Redaktion og opdatering af indholdet på denstoredanske.dk er indstillet pr. 24. august 2017. Artikler og andet indhold er tilgængeligt i den form, der var gældende ved redaktionens afslutning.

  • Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

jordbund

Oprindelig forfatter KrJa Seneste forfatter Redaktionen

Jordbund. Skematisk fremstilling af, hvordan jordbundsudviklingen i et sandet udgangsmateriale kan tænkes at forløbe under danske forhold. Tv. ses den unge jordbund, der efter mange års udvaskning under specielle betingelser udvikler sig til en brunsol med et blegsandslag (E) og en forvitret, beriget B-horisont (Bsv). Jordbunden udvikler sig dernæst til en podsol med humus- og jernal (hhv. Bh og Bs). Længst th. er vist en podsol under nedbrydning, hvor trærødder har trængt ned i alen, revnerne herefter er fyldt med blegsand og danner disse karakteristiske tunger (Bsy).

Jordbund. Skematisk fremstilling af, hvordan jordbundsudviklingen i et sandet udgangsmateriale kan tænkes at forløbe under danske forhold. Tv. ses den unge jordbund, der efter mange års udvaskning under specielle betingelser udvikler sig til en brunsol med et blegsandslag (E) og en forvitret, beriget B-horisont (Bsv). Jordbunden udvikler sig dernæst til en podsol med humus- og jernal (hhv. Bh og Bs). Længst th. er vist en podsol under nedbrydning, hvor trærødder har trængt ned i alen, revnerne herefter er fyldt med blegsand og danner disse karakteristiske tunger (Bsy).

jordbund, omfatter de øvre løse jordlag, der er påvirket af plantevækst og jordbundsdannelse. En jordbund er reservoir for planternes vand- og næringsstofforsyning og sæde for opbygning og mikrobiel nedbrydning af organisk stof. I den øverste meter af jorden, planternes rodzone, foregår langt den største stofomsætning, årlig 3-10 t organisk tørstof pr. ha, og jordbunden kan have et plantetilgængeligt vandindhold, en vandkapacitet, der svarer til 100-300 mm nedbør.

Jordbundslæren er den videnskab, der beskriver jordbundens dannelse, sammensætning og egenskaber, og den underinddeles i pedologi, læren om jordbunden dannet gennem naturlige processer, og edafologi, læren om jordens dyrkningsegenskaber.

Jordbundsdannelse

Under naturlige forhold foregår jordbundsdannelsen gennem flere processer som forvitring, humusdannelse og forskellige opløsnings- og omlejringsprocesser, enten i et integreret samspil eller i et forløb, hvor en proces afløser en anden. Kloden over er der store forskelle på de jordbundsdannende processer. En naturligt dannet jordbund er således produktet af klima (temperatur, fugtighed), biologi (flora, fauna), udgangsmateriale (bjergarter, mineraler), topografi (eksponering, erosion, pålejring, dræning) og tid, der samlet betegnes de jordbundsdannende faktorer. Disse er ikke alle indbyrdes uafhængige, fx er der en klar sammenhæng mellem jordbund, vegetation og klima. Da klima og vegetation varierer regionalt, opstår der regionale eller zonale jordbundstyper.

Annonce

Jordprofil

Processerne medfører, at en jordbund udvikler flere lag, horisonter, med særlige egenskaber. Afdækkes et lodret snit gennem de øverste par meter af jordbunden, fremkommer et profil, hvori de forskellige horisonters fremtoning kan studeres. Den øverste (A-horisonten) er den mest humusholdige og er derfor mørkfarvet. Under fugtige (humide) forhold er A-horisonten også stærkest præget af forvitring og stoftab (udvaskning). Nedenunder kan der være en lysere, humusfattig horisont (E-horisonten), der er præget af udvaskning. Under A- og E-horisonterne følger som regel B-horisonten, hvori der er foregået nogen forvitring og strukturdannelse, hvorfor den fremtræder lidt stærkere farvet end horisonten nedenunder. Desuden er B-horisonten ofte beriget med materiale, fx jern- og aluminiumoxihydroxider eller ler fra de overliggende horisonter. Den underliggende C-horisont er ikke eller kun meget svagt påvirket af jordbundsdannende processer. Hvor jordbunden er dannet af materiale opstået ved fysisk sønderdeling på stedet, vejrsmuldring, kan C-horisonten gå over i den faste bjergart, der benævnes R. Under dårlige formuldningsbetingelser kan der dannes et lag af mere eller mindre omsat organisk materiale oven på mineraljorden. Dette kaldes et tørvelag (O-horisont), hvis dannelsen er betinget af højtstående grundvand, eller et morlag (H-horisont), hvis dannelsen er betinget af sure forhold.

