Mar kfysikaliska undersökningar i odlad jord XI Studier av några markprofiler på Ultuna egendom Av SIGVARD ANDERSSON och PAUL WIKLERT
Tidskriften utgives i samarbete mellan institutionerna för agronomisk hydroteknik och marklära vid Kungl. Lantbrukshögskolan och institutionen för kulturteknik vid Kungl. Tekniska Högskolan. Redaktionskommitte : Professor YNGVE GUSTA FSSON Professor GUNNAR HALLr.REN Professor LAMBERT WIKLANDER Redaktionens adress: KUNGL. LANTBRUKSHÖGSKOLAN, Uppsala 7 Tel. Uppsala 25025, 25125 Detta specialnummer av tidskriften Grundförbättring utgår utan särskild kostnad till samtliga prenumeranter. Red. Almqvist & WikselIs Boktryckeri AB i distribution Expedition: Postfack 400, Uppsala. Postgiro 381795 Tidskriften utkommer med fyra nummer årligen. Abonnemangspris pr år kr. 10:-. Lösnummer kr. 3:-. Författarna äro själva ansvariga för sina uppsatsers innehåll. Vid återgivande av text torde källan och författaren angivas.
RUNDFÖRBÄT RIN Tidskrift för jordbrukets rationalisering genom grundfärbättringar J{,edaktör och ansvarig utgivare: GUNNAR HAI,LGREX l)l'ofessor vid KungL T,antbrukshögskolan 1959 SPECIALNUMMER 3 ARG.12 l J Av SIGVAHD A1\iD.KHSSON och \VIKLE.HT CPPBALA ID GO
Uti förordet Ii [l sitt år.i Hl () utgivna arhete j\cgrogeologisk undersökning ay UJtuna egendolll skriver Simon,Johansson :yhushållningen med nederbörden, så att största möjliga rnängd däraykol1ll1ler vegetationen till godo, iii' ett jorclbrulo;tclmiskl problem ay allra st.örsta vikt. Alminstonei vårt klimat iir det att en jordarts agronomiska värde till största delen bestämmes av dess förhållande till vatten.j' Sedan detln har vört jordbruk genomgått dj upl. Icke minst har samhiijlets oeh den cnsldjde hru]clrcns sätt all se förändrats. Del kortsiktiga och hislo- "öra jordar hotar at! reducera dem till ekonomiska. Vi har snart helt den som den framstående ske lllarldorskare!1 G. 'V. Hobinsoll misliskt tecknar i slutaysnittet ay sin bok Molher där del heter: ~"The soil might heeome il rnere v('hlek for foo<1 in feriilizers and an anchorage for I'ools.» Huru Yi än personligen optimistiskt eller pessimistiskt-- må st' dessa, så har de emellertid leke rniru;!,at ulan fastmer' ökat den speeiella Yärdebeslämmande betydelsen HV jordarnas skiftande vattenhushållande egenskaper. I våra dagar är de olika jordarnas förhållanden till vatten den ur ekonomisk synpunkt viktigaste värderingsgrunden. Vi betraktar detta arbete som en fortsättning ay Simon.Johanssons undersökningar. Samtidigt hoppas Yi, att det på olika sätt skall värdigt inordna sig i raden av större oeh mindre arbeten om Dltlmas jordar. Generationer av agronomer har på UItunafälten lärt sig de första grunderna av jordarlsläran, tränat ögat för det överallt iakttagbara samspelet mellan mark, yalten och gröda. Vi har utan alt eftersälta kravet på vetenskaplig stringens sökt utforma delta arbete så, ah det skall vara läsbart icke bara för en trång krets av aktiva forskare utan för alla, som på olika säll är inlresserade av våra jordar, deras varaktiga bördighet oeh målmedvetna odling. Arbetet är rikt illustrerat med ieke mindre än arton helsidesplanscher och tretliolvå diagram. Planschtexten har dessutom gjorts 3
tämligen utförlig och arbetet har försetts med en i olika punkter uppställd sammanfattning. Det är därför möjligt att liksom stegvis studera sig in i arbetet. En första orientering och överblick erhålles, om plansch~ och figunnalel'ialcl studeras. Därefter kan lämpligen sammanfattningen läsas. lillt" efter inriktning och intresse kan läsaren sedan laga itu med ett lller eller mindre systematiskt studium av texten. Direktören för Kumla Foder- & Utsädes AB Sven \Villerman har belwstat tryckningen ay arbetet. Detta generösa stöd tillåter mig alt fortsätta publiceringen ay seriell Markfysih:aJisl<a undersökningar odlad jord i den ay min yördade lärare professor Herman Flodkvisl startade tidskriften Grundföl'hätlring. Det iii' med en kiinsla av djup ghidje, som jag till min vän direktör Sven 'Yillerman här framför mitt tack. Hans då och då iher]wjnmande h(~sök vid Institutionen och hans engagemang i våra arheten har i at Ylh Min arbetskamrat och vän agr. lie. Paul 'Vildert slår detta arbete såsom direkt llledarhetare. Under snarl cu decennium har 1'1 hcclriyh ch slllllulenmde sanlarhele. Detta förhehållslösa samarhete har i öj<at våra till insatser och resultat. framfiir till honom miu lack. Till chefen för institutionen Gunnar Hall, gren framför jag mitt tack. Ett tack oekså till agronom Hans~Bertil O Isen!, vilken gj ort de översiitlninga rna. Till :\1la dem lnsti SOUl slår ni,ira i arhetet och dis!mssio!lci'llh, framför jag liu sisl ett varmt tack. Sigvard A ru.lel'sson
Förord av A, allmiinnt\ data om Cltunatraktens geologi; litteratur,.... B, l'ndcrsökningarnas syftemm; matnialets omfattning och beskrivxling ens allmänna uppliiggning,...,...,.,....... c, Beskrivning oeh diskussioner av dc enskilda profilerna,...,,,... :21 a. Profil ej.ö!'),,...,...,... 21 1. P!'ofilbcskrivl1ing,... ".,...,... 21 :2, Sammanfattning a\' prof'ilbeskrivningen l'.l.5ö.... :13 :l. Om upptorkningsförh{illant!cua profilen l'.j.;i;} llndpl' v('gela-!.iol1spl'rior!en 1 ~J!ii}............,. :)1 b, Profil C.2.fi;,),.... l',2,b;l. (',2.5b. under vegelnilu :Hl J7 j 9bf) c, Profil (l,il,55,.......,...,,,... ;;:2 l. Profilbeskrivning... "... il2 2. Sammanfattning av profilbeskl'ivningen C.:U,)[,i,.,...,...,.. (H 3. Om upptorlmingsföl'llilllandena i profilen C.3.55, under vegl'l [1- tionsperiod en 195b..,...,.......,...,'...,. (j l d, Profil (;.'1.55,...,...,...,... (ig 1. Profilbeskrivning...,...,....... " (Hi 2. Sammanfattning av profilbeskril'ningell CA.b;),... '7() il. Olll llpptorlmingsförh:hlulldena i profilen CA.i'j[i. under vegetationsperioden 19!55...,...,.....,...,. 77 e. Profil t:.5.5fi...,...,...,...,..,...,.. KO l. Profilbeskrivning..,...,...,...,... 80 2. Sammanfattning av profilbeskrivningl'n C.5.5b.... 88 3. Om upptorlmingsförhttllandena i profilen t:.5.5b. under vegetationsperioden 1955...,,............................ 89 f. Profil C.G.b5.....,... "...,... HO 1. Profilbeskrivning.,...,... \)0 :L Sammanfattning av profilbeskrivningen C.(i.5!').,...,..., H8 3. Om llpptorkningsförhållandena i profilen C.O.IJ;'). nnder vegetationsperiod en 19ö5..,...,... fih g. Profil 'U.7.55...,...,...,.".,..., 1 02 1. Profilbeskrivning...,."... '... 1 02 2. Sammanfattning av profilbeskrivningen C.7.55...,... 11 O :3. Om upptorkningsförbållandena i profilen e.7.55, uncler vegetationsperioden 1955...,..,...,...,...,.. " 110 il 7 U
h, Profil e,8.55... 11:1 1. Profilbeskrivning... 114 2. Sammanfattning av pro[ilbeskrivningen c'8.55... 122 3. Om upptol'kningsförhållandena i profilen C.R.55. under vegeta tionsperioden 1955... 122 i. Profil N.1.5(j... 123 1. Profilbeskrivning... 12,) 2. Salllmanfattning av profilbeskrivningen N.1.5Ci,... ".,... " 1:)2 3. Om upptorkningsförhållandena i profilen N.l.5G, under vegetationsperioden 195(j... ".,."... ",... "... 1:\2 j, Profil l\:,2.5g,.",.,.,... ""...,... "...,.,.. lih 1. Profilbeskrivning...,... l:h ~2. Sammanfattning av pro[ilheskrivningen N,2.ö(i, ",..,'..,.,. U;) :3. Om upptorkningsförhållandena i profilen N.2,5(j, under vegetalionsperioden Hl5G,,...,,,,,,,,...,...,.,...,., H4 n, speciella problem...,,...,...,... " 1Hi il, Om profilbildens kons I ans oe11 reproduc('rbarheten..,.,.,..., H 7 h. vattenbahskurva vid avsugning luu och vattenhalts kllrv,.] vid driinering IV",, h ", "",.,., ",., "" [ön rörande "aln haj) det mellan och jordarl.""",'.'".""",.,,,,,,,,,,,,.,,,.,.,. W;) d.markell SO])] ett slutet S,\'stClll och marken som ett iippl't system Hill E, Sammanfall F. SUlllmar.\' """"'".,.. """.,.,.""""""""".""", 1 '79 a. Texts to the plales "."",.,..,.,."..,."..,.,.",."",... 187 b. Texts 10 the figures "."."..,.,.,.,.".,.".,.",...,.. "" 191 G, LiHeraturförteckning,,,...,.,...,,,...,,,...,..,,..,.,.,.,,. 19,1
allmänna data om geologi; UUuna egendom lll.ed tillhörande i samhruk drivna Hammarby jämte utgårdarna Nontuna och Kungsiingen med HovstaJliingarna upp_ visar inom sina gränser en rik provkarta pli olika jordar. På de centrala delarna av UHuna -fälten återfinna \'i olika leror dy postglacial och glacial hiirkomsl Uppemot moränbackar l,anler öyerlagras den glaciala leran. ny olika ulsviimmade arter sås(un 1110 och sand. På Nonluna iir jordarten viixjande. Här förekomma relativt rena, upa sandjordar vid sidan av och mer ellcr mindre leror. Jordarten skiftar icke hara i horisontell rik utan iiven yertikal med oregelbunden nv sand mellan grov sand och pos [era osv. På I{ungs~ingen med Hovstallängarna utbreda sig mäktiga svämlere" avlagringar med viixlande inslag av grövre material och gyttja. I11atu här lil1 större delen av ll1ujlhahig lera. Ultunatraktens kvartära ulvecldingshistoria och de därmed sam " manhängande lösa jordlagrens förekomst och ulbredning har helt na turligt rönt en speeiell uppmijrksamhet från agrogeologers och mark karterares sida. Kvartärgeologiskt och topografiskt domineras UltunHområdet av den mbiktiga skogklädda rullstensåsen, Uppsalaåsen. Dennas utbildning under finiglacial tid och de med varierande tidsförsl,jutningar senare avsalta lerorna och olika mo- och sandlagren utgör nyckeln till förståelsen av de olika förekommande jordarternas utbredning och fördelning inom området. SIJ\1001.JOHANSSON (191G) har givit oss en jämförelsevis utförlig framställning av Ultu11aområdets kvartära geologi med speciell hänsyn till jordarternas bildning och förekomst. Den för dessa frågor intresserade läsaren hänvisas därför till hans arbete»agrogeologisk undersölming av Ultuna egendom». :I]OF MAN-BANG (1938) har i en liten uppsats betitlad»ultunairaktens geologi; en kort översikt» givit oss en klar oeh översiktlig framställning av områdets topografiska och geologiska grunddrag. Del senaste mera omfallande bidraget lill vår kunskap om Ultuna- 7
Fiy. 1. Karta över Ultuna egendom. På kartan ha provplatscl'na markerats med en ring och numrerats i enlighet med profilbctcckningarna. ProfiIcrna N.l. och.\'.2. ha uttagits på Nontuna gård, vilken ligger på andra sidan Fyrisån mittemot ljltuna. jordarna är G. TOH!:iTE:-.ISSONS och S. EHIKSSO:-.lS (194 1) utgivna arbete >Agronomiska kartor över UUuna egendom jämte beskrivning». :Med hjälp av det senast utkomna geologiska kartbladet öyer Upp~ salaområdet jämte tillhörande beskrivning är det möjligt, att nu få de lösa kvartära avlagringarna vid Ultuna inordnade j ett större sammanhang och belysta av senare kvartärgeologisk forskning. Se P. I-L LUl\:DEGÄHDH och G. LUl\:DQVIST (Hl56)! Samma uppgift fyller den nyligen utkomna»,tordartskarta över Uppsalatrakten» av N. G. HÖH:\EH oeh B.. J ÄnNEFons (1956). Den till detta senare blad planerade beskrivningen har emellertid ännu icke hunnit utkomma (7.10. 1958). Den glaciala leran eller den varviga märgeln utgör ur jordbrukssynpunkt en av de allra viktigaste sedimenttyperna i UUnna-områdets 8
jordar (se längre fram!). Dess kalkrikedom, den utpräglade vanighelen, växlingen mellan ljusa oeh mörka varv etc. har gjort, att den varit och är ett av kvartärgeologiens klassiska undersölmingsobjekt. Den återfinnes ocl<så mer eller mindre djupt i dc av oss undersökta pro filerna (se planscherna!). Den glaciala lerans geologiska mik1'o- och makrostruktur samt de betingelser, varunder den bildats, har varit föremål för mera ingående studier ay G. AHHHENIUS (1947). lians experimentella undersökningar ö"er sedimentationsmiljön "id den \'aniga Uppsalam~irgelns bildning äro av stort intresse som allmän hakgrund vid analysen oe11 för förståelsen av, huru en senare uppkommen egentlig marksiruktur (se ii\'. s. 122 1 ) utvecklats i detta sedimen t. Obsenel'a att hänvisningar t ill tidigare i denna serie ".nde uppsatser ske genom angivande! av de romerska siffror, varmed numrerats (se också s. lo;)!), Vi ha här n'lat omniimna dessa allmänt kilnda dala rörande Ultunatrak tens och den litteratur, där dessa data finnas niinnare cliskuterade,,'i, yen om 'dir mål detta arhete icke iii' ulan riirddullt att i vilka de ay oss och undersökta vidare tillämpningen och ew'lltuclla m som vi här i fortsättningen komma ah närmare rcdo göra för, är denna geologiska bakgrund nödvändig, ] de sammanhang, där Yi anknyta till någon geologisk aspekt eller ulnyttja någon mera term, sker detta öyerenssuimmelse med den an - i detta sammanhang böra nämna standardverket )>>Syeriges geologi» HY N. H. MAGNUSSON, E. GrL\NLl'ND och G. LUNDQYIST (Hl49). Undersökningarnas syftemål; materialets omfattning och beskrivningens allmänna uppläggning Detta arbete är det elfte i serien»markfysikaliska undersökningar odlad jord». I delta arbete står som direkt medarbetare agr. lie, PAUL '''IKLEHT, vilken i senare fristående arbeten rörande vissningsgränsen kommer att anknyta till här framlagda resultat. Vår målsättning -vid utformningen ay dessa undersökningar oeh denna uppsats är: 1) att fullfölja tidigare utlovade publiceringar (se bl. a. VIII!) ay undersökningsresultat, som erhållits med hjälp av de i föregående uppsatser närmare beskrivna betraktelsesätten oeh melo
10 E u 45 50 Q " 55 Q 60 65 4 70 75 80 85 90 95 100 Fig. 2 a.
ID 15 20 25 30 35,15.50 fr 55 is 60 65 70 7S 80 85 90 95 100 Fig. :2 b. Fig. 2. Il. Profil U.l.55. och b. profil 1,'.2.66. Diagram över makl'oaggtegalfiin[ej ningcn j profilerna s. k. (('.1f",diaf!J'I())/. Dessa diagram ge en åskftdlig bild a\' huru agg)'egatcns storlelzsfördelning varierar med djupet i profilen. Dc kunna uppfattas som avbildningar av uttrycket /(;1', il, ) '.0. O, diir :c = aggrcgaldiametcrn i mm, il snmma!iol1sprocenl och = djup i cm. Fördelningarna ha crhhllits genom standa]'(li serad siktning av prov propparna efler torkning i torkskåp vid 105 C. derna, 2) att i anslutning härtill ytterligare ulyeclda Yår syn på mar ken som ett fysikaliskt sys lem statt i intim yäxeh'erkan med ldimat, odling oeh gröda, 3) ah kompleltera och ytterligare fullständiga "år bild av Ultunajordarna, där "åra profiler då oekså kunna ses som några karakteristiska represenlanler för markprofiler i mellansyenska åkerjordar oeh 4) au lägga grunden till ett forlsatl mera detaljerat sludium av dessa jordars vattenhushållning (se oyan~), ---------- Fig. 3. Il. Profil ['.:3.55 och b. profil C.lI.:i5. <p.u diagram eller diagram ii"er aggregatens storleksl'örclclning i profilerna. De torkade propparna ha som regel sjlontant fallit sönder vid uttagningen ur provcylindrarna. Särskild behandling med tidi gare beskriven slagapparat har c1iirför endas l förekommit i enstaka fall. "'ilrmarc se texten! 11
10 15 20 25 30 0.5 35 40 45 50 Q " 55 is 60 65 70 75 /JO 85 90 95 100 10 15 20 25 30 :~5 40 45 50 a. " 55 is 60 65 70 75 80 12 Fig. 3 a.
Fig, :1 b, l~l
10 15 20 25 30 a5 40 u " Q, is 45 50 55 60 65 70 /5 80 85 90 95 100 Fig. t a. Fiy. 4. II. Profil U.5.55. och b. profil U.6.55. (p.u-diagram ellcr diagram över aggre g,ll.ens stol'leksfördclning i profilerna. De fyrn fön:gttendc di'l!;rnmmcn hänförn sig' till 1'cnn lerjordar. De utmiirkas alla av alt nggregatens storleksfördelning p{l ell lwrakteristiskt och intressant sätt varierar med djupet. Det långtg{tende sönder fallet av propparna är bl. a. särskilt utpriiglat i alvens centrala dejar, där strak turen iir smågrynig. I här visade (p.u-diagram störas fördelningarna av den med djupet också starkt växlande texturen. Vi ha under senare år grävt ut ett betydande antal profiler vid U JLuna. Av dessa är det emellertid endast tio, som blivit föremål för ell mera omfaltande och systematiskt stndium. Undersökningsmaterialet från dessa tio profiler publiceras i denna uppsats. Profilerna betecknas i detta arbete med ett U (Ulluna) eller eh N (Nontuna) samt med ett förkortat årtalsnummer angivande det år, då profilen togs ut. Samtliga U-profiler ha blivit uttagna på hösten och N-profilerna på våren angivna år. Proverna för laboraloriebesläm~ ningarna ha uttagits i samhand med grävningarna för snittningen (se också VI och VIn!). Noggrannare tidsangivelser finnas bl. a. införda i plansch texterna. Profilerna ha alltså följande beleelmingar: U.l.55., U.2.55., U.8.55., 14
E u Fig. 4 b. {l U.B.55. (samtliga från Ultul1a) och N.1.M]. samt N.2.M). från Noniuna. Profilerna U.1 U.S.S5.) U.lI.6;), samt profilerna,\'.1.60. och N.2.M;, ha uttagits till lvå meters djup. Öyriga profiler omfatta endast elen övre metern. Del kan emellertid nämnas, au de sedan sommaren 55 respektive 56 alltjämt pågående s1 udierna av dessa jordars (profilers) vattenhushållnillg för samtliga ulsträelds till två meters djup. De mol profilerna svarande provtagningsplatsernas noggrannare liige framgår av figur 1. Där ha doek endast de egentliga UltlllWPl'Of'ilcrna med tillhörande ordningsnummer ]mnnal bli införda. Nontunuj!l'o{UCl'l1([ ligga på andra sidan Fyrisån : en på vardera sidan av den s. k. Nonfunavägen. Samtliga profilers exakta läge finnes införd på en till varje profil hörande skiss, som bevaras på institutionen. Diskussionen av undersölmingsmaleriale1 anknytes till en serie planscher, diagram och tabeller. I görligaste mån hal' datama1erialet framställts i form av diagram. Tabeller ha dock icke helt kullllal undvikas. En del material lill vilket diskussionen anknytes har ej lumnal publiceras. Hit hör framför allt ett omfattande fotografiskt material, Hi
10 15 40 45 '_ 50 o. S 55 H"'t',-I.'!"',":":'::':::' 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Fig, fl a, Fi(/, 5, (l. Profil 1','7,66, och b, profil 1',8,;35, (p.11-diagram ellcr cliagnllll övcr aggr(' galens storleksföl'dclning i jll'ofilel'na, Dessa två profiler liksom de fiil'eg1lclldc l\'a profilerna räknas till de s. k, övcrgångsprofilcrna, vilka {dcrj'jnnils i tcl'l'ängcns brytpunkter och ofta innehålla lager med fl'lm varandra vitt skilda jordarter, både i svart-vitt och färg, samt resultaten av den s. k. mikroaggrega t, analysen (se VIII I). Slörsta möjliga enhetlighet har eflersträvats vid återgivningen ay undersökningsresultaten. För varje profil finnes en plansch omfat tande 0--100 cm djup (ex. se plansch l!). Tvåmetersprofilerna kompletteras för varje profil dessutom med ytterligare en planseh omfattande vertikalsniltet (profilen) från 100-200 cm djup (ex, plansch 2:), Till varje profil höra tre diagram återginmde i nämnd följd makro- 11,q,ql'cgerillg, kol'nstor[cks{ördelning och ljo!ymsre!u/ionel' s. le Il-diagmIn (se fig. 2, 7 och 8, (I.J,55.!). m-diagrammen (se VIII') ha ules lutits, då de.i II egentligen icke belysa anna l än llhllerial- eller subslansyolymens yariation med djupet. Några kurvor öyer krympningcn ila ej heller kunnat inritas, då de cylindriska prcr\'}jropparna i allmånhet spontant röllo sönder efter torkningen Yid 10i} C.,Jämför hiir ocks[\ Hi
Fig. :5 b. med diagrammen över makroaggregeringen och med planscherna 17 och 18~ För varje profil finnes en tabell (tah. 110), där några viktigare framkomna marldysikaliska dala blivit sammanställda. Dessa tabeller innehålla, förutom de på n-diagrammen grafisht framställda volymsrelationerna och vissa decimeter för decimeter framräknade differen~ ser och summor, även direkt experimentellt bestämda värden över specifika vikter, volymvikter och k värden. På de två sista planscherna nr 17 och 18 ha medtagits några fotografier av olika lätt iakttagbara och friläggbara aggregaltyper, som förekomma i profilerna. l tabellerna 11 och 12 ha slutligen vissa sum.. madata blivit sammanställda för att underlätta en mera direkt jiimförelse mellan profilerna. Härvid ha profilerna i tabell 11 ordnats efter stigande pro"tagningsnummer med Ultuna-profilerna först och N 011- tuna-profilerna därnäst. I tabell 12 däremot ha de experimentella be- Fig. 6. II. Profil.1'.1.56. och b. profil X.2.56. (p.l1-diagram eller diagram över aggre.. gatens storleksfiirdclning i profilerna..jämför med motsvarande planscher och planschtext liksom liven mcd n-diagrammen och till dem hörandc text! 2- GD3il23 Grnndförb1ittring Spec. nr 3 17
Viktsprocent lo 15 20 25 30 35 40 45 S 50 Q, 55 is 60 65 70 75 IJO 05 90 9.'5 100 lo 15 20 25 30 35 40 45 ~ is 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 18 Fig. 6 a.
Viktsprocent Fig. () b. 19
stämningarna (betraktade som oberoende variabler) var för sig ordnats i stigande serie och profilerna för varje sådant arrangemang erhållit ett visst ordningstal (beroende variabel). Ur denna tabell kan därför förekommande maximi- och minimivärden för profilerna som helheter lätt plockas fram. Man han tänka sig olika sätt att utforma en profilbeskrivnillg i an," slutning Lill föreliggande material I ett tidigare arbete Ilar S. ANDEHssoN valt att från den direkt i provgroparna iak ltagbara utbild-, ningen och att i anslutning till olika återgivna snitt redogöra för profilernas makrostruktur. Därefter har frågan om profilernas materiella sammansättning och kornstorleksfördelning blivit ställd oeh salnl i anslutning härtill frågan om deras mikro- och makrostruktur Slutligen ha mol bakgrunden härav vissa marl<fysikaliska funktioner blivit belysla med hjälp av ln- och n-diagram. Denna följd för resultatens återgivning eller sammanställning fi)re~ fa Iler s lort till de skilda observationernas framväxt eller förlopp, Under dis~ atl klart hålla isär, vad som snilt och 1'0 fier av snitt och vad som förs! senare kall olika före Denna för iir Idar men kan leda till onödiga upprepningar oeh en viss tungsamhet Antingen nu dellna viig eller någon annan väljes, är emellerlid slutmålet en parallellisering och l\oltelering av samtliga data, varigenom den mest koherenta bilden erhålles och varje profil framstår med sina indiyi~ duella särdrag och detaljer men oclc"å med del underliggande mera generella mönstrei för dess struktur och funktion så.klart som möjligt framhävt. I detta arbete kommer varje profil at!: först disl<nteras var för sig. Härvid anknytes diskussionen omedelbart till hela det för varje profil föreliggande nndersökningsmaterialet. En sådan behandling av materialet skapar en viss risk för utsuddning av gränserna mellan de olika Jdillor, varpå diskussionen stöder sig. Emellertid kolluna vi all eftersträva, att ovan såsom»naturlig» angivna följd i görligaste mån bibehålles inom de enskilda profilerna. Vid besluivningen av prori1er~ nas makrostruktur och allmänna morfologi ha vi dessutom sökt a lt i första hand anföra sådana observationer, som åtminstone till en del klart kunna belysas eller stödjas av de reproducerade planscherna eller av publicerade analysdata. Anteckningar från direkt i provgropen eller på snitten gjorda observationer ha vi endast aktualiserat såsom en värdefull bakgrund vid utarhetandet av texten. På sau1lna sätt ha de till profilerna hörande fiirgbilderna över olika snitt blivit ulnyttjade. 20
Beskrivning och diskussioner av de enskilda profilerna I detta huvudavsnitt genomföra vi nu en besl,rivning av de enskilda profilerna och en kortfattad diskussion av undersöknings materia let från de olika provplalserna. Härvid har det varit vår strävan alt för de enskilda profilerna göra denna så överskådlig som möjligt. Föl' varje profil avslutas denna allmänna markfysikaliska och hydrologisl,a pro~ filhcskrivning med en summarisk framställning av upptorknijlgsför~ loppet i profilen under vegelatlonsåret 195[}, Denna framställning ger oss möjlighet att komplettera vår beskrivning och alt antyda i vad mån de funna potentiella möjligheterna verjdigen utnytljas aven vöxande gröda under pressade förhållanden, En mera ingående dis~ kussion av npptorknings- och nppblötningsproccsscrna i dessa profiler kommer, såsom tidigare påpekats, att Jlubliceras senare, Ett flerårigt material skall då läggas Ull grund för av profilernas funktion under viixtande (Jel! årsmåner. Profil Il re" och g Grödan under utgjordes ny höstvete, skedde den 30.8. Hlo!), efter det att skörden bliyit verkställd. Profilen "ar då mycket starkt uttorkad (se fig. 8!). Av kartan l, att clennn profil llpp niira Sl()ck~ holms,,'ägen och omcdelbart till höger om stora nedfartsvägen till Lant~ brukshögskolan. Den mot profilen svarande provplatsen ligger på del skifte, som i egendomens skiftesplan betecknas med nr il. Matjorden utgöres här aven mullhaltig styv lera, medan alven består av styv till mycket styv lera. Del kansl,e här böj' påpekas, att vi he~ träffande jordartstcrminologien ha följ t G.EKSTRÖM (HJ48), Vi ha dock sammanslagit mullhaltsklasserna något mllllhaltig (2--B %) oeh måttligt mllllhaltig (3-6 %) till en klass m lllllwltig. Jiimför här också G. TOHSTENSSON och S.ERIKSSON (1941) l l diagrammet på figur 7 redovisas den i profilen ingående substansens kornstorlcksfördelning och gliidföriust. Detta diagram ger en åskådlig bild av marl<substansens mekaniska sammansättning. Det kan liksom andra i denna uppsats åtcrgivna diagram betraktas som eh speciellt exempel på en grafisk framställning av s. le djupfunktioner (se I!). Diagrammet (ng. 7) torde knappast kräva någon närmare förklaring med avseende på konstruktionen. Då det emellertid är första gången 21
i denna uppsalsserie, som denna diagramtyp nu uppträder, vilja vi dock visa, all de endast utgö l'u ett tmna t siit! au grafi skt å terge ett redan tidigarc studerat sam band: dct näm ligen mcllan partikeldiamett'r eller oggregatdi(lmeter x, slii1lino/jrocenl (fördelnillgsprocrnfj y och djup z, Uta n nä rmare kännedom om sambandet mell an dessa tre variabler kunna vi alltid symboliskt skl'i va det implicita uttrycket (x,y, z) - O (1 ) dar x (i mm ) är löpande ko rn- eller aggrcgatdiametcm, y summationsproccnten och z dj upet (i cm ), Geome triskt betydcr ell sådant samband i allmänhct en yta i rymden, Om vi i ovanståcnde u ttryck betrakta x som parameter, vil ken tilldelas hestamda värden x - d., x = d ~, x =d!l,"', er hålles, om y löscs Y = fl ( z) (2) där y då kommer all a nge, huru procenten partiklar (aggrcj:(a t), vilka ha en diametcr <x <=> d;, varierar mcd djuj}c t. d j kan hiir L cx, nlotsyara grä nsen mcllan mo och mjäla dvs, d j = 0,02 mm, Kurvorna på diagrammet (fig, 7) ha a ll tså erhålli ts på så sätt, a U halten ler i viktsprocent blivit avsall föl' de olika djupen: 0-10 cm, 10-20 c m, 2tJ- 30 cm osv, Härvid ha procenualen blivit avsalta i intervallens miltpunkl, varcfter punk terna före na ts med en. mjukt. dragen kurva, Dii refter ha procenttalen rör ler + {inmjiila avsatts och motsvarande l.:ul'va d ragits. så ha procenllalen för ler+{illmjiila + grovmjäla hjivil avsu lla oc h motsvarunde IHlrva dragits osv" till dess alt s~lmtli l-(a fraldioner och glöd förlus ten blivit hoplagda och summan 100 edl:hlits, På samtligu di a gram ha fä llen mellan kurvorna växeh'is skuggats föl' alt underlätta den bildmässiga uppfattninge n av sammanhangen, Diagrammen över aggl'egatfördelningcn på olilin djup i de skilda profilerna (fig, 2-1l) äro ko nstruerade på SII mma sålt som diagrammet på figur 7 och övriga lwmstol'leksdiagl'am. Skillnaden beslår i alt andra gränser hiir gu lla eller a ll parametern.1: givits andra värdcn (0,125. 0.25.0,5", 16 mm ), Sammanhörande pun k ter ha dessutom i dessa diagmm förbundits med dta linj er. Ett av skiilen hä rför är, a lt vi ansett, att den på fl era av dessa diagram komplexa bilden härige Ilom få ll en något ökad klarhet. En a nnan framställning över sambandet mellan aggregatdiameter, summalionsprocent och djup erhålles. om z väljes som pamjlletel' och tilldelas hestiimda vä rden ex,, - 25 cm (nivån 20-30 CIII ), Sådana diugrunt ha tidigare förekommit i denna serie (se Lex, VII, s. 160-161 i ), Hä rvid torde i della sammanhang ti llrlick li gt mycket vara nämn l 0 111 22
dessa i sig själva intressanta avbildningsproblem. J ä mför här också y tlerligare fö regående arbeten i denna serie, dä r konstruktionen av lämpliga diagram i många o lika sammanhang blivit berörda (se bl. a. VIII. s. 761 ). Ha lten ler är i matjorden 44 %. Den nå l' ett lokalt maximum av 59 % på 35 cm djup. Inom området 70-115 cm ä r lerhalten rätt Iw nslanl och ca 41 %. Från detla djup stigc r Icrhaltcn approximativt lineärt mcd djupcl och når på 190 cm djup del mycket höga viirdct 88 %. Denna höga hall är icke bara ett absolut maximum föl' denna profil utan iiven rö r samtl iga här studerade profiler. r-.ljälaha lten är relativt hög i matjorden (30 %). I horisonten 30-60 cm är den 24 % och dcn nå l' i ni vån 80-90 cm sitt maximala vflrde 41 %. På djupet 190 cm är hallen mjäla 8% (G% fi nmjäla och 2 % grovmjäla). J ordarten iii' hiir karalderiserad av en y tterligt lå ngt gången finfördelning. Att dö ma av kurvan föl' vissnings/-:ränsen ( fig. 81 ) och dess förlopp iii' del cmellertid möjligt, ah jw lloiditetcn ej är fullt så hög, som lerhallen låter förmoda. I vår mera ]'utinmässiga bcstämni ng av jordarten ingår föl' närvarande ingen analys av hygros)tojlicilelen ellcr av någon a nllan med dispersitelcn korrelcrad egensl\ujl. Vi ha gjort vissa förundersökningar fö r att I, OUUlHI fram till ell lämplig metod härför, men vi ha ännu ej infört n Agon sådan bestämning i våm serieanalyser av jordarten. Icke minst vid försöken a lt korrelera jordart och vissningsgriins skulle en sallan hestä mning dock vam synncrligen värdefull a ll ha. Se också lflllgre fram! Ha lten 1110 är i matjorden 18 %. Den nå r på 55 cm djup ett m axinulill av 24 %. Från 110 cm djup, dii r lerha lten börjar viixa. av till' Ill oha lten med djupet och nål' på 190 cm djup vii rdct 1 %. l matjordcn och dc övre delarna av alven förckoillillc]' nåj.{o l sand (3 % i matjorden). Gl ödförlusten ar i matjorden ca 5 % och i horisonte n 20-40 cm 4 %. F rån 40 cm djup och till 200 cm djup s\'ångcr glödförluslcn mellan viil'dena 2 oc h 3 %. Räknar ma n ut glöd förlusten pe r proccnt ler ni vå för ni vå inom dctta senare omdlde av profilcn och lat medcltalet av de så framkomna siffrorna. finn cr man, all glödröl"lu s ten pcr procent ler iii" 0.054 %. Om vi hiinfö.-a hcja denna glödförlustiiii cn ren valteliavgång från leret och 0 111 vi \'idare icj,:e a nse några skillnader föreligga mellan leret i m atjordcn och i a lvc n. skullc motsvu r a nde, 'atienförlust i matjorden bli 2,4 %. ~hlllhall e n i matjorden s lwllc då bli 2.6 %. G. E"STRÖ)I (1927 ) anger för IIlcllanlera en kol"l"c ktionsfa ktor av 2,5 %. Nu iii' del cmellertid troligt, alt en viss del av denna /-: ]ödför! ust i ah'cn må stc tillskrivas e n verklig förbränning av organ i:s ld m a terial.
