Maaperä: mitä se on, koostumus, eliöt ja merkitys luonnossa
Maaperä — koostumus, eliöt ja sen merkitys luonnossa. Miten maaperä tukee kasveja, ravinteiden kiertoa ja elinympäristöjä? Opas maaperän roolista ekosysteemissä.
Maaperä on irtonaista ainesta, joka peittää kallioperän ja on maan pinnalla. Siihen kuuluu monenlaista materiaalia: pieniä kivirakeita, mineraaleja, vettä ja ilmaa sekä elävää ja kuollutta aineista muodostuvaa "orgaanista ainesta". Maaperä ei ole vain kasvualusta — se on monimuotoinen, elävä järjestelmä, joka ylläpitää kasvillisuutta, säätelee veden kiertoa ja toimii tärkeänä ravinteiden lähteenä.
Koostumus ja ominaisuudet
Maaperän pääkomponentit ovat:
- Mineralinen osa: kivet ja hiekka, siltti ja savi, jotka muodostavat maaperän tekstuurin ja rakenteen.
- Orgaaninen aine: hajonnut kasvi- ja eläinperäinen materiaali, joka parantaa maan vettä ja ravinteita sitovaa kykyä.
- Vesi: maaperän huokosissa oleva kosteus, jota kasvit käyttävät ja joka vaikuttaa happamuuteen ja ravinteiden liukoisuuteen.
- Ilma: maakerroksen huokosissa oleva happi ja muut kaasut.
Maaperän tekstuuri (hiekka, siltti, savi) määrää vedenpidon ja ilmavuuden. Myös maaperän pH, jonka voit seurata esimerkiksi viljelyssä, ja sen kyky sitoa ravinteita (kationinvaihtokapasiteetti) ovat tärkeitä kasveille ja mikro-organismeille.
Eliöt maaperässä
Maaperä on elinympäristö monille eliöille. Kasvien juuret käyttävät maaperää tukikohtana ja ravinteiden lähteenä. Sienet ovat myös keskeisiä: osa sieniä muodostaa kasvien juuriin symbioosin eli mykorritsasienen kaltaisia yhteyksiä, jotka auttavat kasveja ottamaan vettä ja ravinteita. Monet sienet hajottavat kuollutta orgaanista ainesta, ja näin ravinteet vapautuvat takaisin kasvien käyttöön.
Eläimet elävät maaperässä laajasti. Suuret eläimet saattavat kaivaa pesäkoloja, kun taas pienemmät selkärangattomat ja hyönteiset viettävät suurimman osan elämästään maassa. Maamadot ovat erityisen tunnettuja maaperän parantamisesta: niiden kaivamat reiät parantavat ilman ja veden tunkeutumista.
Maaperässä on myös runsaasti mikrobeja. Mikro-organismit — bakteerit, arkeonit, sienet ja muut — hajottavat orgaanista ainesta, käyttävät happea tai käynnistävät anaerobisia prosesseja ja vapauttavat hiilidioksidia. Ne kierrättävät ravinteita ja tekevät niistä kasveille käyttökelpoisia.
Maaperän merkitys luonnossa
- Kasvualusta: Maaperä varastoi vettä ja ravinteita, tarjoten kasveille tarvitsemansa aineet.
- Vesien puhdistus ja varastointi: Maakerrokset suodattavat ja pitävät vettä, mikä hidastaa tulvia ja ylläpitää pohjavettä.
- Hiilen varasto: Maaperä sitoo orgaanista hiiltä ja on merkittävä tekijä ilmaston säätelyssä.
- Biologista monimuotoisuutta ylläpitävä elinympäristö: Lukuisat lajit elävät maassa tai sen pinnalla, ja maaperän tila vaikuttaa koko ekosysteemiin.
Maaperän muodostuminen ja siihen vaikuttavat tekijät
Maaperä syntyy kallioperän rapautuessa ja orgaanisen aineksen kertymisestä. Tärkeimmät muodostumista ohjaavat tekijät ovat:
- Vanhempi kiviaines: paikallinen kivilaji vaikuttaa mineraalikoostumukseen.
