Makroämnen

Senast ändrad: 27 juni 2018
natrium.png

Med makroämnen avses här de vanligast förekommande grundämnena i marken.

Genom att öppna de blå boxarna nedan får du upp Sverigekartor som visar skogsmarkens medelhalter (i vikt-%) av respektive makroämne i mineraljorden på 50 cm djup. Provtagningen av de totalt 1 892 proven skedde under perioden 1983-1987.

Aluminium

Kartan nedan visar skogsmarkens medelhalter (i vikt-%) av aluminiumoxid (Al2O3) i mineraljorden på 50 cm djup.

Aluminium är en silvervit metall som lätt överdrages av en oxidfilm, ett s.k. passivskikt, som skyddar mot angrepp. Den är därför relativt stabil i luft och vatten. Aluminium är det tredje vanligaste grundämnet i jordskorpan, medräknat syre som är vanligast. Aluminium förekommer aldrig fritt i naturen utan i föreningar huvudsakligen med kisel och syre samt olika konstellationer av alkali- och jordalkalimetaller. Den genomsnittliga halten av aluminium i jordskorpans bergarter är 8,1 %.

I vår berggrund och våra jordarter uppträder aluminium huvudsakligen som bergartsbildande mineral och till viss andel som sekundära mineral som bildats genom vittringsprocesser.

Medelvärdet för halten Al2O3 i de 1892 proven från 50 cm djup i mineraljorden var 12,6 %.

Värt att notera är att mineralen i våra leror till stor utsträckning består av olika aluminiumsilikat. Lerfraktionens (material < 0,002 mm i kornstorlek) halt av aluminium kan uppgå till 20 vikt-% Al2O3.

Läs mer om grundämnet aluminium här.

Fosfor

Kartan nedan visar skogsmarkens medelhalter (i vikt-%) av fosforoxid (P2O5) i mineraljorden på 50 cm djup.

Fosfor är det 11:e vanligaste grundämnet i jordskorpan. Den genomsnittliga halten av fosfor hos bergarterna i den tillgängliga delen av jordskorpan är 0,12 viktprocent. I naturen uppträder fosfor framför allt som fosfatmineral. Apatit, kalciumfosfat som accessoriska bidrag i urbergets bergarter och fosforit (jordig amorf apatit) är de vanligaste mineralen. Fosforit omfattar lager och konkretioner hos sedimentbergarter av olika åldrar. Fosforit anses emanera ur djurorganismer.

Kartan ovan grundas på 1892 prov, tagna på 50 cm djup i mineraljorden på skogsmark. Medelvärdet för halten P2O5 i dessa prov var 0,14 %.

Fosfor har stor betydelse för ämnesomsättningen hos både djur och växter. Det är en väsentlig beståndsdel i levande vävnader och finns framför allt i skelettets ben som kalciumfosfat. Fosfor är således en nödvändig beståndsdel i födan.

Läs mer om grundämnet fosfor här.

Järn

Kartan nedan visar skogsmarkens medelhalter (i vikt-%) av järnoxid (Fe2O3) i mineraljorden på 50 cm djup.

Järn är det fjärde vanligaste grundämnet i jordskorpan. Rent järn är mjukt, silvervitt och formbart. Järn har varit känt i ca 6000-7000 år. Den genomsnittliga vikthalten av järn i den åtkomliga delen av jordskorpan anges till 4,0-5,0 %.

I vår berggrund och våra jordarter uppträder järn i de mörka bergartsbildande mineralen (ferromagnesium-mineral eller mafiska mineral) samt i grönstenarna som silikat. Exempel på silikatmineral där järn uppträder i begränsad utsträckning är mörka pyroxener och amfiboler (ex. hornblände), järnhaltig olivin (fayalit), järnhaltig epidot (allanit), kordierit, granat (almandin), klorit och biotit.

De ekonomiskt viktiga järnmineralen utgörs emellertid av olika typer av malmmineral. Exempel på sådana där järn är bundet till syre är magnetit (72 % Fe), hematit (70 % Fe), göthit (63 % Fe), limonit (högst 62 % Fe). Siderit utgör en karbonatförening med 48,2 % Fe. I podsolprofilens Bs-horisont uppträder järn som olika modifikationer av hydratiserade oxider, som är mer eller mindre kristallint utbildade.

Medelvärdet för halten Fe2O3 i svenska skogsjordar ligger nära 4,44 % Fe2O3och järnet emanerar sannolikt från mafiska silikatmineral och accessoriska malmmineral i oxidform. Områden med högre halter än 4,8 % Fe2O3 är sannolikt påverkade av grönstensförekomster i berggrunden. I förhållande till medelhalten i berggrunden är jordarternas halt av Fe2O3 i C-horisonten något underrepresenterad.