Det är sannolikt, att denna halt bör ligga vid minst 0,5 viktsprocent (jfr med G. AHRHENlUS 1947 och S. GHIPENBEHG 1934!). Matjordens halt av organisk substans skulle då kunna sättas motsvarande högre eller till ca 3 %. Jämför med tidigare angiven mullhaltsklass! På 70 cm djup är kalkhalten så hög i denna profil, att tydlig f]'äs~ ning för saltsyra kan observeras (jfr här också med S. JOHANSSON lh1( 1 ). Denna fräsning kan scdan iakttagas ned till 127 cm djup, där den plötsligt upphör, för alt åler visa sig på 176 cm djup och nedåt. Denna v~ixling i karbonathali är intressant. Liknande förhållanden i karhol1a [haltens yariation med d] up et ha återfunnits på andra ställer! i Uppland och läsaren hänyisas hiir tilj den geologiska litteraturen. Se l. ex.p. H. LUNDEGAnDH och G. (lhij6)! Leret i denna profil synes huvudsakligen vara av postglaeiall ur~ spnmg och först på ca 176 cm djuplwl1 den märgeln tydligt Den artifieiclla brottylan ned 0\)2-200 cm djup) 2 yisar, au sedimen lej här iii' cm bör upplriicbnde, Den oyan kalkrika zonen mellan 70 och em_ up synes smnrnanfalla med den zonen för la lerhalt (41 % ). Denna,lY karbona t.en oeh dess korrela fion nwd ger Yissa om dessa scdi~ ments hijdningshislorla (jfr (rvan '). Färgvariationerna i denna profil äro, liksom fallet är med de flesla leror inom torrskorpan, synnerligen komplicerade och svåra att objek" liyj beslulva. ushetsskalans ) ojilw nen f'öre]wmma från ljust till mörj-d (ang. dessa termer se T. JOIIAl\'SSO:'oi 1952 l). Men dessutom finnas många oklara kulörta färgloner, vilka i växe]yerkan med makrostrukturen bilda invecklade färgmönster med oklara begränsningar mellan ingående färger. Del har också visat sig, att den aktuella färgen starkt beror av valtenhaltstiilståndel. Att fäl''' gerna ofta jämförelsevis snabbt förändras i kontakt med luftens syre är dessutom en allmän erfarenhet. I avsaknad av objektiva mätningar homma vi därför att endast anföra de mera påtagliga färgsldllnaderna i denna profil liksom i följande profiler. Dessa färgangivelser in- sprängas i beskrivningen ay makrostrukl urcn. J'vled stöd av planscherna 1 och 2 kunna vi bilda oss en uppfattning om makrostrukluren i denna profil. Diagrammet på figur 2 ger oss en bild HY de uppträdande aggregatens storjeksfördelning (bell'. deltas konstruktion se det föreg.!). På plansch 17 (längst upp) återges ett fotografi över, huru uttagna kokor falla sönder eller lätt hunna fås alt falla sönder i för olika horisonler karakteristiska, lätt friläggbara, distinjda aggregat. 24
På plansch 1 återges ett fotografi av ett verlilmlsnitt (profil) från 0--100 cm djup och fyra horisontalsnilt. Snittytorna motsvara djupen 20 cm, 40 cm, 65 cm och 95 cm. Plansch 2 återger ett fotografi av ett vertikalsnitt från 100-200 cm djup. De vita trådlilmande elementen som särskilt lätt kunna iakttagas på de tre nedersta h-snillen (= horisonlalsnitten) äro veterötter. Sådana rottrådar kunna också ses på v-snittet (=c vertikalsnittet) plansch 2 ända ned mot 145 cm djup. Genomrotningen har varit myckct god. Påfallande iii' den till synes likformiga rotgenomvävningen av den övre metern. Jiimför här också med kurvorna föl' alduell vattenhalt, sär-o skilt vattenhaltsimryan den ilo.8 på figur 8. Ett närmare stndium ay planseherna l och 2 ger oss ett starkt in, av alt makrostrukturen är mycket välutyecklad i denna profil. amel'il,ansk terminologi skulle Yi kunna au the gm de of strue/ure is strong Soi] Mnnual l H51!). Särskilt horisontal" snitten visa oss, n tt strukturen eh lwralderistisld sätt änd-, rar med Borlsett fdm rnaljorden oeh distinkta oeh lviin\ s](c dessa kontinueri olika siitl II tbildade hori" sonter kunna stodek, fonn oeh beskaffenhet ändra med dj sät t som vid nv planscherna l och 2 samt terligure konkretiseras nv planseh 17. De uttagna aggregattyperna motsyara hiir (med HYS. på djupet) de plan, snittplan, där h-snitten blivit uttagna (se oeksåvi I). orden och plogsulan framträda planschen ljusa (gråvitn) mol den mörka alven. Della heror hl. a. av den långt gångna uttorkningen. Emellertid hehåller matjorden även vid uppyattning en ljusare grå färg felativt alvens öyre delar. Strukturen i matjorden karakteriseras närmast som kokig med stor spridning ay förekommande aggregatstorlekar och -typer. Av diagrammet på figur 2 framgår, att matjordens övre deeimeler utvisar en relativt jämn fördelning av de större aggregaten, från en millimcier och uppåt. PlogsnIan framträder relativt svagt. Någon mera utpräglad ökning av materialvolymen i proyernn 20--30 cm framkommer ej (se fig. 8 1 ). Vid ett noggrnnuare studium av planseh 1 kan man dock inldtaga en viss skillnad mellan de enskilda aggregatens, av högre och Higre ordning (ang. delta ord se VII, s. 128 oeh s. 144'), avgränsning från varandra i horisonten kring 20-25 cm och i matjorden. I plogsulan visa brottytorna, atl aggregaten mera måste uppfattas som fragment (se VII, s. 120 I). Diagrmnmet (fig. 2)dsnr också, att storleks fördelningen här är en annan med ieke mindre än 64 % större än 16 mm. Det som framför allt ur struktul'synpunkl känneteelmar denna pro- 25
fil, liksom övriga i denna profilserie ingående leror, är utfonn ningen av strukturen i alvens centrala delar. Färgen är här relativt mörk. Särskilt inom horisonten 31-50 cm djup. Strukturen karak teriseras enklast som grynig. Uttagna större element eller aggregat av högre ordning äro synnerligen lätta att smula sönder icke hara vid rådande låga vattenhalt utan inom vida vattenhaltsgränser. Gräv- ningar och borrningar vid olika tidpunkter under året ha visat, atl elt spontant och långt gående sönderfall av uttagna kokor uppträder vid alla i naturen förekommande vattenhalter. Den påfallande mörka färgen hos aggregaten beror troligen aven utfällning av humus på aggregatytorna. Det förefaller som om aggregaten äro sammanhållna aven tunn humusheläggning. Glödförlusten är ej särskilt stor. Denna tunna humushinna i hög grad öka vauenslahiliteten och minska de interaggregära krafterna (jfr med s, H);3!), Det har ljusare Detta fram", luossas (se där över eu ut~ lnaxlmulll i. de mindre sont nivån ÖO"~60 cm ~ir sönderfallet av propparna efter torkningen så utpräglat, att ö:3 % av de frilagda aggregaten ligga i storleksklassen fl<d<8 (mm) och 18 % i klassen 2<d<4 (n1ln). Detta innebär au 71 % av falla inom storleksområdet 2~~8 Hnu. av aggregat > 16 mm är mycket liten i hela horisonten :i585 cm. Det kanske hiir hör påpekas au de aggregat, som vi här slorleksklassifieerat, kunna visas vara av mycket olika ordning även inom en och sau1lna storleksklass. Det spontana sönderfallet vid torkning eller det påtvingade sönderfallet vid behandling av propparna med slagappara," ten torde i allmänhet ej gå så långt som till friläggandcl av eventuellt existerande primära makroaggregat. Jämför här med tidigare utredningar i VII och VUIoch med planscherna 17 och 18! Av planscherna 1 och 17 synes, att aggregauypen med stigande djup övergår till allt mera distinkt utbildade fragment. På 90 cm djup är det relativt lätt au frilägga primära makroaggregat, och de vid SÖll~ derfaijet uppkomna aggregaten äro här aven jämförelsevis låg ord. ning. I detta sammanhang kan det också vara lämpligt att aktualisera det i VI, figurerna ()-12, publicerade bildmaterialet över l11akrostruk~ turens utbildning i en styv mot djupet varvig lera från Valla i Upp"' sala län. Vid prepareringen av snitt från dessa djup (80-100 cm) låg o de olika aggregaten helt fria från yarandra och den medföljande 26
överskottsjorden knnde liksom successivt plockas bort; det ena aggregalet efter det andra (jfr med h-snittet från 95 cm djup!). l allmänhet är det (jfr med ovan!) lätt att avgöra, om ett föreliggande aggregat begränsas av naturliga ytor eller om någon mera påtaglig artificiell yta också uppkommit vid friläggningen. Genom en närmare gransk~ ning är det också möjligt att bedöma, huruvida en ytterligare sönderdelning av aggregatet längs förefintliga naturligt anlagda svaghetsytor är möjlig, och således dess högre eller lägre ordning. De struklurbildande processerna på 80--100 cm djup äro framför allt bestämda av växlande upptorkning och uppblötning, roipendra- Hon, mera djupgående maskar och tjäle. Aktiviteten från en mera sammansatt mikro.. och makrofauna torde jämfört med högre liggancle horisonter (jfr med nivån 30-50 cm!) vara låg, Detta leder till uppkomsten av fragment. Dct år också tydligt, att de väl markerade rned horisontalplanet sammanfallande delytor, som från varandra i bero aven ej primär skik lning i sedirnentel 2 synes au lori< och au deras fre ~ relativt tätt. Den ovan beskrivna synes nå sitt ca 100 up och avi starkt inom följande 20 em, detta ll.wd at! endast mera sällan når tjälen så djupt som 120 cm, Den strukturella differentieringen är därför djupare ned i huvudsak en följd av väx, lande upptorkning och uppblötning; upptorkning som följd av eh och uppblötning som följd av perkolerande Ile" derbörd. Slrukturelementen åro på detta djup stora och ligga över vår sud skala. Inom horisonten 100~120 cm (jfr ovan!) kunna vi av diagram~ mel på figur 2 se, au de mindre aggregaten snabbt minska i anlal eller procentuell andel Vid prepareringen av v-snitten blir det allt låltare att följa större genomgående sprickytol'. En sådan genomgående rolbeklädd sprickyta synes längst upp och åt vänster på plansch 2, För Fig. '7. Profil U.t.55. Diagram öi'er den mekaniska sammansättningen eller korn" storleksfönlelningen i profilen s. k. <pv-diagram. Dessa diagram ge en åskådlig bild av hnru jordarten varierar med djupet i profilen. De kunna uppfattas som a\'hild~ llingar av uttrycket /(~;, y, z) = O, där :r = korndiarnctej'll i mm, y = summationspro cent och;:. = djupet i cm. Fig, 8. Profil U.t.55. Km'vor öi'cr porositetens, fiijtkapacitetens och vissningsgränsens variation med djupet s.k. n-diauram, Dessutom finnas tre vattenhaltsimrvor inritade. Dessa visa den aktuella \'fiucnhalten i profilen vid tre olika tillfiillen under den mycket torra sommaren 1\),,5. Ohservera surskilt vauenhaltskurvan den :10.8! Jämfö'r med kurvan föl' vissningsgräns! De till vauenhalbkur\'orna hörande rnillimetcrtalen (n2, 8G och 70) ange, huru många millimetcl' vauen, som avlägsnats m' profilen under respektive perioder. På 190 em djup iii' porositeten G2,G% dys. nästan ~{, av markens totalvolym utgöres på detta djup av ]lorer. 27
w u m ~ w ~ ~ ~ ~ fr ~ a w M ro ~ 00 ~ ~ 0 ~ w ~ m ~ w ~ ~ B ~ ~ Q " ~ a w ~ ro ~ 00 ~ ~ 0 100 28 Fig.7.
Volymprocent 10 15 20 25 30 35 40 ~ ~ a 45 50 55 60 65 70 "15 80 85 90 95 100 10 15 20 25 30 35 40 45, o. a 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Fig. 8. 29
att kunna hålla snittet inom den av lådslorleken bestämda storleken måste olika större artificiella delytor anläggas vid prepareringen (eg. brottytor, planskurna ytor OSY. I). Sådana ytor knnna iakttagas på högra sidan ay v-snittet plansch 2. Kontinuerliga grundvattenståndsmätningar ha visat, att markens dränering på provplatsen är mycket god. Under de vegetationsfria månaderna (okl--april) stiger grundvattnet upp till 1,0 ~t 0,7 m under markytan men sjunker under våren och försommaren under 2 m djup. Mot bal,grunden av onm givna beskrivning av makrostrukturen i profilen måste genomsläppligheten bedömas som mycket hög. De j tabell I redovisade bestämningarna över k-värdet i de olika niv{lerna hekräfta oekså detta. 2\ ven om dessa värden VIn!) måste bedöma s med stor försiklighcl, visa de dock, au ingen provpropp varit direkt svårgenomsliipplig. J;.-\'ärdena i matjorden och plogsulan äro lägre iin i horisonler. De hekräfta eller stödja diirmed de vid direld hcmåste detta oss hestiimda k~yärdet i cm/lim) torde närmasl få jwlraldns som ch för herörda horisont värde, Vid jlrovpropparnns de största korna (se oc.kså struktur iii' kraftiga torkspriekor ofta utbildas där. Permeabiliteten, såsom den uppmätes av oss, kommer då närmast att ange k~värdet för vissa större 3t1'uk t urelement. ha nu beskrivit och kortfattat diskuterat profilens o.l,/j;), ma ~ [edella sammansättning och rnakrostruklur. I denna beskriyning och diskussion ha vi dessutom flätat in vissa allmänna markfysikaliska synpunkter, anfört vissa uppgifter om materialets geologiska hiirk0111st, sehematiskt diskuterat rotbilden i profilen, permeabiliteten osv. Vi ]wueentrern nu vår framställning t.ill tabell l oeh figur 8. För niirmare uppgifter om konstruktionen av och egenskaperna hos detla diagrarn hänvisa vi lill VIII i denna serie. Porositeten fl i matjorden är 51,8 %. Observera, alt det vid diskussio~ nen av dessa diagram alltid är fråga om volymprocent, om ej något annal direkt utsäges! I plogsulan iii' 17 = 45,9 %. Porositeten iii' sedan myeket jämn i hela den övre metern med et! absolut men mindre utprägla t mininnllll på 85 e111 clj IIp, cbr n = 44,3 %. Den yäxer sedan med djupet oeh lerhallen oeh når på HJO cm djup det myeket höga värdet G2,G %. Delta höga porositelsviirde är icke bara ett absolut maximum för denna profil ulan äwl1 för alla Ultunaprofilerna (jfr med lerhal (en I). Däremot återfinnes ett högre vänle på 1 H5 em dj up i N on tuna- 30
TABELL 1. Sammanställning av vhdigare Järnför också lued diagrarllnlen 7 och 8: Mlr]- Par- (',111 vol. vol. % k cmjtim a mättad s torr v.mätt. nppifr. Yt y/- O-H] 48,3 51,7,Hi,S 42~G D,l 1 1 23.5 34,4 2~{l5,2S 1,73 0,7 10-20 'IS,l :,)l,n 10," -10,0 1,D 8/r 27,7 2,66 1,28 1.68 O,D 20-30 5,!,1 15,9 40,7-10.4 5.t) 22.D 17.;) 21,'1 2,G8 1 ~4G 1,:11 0,2 :lo--hi :'i2,il 17.1 15,1 44,2 0,9 2,9 211,2 1öJ} 8~5 2,72 1,87 9 -Hl-50 :,:3. Hi,\).H,(i t 1.2 OA '2,7 7 18,:~ 2,71 1,SD 56 5(J--(iO :):3,7 16,:-; 43,:-; 42,:) l~o 4,0 24) 1S,2 19~3 2,72 1,46 1,87 31 iio-70 5:l.1,Hi,(l 4:3,7 13.3 (JA 3,f) 25~D 2,73 1,45 l,8d 136 70-80 S4,() 45,4 13,::3,:13,4 0.1 2,0 26.:) 25.6 17,8 2,73 l,4d 1,88 609 SO-90 5;1,1 44,3 42,5.41,7 O,S -, ~ L.on 27.3 27,8 13,9 2,73 1,52 1,95 47 DO-lOO 55,1 14,D 42,5 0,4 2,4 2D,;') 13.0 29,fi 12,9 2,74 1,:)1 8il S:a 1111ll 528.7 471,3-433.3 424,6 8,7 16,7 177,1 222,;') 202,1 jo;,) -115 52,9 47,1 4;\.2 44,7 n, u,._) 2~4 12.1 :n.7 2,74 1,45 1,8D 82 125-13.5 41':,2 51,8 50,G 50,2 0,4 1,(1 2,74 1,32 1,1':3 41 143-1.55 11.8 58.2 5C.4 5G,4 0.0 1.8 6,9 2,75 1,15 1,74 28 16;';-175 /10,4 S>1,6 SH,;') 59,.5 0 7 0 0,1 36.1 5,8 2,75 1,11 1,72 10 185-1D5 :-l/.4 62,(0 (i2.7 62,7 0,0 -- 0,1 3'7,fi 2'>,1 ;)9 7 6 31, A 2,73 1,02 1,65 5 S:a Inm CN
profilen 1\'.2.56.) där fl == 66,8 %. Den genomsnittliga porositeten i profilens övre meter är 47,1 % och i den nedre metern 55,9 %. Enligt tabell 12 är denna senare siffra det högsta genomsnittliga värde, som någon profil uppvisar. Den labora toriemässigt bestämda kurvan för fältkapacitet (ang. denna lenns del se VIn! Jämför också längre fram!) ligger i mat~ jorden 10% under n-värdet oeh för hela profilens övre meter är motsvarande differens i genomsnitt 4,7 %. Detta gel' en motsvarande mängd fritt vatten av 4,7 mm. Med hänsyn till den bestämningstelmik, som använts (se Vnl, s. 70 l) måste delta betraktas som en minimi,, mängd för del Hlri.inerbara valtneb. För den nedre mclern är denna mängd (jfr med makr08 l1'u k.turen l) i genomsnill endast 1,2 % eller 12 mm för hela horisonten 100--200 cm djup. Milllgclen för väx lerna upplagbart vallell, beräknad som differens mellan värdena för W k och W,., iii' i profilens Ö\Te meter 177 mm oeh den nedre metern j 'II) rnm. Detta ger rör bela ili)g mm. ma lj ordens ÖyrC 10 cm iir nuu och i hela orden ellel' ned till 20 mm. En övcrvin t.l'all(h~, som redan vecklat ( si.irsldlt detta en YH ), torde lnmna oeh hinna i del niirllli1sle ulnyttja hela denna För vårsådda grödor sliiller problemet annorlunda beroende bl. a. av upptork~. ningsföl'lopp, smid, väderlek, mer eller mindre vallensparande eller yuuensjiisande bearbetning ete. Emellertid ger den anförda siffran cn viss utgångspunkt för hl. a. hcarhetningsdiskussionen i anslutning till vatlenbushållningen. Del är också Idarl, att i matjorden iii' läget av kurvan för fl och W I,; icke fixerat på samma sätt som i alven. Båda bero av den aktuella slrukturen. Däremot torde lmrvan för luv icke vara särskilt känslig för strukturella förändringar, då -~ såsom det visat sig vid våra experimentella studier- dennas förlopp framför allt synes bero av texturen. Mängden växuillgängligt vatten avlar successivt med djupet ned till 150 cm, varefter den mera märkbart börj ar stiga. På dj upei 11 O cm är endast 12,7 mm per decimeter av profilen upptagbart men på 190 cm djup är motsvarande mängd nästan dubbelt så stor eller 25,1 mm. Det för "Växterna ej upptaghara yahnet ulgör i profilens övrc meter 247 mm och i dess undre meter :l68 mm. För hela tvåmetersprofilen är således mängden 615 mm eller i genomsnitt 30,8 mm per decimeter. Detta är en betydande mängd yaiten och betydligt mer än en medelårsnederbörd för Uppland. 32
Enligt våra laboratoriebestämnil1gar av vissningsgränsen kan matjordens vattenhalt under inflytande av växternas vattenupptagning och transpiration sjunka till 19%. På 150 cm djup kan däremot växterna icke sänka jordens vattenhalt till eu lägre värde än 42,3 %. Vissningsgränsell ligger med andra ord extremt högt och vi ha icke i någon profil funnit ett högre värde. Genomsnittsvärdet ;)6,8 % för profilens nedre meter ligger också högt, men utgör dock ej något extremvärde (jfr med tab. 12!). Överhuvudtaget framstår området för de möjliga vattenhaltsväxlingarna som ett relativt smalt band på diagrammet. Det skuggade vänstra fältet, som representerar ej upptagbart vatten, dominerar däremot mycket starkt synintrycket. Om denna profil skulle helt vattenfyllas dvs. ingen luft förefinnas profilen, sknlle 1 oao mm vatten magasineras i profilen ned till 2 JU djup. Efter långvarig dränering ej avhruten eller störd av regn skulle sannolikt ca 100 mm och H;)O mm kvarstilell som effektiv! lmnde genomrota hela och att utan nederhörd och hushålla med det men v~ixt~ vallnet, skulle kunna l,var skulle då vara (HS mm vatlen, l:<:n extrem och följd av solens direkta skulle kunna ur nederbörd skulle sålunda bli :j40 mm plus ett under eller kortare tid kvarhållet successivt alltmer långsamt drii lleringsvatlen,»fritt vatten». Oyan givna summering av de potentiella möjligheterna hos denna profil med avseende vattenhushållningen stimulerande perspekliv mol: frågan om växtföljder, växtslag och årsmåner på jor~ dar av denna typ. Det kanske här bör påpekas alt siffrorna för pro~ filens kapacitet givetvis måste minskas, om berälolingarna endast omfatta en mindre del av profilen t. ex. den övre metern. 2. Sammanfattning ClU jjl'ofilbcskl'iuningcn U.t.55. Profilen U.1.55. kan hetraktas som en prototyp till de makrostrukturelit välutvecklade styva postglaciala lerorna i'uppland. Den strukturella differentieringen av sedimentet är omfattande och går djupt. Profilen är väldränerad och genomluftningen hög. Rotgenomvävuingen blir som följd härav eller i växelverkan härmed normalt mycket intensiv och djup. Den årliga upptorkningen är omfattande både med avseende på inteusitel och djup. Den periodiskt återkollunande tjälningen, som vissa år kan gå mycket djupt (1,0-1,2 m), är en synnerligen gynnsam strukturhildande process. De nämnda processerna jämte många andra ha i växelverkan med de av sedimentet givna primära utvecklingsbeting- 3-003025 Grunclförbättring Spec. nr 3 33
elserna bidragit att skapa en profil av ur markfysikajisk synpunkt mycket hög bonitet. I denna profil framstår matjorden, bearbetningsskiktet, och plogsulan såsom de relatiyt sett utpräglat kritiska horisonterna. Det fulla utnytljandet ay denna profils hela kapaeitet beror i längden ay, huruvida de moderna bruknings- och växtodlingsformerna kunna bli så utformade, att matjordens och plogsulans struktur kan överföras till och bibehållas i eh tillstånd, som är likyärdigt med profilens djupare delar. Här står den markfysikaliskt inriktade f'orsl<aren tillsammans med odlaren inför ett utomordentligt svårt men fascinerande problem, 3, Om uppiol'lmings(örhdllcmdcna i pro/ilen U.l.i5i5, linder vegetationsperioden 1[)i55, Genom den i det föregående giyna beskrivningen och analysen av profilens U.1.65. textur, makrostruldur och volymsrc lationer ha vi fått en jämförelsevis klar bild HY status och dess som valtenförande oeh vauenlmshållande Vi skola nu delta avsnitt hel! korlfahat till 1 :3.G och :30.8. Dessa kurvor ur elt större material avsett att mera i detalj upplorknings- oeh upphlötningsförloppen i denna profil (gäller även övriga profiler!). De här medtagna kunorna avse endast att helysa, huru den givna markfysikaliska oeh hydrolo," giska profilbeskrivningen verifieras vid studiet av eh aktuellt skeende oeh huru den ål della studium kan bidraga a tt ge ölwd klarhet oeh skärpa, Sommaren 1956 var för stora delar av Yårt land en extrem toltsommar. Ultunatrakten yar oekså utsatt för en lång,:arig oeh svår torka. V åren var emellertid kall oeh nederbördsrik, vill<et i hög grad försvårade vårbruk och sådd (se t. ex. profil 2 oeh 7!). Alla årcfs månader fram till och med juni karakteriserades av temperaturunderskott. Så var t. ex. medeltemperaturen för maj hela 2,2 C lägre än månadens normala medeltemperatur ~),1 C (med»normal» medellemp. menas här del med hjälp av mångåriga observaliojlsserier uträknade månadsmedeltalet). Den ak luclla nederbörden yar samtidigt 62,7 mm eller 17,7 mm högre än normalnederbörden (35,0 mm). Under tiden 1.5 till 28.5 hade Ulluna Hl nederhördsdagar. Den långvariga och svåra lorkan kan sägas ha hörjat sista veckan av maj. Den G, 16 och 1 G j uni kom dock ett par för vårsådda grödor betydelsefulla regn, vilka tillsammans gav 23,8 mm. Månadsneder- 84
börden bley dock endast 24,4 mm mot normalt 47,4 mm. Månadens medeltemperatur yal' 12,GoC eller 1,1 C lägre än månadens normala medeltemperatur (se ovan!). Under månaderna juli och augusti fick UHunatrakten endast några enstalw mycke L obetydliga regn. Nederbörden för juli var endast 4,3 mm mol normalt 69,3 nun och under augusti kom endast 9,6 mm mol normalt '74,0 mm. September YaT också nederbördsfattigare än normalt. Samlidigt med Oya11 angiyna extremt låga nederbördsmängder hade Yi stora tcmperaturiiycrskott Yid Ultuna. I juli var medeltemperaturen Hl,l o C mot normalt Hi,6 C (obs. (i2-åriga medeltal') och i augusti var ternperaturöyerskotlet ieke mindre än a,8 C motsvarande ett månads, medeltal av 18,i:i C mot normalt '7 C. Det meteorologiska material, som Yi hiir ulnyltjat, har välvilligt ställts till vårt förfogande ay InsU, tutionen för oeh meteorologi vid för vi Ikel här lacka, Väderleksbetingelserna under l,et gynnsamma för ett studium att klara en och svål' torka, Vid S1\ borde det i Inarken.bundIHU> men [ers!, ljnder bestånd borde intensiva oeh djupa upptorkningar kunna konstateras. Det kanske dessutom hör påpekas, au Yl på provpla1serna hade pla" eerat plastskärmar. Avsikten med dessa skärmar yar all h'inga grödan tiii en långt gående tömning av det enligt vår laboratoriebeslämlling upplagbara vattnet. l detla sammanhang behöva Yl emellertid ic](c närmare diskutera denna 1eJmil\, då tömningen på grund av den hårda torkan giek lika långt utanför sj<i:irmarna som under desamma. Vi kunna uppfatta förloppet under sl<iirmarna som en intensifiering av torkan. Vi k0l1ll11a dock, där så anses nödvändigt, au angiva de mera väsentliga skillnaderna i grödans utveelding under och utanför sldir," marna och de härmed korrelerade upptorknings förloppen. De på n-diagrammen inritade upptorkningskurvorna hänföra sig alla till förhåtlandena under skärmarna. Vår aysikt med denna diskussion över upptorknil1gsförhållandena eller valtenhushållllingen är, såsolll tidigare angiyits, framför allt au "isa, huru de olika profilernas vattenmagasin blivit utnyttjade och huru detta i grova drag återspeglat sig i grödornas utveckling. Den 28.5 stod höstvetet vackert och yälul vecklat på provplals L Vattcnhalten i marken var relativt hög. 52,7 mlll regn hade fallit under tiden 1-28 maj och lemperaluren hade yarit jämförelseyis låg (jfr del föreg.'). Den uppkomna yattenbaltsfördelningen i profilen ned till 35
l m djup är säkerligen i hög grad ett uttryck för en viss dränerings, jämvikt. Bildas differenserna mellan Il och w([ (= aktuell vattenhalt) decimeter för decimeter samt adderas, erhålles summan 92 mm. Huru stor del av denna differens och av den fallna nederbörden, som avgått från marken (profilen) i form av lranspirationsvatten kan icke anges. 'r1'ots den föregående våta väderleken är emellertid lufthalten i profilen således hög eller i genomsnitt för den över metern 9,2 %. En av höstvetets rötter förorsakad upplorlming kring 1 m djup är redan i full gång. Det kan nämnas, att skärmen blivit utsatt tre dagar tidigare och au inga skillnader förefunnos mellan bestånd och upptorkning under skärmen och utanför densamma. Under liden fram till den lh,() skedde en snabb vegeialiv Ull," växt. Ett mindre regn den 6.6 7 mm hade lmappast någon hetydelse och var under skärmen helt bortkopplat. Kurvan för den aktuella vattenhalten (1 visar, nu en av vattenhalten skett i hela den övre melern.a tt döma av kurvans 86100 cm up har en av valtenhalten skett maluostruktur och rötter För av vauenhaltspnrver ha VI ulfonnat en oeh väl genomarbetad teknill Härvid upphämtas små cylindriska prov~ proppar från olika djup. I dessa provproppar medfölja ofta friska rothårsförsedda delar av rötter. Genom alt anleckna vilhn sådana uppträda, kan den provtagande erhålla en viss uppfattning om, huru djupt rotsystemet når vid ett visst tillfälle. Vid provtagningen den 13.6 kunde rötter enligt denna telmik iakttagas på 1 111 djup. Beräkna vi differenserna decimeter för decimeter mellan vattenhalten den 23.5 och den 13.6 samt addera dessa differenser erhålla vi summan 86 mm. Denna mängd måste till större delen ha transpirerats genom vetebeståndets bladmassa. En mindre mängd kan möjligen ha avgått genoln direkt avdunstning från markytan. Vi ha emellertid genom mera speeiella mätningar funnit, au den direkta avdunstningen från markytan är relativt liten i täta bestånd. Detta kan också på olika sätt teoretiskt underbyggas. Vi anse det därför som ganska säkert, att minst 86 mm vatten under denna tid passerat genom den transpirerande bladmassan. Av kurvorna au döma kompenseras den eventuellt direkt avdunstade mängden väl av från djupare än en meter upptaget vatten. Detta skulle då innebära, att den genomsnittliga transpirationen under denna tid varit 86 :21 =4,1 mm/dygn. Vi ha här en direkt siffra över av- 36
dunstningens storlek i ett under helt naturliga betingelser stående höstvetebestånd, som befinner sig i stark vegetativ tillväxt.,t ämför här också med övriga Ultunaprofiler! Utan någon tillförsel i form av nederbörd har alltså vetegrödan under tre veckors tid transpirerat i genomsnitt 4,1 mm/dygn. Detta hal' möjliggjorts genom den relativt höga mängden upplagbart vatten, som vi lidigare visat finns j denna mark (profil). Och vad som är ännu viktigare, att denna mängd är i verklig mening åtkomlig på grund av profilens ur rotpenetrationssynpunkt gynnsamma makro s lruktur (hög genomluftning, lågt penetrationsmotstånd etc.). Den laboraloriemässigt bestämda volymen upptaghart vatten säger naturi och för sig icke så mycket. Den representerar en experimentell!: reproducerhar storhet, vars reella i olilw sammanhang heror av faktorer. En av de Yih tigaste är maluoslru k lurens uuorm och den härmed förbundna åtkomlighels{'aldol'n eller he len dvs. den större eller av realiserba r för vatten. Omedelbar I efter s],örden finna att vattenhalten inom hela den sänkts ned.mo! oeh au denna under i de tre övcrstn beror aven och intensiv solupptorkning, vilken ulan avbrott (obs. skärmen oeh Lor kan I) pågått i 2 1/ 2 månaders lid (ea 0,3 mm per ; jfr det föreg.!). Vi kunna ieke här ingå på det intressanta förhållandet, au den ald.uella yauenhalten w a inom hela horisonten :W--flO em är ende något lägre än lur' Med h.1 älp av tabellen 1 finna att dessa avvi1,elser äro för nivån ao- IJO cm 0,5 %, för nivån 40-50 cm 0,8 %, föl' nivån 50-60 em 1,1 %, för nivån 60-'70 cm 0,5 %, för nivån '70-80 cm l,a % och för nivån 80--90 cm 0,5 %. Detta är en systematisk avvikelse, oeh vi kunna knappast återföra densamma på den av vår bestämnings.. teknik föl'yäntade spridningen. Vi häm'isa här till kommande arbeten av P. \VIKLEHT. I nivåerna under 1 111 är differensen Wa.-W" överallt positiv och dell viixer kontinuerligt med djupet dvs. det för \'äxterna tillgängliga vatlnet har utnyltjats allt svagare. På 190 cm djup är doc1, fortfarande det aktuella deficitet 3,1 %. Om vi liksom i det föregående beräkna och summera uppkomna differenser, få vi för den övre metern '70 mm och för den nedre metern från yegelationstidens hörjan 85 111m. Det är slående, atl siin]( ningen av y~rltenhalten i hela den övre metern under den långa tiden från den 13Ji till den 30.8 eller fram till skörd (obs! skörden skedde den 16.8 och provtagn. den 30.8; under mellantiden har dock ingen änd- 3'7
ring i!va skett) är mindre än under närmast föregående treveekorsperiod. En del av de avgångna 70 mm måste dessutom ha avgålt som direkt avdunstat vatten. Enligt tabell 1 är summan av differenserna Illa-WI) för de tre översta nivåerna ---21,4 mm. Om hela denna mängd avgått såsom en direld markavdunstning, återstår sålunda endast 48 mm. Denna mängd plus det, som upptagits på en till två melers djup, har då avgålt genom det transpirerande höstvetets bladmassa. Enligt diagrammet kan den på större djup (1-2 m) upptagna mängden "ara högst 8i) mm. Totalt ger delta,18-185 = 13:3 mm. Den genom- snittliga transpira tionen för hela perioden skulle då bli 133: G4 = = 2,1 mm, vilket således enligt den gjorda utredningen bör uppfattas som ett maximivärde, ljnder liden från den 2:5.5 Ull den Hi.8 (dal. för skörd) har profilen eller marken t:l-vgivit 8G -I- 70 = 156 mm vatten 1'n111 den övre metern. Denna siffra iii' siiker 2 il tl %, Under saullua lid har profilen från den undre metern t. 85 mm. Denna siffra torde yara för A\' oeh senare ~'\rs mii iii' det troligl all 1 fl {l yalten redan den 23.5 hunnit bli upp ifrån della up (jfr också med I). Under healdandel ay denna osä," kcrhel skulle du kunna heräkna elen fiill/en ( summan:ly skärmen denna plats Ull (lög m)) :8ö~c mm per under [iden 2;U> lill Hi.8 C:50.8). Av denna mängd har ca 210 lllm passerat igenom yegetationen oeh ea ih mm avdunstat direkt. Såsom. redan Is Y,lf l.!tmlför skiirmen Yid liden för skörd lika omfattande och djup som den, Yi ovan visat, hade uppkommit under skärmen. Till de där funna siffrorna för eyhpotrt:lllspirationen måste doek läggas den under perioden fallna nederhörden. A y de i samband med väderleksöversikten givna uppgifterna beräknas denna mängd till 38,8 111m. Evapotranspirationen utanför skärmen blir således 241 -I- :38 = 279 mm eller under periodcn 28.ö-lG.8 (ila.8) genomsnittligt 27U :8ö = :-3,3 mm/dygn. Denna siffra är föryå~ nansvärt hög. Skörden från provtagningsfället -var mycket hög eller 54 dt/har CenI. nppg. fr. ljltuna egendom). Kärnan yar ay hög kvalitet. Skörden under skärmen yar enligt yad Yi kunde bedöma minst lika god. Beståndet under skärmen var till och med något kraftigare oeh högre. Denna skillnad utbildades under de tre första ycckorna efter skärmens II tsähande oeh kvarstod sedan under hela S0111maren utan alt senare accentueras. Vi bedömde uppkomsten av denna skillnad som en positiy temperatureffekt (jfr med Lcmperaturuppgifterna!). 38
Profil U.2.55. 1. Profilbeskrivning. Undersökningsmaterialet för denna profil re~ dovisas på plansch a, i diagrammen på figurerna 2, H och 10 samt i tabell 2. Denna profil blev under det egentliga provtagningsåret (1955) upptagen till endast en meters djup. Den har doek senare (8.10. 19(8) hlivit upptagen till två meters djup. Vår avsikt med denna grävning var förutom att ta ut profilen till två meters djup även att företaga vissa kontroller. Någon fullstiindig ny tagning av samlliga prov skedde docj, ej. I den mån, som denna senare grävning gett någonting utöver vad som redan tidigare framkommit om profilen, inarbetas detta i löpande text. Grödan under puwtagningsårel utgjordes av havre. arun skedde den 2ö.8.1 efter del. att skörden blivit ycrkstiilld. Pro" filen var då starkt uttorkad O!). kartan, att dennn ligger intill prov~ ls 1 men jiimfört med denna molsall sich; stora Ull ] iii' fortfarande nr :l. meljanlera. A [ven beslår iii' lcl'hu Hen dock mera viixlande och och närmast lägre niy!l är skillnaden hela lg %. Med hjälp av diagrammet på figur D kunna vi bilda oss en närmare om text.urens och g]iidförlustens yarial.ion med upet. fiahen ler är i matjorden ~54 %. Den når elt maxinnun av GO % 4i) cm djup. På 8:,} cm djup ih lerhalten endast ilb %. Halten mjäla iii' ca 25 % i matjorden. På 4ö cm djup är den endast 17 % men i de fyra djupaste nivåerna är mjälahaltell praktiskt taget konstant och i genomsnitt 37 %. J\Ijälahalten är således tämligen hög i dessa nivåer (jfr här också mcd föreg. profil!). Mohalten är i matjorden 27 % (genomsnitt av nivåerna 0--10 cm och 10-20 cm djup). På 2ö cm djup eller i plogsulan, som här är starkt ulvecklad (sc planschen!), är halten mo mycket hög eller 8ö%. Efter delta muxil11ull1 sjunker sedan lllohalten långsamt med djupet och når i lagret ~lo-100 cm djup värdet 20 %. Äyen i denna profil förekommer några få proeent sand. Halten sand iii' högst eller ö % i de tre översta horisonterna men i de tre nedersta iii' den prakliskl taget = 0%. Den okorrigerade glödförlustcn i denna profil är lägre än i föregående profil Glödförluslen ändrar sig med lerhalten och djupet på sanuna säu som vi tidigare funnit gälla för profilen U.t.55. 3D
