Grundläggande fakta om jord
Om du fullt ut kan förstå din jord, vilka byggstenar den består av och vilka egenskaper den besitter, har du lagt grunden för ett effektivt och hållbart jordbruk.
Vi tror att man, för att kunna optimera sitt jordbruk fullt ut, bör ha en djup förståelse för hur jorden fungerar och reagerar under olika förhållanden. Av det skälet har vi satt samman ett antal enkla guider med fakta kring olika jordarter, markstruktur och strukturbildande processer.
Jordens byggstenar
Den jord vi bearbetar till en såbädd är bara till hälften fast material medan resten är hålrum fyllda med vatten eller luft. Av det fasta materialet är ler och organiskt material det som sätter starkast prägel på jorden och avgör brukningsegenskaperna.
Jordens byggstenar består till ca 50 % av fast material och till ca 50 % av porer däremellan. Enkelt uttryckt är alltså hälften av en jordklump fast material medan den andra hälften är hålrum.
Porer med vatten eller luft
Det fasta materialet består av antingen mineralpartiklar av olika storleksklasser eller av organiskt material. De viktiga porerna är fyllda antingen med luft eller med vatten beroende på hur fuktig jorden är för tillfället, dess struktur och jordens bearbetning. I idealfallet är hälften av porerna fyllda med vatten och hälften med luft. I jordar med aggregatstruktur som t.ex. leror, är porvolymen dock något högre (40–60 %) än i enkelkornjordar som t.ex. en sandjord (35–45 %).
Silt håller vatten
En brukad åkerjord är ofta en blandning av flera olika kornstorleksgrupper. Om grus och sand dominerar i jorden ger det genomsläppliga, torra och magra jordar, medan en inblandning av sand i en lerjord gör den varmare. Siltjordar är ofta kalla och vattenhållande och suger lätt upp vatten genom kapillär stigning. Den finaste mineralpartikeln ler sätter redan vid halter kring 5 procent en stark prägel på jorden. Lerjordar krymper och sväller och ger en aggregatstuktur åt jorden med sprickor och hålrum där rötter kan växa genom markprofilen. De olika jordarnas typiska egenskaper är ofta en funktion av lerhalten som starkt formar jordarten och dess brukning.
Organiskt material positivt
Det organiska materialet i jorden sätter också mycket tydligt sin prägel på jordens karaktär. Det består till nästan 60 procent av kol (C) och utgörs av växtrester som brutits ner av mikroorganismer. I denna nedbrytningsprocess (se bild nedan) frigörs växtnäringsämnen som t.ex. kväve (N), fosfor (P) och svavel (S). Det organiska materialet har oerhört stor betydelse för jordens egenskaper och inflytandet är nästan alltid positivt ur odlarens synpunkt. Det påverkar t.ex:
- Struktur och aggregatstabilitet
- Vattenhushållning
- Jordbearbetning
- Näringsförrådet
- Slamning och skorpa
-
I figuren framgår skillnaden i storlek mellan några av mineralpartiklarna i en jord och vilken betydelse detta har. Ler- och humuspartiklarna är de minsta beståndsdelarna i marken. Deras medeldiameter är mindre än 0,0002 mm (d.v.s. 1000 gånger mindre än ett sandkorn) och de kallas kolloider. Lerpartiklarnas ytor är negativt elektriskt laddade. Det innebär att positivt laddade näringsämnen som t.ex. kalium-, kalcium- och magnesiumjoner kan bindas till lerpartiklarna. Därmed utgör lerpartiklarna ett näringsförråd för växterna.
1) Fin sand 2) Mycket fin sand 3) Grov silt 4) Fin silt 5) Grov lera
-
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.
Nedbrytningsprocessen
- Markdjuren startar nedbrytningen av det döda organiska materialet, dels genom att sönderdela till mindre bitar, dels genom att gräva hål i jorden så att syretillgången ökar. Daggmaskar spelar en särskild och mycket värdefull roll, genom att bryta ned materialet och blanda in det i jorden.
- Bakterier och svampar fortsätter nedbrytningen stegvis. Den sista fasen där de enkla slutprodukterna som är tillgängliga för växterna (t.ex. nitrat, fosfat och sulfat) bildas kallas mineralisering.
- Humusbildning. Nedbrytningen av de olika organiska ämnena går över en serie mellanprodukter som under nedbrytningens gång blir av allt enklare slag. Dessa mellanprodukter reagerar med varandra och med ämnen som skapats av markorganismerna. På så sätt bildas nya kemiska föreningar som övergår till högmolekylära, mörkfärgade ämnen som kallas humusämnen. Dessa humusämnen har förmåga att binda positivt laddade joner av t.ex. kalium, kalcium och magnesium.