Lär mer om grundämnet järn här.

Kalcium

Kartan nedan visar skogsmarkens medelhalter (i vikt-%) av kalciumoxid (CaO) i mineraljorden på 50 cm djup.

Kalcium (Ca) är det 5:e vanligaste grundämnet i jordskorpan och förekommer i naturen mest som silikat, karbonat och fosfat. Kalksten (CaCO3) och kalk är kända sedan antiken. I vår berggrund och våra jordarter uppträder kalcium i huvudsak som föreningar med kisel (silikater). Undantag från denna regel är områden där kalkstenar eller karbonatstenar uppträder i berggrunden och jordarterna. Kalkstenar (uppbyggda av mineralet kalcit) uppträder huvudsakligen i nära anslutning till de områden där kambrosilurisk sedimentär berggrund bevarats. Sådana områden finns i sydvästra delen av Skåne, på Öland och på Gotland, på Östgötaslätten norr om en linje Linköping-Mjölby-Omberg, Västgötaslättens platåberg, Närkeslätten söder om Örebro, havsbottnen i Gävlebukten, området runt Siljan i Dalarna samt väster om Östersundsområdet i Jämtland. Härutöver finns spridda förekomster längs med fjällkedjan. Kalkstenar av yngre härkomst (från kritaperioden) finns i Malmö-, Kristianstad- och Båstadregionerna.

I urberget förekommer sporadiskt förhöjda halter av kalcium i kristallina kalkstenar eller dolomitstenar (marmor) i anslutning till våra malmprovinser.

Den övervägande delen av kalcium som finns i urberget uppträder i form av kalciumsilikater i bergarter uppbyggda av mineral ingående i pyroxen- och amfibolgrupperna samt i kalciumrika varianter av fältspat (Ca-plagioklas). Andra mineral som förekommer accessoriskt är epidot och apatit. Populärt brukar dessa mineral föras till gruppen "basmineral" eller mörka mineral, med en densitet överstigande 2,68 g/cm3. Dessa mineral karakteriseras av varierande proportioner magnesium och järn men även kalcium är associerat med bildningsmiljön för dessa basiska mineral. I detta fall ger just järnet upphov till den mörka färgen hos mineralen. Generellt kan sägas att basiska bergarter under populärbenämningen grönstenar oftast uppvisar förhöjda kalciumhalter i jämförelse med vanliga gnejser och graniter. De vanligaste exemplen på grönstenar är gabbro, hyperit, diorit, diabas, basalt och amfibolit (metabasit).

Kalcium är ett livsnödvändigt ämne för växter, djur och människor. Kalciumfosfat ingår i benstomme och tänder. Kalciumjonen är viktig för hormonella aktiviteter och väsentlig vid celldelning. I växten är kalciums viktigaste funktion att stabilisera cellmembranen. Eftersom kalcium är ett ganska vanligt ämne i de flesta jordar är det sällan som växterna lider av kalciumbrist.

När det gäller kalcium i svenska skogsjordar kan möjligen två populationer särskiljas. Den ena populationen med ett aritmetiskt medelvärde nära 1,75 % CaO emanerar sannolikt ur gnejs och granitdominerade jordarter. Områden med högre halter än 5 % förmodas dock vara påverkade av sedimentära kalkstenar. I det senare fallet kan markprocesserna ha bidragit till att de lättlösliga kalcitmineralen utlakats ur de allra mest ytnära markhorisonterna. Totalmedelvärdet för CaO i de 1892 proven var 1,80 %.

Läs mer om kalcium här.

Kalium

Kartan nedan visar skogsmarkens medelhalter (i vikt-%) av kaliumoxid (K2O) i mineraljorden på 50 cm djup.

Kalium (K) är det 7:e vanligaste grundämnet i jordskorpan. Det förekommer i jordskorpan mest som silikat. Från vittrande mineral förs mycket mindre kalium än natrium bort med vatten, eftersom kaliumjoner adsorberas och kvarhålls i de lösa jordlagren, framför allt i lermineralen, mycket starkare än natriumjoner.

I vår berggrund och våra jordarter uppträder kalium i huvudsak som föreningar med kisel (silikat). Den dominerande källan för kalium är fältspater såsom mikroklin och ortoklas. I Sverige uppträder kalium nästan uteslutande i mikroklin och kaliumförande glimrar (muskovit och biotit).

Medelvärdet för halten K2O i svenska skogsjordar ligger nära 3,0 viktprocent.