Denna profil utvisar sanuna kalkhaitsgränser som den föregående profilen. På 70 cm djup fräser substansen för saltsyra. Stark fräsning kan sedan iakttagas ned till 126 cm djup (jfr föreg. 127 cm!). Inom området 126 cm till 184 cm djup kan ingen fräsning observeras. Från 184 cm djup, där den brunröda varviga leran börjar, blir fräsningen åter mycket tydlig. Vi ha således även här en kalkrikare horisont, vilken icke är varvig ocb som avskiljes från dcn typiska, kalkrika varviga leran av ett ca 50 cm mäktigt lager siyv, mörk, blågrå lera. Den kalkrika mellanhorisonten utvisar i denna liksom i föregående profil komplicerade färgskiftningar med tydliga inslag av gult, brunt och rött. Den här givna summariska av kornsiorleksfördelning (textur), kalkhaltsgränser och färgvariationer i profilen U.2.55. YIsar, all den med avseende dessa faktorer 1<an betraktas som en paral~ lellprofil till U.J.,55. överensstiimmelse härmed kunna vi då också fas att leret U.2.55. iii' HY ursprung, Med stöd av slrukturen bild av de På 7, andra fotografi i)yer sönderfall av kokor och häryid högre och lägre ordning. om nwkro ~ 2 ger oss dessutom en st()rleks ~ På. plansch 3 återges ett fotografi av ett vertlkalsnht (profil) från 0--100 cm up samt horisontalsnltl motsyara lr cxn, 40 cm, 65 cm och 95 cm.,jämfört med föregående profil är den praktiskt taget fullstiindigh avsaknaden av iakttagbara rötter i alven påfallande. Enstaka mera djupgående rötter kunde iakttagas på de färska snitten. På våra originalfotografier är det också möjligt alt se någon enstaka rottråd på den horisontella snittytan från 95 cm djup. Det speciellt intressanta draget i rotbilden från denna profil är elj est de»rott ufsar», som hade utbildats i de större hålrummen på gränsen mellan matjord och plog~ sula. En sådan»l"ottufs» är synlig på planschen Yid lr cm djup. Ytterligare bekräftelse på denna egendomliga rotulveckling ger aggregatbilderna från profilen på plansch 17. Vi se där, huru de s tora kokiga aggregaten från 13-18 cm djup äro omspunna av rötter, medan inga 1'otele111ent äro synliga på eller i de från större djup uttagna aggregaten. I samband med diskussionen av upplorkningsförhållandena i denna profil under vegetationstiden 1955 skola Yi anknyta till dessa här påpekade fakta över havregrödans rotbild. Av plansch 3 framgår, att markstrukturen i profilen U.2.55. i stort 40 etl
överensstämmer med strukturen i profilen U.1.55. Matjordens och plogsulans struktur är skarpt skild från alvens. I matjorden och plog~ sulan uppträda vissa väldefinierade gränser. Lätt lokaliserbar är t. ex. plogbotten. I alven däremot förändras strukturen mycket kontinuerligt med djupet. De enskilda aggregatens storlek, form och ytbeskaffenhet ändra sig med djupet på sanllna karakteristiska sätt, som vi tidigare funnit gälla för profil 1. Detta framgår också tydligt av v-snittet och h~snitten samt av aggregatbilderna på plansch 17. Den mörkfärgade oeh smågryniga horisonten är här endast mera framträdande. De h-snitten lätt iakttagbara maskhålen utvisa en hög frekvens. :Matjordens och plogsulans färg är gråvit och mycket ljus jämförl med alvens övre delar (jfr också med föreg. profil!). Strulduren matjorden karakteriseras närmast som siol'kokig. Som tidigare anförts var väderleken under vårbruket besvärlig, kall och vål Val-- lenhalten i matjordens centrala delar hön hög medan insättande gav en snabb Under sådana förhållanden är risken stor för ah de cenlrala delarna av skall och ogynllsam makroslruldur erhållas. Visserli,- luckert dc se au detta hör med icke mindre än 4G % ay och W7 % i lagret 10-20 cm djup. Det }ir intressant au konstatera, att strukturen i matjorden på provplats 1, där höstbearbetning skett, synes vm'a bättre lin proyplats 2, där 'vårhearhclning förekommil Jämför här oekså med ]'otbilden och med t. ex. förhiillandena på provplals '7! Plogsulan i denna profil är starkt framträdande och utvecklad. På n-diagrammet figur 10 framkommer den också som ett väl markerat minimum i kurvan för n. Porositeten på 25 cm djup är endast 38,5 %. Ett lika lågt värde återfinnes i hela materialet blott i en enda nivå till; nämligen i profilen U.S.55. lagret 10-20 cm. I alla övriga nivåer och profiler är n större. Den låga porositeten i detta lager av matjorden på provplats 8 är emellertid med säkerhet ett uttryck för en under vårhruket uppl<ommen tillpackning aven jordart (sandig Inolera), som relativt lätt överföres i eller ligger på gränsen mot enkelkorn, struktur. Av planscherna 2 och 17 synes, att de enskilda aggregaten äro jämförelsevis oregelbundet begränsade men au en viss tendens till fragmentering föreligger. Denna tendens har vid senare företagna kontrollstudier varit tydligare än vad S0111 kan framgå av planscherna. Storleksfördelningen av aggregaten sammanfaller nära med fördel~ ningen i matjordens 10-20 cm lager. Den i föregående profil närmare beskrivna smågryniga horisonten 41
10 15 20 25 30 35 40 E u 0 0 ~ is 45 50 55 60 65 70,5 80 85 90 95 100 Fi(fo (/0 Profil 1 0205;;. 9Jpoodiagram eller diagram över korllstorjeksfiirdelningen i pro" fileno Jiimför ocltså med texten till figur 7! i alvens centrala debr är ännu mera utveeklad i denna profil Detta gäller både med avseende på intensiteten och mäktigheten, Samtliga provproppar från nivåerna LlO~50 em, 50--60 cm", 80 HO cm djup ha fallit sönder så fullständigt, att knappast några aggregat > 1 6 mm ha uppkommit. I de fyra översta av dessa nivåer är mängden aggregat inom av olikheten 2<d<8 (mm) angivna gränser 77, 73, 72 och 73 %, En jämförelse av aggregalproverna från U.1,!)b, och U.2.bb, visar också, au mörl<färgningen och grynigheten är ännu mera utpräglad i den senare profilen (plansch 17!). Förekomsten ay denna för UUuna-lerorna så utmärkande horisont har oss veterligen icke tidigare blivit uppmärksammad. Sril'ION,JOHANssON har i sitt tidigare här flera gånger omnämnda arbete icke berört denna ur agronomisk synpunkt intressanta strukturform, vilken icke minst är av fundamental belydelse för dessa jordars hydrologi. Denna struktur leder nämligen lill en ay årstiden relativt oberoende hög och isotrop. genomsläpplighel. Se också tabell 2 samt längre fram! Vi ha tidigare nämnt, alt denna profil ur texturell och genetisk syn.. 42
Volymprocent 10 15 20 25 30 35 40 45 50 o., 55 a 60 65 70 75 00 85 90 95 100 Piff lo. Profil U.2.55. n-diagram över profilen (jfr med textcn till Tig. 8!)' Por volymen i denna profil är tell mm eller i g'cnomsnitt 44,1 %, vilket är il % Jiigrc iin i föregtlcnde profils motsvarande horisont. pr, pro\'pjalscn U.l. iir matjordens meddpol'ositd ;,1,8 % medan elcn hiir iir endast 16 %. Porosileten Il hal" ett slarkt framlrädande minimum pr, 2ö cm djup s. IL föj'uitad plogsula (Il ~ ilr,ö '!'; ). ltpptorkningen i profilen har ej gått så långt. Jiimför med föregllendc pl'ofil! punkt närmast kan betraktas som en parallellprofil till U.1.55. Den givna beskrivningen av makrostruklurens utbildning visar också på hetydande likheter. Vid den senare företagna djupare grävningen kunde vi l\onstatera, alt denna likhet också gällde profilens dj upare delar från 100-200 cm djup. Vi uppehålla oss därför ieke mera vid denna del, då vi ej heller kunna anknyta till något publicerat material. Permeabiliteten i alven är hög såsom framgår av tabell 2. De lägsta v~ir<icna utvisa maljordslagl'et 10-20 cm och plogsulan (20-30 cm), Detta överensstämmer helt med den kvalitativa uppskattning av permeabiliteten, som är möjlig att göra mot bakgrunden av den genom förda beskrivningen av makros lrukturen. Medeltalet för k-yiirdena i nivåerna 30-40, 40---50. " 80-90 cm djup är 304 cm/lim. Delta molsvarar ungefär den lexlurella genomsläppligheten i gro\' ren sand. Vi se också, att i dessa lager Yisserligen stora
inbördes variationer förekomma, men att värdena dock jämfört med matjorden och plogsulan ligga någorlunda samlade. Detta sakförhållande visar här på ett underliggande samband mellan permeabilitet och struktur. Sambandet är emellertid invecklat och torde för en aktuell mark bäst kunna uttryckas med hjälp av vissa»lämpligt valda» stokastiska variabler (se här också I-V samt vni, s. 35!). Efter denna redogörelse för profilens U.2.55. materiella samman sättning samt dess allmänna byggnad, dess makrostruktur, övergå vi nu till en kort diskussion av huru de av dessa faktorer bestämda vo' lymsrelationerna framkomma vid vår analys. Denna diskussion an, till diagrammet på figur 10 samt till tahell 2. A v tabell 2 framgår, alt matjordens medelporositet är 46,0 % eller % lägre än motsvarande siffra för matjorden på den hösthearbetadc 1. ] plogsulan är n såsom angivits mycket och tetcn i alven (:30 100 cm är %, Den är ett (Jr) cm 1 % och detta värde under" JS,5/j. (se också tah.12 1 ), De hiir tankeväckande mot utvecklade makrostruk Luren i vatten är för hela 44 mm. Av labejlen de förut särskilt omnämnda nivåerna :30-40... 70-80 em en j~jmförelsevis likstor mängd fritt vatten. Iviängderna äro 5,6, och 6,0 (mm). Medeltalet för dessa nivåer iii' således medan det för hela profilen är mm och för matjorden är :3,8 mm. Dessa tal ge ett visst numeriskt helägg å t den tidigare förda disjms- sionen över den välutvecklade grynstruklurel1 i alvens centrala delar. Den funna mängden fritt vatten överensslämmer nära med den i föregående profil funna 47 mm. Den av dräneringen bestämda vattenhaltskurvan torde emellertid även här ligga till vänster om vår fältkapacitctslmrua (jfr med föreg. och även längre fram!). Vid ett grundvattenstånd på 1,0 m torde uattcnhaltskarvan föl' dräncl'ingsjämvikt för alvens del ligga närmare yahenhaltskurvan för den 27.5 än vår kurva för fältkapaeitet. Den under fältförhållanden uppträdande mängden fritt vatten definierad som summan av diffe~ renserna fl W(f' där w(f är någon»lämpligt» bestämd aktuell yattenhalt, torde närmast uppgå till ca ] 00 mm för hela profilen. Luftvolymen vid det angivna grundvattenståndet blir då genomsnittligt för hela profilen 10 %. Vi kolluna emellertid här in på problem, som vi i detta sammanhang ieke närmare kunna utreda utan fastmer endast antyda. Mängden upptagbari vatten är ] 82 mm, som endast med + is mm 44
TABELL 2. Sammanställning av viktigare Jämför också med diagrammen g s Volymvikt torr Yi I v.mätt. Yi, m k cm/hm 68 0,2 1 104 106 253 159 576 627 79 a b c d I c-el b-d Nivå, djup i cm MlrlvoL % PorvoL % v ctllcll.. UctJ.L '<,:,.HC.i mättad mättad d'"" c, I. prov- akt. OJ." l.d. (11u.. - -.. 1. "_"' tippllr. nedlfr. V155n.gr- upp L. b. tagn. UeflCJ l 0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 I S:a mml 54,5 53,6 61,5 57,2 55,7 54,6 53,7 55,4 56,3 57,0 559,5 45,5 46,4 38,5 42,8 14,3 45,4 46,3 44,6 4;i,7 43,0 440,5 44,5 40,4 38,2 38,0 40,4 41,2 42,3 39,9 41,6 39,8 406,3 43,9 0,6 1,6 40,4 0,0 37,6 0,6 36,9 39,0 39,8 41,1 38,6 40,4 39,2 396,9 <, 1,.1 1,4 < l o,'!' 1,3 1,2 0,6 9,4 5,9 5,3 5,6 5,2 6,0 3,3 3,8 13,6 1.5,8 19,5 23,1 22,9 23,4 24,2 25,3 26,5 21 '1,8 27 24,S 182,1 8,3 18,4 20,8 24,4 25,7 28,8 28,5 32,2 229,8 35,6 28,8 19,2 16,1 12,3 9,3 7,0 167,1 2,64 2,65 2,65 2,69 2,71 2,71 2,72 2,71 2,72 2,72 1,44 1,42 1,63 1,54 1,51,48 1,46 1,50 1,53 1,55 1,84 1,90 2,10 1,96 1,98 1,92 1,95 1,93 1,93 1,99... ","1
avviker från den i föregående profil funna mängden (177 mm). I matjorden (här satt = horisonten 0-20 cm) är den för växterna upptagbara mängden valten 51,9 mm. På grund av den aktuella strukturens mindre gynnsamma utformning torde denna mängd närmast få anses något för hög. Den är därför knappast represenlativ för de tidsmässigt sett genomsnittliga förhållandena i denna matjord. Den redan tidigare anförda siffran 7,6 mm för det fria vaunet i matjorden är mycket låg. Vid en önskvbird fri vauemnängd eller häremot svarande lllflkapacitet av L ex. 10% sku.lle den upptagbara mängden sjunka till 3D,5 mm eller i genomsni Lt Hl,8 %. På \)5 cm djup ~ir endast % upptaghart (i föreg. på sauulla djup 13,0 % ), Det för vi.ixlerna ej upplaghara vattnet utgör 216 mm för hela pro filen eller i genomsnitt 21,i:i %, I föregående profil ha vi funnit 247 1111110 Detta betyder en genomsnittlig differens ay %, Uträknas differenserna lut, 1 li!,,~ decimcier fiir decimeter samt iin,nså ler oeh index oeh 2 ange den len lan differenserna ~ir också dil'el< L i profil kan ökad hall ay ler i denna L väl" met, Vid den niirmare av Yåra jordars har det visat värdefullt ah ge eh mera preciserat innehåll åt följande ord eller termer: vallenmättad, vaitenf'ylld och ljullendr(inld, Dessa ord ha an" vänts j tidigare uppsatser (se l. ex, s, 44 o, 74 1 ) och delvis oeksil hlivit anyända här. Det har emellerlid visat alt dessa ord på intet sii Il iiro sj älvförldarallde. I anslutning till den tidigare alwändningen av dessa termer och, som det synes oss, naturligl beiydelseinnehåli införa vi nedanstående definitioner av orden. 'FaUenmätfad: den större eller mindre graden av porsyslemets utfyllnad med vatten. Vi kunna alltså tala om olika starld vattenmäuade tillslånd hos en jord (mark). Olika grader av valtenmätlnad preciseras genom angivandet av de omständigheter, som varit rådande vid upp"" koms ten aven aktuell vatlenmättnad, Användes ordet eller termen utan närmare preeisering avses i allmänhet ett stadiulll av hög utfyllnad av porsystemet. Olika specifil<a mått S på mättnaden kunna konstrueras. Ett vanligt sådant iii' det i VIII, ekv, 17, införda uttrycket. där S = mättnaden procent, W a = ak tuell yattenha]t och Il = porositet, 46
l'a iienfy lid : det tillstånd hos jorden (marken), då porsystemet är helt utfyllt med vatten eller mättnaden S = 100 %. Experimentellt ),a11 detta tillstånd uppnås genom mähningsprocesser under förhindrad dränering. Vattendränkt: det tillstånd hos jorden (marken), då porsystemet är helt utfyllt med yatten och en fri vattenyta (dagvatten) uppkommit eller utbildats. Vid detta tillstånd kunna vi också säga, alt S är > 100 %. Genom dessa definitioner ha vi giyit termerna: valtenmältad, val" lenfylld och vattendränk/ en viiibegränsad innebörd. Vid användningen :ly orden höra Yl vara medvetna om deras exaida mening. Det kan emellertid vara praktiskt och \'ärdefulh ah alrl/ända termerna i sam" manhang, där de HY definitionerna fordrade villkoren ej kunna an~ så sl61l1gt. Detta hör då ya ra fullt tillåtligt. Under en grundvaliiven om, som ofta kan vara fallet, YIssa Inn och Vi kunna ocks~l tala om ett vauendränld tillstånd innan alla valten mii lomna med förbundna la Om denna profil va lider (S eec 1(0), skulle 441 mm yalten \'ar:\ magasinerat i profilen ned till l Bl dj up. Efter långvarig och ostörd drbinering skulle sanl10lild ca 100 mm avgå och ~141 mm kvarstå. En gröda, som effektivt kunde genomrota hela profilen och tvingades ntt klara sig utan nederhörd och hushålla med det ej dränerhara men växte tillgängliga vallnet, skulle kunna avlägsna ytterligare 12() mm vatten. En extrem ytupptorlming kan ur matjorden och plogsulan avlägsna ylterligare ca 15 mm (se Hg. 10 o. tab. 2 1 ). Profilens maximala före måga all magasinera nederhörd skulle sålunda bli 141 mm plus eu under längre eller kortare tid kvarhållet sueeessivt alllmera långsamt avgående dräneringsyatten,»fritt vatten», 2. Sammanfattning (IV jjrofilbeskrlvningen U.2.55. Profilen U.2.55. kan betraktas som en parallellprofil till profilen U.l.å5. Den i sammanfa lin ingen lill beskrivningen a\' denna profil givna allmänna karake leristiken gäller även om denna profil och bekräftas av det till profilen llörande undersökningsmalerialet. Vi hänvisa därför till denna sammanfattning men göra dock här ett par påpekanden. Del mörka smågryniga lagret i alyens eentrala delar iii' i denna profil ännu mera ulyeeldal. Del framstår därför såsom ett utpräglal lwrakleristilmm för dessa profiler. 47
Plogsulan är starkt framträdande i profilen. Matjordens och plogsulans struktur framstår även här såsom relativt sett mindre gynnsam. Detta ger ytterligare stöd åt de synpunkter, som vi i den föregående sammanfattningen framhöllo, och de frågetecken, som vi antydde. 3. Om llpptol'kningsförhållandena i profil U.2. 55. under vegetationsperioden 1955. Den under våren 1955 rådande för vårbruket ogynnsanllua väderleken har redan tidigare blivit omnämnd och skisserad. Att delta ledde till uppkomsten aven mindre gynnsam struktur i matjorden har också blivit påpekat. Sådden av havre blev scn och lmnde verkställas först den 21.5. ~Plastskärmell utsattes sex dagar scnare eller den 27.f). Havren var då uppkommen. Med hjälp av diagrammet figur 10 lmnna vi bilda oss en uppfatt.- om ) rniiunadslilislånd vid denna t eller den 2'7.5. Vattenhaltcn är relativt mcra bild av huru vattnet är fördelat i matjorden kunna vi dock ej få. Hiirför kräves en annal siitt efter aktuella tillstånd kan crncllertid nicimuas, au vi nu dium av de jiimförelsevis snahba Våra hittillsvarande ordell till att klar" lägga alvens betydelse och au fånga huvuddragen av de uppträdande förloppen. Matjorden har således icke ägnats någon nog så nödvän"" speciell uppmiirksamhel Se i delta sammanhang iiven vissa ay." snitt i tidigare uppsatser oeh siirskilt s. 12:;! I horisonten 10"-20 em är vattenhalten (avi. ur primiiriabell!) 3ö,4 %. Markluften uppgår här till 11,0 %, J plogsulan är vattenhalten a6,5 %. Markluften uppgår här till endast 2,0 %. Denna senare siffra är mycket låg, särskilt med tanl,e på att sådden skett sex dagar tidigare (jfr här också med rotbilden! ). Såsom tidigare angivits, torde vattenhalten i alven närmast motsvara en dl'änel'ingsjämvikt. Grundvattenytan stod doek här djupare iin 1 m. Några direkta grundvauenståndsmäiningar gjordes ej detta år, varför vi ej kunna säga, huru djupt under det uppnådda provtagningsdjupet grundvaitenytan stod. Senare mätningar (jfr med föreg.!) ha emellertid visat, att grundvatlenyian normalt redan tidigt på våren sjunker under 1 m djup. Summan av differenserna ll--w" utsträckt över hela profilen var vid denna tidpunkt 101 mm eller 48 10 " n._. w. = 101 mm L l a,l. i~l
Jämför här också vad som sagts om kurvan för fältkapacitet i samband med profilbeskrivningen! Den 13.6 var grödan både under och utanför skärmen ca 10 cm hög. Under skärmen hade plantorna dock nått en något robustare utveckling. Vid provtagningen den 27.H hade plantorna utanför skärmen vuxit ifrån plantorna under skärmen (jfr också med höstvetet I). Under skärmen voro plantorna nu allmänt mera blekt gröna och vekare. De visade m. a. o. teckcn på torkskador. Troligen förelågo (gäller hela fältet) också vissa störningar med avseende på rötternas syrcförsörjning (se längre fram!). Utanför skärmen hade tillväxten och utvecklingen befrämjats av ett par regn under dagarna 15.H och lg.6, då i nmt lal 17 mm nederbörd hade fallil. lnlrvan för aktuell vattenhalt den 27.G har volymen vatten marken under skiirmen minskat med 49 mm sedan den 27.5. 1 de tre öyersta 010 cm,! 0-20 cm och 20--30 cm iii' denna liks lor eller.il,g mm, 1.1,8 mm och 11,7 mm. Della ger Hyrunda I tillsammans ~i5 mm. Heslen till dc nivåerna. under ;W fördelar vattenhalt föl säll : Lager el. nivå Djup i cm w (l,,)oj(()j(j-öo :3,9 2,9 "O GO O,S (lo-j(i J,7 JO RO :1,2 RO\lO 1,'7 \l0-100 0,0 Dessa differenser utvisa ingen bestämd gång. Utan att ingå på någon närmare motivering ii.i' det troligt, alt en del av det på detta sätt redo visade vattnet avgått utan att passera genom de unga plantorna. H.iikna vi emellertid med all hela den funna differensen till atmosfären som vattenånga, så blir den genomsnittliga evapotranspira. tionen för perioden 27.5-2'7.G 49: 31 =c l,g mm/dygn. Sätta vi den genom~mittliga markavdunstningen så lågt som 0,3 mm/ dygn, blir således transpirationen 1,3 mm/dygn. Detta värde är jämfört med höstvetets maximiviirde 4,1 mm/dygn under förra hälften av San1l11a tid iögonfallande lågt. Siffrorna ge en intressant belysning :11: vegetationstäekets inflytande på avdunstningens storlek (obs. de i övrigt likartade förhållandena!), Den G.7 var havrens skattade medellängd 35 cm under skärmen och 40 cm utanför skärmen. Den 14.7 voro motsvarande shtror 45 cm respektive 53 cm. Beståndet var myeket glest och ojämnt utvecklat dvs. stor olikhet rådde mellan de enskilda plantornas och plantgrup pernas storlek och utvecklingsgrad. Mot bakgrunden av den vid provtagningen senare konstaterade rotbilden (se också nedan!) var detta säkerligen ett uttryek för en olikhet i rotcljup emellan de enskilda 4 GD3G25 Grundförbättl'ing 8pec. 111' 3 49
plantorna. Vissa plantor hade lyckats genombryta plogsnian och nå djupare ned i profilen förekommande upptagbart vatten medan andra fått ett mera förkrympt rotsystem. Skörden verkställdes den 19.8 oeh sex dagar senare eller den 25.8 genomförde vi grävningarna för uttagning av volymsäkra prover, snitt, fotografering, observationer av rotbild osv. Den aktnella vattenhalten vid delta datum framgår av vauenhaltskurvan. Det lmnske bör på~ pekas, att ingen mätbar förändring av vattenhalten skedde under tiden 19.8 till den 25.8. Detta bevisas av på institutionen tillgängliga men här ej publicerade data. Under tiden 27.6 till den 25.8 har 61 mm vatten bortförts från pro~ niell I matjorden har vattenhallen sänkts under sen med % i nivån ().!O emnivån 10-20 cm djup. Det är sannolikt, att minst denna sorn under.j ämfört med svagare i denna % än svarande område alven Differenserna W" lur,:3 % j nivån up är de! alduella defidtel förlopp detta djup gått djupare än 1 m. Härför tala bilden. %, att upptori<ningen ieke oekså andra skäl t. ex. rot~ Evapolranspirationen under perioden 27.G till den U.8 beräknas till () 1 : [JB ~c 1,2 mm / dygn. Transpirationen beräknas till : 5:1 = 0,9 111m. Härvid lida båda beräkningarna av del fel, som heror av att en viss mindre mängd vatten kan ha tagits från större djup än l m. Den senare beräkningen dessutom av au markavdunstningen hlivit uppskattad. Under tiden från den 27.5 till den 1\:J.8 (dat. för skörd) har denna mark avgivit 4U + 61 110 mm vauen från den övre metern. Denna siffra är säker på 2 a 4 %. Under samma tid har troligen vissa mindre förändringar skett i området 1,0-1,5 m djup. Evapotranspirationen från denna lokal under tiden 27.5 till den 19.8 hlir sålunda 110 :84= = 1,:5 mm Jdygn. Den genomsnittliga transpirationen under samma tid erhålles, om från denna siffra drages den uppskattade markavdunstllingen. Mot bakgrunden av gjorda utredningar torde denna kunna skattas till 0,2 mm/dygn, vill,el skulle ge en genomsnittlig transpiration av 1,1 mm/dygn. Ulanför skärmen tillkommer den under tiden fallna nederbörden 38,3 mm. Att försöka uppskatta, huru denna i detta 50
fall fördelar sig på direkt markavdunstning och transpiration stöter emellertid på stora osäkerhetsmoment. Av denna redogörelse för upptorkningsförloppet på provplats 2 framgår, att delta gestaltat sig annorlunda här än på provplats 1. Där hade vi en intensiv och djup upptorkning, som snabbt gick mol större djup i profilen. Här har upptorkningen ej varit så inlensiv och ej heller gått så snabht och djupt. På provplals 1 är den högsta redovisade transpirationen 4,1 mm/dygn under perioden 23.5 till den 13.6, medan den för provplats 2 icke varit högre än 1,3 mm under närmast jäm" förhara period. Det svagt utvecklade havreheståndels trans~ piration utgör således endast 3/ l0 av del väl ulveeklade vetebeståndeis. Den genomsnhtliga evapolranspiralionen från provpla1:s l under hela undersökningstiden har varit 2,8 medan motsvarande siffra för 2 till 1,:i eller 46 % av vetebes1:ån, dels. Skörden blev till endast 17. Kärnan var ulveeklacl Under skiinnen var skördcoll s ihnre " Vi finna här, av höstvete erhåilils!atsen dan nära nog lill detta'? Svarel har delvis lämna ts genom den hittills Av denna ; 11 U den slora olikheten skördeutfall leke kan bero av olikheter Del skörde" utfallet av havre synes framför allt ha berott av de ogynnsarmna be," tingelserna för havrens tillväxt omedelbart efter groningen och upp'" komsten, vilket i sin tur gjorde au torkan fiek så svåra Bik Ughelell av det ovan framställda förmodandet om de ogynn," "aunna ulvecklingshetingelserna omedelbart efter uppkomsten kan sä~ gas i viss mån få sin bekräftelse vid ett närmare studium av den uppkomna rothilden. Vi ha tidigare päpekat förekom,sten av»rottufsaf)) på gränsen mellan matjord och plogsula. Vi ha oekså vid studiet av snitten kunnat konstatera en ytterst sparsam förekomst av rötter i alven. Detta ledde till, att det för transpirationen välbehövliga vaunet i alven ej kunnat nås och effektivt utnyttjas. Mot bal,grunden av angivna fakta om rolbild och makrostruktur kunna vi föreställa oss, att denna rotfördelning i grova drag uppkol11~ mit på följande sätt. Vid sådden yar vauenhalten i matjordens centrala del och bottenlager hiig. Lufthalten var motsvarande låg och huvud~ sakligen fördelad i få större hålrum. l plogsulan låg mättnaden vid 100 %. Groning och uppkom s t lmnde dock försiggå någorlunda normall Den fortsatta tillväxten försvårades emellerlid av insättande torka och troligen syrebrist i bottenlager och plogsula. Rötterna ansamlades i de större hålrul1unen. De hade svårt att genomväva rikligt fil
förekolllmande större och täta struldurelement (aggregat). Plogsulan tycks dcssutolll i viss mån ha bildat en spärr. Lätt iakttagbara och tidigare angivna»rotiufsar» utbildades i matjordens bottenlager och eil~ dast få rötter gingo djupare och säkrade plantornas vattenförsörjning. Profil U.3.55. L Pl'olilbcskriunillg. Undersökningsmaterialet för denna profil redovisas på planscherna 4 och 5, i diagrammen på figurerna 3, 11 och 12 samt i tabell :-l. Profilen är upplagen till två meters djup. Grödan under provtagningsåret ntgj ordes av 2:a årets limotejva II med klöver inslag. Provtagningarna skedde den 1 i'dl I samband med dessa plöjdes vallen upp, bearhetades med vissa och färdigs lä lides för sådd av höstyete. ay kar[an och omedelbart nolt om iii' nr 1. en mullhal till Alven består l sina övre delar av lera nl.en lera. myt> till lera. ned l k unna vi erhålla en mera lexturens oeh glödförluslens variation lu.ed Halten ler iii' i matjorden för de 20 övre em genomsniltligt 38 %. J plogsujan här sehemaliskt innesluten i lagret 20-30 em är halten ler :ih %. LerhaHen stiger sedan snabbt och mycket yacl<ert nära lineärt med djupet till eli maximivärde av 8G % på 55 cm djup. Ett sådant mer eller mindre framträdande oeh någorlunda likbeliigei maximum i lerhalten ha vi funnit även på de två tidigare profilerna (U.t.55., =cml% f. 7=35 em; U.2.55., =50% f. 7=45 em). Från 55 em djup avtar lerhallen oekså nära lineärt med djupet oeh når på 110 cm djup värdet 1}3 %. Lerhalten håller sig sedan tämligen konstant kring ett medelvärde av 51} %. Halten mjäla är 28 % i matjorden. Den har i plogsulan värdet 2(1% och avtar sedan med djupet till minimivärdet 8 % på djupet 55 em. l\ijälahalten växer därefter med djupet till ett lokalt maximmll av 42 % på 110 em djup. I lagren 120-200 em är elen genomsnittliga halten av mj äla 3D %. I matjorden är halten mo 28 % och i plogsulan 32 %. På GI} em djup har mohalten sjnnkit till värdet 0%. Under denna nivå förekommer genomsnitt endast 2 % mo. Liksom i föregående profiler finns även här ett par proeenl sand matjorden. 52
Den okorrigerade glödförlusten är i denna profil i genomsnitt något högre än i de två föregående profilerna. Matjordens glödföl'lust är lika med g]ödförlustell i profilens U.1.55. motsvarande horisont eller 5%. I profilen förekommer endast en kalkhaltsgräns. Vid prövning med saltsyra kan nämligen ingen fräsning iakttagas förrän man når eh djup av 76 cm. Från detta djup och nedåt är sedan fräsningen mycket stark. Denna bestämning av kalkhaltsgränsen har emellertid utförts på särskilt uttagna små cylindriska provproppar och torde därför ej helt överensstämma med profilens på plansch 4, Vid de relativt ofta återkommandc borrningarna för bestämning ay yatienhallens fördelning med djupet har del n~intligen visat att den varviga lerans djupläge förhållandevis snabht ändrar vid förflyttningar ut från pl'ovplatsen. Kalkhallsgränsen sammanfaller enligt makroskopisk bemed På före~ faller emellertid den leran att nå upp än 76 cm under h~ir jämfört med j'öre~ U lan särskilda undersöl,- övre för ful~ 80 cm djup. Den torde emellertid fortsäu.h högre upp i profilen. Den horisontella snittytan från 65 cm djup antyder t. ex. en underliggande varvighet (jfr med profil U.l.ij5.!). Det är oc](så troligt, att den tidigare omniimnda av lerhallen inom horisonten ;)5--j 10 em djup antyder en förändring av sedimentatiol1smiljiin. Vi finna här en finleksförändring, som enligt S..JOIIANSSON (1916) bör kunna återfinnas vid övergången mellan varvig lera, glaciallera, oeh aney luslera (~undre grålera» enl. H. VON POST, 1893). Leret i denna profil är således ned till ca 0,7 m djup av postglaeialt ursprung och djupare ned från 0,7 m till 2,0 m (även djupare) av glacialt ursprung, Med stöd av planscherna 4 och 5 kunna vi bilda oss en uppfattning om makrostrukturen i denna profil. Diagrammet på figur 3 ger oss dessutom en bild av de uppträdande aggregatens, struklur- eller sön derfallselemenlens storleksfördelning. GellOlll ett närmare betraktande av andra aggregatraden nedifrån på plansch 17 kunna Yi erhålla en viss uppfattning Olll de uppträdande aggregatens form t. ex. kantighet och rundhet, aggregatytornas struktur t. ex. jämnhet och täthet etc. På plansch 4 återges ett fotografi av ett vertikalsniit från 0--100 cm djup samt fyra horisontalsnitt. Snittytorna motsvara djupen 14 cm, :35 em, 65 cm och 95 cm. Ohservera, att vi enligt VI skilja mellan: 53
sniftplan - del plan, i vill,et snillet anliigges e llet' utlages, och snittyta = snittets fria yla, pl'ovytan, I allmänhel liggcr snittytan 5 cm djupare iin sniltplanet. På plansch 5 återges e tt fotografi av ett vertikalsnitt från 100-200 cm djup (till vänster). Till höger å terges detalj av en sprickyta (-viigg) från 135-165 cm djup. T samband med grävningarna oc h snittens uttagande kunde röller ialttlagas i hela den övre metcrn och även djupare ned. De voro dod; i allmänhet relativt svagt synliga och kunde icke iakttagas i större miingd. På vå ra originalfotogrnfier Jwnna också endast få rötter observeras på snitten. Vid en mera fl elaljerad grnnslming av aggregatytor, maskhål, gamla r otkanaler och sprickytor kunde emellertid rolmönstringar, iildre kvnrvarande rötter och iivenså yngre levande rötter iakttagas. Detaljfotografiet pil. plansch;) exemplifierar detta. Det visar oss dessutom, alt rötterna gå djupt ned i den varviga leran, om de ha möj li gbet alt följa någon spricka eller någon annan liitlfrhlnlwmlig, öppen oeh genomluftad väg. Skillnnden m ellan denna sprid.yta och de pla nskurna snittytorna på v-snittet ( till vänster) är slående! Delnljbildens övre begrånsning molsvarar ell djup nv 135 cm och dess nedre begriinsning ett djup a v 165 cm. Om man betraktar plansch 4 så, att man försöker se hela bilden på en gång, medveten om snittens inbördes låge n och u lan au speciellt fästa IIppmårksnlllheten vid någon hestämd detalj, dvs. se den tredimensionella strul\llll", som hår avbildas i ett plan, som en rumsl ig helhet, blir bilden y tlerst inlressant och tankeväckande. :Man ser då klarare, a tt bakom den inldtngbnl'a strukturen, makl"ostl'ul\lnren, i delllul profil liksom h~k om strukturen i de föregående profiler n.a, skymtar ell genomg:lende mönster. Detta mönster har S. ANDE HssoN i olika sammanhang berörl i lidign re uppsatser uti d enna serie. Se t. ex. VII, s. 121i, och VIII, s. 51! Vi sl{o la emellertid icke här försöka att ytterligare framdraga och di siw Lera detnlj crna i detta mönster utnn nöja oss med det gjorda påpel\andet. Matjordens och plogs ulans fä rg är även hår m ycket ljus jiimfört med alvens övre delar. Della heror icke eller åtminstone ieke till stölte delen av olikheler i uttorlminge n. Av diagrammet på fig ur 12 fl'amgår alt vatlenha lterna ända ned till 3:' cm djllp Jigga under vissningsgränsen. Färgsldllnnderna me llan nwtjorden oc h alvens övre delar åm - såsom även tidigare framhåll ils -- säkert en följ d a v olikheter i struldur, icke minst mil,rostrul,tur, och före kommande huillusåmnens art och fördelning. Vi ha em ellertid ic l,e gjorl några särskild a undersökningar fö r nu finna den närmare förjdmingen lill företeelsen. 54
Strukturen i matjorden ka rakteriseras närma st som k ok ig. Den m ed hjä lp av vår sildsltala i olika storlekskla sser uppdciba ra mängden aggregat < 16 mm ger en fördelningsbild liknunde den i föregaende profil för m otsvara nde horisont erhå llna. Vi få emellertid hä r 'vara klara över, alt vi icke med var teknik erhå lla någon närmare upplysning om fö rdelningen av den ofta stora klass av aggrcga t, vil ka ha d > 16 mm. I matjorden (0-20 cm) finns av denna ldass 44 %. De e n skilda agg regaten (Jwlwrna) ha en mycl,et oregelbunden fonn m ed komplexa beg ränsade ytor. Plogsula n i denna profil är relativt klart framträdande: dels ge nom sin från över- och underliggande horison ter specifikt utbildade ma krostruktur och dels gcnom ett svagare marl,era t minimum i porositet. Av d iagra mmet på fi gur 12 och uv tabe ll 3 se vi. alt n i plogsulan har värdet 40,1 %. Dess begrä nsning både uppål 1110t m atjol'<len och framför allt ncdå t m ot alvens ccntrala dcl är oc kså j iim förclscvis oskarp. Av v-snittct på plansch 4 lwnna vi docl, lol,alisera d ess centrum till hori son ten 23-26 cm djup. Den dj upast belägna plogbollen syncs li gga vid ca 22 cm djup. I viss må n exemplifieras hiir de t i uppsats VII införda schcma t övcr ma tjordens uppdelning i ytlnger, central del och botten lager. Av planschen a tt d öma sl, ulle vi här kunna förlägga griinscrna mellan dessa lagcr på dc unge fär liga djupen 4 cm, Hi cm och 22 cm. Den i fö regaende profiler närma re beskrivna smågry ni ga horisonten å terfinnes även hä r. Den ä r maximalt utbildad i horisonte n 35-45 cm djup. Avgränsningen av denna horisont mot över- och underliggande, strukturellt på a nnat sält u tveckl ade la gc r skcr kon tinuerligt oc h kun mycket vacl, ert iakltagas på planschen. Genom a tt jiimföra h-sni llcn från 35 och öl) cm djup lian nuljl övertyga sig 0111, a U denn:1 kontinuerliga för'iindring leder till distinkla, lä ll iakttagba ra olikhe ter i de cnsidida aggregatens stod el" fonn, ytbeska ffcnhet osv. Jämfi; r här också mcd pla nsch 17! Provpropparna från nivåerna 30-40 cm... 70-80 cm dj up ha fallit sönder mycket fullständigt. Genomsnittligt li gger i dessa n ivået e ndast ca 4 % över aggregatstorle ken 16 111m (il> t6 mm ). Likheten i storleksfördelningen inom dessa nivåer framkomillcr tydligt, om vi a nge procenttalen fö r de aggregat, vil kas stodel, fa ll a inom de av olikheten 4<d<16 (mm) a ngivna griinserna. Dcssa proccntta l ä ro m ed sligflilde djup: 74%, 74 %, 79 %, 80 % och 82%. Den inbördes lildlc t i strulduren, som härigenom påvisats för dessa la ger, gäller emcllertid endast Hggregatens storleksfördelning och cj deras fonn och Ul't. T de övr e delnrna av horisontcn 30-80 cm å terfinna vi mer eller mindre mot crum b starkt omvandlade fragment mcdan på t. ex. 65 cm dj up prop- 55