Egenskaper hos olika jordarter
Jordarterna avgör hur och vad vi kan odla och utgör basen för ett jordbruk. Här är en översiktlig guide för jordarters olika egenskaper.
Sandjordar(3)
1. Sandjordar
Sandjordar är ofta torra, näringsfattiga och dräneringen är snabb. De har liten (eller ingen) förmåga att transportera vatten till växterna från djupare lager genom kapillär transport. Därför bör bearbetning av sandiga jordar på våren hållas på ett minimum för att bevara fukten i såbädden. Sandjordarnas närings- och vattenhållande förmåga kan förbättras genom att tillföra organiskt material.
2. Siltjordar, 0–10 % ler
Dessa jordarter skiljer sig från sandjordar genom att de har större förmåga att bilda skorpa, som ofta är mycket hård. De kan om de bearbetas för mycket, bli kompakta och i vått tillstånd få sämre förmåga att infiltrera vatten. I torrt tillstånd kan de bli hårda och svårbearbetade. Å andra sidan är de vanligtvis enkla att bearbeta och kan lagra rikliga mängder vatten. De kräver god återpackning, men bearbetning måste undvikas i vått tillstånd.
1. Sandjordar
Sandjordar är ofta torra, näringsfattiga och dräneringen är snabb. De har liten (eller ingen) förmåga att transportera vatten till växterna från djupare lager genom kapillär transport. Därför bör bearbetning av sandiga jordar på våren hållas på ett minimum för att bevara fukten i såbädden. Sandjordarnas närings- och vattenhållande förmåga kan förbättras genom att tillföra organiskt material.
2. Siltjordar, 0–10 % ler
Dessa jordarter skiljer sig från sandjordar genom att de har större förmåga att bilda skorpa, som ofta är mycket hård. De kan om de bearbetas för mycket, bli kompakta och i vått tillstånd få sämre förmåga att infiltrera vatten. I torrt tillstånd kan de bli hårda och svårbearbetade. Å andra sidan är de vanligtvis enkla att bearbeta och kan lagra rikliga mängder vatten. De kräver god återpackning, men bearbetning måste undvikas i vått tillstånd.
Lerjord(3)
3. Lerjordar med 10–25 % ler
Dessa jordarter skiljer sig från de föregående genom att skorpbildningen kan bli mycket kraftig. Skorpan blir ofta så hård att den måste brytas. Vid låga halter av ler och organiskt material är aggregatbildningen ofta dålig.
4. Lerjordar med 25–40 % ler
Dessa jordarter har god förmåga att transportera vatten kapillärt från djupa lager, men hastigheten är låg, så växternas vattenbehov kan inte tillgodoses genom kapillärt vatten. Dessa jordar är mörkare i färgen och aggregeringen är tydligare. Aggregeringen minskar risken för skorpbildning. Dessa jordar måste bearbetas vid rätt vattenhalt för att vara lättbearbetade. Risken är att skapa klumpar om det är för torrt, och att smeta ihop jorden om det är för blött. Dessa jordar har god förmåga att förbättra sin struktur genom inverkan av klimat, rötter m.m.
3. Lerjordar med 10–25 % ler
Dessa jordarter skiljer sig från de föregående genom att skorpbildningen kan bli mycket kraftig. Skorpan blir ofta så hård att den måste brytas. Vid låga halter av ler och organiskt material är aggregatbildningen ofta dålig.
4. Lerjordar med 25–40 % ler
Dessa jordarter har god förmåga att transportera vatten kapillärt från djupa lager, men hastigheten är låg, så växternas vattenbehov kan inte tillgodoses genom kapillärt vatten. Dessa jordar är mörkare i färgen och aggregeringen är tydligare. Aggregeringen minskar risken för skorpbildning. Dessa jordar måste bearbetas vid rätt vattenhalt för att vara lättbearbetade. Risken är att skapa klumpar om det är för torrt, och att smeta ihop jorden om det är för blött. Dessa jordar har god förmåga att förbättra sin struktur genom inverkan av klimat, rötter m.m.
Lerjord 40%(2)
5. Lerjordar med >40 % ler
Styva leror har en mycket hög vattenhållande förmåga, men det mesta vattnet är hårt bundet och inte tillgängligt för växterna. Humusinnehållet är ofta högre än i andra mineraljordar. De bildar ingen skorpa när de torkar. Dessa jordar har mycket god förmåga att förbättra sin struktur genom t.ex. frysning/tining och upptorkning/uppblötning. Under kalla vintrar fryser leran isär och bildar en mycket gynnsam aggregatstruktur i matjordslagret. Om leran torkar ut utan att ha varit frusen, kan den bli mycket styv och svårbearbetad. Vid vattenmättnad kan dessa jordar bli kletiga och mycket ogenomsläppliga för vatten. P.g.a. den höga halten ler är näringsinnehållet mycket högt. Styva leror behöver mycket återpackning kring fröet när de är torra, men inte när de är fuktiga och plastiska. Risken med att bearbeta dem i fuktigt tillstånd är att det leder till markpackning.