- Ilmasto: lämpötila ja sademäärä säätelevät rapautumista ja orgaanisen aineksen hajoamista (ilmasto vaikuttaa siis voimakkaasti maaperän laatuun).
- Organismit: kasvit, eläimet ja mikrobit muokkaavat maata biologisilla toiminnoillaan.
- Maastonmuodot: rinteet edistävät eroosiota, laaksot ravinteiden kertymistä.
- Aika: pitkä aika mahdollistaa syvällisen profiilin kehittymisen.
Esimerkiksi alueet, joita jääpeitteet peittivät pleistoseenisen jääkauden aikana, saavat usein paksumpia, hienojakoisempia maakerroksia, koska jäät hioivat kalliota pienemmiksi rakeiksi.
Maaperän kerrokset (profiili)
Useimmissa maaperissä erottuu kerroksia eli horisontteja. Yksinkertaistettuna ne ovat:
- O-horisontti: pintakerros, jossa on tuoretta orgaanista ainesta (lehtiä, kuolleita kasveja).
- A-horisontti: pintamaa, runsaasti orgaanista ainesta ja biologista elämää — tässä kerroksessa kasvien juuret ovat yleisimmin.
- B-horisontti: alaosan kerros, jossa mineraalit ja savi voivat kerrostua.
- C-horisontti: hajonnut emäkallio tai alkuperäinen maa-aines, joka ei ole vielä merkittävästi muuttunut.
Yleisiä maaperätyyppejä
Maaperää kuvataan usein tekstuurin perusteella: hiekkamaa (hyvä läpäisevyys, huono vesivaraus), savimaa (pitää vettä ja ravinteita, mutta voi olla tiivistä) ja lieju-/heleyhdistelmät (multamaa) jotka ovat usein parhaita viljelyyn. Myös turvemaat (peat) ja kalkkipitoiset sekä suolapitoiset maat muodostavat omia ryhmiään.
Uhat ja hoito
Ihmistoiminta uhkaa maaperän terveyttä. Tärkeimpiä ongelmia ovat eroosio (tuuli ja vesi kuluttavat pintamaata), tiivistyminen (raskas koneistus vähentää huokoisuutta), ravinnetaseen epätasapaino, saastuminen kemikaaleilla ja suolapitoisuuden kohoaminen. Lisäksi orgaanisen aineksen väheneminen heikentää viljelymaan laatua.
Maaperän hoitoon kuuluvat seuraavat toimet:
- peitteinen viljely ja cover crops, jotka suojaavat pintaa ja lisäävät orgaanista ainesta;
- peltojen muokkausmäärän vähentäminen (esim. vähäinen muokkaus tai suorakylvö) maaperän rakenteen säilyttämiseksi;
- ravinteiden kierrätys ja tarkka ruokinta tarpeen mukaan;
- terrassit, suojakaistat ja metsäreunat eroosion estämiseksi;
- kompostointi ja orgaanisen aineksen lisäys maanparannuksena.
Hyvin hoidettu maaperä on kestävä perusta ruoantuotannolle, luonnon monimuotoisuudelle ja ilmaston säätelylle. Pienilläkin toimenpiteillä maan kasvukuntoa voidaan parantaa pitkällä aikavälillä.
Lössikenttä Saksassa (loess on tuulen puhaltamaa pölyä, joka on enimmäkseen silttiä).
Jääkauden aikaiseen "tilliin" kehittynyt pintavesi-sora, Pohjois-Irlanti.
A, B ja C edustavat maaperäprofiilia; A on pintamaata; B on löyhää maata; C on sään vaikutuksesta muuttunutta kalliota; alin kerros on kallioperä.
Mikä on maaperä
Maaperä koostuu neljästä asiasta.
- Siinä on kivikappaleita, ja kivet on tehty mineraaleista,
- Siinä on kuolleita ja eläviä asioita (orgaanista ainesta, humusta),
- Siinä on vettä (maaperän kosteus).
- Siinä on ilmaa.