parna sönderfalla i väldefinierade fragment (se planscherna 4 och 17!). Jämföra vi aggregatens storleksfördelning i horisonten 30-80 cm uti denna profil med fördelningarna i motsvarande horisonter uti föregående profiler, finna vi, att aggregaten här äro något förskjutna mot storleksklassen 8 < d < 16 111111. På ca 80 cm djup övergår strukturen till en mera grovfragmentarisl< lyp. Detta framgår tydligt av h~snittet från B5 cm djup. Snittytan kon, trasterar slarkt mol närmast högre liggande snittyta på 65 cm djup. Vi ha här kol1llnit ned i typiskt utbildad varvig lera (se också plansch fl!), Den ljusa, nästan vita snittytan i h-snittet från mi cm djup beror av alt brottytorna här följa eh sommarskikt av mycket kalkrik mjäla (se härom närmare G. Anmm"lus, lb47!). I övre vänstra hörnet av h-sniuct ha vi skurit bort soinmarskiktet och frilagt ett mörkare vinterskikl Vi kunna här också se en gammal en väl markerad utbredd av större och mindre hål. förlö"" horisontella plan. all,," så", ord," ning. Typiskt och ldart demonstrerat av diagrammet på figur i3 är, au i denna profil av olika är kon.. slant med djupet för hela den nedre metern, Då är härvid dock alt märka, alt provpropparna ej spontant fallit sönder utan utsatts för ett standardiserat slag (se VII!), Den funna storleksfördelningen är därför ej direkt jämförbar med de tidigare diskuterade fördelningarna: denna profils övre meter och de två föregående profilerna. Den omnämnda konstansen är närmast ett uttryck för den här existerande geologiska strukturen, varvigheten, och ej ett uttryck för någon egen t,.. lig markstruktur (jfr med VII, S. 152-153!). Vid torkningen utlösas spänningarna längs skiktplanen och likaså vid slaget. Vertikalsnittet på plansch 5 har uttagits så, att en större tork spricka kommit au inneslutas i snittet. Varvigheten på torksprickans väggar är oklart och på vissa ställen knappt synlig. Detta beror aven viss tillslamning, en svag vertikal erosion på och av sprickväggarna, Vid prepareringen har provtagningslådans bol.ten kommit fram mellan 147 cm och lgg cm djup. Vi kunna icke upptäcka några rötter på den exponerade sprickväggen. Hötter funnos emellertid, om än glest, även i profilens undre meter. Det på planschen reproducerade detaljfolo- 5G
grafiet aven sprickvägg (-yta) belyser emellertid, att vissa sprickytor voro relativt starkt rotbeklädda i området 135-165 cm djup. Av detalj bilden på plansch 5 se vi, huru effektivt varvigheten lwn döljas av de på olika sätt verksamma processerna i en spricka eller på en aggregatyta. För att klart kunna demonstrera sedimentets egenstruktur, varvighcien, ha vi diirf"ör planskurit vissa ytor i v-snittet. Den för glacialleran så typiska växlingen mellan ljusa och mörka yarv kommer tydligt fram. Vi kunna då också se, att de mörka varvens avgränsning uppåt (studera t. ex. varven vid 177-185 cm djupl) ~ir betydligt skarpare än deras avgränsning nedåt. Enligt geologerna (se t. ex. G. AnHHENIUs 1947 1 ) består varje årsvarv aven undre, m~iktigare ljus del, sommarskiktet, som kontinuerligt ofta med tydlig mikr()~ varvighet- öyergår i en övre, mörk del, vinterskiktet. Della är i sin tur skarpt avgränsat från sommarskiktet i näsla årsvarv osv. I tabell 3 kolumnen l finnas de experimentellt bestämda k,yärdcna införda. En mera av dessa värden ger närmast eu av fullstiindig regellöshet. Emellertid visar en närmare under atl värdena trots den stora hel,räfta den genom studiet av makrostrukturen erhållna kvalitauyu bilden ulvisar ett minimiviirde av endast sonien ao-ho cm djup uppträda inga verkligt låga vården, även om spridningen emellan de olika lagren (nivåerna) iii' mycket slor (k"ioj': : k"'ill c= 98: 1 1(0). Propparna från 100-200 cm ha varit så SyårgellOlYlm sliippliga, alt de icke gett något mäthart k~yiirde. Utan au vi behöva lägga a lltför stor vild Yid de individuella värdena, kunna vi säga, au de funna k~värdcna variera med djupet i överensstämmelse med makrostrukturens variation. Vi få emellertid härvid också ihågkomma, alt det av de grövre sprickorna bestämda k-värdet ej kommer med i våra bestämningar. Den konstaterade låga genomsläppligheten hos propparna från ] 00-200 cm djup är säkerligen delvis att tillskriva den förekommande varvigheten och au propparna uttagas vinkelrätt mot varven (aniso- --------_._-- Fig. 11. Profil U.S.55. (pp~cliagram cller diagram över kornstorlel{sfördelningen i profilen. Fig. 12. Profil U.S.55. n-diagram öycr profilen. Porvolymen utvisar ett absolut maximum i horisonten 60-70 cm djup (jfr medierhaltenl), där n=50,5% för djupet 65 cm. I elc djupare delarna av profilen är porositetcn förvånansyärt låg. På 1 flo cm djnp är n = 4 1,7 %. Vissningsgränscn är tydligt korrelerad lill halten ler och mängden upptagbart vatten är låg. I den nedre metern av profilen är denna miingd endast 109 mm, medan elen icke upptagbara mängden är 338 mm. Av vauenhaltskun'an för elen 15.8 synes, au upptorkningen gått myclcei långt under vegetationsperioden. 57
10 15 20 25 30 35 40 45 50 fr 55 is 60 65 70 75 80 85 90 95 100 10 15 20 25 30 35 40 E u 45 50 58 fr 55 is 60 65 70 75 BO 85 90 95 100 Fig. IL
5H
tropi). Observera, att det i plogsulan bestämda k-värdet på 0,02 em/ tim. innebär, att maximala infiltrationshasligheten skulle bli 2 mm/ 10 lim. vid gradienten 1= 1. utan att ingå på någon närmare motivering torde vi kunna fastslå, au det funna k-värdet är ett minimivärde. Det bör dock tagas som en tankestiillare, att detta värde uppträder i plogsulan! Likaså att k-värdena i matjorden äro av samma storleksordning. Vi ha nu fålt en förhållandevis detaljerad och klar bild av huru den i profilen U.S.55. ingående mil1eraisuhstansen kornstorjeksmässigt ~ir sammansatt i profilens olika nivåer. I anslutning härlill ha vi funnit, att denna suhstans geologiskt sett ingår i postglacial lera ned till ca 0,7 m djup men att den därunder ingår i glacial lera. Mot denna hak grund ha vi så försökt att beskriva och något analysera den nuduo struktur, som under av olika struktnrgenererande processer utbildats i dessa sediment och vilkns resultat nu finnas vacker l rika slrnklurelln differentiering. Ener denna av vad som hittills framgått om len, en närmare diskussion ay dess och VD Hen.. ordens (0-20 cm) mede bir ~il', såsom Il = 1 %. Me.. delporositeten i alven från :30-100 cm dj up är 47,8 %. Porositetssiff rorna ligga inom denna horisont en svagt parahelformad kurva med ett maximum (yertex) (\15 em djup, där n ill' %. Denna variation synes i stort återspegla den tidigare omnämnda förändringen i lerhall Medelporositeten i profilens nedre meter är 44,'7 %. Den varierar endast obetydligt kring detta värde. Mängden fritt vatten är :i den övre metern endast 8 mm och i den nedre metern få vi här ett negativt värde, som enligt tabell :i uppgår till -12,2 mm. I detta fall ha således propparna från den övre metern praktiskt taget i genomsnitt helt mältat sig (0,8 % avvikelse), och propparna från den undre metern blivit övermättade (-1,2 % avyikelse). Vi ha här att göra med ett typiskt fall av den i VIII omnämnda»pösningen». I provproppar från varvig lera blir denna ofta mycket utpräglad. När propparna ställas med sin nedre ända under vaiten, suges yatten kapillärt in i proppen. Den realiserade kapillära stighöjden blir härvid endast 8 cm, oeh mjälaskikten upptaga vattnet mycket starkt, svälla och flyta ut, då intet mottryck finnes. Från den på så sätt mät tade (öyermättade) proppen avgår sedan vattnet, endast om ett lämpligt undertryek eller sug appliceras. Detta ingår som bekant icke i vår metod, utan vattnet får efter mättnadsprocessen avrinna under infly- 60
tande av enbart sin egen tyngd, därigenom att proppen placeras så, att fri avrinning är möjlig. Ovan angivna företeelse kommer särskilt väl fram ju svagare utbildad den egentliga markstrukturen är. Från och med 55 cm djup är differenserna Il-l/) vid mä ttnad underifrån nästan entydigt negativa. På diagrammet ha dock de genomgående små negativa (undantag-l,l %) differenserna i området 55--100 cm djup ej särskilt blivit markerade. Vi ha ju också här alt räkna med vissa mer statistiskt betonade sprid~ niugar i mätvärdena. Vid ett grundvattenstånd på 1 m djup, torde vatienhaltsklll"van för dl'äneringsjäwuikl ligga något till höger om vauenhaltskurvan för den 23.1}. IVlängden fritt vatten i denna profil ned tm l m djup skulle då kunna skaltas till ca 40 mm. J\Iängden fritt ya lien i matjorden be" räknat som summan av differenserna n-w([) där w([ heleeknar den ak" luella vattenhalten den hlir 8,:'1 m.m. Della är en påfallande Iilen Jufthalt av endast % o Den vilken vid andra struk, alven kunna Yl räkna med en större ko!1slnns i slrukturhilden oeh därför oekså anse fritt vatten såsom elt mera ovan förutsiitl " ningar och siffror skulle tolalmängdell fritt valten bli ea 32 mm eller i genomsnitt ca 4 mm (4 %) för de olika nivåerna från 20 till 100 cm djup. I den såsom maximalt utvecklad, tidigare angivna IliYån :35--46 em skulle lufthalten i profilen enbart genom dränering till en melers djup kunna stiga till ca 8 % (jfr här också med föreg. profiler! ). Volymen upptagbart valten 1'",11 (se VIIII) är i den övre metern ay profilen 154 mm och i den nedre metern 10H mm. Observera, ah denna senare mängd är heräknad som summan av differenserna mellan Il och luv' Jämför också med tahell ;$! De funna volymerna äro jämförelsevis små (se också tab. 12!). I detta undersökningsmaterial uppvisar endast profilen U.lI.55. ett lägre värde. I näm.nda profils nedre meter är näm " ligen F",1I så lågt som 92 mm. I matjorden är den upptagbara mängden yalten genomsnittligt 1 H,H % o Från plogsujan avtar det sedan tämligen jämnt och når på 170 cm djup minimivärdet ~),O %. På 196 cm djup är det återigen 17,2 %. Någon korrelering av denna plötsliga stigning i differensen n-lov till övriga data synes ej föreligga. På 170 cm djup utgör det i proverna magasinerbara men för yäxterna upplagbara vaunet endast ~.100/46,3=lH,4% av den totala pol'yolymen. 61
Kurvan för vissningsgränsen avgränsar en betydande del av den yta, som ligger mellan Il och djupaxeln z, dvs. volymen ej upptagbart vatten 10 är mycket stor. Den uppgår i den övre metern till 297 mm och i den nedre metern till 338 mm eller i genomsnitt för respektive horisonter 29,7% och 33,8 %. En viss samvariation mellan vissningsgräns och lerhalt kan direkt iakttagas på diagrammet. Med hänsyn till den konstaterade makrostrukturen kan åtkomlighetsfaktorn bedömas som hög i den övre metern av profilen och jämförelsevis låg i den nedre metern. I samband med diskussionen av volymsrelationerna i profilen U.l.55. påpekade att området för de möjliga vatlenhahsväxlingarna på diagrammet framstod som relativt smalt. Delta förhållande är ännu mera i'rarnträdande här. den övre metern förhåller uppvatten 11 till ej upptagbart vatten '" som t: 2 ;1 och den nedre metern är förhållandet 1 : a år A v den ofta stora valten, sorn de förm emellerlid endast mindre del för växterna, Den större delen är bundet av och av stora kraftcl' äro de icke särskilt gynnsamma som vattenhushållande bindelse med en transpirerande gröda. En moj ord äger ur denna synpunkt betydligt gynnsammare egenskaper. Lerornas av erfarenhet be", såsom vahenutjämnande led ne" derböl'dmark,v(ix[ beror i hög grad av, au de kunna och ofta ha utveeklat en relativt djupt gående, stabil makrostruktur. Göra vi nu för denna profil liksom vi tidigare gjort för de två föregående profilerna-" en kort summering av erhållna volyms- oeh vattemnängdsdata, få vi följande översikt: Om denna profil skulle helt vattenfyllas till två meters djup, skulle en mängd motsvarande ~)06 mm nederbörd magasineras i densamma. Efter en längre ostörd dränering skulle sannolikt ea 50 mm avgå oeh 85G mm kvarstå. En gröda, som effektivt kunde genomrota hela profilen och tvingades au klara sig utan nederbörd oeh att hushålla med del :i>lmndna» men växttillgängliga vaunet, skulle kunna avlägsna ytterligare 221 mm val Len. Kvar skulle då vara 6:i5 mm. Härvid är emellertid att märka, att vi mot hal,grundcn av den beskrivna strukturbilden måste hedöma åtkomligheten (se fiireg.!) i den nedre metern ay profilen med viss försiktighet. En extrem ytupptorkning, som följd av solens direkta invcrkan, skulle ur matjorden oeh pjogsulan kunna avlägsna ytterligare ca 20 mm vatten. Profilens maximala förmåga att magasinera neder - G2
TABELL 3. Sammanställning av viktigare markfysikaliska 50. Jämför också 111Cd diagranuuen a b c. d c-el l Nivå, djup i l\itri- Porcm yol vol. o/ 0 ' mättad I mättad I lo /0 die. diff. b-c! d-f g i prov- I akt. Si torr uppifr. nedifr. I tagn. I deficit "'J_ ',; & ' t J, m l l I I k I v. mätt. cm/tim I 0-10 57.0 42,4 41,3 l 40,4 0,9 2.0 2(\4, 28,8 2,64 1,52 1,89 0,09 10-20 57,8 12,2 41,:-)! 40,7 O,G 21~O 7 15 7 2 25,5 2,t)3 1,52 1,89 O,OG 20-:30 59,9 40,1 37,8 37,4 0,,1 2,7 21~a 1 G, 1 7,8 19~6 2,67 1,60 2,08 0,02 30-40 5(),'1 43,5 42,4,10,8 1,G 2,7 2;5.:-; 15~5 24?O lg,8 2,'71 1,53 1,97 1 4()-.~0 52,1 47,6 4'7,8 4(j,5 1,3 1 30,8 15,! 30,G 1.5,9 2,73 1,43 1,87 38 50-60 50,2 49,8 52,5 50,9 1,(1 --- 1,1 35,3 I5,G 15,3 2~75 1,38 1,80 '7 60-10 49,5 50,5 52,1 ;50,7 1,4 - O~2 ;57,8 3G,7 4,0 2,7.3,3G 1,83 98, I 70-80 50,5 49,5 51,4 50,1 1,3 --0,6 37,3 12,8 :)7,3 128 2,75 1,39 1,87 7 I 80-90 I ;52,2 '17,8 48,9 48,1 0,8-0,3 35,4 12 J,/ 38,3 9,3 2,74 1,4:-) 1,90 10 90-100 I 54,2 45,8 4G,1 45,G 0.5 0,2 32,2 10,0 2,73 1,48 1,94 S:a mml ;540.8 4;59,2 4Gl,G 451,2 8,0 29G,8 1G8,5 105-115 1 50,8 43,2 44,9 44,4 0,5-1,2 33,1 1,3 38,8 2;73 1,55 2,02 0,0 125-135 ;').5,5 44,5 47,3 46,7 O,G -2,2 12,2 42,2 4,5 2,72 1,51 1,97 0,0 145-1;5;5 I "," A,,).') 7 '-j, H,G 46,3 4G,1 0,2-1,05 35,2 10~9 43,9 2,2 2,71 1,050 1,96 0,0 16;5-175 53,7 46,3 48,1 48,0 0,1 7 39,0 9,0 1,7 2,72 1,4G 1,94 0,0 185-195 I 5's,3 44,7 44,2 44,2 0,0 0,.'5 27,0 17,2 43~3 0,9 2,7.) 1,.51 1,9.5 0,0 S:a mm l O":l CH
40 börd (eller omvänt att avge) skulle då bli 241 mm plus ett under längre eller kortare tid kvarhållet dräneringsvatten,» fritt vatten». 2. Sammanfattning au profilbeskriuningen U.B.55. Den makroslruklurella differentieringen i profilen U.B.55. är mycket påtaglig och ka," raideristisk. I stort kan strukturen i de olika iakttagbara horisonterna beskrivas med ordfölj den: storlwkig--rkokig, grovfragmentarisk-~ -+kokig, smågrynig, finfragmentarisl<, grovfragmentarisk, blockig. De ingående orden torde härvid i den mån de icke tidigare definierats eller använts kunna tolkas med hjälp av föregående slrukturbeskrivni ng och planscherna. Deras strängare definition måste tillsvidare lämnas öppen. Det struklurella sehema, SOln vi påvisat och beskrivit i föregående profiler, är även här fullt synligt med skärpt relief och berikat med ytterligare deta Jj er. Denna profil avviker från U.l.55. oe11 U.2.fi;S. framför allt a U den leran här (0,7 m upl). Den w il Om profilen U.iI.56. I.Indel' ljegez'u lionsperioden 195LL Såsom tidigare utgjordes grödan på denna jll'oypla ts under vegetationsperioden ] ~)55 aven 2:21 års timotej vaj l med ldöverinslag. Plastskiirm(~n ulsattes dcn 20 maj. Vallheståndet var då ca 10 cm högt. Av vattenhahskurvan för den 2:5.5 på diagrammet figur 12 se vi, att valtenhalten i matjorden och alvens djupare del vid denna lidpunkt val' hög. På 40 em djup är emellertid mer än hälften av det upptagbara vattnet redan utnyttjat eller avlägsnat. Differenserna nww-w a, i med i = w = 28.5 äro för nivån 20-:30 cm '7,5 luln, för nivån :50 em 10,8 mm, för nivån 40-50 cm B,l mm och för nivån 50-GO cm 2,2 mm (obs. summan 2B,1 mm!). Motsvarande differenser W(L-W" äro 11,8 mm, 7,B mm, 7,7 mm och 12,:3 mm. Vallen börjar tidigt transpirera och tillväxa. Det är därför säkert, att en del av den under maj månad fallna rikliga nederbörden från marken återgått till atmosfären i form av transpirerad vattenånga. Den mängd, som dessutom tagits från markens mera varaktiga, mot dränering skyddade förråd, måste yara liten «80 mm, se föreg,!). Dcn 1:5 juni hade vallbeståndet under skiirmen nått en höjd av ca 40 cm och utanför skärmen en höjd ay ca 85 em (obs. temperaiureffekten!). Den 27 juni voro motsvarande tal 75 respektive '70 (cm),
Vallen skördades den 1 juli. Någon andra skörd kunde aldrig tagas (se nedan!). Under tiden 23.5 till den 13.6 skedde en jämförelsevis kraftig upptorkning. Enligt kurvan för aktuell vattenhalt den 13.6 har 67 mm avlägsnats. Beräkna vi med hjälp av här ej publicerat primärmaterial (jfr med diagrammet!) differenserna nivå för nivå erhålla vi följande översikt: Djup i cm Ul a,1--w a,2(mm) 0-10 10-20 20-30 30-/lO 40-,jO 50--60 60-70 70-80 80-90 90-100 17,9 14,1 9,6 4,1 3,2 4,1 1,9 3,9 4,2 3,6 I denna översikt betecknar lila, 1 den aktuella vattenhalten den 23.5 och W a,2 motsvarande den 13.G. Av den upptagna mängden hänför 42 mm till horisonten O--BO cm djup och 25 mm till horisonten :30- '70 cm djup. Påfallande är här den starka upptorkningen i matjorden och den mindre men relativt i olika nivåer likslora upptorkningen i alven. avtagande aktivhet. Det är möj den m_ed lil;slora samma sätt kan ses som ett för aktivltelen hos ett mindre antal mera rötter. Dessa senare till buvudsaklig del bestående av klöverröttcl under tiden 2il.ö till den 1 ;Ui blir 67: 21 = 3,2 mm/dygn. Sätta vi den genomsnittliga markavdunstningell = 0,3 mm/dygn, blir den genomsnittliga transpirationen under mot~ svarande tid 2,9 mm Värdet mm/dygn bör jämföras med de tidigare funna värdena: 4,1 Inm/dygn för höstvelet och mm/dygn för havren. Återväxtcn på vallen under juli och augusti blev dålig och tillvara," togs genom betning. Man kunde härvid konstatera att klöverplantorna höllo sig gröna medan timotejen lycktes lida hårt av torkan. Vi an-, såga detta bero av klöverns djnpare rotsystem (se också dct föreg.!). Klöverplanlorna kunde härigenom utnyttja djupare i profilen förefintligt, upptagbart vatten. Klöverns återväxt var dock Uimligen svag. Vi skola dock icke här ingå på en närmare diskussion av de sannolika orsakerna till denna nedsättning i tillväxten. När vallen plöjdes upp i samband med provtagningarna den 15.8 funnos fortfarande vissa vo1y-' mer upptagbart vatten kvar i profilens djupare delar. Under tiden 13.6 till 15.8 bortgick från den övre metern av profilen 70 mm vatten. Hedovisningen av vattenhaltens fördelning är här utsträckt till två meters djup. Vi finna av denna kurva och av tabell 3, att det aktuella deficitet beräknat som summan av differenserna Il-W a, j, där i = 15.8 är 18 mm. Hur mycket av denna volym, som avgått före 5 _. 3Da5~5 Grulldförbättrillg Spec. nr 3 65
periodens början, alltså före den 13.6, framgår ej av diagrammet. Det rör sig ju under alla förhållanden om jämförelsevis små volymer (ca 9 mm, om totalvolymen halyeras!). Upptorkningen av matjorden och plogsulan har även här gått relativt långt undcr yissningsgränsen. Den är dessutom entydig ned till 40 cm djup. Summan ay differenserna Wv-Wa.i med i= 15.8 är 19.4 mm. Från 40 cm djup och ned till ca 80 cm djup har upptorlmingen gått ned mot vissningsgränsen. Den al< luella yauenhaltskurvhn sammanm faller mycket väl med lmcyan för vissningsgränsen.från ca 80 cm djup växa differenserna wa, i~-llj.v (i =c med djupet, och del upp" tagbara vattnet är allt svagare ulnyttjat. Under beaktande av vad som ovan anförts kunna vi beräkna evapom lranspirationen under tiden 13.G till ]fl.8 från denna plats till 88; G:i =. Vi ha förut heräknat summan av differenserna mellan och aktuell vattenhalt den 15.8 ned till 40 cm och funnit mm. Ont vi anse, heräknas den till HR :G:l 1,1 ti som direld [ionen nnder 2:U:) till den HUl c Ilcr under cn tid av 84 har W7+ 70 l R Hi;} mm. vatten. Detln ger en av i mcckital j öl') ; R4 == 1,8. ]\Jo[sva nmde 1 var 1,3 mm/dygn. Den genomsnittliga transpirationen lll1der samma tid kan sällas 0,2-0,3 mm / dygn lägre. Oyan genomförda beräkningar gäll,) närmast förhållandena under skärmen. Liknande heräkningar över förhållandena u [anför skärmen genomföras lått, då såsom tidigare angivits endast några få mindre regn fallit under hela perioden. Enligt uppgifter från Ultuna egendoll1sförvaltning gav vallen en skörd av 5 600 kg hö /har. SåSOIrl tidigare blivit anfört tillvaratogs den sparsamma återväxten som bete. Profil tja.ss, 1. Pro(ilbeskrivning. Undersökningsmaterialet för denna profil rem dovisas på planscherna (j och 7, i diagrammen på figurerna 3, 13 och 1,1 samt i tabell 4. Profilen är upptagen Hll 2 m djup. Grödan utgjor. des hill' a" raps. Provtagningarna genomfördes den 18.8-20.8. Pl'<lYplaisens belägenhet framgår av kartan på figur 1. Den ligger norr om den s. le Lervägen och ungefär mitt mellan StockholmsYägen och gamla spål"vägslinjen. Skiftesbeteckningen är nr 5. :Matjorden utgöres här ily en mullhaltig styv lera medan alven ge- 66
nomgående utgöres aven mycket styv lera (jfr här också med G. TOHSTE;'\SSO;'\ och S. EHIKSSO;,\ 1941!). ]'vled hjälp av diagrammet på figur 13 kunna vi bilda oss en noggrannare uppfattning om huru mincralsubstansens kornstorleks fördelning och glödförlustell variera med djupet i profilen. Diagrammet ger en slående och åskådlig framställning av lerets nästan yåjdsanuna dominans i denna profil. Halten ler är i matjorden 43 %. Den växer därefter snabbt med djupet och når på 45 cm djup ett maximiväl'de av 84 %.,Jämför här med föregående profil! Från 55 cm dj up är sedan lerhalten tämligcn konstant med del vägda medeltalet 6'7 %. Halten mjäla är i matjorden 20 %. På 5i} cm djup har den i samband mcd maximiv1irdci i halten ler sjunkit till Il %. Från [)b cm djup håller mjälahalten därefter jämförelsevis konstant med ett viigt me deltal på 2G% och yarialiollsamplituden H%. I alven beslår mjälafraktionen huvudsakligen m' finmjäla, l\j:ohallen i matjorden (O~20 alven förekommer endast få mo, fl n UHL den. är G %. finnes % sand. Från och rned 4;) cm up är sanden helt hoda. GliidförJustcn öyerenssliimmer IHCd både med avseende på slorlek och variation med djupet. Dcn lämnas därför här u [an närmare koll1lnenlarer. I profilen förekommer endast en kall<haltsgriins. Den ligger ()'7 cm djup, Densamma är förbunden mcd upptr~idandet av lera. Gräll" sen mellan de yngre, högre belägna postglaciala lerorna och den djupare liggande äldre glaciala leran är emellertid här mycket oskarp. Varyen ligga snett oeh oregelbundct och en viss omblandning av lem rorna synes ha skett, varvid en troligen tidigare skarpare gräns blivit utsuddad och oklar. Det förefaller som om vissa glidningar oeh för" skjutningar förekollunit i sedimentet. Vi befinna oss oekså här jämförelscvis nära åsen och från denna 11 tsvämmade mo- och sandavlagringar. För den närmare geologiska orienteringen hänvisa vi emellertid läsaren till S. JOHANSSONS (lh1g) redan flera gånger omnämnda arbele. Se t. ex. hans profillinje l! Jämför även längre fram! Dcn av S. J OHANSSO;,\ i ovan angivna arbete omnämnda mycket styva och sega leran» lill färgcn blågrå eller blåsvart» återfinna vi i denna profil inom horisonten 30~50 cm djup. Vi finna ocl\så en tämligen god övercnsstämmelse mellan de av oss funna procenttalen för ler och ele av honom angivna på sidan 47. På vårt färgfotografi kunna vi också konstatera, att färgen inom horisonten 80~[)O cm närmast är lilza 6'7
med den av S. JOHANSSON anförda. Denna blågrå--blåsvarta eller blågröna färg är emellertid mycl<et oskarpt avgränsad från den först på ca 80 cm djup klart varviga rödbruna glacialleran. Detta beror bland annat på en svag vertikal erosion eller nedtransport av högre upp belägen substans och utfällning på djupare ned belägna aggregat- och sprickytor. Då dessutom mycket mörka vinterskikt och ävenså mycket ljusa sommarskikt ingå i glacialleran är det lätt att förstå alt snittytorna här böra utvisa synnerligen komplexa färgmönster. Vi ha tidigare påpekat, att färgerna i marken starkt bero av den aktuella vattenhalten. När snitten och proverna togos ut, var den aktuella vattenhalten mycket låg i denna profil (se fig. 14!). De angivna färgerna kunna därför sägas ha legat maximalt separerade. Vid en högre vattenhalt blir L ex. skillnaden mellan ljusheten i glaciallerans olika varv mycket mindre, Mot bakgrunden av den disjmssiol1en kunna vi alltså a [I leret i denna ned till ca G6 cm iii' av sprung och au del inom horisonten ao-go cm djup synes utbildad Under ca 70 up är leret av lera, Inom horisonten GO-70 cm torde htn'lh]'" likaså vara ursprung, Vi ha emellertid ej "C.HaHa oss vid en IlIera oss med denna schematiska fastlägg ning av lerets kvarlärgeologiska klassifikation, Med hjälp av planscherna 6 och '7 skola vi nu försöka bilda oss en HpjlfaLlnillg om maju'ostrukturells utformning i denna profil Diagrammet på figur 3 ger oss dessutom möjlighet att inom ramen för de uttagna provpropparnas storlek erhålla en viss uppfattning om de existerande strukturelementens eller-- med en något större precisering -- aggregatens storleksfördelning. En mera allmänt orienlerande blick på planscherna ger oss omedelbart ett intryck av, att denna profil låter inordna sig i sanllna schema, som det vi tidigare funnit i grova drag gälla för de tre föregående profilerna. Vi uppfatta omedelbart den ljusa kokiga matjorden, plogsulan, den mörkare smågryniga centrala delen av alven, övergången mot större och mera fragmentartade aggregat osv. Emellertid slår oss också vissa avvikelser. En mera påfallande sådan är den egenartat liksom»oroliga» strukturen i profilens nedre meter. På plansch G återges ett fotografi av ett vertikalsnitt från 0-100 cm djup jämte fyra horisontalsnitt. Horisontalsnitten visa oss markens utseende på djupen 16 cm, 38 cm, 65 cm och 9b cm. Plansch '7 visar oss profilens (vertikalsniuets) utseende från 100-200 cm djup. Jämfört med de två närmast föregående profilerna är rikedomen på 68
lätt iakttagbara rötter här iögonfallande. På verlikalsnittet från 0-100 cm djup äro rötterna särskilt lätta att observera. Vi se där i matjorden den kraftiga på ca 18 cm djup avslitna pålroten till en rapsplanta. Även ett par mindre sådana rötter kunna iakttagas i maljorden. VertikalsniUels olika delytor äro sedan mcr eller mindre rikligt belagda med röttcr av olika ordning. De äro starkt utsträckta i vertikal riktning (positivt geotropa). Kortare horisontella rötter, förgreningar, kunna emellertid även iakttagas. På samtliga horisonlalsnitt äro rötter synliga. På våra originalfoto gl'afier kan man lätt iakttaga en mängd fina rottrådar på h-snitlet från 16 cm djup. De äro anhopade till dc öppna sprickorna mellan dc större strukturelcmenlen, kokorna. nötterna synas vara slirsldlt rik ligt förekommande och förgrenade i snittet från 1j8 cm djup (jfr här med diagrammet på fig. i3!). Vertilmlsnittet från 100200 cm Ilj up är påfajiande rötter. På den till In djup provgropens kunde dock konstatera förekomsten av rötter ävcn inom denna horisont av pro, filen. Vi få emellertid dikna med alt i'o[freln'ensen ofta snahbt avtar vid djup under en meter (jfr också med profilerna U,t.il;). oe11 U,S.åå ), äro relativt och vid dessa rolfrekvcnser kan det lätt alt blir närn fri från ohserverbara Matjorden liksom plogsulan iiro starid upptorkade. Gränsen mellan sista plöjningsdjupet och pjogsulan kan med ledning av plansch () be" dömas ligga på 17 cm djup. Il s nitt e t från Hl CHi djup visar oss alltså, huru de större slrukturelementell i matjorden äro avgränsade från plogsulan, SLrukturen kan här närmast karakteriseras som slor kokig-+grovfragmentarisk. Varvid det försla ordet närmast syftar på utseendet i v -snittet och del senarc på utseendet i h snittet. Plogsulan är ej särskilt skarpt skild från iiver- och underliggande lager. Den synes vara maximalt uthildad i horisonten 20-25 cm djup, Lägsta porositeten 4a,0 % återfinnes redan på djupet 15 cm (nivån 10-20 cm djup). Här föreligger också ett maximum av sönderfallselement eller aggregat med d>lg mm (se fig. 31). Den smågryniga horisontell är väl ulbildad även i denna profil. Inom horisonlen 40-70 cm djup ha provpropparna efter torkningen fullständigt fallit sönder i element < 16 mm. Det kanske här bör in~ sl<jutas, att samtliga provproppar ifrån profilen ha fallit sönder SpOIl"' tant och att slagapparalen därför ej kommit till användning (jfr med föreg.!). 65 %, 63 % och 69 % av aggregaten från ovan angivna horisont ligga inom dc av olikheten 4<d<16 (mm) angivna gränserna. Inom horisontens 30-80 cm olika lager (30-40... 70-80 cm) ligga 75 %, 69
83%,82%,85% och 82% av aggregaten emellan av olikheten 2<d<16 angivna gränser. Med avseende på den närmare karakteristiken av de enskilda aggregaten från dessa lager gäller i huvudsak, vad som tidigare blivit anfört vid diskussionen av de föregående profilernas molsyarandc horisonter eller lager. I denna profil ökar de större aggregatens procentuella andel ay hela aggregatmassan jämförelsevis långsamt med djupet. Det normala tjäldjupet markeras ej av au de mindre aggregatens andel mera snabbt av tar inom en begränsad horisont, såsom vi delvis kunnat l<ol1statera vara förhållandet i de två första profilerna. Ej heller återfinna vi i profilens nedre meter den konstans l aggregatfördelningen, som vi funnit ut" märka den närmast föregående profilens djupare del Till detta senare sakförhållande bör dock anmärkas, att behandlingen av provpropparna såsom, ovan påpekats ej vari t lika. Den olika behandlingen minskar elnellerlid ieke ulan fastmer ökar ay den experimentella he~ som därmed vunnits med an;eende olikhet. Vi ha au ett ulm1irluwde är, alt struldnrbildcn företer Yiss\>oroi>, en Yiss oklarhet. Hi.inned mena då bl. a., att de olika horisonternas struktur icke bara i vhrandra ulan llj<som in i varandra. Den för de olika horisonterna kantklerisliska strujdurell blir liksom renodlad. De från olika djup i en och samma profil upplagna 1l,.. snillen utvisa icke vid inbördes jämförelse så stora och distinkta sidlinader..jämför i delta avseende h snitten från profilen U.8.r;5. plansch 4 med h~snitten frejd profilen VA.!;;), () I Den påtalade oklarheten i struldurbilden kommer också tydligt till synes, om vi jämföra planscherna 5 och 7. I bägge de avbildade pro~ filerna lnmna vi lätt konstatera förekomsten av varvig lera. I profilen VA.55. på plansch 7 tycks emellertid varven ha varit utsatta för rörelser oeh inbördes lägesförskjutningar, som knappast enbart kunna hänföras till inflytandet från de normala strukturbildande processerna i marken. Vi måste här också rälma med mera rent geologiskt betonade glidningar och förskjutningar emellan sedimentets olika va]"\' och yarykomplex. Den härvid skapade primära strukturen har sedan utsatts för djupa och intcnsiva upptorkning ar (se även Hg. 14!). De sedan sommaren 1955 allt j äml pågående och förut omnämnda studierna av valtenhushållningen ha visat, au denna profil som regel torkar upp djupt. Vi ha icke företagit några kontrollborrningar, men det är troligt, ah åsens sand- och grusavlagringar här ej ligga så djupt och att profilen härigenom blir mycket väldränerad. Den kringliggande topografiens ulformning stöder denna synpunkt. Med hänsyn till de enskilda slrukturelementens form och storlel, 70
kunna vi närmast beteekna strukturen i profilens nedre meter som stol'kokig med övergångar mot gl'ovfragmental'isk. Uppträdandet av kokiga strnkturelement på detta djnp är intressant och ställer profilen i en speciell dager. Den kokiga strukturen måste eljest anses såsom en mera utpräglad strukturform i matjorden och överhuvud i bearbetade och kraftigt störda horisonter (jfr med det föreg.!). Vi ha alltså funnit, att den makroslrukturella differentieringen är hög även i denna profil. Mot bakgrunden härav kunna vi då också sluta oss till, att genomsläppligheten för luft och vatten bör vara stor. De i tabell 4 angivna siffrorna för k-värdet i de olika lagren motsiiga icke heller denna slutsats. Bortsett från de tyå djupast belägna nivåerna, där k = cm/tim., så återfinna vi det lägsta k-värdet i nivån 10-- 20 cm djup, där k= 2 cm/om. (jfr med n-värdet och aggregatfördel, ning!). Värdena utvisa i övrigt stor spridning. De föregående diskussionerna och utredningarna ha alla au ge oss en konkret bild av profilens UJ1.66. materiella dess Lcx lurella sammansättning och dess struktur. De orda och vattenhaltsrelationerna skola ses n:wl- bak" av denna bi ld. Om så icke sker, kunna liitt grova mi881011<"" och olillåtna göras. A \" tabell 4, att porositetsskillnaden mellan båda lager är stor eller % och att medelvärdet är porositeten i alven från 20 cm till 80 cm djup iii' 47,9%, Ett porositets," maximum uppträder på 45 cm djup, där Il = 50,5 %. JämfÖr med 1erhalten! Medelporositeten i den nedre metern är 50,5 % eller 5,8 % högre iin i foregående profils motsvarande horisont. Mängden fritt vatten (jfr även med föreg. diskussioner!) är 26 mm i den övre metern och 10 mm (13,4 mm, se tab. 4!) i den nedre metern. I matjordens övre 10 cm är mängden fritt vatten 7,6 mm. Vi kunna oekså säga, att lufthalten enligt dessa bestämningar blir 7,6 %, så fort grundvauenytan sjunkit 10 cm under markylan. Jälnför här även med de i VIn på sidan 11 införda definitionerna samt med de i samma skrift på olika ställen förekommande diskussionerna! Vid ett grundvattenstånd på 1 111 djup torde det»dränerbara vatt- Fig. :18. Profil U.4-.55. <pp-diagram eller diagram över kornstorleksfördelningen i profilen. Fiy. H. Profil U.4.55. n-diagram över profilen. Porvolymen i matjordcn,il' liten eller i genomsnitt endast 45,3 % ned till 20 cm djup. Området för det upptaghara vattnet är påfallande smalt och utgör i genomsnitt cndast 9,2 % för den nedre metern (tot. 92 mm). Motsvarande mängd ej upptaghart vatten utgör icke mindre iin 40,3% eller totalt,103 mm. Hapsell (se planschtexten!) har torkat ut profilen mycket djupt och intensivt. Jämför vattenhaltskul'yan för den 18.8 med kul'yall föl' yissningsgrällscn! 71
, " ~ " ~ " ~ " " " > " ~ " " ~ " VI'bp'O~.~1 72 Flg. 13.
