Du måste registrera dig och logga in för att kunna göra ett quiz, genomföra hela kursen samt för att kunna få ett diplom.
Markens fysikaliska egenskaper
Markens fysikaliska egenskaper påverkas primärt av kornstorleksfördelningen i jorden och av markstrukturen. Kornstorleksfördelningen beskriver mineralpartiklarnas fördelning i olika storleksklasser (Tabell 1).
De minsta partiklarna i marken är lera, de har en diameter mindre än 0,002 mm. Lera har en betydande effekt på flera markegenskaper, såsom aggregatbildning, förmåga att binda näringsämnen, vattenhållande förmåga och mullhalt. Lerpartiklarna har så stor påverkan på markens egenskaper då deras lilla storlek innebär att varje partikel har en stor yta i förhållande till sin vikt, så kallad specifik yta. Den specifika ytan kan interagera med näringsämnen, organiskt material och vattenmolekyler som omger partikeln. Ju större partikel, desto mindre blir den specifika ytan. Detta är en stor anledning till att jordar med olika kornstorlekar har olika fysikaliska egenskaper.
Klassificering av jordarter och odlingsegenskaper
Mineraljordar klassificeras och namnges efter mineralpartiklarnas kornstorlek (tabell 1).
Innan kornstorleken undersöks, delas mineraljordarna upp i osorterade och sorterade jordarter. Morän är den vanligaste jordarten i Sverige och den klassificeras som osorterad eftersom den består av en blandning av nästan alla kornstorlekar. Sorterade jordar klassificeras efter jordart i grova jordar, dvs. grus, sand och grovmo och i fina jordar dvs. finmo, mjäla och lera.
Organiska jordarters klassificering baseras på mängden och kvaliteten av organiskt material.
Jordar vars mullhalt, alltså innehåll av organiskt material, är över 20 % kallas för organiska jordarter. Jordar som har en mullhalt på 20-40 % kallas mulljordar. Jordar vars koncentration av organiskt material överskrider 40 % kallas torvjordar, de utgör ca 7 % av Sveriges åkerareal1.
Vid markkartering bestäms jordtypen genom jordanalyser av kornstorleksfördelningen. Därefter kan jordarten bestämmas med hjälp av jordartstriangeln.
Jordarter och odlingsegenskaper
Sandiga och moiga jordar är luftiga och har en lucker struktur, men de kan inte hålla kvar näringsämnen och vatten i någon större utsträckning. Sandiga jordar är fattiga på näringsämnen och känsliga för torka, de dräneras fort och lätt, och vattnets kapillära stigning är dålig. Mojord är däremot väl lämpad för växtproduktion på grund av dess fysikaliska egenskaper. Vattnets kapillära stigning är speciellt god i finmo. Vattnets kapillära stigning är ett fenomen där vatten binds till porväggarna och på så sätt lyfts upp från grundvattenzonen till ytligare jordlager.
Lättlera klassificeras som sin egen jordart inom jordbrukets klassifikationssystem. Den ligger mellan mo och mjäla i klassificeringen. Vattnets kapillära stigning är snabb.
Mjälajordar har dåliga fysikaliska egenskaper för växtproduktion. Mjäla slammar lätt igen och det uppstår lätt skorpbildning på ytan efter regn, vilket kan hindra nysådda växter att ta sig upp genom markytan. Mjäla är avsevärt mer känsligt för erosion än jordarter som innehåller sand och lera – en stabil aggregatstruktur minskar också risken för igenslamning och skorpbildning. I mjälajordar uppstår små porer som håller kvar vatten och hindrar en alltför snabb urlakning. Mjälajordar har dock god kapillär stigning av vatten.