Maaperässä on kivenkappaleita, jotka tuuli, sade, aurinko ja lumi ovat tehneet pieniksi. Kivet koostuvat mineraaleista, ja osa mineraaleista liukenee veteen. Osa veteen liuenneista mineraaleista voi toimia kasvien ravintona. Maaperässä on myös kuolleita ja eläviä asioita (orgaanista ainesta). Kun kasvi kuolee, eläimet, myös maaperässä olevat bakteerit, syövät sen. Kun bakteerit ovat syöneet, jäljelle jäävää ainesta kutsutaan humukseksi. Kun bakteerit kuolevat, kasvien ravinto (mineraalit) palaa takaisin maaperään. Kasvien ravintoa kutsutaan "kasviravinteeksi". Kasviravinteita on monenlaisia.
Maaperässä on paljon tyhjää tilaa. Puolet maaperästä on tilaa. Tilat ovat täynnä vettä ja ilmaa. Maaperän tiloihin pääsee vettä. Maaperässä olevaa vettä kutsutaan maaperän kosteudeksi. Kasvit juovat vettä ja vedessä olevia mineraaleja. Kasvien juuret tarvitsevat ilmaa elääkseen. Jos kasvien juurilla ei ole ilmaa, juuret kuolevat. Jos kasvin juuret kuolevat, kasvi kuolee. Bakteerit syövät kasvin, joka kuolee, ja siitä tulee jälleen kasvinravinteita.
Maaperää on monenlaista. Jokaisessa maaperässä on suuria ja pieniä kiviä ja jonkin verran humusta. Jos maaperässä olevat kivet ovat sormiesi kokoisia, kutsumme niitä soraksi. Pienempiä kiviä kutsutaan hiekaksi. Hyvin pieniä kiviä kutsutaan siltiksi. Hyvin, hyvin pieniä kiviä kutsutaan saveksi. Hiekan voi nähdä silmällä. Hiekka tuntuu karhealta varpaiden välissä. Siltti on hyvin pientä kiveä, ja sinun on käytettävä linssiä nähdäksesi siltin. Siltti on sileää varpaiden välissä. Savikivi on liian pientä nähdäksesi linssillä. Jos haluat nähdä pienimmätkin asiat, sinun on käytettävä suurta mikroskooppia. Sinun on käytettävä suurta mikroskooppia nähdäksesi myös savea. Savikivi tuntuu liukkaalta varpaiden välissä. Useimmissa maaperissä on kaikenlaisia pieniä kiviä. Kolme parasta kiveä, joista voi tehdä multaa, ovat hiekka, siltti ja savi.
Maaperän rakenne
Jokaisessa maaperässä on erilainen määrä hiekkaa, silttiä ja savea. Hiekan, siltin ja saven sekoitus on maaperän "rakenne". Voimme myös sanoa, että seoksella on "maaperän rakenne". Maaperää, jossa on paljon hiekkaa, kutsutaan hiekkamaaksi. Maaperää, jossa on paljon silttiä, kutsutaan "siltiksi". Maata, jossa on paljon savea, kutsutaan savimaaksi. Maanviljelijät haluavat kasvattaa ruokaa parhaassa maaperässä. Paras maaperä on puoliksi hiekkaa, vähän silttiä ja vähän savea. Maaperässä olevaa orgaanista ainesta ei lasketa mukaan maan tekstuuriin. Ainoastaan kivet lasketaan mukaan, kun selvitämme maaperän koostumusta. Maaperän rakenne on hyvin tärkeä.
Savi ja humus ovat maaperän erityisosia. Ne auttavat pitämään vettä ja kasvisravintoa (kasviravinteita) maaperässä. Vesi ja kasviravinteet tarttuvat saveen ja humukseen. Vesi tarttuu kaikkiin maaperän kiviin. Vesi tarttuu kuitenkin parhaiten saveen. Vesi imeytyy humukseen kuten sieni imee vettä. Humus sitoo paljon vettä ja kasviravinteita. Savi ja humus pitävät vettä ja kasviravinteita maaperässä. Hiekka pitää maaperässä vain vähän vettä. Jos maaperässä on liikaa hiekkaa, vesi valuu maahan. Alaspäin virtaava vesi vie mukanaan myös kasviravinteet. Kasvien juuret eivät pääse käsiksi veteen ja kasviravinteisiin, jos ne menevät liian syvälle. Kasvien kasvattamisen kannalta on parasta, että maaperässä on hieman savea ja humusta.
