i fast form i glaciärer och inlandsis. Det sötvatten som är tillgängligt för människan utgör bara cirka en procent av allt vatten på planeten.1
Vattnets kretslopp eller den hydrologiska cykeln beskriver hur vattnet lagras och förflyttas mellan olika förråd. Det största vattenförrådet finns i världshaven, som innehåller hela 97 procent av jordklotets vatten. I flytande form finns vattnet också i vattenreservoarer på fastlandet och i marken. I atmosfären lagras vattnet i form av vattenånga. I fast form finns det i snö- och istäcket samt i tjälen i marken.
Begrepp för vattentransport
Nederbörd beskriver mängden vatten som faller ned på jordytan per yt- och tidsenhet.
Avdunstning beskriver vattnets övergång från fast eller flytande form till vattenånga.
Avrinning beskriver den vattenmängd som till följd av nederbörd eller snösmältning transporteras vidare antingen som avrinning till vattendrag, ytavrinning via vattenfåror i markens ytskikt eller grundvattenavrinning via grundvattnet till vattendrag.
Marken består av både en vattenomättad och en vattenmättad zon. Den senare kallas grundvattenzon. Den omättade markzonen fungerar som en port mellan atmosfären och grundvattnet: via den filtreras en del av regnvattnet ner i grundvattnet, och en del av grundvattnet återgår via markens ytskikt tillbaka till atmosfären.
Växterna och vattenupptaget
Växterna tar upp vatten ur marken med sina rötter. Vattnet tränger in i cellerna i växtens rothår genom osmos, dvs. genom ett halvgenomsläppligt membran. På samma gång utjämnas skillnaderna i koncentration av lösta joner, eftersom vattnet alltid rör sig från lägre till högre koncentration. Eftersom växtens cellvätska har en högre koncentration av lösta joner än vattnet i marken, kan vattnet tränga in i cellen genom osmos.
Osmosen orsakar ett tryck i cellen, som i sin tur ger upphov till turgor, dvs. saftspänning. Tack vare turgor och cellväggar som fungerar som stödstruktur i växtcellerna kan också späda växter hållas upprätt. Om växten inte får tillräckligt med vatten från marken vissnar den och förlorar sin stadga. Bevattning med saltvatten och överdriven gödsling leder också till att växten vissnar. Vattnet i marken får då en högre koncentration än växternas cellvätska, vilket gör att vattnet börjar röra sig ut från växten.
Från växternas blad avdunstar vatten upp i luften. På bladen finns speciella klyvöppningar som växten kan öppna och stänga för att reglera avdunstningen. Via klyvöppningarna tar växten också upp den koldioxid den behöver. En växt som lider av torka stänger klyvöppningarna på bladen för att vattnet inte ska kunna avdunsta. Då minskar också assimilationen.
Vattenbehovet varierar mellan olika växter. Djupt rotade växter med vaxyta på bladen klarar av torka bäst. I varm väderlek och vind ökar växternas vattenkonsumtion och avdunstningen. Med tanke på vattenupptaget är det inte heller optimalt om marken är för våt, eftersom rotsystemet då lätt drabbas av syrebrist.
Den omättade zonen i marken är ytterst viktig för växterna. Markens biogeokemiska flöden, inklusive vattenflödet, sker i dess porer av olika storlek. Viktigast för växterna är de medelstora porerna, eftersom de håller kvar vatten som kan användas av växterna. I de stora porerna hålls vattnet kvar bara några dagar, även om markstrukturen är god.
När marken blir våt binds vattnet först i de små och slutligen i de stora porerna. Vattnet rör sig då inte fritt i porsystemet utan binds som kapillärvatten.
Kapillärvatten är vatten som stiger upp från grundvattenzonen till den omättade zonen i marken med hjälp av kapillärkrafterna. Tack vare den kapillära stigningen kan växterna också under torra perioder ta upp vatten från grundvattenzonen.
Finare jordarter har högre kapillaritet (kapillär stighöjd) än grövre jordarter, men stigningen sker långsammare desto finare jordarten är. Lerjordar är därför torkkänsliga, eftersom den kapillära stigningen inte hinner ersätta avdunstningen från det snabbt upptorkande ytskiktet2,3. Sandjordar är däremot betydligt känsligare för torka än lerjordar på grund av deras grova struktur som ger en lägre kapillaritet.
1 National geographic 2020. Freshwater crisis. https://www.nationalgeographic.com/environment/freshwater/freshwater-crisis/ Hänvisat 17.12.2020
2 Paasonen-Kivekäs, M., Peltomaa, R., Vakkilainen, P. & Äijö, H. 2016. Maan vesi- ja ravinnetalous – ojitus, kastelu ja ympäristö. Täckdikesföreningen rf. 2:a uppdaterade upplagan.
3 Pajula, H. & Triipponen, J.-P. 2003. Selvitys Suomen kastelutilanteesta. Esimerkkialueena Varsinais-Suomi. Suomen ympäristö 629. Finlands miljöcentral och miljöcentralen i Egentliga Finland.