Kaliumföreningar har varit kända i beståndsdelar av landväxter i århundraden. Genom bränning av ved och lakning av vatten erhölls pottaska, kaliumkarbonat (K2CO3), som användes vid tillverkning av bl.a. såpa och glas.

Läs mer om grundämnet kalium här och om kalium som ett viktigt växtnäringsämne här.

Kisel

Kartan nedan visar skogsmarkens medelhalter (i vikt-%) av kiseldioxid (SiO2) i mineraljorden på 50 cm djup.

Kisel är det näst vanligaste grundämnet i den åtkomliga delen av jordskorpan (medräknat syre som är vanligast). Den genomsnittliga halten av kisel i jordskorpans bergarter är 27,7 %.

Kisel förekommer aldrig fritt i naturen och är nästan enbart bundet till syre i kiseldioxid (SiO2) och i olika silikat. Kisel utgör en av huvudbeståndsdelarna i de flesta mineral. Det vanliga mineralet kvarts består t.ex. av ren kiseldioxid, SiO2. En hög kiselhalt i modermaterialet indikerar en hög andel svårvittrade mineral.

I levande organismer spelar kisel i allmänhet en liten roll och räknas vanligen inte som ett växtnäringsämne. Det finns dock många undersökningar som visar på att upptag av kisel kan ha gynnande effekter på växter, exempelvis i form av skydd mot svampangrepp, öka fotosyntesen, minska växtens transpiration, samt främja växtupptaget av andra ämnen.

I vår berggrund och våra jordarter uppträder kisel huvudsakligen i två former, dels som rena kvartsmineral och dels som silikater innehållande olika grupperingar av huvudelementen. De vanligaste grupperingarna av bergartsbildande mineral omfattar fältspater, amfiboler, pyroxener, granater, glimrar och lermineral.

Medelvärdet för halten kiseldioxid i svenska skogsjordar ligger nära 73,7 viktprocent och detta visar att kiselinnehållet i jordarten vida överstiger berggrundens genomsnittliga halt på 67,5 % SiO2.

Läs mer om grundämnet kisel här.

Magnesium

Kartan nedan visar skogsmarkens medelhalter (i vikt-%) av magnesiumoxid (MgO) i mineraljorden på 50 cm djup.

Magnesium är det 8:e vanligaste grundämnet i jordskorpan och förekommer i naturen globalt mest som silikat, karbonat samt klorid och sulfat. Den genomsnittliga halten av magnesium i jordskorpans bergarter är 2,1-2,3%.

I vår berggrund och våra jordarter uppträder magnesium nästan uteslutande i föreningar med kisel (silikater). Undantag från denna regel är områden där karbonatstenar med magnesium uppträder i berggrunden och jordarterna. Halten magnesium i sedimentära kalkstenar är dock ej speciellt stor.

I urberget förekommer sporadiskt förhöjda halter av magnesium i kristallina karbonater (magnesit, mycket sällsynt i Sverige) och dolomitstenar (dolomitmarmor) i anslutning till våra malmprovinser. I anslutning till viss malmbildning har magnesiumhaltiga lösningar påverkat omgivande berggrund och bidragit till omvandling av mineral varvid specifika magnesiumhaltiga mineral utbildats. Sådana mineral omtalas vanligen som skarnmineral.

Den övervägande delen av magnesium som finns i urberget uppträder i form av magnesiumsilikater i bergarter uppbyggda av mineral såsom olivin, serpentin, enstatit, talk, asbest, flogopit och biotit m.fl. mineral. Många ingår i pyroxen- och amfibolgrupperna. Populärt brukar dessa mineral föras till gruppen "basmineral" eller mörka mineral, med en densitet överstigande 2,68 g/cm3. Dessa mineral karakteriseras av varierande proportioner magnesium och järn men även kalcium är associerat med bildningsmiljön för dessa basiska mineral. I detta fall ger just järnet upphov till den mörka färgen hos mineralen. Generellt kan sägas att basiska bergarter under populärbenämningen grönstenar oftast uppvisar förhöjda magnesiumhalter i jämförelse ned vanliga gnejser och graniter. De vanligaste exemplen på grönstenar är gabbro, hyperit, diorit, diabas, basalt och amfibolit (metabasit).

Svenska skogsjordars medelvärde ligger nära 1,09 % MgO och emanerar sannolikt ur gnejs och granitdominerade jordarter. Områden med högre halter än 1,7 viktprocent MgO förmodas dock vara påverkade av grönstensförekomster.