Markstruktur
Markstruktur beskriver hur jorden är uppbyggd. Sanden i en sandjord hålls bara svagt samman och bildar inte aggregat vilket däremot lerpartiklarna i en lerjord gör. Aggregaten gör en lerjord lättare att bruka och förbättrar transporten av luft och vatten.
Sand hålls inte samman
En sandjord som denna är ett exempel på en jord i enkelkornstruktur. Sandkornen är relativt stora och ofta bara löst sammanhållna. Även med högre halt av kolloider faller sandjorden samman när den utsätts för tryck i marken. En sandjord med låg lerhalt kräver oftare djupare bearbetning för att vara en god odlingsjord och växtplats. En begränsad lerhalt ger sandjorden en låg inneboende strukturbildningskapacitet.
Lerjord blir aggregerad
En lerjord som denna däremot hålls samman och uppvisar ofta aggregatstruktur. Leret sätter redan vid halter på 5 % en mycket stark prägel på jorden och dominerar egenskaperna.
Aggregatstrukturen är ett resultat av en mängd processer i marken som tillsammans formar aggregat som dessa (se ovan). Dessa strukturbildande processer påverkar markstrukturen i ett dynamiskt samspel med jordbearbetningen.
Aggregat förbättrar jorden
När lerpartiklarna kittas samman i aggregat förbättras nästan alltid jordens egenskaper. En viktig effekt är att jordbearbetningen blir lättare. Genomluftningen blir också bättre och transporten av syre till och koldioxid från rotsystemet underlättas. Med aggregatstrukturen förbättras dessutom både genomsläpplighet för vatten och den vattenhållande kapaciteten. En god markstruktur gör en odlad lerjord till en mer produktiv växtplats eftersom alla viktiga funktioner för växten och dess rotsystem underlättas. Det ger snabbare tillväxt och högre avkastning.
Strukturbildande processer
Tjäle eller värme
Tjäle och kyla på vintern liksom värme på sommaren har samma effekt på jorden – vattenavgång. Båda processerna torkar alltså ut jorden och när vatten avgår pressas lerpartiklarna närmare varandra. Resultatet blir mekaniskt bildade aggregat.
Daggmaskar
Daggmaskar äter växtrester och blandar in dem i jorden när de tuggar sig fram genom markprofilen. Deras exkrementer fungerar som kitt mellan jordpartiklarna och ökar aggregatstabiliteten. Daggmaskarna stimulerar också mikroorganismerna, som ökar stabiliteten, genom att producera slem och andra bindeämnen.
Växter
Växternas torkar ut jorden genom sitt vattenupptag på samma sätt som tjäle och värme. När jorden torkar ut tvingas lerpartiklarna närmare varandra och därmed bildas och förstärks aggregat. Växtrötterna ökar också halten organiskt material i marken och lämnar rotkanaler efter sig. Sammantaget betyder det att en bevuxen jord bygger upp jordens struktur, medan en bar jord utan växande gröda bryter ner den.
Kemiska processer
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
Dränage
Dränering transporterar bort överskottet av vatten i markprofilen och torkar därmed också ut jorden. På så sätt bidrar dräneringen till att förbättra markstrukturen. Mycket få jordar är naturligt självdränerande och därför är dränering en förutsättning för jämn upptorkning, minskad markpackning och tidig etablering av grödor både höst och vår.
Organiskt material och kalk
Stallgödsel, mellangrödor, skörderester etc. tillför organiskt material till jorden. Det ökar på kort sikt den biologiska aktiviteten och får markens mikroorganismer att blomma upp. På lång sikt ökar halten av organiskt material vilket gynnar aggregatstabiliteten. Också regelbunden tillförsel av kalk gynnar aggregatbildningen.
Tunga maskiner
På odlade jordar orsakar överfarter med tunga maskiner ofta markpackning. Markpackning innebär att de större porerna i jorden trycks samman och försvinner. De gör att den snabba transporten av vatten och luft till grödans rötter försämras. Också dräneringen försämras och det blir också svårare för rötterna att tränga ner genom jorden. Lär dig mer om RexiusTwin
Markprofilen är resultatet
Summan av alla strukturbildande processer ovan resulterar i en jordprofil som ofta har finare aggregat i ytan och grövre aggregat längre ned. Processerna är dynamiska och strukturen kommer därför att variera över tiden. Som lantbrukare med siktet inställt på framtiden och en uthållig produktion är det viktigt att förstå vikten av vad som styr strukturprocessen. Genom diagnos av sin jord kan man ganska enkelt bilda sig en uppfattning om sin jords markstruktur
Bearbetningen inverkar
Odlingssystemet påverkar markstrukturen och placeringen av växtresterna avgörs om man bearbetar konventionellt, minimerat eller med direktsådd. Ofta har det bearbetade lagret en lösare struktur, och det bildas ett tätare skikt på bearbetningsdjupet. Förtätningen kommer oavsett vilken teknik som tillämpas, men djupet varierar. För att undvika täta skikt i jorden är det viktigt att variera bearbetningsdjupet.