Lerjordarnas lerpartiklar har en stor specifik yta, d.v.s. en stor yta i förhållande till sin vikt. Denna yta kan reagera med näringsämnen och partiklar i sin omgivning och är anledningen till att lerjordar kan bilda aggregat samt binda näringsämnen och organiskt material. Lerjordarnas aggregatstruktur gör att det finns både små och stora porer i marken. De stora porerna dräneras lätt på vatten och är oftast fyllda med luft. De små porerna kan däremot hålla mycket vatten. På detta sätt blir jordar med god aggregatstruktur både väldränerade och vattenhållande.
Organogena jordar har bildats på ett annat sätt än mineraljordar. Uppbyggnaden av organiskt material som är grunden till de organogena jordarnas höga mullhalt beror på att nedbrytningen av organiskt material under lång tid har varit långsammare än tillförseln av växtrester. Detta beror på att marken har varit vattenmättad under lång tid. Den vanligaste processen är att området har varit en grund sjö som under tusentals år fyllts upp med organiskt material tills den blivit en torvmosse. Dessa områden dikades under 1800-talet och början av 1900-talet för att man ville öka arealen av odlingsbar mark. Den höga mullhalten gör att organogena jordar ofta används till både växtodling och bete; speciellt under torra år ses dessa marker ofta som ‘säkra’ då de inte torkar ut på samma sätt som mineraljordar. Men de organiska jordarnas kolutsläpp är väldigt stora, eftersom det organiska materialet som ackumulerats i dem under årtusenden bryts ned i och med markanvändning. Vi förlorar alltså mycket mer kol än vi lagrar in vilket leder till en lägre mullhalt, bördighet och produktion på sikt. Denna process kan i princip endast stoppas genom att återväta markerna. Om återvätning inte är möjligt är planerat bete ett alternativ som minskar läckage av koldioxid om arealen får bli permanent betesmark och betas på ett adaptivt sätt så att den organogena jorden störs så lite som möjligt (mer om planerat bete i delkurs 9).
Markstrukturen syftar till hur de fasta partiklarna och hålrummen i marken är uppbyggda, och varierar kraftigt mellan olika jordarter. Lerpartiklar kan på grund av sin stora specifika yta reagera med andra partiklar och bilda aggregat. Detta innebär att flera mineralpartiklar binds samman med hjälp av kemiska bindningar och bildar en liten jordklump. I jordar med en lerhalt över ca 15 % brukar man räkna med att aggregatstruktur uppstår. I grövre jordar är det svårare för aggregat att bildas, och de lösa mineralkornen i jorden har då en så kallad enkelkornstruktur.
Bildning av aggregat kan förstärkas av biologiska processer och organiskt material eftersom växtrötter och svamphyfer kan hjälpa till att hålla samman markpartiklar. Vissa bakterier och svampar kan också bilda ämnen som fungerar som klister (glomalin) och hjälper till att bilda aggregatstruktur. Med hjälp av markorganismer kan man alltså åstadkomma viss aggregatstruktur även i jordar som inte har så högt lerinnehåll.
Denna skräppa visar på en bra rotstruktur där mikroorganismer (svampar) har bildat ett slags klister (glomalin) runt rötterna. Detta bidrar till en bra aggregatstruktur. Bild: Christina Berneheim
Mellan de fasta partiklarna i markstrukturen finns hålrum som vi kallar porer. Porerna reglerar tillgången och flödet av vatten och gaser genom marken. Porerna kan ha olika storlekar och vid en god markstruktur finns ett stort spektrum av porstorlekar. De mindre porerna, mikroporer, kan hålla kvar vatten genom kapillärkraft. De bidrar alltså till markens vattenhållande förmåga. De stora porerna, makroporerna, kan däremot snabbt tömmas på vatten efter ett nederbördstillfälle. De bidrar därmed till att marken är väldränerad, och är i de flesta fall fyllda med luft. De luftfyllda porerna är viktiga för att förse växtrötter och markorganismer med syre. Luften innehåller också kvävgas som transporteras genom porerna till kvävefixerande bakterier i baljväxters rötter.