Maaperän rakenne (rykelmät)
Maaperän pienimmät osat ovat hiekka, siltti ja savi. Nämä pienet osat yhdistyvät ja muodostavat suurempia osia, joita kutsumme "rykelmiksi" tai "aggregaateiksi". Rykelmiä syntyy, kun hiekka, siltti ja savi tarttuvat toisiinsa. Maaperän humus, savi ja mineraalit ovat kuin liimaa. Liima liimaa hiekkaa, silttiä ja savea yhteen ja muodostaa kokkareita. Rykelmät muodostavat itsestään muotoja. Joissakin maaperissä on pieniä pyöreitä möhkäleitä. Toisissa taas on suuria, kovia ja litteitä kokkareita. Maaperä, jossa on pieniä pyöreitä möhkäleitä, on parasta, koska se päästää ilmaa ja vettä. Vähän liimaa on parasta. Jos maassa on vain vähän liimaa, siinä on tilaa vedelle ja ilmalle, ja maa on pehmeää. Jos mullassa on liikaa liimaa, mullasta tulee kovaa. Jos maassa ei ole lainkaan liimaa, siinä ei ole tilaa ilmalle ja vedelle. Maaperä, jossa ei ole tilaa, ei ole terveellistä. Maaperässä olevat madot tekevät liukasta liimaa. Kun madot tekevät reikiä maaperään, ne jättävät maahan hieman liimaa. Myös kasvien juuret tekevät maaperään tiloja. Kun juuret kuolevat, ne jättävät maahan reikiä.
Maaperän horisontit (kerrokset)
Maaperällä on "maaperän rakenne" (hiekka, siltti ja savi), ja siihen on sekoittunut orgaanista ainesta. Mutta sää muuttaa maaperää. Maapallolla on kylmää lähellä pohjois- ja etelänapaa. Maapallon päiväntasaajan lähellä on kuuma. Joissakin paikoissa maapallolla sataa paljon ja joissakin paikoissa ei sada lainkaan. Kuuma ja märkä sää tekevät erilaista maaperää. Kylmä ja kuiva sää tekee toisenlaista maaperää. Sadevesi saa maaperässä olevat pienet asiat liikkumaan veden mukana alaspäin. Kun vedessä olevat esineet jäävät kiinni maaperään, ne muodostavat maaperään kerroksen. Jos kaivat maaperää, saatat löytää useita kerroksia maaperästä. Kerrokset voivat olla erivärisiä. Kerroksissa voi olla erilaisia "maaperän koostumuksia". Maaperän yläosassa voi olla paljon humusta ja hiekkaa. Tämän kerroksen alapuolella voi olla silttikerros. Tämän kerroksen alapuolella voi olla savikerros.
Hiekka pysyy pinnalla, koska se on suuri. Siltti laskeutuu veden mukana hieman alaspäin ja muodostaa kerroksen, koska se on pientä. Siltti on pienempää kuin jotkin maaperän tilat. Savi voi laskeutua veden mukana vielä alemmas, koska se on pienin. Hiekka muodostaa yhden kerroksen, siltti muodostaa toisen kerroksen ja savi muodostaa toisen kerroksen. Humus voi liikkua veden mukana alaspäin ja muodostaa myös kerroksen. Siltti, savi ja humus voivat liikkua alaspäin, koska maaperässä on tilaa. Siltti, savi ja humus täyttävät kuitenkin maaperän tilat. Kun maaperän tilat ovat kiinni, ilman on vaikea päästä maaperään. Kasvien juuret eivät mene sinne, missä ei ole ilmaa. Kun kaivamme maaperää, löydämme siitä kerroksia.