,,,.\~~ 12 H " ' ~ ", ~ " \,, ", '-t ' t 1.. 0.;:,~ ", f J upp",b. v. tte~,!l96mm u... ro U,,,.j,,;;, : I ~.. ~ tri fi!1i.. -.,.. i j'2 11\' "..,, m " i " l ', c-,,.. T :!',. " ;,.., is ' ' ~'...., ro L.. ".. -+ ',,.... m... tl. 1 ' 1, I II!_ t,i.,
nel» kunna uppskattas till ca 50 mm och uaftenlwllslwl'uan {Öl' dl'änel'ingsjämuikt jämförelsevis nära sammanfalla med den aktuella vat- tenhaltskurvan för den 23.5. l alvens centrala delar uppkommer då en lufthalt på 8 a 10 %. Volymen för växterna upptagbart vatten,,! vilken på diagrammet motsvaras av den ej skuggade ytan mellan kurvorna för IV", och IV,,, uppgår i den övre metern lill 150 mm och i den nedre metern till den mycl<et ringa volymen 92 mm. Enligt tabell 12 är detta det lägsta värde, som förekommer i någon av de undersökta profilerna. Mängdcn upptagbart vatten avtar tämligen jämnt med djupet ned Ull en meter. På 9ö cm djup är ID,. = 37,4 % och " uppgår endast till mm per dm av profilen. Från en meters djup och nedåt äro variationerna kring medelvärdet 9,2 nun per dm av profilen ganska små. Ett absolut minimum föreligger på 130 cm djup, där /I per dm är mm, Detta är samtidigt det för samtliga profiler Higsta v~irdel Vi ha ovan kunnat konstatera, alt miingden upptagbart vatten är förhållandevis liten i demul profil Detta gäller både om dess övre och dess nedre meter" för hela denna endast %, Addera till 12,1 % det vaih:n % erhålla vi l inom vilken övel'hu, t vattenhaltsväxlingar under naturliga betingelser kunna före.. komma, utgör alltså 13,9: 48,9 =c %. Denna ur synpunkten av mar.. kens odling och funktion så viktiga volym omfattar således i nmt tal endas [1/,j av hela pol'volymen l Dcn jämförelsevis ringa mängden upptagbart vatten leder omvänt lill en mycket stor ej upptagbar mängd vauen. Volymen ej upplagbart vatten F"", (se VUI!) är i den övre metern 2UG mm och i den nedre metern 40:3 mm, Uttryckt på annat sätt betyder detta också, att medelvärdet för vissningsgränsen i den övre metern är 29,(j % och i den nedre 40,:1 %. Detta senare värde är mycket högt. På 130 cm djup (jfr ovan!) är förhållandet Vv,u:Y",w=7,5:41,0=18,3:100 dvs. volymen ej upptagbart vatten är i runt tal sex gånger större än volymen upptag.. bart vatten. KUfyan för vissningsgränsen ulvisar även här en viss samvariation med lwl'\'an för lerhalt. Emellertid förekomma också stora ayvikelser ifrån denna allmänna regel. Ett par mera iögonfallande och intressanta sådana avvikelser kunna nämnas. Vi observera [ör det första, all vissningsgränsen växer med djupet ned till ca 155 cm, utan att en motsvarande ökning av lerhalten kan konstateras (se fig. 13!), och föl' det andra se vi, att det på 55 cm djup väl markerade maximet i lerhalt icke kommer fram i något särskilt markerat maximmil i llj u ' 74
TABELL 4. Sammanställning av viktigare markfysikaliska data från profilen A.55. Jämför också med diagrammen på figurerna 3, 13 och 0-10 52.5 47,5 'I 44,2 39,9 I 4,3 I,G l 18,9 21,0 28,5 2,65 1,39 1,79 34 10-20 57,0 43,0 40,7 38,9 i 1,8 4.,1 I 21,3 18,2 20,7 2,65 1,51 2,01 2 20-30 55,2 44,8 'I 43,1 42,1 I 1,0 2,7 i 24,3 17.8 23,1 19,0 2,70 1,49 1,92 29 30-40 50,~!9,~,!9,9 47,~, 2,~ ~,2 I ~1,~ ;5,~ 31,7 :~,? 2,:~ 1,3\) 1,94 10 40-50 49,D DO,::>,,)1',3 49,::> I 1,8 1,0 I 30,1 L8,8 32,4 U',1 2,/D 1,36 1,91 9 50-60 51,1 48,9 I 47,6 46,1 1,5 2,8 i 33,0 13,1 32,n 13,2 2,7.1 1,40 1,92 5 60-70 52,2 47,8 46,7 45,5 1,2 2,3 l' 32,1 13,4 31,8 13,7 2,74 1,43 1,86 160 70-80 54,2 45,8 46,0 44,4 I 1,6 1,4 I 33,4 11,0 34,0 10,4 2',75 1,49 1,95 G4 80-90 53,1 46,9 47,0 46,3 0,9 0.6 3:1,4 12,9 :)5,0 11,3 2,75 1,46 1,96 14 90-100,52,7 47,3 47,2 45,9. 1,3 1,4 37,4 8,,5 37,7 8,2 2,75 1,45 1,96 212 a b I c d c-d e d-c d-f g h N" c i (lj'~;pai Mtrl- por-!i ' VaUenhalt eller mängd i volymprocent, Volymvikt. I k ~ ~. ~. I l' % % mät.tad I mät~ad I difl difl I. vid Y. prov- ak.t.. 8 torr I Y. mätt. cm/tml upplir. nedl1r. I I vlssn.gr. lagn. dellclt y f I' y, m!! w J,, S:a mm I 528,0-172,0 463,9 445,9 18,0 26,1 29G,2 119,7 28il,2 157,7 105-115 51,1 41',9 46,9 45,9 1,0 :3,0 :36,t 9,5 36,9 9,0 2,74 1,40 1,93 5 125-135 48,7 51,3 49,4 48,5 0,9 2,8 7,5 42,1 Ci,4 2,75 1,34 1,89 3G 115-155 47,6 52,4 51,8 51,5 0,:1 0,9 41,8 7 46,(0 4,9 2,75 1,31 1,87 332 165-175 49,8 50,2 51,3 51,3 0,0-1,1 9,9 47,2 4,1 2,75 1,37 1,91 0,5 185-195 50,5 49,5 50,1 50,4-0,3.. 0,9 40,S 9,6 47,8 2,G 2,73 1,38 1,92 0,5 S,,-.8.. mn1 I 4"";'. ::;0,4 oj, ~()4 (' ),i9... Q d, O,iC)-.--, ;), 2 38.c 04 ~,,102... ~L R 92,1 'L' Je f, -.l:"±.l, /'1 2 ;) "4,'- fl -.] "'"
Vi sk ola icke h iir närll1are försöka utreda de sann olika orsakerna till dessa vi ktiga rorcteelser, då det skulle fö ra oss för långt in i en deta lj analys (l/) begreppet vissningsgriins. Förutom dcl "cdan n ii mnda, 'ilja vi emcllcrtid här endast y tlerligare anföra, all, 'issningsgrällsen v is sedigen i hög grad beslammes av tcxturen - med procenten ler SOIll dominerande variabel - men all den också synes påverkas av hela slrukt urlw mplexct bådc i mikro och maltrosltula. Se här också kommande arbeten av P. \VII{LERT samt hans i manuskript f6religgande avhandling: Studier över vissningsgränsen (1957 ). I överensstiimmelsc med den för vår beskrivning och an a lys av profilerna gällande dispositionen göra vi n u följande korta summering av dc funna Jlo lentiella möjligheter na i prorilen U.4.5:'j.: Om d enna profil glo/lie helt fy llas med valten, simile 977 111111 vallen maga sineras i profilen. Av dcnna mycket stora män ~d skulle sannolild ca 75 mm avgå vid en långvarigare och djup dränering och 902 mm )tvarstii. E n gröda, som effcldivl IUlI1de gen onhota hela profilen oeh Ivingades att klara sig utan nederbö rd och hushålla med d et ej drii ncl'hara men växltillgäng liga vattne t, skulle )tunna avlägsna ytterligare 203 111m va tten. Kvar skulle då vara 6!)!) mm. En extrem y tupplorlming. SOlll följd :W sole ns dirckta inver kan, sl,;ull e ur maljonlen och plogsula n k unna avlägsna ylterligare ea 15 Illm vallen. Profilens maxim ala mrmåga alt m agasinera nederbörd (eller om vän t alt l\\'ge) skulle d å h11 218 mm plus ett under liin gre ell er kodnre tid I,vllrhållct driineringsvallen,»fritt vallen». 2. SammanraIlning IW prorilbesj.:rivningen U.!'.5å. Profilen U.4.5fi. fullstiindigar och avslutar i viss mån den serie av re na lerj ordsproriler, som vi tagit II I på UIIII IlIl och som ingå i de tio här publicerade p rofilemn. Till d essa rcna lcrjordsprofiler bör docl, iiven den Iiingrc fram behandlade profilen U.7.55. räknas. De kännetecknas alla aven mycket hög halt av ler. På större eller m ind re dj u p å te rfin l1(,s d essutom a ljlid den kall, rika. varviga glaciallel'an (Yoldialera). Over denna ligga Iller eller mindre miildiga la ge r a\' postglaciala [eror (Aneylus- och LilorinaterOI'). Dessa ku nna dock också he lt saknas (se p ro fil U.7.55.!). Dc utmiirlws alla av en synnerlige n die omfattand e och djup makl'qstrukturell differentiering. Drii neringe n och genomluftninge n iii' mycket god. Rotdjupet är si ort. Matjord och plogsilla synas i allmiinhet hilda de utpräglat kritislm horisonterna. P rorilen U.II.lj,'). infoga r sig,,;'il i dennfl mera ge m' rella Iw ralderistilc Dcn ulgö r eme lle rtid i vissa avseenden en ex lrem och bildar den övre gränsen för miingden ej upptagbfl rl "titten och omvänt d en nedre griinsen för lipplagha d vallen, 0 111 profilerna på liimpligl siilt ordnas i 76
serie. Den företer en egendomlig kokig struktur och synes \'ura extremt väl dränerad. sina dj upme delar J. Om upptorjmingsförhållolldeno i profilen VA.55. under vegeta Ji ollsperiorlell 1955. Grödan på denna provplats utgjordes såsom redan tidigare a ngivits av raps. Hapsen hade övervintrat viii och beståndet var e:l 8 cm högt, då plastsl{ärmen utsalles den 20 maj. Den 23.5 genomfördes en provtagning till en meters djup. Beräkna vi dirrerenserna n - lv m vid denna tidpunkt, erhålla vi fö ljande översil,l: Dlu l' I cm n-wa(mm) 0-10 10--20 :.~O 30-<10 40--50 50-60 60-70 70-80 80-00 90-100 18,2 7,4 9,6 8,S 4,8 0,2 3,5 1,4 4,0 2,5 Summan av dessa diffel'enser ii I' GO,4 mm. Det är troligt, alt större delen liv della deficit s kulle lumna utbildas som en rell driinedngscrfel<l (jfr llleu profilbesl{l i vningcn!). Den växande rapsgrödan torde el1le l!cdid ha bidragit till, att denna dirfercns utbildats snabbare. En del av vauenhallsminskningen i matjordens övre del har dessutom med säke rhet upplwmmit som en följd uv dcn direkta avdunstninge n från mar!<ell, marka vdullstninscn. Fn\n horisontell 0-40 cm har 44.0 mm vatten avgått och fråll horisonten 40-100 c m hal' endast 16,4 mm avgått. Dell genomsnittliga d ifferensen n - /lj a är här endast 2,7 %. Lufthalten ar så ledes motsvarande låg. Den 13.6 utförde vi en ny provtagning för bestämning av vattenhalten. Upptorkningen h ade då y tterligare fortskridit, och en valtel1ll1iin gd m otsvarande 56 mm avliigsnats Ut" profilen. Vi l\unna jälllföm delta med den miingd på 86 111111, som under SUllllua lid avgått frå n vmfile n V.l.55. Det är påfallande, h uru in ten siv upptorkningen,'uril ned till 3ä cm djup, huru snabbt den seda n minsktlr i området 35-55 cm djup sam t h u ru relati,'t obetydlig och Jik stor den varit inom omr.det 55-100 cm djup. Vi kunna uppfatta della som en avspeg Jin ~ liv rnpsrötternas aldivitetsfördelning under tiden 23.5 till 13.6. Om vi med hjiilp av h ii, ej publicerade primädabeller b criikna differcnsema /lj a, 1 - /lja,~, där l indicerar tidpunkten 23.5 och 2 tidpunldcn 13.6, finna,'i, atl de fy ra översta nivåerna (O-lO, 10-20, 20-30, :lo-40) minskat mycl{et jiimnt, n ämligen 10,0,9,5, 10,0 och 9,6 mm i respektive n i,,:\er. De fyra nivåerna 60-70, 70-80, 80-90 samt 90-100 cm djup ha diircmot endast avgett 6.0 mm eller gen omsnittligt J,5 mm pe r deci Illeterni,':\. Provtagningen gick ej djupare än en meter, men av k urvan att döma 77
är det troligt, att vissa mindre ändringar i vatlenhalten skett även något djuparc ned i profilen. Den 23.5 kunna Yi iakttaga en krökning i yattenhaltskurvan på 15 cm djup. Denna krökning kommer igen i yattenhaltskuryan ay den 13.6. Jämför här även med föregående profiler! Del är högst sannolikt, all dcnna kyarståcnde krökning mol slörre vauenhalter antydcr Yissa med strukturcll förbundna bindnings~ och rörclseproblem hos vattnet samt härmed förbundna rotfördelnillgsproblem (se även plansch 6!). Syslemet mal'kuaiten-uä:tl är intet statiskt system utan ett dynamiskt, där ickc bara de akluella mängderna vatlen äro viktiga utan också i hög grad deras rörlighct i förbindclse med ett växande, sig utbredande rotsystem. Ett intensifierat studium av huru groende frön och unga plantor påverkas i sin utveckling av slrukturellt olika utformade skulle också med säkerhet ge oss en fördjupad uppfattning om sambandct mellan grödans utveejdingsbetingelser och dräne oeh bcarlwlningsproblem. nedan i allt j lim l gällande och ledande :» funktioner äro besiihnda av dcss aktuella struk tun'. horisonten 2ö<Hj cm djup iir redan nådd vid denna Della måste betraktas med till att vegetations liden ej framskridit så långt (1 ;Ui). Jiimför här oehså med övriga redan behandlade profiler I Evapotranspirationen undcr tiden 23.5 till den 13.6 beräkna vi läh till 66: 21= 2,7 mm Detta är mindre än från provplatsen med vete (4,1 mm / dygn) och från provplatsen med vall (3,2 mm/dygn) men mera än från provplatsen med havre (1,6 mm/dygn). Transpirationen från rapsbeslåndet under skärmen kan i enlighet med föregående utredningar sättas några tiondels millimeter lägre än molsvarande totalavdunstning. Den 18.8 omcdelbart efter skörden genomfördes en proytagning ned till två meters djup. Upptorkningen var då mycket intensiv och hade gått djupt. Övercnsstämmelsen mellan den aktuella vattenhalten w" vid denna tidpunkt och den laboratoriemässigt bestämda vissl1ings~ gränsen!vii är slående. Ned till 130 em djup är marken (profilen) hclt tömd på upptagbart vatten. En påtaglig upptorkning kan dcssutom spåras ned till två meters djup. I matjord och plogs ula har upptorkningen gått under vissningsgränsen dvs. differensen Wr-W" är positiy. För de tre Ö\Te nivåerna är denna differcns enligt tabell 4: 7,5 %, 3,1 % oeh 1,2 % eller för horj~ sontcn 0-30 cm 11,8 mm. Summcra vi differenserna WO-w" från 30 cm djup till 120 cm djup, 78
få vi summan 4,8 m111 (jfr med tab. 4!). Rapsen har alltså praktiskt taget restlöst utnyttjat den inom hela denna horisont såsom upptagbar karakteriserade vattenmängden. Mot bakgrunden av den här och i övriga profiler funna överensstämmelsen mellan vissningsgräns och aktuell vattenhalt under angivna, närmare specificerade förhållanden kunna vi således påstå alt vissningsgränsen --- såsom den bestämmes av oss utgör en yuerst viktig ekologisk vauenhaltsgl'äns i våra jordar. Införandet av detta begrepp vid studiet av jordarnas vattenhus,,, hållning och kännedomen om vissningsgränsens liige i olika jordar in, llchär, au vi tagit ett stort steg framåt mot ökad fasthet och klarhet vid analysen och utvärderingen av de inre och yttre relationerna hos met ford--ljaltengl'öda. Inom horisonten 110 till HJO cm djup ökar slutvattenhalten från :57% till 47%. Från djupet!50 em och nedåt är vattenhalten sedan rnyekel konstant (jfr tab. 4!). Den 18.8 efter skörden finnes i profilen endast il'7 mm yatten kvar. Denna å terfinnes dessutom helt i horison t.en 120 200 em up, varvid icke rnindre än ;1() mitl. iir hundet i lens HJO 200 cm horisont. Fdn den nedre metern av har under heja tiden från den 28.5 till HU; f\4 mm vatten. Häri har då oeks{\ inriiknh ts 1 () mm fritt vatten. Denna profil har således varit utsatt [ör en h'lngtgående tömning av för vatten. Om vi räkna med, att hela den mängd, som avlägsnats från den nedre metern, har aygåtl under tiden 18.6 till den 18.8, kunna vi beräkna evapotranspirationen till (68 -I f\4): ()() =c mm/dygn.. JämfÖr här med motsvarande siffror fr{\n U.l.DD mm U.2.5ti. 1,2 mm/ dygn oeh U.3.55. 1,4 mm/dygn I Under hela undersökningsperioden eller från den 23.5 till den 18.8 har från denna provplats (profil) avgått e5() + ()8 + f\4) = 188 mm. Härur hulna vi beräkna den för hela perioden gällande genomsnittliga evapotranspirationen till 188 : 8'7 = 2,2 mm / dygn. J ämför med föregående profiler! Utan att rapsen haft någon förbindelse med en vikande eller eventuellt stationär grundvatlenyla har den kunnat transpirera ca 2 mm / dygn under hela denna extrem t torra sommar. Observera ocj<så, att marken under skärmen icke fått något tillskolt i form ay regn! Underhållet av transpirationsströmmen genom rapsplanlorna har varit helt beroende av den volym vatten, som vi henämnt {ör växterna upptagbarf uatten, och av den i profilen förefintliga gynnsamma makros/rllklllren och den härav definierade höga åtkomlighelen samt den aktuella grödans djupa rotsystem. Det rapsfält, i vilket vår provplats låg, syntes icke lida särskilt hårt av torkan. Av olika anledningar förekom dock säkert en viss allmän '79
nedsättning av skörden. Enligt uppgifter från Ultuna egendoinsför~ valtning blev genomsnitts skörden föl" hela fältet 1 700 kg/har. Under skärmen nppkom en viss nedsättning. Profil U.S.SS. 1. Pl'ofilbeskl'iuning. Undersökningsmaterialet för denna profil redovisas på plansch 8, i diagrammen på figurerna 4, 15 och 16 samt i tabell 5, Profilen har blivit upplagen till endast en meters djnp, då vi redan på detta djup nå förbindelse med glacifluviala mo och sand, avlagringar (se äv, S, JOHANSSON 1916!), Grödan utgjordes även här av raps (se nedan!). Provtagningarna genomfördes den 23.8. Provplatsens belägenhet framgår av karlan på figur 1. Den ligger sanuna skifte som närmast föregående provplats men närmare åsen och intill den gamla spårviigslinjen, Ingenstans på UUnna har man långt till skogskanter, moränbacl<ar eller andra skiljelinjer i topogra- HiUlera, Alven hestår av mo och sand med ett figur] ö visar mera i detdlj, huru marksubsiansens mekaniska sammansättning och glödföl'lust variera med djupet. Hallen ler är i matjorden 16 %. Från 2ö cm djup växer ler halten starkt med dj oeh når GE) em djup det höga värdet 71 %, Detta lerlager Dvgränsas på ca '74 cm djup jämförelscvis skarpt också planschen l) från underliggande sand och mo, På 9ö cm djup har ler", hallen sjunkit till 4 %' I matjorden och plogsulan är halten mjäla 8 %. Från 25 cm djup växer halten mjäla, så att densamma på 46 cm djup uppgår till 18 %. Under det omnämnda lerlagret på ca 46 cm till 75 cm djup hlir halten mj äla obetydlig. Hallen mo är 34 % i maljorden och i plogsulan 28 %. På 65 cm djup nål' den minimivärdet 14 % men sliger därefter snabbt, så att halten mo på 95 cm djup är icke mindre än 63 %. Sandhalten är hög i denna profil (jfr med föregående profiler!), I matjorden finnes 38 % sand och j plogsulan 61 %. I lerlagret sjunker halten sand till det låga genomsnittsvärdet 6 % inom nivåerna 40-60, 60-60 och 60-70 cm djup. På 85 cm djup är halten sand 50 % och på U5 cm djup 31%. Glödförlusten i matjorden uppgår till 6 %. I alvens lerril,a lager är glödförlusien 4 % och i dess ler fattiga lager 1 a 2 %. 80
Planscb l. Profil U.l.!)!). Gröda: Höstvete. Foto: ;HU;' 'JH5:i. Fotografi av profilen (yel'likalsnhtetl ['rim 0100 cm djup jiimte fyrti horisontalsllitt. Snittytorna mol"" svara djupen 20 ClII, [Hl CIll, li5 cm och % cm. :llakrostl'ul<turen iii' synnerligen viii ntsecklad i denna profil med. distinkta och liitt iaku.agbarll sldllnader i olika horisonter. Den li\ga vattenhalten hal' gett en I<rafiig framkallning <jfr med VI!) av sprieksystcmel och en Idar separering nv olika stl'ukturelcment. Hela jlrol'ilen iir viii gel1oll1vii\'c[ av trllds111aja djupgllenr!e röuer (1,5,""2,0 111 l) fl'iln höstvetet. DCllna profil (se ocksil pl. 2 l) kan ljetnddas som en möllsterjjrofij föl' dc \'iildl'ii"" neradc, bördiga, styva leroj'jul i östl'a Svcnlnnd.
Plansch 2. Profil (:.f.56. Gl'ödn: HösInte. Fo1o: ;lo.il. ID,",. Fotografi av profilen (yerukalsnitlet) fri'm 100--200 C111 djup. Några horisont.alsllitt 11;1 iclw hlivi1 tagnh ph dclth djup. ])CllJlH plansc!j vishr nlltså förliingningen H\' I'iircgilendc v('rtikalsnitt. Slruktul'clemenlen hli Idi!' mycket. slora. De Hvgriinsns I'r'lll vilrandl'h ni' ch syst."m H\' lor];sj)riekol'. Vid prepareringen Iwr cn sådan blivit. tydligt frilagd i yiinsiril d"len av profilen. Planskul'na delylor i hiigra kanten visa del: inre av vissa slörre slruhtul'ejelllenl.. Dc,n vhl'viga glacialleran synes hiir ligga myeket djupt:. \'Hrvigheten l,an makroskopisht Illed säkerhel iakttngas först på Ini') 1'111 djup.
Plansch 3. Profil {".2.5;,. Grödn: Hane. Foto: 25.8.IDGG. Fotografi av profilen (vertilwlsnillet) frhn 010() cm djup jiimte fyrn horisontajsniu. Snittytorna motsval'a djupen 18 cm, 40 cm, (i5 cm och D5 Clll.,\v kartan figur l ['ramg!i\', att jll'ovl'lalscrna I och 2 ligga helt niira varnlhlrn pr, val' sin sida om slorn neclfnrtsviigen till ClLuna. Profilerna 111'0 makrostl'1lklul'ellt lil,n vanmdra. Skillnaden mejlnjl maljordens ljusa fiirg och den mörkn fiirgell i alvens centrala delal' iir iillnu :mera pt. l'nll:mde hiir (se också texten i). Hotf'rekvcnscn inlven iir ytterst liten Ocll i förhiiljande Lill föregåcnde profil mycket iögonfallande. Havrens rötte I' kunde aldrig P!'I grund av den snabbt insiiuande torkan bryta igenom den hiil' jlidagligt ulbildade plogsulan (se iinn fig. 10 i). En liih iakttagbar l'ouilt fanns diiremot i sjiilva matjorden. Se jl\'ofilen "id 17--] 8 C111 djup och livenså h-sniltet frim matjonlen (18 cm djup)!.jiimföi' oeksh med plansch 17! Obsen era den höga maskhidsfrekvcnscn, den lwkiga sirlliduren i maljorden och den sll1ågryniga strukturen i alvens cenlraln delar (2. och il. h-sniltel)!
f}fui1srh 4. Profil 1'..1.55. Gdida: Andrai'lI svall. Foto: 15.8. lh5fi. FoLogJ'aJ'i al' profilen (v--snittet) frflll (l-loo cm djup jiiml.e fyra horisontnlsnitt (h-snitt). Snil1ytoJ'Jla molsvara djupell l j cm, as cm, Gli cm ocb!l5 cm. Den I'an'iga ]eran gill' hiir "cja(i\'1 högt i dagen och lulll pli planscben tydligt ial<uagas från ca 75 cm djup (laminedng il \' st rukt urelement en!). HOl'isoJltalsnitt en (liksom v-sni Ilet) ntvisn en synnerligen knraklel'isusk och intressant st)'uld.urfiiriindl'ing med djupet. Denna kan schemnt iskl anges a v ordföljden (u ppifrlm.->-nedih) : storkol<ig-.-)o.lwldg, gl'ol'fl'agm en Lad slc-~, kokig, smågrynig, finfragmentarisk, gro"fl'ngmentarisk, hlocl<ig. Snittytan pit h snitt.et liingst ned ha,' utbildats Ilings ett l<alhrild, ljust och tunt mjiilaskild; (del al- el! SOUlIlHII'skiktl. En viss del av dennnl't.a hal' skurits bort föl' alt "isa det mörka, mycket styva villt.erskiktel Vid prepa;'eringen HY Iredje ho-snittet (snittpjan pi\ GO cm djup) kunde de enshijda J'ragmcnLcll UHt ploelujs h01't, det ena efler del andra. Den iaktlnghara 1'ot.g('nomviivningen iir s"ag.
Plal/sch 5. Profil C.3.55. Gl"iida: Andraårsvall. Fot o: [;'.il. 1 D5ii. Fotografi ay profilen (\"~snittet) fråu 100200 CIll djup. Diirjiimte finnes en detalj av den vertikala viiggen m Ull en torkspricka, U];i~~165 cm djup, adotografel'ad (obs, förminskningen i). Pro filen har tagits ut S:l, alt en torkspricka kommit all diagonalt iunesjutas av pro\" ~ Hidan. På torksprickans viiggar iir val'\'igheten nästan helt dold aven s\'ag slam m ning. Planskurna del y to]' visa emellertid, huru fint val'vigheten iir utbildad på delta djup. Inom enskilda större varv (årsvan') kan en viss mikrovanighet iakt tagas. Del.aljhilden a,' sprickväggen ayser att demonst re ra, huru rötterna ph det La djup koncentreras till sprickorna, där hl. a. genomluftningen iii' god. Levande, starkt förgrenade, aktiva rötter kunna hiir iakttagas (jfr ovall under plansch,[ l).
Plllllsch (i. P"ofil /'.'t.55. (lriida: Ilaps. Folo: 20.8.1~J')5. Folop;rafi a\' profilen (\, snilid) frlln 0100 cm djup jiimle fyra h-snitt. Snittytorna mots\'ara djupcn 1G cm, B8 cm, (iii cm och!l5 cm. Detta iii' en profil i myekel sly\' lera (jfr mcd fip;. JU! J. p",i5 cm djup iii' halten let' 8+ yiktsprocent och frim 55 cm djup till 200 cm djup iii' halten Jer i p;enomsnitt G7 viktsprocent. Griinsen mellan ]Joslp;laeial lera och p;laciallerh iir i denna profil osl<l't']). Varvighetcn iir otydlip; eller dold pi, p;rund av senare makrostruld,urclla diffel cnticringsproeesser. "id jlrel'arcrinp;en av de hori" sontella snillen framkolllma emellertid relativt ulbredda horisontella del eller brottytor. De ljusa sldklcn och fliiclwrna iiro de mjiilarilui och mycket kalkrika sollllnarsldktell i den \'ilr\'ip;a leran. Profilen iii' viii genolllrotad och starkt 11tlorl\:l<1 (se fip;. l,[!).
Plallsch 7. Pl'ofil 1'.'1.5;,. Gl'öda: Haps. Folo; 20.8.1%5. Fologl'afi a\' jll'o[ilcn iy" snillel) fr,'m 1()() ~()() cm djup. Denna plansch visar s,liedes fiil'liingningcll av dcl i'öl'eghendc vcrlikalsnitt('i. ;\lakl'osll'u!,lul'en iir viii uf.\ eeklad övel' hela snillel. TorhsprickOJ'n" llh'isa ett kal'a!t\.eristis!<t oregclhundet för lopp. Jhmf'ör hiir med F.f. och 1'.2.! Torksprickorna Hvgriinsa frflll \'"randl'a slönc och mindre sll'ukl 1Jl'.. ekillent (grovlwkig sirukim' i). Troligen ha glidning"" och fiirskjnlningar föl'ckolll" mit i sediment.et. DeUa gcr iii. profilen PIl ;,oroligt...> ulseende. Den naturliga dl'iil1c" l'ingen iir mycltcl god. Nilgra röttel' kunn" cj i"kuagas på folografiel, men en lyd..!ig upptorkning utöver driineringsjiim\'ikl hal' hg\. rum (se ng. 14 i).
!'{a118ch 8. Profil U.5.55. Gröda: I{aps. Foto: 2:1.8.195;'. Fotografi av profilen (v snittet) från 0 :100 cm djup jiimte fyra h-snitt. Snittytorna motsvara djupen 17 cm, :l8 cm, 55 cm och 80 cm. De fyra fiireg{lende profilerna visa oss, huru de st:vvn lt'rorna,iro uthildade pli de centrala delarna av ITJtunafiilten. Denna profil li];som de efterföljande visa oss, huru profilerna äro uthildade i rand- och övergtlllgsom l'ådena. Jvlatel'ialel. i denna profil!jesulr till huvudsaklig del av sand och mo med ch ca ao cm mäktigt lag( J." av mycket styv lera i ah'ens centrala del. Profilen iir hraftigt uttorkad (se fig. 16 l) men fattigdomen på iakttagbara rötter är p:uajlande.
.I'lunsch [J. Profil t.'.6.55. Gröda: Ettårig rödklöveryalj. Foto; B1.S.1955. Fotografi av profilen CvcrtikalsniHeU från 0100 cm djup jiiml.e fyra hol'isontalsnitt. Snitt.. ytorna motsvara djupen.l '7 cm, ),5 cm, (i;' cm och 95 cm. Dcn domineraude korn gruppen iir hill' grovi11o, som utsviimmals över glacialleran. En svag aggregering förekommer i matjorden. AlYcn ned mot (JO cm djup föreligger i enkelkornstruktur, medan horisonten näl mas!. den underlagrande leran äl' kokig och vid denna Hlga vattenhalt mycliel hård. Den varviga leran iir viil aggrcgerad (fragmenterad). Ge" noljll'otningen iii' god och rotmiingden synes vara särskilt s1.or i den varviga leran. [ngn rötter kunna dock iakttagas i det tredje h-snittet. Ctt.m'kningen av profilen har överallt nm!. vissningsgränscn.. JämfÖr med figul' 18!
P/lll/sch 10. Profil ('.l.!)!). Gröda: VIin C'le. Foto: 2.D. ](););,. Fotografi al' Jlrofilen (I snilld) J'i'{1Il (l HJO cm djup jiimte I\rn h-snitt. Snittytorna l11otsl'ara djupen l;' CI11,,l:l cm, G2 cm och D5 CI11. Dcn yal'dga Icran gill' hill' niistan i dagen. Slal'k friisning rör saltsyra erhi\llcs redan pil 27 CIll djujl. Lcrhallcll iir Jll~'eket jiimn i hela alycn och i medeltal GO%, ~Hersloden al'!;ol'nsu])stansc!1 utgöres prakliskt taget a\' mjäla, huvudsakligen finllljii!a. Dcn aktuella stru!duren i matjonlen iii' dålig, niil'll1asl som en följd al' svåra hl'uknillgsförhhjlanden under \'Ilrllearhetningen UJ,,;), Den mörka färgen oeh dcll smhgryniga struhluren i "hcns öi']'e dc!nt, åter finnes iil'cn hill', Delta synes vara ett haraklerislikum föl' många al' Upplands- lerorna. Stora maskhål genomdrnga profilen i I'crUka! riktning, Den iakttaghara geuoll1l'otningen iir sl'ag, Vftrl'elehesUllldcl yal' odes!, dtlligt ut\'(~eldat. t:tt.orlmingen av profilen iir dock hög,
Plallsch 11. P l'oj'i I e.8.;'5. Grö,[a: Havre. Foto: 1'7.il. 1 D;i,". FolograJ'i a \. profilen (v snillet) frlm (l HIO CI11 djup jiimle fyra h.. snill. SnittytoJ'na mot.svara djupcn 1 H cm, 25 CII1, 4:\ cm och 8il cm. :\Jaljordell 1!esUll' hiir Ull '% av gr()vmo och sand. Alvens Ö\']'c delar utgöres av jloslglacial, mycket. slyv )cra med kl,c mindrc iin SG% ler på djupet 55 cm. Den \'al'\'iga leran kan iakttagas pil ca 70 cm djup. :\latjorden är hårt uuorkad. Knappast nllgra "öllcr kunna iakttagas och genon1l'otnillgell förefaller s\ ag. H!l\'l'ebeståndd val' ocksh myckct svagt utvecklat (lol'lw!). Den slruktul'clln differenl icringell iir ejllellertid viil ulvecldad. Dräneringen och genoll11uft ningen iir myckel god. :\[askhrtlsfrekve!1sen Öl' 11';g.
Plallsch 12. Pl'ofil.v.1.5r;. Grödn: Höstvete. Foto: Ui.lf);)(j. Fotografi HY pi'ofilen (v-snittet) från 0--100 cm djup jiimtc fyra h-snitt. Snitt~ tol'na mots\'arh djupen 1'7 cm,,].t cm, "D cm och 108 cm (se ocksil plansch 131). Delta iii' en a\' dc lvii profiler, som uttngils ph Nontuna. Pro\'platsen ligger på en sluuning {'il 40 m från närmaste skogslwnt. Lagringen är synnerligen oregelbunden: postglacial sand och mo med inlagrade stråk ay lera. r profilens djupare delar fil1lws glacial lera (se följande plansch 18 och fig. 2,1 l). Geno!l1rotningen iii' relativt god och uttorkningen i den övre metern hal' g'tjtl ned mot vissningsgriinsen.
l'iailxch 1,'J, P,'ofil X,J,5!j, Griida: ]-Iösl\'cle, Foto: 4,G, lu;)g, Fotog,'afi a\' profilcn IY',mittel) 1']'1111 100:100 cm djup, iiverg1111gell till \'iu'vig lenl sker skarpt pli ca JOO CIl! djup, Lerhallcll stiger till (lil% men avtar sedan Iliisl.anlineiirl mcd djupet. j)pj(a bc'l'or a\' alt allt rniildigare skikt. a,' mjiila och mo mcsl g]'()\,l1lo lagras in mellan ler\'ar\'cn, Den egentliga marl;struldurcn iir svagt ut vecklad ph delta djup i profilen, Iakttagbara strukturella difl'erentierillgar kunna i hm'uelsak iltl'1'fiiras prl sedimentets cgellslruktur, vilken dels uthildats i samband nwd St'dimclllalioncn och. dels möjligl'n IWIl hiillföras till l'issa senare \'ce!mingar och glidningar i sedi- menle't. (se l. ex, pil djupel 110 cm!),,jiimför oe];s" med YIl!
Plansch H. Profil.\'.2.50. Gröda: ]-löst\'ete. Foto: G.G.IHi)G. Fotografi a\' profilen (,, snittet) frhn ()- 100 cm djup jiimte fota h-snitt. Snittytorna Hlots"al'a djupejl 17 cm, 4 () cm, 10;, cm och 180 cm. Pl'o\'platsen ligger hiir pil elt mcra plant områlle, som uthildats kring F)Tisim. Texturcn iii' synnerligen cllheuig och lagringen enkel: snnl! fr{in 0-176 cm djup med en skarp gräns mot lllhlerlagrande mycket st y\' postgladal.lera. Ha Iten ler iir pi\ HJO cm djup 77 %. HotdjupcL iii' IleJt hegränsat till matjorden.
Plansch 15, Profil X,2,5G, Gröda: Hös!\'('lc, Folo: G,G, l % (i. Fotografi a\' JlJ'ofilen (\'-snittet) fl'im 100~ 200 ('111 djup, Den omniilllnda (se niil'lni1sl föreg, planschtexl)) sharpa griinsen Jllellan lc)'a och sand framg"j' tydligt a\' hilden,
/'/(fj/sch JG. Pl'ofil.Y.2.;JG. Grödn:!-!ösl,,('(e. Foto: (UL ld:i6. Fotografi al' matjorden friill 0;\1 em djup s. k. matjordsprofi!. Pö detta snill hal' den lösa och tol'ra sall-' dell omedelbart under mntjorden bliyit horthlåst yid prcpal'eringel\, sil att I'C[( _ "öucl'jla frilagts. Hötterna iiro liksom rörljoekndc och ha ett.i.buskigt utseende (jfr Illed plansch I!l. Det iii' tydligt, alt rötterna mycket starkt hämmats i sin nt n,elding, anti Ilg<']] pii gnllld al' nit sanden yard. för tor]' ell<'i' ocks!! pil grund al' lliigon annan specifik egenskap hos sandell.
0-10- Jl/aJlschn, Planschen \'isnl' fotograficr n\' nngra aggrcg:l1typcr, som ]llod,ad!'s ut i s:lll1bnnd Jlled provtagningcn och preparcringcn a\' de olika snitten prl planschcl'l1:! J 11;' De I'cjlresentcrade p)'oj'ilcl'na iil'o med början uppil'rllll: [',1,;);)" U,2,55" [J,.'!,55, och UJi,5!), Aggl'egalpro\'crna hn tagits ut pi'! S:I111111n djup som de llndcr I'espel,tivc profiler nngivna djupcn föl' dc horisontella snittytorna,,jiilllfiil' mcdmotsvarande profilplansch och text! Aggregalcn I)('Jysn P:'I cl! intrcssant s!itt del! allllliinn:.l och lwrald('j'islislw ghng('n i struktui'cl"llh'lltclls forlllfiiriindl'ing uh'd djupct. Foto:,\ug, 1!)G;;,
Plallsch :111, Planschen "isal' fologl'nfiel' a\' nögra aggregallyp('" och utseendei al' de cft(']' lorl,ningen spontan! sönderfallande pro\'propparlla J'ran profilen UJ,55, Fiiljand(' giiller om uttagningssiih och djup: l) ÖI']'C raden, aggl'('gal lagna i fiill, djup 15, -tö, 7:;' och Il (j 1'111, 2) d(' t "{l mellersla raderna, e!'ter torkning('\l spontan! sönderfallna ]lro\'jll'oppar (jfr dock med texlen! l, djup O 10, 10:l0, ilo,,40, "O,GO, 70,,80 oelj!jo,-joo cm och il) nedre raden, aggregat tagna du' I' lorjmingen, djup 010, ao,m), 50"fiO oel1 HO,JOO 1'111, O])scl'\'('ra siirskih fiirgell och j'iirgfiiriindringarjjn, s!or" lek, storjeks"nrialiollcr, :djmiin form, kantighet, dis!inldjwt ocl! y!ljesiulf'fenhel hos rh> ensj;j]dn nggj'eg:lir'll och IIggJ'eglllmassol'lla! Fo!o: A1Ig,Sepl. ] D:;;),
Leret i denna profil saknar varvighet, och vi rubricera det som postglacialt. De över leret liggandc mo- och sandavlagringarna äro likaså av postglacialt ursprung (se nedan!). De under leret liggandc 1ll0- och salldavlagringarna äro däremot med säkerhet glacifluviala bildningar (j fr med plansch 8!). Av planschen framgår, att materialet i profilens nedre 25 cm är typiskt strömskildat. Detta material är transporterat och avsatt ay den isälysström (slrömmar), vars mest synliga bildning är den ej långt från provplalsen löpande mäktiga rullstensåsen. I samband med landhöjningen under poslglacial Ud har sedan gcnom yågerosion möjligen en del av leret men framför allt de över leret liggande mo - och sandaylagringarna spolats ut från högre belägna områden l. ex. från åsens krön och sidor. 'Med hjälp av plansch 8 och diagrammel på figur 4 skola Yi nu mol bakgrunden av den materiella sammansätlningel1 hos denna profil heskriyil och diskutera makrostruktur, Is struklu rella utformning. På elt ilv el t verukn Isnit L från O-j 00 ern h -snitt. H~sllitten "isa oss nwrkens utseende i llori-- son lala t7 cm, 38 cm, cm oeh 80 cm!lp..jiimföra vi den makrostruklurella bilden denna profil llled som vi funnit och bes],rivit profiler, så träda omedelbar! vissa olikheter i dagen. Så är t. ex. aggregeringen ej så utpräglad och den i tidigare profiler funna så karakteristiska grynslrukturen saknas. I seillet framträder i profilens djupare delar en utpräglad enkelkorns/rak/ilt. Denna är också påtaglig i profilens övre delar. Den med djupet stark! varierande mekaniska sammansiitlningen hryter tydligt igenom i strukturbilden osv. Vid provtagningarna efter skörden var profilen mycket s larld u 1- torkad. Av den enligt våra laboraloriebestämningar funna upptagbara mängden vatten återstod endast ca 5 mm (jfr med tabell [) I). En så långt gående lömning av vattenförrådet förutsätter, att profilen yaril någorlunda väl genomrotad. Den iakttagbara rolgenol11vävningen yar emellerlid svag och på våra originalfotografier av de olika snitten äro mycket få rötter synliga (jfr även med plansch 8 I). Det är troligt, att den under senare delen av vegetationsperioden rådande mycket låga vallenhalten i profilen (marken) tillbakasatt rölternas aktivitet och påskyndat kutilliseringen och förkorkningen, minskat förgreningen och påskyndat avclöendet av rötter av högre ordningstal. Hötterna ha mörkfärgats och de äro ej längre så lätta alt observera som yngre vita (färglösa) rötter (jfr här med profil U.l.å;).!). Av planschen framgår, att gränsen mellan matjord och alv (plog- 7 - GD3G2G Gl'undförbättrillg' Spec. nr 3 81
sula) ligger på 18 cm djup. På fotografiet framträder matjorden som en relativt tät enhetlig massa med svagt syn lig aggregering. Konsistensen är Yid rådande höga uttorkning hård. Strukturen kan närmast karakteriseras som stol'kokig. Kokorna kunna uppfattas som stora, oskarpt definierade aggregat av jämförelsevis låg ordning. Plogsulan framträder svagt och är ej ur strukturell synpunld särskilt skarpt skild från överliggande matjord och underliggande delar av alvcn. Ur porositetssynpunkt överensstämmer den praktiskt tagel med över- och underliggande lager (se ffg. 16)). Den är vid rådande vattenhalt hård. Parallellt med den ökande halten av lcr växel' hårdheten mot djupet Likaså ökar storkokighetcn. Dctta framgår både av v-snittet och h snitten. f-f snittel från 38 cm djup visar en speeifik, cementerad (ler: sand och mo!). Denna är perforerad av större och mindre hål l'å densamma kunna också vissa större genomgående porer och mera slutna mindre hålrum So På 45 ern up, där leret blir den dominenmde strulduren lill den föl' lerorna mera betecknande. Av ho<mltlet från öb cm up kunna vi också se, au en viss tendens till dvs, de enskilda delta fall menten, ha en rner eller mindre utpriiglat sld.vlik form, Denna form i de flesta fal] aven sedimentet ej direkt iakt, tagbar skiktslruklur (varvighet), Såsom vi tidigare påpekat är växlande upptorkning och uppblötning mycket viktiga slruldurbildande och slrukturframkallande processer i våra jordar. Vi ha ofta under våra :uhelen observerat, att på snitt (el. uttagna ]wkor), som i färskt, naturfukligt tillstånd ej utvisa någon direkt synbar varvighet, kan framkomma en tydligt iakttaghar sådan, då snitten (kokorna) förva~ ras på laboratoriet. De utsättas nämligen där ofta för en mer eller mindre snabh uttorlming. På våra provproppar kunna vi också helt: naturligt göra sanllna iakttagelser. Det sagda gäller i första hand om sådana prover, som uttagits i makrostrukturellt svagt utvecklade profiler eller i profilernas djupare delar (1-2 m djup), Vi ha redan påpekat, au marks uh stansen i de nnder leran liggande lagren föreligger i enkelkol'nslrnktuf'. På planschen kan denna enkelkorl1struktur delvis direkt ses. Av v-snittets utseende på 80-100 cm djup kunna vi också se, att mineralkornen häl' ligga liksom sida vid sida utan någon synlig gruppbildning, aggregedng. Däremot framträder i sedimentet en skiktning, som är hetingad aven viss k01'l1- slorleksskillnad emellan 01iJ<a tunna lager. Denna mer eller mindre regelbundna kornstorlehsskillnad i vertikal led (obs. även i horisontell led!) tolka vi som en slrömshiktning (se geologien!). 82