Genom att ha både stora och små porer kan vi alltså både ha en vattenhållande och väldränerad jord. Man kan likna en sådan jord med en tvättsvamp eftersom den kan hålla kvar fukt och förse växterna med vatten under perioder utan nederbörd.
En välmående jordmån är som en tvättsvamp: den håller kvar och förser växterna med vatten under en lång tid.
I Sverige varierar jordarterna och klimatförhållandena i olika delar av landet, vilket påverkar jordbrukarens arbete. Exempelvis är styva leror känsliga för markpackning vilket kan leda till sämre vattenhushållning och biologisk aktivitet i marken. Andra området domineras av kornstorleken mjäla vilket leder till svag aggregatbildning och att skorpbildning i samband med etablering av grödor lätt uppstår. Andra platser påverkas av sandiga eller steniga jordar som ger utmaningar som låg vattenhållande förmåga och slitage på maskiner. Det viktiga att komma ihåg är att alla typer av jordar innebär utmaningar och att man genom att jobba med regenerativa odlingsmetoder gör det bästa av den typ av jord man har.
Om markens fysikaliska egenskaper inte fungerar optimalt leder det ofta till att jorden upplevs som svårare att bruka, till exempel att den blir tyngre att plöja eller att det krävs fler bearbetningar för att få till en bra såbädd. Problemen kan också uppenbara sig genom sämre vattenhushållning. En packad mark har färre porer och kan därför varken dränera eller hålla kvar vatten lika bra som en jord med god markstruktur.
Mindre porutrymme och större variationer i vattentillgången gör också att den biologiska aktiviteten i marken fungerar sämre. Eftersom den är viktig för att åstadkomma en god markstruktur kan detta leda till en ond spiral. Slutligen kan också leveransen av näringsämnen påverkas av en dålig markstruktur om växtrötterna får svårt att ta sig igenom packade jordlager eller om markorganismernas omvandling av näringsämnen försvåras av för lite eller för mycket vatten i marken.
Fysikalisk markbördighet är en term som används för att beskriva markstrukturen och markens luft- och vattenhushållning.
Det enklaste sättet att få information om den fysikaliska markbördigheten är att observera matjorden och växtligheten. Man kan lära sig mycket om markstrukturen genom att gå ut och gröva gropar för att undersöka sitt fält och se hur marken ser ut under ytan. Det är viktigt att sensoriskt observera de egna åkrarna för att kunna bilda sig en uppfattning om markens bördighet. Bara genom att se på åkrarna och känna på jorden kan man få mycket information om eventuella problem med vattenhushållningen och markstrukturen (mer om detta i Delkurs 11 Mät och observera).
En god markstruktur märks genom att man inte hittar någon plog- eller bearbetningssula där marken är hårdare packad. Man ser det också på att jorden ganska lätt faller isär när man rör i den och att aggregaten som då uppstår är runda och fina. Man kan också vara uppmärksam när man plöjer och bearbetar fältet för att se eventuella skillnader inom eller mellan fält. En god markstruktur gör det lätt att plöja och enklare att få till en bra såbädd med färre överfarter. Det är också bra att vara uppmärksam över hur marken påverkas av nederbörd över året. Är det områden som ofta får stående vatten efter mycket nederbörd kan en orsak vara att man har en markstruktur som saknar de större porerna, till exempel på grund av markpackning.
1 Berglund, 2011. Greenhouse Gas Emissions from
Cultivated Peat Soils in Sweden, Doktorsavhandling, Sveriges lantbruksuniversitet. https://pub.epsilon.slu.se/2445/1/berglund_o_110228.pdf
2 Hartikainen, H. 2016. Maaperä. I verket: Paasonen-Kivekäs, M., Peltomaa, R., Vakkilainen, P. & Äijö, H. (red.) Maan vesi- ja ravinnetalous. Ojitus, kastelu ja ympäristö. 2:a uppdaterade upplagan. Helsingfors: Täckdikningsföreningen rf. s. 17–72.