Forvitring

Jordbundsdannelsen begynder med forvitring af fast bjergart, fx grundfjeld, som ofte består af granit, gnejs eller basaltiske lavabjergarter, eller af sedimentære bjergarter som lerskifer, sand- eller kalksten. Forvitring begynder med vejrsmuldring, der især skyldes svingninger i fugtighed og temperatur. Frostsprængninger er et velkendt fænomen, men også vandets, vindens og isens erosion samt saltsprængninger, trykaflastninger og biologisk aktivitet sønderdeler den faste klippe. Ved vejrsmuldring får materialet en større overflade, der angribes af kemiske opløsningsprocesser, ofte hydrolyse- og redoxprocesser. De kemiske processer fremmes ved høj temperatur og fugtighed, og de påvirkes stærkt af flora, fauna og mikroflora, som nedbryder planteresterne. Herved dannes kuldioxid (CO2) og kulsyre (H2CO3) samt en mindre mængde organiske syrer og stærke uorganiske syrer, der gør jordvandet mere kemisk aggressivt. Herved omdannes en række primære mineraler som feldspat, glimmer, hornblende, augit og olivin i udgangsbjergarten til sekundære mineraler, fx forskellige lermineraler, jern- og aluminiumoxihydroxider, kiselsyre, carbonater, sulfider og letopløselige salte. Desuden frigives ioner, som planterne kan optage fra jordvæsken.

Lermineralerne er laggittermineraler, der normalt består af et lag af siliciumoxid-tetraedre og et lag af aluminiumoxihydroxid-oktaedre (1:1-lermineral) eller af to lag af siliciumoxid-tetraedre, der omslutter et lag af aluminiumoxidhydroxid-oktaedre (2:1-lermineral). Laggittermineralerne er negativt ladede og tiltrækker (adsorberer) positivt ladede ioner (kationer), fx Ca2+, Mg2+, K+, Na+, H+, Al3+, Fe2+, der findes som en sværm om lermineralerne i det diffuse dobbeltlag, som de neutraliserer. De adsorberede kationer kan let udveksles med kationer i jordvæsken, så mineralerne kaldes kationombyttere. Lermineralerne deler denne egenskab med humus; den er vigtig for stofbalancen i jordbunden og for planternes vækst, idet de adsorberede kationer er beskyttet mod udvaskning, men tilgængelige for optagelse gennem planterødder. Lermineralernes negative ladning pr. vægtenhed eller kationombytningskapacitet (CEC-værdi) varierer for forskellige lermineraler. Fx har 1:1-lermineralet kaolinit, der er det dominerende lermineral i mange tropejorde, en meget lav CEC-værdi, 5-15 cmol+ pr. kg, mens 2:1-lermineralet illit, der dominerer i danske jorde, har en CEC-værdi på 20-40 cmol+ pr. kg. 2:1-lermineralet montmorillonit, der findes i de sorte tropejorde, har en CEC-værdi på 80-100 cmol+ pr. kg.

Jern(III)- og aluminiumoxihydroxider findes i alle jorde, enten som udfældede runde korn (noduler) eller som overfladebelægninger på andre mineralkorn. I specielle tilfælde kan de sammenkitte jordens partikler, så der dannes et stærkt cementeret lag som fx al eller laterit. Jernoxihydroxiderne giver jordene deres rødlige og brunlige farver. Under basiske forhold vil jern- og aluminiumoxihydroxiderne være svagt negativt ladede og bidrage til jordens CEC-værdi, mens de under sure forhold vil være positivt ladede og kan binde nogle af jordens anioner, især fosfat. Denne binding kan være så stærk, at fosfat bliver utilgængeligt for planter.

Den stærkeste forvitring og mineralomdannelse sker i de humide troper, hvor varmen og fugtigheden fremmer de kemiske processer og udvaskningen. Her er forvitringsprocesserne foregået uforstyrret i meget lang tid og er nået ned i flere meters dybde. Der er dannet et tykt lag af kaolinit og jern- og aluminiumoxihydroxider, og jordbunden er fattig på primærmineraler og 2:1-lermineraler. Sådanne jorde er næringsfattige, og på trods af deres høje lerindhold har de ofte kun en CEC-værdi som en dansk sandjord. Under tempererede klimaforhold er forvitringen ikke nået nær så langt; lerindholdet er mindre, og lerfraktionen er rig på 2:1-lermineraler med en høj CEC-værdi. Her er en uforstyrret jordbundsdannelse ikke foregået så længe, idet området gennem kvartærperioden har været dækket af istidens gletschere og er påvirket af erosion under arktiske forhold samt af smeltevand. I de polare områder er den kemiske forvitring ringe på grund af de lave temperaturer; derimod foregår en del fysisk forvitring fx ved frostsprængning og gletsjererosion. I subtropiske og tropiske ørkenområder medfører vandmangel, at den kemiske forvitring også her er ringe; derimod kan der forekomme en del fysisk forvitring, fx eksfoliation, der er afskalning af klippeoverflader pga. store temperatursvingninger i løbet af døgnet. De dannede salte vil ikke blive udvasket, men vil ofte blive afsat i lavninger som saltpander.