Elementet magnesium ingår i klorofyll, det gröna växtämnet i växter. Det är därför nödvändigt för alla gröna växter. Magnesiumbrist kan uppträda på sura jordar där magnesium konkurreras ut av aluminium. Kartorna visar att det finns stor variation i innehållet av kalcium och magnesium i modermaterialet. Speciellt kalcium- och magnesiumfattiga områden hittar vi där vi har fattiga sandstensbergarter, t.ex. den jotniska sandstenen i nordvästra Dalarna.

Läs mer om grundämnet magnesium här och om magnesium som växtnäringsämne här.

Mangan

Kartan nedan visar skogsmarkens medelhalter (i vikt-%) av manganoxid (MnO) i mineraljorden på 50 cm djup.

Mangan är det 12:e vanligaste grundämnet i jordskorpan. Den genomsnittliga vikthalten av mangan i den åtkomliga delen av jordskorpan är 950-1000 ppm = 0,095-0,1 %.

Medelvärdet i svenska skogsjordar ligger nära 0,07% MnO (700 ppm). Mangan emanerar sannolikt från mafiska silikatmineral och accessoriska malmmineral i oxidform.

Mangan fungerar som väsentligt spårelement i levande organismer. Mest känd är dess roll i fotosyntesen då det är nödvändigt för de gröna växternas klorofyllbildning. Dock ingår det ej i själva klorofyllet. Det enzym som omvandlar vatten till syre innehåller en grupp av fyra manganatomer, som utnyttjar sin benägenhet att uppträda i olika oxidationsstadier och därvid binda olika kvantiteter syre. Mangan upptas av växterna i form av Mn(II). Denna form oxideras lättare ju mer basisk miljön är. På basiska jordar visar därför växterna tecken på manganbrist (ofta grå eller ljusa fläckar på bladen) vid långt högre manganhalt än på surare jordar.

Läs mer om grundämnet mangan här och dess roll som växtnäringsämne här.

Natrium

Kartan nedan visar skogsmarkens medelhalter (i vikt-%) av natriumoxid (Na2O) i mineraljorden på 50 cm djup.

Natrium är det 6:e vanligaste grundämnet i jordskorpan. Den genomsnittliga halten av natrium i den tillgängliga delen av jordskorpan är 2,3-2,8 %.

I vår berggrund och våra jordarter uppträder natrium i huvudsak som föreningar med kisel (silikat) Den dominerande källan för natrium är fältspater såsom plagioklaserna. Största andelen natrium förekommer i albit och oligoklas. Natrium kan uppträda i låga halter eller som spår i ett stort antal bergartsbildande mineral. Förklaringen till detta är att natrium kan substituera kalium i kristallgittret. Halten Na2O i svenska skogsjordar ligger i genomsnitt nära 2,6 viktprocent.

Läs mer om grundämnet natrium här.

Titan

Kartan nedan visar skogsmarkens medelhalter (i vikt-%) av titanoxid (TiO2) i mineraljorden på 50 cm djup.

Titan (Ti) är det 9:e vanligaste grundämnet i jordskorpan. Det är allmänt förekommande men med relativt låga halter. Den genomsnittliga vikthalten av titan hos bergarterna i den åtkomliga delen av jordskorpan är 0,44-0,60 viktprocent Ti.

Elementet förekommer vanligen i mineral som är resistenta mot vittring. Det viktigaste mineralet är ilmenit. Ilmenit uppträder även som lameller i magnetit, Fe3O4 (titanomagnetit) och vid större halter därav kan bearbetning på titan löna sig sedan magnetiten efter krossning avlägsnats magnetiskt. En viktig titankälla är också rutil, som är nästan ren TiO2. Ett annat mineral är titanit (CaTiSiO5). Vanligast förekommer mineralen som accessoriska mineral i våra bergarter t.ex. i graniter, syeniter, karbonatstenar och magnetitförekomster. I vulkaniska bergarter ligger halten vid 0,64 % Ti.

I Sverige finns endast lågvärdiga fyndigheter (största kvantiteten är titanomagnetit i Smålands Taberg, högsta titanhalten håller ilmenit och titanomagnetit i Routevare, Kvikkjokk).

Medelvärdet för titan i gnejsgraniter ligger runt 0,31 % (viktprocent), i finkorniga yngre graniter 0,17%, grovporfyriska smålandsgraniter 0,66%, röd Växjögranit 0,49% och basiska bergarter 0,61 %.

Det aritmetiska medelvärdet för TiO2 i svenska skogsjordar ligger nära 0,61 viktprocent, vilket är högre än det globala medelvärdet för olika jordar som beräknats vara 0,33 %. Podsoler och torvjordar brukar ha lägre halter enligt Kabata-Pendias (2001).

Läs mer om grundämnet titan här och dess roll i växtnäring (på engelska) här.

Sidansvarig: cajsa.lithell@slu.se