Vid uttagningen ur provcylindrarna efter torkningen betedde sig provpropparna från denna profil mycket olika. Propparna från matjorden, plogsulall och ned till 80 cm djup föllo vid uttagningen endast delvis sönder. Vi kunde därför icke behandla dessa provproppar efter någon enkel regel L ex. enbart sönderslagning eller enbart spontant sönderfall. Vi voro i stället tvungna au för varje särskild propp bedöma den före siktningen lämpligaste behandlingen. Det på diagrammet j figur 4 återgivna resultalet av aggregalanalysen måste därför ned till ovan angivna nivå bedömas med s~irskild försiktighet. Provpropparna från de två djupaste nivåerna föllo däremot spontant sönder, när de efter torkningen togos ut ur cylindrarna. Studera vi nu mot bakgrunden av ovan angivna reservation och ulan att lägga särsjdld vikt vid den mera detaljerade analysen av den i olika nivåer uppkomna aggregatfördelningen, finna vi emellertid, all på figur 4 väl korrelerar med den lidigare diskule rade kornstorleksfördelningen och den nr 8 ial< hara makrostrukturen. matjorden är HUUf',\OH nära reld-, Sönderfallet i och j eller drivits I Ierhorisonlen växer antalet större framträder geuoill k Yiirdena i denna profil SåSOIll IlIan kan förvänta med till marksnbslansens kornsiorleksfördelning, genomgående höga. extremt låga värden återfinnas i tabell 5, Det är emellertid intressant att notera alt heller inga extremt höga värden uppträda (jfr här med föregående lerprofiler!). de föregående profilerna bestämmas prop pa1'na8 k-värden av slrukturen, sltl.lldllrell genomsläpplighet, medan k-värdena i denna profil i hög grad bestämmas av texturen, texturell genomsläpplighet (jfr med VIn!). Ju Iller genomsläppligheten bestäm, mes av texturen ju mindre bör spridningen bli emellan k-värdena i texturellt lika proppar. Denna teoretiskt och experimentellt lätt l11oth~e", rad e regel ger en god belysning ål genomsläpplighetens variation med djupet i denna profil. LIerlagret på 40-70 cm djup är genomsläppligheten helt bestämd av makrostrnkturen (jfr tab. 1, III!) medan den i horisonten med enkelkornstruktur på 80-100 cm djup i huvudsak är hestämd av texturen. Mot bakgrunden av de gjorda analyserna av profilens U.5.55. textur, struktur och genomsläpplighelsförhållanden kunna vi nu övergå till ett närmare studium av dess volyms- och valtenhaltsrelationer. Della göra vi i anslutning till diagrammet på figur Hi och tabell 5. Totala porvolymen är 422 mm och totala materialvolymen 578 mm,. Enligt sammanställningen i tabell 12 är den första siffran den lägsta 83
Viktsprocent 10 15 20 25 30 40 45,- 50, o, 55 is 60 65 FiiJ. 15. Profil U.5.56. (PIe-diagram eller diagram ÖYCl' kol'nstorlelcsföl'delningen i pro, filen. och den andnl siffran den la, som vi funnit i av dessa tio profiler. Variationen i Il (resp. 111) är tämligen liten. Il """' = 4G % ålerfinnes i leran på djupet z = G5 cm oeh limin 3H,3 % återfinnes på djupet z == 35 cm. Mängden fritt vatten är 53 mm. Delta syarar mot en genomsnittlig makroporositel ay 5,3 %, vilken är så definierad, att den luftfylles, redan när grundyattenytal1 står 10 cm under den övre begränsningen av del ena eller andra speciellt betraklade skiklet. Under de i fält för denna profil i allmänhet rådande dräneril1gsvillkorel1 är mängden fritt vallen och häremol syarande ekviyalent Juftvolym betydligt större. Räkna Yi med ett grundyattenstånd ay 120 cm djup torde vatten haliskuruon {Öl' dl'äncl'ingsjämvikt inom horisonten 100-4ö cm djup i stort, men med någon förskjutning åt ybinster, konll11a att följa kurvan för fällkapacitet. Inom horisonten 45-0 cm djup böjer den sedan mera kraftigt ay mot lägre vattenhalter. I genomsnitt skulle häl"l'id vattenhalterna vid dräneringsjämvikt kollulla au ligga på ca 25 %. Mängden dränerbart yauen skulle häcl'id bli ca 120 111m. Vi vilja emelletid här påpeka, au en profil som denna reagerar för 84
Volymprocent 10 15 20 25 30 35 40 45 E u >- 5{) Il " 55 is 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Fia. 16. Profil U.5.55. n-diagram övcr profilen. Diagrammet ger en åskådlig hild av huru starkt ele \'altellbindancle krafterna öka, när kornstorleken avtar el\'s. j detta fall ler inkommer i profilen. På 25 cm djup är halten ler 11 % och vissnings» gränsen ii,5 % och på (jf, cm djup är halten ler 71 % och \'issningsgriinscn 2D,3 %. VattenhaHskul'van den 22.8 eftet' skörden ansluter sig viii Ull lml'\,[lll för vissnings»!~räns. en högre eller lägre stående grundvauenyta på ett mycket komplicerat sätt. Detta beror av den specifika texturelja och slruklurella byggnad, som denna profil utvisar. Ett närmare utredande av de härvid uppträdande vauenhaltsförändringarna och gällande lagbundenheterna skulle dock i detta sammanhang föra oss utanför den inledningsvis skisserade för denna uppsats gällande dispositionen. Det skulle också kräva en mobilisering av vissa kapillära grundförestäljningar och relationer, vilka det är vår avsikt att utförligare behandla i ett par kommande uppsatser. Vi måste därför här nöja oss med dessa påpekanden till ett ur agrohydrologisk och markfysikalisk synpunkt sett ytterst viktigt problemkomplex. Innan vi gå vidare kanske Yi dock böra betona, au avgången ay :?det fria vatlnet» från en profil är en viktig fas i elt ickc stationärt dräncringsförlopp och att tiden därför hlir en av de dominerande oberoende variablerna. Enligt tabell 5 och diagrammet på figur 16 är mängden upplagbart 85
vallen i denna profil 243 mm. För undvikande av missförstånd eller otillåtna generaliseringar påpeka vi här, att denna mängd i första hand är definierad av den använda experimentella tekniken. Vi erinra också om vad som i detta hänseende blivit sagt i bl. a. SanllnaIlfattningen till VIn! Vad vi i första hand behöva inom detta område av agrohydrologien och markfysiken är en serie klara, experimentellt väldefinierade begrepp och föreställningar. Härigenom kunna vi skapa ett fast referenssystem för den vidare diskussionen av de alltid mycket komplexa sl,eendena i fält, där reaktionerna hos och processerna i systemet mark-driften-gröda påverkas av många yttre betingelser såsom av topografi, dränering, väderlek etc. Allt»frilt vauell» är natnrligtvis upptagbart för växterna i den me nillgen, au det kan osmotiskt insugas i roten. Vi måste också därför riikna med, au gränsen mellan J'riU o(dten, definierat ieke bara som villkor utan faktiskt från rotzonen smn växterna fak- måste räkna med mm vatten kan dräneras av. sjunker dock våren under 1,2 m up, varvid ännu starlull'e dricinerbart vatten ökar iel,e bara totalt ulan även inom enmetershori.. sonlen. Hälma vi med en grundvattenyta på 1,2 Hl djup, minskar alltså volymen upptagbart vatten med 120-53 = 67 mm. Av volymen upptag.. bart vatten skulle då återstå 243 -- 6'7 l '76 mm. Denna förefaller jämförelsevis stor. Ulan närmare undersökningar med relativt täta vauenhallsbestämningar både med avseende på tiden och djupet är det dock svårt att närmare uttala sig om den faktiskt realiserade upptagna volymen vatten i profilen. Korrelationen mellan de olika nivåernas kornstorleks sammansätt.. ning enkannerligen lerhalt och vissningsgräns är i denna profil lätt att iakttaga. Den mot volymen ej upptagbart vatten svarande skuggade ytan på diagrammet figur 16 är begränsad aven koniur, som med en viss neddämpning överensstämmer med den kontur, som avgränsar ytan för ler på diagrammet i figur Hi. Vi ha också här möjlighet att för första gången i denna serie av uppsatser belysa de myeket stora skillnaderna i vissningsgränsens läge uti olika jordarter. Här varierar vissnillgsgränsen från minimivärdet IV" = 4, '7 % för z = 95 em till maxi, mivärdet luv = 29,3 % för z = 65 cm. Enligt diagrammet på figur 15 (el. enl. tab. 5) svarar härvid minimivärdet 1l1.0t den lerfattigaste och maximivärdet mot den lerrikaste horisonten. Observera oekså, huru volymen för rörligt vatten 1'".1"+ VI', " liksom stryps ihop uti lerhorisonteni 86
g s 2,62 2,62 2,69 2,70 2,73 2,73 2,74 2,70 2,68 2,69 h I Volymvikt I k. I torr I v. mätt., cm/tim Yt l Yi. m 1,50 1,91 1,56 1,98 1,60 1,98 1,64 1,98 1,62 2,05 1,55 2,03 1,48 2,00 1,56 1,98 1,55 1,95 1,49 1,90 4 3 2 2 0,6 0,5 5 5 6 TABELL 5. Sammanställning av viktigare.5.515. Jämför också med diagrammen a b c d c-d b-d e d-c N'ivå, djup i cm Mtrlvol. % Porvol. % I mättad mättad diff. uppifr. nedifr. I I I, Vattcnhalt eller mängd i diff. I. IVIssnegr. v.provtagn. akt. deficit 0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 I 80-90 I 90-HJO l 57,3 59,5 59,5 60,7.59,3 56,8 54,0 57,8 57,8 55,4 42,7 40,5 40,5 :39,3 40,7 43,2 46,0 42,2 42,2 44,6 39,5 38,6 35,1 29,5 38,1 41,1 44,0 36,7 35,9 41.4 37,8 37,6 32,9 28,6 37,5 39,8 44,1 36,0 34,7 39,5 1,7 1,0 2,2 0,9 0,6 1,3 0,1 1,2 1~9 4,9 2,9 7,6 7 3,2 3,4 1,9 6,2 7,5 5,1 9,7 5,5 26,0 29,3 7,7 5.8 7 27/) 27,9 27~4 28,3 28,9 4,5 7,G (.:,? \J ~,;.oj 24,9 28,8 8,2 6,5 8,3 33,3 30,0 28,4 22,4 18,6 14,9 15,3 27,8 28,2 31,2 I 3:a mml 578,1 421,9 379,9 368,5 53,4 125,8 242,7 118,4 250,1 00 -]
Genomsnittsvärdet för ej upptagbart valten utgöres i denna profil av 12,6 %. Kring detta medelvärde förekommer emellertid såsom redan omnämnts stora variationer. Totalvolymen ej upptagbart vatten uppgår till 126 mm. Av denna mängd återfinnes icke mindre än 75,3 mm i lerhorisonten på 40--70 cm djup (se tab. 5!). Den funna mängden är enligt tabell 12 den minsta förekommande i någon av de egentliga Ultunaprofilerna och undersluides endast av Nontunaprofilen N.2.56.) där den övre metern har V,<, '" = 30 mm. Vi kunna nu göra följande sammanfattning av profilens U.5.5i5. potentiella möjligheter: Om denna profil helt fylldes med vatten, slutlle 422 mm vatten magasineras i profilen. Av denna mängd skulle sannolikt ca 120 mm avgå vid en långvarigare dränering och ett grundvauendjup kring 120 cm. Kvar skulle då vara 802 mm. En gröda, som effektivt kunde genomrota hela profilen och att klara uian nederbörd och hushå lia med det ej dränerhara men växttill- vattnet, skulle kunna 176 mm yallen. Kvar skulle då mm valten. En extrem skulle ur kunna maximala för alt sk ulle då b]i ca 186 mm vatten. Till denna av de potentiella bör såsom en viktig anmärkning fogas alt profilen är känslig för dränering dvs. dess uattenlwltslml'ua föl' dränel'ingsjämuikt förskjutes och förändras starkt med grundvattenytans läge. Normalt stål' grundvattenytan dj (under :2 m). Yattenhalterna vid dräneringsjämvild War bli då lägre och 11 minskar. 2. Sammanfattning au pl'ofilbeskl'iuningen U.5.55. Profilen U.5.55. kan betraktas som representant för de s. k. övergångsjordarna på UItuna. Dessa jordar återfinnas i de som regel högre liggande randol11- råden, som avgränsa de mera enhetliga lerjordsområdena från hagmarker och skog eller andra från åkern topografiskt och vegetationsmässigt avvikande terrängområden. De äro som regel lättare jordar och utmärkas aven ofta stor texturell olikformighet med djupet. Profilen U.5.55. exemplifierar väl denna allmännare karakteristik Det är en sand- och moj ord, som profilmässigt får sina speciella drag genom ett ca 30 cm mäldigt lager av delvis mycket styv lera. Profilens nedre delar nå förbindelse med mäktiga sand- och grus lager, vilka troligen sammanhänga med åsen. Dräneringen blir därför effektiv och djup. Den inlagrade leran förbättrar profilens vattenhushållnillg bl. a, därigenom, att den torde förlångsamma vissa pcrkolations- och 88
dräneringsprocesser. Profilens vattenhushållning under regniga år är god men dess förmåga au förse en transpirerande gröda med vatten under längre torrperioder är sämre än lerprofilernas. 3. Om npplol'kningsföl'hållandena i profilen U.5.i55. under vegetations perioden 1955. Vi skola i detta avsnitt endast helt kortfatta t beröra upptorkningsförhållandena i denna profil under den torra sommaren 1955. Såsom tidigare angivits utgjordes grödan även på denna provplats av raps. Hapsen klarade sig också här tämligen bra mol torkan. J ämfört med föregående provplats bedömdes doek rapsgrödan på oeh kring denna provplats som något sämre. Under skärmen kunde vi dessutom konstatera ytterligare någon försämring med färre oeh framför allt svagare utveeklade plantor. Den tidigaste införda provtagningen är daterad den l:u}. Då ~ir redan stora mängder vatten från eller försil<," uttrydt lunhalten är stor. VattenhaltsImrvan följer på ett mye"" kel vac],erl s~ilt lml'van förd hori, l endast ca {) % över viirdena för lur 40 em Differensen wo, iwv med i 13.6 ökar sedan med Den 22.8 eller dagar efter skörden (jfr med föreg. ~) finna vi en vattenhaltsfördelning, som väl överensstämmer med vår laboratorie.. mässigt bestämda kurva för vissningsgränsen. Bilda Yi med hjälp av siffrorna i tahell 5 differenserna lur "I/Ja) erhålla Yi nedanstående över," sikt: Djup i cm wv-,-wa(mm) 0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60--70 70--80 80-00 90-100 5.8 2,1 1,0 0,6 1,1 1,1 0,5 -- 0,5-0,7 -- 3,6 Summan av dessa differenser är + '7,4 mm. Det är intressant alt notera, att slutvattenhalten ligger under w" för alla nivåer över '70 cm djup. Här ej publieerade närmare undersökningar av upptorkningseller uttorkningsförloppet ha visat, att vissningsgränsen med någon proeents avvikelse mot högre vattenhalter var uppnådd långt innan skörden. Grödan fick därför under senare delen hushålla med ytterst små vattenmängder och samtidigt myeket hårt tönll11a profilen. De uppkomna entydigt positiya differenserna wv-w" böra ses mot denna bakgrund. Vi hänvisa emellerlid oekså för en närmare diskussion av dessa förhållanden till P. \VIKLERTS i manuskript föreliggande avhandling: Studier över vissningsgränsen (195'7)' J matjorden har upptorkningen gått 5,8 respektive 2,1 % under viss- 89
ningsgränsen, i horisonten 20-70 cm djup är avvikelsen i genomsnitt 0,9 % och under denna nivå är w a > lu". Under perioden 13.6 till datum för skörd den 18.8 har från profilen bortgått 107 mm vatten. Räkna vi med att hela denna mängd avgått till atmosfären, blir evapotranspirationell från denna plats under angivna tidsperiod 107: 66 = 1,6 mm/dygn (jfr med föreg. profil!). Den framräknade siffran lider av den osäkerhet, som härrör från vår bristande kunskap om huru den från 70--100 cm djup bortgångna mängden vatten fördelar sig på underhåll av transpiration och eventuell dränering mo! en djupt liggande grundvattenyia. Av ovanstående korta kommentarer rörande upptorkningsförloppei i profilen U.J.55. (jämte föreg. beskrivn.) kunna vi bl. a. lära följande: l) den laboratoriemässigt bestämda kurvan för vissniugsgränsen återfinnes som en aktuell vattenhaltskurva, en kurva för slutvaitenhalten under ett som pressats rnelsen mellan denna kurva och B) våra experimentella ge även i rnera av,;attenhushållningen, ett studium av och alduella är ofrån~ och förstå det»fria Profil U.6.55. L Pl'o['ilbeskriuning. Undersökningsmaterialet för denna profil redovisas på plansch 9, i diagrammen på figurerna 4, 1'7 och 18 samt i labell G. Fotografier av några i profilen förekommande aggregattyper återgivas dessutom på plansch 17. Profilen är upptagen till en meters djup. Speciella borrningar t. ex. i samband med studierna av vauenhushållningen ha dock genomförts till större djup. Lagringsförhållandena på provplatsen växla starkt vid förflyttningar i sidled (se även nedan!). Jämförelser mellan vid olika lider tagna prover försvåras delvis häray, då man vid en senare proy Lagning ju icke kan återkomma till exakt saullna punkt. Provtagningarna skcdde omedelbart efter skörden den 30.8. Grödan utgjordes aven l:a årets vall. Denna yar mycket klövenik oeh fick mogna lill frö. Provplatsens belägenhet framgår ay kartan på figur 1. Den ligger i södra vinkeln mellan Stockholmsvägen och den s. k. Hammarbyallen. Matjorden består aven mullfattig lerig mo. Alven består aven sandig mo ned till ca 75 cm djup. Den yaniga leran börjar ganska 90
tvärt på ca 85 cm djup och fortsätter ned till två meters djup eller så djupt, som vi i samband med våra vattenhaltsbestämningar ha borrat. Här och där är den emellertid avbruten av inlagrade skikt av sand och fint grus, I diagrammet på figur 17 har resultatet av den mekaniska analysen bli-di åskådliggjord. Av detta se vi, huru starkt kol'ngrupperna grovmo och sand dominera. Medeltalet för procenthalten av dessa två ko1'ngrupper inom horisonten 0-90 cm är 78 %. Halten ler i matjorden är 15 %, Från 20 cm till 90 cm djup är pro centen ler i medeltal 7 %, varvid = 5 % återfinnes på djupet z =" 'c~ 35 cm och,~, 14 % återfinnes på dj upet z = 65 cm. L betecknar härvid ler. På Hö cm djup är halten lera 8:i %. älahalten är genomgående låg. Proeenlmedeltalet för halten är 7%, Halten mo är hög. Endast en mindre del av mon faller inom finmo- fraktionen oeh den helt dominerande delen av grovmo, Den halten mo inom nivåerna 0-10, 1020... 80--90 em heteelnul mo helt allmänt med == 72 % inlräffar för~ 4[') em oeh c= 40 % I'ör= 25 oeh för = '7fJ cm.. sjunker halten mo till de! viirdet 2 %. Den genomsnittliga halten sand inom horiscmlen 090 cm iir 27 %. I matjorden är halten sand S = 31 %. Sandhalten varierar relativt kraftigt med djupet z. 8,"am = 40 % återfinnes på djupen z = 25 och = '75 em. S111ill == 16 % återfin nes på dj upel z c= 45 cm. Glödförlusten är i matjorden 4 %. I alven svänger den emellan 1 fl 2 % utom i lerlagret på 90-100 em djup, där den iii' 4 %. I övrigt lämna vi här densamma utan kommentarer. Utan au ingå på några närmare detaljer kunna vi betrakta mon oeh sanden som postglaeiala bildningar, vilka här ligga direkt lagrade över den glaciala leran. Kalkgränsen återfinnes på ea 90 cm djup dvs. på detta djup fräser marksuhstansen vid behandling med utspädd saltsyra. Mon oeh sanden torde kunna betraktas som i samband med land-o höjningen omlagrade och utsvämmade sediment s. k. grulldvattensediment (se P. H. LUNDEGÄRD oeh G. LUNDQVIST 1956!). Med stöd av planseh 9 oeh diagrammet på figur 4 knnna vi hilda oss en uppfattning om makrostrukturens utbildning i profilen U.6.55. På plansch 17 återges ett fotografi av några uttagna kokors sönder, fallsbenägenhet oeh utseendet hos de härvid uppkomna strukturelemellten och aggregaten av högre och lägre ordning. Kokorna (aggregaten) ha utlagits från med h-snitten på plansch 9 sammanhörande djup. Hl
En mera allmänt orienterande blick på planschen nr 9 ger oss omedelbart ett intryck av att denna profil är av saullna typ som den föregående profilen dvs. den representerar en övergångsjord. TexturelIl är den emellertid såsom vi redan klargjort och finna bekräftat av planschen enklare eller mera regelbundet byggd än U.5.55. På planschen återges ett v-snitt (profil) från 0--100 cm djup jämte fyra h-snitt, där snittytorna motsvara djupen 17 cm, 45 cm, 65 cm och 05 cm djup. Följer man h-snilten uppifrån och ned, får man ett slående intryck av den texturella och struldurella variationen i profilen. De övre delarna likna texturellt jämförbara horisonter i föregående profil medan särskilt h-snittet från 95 cm djup visar en snittyta, som :i hög grad erinrar om h-snittet från 65 cm djup uti profilen U.S.55. (plansch 4!). Vi ha tidigare kunnat ]\Onstatera, huru hårt uttorkade föregående profiler ha varit. Av diagrammet 18 se ah denna profil icke utgör något undantag i. detta avseende. Trots den svåra torkan ulvecldade klövervallen jämförelsevis hra (se också fram'). Detta förutsätter, att Vi som synes samband m.ed nol.crades rötter inom hela den horisontell från 0--120 cm Rötterna voro särskilt starkt förgrenade och tyck les speciellt effek~ Hvt genonwäva de i botten av profilen liggande lagren av lera. I den lösa och mycket vattenfattiga sanden 45 cm djup även Eg. 18!) voro rötterna starkt vertikalt utsträckta. Vi kunde på flera ställen tydligt se, ah rötterna liksom i knippen passerade sanden genom att följa maskhålen, vars väggar och närmaste omgivning voro mörk~ färgade av humus. I denna profil kunna fyra tydligt från varandra strukturellt sidida horisonter iakttagas. Dessa äro 1) den ljusa något fastare matjorden från 0-20 cm djup, 2) den mörkare mycket lösa övre delen av alven från 20~60 cm djup (jfr med planschen!), :n den återigen något ljusare mycket hårda nedre delen av alven från 60 till ca 85 cm djup samt slutligen 4) de rena, väl aggregerade lerlagren från 85~100 cm djup. Dessa sista fortsätta såsom ovan påpekats minst ned till två meters djup, men den intensiva fragmenteringen avtar såsom visats i de tidigare lerprofilerna. Av planschen nr 9 kunna vi direkt se, att matjorden är svagt men dock fullt tydligt aggregerad. Aggregaten ha emellertid liten mekanisk hållfasthet och brytas även lätt ned av valten. Tendensen hos systemet alt övergå i enkelkornslrllldlll' är påtaglig. En stor del av förekom- 92
mande mindre aggregat måste betraktas som primära dvs. en fortsatt nedbrytning frilägger liksom på en gång primärpartiklarna, enkelkornen. Den på h-snittet från 17 cm djup planskurna delen av snittylan visar också, att den direkt synbara aggregeringen är svag. Provpropparna ha eher torkningen tagils ut ur cylindrarna, yarvid sönderfallet var så pass utpräglat, att de direld kunde siktas. Aggregatfördelningen framgår ay diagrammet på figur 4. Samtliga aggregatstorlekar finnas representerade. Fördelningen är approximalivt rektangulär. Jämför här också med de på plansch 17 återgivna fotografiet av aggregattyper från profilen! Inom horisonten 20-60 em djup föreligger en utpräglad enkellwrn struldur. En Yiss skillnad kan doek konstateras emellan de olika nivåerna, så att ett maximmn i enl<ejkornstrukturen föreligger i niyåerna :50--40 cm och 4050 cm djup. Detta sammanfaller med minimum l ler halten. I : n:~got ler + grovmo, år ju leret elt \'iktigt bindande ngens, de övre eentimetrarna 2lY horisonlen men den iir här att den ur lun maljordens relativl selt svagare och 30 flo cm nivåns sönderfall till [örors:) kas av utfällda Den tredje oyan angivna horisonten från GO till 85 cm djup utgöres av öyergångslagret emellan grovmo-sanden och leran. Här yäxer halten Jer (framgår dock ej av diagrammet figur 17 I) och hårdheten Yid rådande låga yattenhalt blir s{or, Strukturen hlir siorkokig, såsom vi också kunna se av h-snittet från Gi'l cm djup. Propparna ha inom denna horisont behandlats med slagapparaten, men trots delta har procenten sönderfallselement med d> lg mm vuxit till 58 %. l nivåerna 60-70 cm och 70-80 cm är procenten element med d < 8 mm 77 respektive 83. Horisontalsnitlet från 95 cm djup visar, au den på detta djup uppträdande leran är ytterst effektivt söndersprucken eller fragmenterad. Denna strukturform ha vi funnit uppträda i samtliga fyra förut beskrivna lerprofiler, varför vi här ieke närmarc uppehålla oss vid densamma. Såsom vi redan angivit var genoml'otningen på detta j äl11- förelsevis stora djup mycket god. Genomsläppligheten i provpropparna framgår av de i tabell 6 angivna k-värdcna. Vi ingå här icke på några närmare k0111mentarer till dessa värden utan hänvisa till föregående profil. Vad som där blivit anfört om genomsläpplighetens beroende av textur och struktur, finner även här sin tillämpning. Med hjälp ay diagrammet på figur 18 och tabell () kunna vi nu kom " 93
Viktsprocent 72 76 80 84 88 92 10 15 20 25 30 35 40 5. ō. " i5: 45 50 55 Fig. n. Profil U.6.55. rpp diagram eller diagram över kornstorleksfördclningen i profilen. pleltera och fördjupa vår hittills erhållna hild av profilen U.6.56. De av texturen och strukturen hestämda villkoren för profilernas funktion framkomma på n-diagrammen som en viss total porvolym, vilken är på olika sätt fördelad med hänsyn till djup och i densamma förekommande mer eller mindre rörliga och för växterna tillgängliga volymer vatten. Totala porvolymen "n är 445 mm och totala materialvolymen Vs är 555 mm. Dessa siffror innehära då också, att genomsnittliga porositeten är 44,5 % och genomsnittliga materialvolymen 55,5 %. Porositeten n är tämligen konstant ned till 55 cm djup. Inom den av oss som övergångslager karakteriserade tredje horisonten finna vi det för profilen gällande minimet i n== 39,8 %. Jämför här med den textu.. rella sammansättningen och packningsmöjligheterna! Det är troligt, att ett ännu lägre värde skulle kunna återfinnas, om ett prov på endast 4 a 5 cm höjd toges ut i s.iälva gränsskiktet mot överliggande grovll10 och sand. Från minimivärdet på 65 cm djup stiger porositeten med ökad ler-
g 10 15 20 25 30 35 40 45.- 50 ~ L) 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Fig. 18. Profil U.G.55. n-diagram över jlrofilen. Enligt diagrammet [\1' mängden upptagbart. valt.en i denna profil 254 mm. Den naturliga dräneringsjiimvikten SVll" rar emellertid mot en luft volym på ca 120 mm eller i genomsnitt 12 %. Mängden kvarsulende upptaghart. vatten blir då J 94 mm. Överensstämmelsen mellan kurvorna rör vissningsgriins och akt.uell vattenhalt efter skörd (30.8) i1l' god. I dl) övre nivåerna har vissningsgränscn underskridits som en följd av solens direkt.a lnver kan på de yt.nära skikten. halt. I den djupaste nivån eller för z = 95 cm är n = 52,9 %, vilket är maximum föl' profilen.,jämför med matjorden! Den laboratoriemässigt bestämda mängden fritt vallen (se även före" gående diskussioner!) framträder på diagrammet som ett tämligen jämnbrett fält ned tii! ö5 cm djup. Härifrån smalnar sedan fältet av med växande djup. Mängden fritt vatten är 60 mm, vilket ger en mot" svarande genomsnittlig lufthalt av 6 %. Vid ett grundvattenstånd på 1,2 m djup under markylan torde vat.. tenlwltslwrvan tör dränel'ingsjämvikt i sin övre del ligga något till höger och i sin nedre del något till vänster om valtenhaltskurvan [ör den 23.ö. Härvid skulle 'Volymen dränerbrtl't valien bli ca 120 mm. Under 'Vegetationsperioden slår grundvattenytan normalt betydligt dju~ pare än 120 cm och dräneringsjämvikten ligger som följd härav ytter~ ligare förskjuten åt lägre vattenhalter. På grund av profilens texiurella 95
och strukturella bygguad kunna vi räkna med, au: en del av det fria vattnet hinner upptagas, innan det sjunkit under rolzonen. Detta gäller givetvis i ju högre grad ju större rotdjupet är. Utan att här införa någon strängare definition vilja vi i anslutning till begreppet vattenhaltskarva vid dräneringsjämvikt endast anföra, att vi föreställa oss denna kurva uttrycka en kvasistatisk valtenhaltsjänwikt. Vi erhålla denna vattenhaltsfördelning, om en ursprungligen vattenfylld profil (mark) dräneras av mot en på konstant djup stående grundvatlenyla. Denna kurvas form vid och känslighet för olika grundvatlendjup ger en mycket god hydrologisk karalderislik av profilen (marken). Vi ha sedan elt antal år studerat de med fastläggandet av denna kurva förbundna experimenlella oeh Leoretiska problemen. Vi avse, au i senare arbeten uti denna serie närmare klarlägga dess inne hörd oeh slora användharhet. Se också S. AXlJEHSSONS arbete I\apillari." lel i4.1l lh(8), du,,""'" upptaghart yatten I'V.II definierad 80IH summan HY differell.. serna W",IP" iii' i denna profil t. stor el.ler 2[}4 mm (jfr med tah. 2!). Yi måsle emellertid ri.ilma del HY detta yal.. len som lten, skulle ca 1 HO mm ilv detta "aiten vara så sakta, alt del lwn u Uer då framför :el 1H grödor så som hös t vele, klöver, raps m. fl. Del fält eller den yla, som svarar mol upptaghart valten, är på delta diagram mycket dominerande. Jiimför i delta avseende med lerprofi lerna! I diagrammels övre hälft är delta särskilt iögonfallande. Från öl') cm djup smalnar emellertid den angivna ytan av och blir mot djupet allt mindre framträdande. Detta svarar helt mot det av texluren oeh strukturen bestämda porsystemets i de övre delarna av profilen jämförelseyis stora grovhet och i dc nedre (dj upare) delarna alltmer ökande finhet. På 4ö cm djup är differensen W"'-W v = 37,1 mm per deeimeternivå men på HG em djup är denna differens endast 12,9 mm per decimelernivå. Mängden ej upptagbari vatten 171',70 är i denna profil endast 1:51 mm. På diagrammet motsvaras denna volym av del längst till vänster liggande skuggade fältet, som åt höger är begränsat av kurvan för vissningsgräns W r. Förloppet av kurvan för lij p är vackert korrelerat med förloppet av lmrvan för ler liksom med det på plansehell nr 9 direkt synbara utseendet av profilen. Här förekommer dock en»skönhetsfläck» i nivån 80-90 em djup, där lerhahen enligt diagrammet på figur 17 är förvånansvärt låg. Denna avvikelse kan dock möjligen till någon del förklaras av, att den mekaniska analysen är utförd på andra 96
:rned diagranllnen Volymvikt torr Yt 1,46 1,47 1,53 1,51 1,46 1,46 1,G2 1,GO 1,54 1,30 I v.mält.! Yr, m 1,80 1,86 1,91 1,89 1,86 1,88 1,93 1,% 1,97 1,77 k cm/tim 1 6 9 16 13 1 1 1 4 213 00 v, o:; to v, c, '" Gl "' tj " H, "" ~ ~: M M- :::1. Jg UJ '"d CD? tj "' w Nivå, djup i cm TABELL 6. Sammanställning av viktigare a Mlrlvol. % b Porvol. % c d mättad mättad I l'if nppifr. nedifr. I c'. diff.,6jjj..jämför också akt. deficit (1 " s 0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-GO GO-70 70-80 80-90 90-100, 55,3 55,7 57,1 5G,1 54,3 54,5 GO,2 58,8 56,2 47,1 44,7 44,3 42,9 '13,9 45,7 45,5 39,8 41,2 43,8 52,9 '11,2 43,7 40,4 39,8 42,G 3G,7 34,6 35,9 42,G 53,0 37,7 38,5 36,7 3,;) 5,2 3,7 37,3 2,::; 39,9 2,7 3G,1 31,6 3J) 34,4 1)) 41,3 1,3 51,5 1,5 7,0 5,8 6,2 6,6 5,8 ~),4 8,2 G,8 2,5 1, (e " 2,~ 27, 29,2 2D,1 3::3,1 4,5 2.G 2,8 33,2 2,64 22,3 2,6<1 31,1 2,68 34,3 2,69 37,3 2,69 23,3 2,68 19,9 2,69 18,3 2,72 2,74 11,5 2,76 S:a mml 555,3 444,7 410,5 385,0 25,5 59,7 265,8 'D -.I
proy än de, i Yilka odling skett. Vid proytagningell ha vissa mindre sidoförflyltningar yarit ofrånkomliga (jfr med VIn!) vid uttagandet av de olika pruven. I profiler som denna, där lagringen starkt förändras i sidled, kan häryid i vissa känsliga nivåer mera eller mindre av ett yisst lager kollllua med i ur djupsynpunl<t likvärda pro\'. Inom den andra horisonten (se det föreg.!), som omfattar profilen från 20--60 cm djup, är vis:mingsgränsen mycket låg. Enligt tabell 6 håller denna horisont, när yäxterna hörja vissna, i genomsnitt endast 4-,2 % vaiten med minimivärdet 2,8 % på dj upet 45 cm. I ma t j orden ligger Yissningsgrällsen på i medeltal 10,0%, men på H6 cm djup är den så hög som 38,6 % dvs. ca 14 ggr högre än vad den iii' 45 cm djup. Vi göra nu för denna profil en kort summering av erhållna och \'ahenmängdsdata: Om denna profil skulle helt med vatten till en meters djup, skulle en motsvarande 44fi mm vatten maga sineras l densanlina. Efter en oslörd vid ett yatlensu\nd 1,2 luder sku Ile sannolikt ea 120 nj.m valten B2ö mm kvarstå. En som dfektivj kuncle genomro[n hela pro" filen och alt klara med del :>hundniu men skulle kunna lh4 mm. vatten. Knu skulle då yara 1:51 rnm. som följd HY solens direkta och pjogsulan kunna avlägsna Ledigare ca 12 mm \'atlen. Profilens maximala förmåga att magasinera nederbörd skulle då bli 20G mm plus ett under Hingre eller ]wrlare tid kvarhållet»frilt val.teru. 2. SanunanlaUning au pl'olilbeskriullingcn U.a.55. Profilen U.a.55. är en typisk representant för de jordar, som yi i detta arbete kallat öyergångsjordar dvs. sådana jordar, som man återfinner :i terrängens hrytpunkter på gränsen mellan de mera plana lerjordsområdena oeh andra mera topografiskt skiftande områden. Det iii' en utpräglad grovmoj ord, som på ca H5 em djup underlagras ay en myeket styv lera. Aggregeril1gen är svag och struldurstabiliteten låg. Utprbiglad enkclkornstruktur föreligger i horisonten 20-60 em djup. Den under lagrande leran är starkt fragmenterad. Genomsläppligheten är god oeh dräneringen djup. Matjordens vattenhllshållande egenskaper äro goda, men horisonten 20-60 cm torrlägges starkt, när grundvattenytan sjunker under 1,5 m djup. Dräncringsprocesserna förlångsammas emellertid av de djupare liggande lerlagren, och profilens vattenhushållning förbältras häri ge- 11orn. 98
På grund av den goda genomluftningen blir rotdjupet normalt jämförelsevis stort. Kulturväxter med artspecifik L djupa rotsystem uppnå härigenom förbindelse med den ur dräneringssynpunkt starkare yaltenhållancle leran. Profilens yattenhushållning måste -- trols förekomsten av oyan angivna grovmo- och sandlager-- betecknas som god. Denna jord ställer icke odlaren inför några mera svårlösta odlingsoch hearbetningsproblcm. Den är bearbetningsbar inom vida vatlenhaltsgriinser, och den uppvisar synnerligen goda bärighetsförhållanden. Den viktigaste bearbetningsregejn är här att genom olika åtgärder skydda marken mol. direkt avdunstning och att. under vårbruket taga vara på den s, k, vånnusten. n, Om upplol'kningsföl'hållundenll i profilen U.G.55, under vegeta tionsperioden 1.955, Såsom tidigare angivits utgjordes grödan prov f j aven ettårig klövervall. Trots den svåra torkan utvecklade klövernmyeket vaekerl Den tsen vallen skör~ dades till frö av hög kvalitet. lorkskador kunde iald" \'1,llen. Skärmen utsattes den 21 Yallbeståndets var då ca R CUl. Beståndet under skiirmen fiek icke nlogna lill frö ulan skördades två som hö, Första skörden den l Ii och den andra skörden samtidigt med atl hela vallen skördades den H Två dagar efler att skärmen hh-dt utsatt eller den 2:5 maj genomför des den första provtagningen föl' hestämning av vattenhaltens variation med djupet i profilen, Liknande bestämningar genomfördes sedan yid följande :. l 27 6,7, 14,7, :20.'7, 27.7, 11.11, 2;).8 och slutligen den ;jo.r, De härvid erhållna procentsiffrorna öyer vattenhalten i profilens olika lager iijlåla konslruklionell ay elya yallen " ha1tskluvol' av typen /lj = f t) (a) för t= f i! där t i då motsvarar någon av oyan angiyna tidpunkter. Dessa relativt täta bestämningar av vattenhalten i profilens olika nivåer möjliggöra även andra framställningar av det implieit Leekna(fe sambandet F (m, z, t) = O (b) Så erhålla vi föl' l = konst. de angivna vattenhallskurvorna, w-z~ kal'vorna, som åskådliggöra, hur vauenhalten vid olilul angivna tidpunkter varierar med djupet i profilen. Betrakta vi d~iremot z som parameter, erhålla VI de s. k. m--t-kul'vol'j1a, som grafiskt framställa vattenhaltens variation med tiden för olika angivna djup. Sälta vi slutligen ID = 1lJ;, där 1lJ; beteeknar en VIss bestämd vattenhalt, erhålla
vi för varje (lämpligt vald) vattenhalt en s. k. z-i-kurva. Dessa kurvor sammanbinda således punkter med samma vattenhalt. Jämför här också med Markfysikaliska undersökningar VIII, sid. 94! På diagrammet figur 18 ha emellertid i överensstämmelse med den för detta arbete angivna målsättningen endast tre W-Z- klil'uol' hlivit inritade (jfr med sidan 6!). De motsvara tidpunkterna 23.5, 13.6 och ao.8. Den 23.5 är vattenhalten mycket konstant m.ed djupet ned till 60 cm. Beräkna VI medelvärdet för vattenhalten inom denna horisont, få vi w == 25,2 %. Från ca 55 cm djup stiger vattenhalten tämligen lineärt med djupet och når från och med 65 cm djup v~jrden, som ligga högre än den laboratoriemässigt hestämda fältkapacitelen, I de två djupaste niyåerna är porsystemet helt fyllt med valten (8 = 100 % ). På grund av den rikliga nederbörden och låga temperaturen väderleksangiyelserna!) har heståndet för underhållet ay tlonsströmmen icke behövt något hårdare bundet yatten. Del är därför au den aktuella valtenhaltsfördelningen n~irmast mol " I). liva snahb och beståndet når en medelhöjd av 45 cm under skärmen och 35 cm utanför skärmen. Skillnaden mellan beståndet under skärmen och utanför skiirmen är således Den effekten av skärmen betrakta Yi som en temperatureffekt (jfr med profilen U.t.55.!). Från profilen avlägsnas under san11na tid 10,1 mm vatlen. Mot bakgrunden av den aktuella grödans utvecklingsfas under den angivna perioden (23.5-13.6) och profilens allmänna byggnad kunna Yi utan större fel betrakta hela den angivna mängden 104 mm som en evapotrhnspiralion. Ned till 50 cm djup är vahenhaltsminskningen för de olika nivåerna tämligen jämn och i medeltal 12,1 % (12,1 mm) med minimum 11,1 mm i nivån 10-20 cm och maximmn 13,2 mm i nivån 0-10 cm. Från ca 50 cm djup stiger vattenhalten entydigt med djupet och de under perioden upptagna mängderna bliva mindre. Från 85 cm djup och nedåt äro differenserna 1lJ,,",2:J.5-wa,13.G av storleksordningen ett par procenl. Evapotranspirationen per dygn under perioden 23.5-13.6 blir 104: 21 = 5,0 mm. Denna siffra är mycket. hög och den högsta i det material, som här redovisats. Jämför här också med velebeståndets (provpl. 1) under motsvarande tid 4,1 mm! Transpirationen under samma tidsperiod kan sättas några tiondels millimeter lägre (se det föreg.!). 100