Humusdannelse

Under den biokemiske omsætning af plante- og dyrerester opstår humus, der er relativt stabile organiske stoffer med høj molekylvægt, mørk farve og omsat, så man ikke med det blotte øje kan erkende udgangsmaterialets vedstrukturer. Humus er som lermineraler negativt ladet og har derfor kationombytningsevne, der varierer med jordens surhedsgrad, pH. I de fleste jorde aftager humusindholdet jævnt med dybden, men i podsoljordes allag kan forekomme et lokalt maksimum af organisk materiale. Humusindholdet i jorden afhænger af samspillet mellem mange faktorer, fx klima, vegetation, dræningsforhold og jordbearbejdning. Under givne betingelser holder humusindholdet i en jord sig ret konstant. Pløjelaget på en dansk agerjord har 2-5 vægtpct. humus; i trope- og ørkenjorde er humusindholdet oftest lavere, mens det i steppejorde kan være noget større. I tørvejorde er indholdet af organisk stof definitionsmæssigt over 20 %, normalt er det dog væsentlig højere.

Fremherskende jordbundsdannende processer i forskellige klimabælter

Verdens jorde er meget forskellige, og typerne er til en vis grad regionalt fordelt, hvilket bl.a. fremgår af FAO/UNESCOs jordklassifikationssystems globale jordbundskort. De arktiske områder har en lille eller ingen jordbundsdannelse, og de fremherskende processer domineres af permafrost, der pga. uigennemtrængelighed for vand giver anledning til jordflydning (kryoturbation) og dårlig dræning. Tørvedannelse er vidt udbredt, og histosol er den dominerende jordbundstype i forholdsvis store områder i de nordlige dele af Nordamerika, Europa og Asien.

I det humide, tempererede klimabælte vil nedbørsoverskuddet bevirke, at salte opløses, og lerpartikler flyttes. Det nedsivende vands indhold af kulsyre vil langsomt opløse kalken, der udvaskes som calcium- og hydrogencarbonationer. Når kalken fjernes fra de øvre jordlag, vil disse efterhånden forsures.

Jorde på moræneler i Østdanmark er fx dannet på oprindelig kalkrigt materiale, men er nu oftest kalkfri til ca. en meters dybde. Efter udvaskningen vil den kalkfrie jord få en svagt sur reaktion. Jordens struktur bliver derved relativt svag, jordaggregaterne opløses (dispergeres) let, og lerpartiklerne føres med jordvæsken ned gennem porer og sprækker. Når opslæmningen kommer i kontakt med jordlag, som er tørre eller indeholder salte, herunder kalk, udfældes leret som belægninger på porer og aggregater, og derved opstår en horisont beriget med ler, en såkaldt argillisk horisont eller Bt-horisont. De fleste danske lerjorde har en argillisk horisont, der begynder i ca. en halv meters dybde og er ca. en meter tyk. En jord med en argillisk horisont benævnes luvisol, hvis den er svagt sur, og alisol, hvis den er stærkt udvasket. Luvisol er den hyppigst forekommende jordbundstype i Danmark. Enkelte lerjorde er så kalkrige, at udvaskningen ikke er nået så langt, at lervandring har fundet sted; forvitring på stedet (forbruning) er dominerende. Denne jordtype kaldes cambisol og findes især øst for Storebælt.

I sandjorde sker udvaskningen hurtigere end i lerjorde pga. sands ringe evne til at tilbageholde jordens base-kationer (K+, Na+, Ca2+, Mg2+). Sandjorde i Danmark er derfor i udyrket form sure og næringsfattige og er typisk dækket af lyng eller nåletræer. De sure forhold medfører ringe dyreaktivitet og dårlig opblanding af det delvis eller helt omdannede organiske materiale. Nedbrydningsprocesserne foregår oven på mineraljorden i et morlag. Jordbundsmikrofloraen domineres af svampe, og der dannes organiske syrer, der gør jordbunden stærkt sur. En del af de organiske syrer kompleksbinder jern og aluminium, der derved bliver mobilt og føres med nedbørsoverskuddet ned i profilet. Derved dannes et blegsandslag (E-horisont). Når de organiske syrer har optaget tilstrækkeligt jern og aluminium på deres vej ned i profilet, udfældes det i en såkaldt spodisk horisont (Bhs-horisont). Dette lag vil øverst normalt være sort pga. humusforbindelserne, mens de dybere dele er rustrøde pga. jernudfældning. De udfældede forbindelser kan kitte sandet sammen og hærdne det til et fast og kompakt allag i 30-60 cm dybde, der er svært gennemtrængeligt for vand og rødder. En jord med en spodisk horisont kaldes en podsol og er almindelig på hedesletterne.