Ordlista:
Porer = markens porer syftar på de hålrum, kanaler och sprickor som antingen är fyllda med vatten eller luft beroende på markens aktuella vattenhalt
Mineralpartiklar = markens mineralpartiklar är de oorganiska minsta beståndsdelar som har bildats på åkern genom vittring av olika mineral och bergarter eller har transporterats dit av t.ex. inlandsisen. Egenskaperna hos en jord beror mycket på vilken storlek mineralpartiklarna har enligt tabell "Korngruppsindelning" ovan
Textur = markens textur syftar proportionerna av mineralpartiklar med olika medeldiameter, d.v.s. vilket storleksförhållandet är mellan framför allt sand, silt och lera enligt tabell "Korngruppsindelning"
Kapillär = kapillärt vatten syftar på det vatten som kan stiga i markens fina porer genom att vattenmolekylerna dels binds till mineralpartiklarna i poren genom s.k. adhesion men också genom att vattenmolekylerna attraherar varandra genom s.k. kohesion. Siltjordar är kapillära och kombinerar både hög kapillär stighöjd i porerna med en hög kapillär stighastighet
Kolloid = kolloider är markens finaste partiklar med en medeldiameter under 0,0002 mm. Till kolloiderna hör en del organiskt material samt finler
Specifik yta = den sammanlagda ytan på markpartiklarna anges i kvadratmeter per g torr jord och är en viktig karaktär eftersom den indikerar hur mycket näringsämnen jorden kan avge genom vittring respektive binda till sin yta
Katjoner = positivt laddade joner i jorden som t.ex. växtnäringsämnena kalium, kalcium och magnesium
Markdjuren = daggmaskar, gråsuggor, hoppstjärtar, tusenfotingar, kvalster och andra djur som öppnar dörren för bakterier och svampar genom att dela och bryta sönder växtresterna i mun, mage och tarm
Ordlista:
Ler = Ler är den minsta korngruppen med en medelpartikeldiameter under 0,002 mm – se tabell "Korngruppsindelning" i kapitel jordens byggstenar.
Kapillär = Kapillärt vatten syftar på det vatten som kan stiga i markens fina porer genom att vattenmolekylerna dels binds till mineralpartiklarna i poren genom s.k. adhesion men också genom att vattenmolekylerna attraherar varandra genom s.k. kohesion. Siltjordar är kapillära och kombinerar både hög kapillär stighöjd i porerna med en hög kapillär stighastighet.
Ordlista:
Textur = markens textur syftar proportionerna av mineralpartiklar med olika medeldiameter, d.v.s. vilket storleksförhållandet är mellan framför allt sand, silt och lera enligt tabell "Korngruppsindelning" i kapitel Jordens byggstenar
Enkelkornstruktur = en jord i enkelkornstruktur består av dess primärpartiklar som mycket lite eller inte alls hålls samman med varandra i någon form av aggregat
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
Kolloid = kolloider är markens finaste partiklar med en medeldiameter under 0,0002 mm. Till kolloiderna hör en del organiskt material samt finler.
Syre = grundämne som förekommer i luft som syrgas O2 i halten 21 procent – livsnödvändigt i cellandningen för växter och dess rötter
Koldioxid = gasformig restprodukt (CO2) från cellandningen i rötterna som också är byggsten tillsammans med vatten när växterna tillverkar sockerarter genom fotosyntesen
Ordlista:
Tjäle = innebär att markens vatten fryser till is när temperaturen sjunker – positivt ur markstruktursynpunkt eftersom volymen av vattnet ökar när isen bildas och den processen gör marken lucker
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
Karbonater = karbonat (CO32–) är ett salt av kolsyra (H2CO3) - finns ofta i jorden som kalciumkarbonat (CaCO3) och utgör också grunden i kalkningsmedel som vanligen är krossad eller mald kalciumkarbonat
Mellangrödor = grödor som t.ex. gräs, senap, rättika, klöver m.fl. som växer i perioden mellan huvudgrödorna – t.ex. mellan höstvete och vårkorn. Används för olika syften – minskat kväveläckage från jorden, ökad tillförsel av organiskt material, för att locka fältfåglar och vilt m.m.
Porer = markens porer syftar på de hålrum, kanaler och sprickor som antingen är fyllda med vatten eller luft beroende på markens aktuella vattenhalt