Utbytbara baskatjoner

Senast ändrad: 20 maj 2020

En hand håller i en tumstock som sticks ned i ett hål i marken, foto.

Mängden baskatjoner i marken beror, förutom av markens förmåga att binda katjoner (p.g.a. markpartiklarnas 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.

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 laddade joner.

De utbytbara jonernas betydelse i marken

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 konkurrerar ut bundna baskatjoner. Därigenom buffrar de utbytbara 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 (H⁺), respektive anjoner mot bikarbonat (HCO₃^-) eller hydroxid (OH^-). 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.

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 (länk till Wikipedia) som basmättnadsgraden (länk till www.skogen.se) i marken.

Kartor över halten av utbytbara baskatjoner 1993-2002

Kartor över utbytbart kalcium (Ca) i olika humusformer och horisonter under perioden 1993-2002

De kartor som presenteras nedan visar halten utbytbart kalcium (mmol_c/kg, extraktionsmedel: 1N NH₄OAc-lösning, buffrad till pH 7,0) i humuslagret (O-horisonten), blekjorden (E-horisonten), rostjorden (B-horisonten), BC-horisonten (45-55 cm under markytan), samt C-horisonten (55-65 cm under humuslagret) grundat på de provtagningar och mätningar som gjordes 1993-2002.

Horisont	Totalt	Mår	Mull	Torv	Jämförelse
O	karta	karta	karta	karta	kartor
B	karta	karta			kartor
BC	karta	karta			kartor
C	karta	karta	karta		kartor

Kartor över utbytbart kalium (K) i olika humusformer och horisonter under perioden 1993-2002

De kartor som presenteras nedan visar halten utbytbart kalium (mmol_c/kg, extraktionsmedel: 1N NH₄OAc-lösning, buffrad till pH 7,0) i humuslagret (O-horisonten), blekjorden (E-horisonten), rostjorden (B-horisonten), BC-horisonten (45-55 cm under markytan), samt C-horisonten (55-65 cm under humuslagret) grundat på de provtagningar och mätningar som gjordes 1993-2002.

Horisont	Totalt	Mår	Mull	Torv	Jämförelse
O	karta	karta	karta	karta	kartor
B	karta	karta			kartor
BC	karta	karta			kartor
C	karta	karta	karta		kartor

Kartor över utbytbart magnesium (Mg) i olika humusformer och horisonter under perioden 1993-2002

De kartor som presenteras nedan visar halten utbytbart magnesium (mmol_c/kg, extraktionsmedel: 1N NH₄OAc-lösning, buffrad till pH 7,0) i humuslagret (O-horisonten), blekjorden (E-horisonten), rostjorden (B-horisonten), BC-horisonten (45-55 cm under markytan), samt C-horisonten (55-65 cm under humuslagret) grundat på de provtagningar och mätningar som gjordes 1993-2002.

Horisont	Totalt	Mår	Mull	Torv	Jämförelse
O	karta	karta	karta	karta	kartor
B	karta	karta			kartor
BC	karta	karta			kartor
C	karta	karta	karta		kartor

Kartor över utbytbart mangan (Mn) i olika humusformer och horisonter under perioden 1993-2002

De kartor som presenteras nedan visar halten utbytbart mangan (mmol_c/kg, extraktionsmedel: 1N NH₄OAc-lösning, buffrad till pH 7,0) i humuslagret (O-horisonten), blekjorden (E-horisonten), rostjorden (B-horisonten), BC-horisonten (45-55 cm under markytan), samt C-horisonten (55-65 cm under humuslagret) grundat på de provtagningar och mätningar som gjordes 1993-2002.

Horisont	Totalt	Mår	Mull	Torv	Jämförelse
O	karta	karta	karta	karta	kartor
B	karta	karta			kartor
BC	karta	karta			kartor
C	karta	karta	karta		kartor

Kartor över utbytbart natrium (Na) i olika humusformer och horisonter under perioden 1993-2002

De kartor som presenteras nedan visar halten utbytbart natrium (mmol_c/kg, extraktionsmedel: 1N NH₄OAc-lösning, buffrad till pH 7,0) i humuslagret (O-horisonten), blekjorden (E-horisonten), rostjorden (B-horisonten), BC-horisonten (45-55 cm under markytan), samt C-horisonten (55-65 cm under humuslagret) grundat på de provtagningar och mätningar som gjordes 1993-2002.

Horisont	Totalt	Mår	Mull	Torv	Jämförelse
O	karta	karta	karta	karta	kartor
B	karta	karta			kartor
BC	karta	karta			kartor
C	karta	karta	karta		kartor

Fakta:

Bestämning av utbytbara baskatjoner

De utbytbara baskatjonerna bestäms genom att först väga in 2,00 g humus eller 15,00 g mineraljord i en 250 ml skakflaska av polyeten. Därefter tillsätts 100 ml 1N NH₄OAc-lösning (buffrad till pH 7,0). Provet skakas 90 minuter i en skakmaskin. Suspensionslösningen filtreras genom pappersfilter (askfritt filtrerpapper, Munktell 00K, diameter: 18 cm). Koncentrationen av baskatjoner i 10 ml av extraktionslösningen analyseras med en ICP-AES (induktivt kopplad plasmaemissionsspektrofotometer med kvantifiering genom emissionsspektroskopi).

Kontaktinformation

Johan Stendahl, docent
Institutionen för mark och miljö, SLU
johan.stendahl@slu.se, 018-67 38 01

Loading…