I det humide tempererede plantebælte dominerer luvisol, alisol og cambisol løvskovsområdet; podsol dominerer nåleskovsbæltet, tajgaen.

De humide troper har de stærkest forvitrede jorde i verden. Ikke alene er stort set alle base-kationer udvasket, men silicium er også i stort omfang fjernet. Derved er der dannet en oxisk horisont, der især indeholder jern- og aluminiumoxihydroxider og det siliciumfattige lermineral kaolinit. Horisonten vil ofte være flere meter tyk. Jordtypen er sur, og de dårligt krystalliserede jern- og aluminiumoxihydroxider er positivt ladede og binder fosfat så stærkt, at det er utilgængeligt for planter. Jordtypen ferralsol er den typiske jordbund under bl.a. tropisk regnskov. Desuden findes den i subtropiske områder, hvor den sandsynligvis er dannet under andre klimaforhold end nutidens. Jordens dyrkningsværdi er ringe pga. sparsomt indhold af næringsstoffer.

Et specielt fænomen i troperne er plintit, tidligere kaldet laterit. Plintit dannes i jorde med et varierende grundvandsspejl, hvor oxidations- og reduktionsprocesser beriger et jordlag med jern. Dette lag kan afgive vand og hærdne, når det tørrer og udsættes for lys, fx hvor de øvre jordlag borteroderes. Den hærdnede plintit vil hindre yderligere erosion, men også opdyrkning. I nogle områder anvendes plintit som byggemateriale.

Tropiske næringsrige jorde findes i områder med tør- og regntid, dvs. i savanneregionen. De dannes, hvor udgangsmaterialet er baserigt (fx basalt) i terrænlavninger, der får tilskud af base-kationer fra de højereliggende partier. De dannes også, hvor nedbøren i regntiden kun rækker til forvitring og mineralomdannelse, men ikke til tab ved udvaskning. Jordtypen vertisol er rig på ler med en stor CEC-værdi og højt næringsstofindhold. Den er forholdsvis frugtbar, men vanskelig at dyrke, da det høje indhold af kvældbart ler vanskeliggør jordbehandling.

Vertisoler findes også uden for de egentlige troper, fx i Australien, Texas og Sydeuropa, hvor de danner overgang til subtropernes steppe- og præriejorde (kastanozem, chernozem, phaeozem), der dækker store områder på kontinenterne. Jordene dannes i semiaride områder med fastlandsklima, hvor nedbørsoverskuddet er beskedent. Den naturlige vegetation er græs, og ofte er udgangsmaterialet løss. Klimaet forhindrer en stærk udvaskning og næringsstoftab, og steppejordene er i naturlig tilstand nogle af de næringsrigeste i verden. I mange af jordene findes kalk, og ofte har de en mørkfarvet humusrig muld, der kan være over en meter tyk (sortjorde). Større sammenhængende områder med steppejorde findes især i Nordamerika, Rusland og Ukraine, hvor de i overvejende grad anvendes til kornavl. På grund af det halvtørre klima er det ofte nødvendigt at vande eller anvende dry farming. Andre større områder med steppejorde er fx Argentina og Australien.

Under tørre (aride) forhold begrænser vandmangel den kemiske forvitring, og jordbundsudviklingen er svag. Nedvaskningen af salte er begrænset, da jordbunden kun lejlighedsvis opfugtes, og jorden kan indeholde letopløselige salte som klorider og nitrater. Disse kan være udvasket til ringe dybde eller kan ved fordampning udfældes på jordoverfladen. Den egentlige saltjord solonchak har en høj saltkoncentration i overfladen og findes derfor som regel i lavtliggende saltsumpe med højt grundvandsspejl. I tilgrænsende områder kan jorden gennem adsorption af natrium og ved hydrolyse få en udpræget basisk reaktion; denne jord kaldes solonetz eller alkalijord. Både solonchack og solonetz er i naturlig tilstand uegnet til dyrkning. I aride områder vil den naturlige vegetation være lav busksteppe, og i egentlige ørkener findes ingen vegetation. Man kan diskutere, om der her findes en jordbund.

Læs også om jordbundsøkologi.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Kristian Jakobsen: jordbund i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 15. december 2017 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=493570