Kutsumme näitä kerroksia "maaperähorisontiksi". Ylimmän horisontin paksuus voi olla tuuman (25 mm). Kutsumme tätä kerrosta O-horisontiksi tai joskus pintamaaksi. Seuraava kerros (horisontti) on B-horisontti. Seuraava alempi maakerros on C-horisontti. Alimmassa kerroksessa on paljon kiviä, ja sitä voidaan kutsua kallioperäksi tai "R"-horisontiksi, joka tarkoittaa "rock". Syvällä on aina kallioperä. Mutta saatat joutua kaivamaan kilometri tai enemmänkin. Kun maaperä kuivuu, maa saattaa kutistua ja maaperään muodostuu halkeamia. Ylimmän kerroksen maa-aines voi pudota halkeamiin. Tällöin maakerrokset muuttuvat, koska ne sekoittuvat. Asuinpaikassasi voi olla monenlaista maaperää tai vain yhtä maaperätyyppiä. Erilaiset kivilajit muodostavat erilaisia maalajeja. Erilainen sää tekee erilaisista maaperän rakenteista erilaisia. Niinpä eri puolilla maailmaa on erilaisia maaperiä.
Savimaan ainesosat tilavuusprosentteina ilmaistuna Vesi (25 %) Kaasut (25 %) Hiekka (18%) Siltti (18 %) Savi (9 %) Orgaaninen aines (5 %)
Maaperän horisontit johtuvat biologisista, kemiallisista ja fysikaalisista vaikutuksista.
Aiheeseen liittyvät sivut
- Agronomia
- Maaperän hedelmällisyys
Kysymyksiä ja vastauksia
Q: Mitä on maaperä?
V: Maaperä on irtonaista ainesta, joka on maan päällä. Siinä on monia asioita, kuten pieniä kivirakeita, mineraaleja, vettä ja ilmaa. Maaperässä on myös eläviä ja kuolleita asioita: "orgaanista ainesta".
K: Miksi maaperä on tärkeä maapallon elämälle?
V: Maaperä on tärkeä maapallon elämälle, koska se sitoo vettä ja ravinteita, mikä tekee siitä ihanteellisen kasvupaikan kasveille. Maaperä pitää myös kasvit juurineen pystyssä, jotta ne voivat nousta maanpinnan yläpuolelle keräämään elääkseen tarvitsemaansa valoa. Sienet auttavat myös puita kasvamaan hajottamalla kuollutta orgaanista materiaalia kasviravinteiden tärkeimmäksi lähteeksi.
K: Miten eläimet käyttävät maaperää?
V: Monet eläimet kaivautuvat maaperään ja tekevät siitä kotinsa. Suuret eläimet käyttävät maaperää tehdäkseen pesiä nukkumista ja synnytystä varten, kun taas pienet eläimet elävät suurimman osan elämästään maaperässä. Maamadot ovat tunnettuja siitä, että ne parantavat maaperää tekemällä reikiä, jotka päästävät ilmaa maaperään ja vettä sen läpi.
K: Mitä mikro-organismeja maaperässä elää?
V: Maaperässä elää monia mikro-organismeja, jotka syövät orgaanista ainesta ja vapauttavat maaperään happea ja hiilidioksidia sekä mineraaliravinteita.
K: Miten ilmasto vaikuttaa maaperään?
V: Maaperä on yleensä paksumpaa siellä, missä jääpeitteet peittivät maan pleistoseenisen jääkauden aikana, koska jääpeitteet jauhoivat kiviä jauheeksi, kun ne hitaasti liikkuivat pintojen päällä. Ilmasto vaikuttaa maaperään eri tavoin sijainnista riippuen, koska ilmasto vaihtelee maapallon pinnalla.
K: Mikä auttaa puita kasvamaan?
V: Sienet auttavat puita kasvamaan kasvamalla kasvien juuriin ja muodostamalla symbioosin, jota kutsutaan mykorritsaksi ja joka hajottaa kuollutta orgaanista ainesta kasveille tärkeimmäksi ravinteiden lähteeksi, jota kasvit voivat imeä maaperästä.
Etsiä