MarkInfo
English
Information
Klimat
MarkAllmänt
MarkKemi
Totalmängder i mineraljorden
Utbytbara baskatjoner
Basmättnadsgrad i O-horisonten
Utbytbart kalcium i O-horisonten
Utbytbart kalium i O-horisonten
Basmättnadsgrad i B-horisonten
Utbytbart kalcium i B-horisonten
Utbytbart kalium i B-horisonten
Utbytbart magnesium i B-horisonten
Utbytbart aluminium i B-horisonten
Utbytbart natrium i B-horisonten
Vittring
Kol, kväve, pH
Trender
Kartor SK 1993-2002
Vegetation
Interaktiv
Sveriges LantbruksuniversitetWebbkarta över MarkInfo Skoglig marklära-hemsidaKontakt

2007-02-10

Utbytbara baskatjoner

Mängden baskatjoner i marken beror, förutom av markens förmåga att binda katjoner (partiklarnas 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.


Basmättnadsgrad i O-horisonten Utbytbart kalcium i O-horisonten Utbytbart kalium i O-horisonten Basmättnadsgrad i B-horisonten
Utbytbart kalcium i B-horisonten Utbytbart kalium i B-horisonten Utbytbart magnesium i B-horisonten Utbytbart aluminium i B-horisonten
Utbytbart natrium i B-horisonten

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 positivt laddade joner.

Katjoner (+) binds till negativa och anjoner (-) till positiva markladdningar. Markens förmåga att binda katjoner till partikelytor kallas katjonutbyteskapacitet (CEC - efter det engelska uttrycket: Cation Exchange Capacity). För anjoner kallas motsvarande begrepp anjonutbyteskapacitet (AEC - efter det engelska: Anion Exchange Capacity). I Sverige har de flesta jordmåner väsentligt högre CEC än AEC. En konsekvens av detta är att katjoner binds bättre i marken än anjoner. Exempel på utbytbara katjoner är kalcium(2+), magnesium(2+), kalium(1+), ammonium(1+), väte(1+), aluminium(3+). Anjoner är t ex sulfat(2-), nitrat(1-), klorid(1-) och fosfat(3-). Siffrorna inom parentes anger jonernas laddning.

Enheten för utbyteskapaciteten är cmolc*kg-1 (centimol laddning per kg jord). Mol är en SI-enhet för antal partiklar. En mol är lika med Avogadros konstant dvs. 6.023*1023. Mängden joner som binds per ytladdning är beroende av jonladdningen. En viss ytladdningen kan således binda dubbelt så många kaliumjoner som kalciumjoner därför att kalium förekommer som envärd jon medan kalcium är tvåvärd. Av denna anledning är enheten för utbyteskapacitet angiven som centimol laddning istället för motsvarande mängd joner.

Markens kapacitet att binda joner är framför allt knuten till de små partiklarna, främst lermineral och humus. Humuspartiklar kan vara stora men de har en stor inre yta där jonutbytesprocesser kan äga rum. Lerrika och humusrika jordar har därför i regel höga värden på CEC och AEC. Jordar som är rika på utfällda järn- och aluminiumoxider har speciellt hög AEC. Organiskt material i humuslagret kan ha CEC runt 100 cmolc kg-1. Lermineralens CEC varierar mellan 10 och 100 cmolc kg-1.

Av katjonerna betecknas vissa som baskatjoner och vissa som sura katjoner. Vanliga baskatjoner är calcium(2+),magnesium(2+), kalium(1+) och natrium(1+). Vätejoner(1+)och aluminiumjoner(3+) betecknas som sura. De flesta baskatjoner med undantag av natrium(1+) är viktiga växtnäringsämnen. Andelen baskatjoner, i %, av CEC betecknas basmättnadsgrad. Den dominerande baskatjonen är i regel kalcium(2+).

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 konkurerar ut bundna baskatjoner. Därigenom buffrar de utbara 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(1+), respektive anjoner mot bikarbonat(1-) eller hydroxid(1-). 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.

Mängden baskatjoner i marken beror, förutom av markens förmåga att binda katjoner (partiklarnas 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. 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 som basmättnadsgraden.

Till början av sidan


sök i MarkInfo
sök på hela webben
Google
Information Klimat MarkAllmänt MarkKemi Vegetation Interaktiv