Vid tiden för skörd den 19.8 är profilen helt uttorkad till vissnings.. gränsen och ytterligare 105 mm har avlägsnats. Överenss lämmelsen mellan den laboratoriemässigt bestämda kurvan för vissningsgränsel1, vilken avgränsar det skuggade fältet längst till vänster, oeh den i fält funna slutvattenhallen är mycket god. Såsom vi tidigare funnit oeh också teoretiskt kunna förutse, har dock vattenhalten i de tre övre nivåerna sjunkit under vissningsgränsen dvs. den aktuella vauenhalten W a,30.8 är lägre än luv' Bildas differenserna luv-wa,,)0.8 erhålles följande tabellariska översikt. Djup i em 010 10-20 20-::lCI :l(l{q 40-flO flo-go GO-70 70-RO RO-DO fj(l. -locj Il' -IV "O 8 (111m) G,1 3,1 2,0 0,4 0,2 0,2 O,J 0,5 O,G 1,'l v a\,}, ' Av denna översikt framgår, au i horisonten 0---30 em har vattenhalten sänkts under W v med en mängd motsvarande 11,2 mm. Från :lo-loo CIn djup blir summan i, lo (/Uv lua, 0,6 mrn Överensstämmelsen ~ir såsom ts IJllressanl iii' att smn differenser inom horiscmlcn BO-HO Den Jlcr under liden iu;- HUl hcr~iknas hiu till 10i): 67 1,6 mm. Observcra att vi här riilmat fram till tiden för skönlonder tiden Ul.8-:30,8 skeddc riiriindring av vattcnhaltcn, vilket bl. a. framgår vid ett närmare studium av de inledningsvis omnämnda tätare bestämningarna. Ovan genomförda beräkning hänför till förhållandena nnder skärmen. Utanför skärmen var upptorkningen lika håret Här tillkom mer doek för beräkningen av evapotranspirationen den under perioden fallna mängden nederbörd :11,:3 mm, varför evapotranspiralionen här blir 1:16,3 mm eller genomsnittligt per dygn 2,0 mm. Mot bakgrunden av tidigare gjorda utredningar kunna vi sätta den genomsnittliga transpirationen per dygn några få tiondels millimeter lägre än evapotranspirationen. Skillnaden mellan evapotranspiration och transpiration torde emellertid relativt sett vara betydligt mindre under skärmen än utanför. Den under perioden fallna nederbörden har i första hand påverkat den direkta markavdunstningen men föga inverkal på storleken av transpirationen. Under hela perioden 2:1.i)-19.8 har från profilens övre meter avgått 104 + 105 mm vatten. Detta motsvarar en genomsnittlig evapotranspi ration av 209: 88"= 2,4 mm/dygn under skärmen och utanför skärmen av (209 + :18,3) : 88 = 2,8 mm per dygn. Av diagrammet på figur 18 framgår, att det växuillgängliga vattnet 101
restlöst blivit utnyttjat i hela profilen lled till en meters djup. Av [(unornas för IIJ v och wa, ~10.8 förlopp kunna vi också sluta oss till, att en del vatten måste ha blivit upptaget även i nivåerna under en meters djup. Huru Slora mängder, som tillförts vegetationen från dessa nivåer, ge emellertid våra mätningar ingen upplysning om. Det anförda visar dock, att dc värden för eyapotranspiration och transpiration, som vi framräknat ur våra mätningar, icke äro för höga, utan au de funna värdena äro att uppfatta som minimivärden. Särskilt gäller detta rör perioden 13.6-19.11. L Prolilbeskriuning. Undersökningsmaterialet för denna profil redcfvi sas p[1 planscherna 10 och 18, i diagrammen på figurerna 5, Hl och 20 samt i tabell '7. Profilen blev under det egentliga en meters djujl. samhand med de nrl1h av r' I under en meters till den övre metern. den i.9. Skörden av det vilkel ' proyplatsen ligger, avslutades den (UJ. Grödan utgjordes HY vårvele. Vårbruket var hesvärligt och sådden hlev sen. Vårvetet utveckla des ltmgsamt oeh heståndet var ojämnt och tämligen glest. I början av juli genomgiek beståndet emellertid en snabb ut\'eekling oeh förhiit[. rades påtagligt. Provplatsells belägenhet framgår av hartan på figur 1. Den ligger mycket nära föregående 13rovp1ats nr 6, från vilken den åtskiljes genom den s. k. Hammarbyallcn. På denna provplats går emellertid den varviga leran i dagen och de mol prov)1 latserna svarande profilerna bli därför helt olika. Matjorden består av mullhallig styv lera. Jordarten i alven kan närmast karakteriseras som en mycket styv lera (jfr dock lerhalten l). Den är mycket likfoflnig från 25 cm djup och ned till 100 cm djup. Denna likformighet forlsätter även ned genom följande meter eller från 100 till 200 cm djup. Halten ler är i horisonten 0-10 cm 40 % och i horisonten 10-20 cm 46 %. Från 20 em till 100 cm djup är medeltalet för halten ler i de olika nivåerna 60 %. Variationen kring detta medeltal är liten. L/!IO.l' = = 68 % återfinnes på djupet z = 75 cm och L mi /! = 58 % återfinnes i icke mindre än lre nivåer (se fig. 19!). 102
Mjälahalten är 17 % i matjorden och i plogsulan (nivån 20--30 cm djup) är den 18%. Halten mjäla från 30 cm till 100 cm djup är med endast små variationer i medeltal 34 %. I dessa nivåer består mineralsubstansen till ea 94 % av partiklar med d <0,02 mm. I matjorden är proeentmedeltalet för mo 23 % oeh i plogs ulan är halten mo 10 %. Från 30 em till 100 cm djup svänger mohallen mellan l och 4 %. Procentmedeltalel är 2. Denna profil är som helhet betraktad mycket fattig på sand. Endast i de tre översta nivåerna innehåller mineralsubstansen även sand. Genomsnittsvärdet för procenten sand är i matjorden och plogsnian (20;-50 cm) innehåller G % sand. Den okorrigerade glödfiirlusten är praktiskt taget konstant genom hela profilen. I matjorden är den 5 %. Detta värde återfinnes ned till 70 em djup, varefter glödförluslen blir 4 %. Huru stor del av denna glödförlusi som av vatten ha vi icke undersökt. I alven torde dock större delen av vildsförlusten vid ya t1en. Det är emellertid oekså mö.] ligt, att den halten av kaleimnkarhonallwn cn del vid [('ekcn Vi ha dock ieke hiirav och lämna därför Materialet och dell ligt varvig från ca 50 cm djup och ned genom hela tvåmetersprofilen. Varvighcten är dock kraftigt störd oeh delvis helt dold. I detla av- seende liknar profilen den tidigarc heskrivna profilen UJtJSi5. I horisonten 20--f)O cm ha de slrukturomfofmande processerna belt. över~ läckt cn eventuellt förekommandc ursprunglig varvighet. Den störda varvigheten och färgen dokumenteras av våra färgbilder och kunde direkt iakttagas vid grävningarna. Svartvitbilden på plansch 10 ger däremot föga belägg för dessa förhållanden. Ovan kort omnämnda fakta och den tidigare påvisade enhetliga texturen i denm-l profil visa, att den vaniga leran här går i dagen eller försiktigare uttryckt når upp till maljordsdjupel På plansch 10 återges ett fotografi a v ett y-snitt från O-100 em dj up och fyra h-snitt. De horiscmlella snittytorna motsvara djupen Iö cm, :1:1 cm, G2 cm och 95 cm. Om vi närmare betrakta de olika snitten, se vi att endast få rötter äro synliga. Vi kunna emellertid här och där se en eller annan fin rottråd. I samband med grävningarna undersöktes även gropyäggar, förekommande sprickor, maskhål, större kokor OSY. men endast få rötler kunde iakttagas. Huruvida rotsystemet var speciellt svagt utyecklat eller om vårvelets rotsystem är syårare att observera än t. ex. höst- 103
yetels (se plansch l!), kunna vi dock icke yttra oss om. Holsystemet har likväl varit så pass utyecklat och djupgående, att uttorkningen av profilen (marken) gått ned mot yissningsgränsen inom horisonten 30 cm till 80 cm djup. Jämför här med diagrammet på figur 20! Utan att gå närmare in på några enskildheter, se vi att denna profil i sin allmänna markstrukiurella utformning följer de tidigare diskuterade lerprofilerna 1.55.-U.4.L55.). Ur texturell synpunkt är del också en typisk och ganska extrem lerprofil. Den kan emellertid också med Yiss fog rälmas till de s. le övergångsjordal'l1a. Endast inom högre belägna områden och i gränsen mot moränbackarna går den varviga leran i dagen. Se härom närmare JOHANSSON, S., 1916, s. 4 0! Yfaljordens struktur framstår här som mycket ogynnsam. Färgen iii' samlidigt mycket ljus (gråvit); framför allt som en följd av den hårda upptorkningen. Observera au den ale l.uella vattenhalten Wo en figt diagrammet på figur 2() lut, I Slrukturen I~r sforkokig. Kokorna iiro hårda. Uts den och plogsulan utsatte. Studera ock s:') 18! Den aktuella strukturen i av de svåra Jiimför hl. a. med med iel<e mindre än 1 \) neclerhördsdagar (se även det föreg. I) fram till den 23 maj hade verkat nedhrytande på strukturen och på grund av den långt framskridna tidpunkten vågade man ej vänta med hear" hetningen och sådden. Vattenhalten i matjordens centrala delar och bottenlager var därvid för hög, vilket ledde till en hoppackning av nämnda lager. Jämför här också med kurvan för aktuell -vattenhalt föl' den 27.5 i diagrammet på figur 20! Bilden ay matjordens struktur på plansch 10 kan ge anledning till många reflektioner. De ovan anförda ge endast den yttre ramen för stl'uklurbildens uppkomst. Det är icke heller vår mening att i delta sammanhang gå närmare in på densamma, då härför skulle erfordras helt andra och mera detaljerade undersökningar av strukturdynamiken i matjorden på denna och många andra platser. Några närliggande frågor kunna emellertid antydas. Hit hör t. ex. frågan, om den fuktighetsamplitud, inom vilken bearbetning av våra leror med fördel kan ske, håller på att minska. Hit hör också frågorna om strnldurens restitution i lerjordarna, om den tänkbara mer eller mindre irreversibla omvandlingen av de enskilda strukturelemenien mot ogynnsammare aggregattyper med t. ex. förändring av mikroaggregering, porstorleksfördelning, vattenuppsugande och vattenavgivande egenskaper osv. Hit 104
hör sedan det stora och för lerornas fortsatta odling ytterst viktiga frågekomplexet om sambandet mellan våm brzlkningsmetoder och l11atjol'dsstl'llktul'en osv. Vi få emellertid ej heller överdriva betydelsen av matjordens struktur, dess aktuella struktur, vid en så pass extrem tidpunkt som dagarna omedelbart efter skörd utgjorde hösten 1955. En kall och regnig vår samt en efter sådden insättande långvarig och intensiv torka hade i lnånga lerjordar lett till synnerligen ogynnsamma strukturtillstånd j matjorden. Mångåriga oeh omfattande undersökningar av de svenska jordarnas strukturtillstånd ha dock visat, au lerornas maijordsslruktur alltför lätt och kanske allt oftare över till mycket besvärliga oeh svårbemästrade tillstånd. Av erfarenhet vela au L ex. de första höstregnen komma (och lwm I) att omedelbart revolutionera det la extrema tillstånd och ge oss ett helt annat oeb gynnsammare. Probk met är emellertid just dessa våldsamma från ett till ett annat. Xl' det Hg! att ned dessa oeh hola de i liingden lerjordarnas allmänna värde i modernt jordbruk'? (0-20 eul och ('~O sönder ulan ut321 lts för sönder " (se VII!), Däremot ha provprojl" parna från de upare nivåerna (BOlOO em" ) sponlant fallit sönder. Trots detta se a il söllderfajlse lement (aggregat) med Hi mm är större i matjorden än i någon annan nivå. Proeentsiffrorna äro för 0-10 cm djup ö\) och för 10-- 20 cm djup 40. Med hjälp av plansehen nr 10 kunna vi lokalisera den sista ploghotten till ca 18 em djup. Denna avskiljer maljorden från alvens övre del, plogsulan. Plogsulan framträder även här (jfr med övriga lerprofiler!) som en med avseende på strukturen från både över- och under " liggande horisonter skild del av profilen. Den går emellertid jämförelsevis oskarpt över i underliggande smågryniga horisont. Gränsen sy"" nes ligga på 24 till 26 cm djup. Det l<anske i detta sammanhang bör påpekas, att vår, tämligen schematiska provtagning decimeter för decimeter ieke särskilt bra beaktar dessa för profilerna individuella gränser. Ett närmare studium av den för odlingen viktiga horisonten 0-80 cm djup fordrar en utrustning, där olika höjder på i övrigt slandardiserade proviagningseylindrar finnas att tillgå. Härigenom skulle en till varje profil anpassad uttagning av proverna kunna ske. Vid mera detaljerade undersökningar är detta en nödvändighet, oeh vi arbeta för närvarande med utformningen aven sådan teknill Plogsulan utvisar i denna profil ej någon tillpackning, som är märk- 105
bar i porositeten. Tvärtom återfinnes det för profilen gällande porositetsmaximet 11ll1a,7J=47,4% (se tah. 7!) för z=25 cm. På 25 cm djup eller i nivån 20-30 cm djup går provpropparnas sönderfall i slagapparaten tämligen långt. Detta framgår av diagrammet på figur 5. Den för Ultuna-1crorna utmärkande mörka smågryniga horisonten återfinnes även här. Den är maximalt utbildad i horisonten 30-50 cm djup. Icke mindre än 86 % av aggregaten falla här inom de av olikheten 1<d<8 (mm) angivna gränserna, Detta långtgående sönderfall illustreras på elt slående sätt av plansch 18. Observera i delta sammanhang särskilt, huru hela provproppen från iw-40 cm djup fallit sönder i en mörk, smågrynig massa! Jämför oel,-så, huru de enskilda aggregatens form, storlek oeh ytstruktur variera med djupet! Den mörka färgen ~ir emellertid ej så utpräglad som vi ]wnnal konstatera, förekommer t. ex. profil 2, Den omfa liar ej heller en så horisont. Mest soulen 26 till 42 em av dcn lil lerans ler, där dch rödbruwl ett karakleristiskt sätt dominerande. sönderfall ~ir nivån 1:lO-l 00 em med HmmåriH)%. inom 1 < är för nivåerna och 80-90 cm djup i nämnd ordni ng 92 %, 95 %, 95 % oeh 88 %, vilket v~il belyser graden av sönderfall efter torkningen. I dessa nivåer äro aggregaten oeh sönderf;:111selementen utbildade som typiska fragment. Profilen är liksom samtliga undersökta lerprofiler på UItuna genomdragen av stora maskhål. Dessa maskhål äro ofta mycket vida med en diameter av 6 a 10 mm. De stora maskgångarna kunna ofta följas ned mot 1,5 a 2,0 m djup. En sådan jämförelsevis djupgående maskgång kan iakttagas på detalj bilden plansch 5. Ej långt från högra kanten av detalj bilden över en sprickyta löper parallellt med kanten en maskgång. Dessa maskgångar bidra i hög grad till Ultunajordarnas höga genomsläpplighet oeh öl,a deras genomluftning. De utgöra ofta de vägar, längs vilka rötlerna snabbt söka sig ned till oväntat stora dj up. Vid våra grävningar ha vi kunnat konstatera detta flerfaldiga gånger. Det här presenterade planschmaterialet belyser också på olika sätt maskgångarnas hetydelse vid uppkomsten aven bestämd rothild. Vi anföra här närmare ett intressant exempel på rötternas snabba tillväxt. Hösten 1958 utförde vi på provplats 7 vissa kontrollgrävningar oeh orienterande undersökningar över det aktuella rotsystemets utbredning. Provplatsen var då bevuxen med ett ea sex veckor gammalt 106
bestånd av rybs. På den uppgrävda provgropens väggar var det i enstaka fall möjligt att följa rötterna ned till 130 cm djup. De i alven ial<ttaghara rötterna voro helt lokaliserade till maskgångarna. I en sådan maskgång kunde vi på ca 65 cm djup räkna icke mindre än fem rottrådar (vi ha i andra sammanhang funnit upp till Lolv ~). Hötterna voro mycket svagt förgrenade. På ca 130 cm djup fanns i denna maskgång endast en rottråd och den syntes icke ha nått längre. Vi kunde också se huru rötter, som hade kommit in i vissa större porer ellcr hålrum, hade växt runt flera varv inuli hålrummet. Ovan anförda observationer liksom många andra liknande att makrostrukturen även mikrostrukturen) har ett mycket dominerande inflytande uppkomsten aven bestämd rotbild. En struktur bestämmer den ram, inom vilken roibildens artspecifika drag lnullul framträda. Om vi känna makrostrukturen hos en viss mark, iii' del således möj att förutse den rotbild, som i ett fall hör. ]eke minst ur denna är en rik om våra jordars sl.ruldur så Den anförda om au en del av det sex veekor beståndets rötter hade nått ett av 1:50 cm, ah dessa rötter hade haft en ay ca lao: 42 c ij cm Under sanuna tid had(c ovan jord nått (~n av ea iw cnl Av tabellen 7 alt k-värdena ~\ro genomgående höga. Deras variation med djupet överensstämmer i stort med k -värdets motsya rande variation i de föregående lerprofilernn. GenornsläpplighelsYär." det () i nivån 0--10 cm djup är symtomatiskt. men fål' ej tillmätas för stor Enligt diagrammet på figur 20 är materialvolymen 1'8 543 mul och porvolymen V" är 457 mm i profilen ned till 100 cm djup. Delta svarar mot ett medelvärde för In av 54,3 % och för Il av 45,7 %. Porvolymen är tämligen jämnt fördelad med djupet. 11 111 ;" =c 44,2 % återfinnes i nivån 0-10 cm. 17 III(/T återfinnes såsom tidigare angivits i nivån 20-:10 cm djup. Porositeten i matjorden, 0-20 cm djup, är något lägre än den genomsnittliga porositeten i alven eller 46,2 % respektive 45,9%. Den laboratoriemässigt bestämda mängden fritt vatten är 2:i mm. Denna mängd måste emellertid uppfattas som en minimimängel. Vid ett grundvattelldjup på 120 cm torde uattcnhaltskul'uan {Öl' dl'äncl'ingsjämviki ligga i närheten av vattenhalts kurvan för den 27.5. Sedan 1955 pågående mätningar av vattenhalts fördelningar vid olika tidpunkter visa, att profilen även under längre regnperioder tenderar att uppehålla en genomsnittlig lufthalt av ea 5 %. Detta innebär, att 107
Fig. 19. Profil U.7.55. 'Pl', diagl'am eller diagram över kol'nstorleksfördelningcll jlrofilen. profilen, om den momentant skulle helt fyllas med vatten och S bliva = 100 %, genom avrinning kan förlora ca 60 mm vatten. J denna profil är vissningsgränsell i matjorden 21,8 %. Den ökade hallen av ler i alven ger upphov till eu omedelbar stigning av vissningsgränsen, så au den redan på 25 cm djup är 27,5 %. Vissningsgränsen stiger sedan svagt med djupet och når på 95 cm djup värdet 34,2 % Denna ökning av värdet för vissningsgränsen motsvaras enligt diagrammet på figur 19 icke av någon motsvarande ökning av halten ler. Det är därför troligt, att vi här kunna spåra ett inflytande av de med djupet växande aggregatstorlekarna eller överhuvud ett inflytande av strukturen. Helt allmänt synes den varviga leran utvisa en liten mängd upplagbart vatten relativt de postglaciala lerorna. Jämför häl' tabellens 12 värden över 11",11 för de olika profilerna med den texturella sammansättningen och lerels geologiska ursprung i 111.otsvarande profiler! Särskilt smalt framstår området för de möjliga vattenhaltsväxlingarna uti denna profils djupare del. l de tre nedersta nivåerna är lllc- 108
Volymprocent 72 76 80 10 15 20 25 30 35 40 E " Q ~ Q 45 PiU. 20. Profil U.'/.55. n-diagram över profilen. Den genomsnittliga po]'ositeten i jlrofilen iii'.jo5,? %. Den genomsnittliga porositeten i matjorden i\r något lägre eller 4-5,1 %. J\Iiingden upptagbal't vatten iii' 146 mm. Den naturliga drilneringsjiimvikten lorde motsvara en total luft\'olym på ca (io mm eller i genomsnitt ii %. Upptorkningen har nått vissningsgränscll ned till 80 cm djup. dellalet för mängden upplagbart vatten 10,2 mm per deeimeternivå medan mängden ej upptagbart vallen är 33,4 mm uttryckt på samma sätt. Vi kunna oel, så säga att fn]z tighetsam plituden llj I : --- UJ" (el. 11 -- IV,J är lilen. Mängden för växterna upptagbart vatten Fv,u är för hela profilen ned till en meters djup 146 mm oeh mängden ej upptaghart vatten är 288 mm. Detta syarar mot ett genomsnittligt värde för W I. av 48,4 % (se tab. 7!) oeh ett genomsnittligt värde för W v av 28,8 %. Vi göra nu i öyerensstämmelse med vår allmänna disposition av pl'ofilbeskrivningarna en kort sammanfattning ay de för profilen U.7.55. funna volyms- och vattenmängdsrelalionerna: Om profilen skulle helt fyllas med vatten till en meters djup, skulle en mängd motsvarande 4-57 111lll va HCll magasineras i densamma. Efler en ostörd dränering vid ett grundvattenstånd på 1,2 meter sku lie ca 50 mm avgå oeh 407 mm kvarstå. En gröda, som effektivt lmnde gcnomrota hela 109
profilen och tvingades att klara sig utan nederbörd och att hushålla med del bundna men växttillgängliga vatinet, skulle kunna avlägsna ytterligare 119 mm vatten. Kvar skulle då vara 288 mm. En extrem ytupptorlming skulle ur matjorden och plogsulan kunna avlägsna ytterligare ca 17 mm vatten. Profilens maximala förmåga au magasinera nederbörd skulle då bli 136 mm plus ett under längre eller kortare tid kvarhållet långsamt perlwjerande vatlen,»fritt vattem,. 2. Sammanfattning au pro{ilbeskrivningen U.7.55. Profilen U.7.55. kan betraktas såsom en representant både för dc rena texturellt enhet liga lerprofilerna på Ultnna (och helt allmänt j mellansvensk bruten lerterräng) och för de profiler, som vi i detta arbete benämnt över'" gångsprofiler. Som lerprofil karaideriseras den framför allt ay alt den leran ända upp till orden. Procenten ler iii' hög och jämn eller en GO % i horisonten 20100 cm orden ilr halten kr g{~<oo nom. områden mol moränbackarna dn gen, Framför allt med hänsyn härlill.m.en liven kunna oelcså riiklla,7,;,,)5, till de s, k, motsvarar sehema, som Yi funnit gälla fiir de iiyri ga Ierprofilern il: U.ii.i55. oeh UA.55. Vi upprepa därför icke här de för detta sehema gäl, [ande karakteristiska ulan höl1yisa till föregående sammanfatt ningar. Den s1:ruldurella differentieringen mellan olika horisonter framträder emellertid i denna profil ieke lika lydligt som i de före gående lerprofilerna. Matjordens aktuella struktur frarnstår såsom synnerligen ogynnsam, Den växlar emellertid snabbt, varför det aktuella utseendet bör he... dömas med viss försiktighet. Detta hindrar doek ej, att de i olika sammanhang antydda oeh i viss mån oroande frågeteeknen kring matjordens sirukturdyllamik i våra odlade jordar härigenom ytlerligare tränga sig på, 8. Om upptorkningsförhållandena i pro/ilen U,/.55. under vegeia... tionsperioden 1955. På denna provplats odlades vårvete. Sådden verkställdes den 18 maj. Vårbruket var såsom redan angiyits mycket besvärligt och brukningen gav upphov lill en synnerligen ogynnsam såbädd. Uppkomsten blev delvis som följd härav ojämn oeh svag. Skärmen u isa ttes nio dagar efter sådden eller den 27.5. Under skärmen kom det Idena beståndet att ytterligare lida av den insättande 110
TABELL 7. Sammanslällning av viktigare.1..5.5. Jämför också med diagrammen Nivå, djup i ClTI I a b c c-d Mtrl- PorvoL vol.! 1 % Oi mältad I mättad I 'o die. uppifr. I lledifr. I d-f g h I! Vo]ymvikt I - ' le akt. s Lorr I v. mätt. I cm/tim deficit?'t. Yt, m I I O-H) 10-20 20--30 30-40 I 40-50 I 50-GO GO-70 70-80 I I 80-90 1'0-100 j S:a mm I ;)5.,8 44,2 41,0 3\,,2 1,8 5,0.~3,\) 46,1 43,1 40,5 2 ;>,0 5,6 52,(l 47,4 49,4 15,7 3,7.7 52.9 47,1 18,2 4.5,7 2,5 1,4 54,2 45,8 46,4 41,3 2,1 1,5 51, j 15,G 45,9 43,1 2,5 2,2 51,0 46,0 46,0 41,1 1,9 1,9 54,5 45,5 45,9 44,1 1,8 54,5 15,5 44,7 43,1 l,g 2,4 55,6 44,4 44,3 43,5 0,8 0,O 542,4 457,6 454,9 433,6 21,3 2-1,0 20~3 8?D 0,.5 28,7 2,G5 1,48 I 1,86 O 22,2 8,:-1 lh,5 21,0 2,67 1,44 1,84 I 47 27,5 lr,2 23,5 22,2 2,70 1,42 1,78 11 2'7,4 18~:3 27,1 18,6 2,'74 1,45 1,89 I 14 28,1 16,2 27,4 Hl,9 2,73 1,48 1,86 113 30.6 12,8 30,4 13,0 2;74 1,19 1,88 42 31,1 13,0 32,G 2,74 1,48 1,94 I 2G 33,3 10,8 33,7 10,4 2,75 1,50 1,91 191 32.7 35,4 7,7 2,75 1,50 1,92 221 34,2 37,9.5,6 2,75 1,5:, 1.99 0,4 287/1: 146,2 278,0 155,6...
LOl'kan, Vi flyttade därför skärmen den 29 juni till en ny provruta Olnedelbart intill den ursprungliga rutan. Efter denna omflyttning ntvecklade sig beståndet under skärmen tämligen parallellt med beståndels utveckling utanför skärmen. Beståndet utvecklade sig ojämnt och blev fläckvis mycket glest. I början av juli lmnde vi iakttaga en liksom»språngvis» utveckling och förbätlring av beståndet. Vi kunde härför icke finna någon yure meteorologisk orsale Det är möjligt, alt det hade med rotsystemets utveckling au göra. Se här även fortsä tiningen! Enligt uppgifter från egcndomsföryultningen på Ultuna blev den genomsnittliga skörden för hela fältet 2 000 kg/har. På diagrammet figur 20 finnas tre aktuella valtenhaltskurvor mol- svarande tiderna 27 1 :U3 och UJ införda, Den nio dagar efter bir vattenhalten hög i profilen och den akluella vallenhnltskurvan lorde närmast motsvara en relally drä - ämvik t (se det!). Vattenhalten i ma ij ordens centrala del oeh bottenlager iii' På 15 djup iii' differensen n w" l Juftlullt för de nnder detta Jämför hiir också vad SOUl och upp " koms len I Vid denna ii.i' den vattenhalten horisonlen 70--100 cm djup 39,6 %. Enligt det föregående är rnedeltalet för vissningsgränsen inom samma horisont 3:3,4 %. Detta betyder au den aktuellt upptagbara mängden yatten för hela horisonten är endast 18,6 mm eller i genomsnitt för de tre niyåerna ('JO-SO, 80-90 och }}()100 cm djup) 6,2 mm. Om vi räkna med, au ett bra beslåncl, som befinner sig i stark tillväxt behöver minst :3,0 mm vatten per dag (se föreg. beräkningar!), skulle detta innebära, att hela det tillgängliga förrådet i en decimetershorisont tömdes på två dagar. Hötternas genomsnillliga lillväxthastighet behövde då yara 5 em! Under tiden 27.5--13.6 har 36 mm vatten avlägsnats ur profilen. Jämför här med föregående profils 104 mm under nästan samma lid. Vattenhallcll i matjordens eentrala del har sänkts med hela 13,5 % eller l :3,5 mm i nivån 10-20 em. VattenhaltsdifferenserllH Wa,27.3-wa,1:J.G yariera med djupet enligt följ ande öyersikt: Djup i cm 0-10 10-20 20--30 30-40,10-50 50-GO 60-70 70~80 80-90 90--100 w 97 c-w j'l6(mm) 0,1 13,5 3,7 3,3 2,5 3,5 4,4 1,6,1,0 0,5 ((,'-'.,) a,.. Summan av dessa differenser är 3G,1 llull. Dessa differenser utvisa egendomligt nog ingen bestämd gång i alven. En upplorlming fiirorsa- 112
kad av ctt vattenupptagande rotsystem bör i princip -- och detta hekriiftas ju även av våra mätrcsultat-- ge upphov lill en mot djupet gående upptorkningsvåg. Den speciella s. le upplorkningsfronlen kan givetvis vara mer eller mindre tydligt markerad heroende av det aktuella rotsystemets tillväxtsätt och dettas växelverkan med de av jordart och struktur hestämda betingelserna för vattnets magasinering och rörelse i profilen. Om de nppkomna differenserna i dettd fall skola förklaras som en följd aven direkt vattenupptagnil1g genom rötter från vårvetet, måste vi Lönka oss, DU de redan på delta tidiga stadium arbeta i hela profilen. DeltD fordrdl' emellertid en mycl<et snabb tillväxt eller i genomsnitt, om vi r~ikna till Bi) cm djup (se diagrallllllel!) Hi) :26=:1,7,Jämför hiil' också med den tidigare anförda direkt observerade rottillväxten hos! Andra iakttagelser, som vi gjort i samband med horr- ningarna, att vånetets rötter ha en mycket snabb LillviixL. Denna tillv~ixl hänför emvllerticl till få rottrådar. Det iii' också ],UlllW förklaras sonl en rö, Den Illera dis]ulssiollen 21Y huru den ena eller andr:l orsakell in" wtkal måslv emellertid tillsvidare få ansl:~, Se OCkS[l dc j in transpiration och transpiration från detta beslnnd under angivna lid, Fem dagar före skörden eller den 1.H är profilen hårt u!.lorkad. Under liden l;~,g-l.h har 81 mm yatlen avlägsnals fnll1 profilens Ö\TC meler. I maljorden och plogsulan har vattenhalten sjunkil under gränsen. Enligt tabell 7 iiro differenserna w" - w a i de tre översta nivå erna: H,8 mm, 2,7 mm och 4,0 mm eller för hela horisontell O-;W cm djup 16,5 mm. Från ;30 cm djup och ned till 80 cm djup iii' summan av ovan an givna differenser - 0,7 m 111, KUl'Yan för llj([ sammanfaller här mycket nära med kurvan för UJ". I horisonten 80-100 cm djup har yatlenhahen icke förändrats under angivna tid. Om Yi räkna med att den tidigare framräknade mängden 16,5 mm ~l\'gått som direkt markavdunsining, har heståndet under sl,ärmen transpirerat 64 mm under hela liden l:u\-l.h. Av dessa siffror beräknas den genomsnittliga evapolranspiralionen till 1,0 mm/dygn och den genomsniltliga transpira tionen till 0,8 mm I dygn. Nederhördsmängden under he18 perioden 13.G-l.9 var såsom tidigare allgiyits mycket Ii len och uppgick totalt till endast :51,3 mm. Evapotranspiralionen utanför skärmen ökas följald.ligen llled denna mängd!j -- :i1l3:i~ij Grunc1förbättrillg Spee. nr 3 11 il
och beräknas således lätt till 1,4 mm/dygn i genomsnitt för hela perioden. Huru stor del av den fallna nederbörden, S0111 kommit vegetationen till godo, kan icl<e närmare bestämmas. Den 15 och 16 juni föll 17 mm, som emellertid syntes vara mycket välgörande för det unga beståndel.jämför här också med flyttningen av skärmen den 29 juni! Vi kunna alltså konslatera, au vauellhushållningen på denna provplats av olika samverkande orsaker varit mycket ogynnsam för bestån~ dels utveclding. Trots alt profilen vid tiden för skörd är praktiskt taget tömd på allt våxttillgängligt vatten (6,4 mm finnes kvar i horisonten 80-100 em), bliva de framrälmade mängderna för evapotranspirationem och transpirationen förhållandevis små. Beståndet har icke under någon ävenså kort period av sin utveckling kunnat uppehålla en transpirations ström, som ens kommit i närheten av de genomsnittliga, som vi funnil ['örekonuna under vissa av L ex, Idöverns oeh höstvetels Den av 20 dl/ba förefaller mot bah" del av fiiltet, där vår Det enklaste sättet rutan, VL')]' hedömde emellertjd skörden som sämre ii,n varit att sl,örden från pnw" avsild var dock att endast huru och olika jordar, varför icke ansågo del nödvändigt alt väga shörden. Vid en noggrannare analys av sambandet mellan tillväxt, skörd och vattenhushållning hliva mera ingående observationer över grödans u lveck tillväxt och skörd helt naturligt ofrånkomliga. Profil U.B.55. 1. Pl'ofilbeskl'ivning, U ndersökningsma lerialet för denna profil re, dovisas på plansch 11, i diagrammen på figurerna 5, 21 och 22 samt i tabell 8. Profilen är upptagen till en meters djup. Provtagningarna genomfördes den 17.8. På och kring provplatsell utgjordes grödan av havre. Sådden verkställdes den 23 maj under hesvärliga väderleksför" hållallden. Skärmen utsattes den 27 maj. Både under och utanför skärmen led grödan svårt av torkan och skörden blev mycket dålig (se härom även längre fram!). Provplatsens belägenhet framgår av kartan på figur 1. Den ligger i närheten av de Lvå föregående provplalserna men i förhållande till dessa på motsatta sidan av Stockholmsvägen. Matjorden utgöres här aven mullhaltig, sandig, moläulera. Karak~ teristiskt för denna profil är, att den lätta matjorden uuderlagras av en alv, som i sina övre delar utgöres aven mycket styv lera. 114
Enligt diagrammet på figur 21 är halten ler i matjorden 21 % och i plogsulall (nivån 20~80 cm) 24 %. I horisonten 40-70 cm djup är halten ler mycket hög eller i genomsnitt 88 %. På 55 cm djup återfinnes L max = 86 %. Från ca 75 cm djup blir lerhalten tämligen konstant och för de två sista nivåerna är L = 50 %. Hallen mjäla är i matjorden 11 % och i horisonten 20~70 cm djup är den i medeltal 11 %. På ö5 cm djup är halten mjäla endast 8 % men 94 % av mar}<suhstansen utgöres av parliklar, vilkas diametrar äro mindre än 0,02 mm 20 ll. l de tre djupaste nivåerna ~tr halten mjäla :Hi% och halten av partiklar med d<0,02 mm är i medeltal 95%, vilkel måste uppfattas som en mycket långt gången finfördelning oeh stor enhetlighet. I matjorden är procentmedeltalet för mon ~16 %. Halten mo tunnar emellertid snabbt ut med växande djup, oeh från ca 4ö em djup faller endast av mineral kornen inom denna fraktion, l matjorden är halten sand 29 % och i [an 2R %. nedan 43 cm har emellertid sandhalten sjunkit till % och upare ned iii' sanden helt borta, GlödförIusten lämnas utan kommentarel,jämför ende Denna sarmnansiil vlsar oeh, au ur!,orns[or", lekssynpunkt består av tre relativt distinkta horisonlel Dessa äro: 1) horisonten 0-30 cm djup, horisonlen 40-70 em djup och :n hori"" souten 80-100 cm djup. Emellan dessa olika horisonter ha härvid YlS sa mindre mäkliga övergångshorisonter lämnats öppna. Horisoll" terna skilja från varandra framför allt genom växlande hall av ler. Procentmedeltalen äro: 1) O~30 cm L = 28 %, 40--70 cm L= 88 % och 8) 80~100 cm L = 50 %. På ca 76 cm djup fräser marksubstansen för utspädd saltsyra. Av plansch 11 framgår, au leran på detta djup är varvig. På omkring 70 cm djup är varvigheten svår att urskilja. Dessa och tidigare angivna falda säga oss, att mineralsubstansen i denna profil ur geologisk syn~ punkt grovt kan karakteriseras på följande sätt. I matjorden består mineralsubslansen aven postglacial mo och sand, som svämmats ul över en mycket styv, postglacial lera (Aney luslera ). Denna lera åter" finnes nu i alvens övre delar. På ca 70 cnl djup underlagras denna lera aven glacial, kalkhaltig lera (Yoldialera). I anslutning till plansch 11 och diagrammet på figur ö kunna vi nu ge några kommentarer till makrostrukturens utformning i profilen U.S.55. På planschen 11 återges ett fotografi av ett vertikalsnitt från 0- Uö
100 cm djup jämte fyra horisontalsnitt. Horisontalsnitien visa oss markens utseende på djupen 19 cm, 25 cm, 43 cm och 85 cm. Diagrammet på figur 5 visar oss aggregatens slorleksfördelning som funktion av djupet. Till detta diagram hör fogas den allmänna anmärkningen, au provpropparna i alla nivåer över 60 cm djup spontant fallit sönder och att d~irför sjagapparaten ej blivit mwänd. För provpropparna från djupare nivåer har däremot slagapparaten kommit till användning. De angivna fördelningarna måsle därför bedömas med viss försiktighet. Se även tidigare gjorda anmärkningar om dessa fördelningar i anslutning till föregående profiler. Aggregatens storieksfördelning växlar med djupet på ett tämligen orege lhundel sätt i denna profil. I de rena lerprofilernil ha \'i i dessa diagram kunnat ursldlja vissa allmänna ej fallet hiir. Profilens med djupet varicrande lex lur vid aggregalanalysen oeh komplicerar bilden, Profilen vu]" 1\ unde L få riilter ler. Skörden kunde OCLS[1 lliirnwsl knrnlde~ riseras som ren missviix t, }\taljonlen iii', som r ay plan hflrt upptorkad. tabell H Y!H' yultcnhalten i nlyån ij-jo cm djup vid % eller 'Yr! under m", Matjordens ar ljus oeh grol"- mo~liituerel\arakliiren iii' påtaglig. Både vcrtikal,- och horisonlalsnitten ge inlryck av all porsyslemet här är ganska enhetligt och i hög grad {e,di/teiu bel L t av ojikn slorlelwr sym\s dock föreligga men de äro ej siirskilt tydligt aygr~lnsade från yaralldra och lhen mekanisk hållfasthet och stabilitet mol yalten. Maljordens porositet iir låg med ett för samtliga profiler absolut minimum av :38,5 % på djupet 15 cm (jfr dock med prof. U.2.66!). Plogsulan är icke särskilt u [bildad eller framträdande i dennh pro~ fil. Horisontalsniltel från 25 cm djup påminner starkt om h~snittet från 65 cm djup i profil U.fJ.i5i5. De utgöra ju bägge snitt i övergångszoner mellan en lättare jordart och st y" lera. Större relaliyllätt friläggbarn element kunna iakttagas. Den rör de rena lerprofilerna så karakteristiska mörka smågryniga horisonten ~;aknas eller år åtminstone mycket svagt framträdande i denna profil. Horisontalsni ltel: från 4:3 cm djup "isar dock en snittyta, som lyder på en utpriiglad aggregering. Enligt diagrammet på figur n är också sönderfallet mycket utpriiglat. Cirka 80 % av aggregatmassan passerar igenom sikten med maskvidden Il) x 16 mm. På 85 cm djup framträder ganslw tydligt den vaniga lerans egell~ slruldur. Denna är synlig på både v- och h-snitten. Varven ligga nl.- 116
präglat snett. Horisontalsnittet utvisar, att profilen på detta djup är genomdragen av distinkt begränsade, stora maskhål. Inga rötter äro synliga. Genomsläppligheten i profilens fyra övre nivåer är enligt tabell 8 relativt låg och i genomsnitt 0,4 cm/tim. I nivåerna 40--50, 50--60, 60-'70 och '70-80 cm är den emellertid betydligt högre. l de övre nivå erna torde k-värdet i hög grad vara ett texturelll värde medan k-värdct i de djupare nivåerna är helt bestämt av den existerande makrostruk, turen, ett strukturellt k-värde. Enligt Markfysikaliska undersökningar i odlad jord s. 81, gällcr för skattningen av den texturella genomsläpplighetcn formeln (\)) If == 2 10 4 d 2 cm / Hm. Vi införa nu följ ande definition: l\led en j ordarts eller en kornig massas apparcnia kol'ndimncter rop) förstå vi den din, meter som rnåslc insättas i en viss formel Il==f Cd) för ah likheten Ile,,,]) = II/w!" / skall vara sann, dvs. erhålles helt enkelt till ekvationen Il (."]J = f (dop), HärYid betecknar /I C.Dp det funna v~if(let och li uet det med hjälp av fol'nleln beräk"- Ilade. Det genom denna definiliol1 införda och de ba]whl del smnma kunna ekuiualenll'cldie och en av de bakom delta begrepp liggande föreställningarna. Jämför här också med KnOMBEl:-l, W. C. & PETTIJOHN, F. J., HJ38, sid. \)3-\)5 I tabellen 8 är fiir k i de tre översta nivåerna cm/lim. För beräkning av den apparenta kol'udiamelern med vill " koret au = kco'jj erhålla vi således ekvationen som ger dalj = 0,005 cm = 0,05 mm. Denna apparenta diameter motsva"" rar nära d 25 dvs. fria maskvidden hos den sikt, som släpper igenom 25 % av ett pro\'. I nivåerna under 30 cm djup är halten ler mycket hög och den av texturen bestämda genomsläppligheten låg. Olika förekommande strukturella drag bliva bestämmande för genomsläppligheten och som följd härav konstatera vi också en stor spridning av k-värdena, när bestämningen utföres på ur strukturell synpunkt sett små prover. Låt oss sbitta det genomsnittliga k-värdet för nivåerna under 30 cm djup lika med 100 cm/tim. (obs! det aktuella är 118 cm/tim.). Då erhålles för beräkning av d(lp ekvationen (a) 100 = 2. 1 0 4 d~p (h) 117
~ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Q " 55 a 60 65 70 75 Fi(f. 21. Profil U.8.55. tpp-diagram eller diagl'il1l1 över kol'llstorlcksfördelllingen i profilen. som ger em = 0,7 mm. I deua fall ligger den apparenla dia metern utanför de fördelningarnas övre gräns, som är 0,2 mm. Denna lilla beräkning visar på ett slående sätt, att här tillkommit något, som icke innefattas i vår uppställda formel dvs. den aven komplieerad mikl'o- oeh makroslt1l1dur bestämda genomsläppligheten. Formeln kan naturligtvis däremot sägas innesluta cnkclkol'nstruktul'cn dvs. den är i själva verket ett uttryck för det av enkclkomsstl'uktlll'cn Icxilll'clli bcstämda pol's!]slemets genomsläpplighet. Den konkreta bilden ay profilens U.B.55. makrostruklurella ulformning ger oss planschen H. Den systematiskt arwända snittekuiken tilllåter oss att uttaga och sammanställa snitten, så att m.yeket informativa fotografier kunna tagas. Diagrammet på figur 8 visar oss systemets, markens, materiella sammansättning med avseende på den ingående korllsubstansens finfördelning. Genom ett direkt betraktande av planschen kunna vi bilda oss en viss föreställning om aggregeringens omfattning, typ och karaktär på olika djup i profilen. Det på figur 5 framställda diagrammet kompletterar i vissa avseenden denna föreställning. Mot bakgrunden härav skola vi nu kortfattat diskutera dc på 118
10 15 20 25 30 35 40 E u!;i is 45 50 55 60 Fig. 22. Profil U.8.55. n-diagram över profilen. Kurvan rör porositet är i denna profil tydligt korrelerad till profilens med djupet starkt växlande texturella sammansättning. Följande sammanställning erhålles (L ~ proc. ler); -'"0-30= 2,) % och 11 0_:10 =40,3%, ["10_70=83% och 11"0_';0=52,0% samt -'"80100=59% och n80_joo~ 45,(j%. I-lav, ren (jfr med planschtexten!) kom häl' dåligt och j'otutvecklingen hlc,' svng. Upptorkningen i alven är diil'för ockst, svagare iin övriga profiler. diagrammet figur 22 framställda enkla volyms- och vahenhaltsrelalionerna i profilen. Ur tabellen 8 kunna också vissa numeriska värden lätt plockas ut. Den to lala substans- eller materialvolymen är 539 mm, vilket molsvarar en genomsnittlig materialvolym ly! = 53,9 %. Porvolymen är totalt '-- till en meters djup -- 461 mm, vilket motsvarar en medelporo, silet av 46,1 %. Porositetskurvan är i denna profil tydligt korrelerad till profilens varierande texturella sammansättning. Vi ha tidigare visat, all tre relativt distinkta horisonter kunna urskiljas, om medelprocenten för ler får utgöra det särskilj ande elementet. Enligt det föregående gäller: L O- 30 = 23 %, L 40-70 = 83 % och LSO-IOO = 59 %. Med hjälp av de i tabellen 8 angivna n-värdena heräknas lätt häremot svarande medelporositeter. Vi erhålla: n o-:w = 40,2 %, 11.10-70 = 52,0 % och ns O -- 100 ~~ 45,6 %. Mängden fritt valten är enligt vår bestänlllingsteknik 2B mm. Här lh)
liksom i de föregående profilerna måste vi emellertid räkna med, att miingden dl'änel'bal't vallen vid ett grundvattenstånd på 1,0 --1,2 m är större. Med hänsyn till profilens textur och struktur torde vatlenhaltsklll'uajl töl' dl'änel'ijlgsjämuikt /Vril' vid ett sådant grundvattenstånd närmast motsvara funktionen där fl och w" motsvara de i diagrammet grafiskt avbildade funktionerna n och Uh. Mängden dränerhart vatten hlir då ea 60 mm. Volymen upptaghart vatten är totalt 157 mm eller 1 % i medeltal. Differenserna UJ", - IV" avta med en viss oregelhundenhet för växande I tabellen 8 kolumn d--e finnas dessa differenser noggrant angivna. Kurvan för lu, är i siu förlopp vackert korrelerad med halten ler L och dänned också med porositeten n och fältkapacileten IV/ Om för w" inom de tre översikt: lov, o <lo = (a) 'e, 'le % per decimeter av marken och kurvan för fi~itet demonstrerar huru olika hårt vattnet är l en molättiera och en lera. Mera 8tU" dier av huru grödan utnyttjar vaunet i olika jordar synas ah en viss hårdare bindning av vattnet leder till en strängare hushållning. Ä yen om de upptagbara mängderna icke skulle vara absolut så mycket större i en lerjord bin i en sand-grovmojord, så går upptagningen lång.. sammare i en lerjord, varigenom större möjligheter för buffring över torrperioder erhållas. För denna profil erhålles följande summering över erhållna volymsoch vatteumängdsdata: Om profilen skulle helt fyllas med vatten till en meters djup, skulle en mängd motsvarande 461 mm vatten magasineras i densamma. Efter en längre ostörd dränering vid ett grundvattenstånd på 1,2 meter skulle sannolikt ca 60 mm vatten avgå oeh 401 mm kvarstå. En gröda, som effektivt kunde genomväva profilen med sitt rotsystem oeh tvingades att klara sig utan nederhörd och att hushålla med det»)hundna» men växttillgängliga vattnet, skulle kunna avlägsna ytterligare 126 mm vatten. Kvar skulle då vara 275 mm vatten. En extrem ylupptorkning, som följd av solens direlda inverkan, skulle ur matjorden och plogsulan kunna avlägsna ytterligare ca 12 mm. Profilens maximala förmåga au magasinera nederbörd skulle då bli ] 38 mm plus ett under längre eller kortare tid kvarhållet dränerharl vatten,»fritt vatten». 120 till
0-10 58,1 41,9 36,8 36,4 0,4 5,5 13.. 0 22,8 7.8 28,6 2,05 1,54 1,88 0,0 10-20 61,5 38,5 35,7 34,6 3,9 5,1 19,1') 14,3 20,3 2,65 1,63 1,96 0,3 20-30 59,8 40,2 34,4 33,1 1,3 7,1 15,0 18,1 16,8 16,:j 2,66 1,59 1,90 0,3 30-40 52,9,17,1 42,9 42,1 0,8 5,0 28,4 13,1 :-30,1 11,4 2,74 1,45 1,88 0,2 40-50 47,3 52,7 49,6 49,0 0,6 3,7 32,1. l6,n 37,7 11,3 2,77 1,31 1,81 44 50-60 48,6 51,4 51,1 50,6 0,5 0,8 34,0 10,0 42,6 8,0 2,76 1,34 1,83 26 60-70 48,2 51,8 50,4 50,4 0,0 1,4 36,8 3,0 40,2 4,2 2,76 1,33 1,84 158 70-80 53,5 46,,5 45,6 45,0 0,0 0,9 33,8 11,8 '1,1 2,73 1,40 1,91 596 80--90 54,4 45,6 45,2 45,0 0,2 0,6 34,5 42,8 2,2 2,72 1,48 1,94 0,6 90-100 54,4 45,6 45,4 45,2 0,2 0,4 31,6 13,6 42,7 2,5 2,74 1,49 1,95 0,4 TABELL 8. Sammanställning av vikligarc markfysikaliska data profilen U.8.55. Jämför också med diagrammen figurerna a b c d c-d b-el I e d-e. el-f g h I Nivå, V t'. 11 II I" -.. t ~- l.- t djup i Mtrl- Por- a tenha,c e er mangel l volymprocen' Vo ymvll, I c m vo l. vo l.... I ", i '. 'L.. cm le 'tim I % % mattad mattad I d,e- j'f I YW akt., lon- I v. matt. I, upper. nedifr. i HI. (!,1. I vissn.gr. defici t y t Y f 'I' 1 j,,m S:a mm I 538,7 461,3 437,1 432,0 5,1 20,3 275,5 :-323,1 108,9 >-' l-:l
2. Sammanfattning av pl'ofilbeskl'ivningen U.S.55. Profilen U.S.55. kännetecknas framför allt av alt en tämligen lätt matjord, en muilhallig sandig molättlera, ligger på en alv av mycket styv lera. Med hänsyn till denna texlurella oenhetlighet och profilens topografiska läge hänföres den i detta m'hete till de s. k. övergångsjordarna. Se tidigare sammanfattningar l Profilens specifika vauenhushållande egenskaper äro hestämda av den angivna skarpa texturella olikheten mellan matjord och alv. Den lälta matjorden torkar snabbt upp. Vårsådda grödor hliva lätt utsatta för torka, om denna sätter in under groningen och uppkomsten. Matjordens vauenförråd kan hinna tömmas, innan dc späda groddplantorna hunnit uppnå förbindelse med det rnera långsamt lömbara vall-- net iden mycket leran. _En direkt markavdul1stning kan här underhållas genom att det i matjordens olika horisonter förekommande vaunet kapillärt malas fra 111 U 11 Den från alven till rna t~ jorden måste däremot hli liten texturella fin " lekslillväxten med j området 25 Övervintrande och således redan våren ; vuka hunnit utveekla sitt ro lillräek- elj ; höra emellertid även denna mark kunna k lara insättande bra. 3. Om upptorkningsf öl'hållandena i profilen U.8.55. under vegeta~ tionspel'ioden 1955. Vi ha redan uti inledningen av profiibeskrivningen angivit att grödan på denna provplats utgjordes av havre, denna in-o ledning ha också angivits vissa andra allmänna uppgifter om bestån~ dels utveckling, som vi icke upprepa här. På denna provplats blev verkningarna av torkan mycket svåra. Un, del' skärmen uppstod ren missväxt. Vi flyttade emellertid icke skärmen Ull någon ny provruta. Uppkomsten och den efterföljande utveek-"!ingen utanför sbirmen var nämligen oekså mycket dålig, varför vi ansågo, att en flyttning av skärmen icke skulle löna sig. Med hänsyn till dessa anförda fakta oeh den allmänna må Isättningen för denna uppsats ge vi här-- utöver det redan angivna-- endast några myeket korta kommentarer till uppiorkningsförloppet i denna profil under sommaren H155. På diagrammet figur 22 finnes endast en upptorkningskurva införd. Denna visar oss vauenhaltsfördelningen i profilen vid tiden för skörd. Vi kunna omedelbart konstatera, au alven här är svagare upptorkad än vad fallet varit med någon av de föregående profilerna. I samband med provtagningarna kunde Yi oekså konstatera, att alven var ytterst 122
svagt genomrotad. DeL är tydligt, att beståndet här drabbades av torkan på ett så tidigt stadium, au rotsystemet aldrig hann utvecklas till de djup och den intensitet, som skulle möjliggjort det effektiva utnyttjandet av alvens vattenförråd. Om vi beräkna differenserna w,,- luv erhålles nedanstående översikt (se också tabell 8!) : Djup i cm 0-10 10-20 20 30 3D-AO '10-00 50-60 GO-70 70-80 80-90 90- HJO wa--w u (n1111) -- 5,8-0,8 1,8 2,3 5,6 8,0 9,4 7,7 8,3 11,1 SUl1ul1eras dessa differenser erhålles avrundat 48 Hun. Matjorden iii' här liksom på de föregående platserna upptorkad under lue' Hedan i nivån 20-30 cm djup är emellertid differensen w" -- UJ r positi\'. Den är sedan positiv och nästan genomgående sti gamle ned till en meters djup. I horiscmlen GO-lOO cm djup har under IlCla yegetationspcrioden enligt tabell (3 kolurnn dl' endast. 13,0 mm eller i genomsnitt ca mm per nivå. En del av denna torde dessutom icke hh kommil som ett eller soin eu mot pro\' lröm. Pl'ofil N.L56. och diskussionen av de egentliga U ltunaprofilerna kan nu vara avslutad och vi påbörja här av den första av de tv:) redan i inledningen omnämnda och i detta arbete med tagna Nontunaprofilerna. ]. Pl'ofilbeskl'iuning. Undersökningsmaterialet för denna profil redovisas på planscherna 12 och 13, i diagrammen på figurerna G, 23 och 24 samt i tabell 9. Profilen är upptagen till två meters djup. Lagringsförhållandena växla starkt både i vertikal och horisontal riktning. Provplatsen har också visat sig fordra särskild aktsamhet i samband med pågående undersökningar av valtenhushållningen i den till provplatsen hörande profilen. De vid provtagningarna nödvändiga förflyttningarna i sidled kunna- såsom också tidigare påpekats --- lätt förorsaka, att olika karakteristiska horisonter återfinnas på olika djup. En direkt jämförelse av olika vauenhaltsdata försvåras då, och del för en viss nivå eventuellt förekommande typiska upp lorknillgsförloppet (uppblötningsförloppet) döljes kanske helt av ovan angivna förhållande. De föregående profilerna ha alla uttagits på hösten. Nontunapro- 123
filerna ha däremot blivit uttagna på försommaren. Sålunda genomfördes grävningarna för profilen N.1.56. den 4 juni 1956. Grödan på provplatsen bestod det året av ett väl övervintrat hösh'cte. Provplalsens närmare belägenhet kan ej angivas med hjälp av kartan på figur 1. För den som är något närmare orienterad om Ultuna egendoms ägor, kan det kanske ge någon allyisning, om vi här nämna, att provplatsen ligger på det s. k. Ladugärdet. Såsom tidigare angivits finnas provplatserna noggrant imnätta för eventuella framtida kontroller eller studier av olika tänkbara pågående förändringar. Matjorden beslår aven mullfaltig sandig grovmo.,jordarten i alven växlar med djupet. Ned till ca ()O cm djup sldljer sig kornstorlelc,sammansättningen föga från 111atjordens. Från och med delta djup hlir lerhallell högre och grovmo- och sandhaiten mindre än j matjorden. DiHgrammet figur 23 ger oss en åskådlig hild av huru starkt mineraisubslansens varierar med upct. Ett visst grepp kunna erhålla, ornd ur Iexturell syn,~ i sex horisonter eller, Dessa äro: l) O 20 cm up, il) ()08() cm groumo, ()) 00- lera, (se också ovanl), 2050 cm gl'oumo, 4) 80100 cm sullgt lera och 6) WO 200 rnoläu iii' haltcn ler 12 %, horisonten 20f)0 cm som om~ fattar den här mycket svagt utbildade plogsulan oeh övre delen av alven, är halten ler endast () %. Inom djupoll1rådet ()O--80 cm är lerhal, ten i genomsnitt 36 % med cl! utpräglat maximum 7(') em djup eller med förkortat beteclmingssätt: =49% för z 75 cm. l horisonten 80-100 cm sjunker lerhalten återigen till 15 %. För de två sis la urskilda horisonterna gäller med tidigare in förda beteckningar: LIOO-IGO~~51% och L1GO-200=25%. Ett absolut maximmn förekommer på lio cm djup, där L = 63 %. Hallen mjäla är relativt låg för nivåerna över en meters djup. I ler lagret på 60-80 cm djup är halten mjäla emellertid så hög som 18 %. Procentmedeltalet för övriga nivåer inom O-lOO cm djup är endast 4 %. l\ijälahalten i profilens nedre meter är i medeltal för nivåcrna 100-140 em djup ;14 % och föl' nivåerna 140-200 cm djup 18 %. Hallen mo anges av följande procentmedeltal : il!o-20,~" 48 %, il!20-go = cc 58 %, il!no-so= 33 %, 1"'180-100 =0 57 %, il! lao-ho = 4 % och 111140-200 = 48 %. Inom de mot dessa medeltal svarande horisonterna förekomma emellertid stora och mot halten ler negat.ivt korrelerade växlingar i M. Maximihalten mo, M, återfinnes på 45 cm djup eller lllma.v=69 % för z = 45 cm. Mohalten är också mycket hög eller 62 % i nivån 190-200 cm djup. 124
Ned till 0,5 m djup är halten sand ganslw jämnt fördelad pä de olika nivåerna och i genomsnitt 8;i %. I horisonten 80-100 cm djup är halten sand 21 %. Under en meters djup förekommer endast spår av sand. Glödförlusten kan här lämnas utan kommentarer. Observera dock den positiva korrelationen mellan glödförlus ten och halten ler! Den nu givna kortfattade besj<rivningen av profilens N.t.50. texlur an lyder, alt det model'malerial, varav profilen är uppbyggd, blivit ay salt under tämligen komplicerade förhållanden. Utan au här söka ingä på någon detaljerad analys ay de sedimentalionsbelingelser, som varit. rådande vid avsättningen av detta material eller vid bildandet av de olika sedimenten, så är det tydligt, att djupet en meter ulgör griins mellan äldre glaciala hljdningar oeh yngre posl bikini ngar. Under en meters djup il1' leran vnrvig oeh har den för glacialleran choldadhruna rena moskild }il'o Id s[römskikiade, Öyer en meters djup iii' mon med relativt stora Hl sane], Lerets L och direld saknas. och :50 Med deras hjiilp kunna Yi nu massan, sedilnente,t, omforma I HY olika cesser. På planseh 12 Merges ett y -snitt och fyra h-snitt. Vertikal snittet omfaltar djupet 0-100 cm och h-snitten (snittytorna) mou;yara djupen 1'7 cm, :)4 cm, ö9 cm och] OR cm. På plansch 1;3 ett. v -snitt (profil) från HlO200 cm djup. Diagrammet på figur 6 ger oss föl' yarje decimelernivå aggregalens slorleksfördelning. Här ha provpropparna efter torkningen blivil utsalta för elt standardiserat slag och siktade (se VII l). I denna profil har knappast någon provpropp spontant fallit sönder. Detta kan synas egendomligt, då flera nivåer ulvisa myel,et låga halter av ler. Det iii' emellertid all propparnas direkta sönderfall under torl<ningen i rätt hög grad iii' bestämt icke bara av den ursprungliga strukturen u.tan också av vauenhalten vid provtagningen. En högre vattenhalt ger _.- inom Yissa gränser och ay olika skäl -- slörre sammanhang mellan aggregaten efter torlmingen och därmed minskat spontant sön derfall. Det är dock väl' uppfattning, som bekräftas ay omfaltande mätningar, atl strukturen i alven är relativt tidshestänclig med avseende på olika en gång ulbildacle aggregat. Särskilt gäller detta helt naturligt olika slag av lerjordar. Vid olika tidpunkler kunna däremot dessa aggregat vara mer eller mindre tydligt separerade från 'Varandra. 125
Vi kunna betrakta vattenhalten såsom den viktigaste oberoende yariabeln vid dessa förlopp. Vid den naturliga och i förhållande till laboratorieupptorkningen långsamma upptorkningen i fält friläggas aggregaten och de interaggregära krafterna minskas. En ytterligare torkning av propparna ger då ett långtgående spontant sönderfall. Stansas propparna däremot ut vid högre vattenhalter, synes torkningen i torkskåp icke ge samma effekter, ulan propparna hålla lättare ihop och krympa som helheter. Sammanhanget inom eventuellt förekommande aggregat är emellertid större än sammanhanget emellan olika aggregat (se VU!) och ett standardiserat slag ger en aggregatmassa, vars storleksfördejning är jämförbar med den, som erhållits vid spontan! sönderfall Diagrammet på figur 6 över aggregatens storleksfördelning verkar och oklart. Slorleksfördelningen hlir här komplieerad av profilens med slarkt varierande texlur. Ett närmare studium visar do ek au storleksfördelningen av mol de finare sloriekskjas~ halten av sand oehmo är och ju På af) ern up iii' halten av oeh med ieke mindre iin 91 %,,Jiimföres denna siffrn med den av sanuna djup, :jb em, finna enkelkornstruklur. Större delen av sanden måste dessutom vara mej." lallsand, I horlsontenw med ölmd lerhall mekaniska håll,~ fasthet och även deras vahenstabilitet. Dessa förhållanden också delvis av plal1seherna 12 oeh 1;j, Gränsen mellan matjord och alv är här mycket tydlig, då matjorden är starkt mörkfiirgad av humus oeh underliggande mo och sand ljusa. llotfrekvensen i matjorden iii' hög oeh kan lätt observeras på plansch 12, Djupare ned är den iakttagbara rotfrekvensen låg. Enligt diagrammet på figur 24 har dock uttorkningen under skärmen varit relativt djup och intensiv. Lerlagret på ;50--'70 cm djup är lydligt aggregerat. Detta framgår håde av v-snittet och h-snittet från 59 em djup. På detta senare kunna oekså tydliga och stora maskhål iakttagas. l horisonten 80100 cm dj up synes l11akroaggregeringen vara svag. Detta bekräftas åyen av diagrammet på figur G. Planseh 13 visar, alt leran är varvig från ea en me lers djup. I horisonten J 00-120 em djup äro lerlagren myckel oregelbundna oeh liksom veekade. Lerhalten är här såsom tidigare angivits hög, och leret i denna horisoilt var vid provtagningen utpräglat plastiskt. Pågående 12G
mihningar visa, att vattenhalten på denna nivå är hög och praktiskt laget konstant mcd tiden..jämför också längre fram! Varvighetcn fortsätter ned genom hela profilen från 100-200 cm djup. Lerlagren luta mer eller mindre och de mellanlagras mot djupet med allt mäktigare grovl11oskikt. Intressant är, att leret från ca 185 cm djup förekommer liksom i klumpar, som inlagrats i mon (se plansch 13!). Inga rötter kunna ialdtagas i profilens nedre meter. Överhuvudtaget synes denna del av profilen vara föga påverl<ad av markprocesserna. Upptorkningskurvan den 23.8 visar, alt vatlenhalten praktiskt taget ieke ändrats under vegetationsperioden. Genomsläpplighetsvärdena utvisa ett par intressan la maximivärden i nivåerna 50~-60 och 60~-70 cm djup. Detta slämmer väl med profilens allmänna lexlurella och strukturella byggnad. DeL står också i över ensslämmelsemed resultaten från föregående profiler. Jämför med U.8.55.! 24 och tabell 9 är medeltalet för %, Mot~ 1'8 m är %, Kurvan för Il relativl vae],erl kurvan för Ierhalt L. l"iinimjv~ir~~ det för fl återfinnes HJO ein eller H min HJO cm. l procent 111 är här följaktligen tah. H!) %, 17}/"UI; = 5:3,7 % återfinnes på dj upet z 110 em och sammanfaller med 17 m "", ~-~ Il min är icke rnindre än :13,0 %. Mängden fritt vatten utgör i den övre rnetern 63 HUU och i den nedre melern den mycket ringa :mängden 5 mm, För den övre metern Lorde uauenlwliskul'v(u[ vid cll'äneringsjämoild närmast motsvara uttrycket Den härav beräknade mängden fritt vatten blir 126 mm. Denna mängd har oekså blivit skatlad mot bakgrunden av de mättnadsvärden, som profilen utvisat vid bestämningar tidigt på våren och sent på hösten. l den undre metern torde mängden fritt vatten vara mycket IiLen Fig. 28. Profil N.t.56. <pp-diagram eller diagram ö,'cr kornstorleksfördelningcll profilen. Fia. 2//-. Profil N.1.56, n~ diagram över profilen. Della diagram demonstrerar vackcrt, huru väl det allmänna förloppet hos de olika kurvorna överensstämmer, om pro\'~' tagningarna utföras med omsorg. Här iii' det framför allt viktigt med noggranna djuphestiimningar och att utbredningen i horisontell Jed begränsas. Studeras detta diagram parallellt med <pp-diagrammct, framtriida eller antydas många intressanta relationcr mellan kurvorna på de bilda diagrammen. 12'7
Viktsprocent ro m ~ ~ ~ ~ ~ C E u ~ ~ ~ S w ~ m m ~ ~ ~ % ~ ro m ~ ~ ~ ~ ~ C E v ~ Q " ~ S w ~ m ~ 00 ~ ~ ~ 100 Mg. 23. 128
Volymprocent 10 15 20 25 30 35 40 E u ~ i5; 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 10 15 20 25 30 40 E u a. " is 45 Fig.24. 10-303525 Grulldförbättring SpOC. nr 3 129
även vid djupare grundvattenstånd. Vattenhaltskurvan för den 4.6 visar, att 30 mm vid denna tid avrunnit från profilen eller försiktigare uttryckt, att summan av differenserna n-w4,g inom området 100-200 cm djup är 30 mm, Vi kunna som en första approximation sätta den härav beräknade mängden fritt vatten till 30 mm, Mängden upptagbart vatten är för den övre metern 263 mm och för den nedre 226 mm, De aktuellt uttagbara mängderna av della vatlen måste givetvis bedömas mot bakgrunden av profilens dränering och struktur, den aktuella grödans rotdjup, l1ederböl'dsfördelningen och grödans vattenbehov vid olika tidpunkter osv, Av diagrammet på figur 24 framgår, att mängden ej upptagbart valteu varierar starkt med djupet i denna profil Vissningsgränsen är, såsom del framgår av vårt material, egentligen eh mycket bra mått på styvleken hos jordarterna (jordarna), Med hänsyn till läget av viss~ ningsgränsen kan profilen naturligt indelas i fem horisonter. Beräkna vi medelvärdet för luv inom dessa horisonter erhålles följande översik t: 1) 040 cnl W." = %, 2) 40 80 cm djup W1)~= %, ~j) 80~ HJO cm c Jl,6%, 10()~140 cm up UJ" % och f» 140 200 cm luv %. varierar mellan 1lJ1,'ill'~' :lf> erll djup och IV",o.!'''' 110 cm djup dvs. W"lO" fir ggr störr8 än lvmiw Lerhalten ovan horisonter är i medeltal för: %, 2) 28 %, 3) H) %, f>8 % och ö) 20 %. Uträknas kvoten för de olika angivna horisonterna, erhålles avrundat följande sifferserie: 0,8, 0,8, 0,6 och 0,6, vilket på ett enkelt sätt antyder lwrrelationen mellan vlssningsgräns oeh lel'hall Vi göra nu för denna profil en kort summering av erhållna volyms, och vattenmängdsdata: Om denna profil sluilie helt fyllas med vatten ned till två meters djup, skulle en m~ingd motsvarande H36 m111 vatten magasineras i densamma. Efter en längre ostörd dränering vid ett grundvattenstånd på 1,2 m djup skulle sannolikt ca 130 mm avgå och 806 mm kvarstå. En gröda, som effektivt kunde genomrota hela profilen och tvingades att klara sig utan nederbörd och att hushålla med del "bundna" men v~ixuillgängliga vattnet, skulle kunna avlägsna yt ierligare 427 mm vatten. Kvar skulle då vara 879 mm vatten. En extrem ylnpptorkning, som följd av solens direkta inverkan, simlle ur mat jorden och plogsnian kunna avlägsna ytterligare några mm valten, säg 12 mm, Profilens maximala förmåga att magasinera nederbörd skulle då bliva 489 m111 plus ett under längre eller kortare Lid kvarhållet sjunkvatten,»fritt vatten». De i denna summering angivna slora potentiella möjligheterna hos profilen minskas i den mån endast mindre delar av den studerade pro~ 130
TABELL 9. Sammanställning av viktigare markfysikallska data från.lj5(i. Jämför också med diagrammen figurerna I a b c d c-d b-d I e d-i g... >-' ' Ci.O d~ivå,. I II Vattenhalt eller n:ängd i volymprocent I Volvmvikt JUP l NItrl- Por- ~... cm vol vol..., 'I", I i " I _ -.--'1,-----.. I k. Of 0/ mattad mattad I d'ff d'ff I vaxl Y. prov- j ak,-t. LOrI' I v. matt. cm/tim /0 /0 'f I d'f l. l. I ' t 1 t I - 1" 't s I Uppl r. I ne I r. I Vlssn.gr. upp '. D. agn. I de;icl" I Yt I Yl. m. 0-10 53,2 46,8 42,1 i 40,5 l 1,6 6,3 I 6,3 34,2 13,3 I 27,2 2,63 I 1,40 I 1,81 5 10-20.54,8 45,2 I 40,4 I 38,0 1,8 6,6 i 6.2 32,4 Hi,8 I 21,8 2,63 1,44 I 1,87 4 ~0-30 5~,3 I 47,7 I 41,~ ~~,7 I 1,~ ~,O 1~,8 ::-1,0 L',.5 I ;4,~ 2,66 I 1,~0 I 1,80 10 30-40 56,0 44,0 38,0 3/,0 1,0 1,0 4,0,}3,0 16,1" _O,u 2,68,.)0 1,88 10 40-50, 55,2 I 44,8 38,0 37,7 0,3 7,1 I 1,),2 22,1) 20,3 I 8,4 2,68 1,48 I 1,87 1 50-60 50,6 49,4 45,0 43,6 I 1,4 5,8 I 28,4 15,2 30,8 I 6,8 2,67 I 1,35 I 1,80 119 60-70 49,2 50,8 I 46,9 46,7 0,2 4,1-10,0 I 5,4 2,66 1,31 1,78 102 70-80 56,0 44,0 39,4 38,4 1,0 5,6 24,4 20,3 9,1 2,66 1,49 1,89 1 I 80-90 I 56,9 43,1 37,6 36,9 0,7 6,2 8,8 28,1 27,3 9,6 2,67 1,52 1,90 1 I 90-100. 56,0 4A,0 38,2 37,3 O.G 6,7 22,9 :32,3 5,0 2,68 1,50 1,8G 2 I S:a mm 540,2 "159,8 'W7,4 396,4 11,0 63,4 13:3,8 262,6 258,0 1.38,4 1 10"11- /'''3-3~ -3- '3" "1 01 3&(' lo" -1-01 2~0 '1 0 ' 1-8 04 I D- ~ -JO, b,i b,i,)<-,v \}~,~.. ~~ l ~u,0 ;),0 -~,1,...),/, 125-135 47,4 52,6 51,8 52,0-0,2 0,6 :1:3,0 10,0 51,:3 0,7 2,72 1,2G 1,80 21 1145-155 52,8 47,2 47,6 47,6 7 27,'} 43,2 2,71 1,43 1,88 O 165-175 55,9 44,1 42,8 42,8 O 1,3 7 25,1 :39,4 :3,4 2,70 1,51 1,91 0,4 185-195 59,3 40,7 39,9 3G,6 O,;; 1,1 I 18,1 :37,8 1,8 2,70 1,60 1,97 2 S:a mm II 523,4 476,6 471,6 471,2 0,4 5,4 245,0 22(i,2 146,,'10 24,8
fi lcn beaktas I. ex. cnbart dcn övrc metern. Sil. blir I. ex. dcn mängd, som c fler uppkom mcn d. äneringsjäm vik t står Ull,'äxlernas fö r fogande ncd ti ll en m c ters djup, endast 200 m m. 2. Sammanfa ttning au prof il be,~kriljlling e ll N.l.56. P rofilcn N.l.50. ii r cn typisk rcp. escntant för de jordar, som vi i d e lla arbcte benämnt övcrgil ngsjordar (se nii l"lllasl föreg. sammanfattningar! ). Sin sä, skilda liuntktär får dcn framför a llt av att jordarten stn.l"kt varierar med djupe t. Den jordartsmiissiga (texturella) variationen nngives scheulatisl.: t uv följande jordartsbeleckni ngar: mullfattig sandig g, ovm o (0-20 cm ), grovlllo (20-50 cm), moig mellan lera (50-80 cm ), s\ agt le d g grov m o (80-100 cm), styv lera (100-160 cm) och lilolii tt lent (160-200 cm ), d ii. sirrrorna inom parenteserna ange respektive horisonters begränsn ing i djupled. Ur struldursynpnn kl visar profilen inga specifika drug. De tex turclit g rövre jordal"lernu ii ro cmellcrtid tä mli gen svagt aggrcgcrade. Gmv- 1Il0 n i horisonten 25-45 cm djup utvisar en ga nska utpräglad enl,el Icor tl struklur. Del inom cnmetersdjupet förekommandc lerskildet iir vii i aggregerat men u nder en meters djup ii I" förekommande lerskil.1 svagt nggrege l'ade och Icriln plastisk. Brukni ngen av dcn na jord erbjuder odlaren inga. större problem. Plogsuhm ä r icke spccifi1,t utbildad och u tvisar ingen förtätning. Profi lens vattenhushållning iir m ycket god. Delta gäller ävcn för vårsådda grödor. E mellertid bör mun här som regellill se, a ll den s. Je vå nllusten tillvaratages genom liimpligl utförda bearbetning:! ]". 3. Om Ilpplorkningsförlujflandena ; pro{ileu N.l.Mi. linder vegetationsperioden 1956. Nederbörds- oeh lemperalurförhåtlandena under våren och sommaren 1956 voro he lt skilda fr:"ln de, som rådde under mots"at"ande lider å r 1955. Som maren 1956 var bclydligt mera :. normab. Vi ha redan i d et föregåcnde någol niirill are I edogj ort för nederbörds- och temperatu rförhåjlandena under vegeta tionsperioden 1955. Såsom vi funnit var sommarn 1955 extremt torr. Nederbö. dcn under våren oeh SO IllJll aj en 1956 var högre än motsv:u'ande må ngåriga m e deltal. Temperaturen vnr något lägre. Vi ingå emellertid ieke hiir på någon utförli gare viide rlekskantldcristik ln' denna. sommar, nta n del anförda få r räcka. Såsom redan a ngivits var provplatsen besådd m ed höstvc te. Detta hade ö" ervi nlrul bra och " a r, nä r plastskärmen u tsattes den 25.5 ca 15 cm högt. Höstvetet uh'ccldadc sig jiimnt och väl både unde r och utanför skär-
men. Skillnaden mellan beståndets utveckling under och utanför sidirmen blev delta år ej så framträdande. Axgållgen sl;:edde dock något tidigare (ca två dygn) under skärmen. Enligt uppgifter från UlLuna egendomsförvaltning blev den genomsniuliga skörden för hela fället 45 dl/har. Den 4.6 är valtenhaltsdeficitet från 0-100 cm djup 202 mm (summa n- w,,) och från 100-200 cm djup är del 30 mm. Enligt det föregående bör minst 76 mm hårav ha avgått genom grödan dvs. Iranspircmts. Vi avslå emellertid ifrån alt h~i\' närmare diskutera, huru den fallna nederbörden fördelat sig på direkt avdunstning, transpir'alion och eventuell avrinning. Härför skulle erfordras, alt ell helt annal och mera utförligt tabellmaterial medtoges (se också inledningen!). De hiir anrörda synpunkte rna på upplorkningsförhållandena i denna profil (och näsla) under vegetalionsåret 1956 måste betraktas som några mycket korta kommentarer. Vad vi med dessa kommentarer framför alll vilja belysa är, huru grödan linner skärmen i stort Idarat sig oeh vilken slulvattenhalt som härvid uppkommit. Den 30.8 verlrslälldcs skörden. Av vattenhaltsimrvan för den 23.8 se vi, alt profilen är Jll)'cket nära Lömd på alll upptagbart vallen n cd till 85 cm djup. I nivån 90-]00 cm djup föreligge r en n tira språngvis ökning i vattenhalten. Från 100 cm djup sammanfaller vattenhaltskurvan för den 2:1.8 helt llled tidigare valtenhallskurva (4.6), På detta djup har således ingen vattcnupptagning siwt!. Ned till 35 em djup åro differenserna W V-W d.~:i.s negativa och i ge~ llohlsnitl ca 1%. I Icrlagret hal' upptorkningen "Mil ntlgot m indre och summan av ovan angivna differenser från 40 em lill 70 cm år 10 mm. Underliggande molager äl' hå rt ultorkat inom hodsonten 70-90 cm djup. Under tiden 4.6 till 23.8 (30.8) har 99 mm avlägsnats ur profilen. I profilens övre metei' finns då 159 HJUl vallen kvur, ",i llret iii' 25 II1I1l Illcr än den beräknade mängden cj upptagbarl vallen. Av ovan angivna 25 mm vatten å terfinnes icke mindre i'1il 16 mm i niv:"i.1l 90-100 cm djup. Del iir tydligt, alt de närmast ö\'er det andra lerlagrel liggande moskikten kunnat h å lla en myc!,el hög,'atlenhalt under hela sommaren. Det är troligt -- pågåcnde mälnillgar Lyda oel,så hi.irpå - alt vissa Iller eller mindrc horisontella vattenrörelser försiggä i dcssa sldjd. Mon ligger ju här såsom tidigare visats på cn va rvig styv [era, vilken aldrig synes ha,'urit uttorkad. Denna leras genomsläppli ghet iii' låg (jfr m ed tab. 9!), varföl' en perkolatiollssh'öm här lätt ijl'omsas upp och sidorörelser uppkomma, vilka dessutom kunna underhållas aven evenluell infillratioll från högre liggande slwgsområden. 133
Profil N.2.56. L Pl'ofilbeskl'ivning. Undersökningsmaterialet för denna profil re~ dovisas på planscherna 14, 15 och Hi, i diagrammen på figurerna 6, 21") och 26 samt i tabell 10, Profilen är upplagen till två meters djup. Den är ned till ca 1,6 m djup en mycket enhetlig, extrem sandprofil. Den underlagras aven mycket blågrå såplera. Sandens lnäldighet på provplatsen vari erar emellertid relativt starkt, och profilen är icke representativ för någon större del av omluingliggande fäll. Provtagningarna genomfördes den 6 juni 1956. Grödan utgjordes av ett väl övervintrat, vackert höstvete. Plastskärmen utsattes den 23.5. ligger strax söder om Nontuna gård och i västra vinkeln mellan härvarande oeh denna vin kel ger det s. le av en sanden Iandc dvs. sanden skild. direklieran. Jiimför hlir också med 25 och 26 samt med profilbilden plansch 15! Diagrammet på figur 25 åskådliggör resultatet av kornstorleksanaly~ sen. Koordiuntplanet domineras här nästan helt av Hiltet för sand. orden förekommer ler eller i %. Från 2ö cm djup ned till 80 cm djup förekommer intet ler och från 80 cm till 160 cm djup ~ir halten ler i genomsnitt 4 %. I de två sista nivåerna 060--180 och 180-200 cm djup) är halten ler öö % respektive 77 %. De tre översta nivåerna (0-10, 10-20 oeh 20-30 cm djup) innehålla några procent mjäla eller i genomsuilt 5 %. Horisonten 35-65 cm djup saknar helt mjäla och j horisonten 65-160 cm djup uppgår halten mjäla till ca 3 %. lierlagret ökar halten mjäla, så au den blir 20 % i nivån 160-180 cm djup och 13% i nivån 180--200 cm djup. Halten mo är tämligen lwnstant med djupet, och procentmedeltalet för hela profilen är 13 %. M maa, = 20 % återfinnes på djupet z = 170 cm och M min = 5 % på djupet z = 190 cm. Från 30 cm djup oeh ned till 110 cm djup varierar halten mo med endast ett par procent kring medeltalet 12 %. Från markytan oe11 ned till djupet 155 cm är procentmedeltalet sand 81 %. På 170 em djup har sandhalten sjunkit tm en procent och från dettn djup är sanden helt borta ur sedimentet. Gränsen mellan sanden och leran iii' egentligen ännu skarpare än vad som kan framgå 134
av anförda siffror och av diagrammet på figur 25, där VI l overens~ stämmelse med den valda rittelmiken förenat insatta och sammanhörande punkter med»mjukb förlöpande kurvor. Av plansch 15 fram~ går, au ifrågavarande gräns är mycket skarpt markerad på 173 cm djup. Av diagrammet på figur 6 synes att större delen av sanden ligger inom de av olikheten 0,25 mm<d<o,i'> mm angivna gränserna. De mot profilen svarande geologiska bildningarna, sedimenten, äro här tydligen alltigenom postglaciala. Både sanden och leran lmnua uppfattas som svämbildningar: svämsand respektive svämlera. Prov platsen är belägen på gränsen till det. sedimentplan, som utbildats kring Fyrisån (avsl till Fyrisåll är ca 0,4 km) och som längre norrut vidgas lill en vid slätt: I{ungsängen.,J ämför R. SEItNANDEH Uppsala Kungsäng (l H48)! Sanden är skiktad. Delta framgår emellertid icke sil av våra här reproducerade svarlvitfotografier. kan di,ir på våra färgfotografier. På planseh Il} kan dod, en skik as si.irskill området tu) cm Varven snett i förhållande till land. Leran utvisar Vi ha redan till 1 b och ävenså om nämnt planscherna avsnilt skola vi nu när,,, mare uppehålla oss vid dessa planscher och den på figur (:\ diagram" maliskt återgivna aggregatanalysen. Plansch 14 återger ett y,snitt (profil) från O-JOO cm fljup jäm1c fyra h-snitt. De mot h-snitten svarande snittytorna visa oss markens (jordens) utseende på 17 em, 40 em, TOl) cm oeh 18l} cm djup. Profim lens utseende från 100-200 cm djup framgår av v-snittet på planseh Il}. Slutligen har ett fotografi aven s. k. matjordsprofil reproducerats på plansch 16 (se även VI!). Vid tiden för provtagningarna (den G.6) är mat j orden kraftigt ge~ nomrotad. Detta framgår av planseh 14 och sårskilt av det för belysning av rotbilden speciellt uttagna matjordssnittet på plansch 16. Hötterna sluta mycket tvärt på ea 30 cm djup. Under detta djup finnas inga iakttagbara rötter. Här föreligger således i jämförelse med föregående profiler en ytterst extrem rothild, vars mest iögonfallande drag är det ringa rotdjupel Vid provtagningen var matjorden jämförelsevis hårt utlorkad, och i nivån 20-;-10 cm var vissningsgränsen nådd (se diagrammet på fig. 26!). Djupare ned i alven var vattenhalten något högre. Vid uttagningen av maljordssniltet kunde den lösa och torra sanden lätt blåsas bort ur snittet i nivån 20-30 cm djup. Rotsystemets utbildning i övergången 135
till alven blev därigenom synlig, och den på planschen iakttagbara uthildningen av rötterna framkom. De frilagda rötterna äro busklikt utbildade, Iil,som uppsvällda och klad missbildade..jämför här också med veterötternas utbildning i profilen U.t.55.! Det är tydligt, att rötterna icke kunnat tränga igenom den grova, humusfria och svagt vattenhåliande sanden. När rotspelsarna nått den rena sanden på ca 30 cm djup, ha de stoppats upp och icke kunnat gå djupare. Rotsystemet har härigenom fått en skarp avgränsning mot alven, och rotbilden erhållit den på planschen iakttagbara egendomliga utformningen. Huruvida rotsystemets ringa djupgående i denna profil helt beror av ah vattenhalten i sanden mycket snabbt når vissningsgränsen eller av att sanden är extremt näringsfattig eller ay au den besitter någon annan ogynnsam egenskap kan!eke avgöras här. Om några specifikt ogynnsamma egenskaper skulle föreligga i denna sand, borde detta dock ha visat vid våra odlingar för bestämning av vissningsgriinsen. Dessa bestämningar kunde emel~ lerlid genomföras ulan särskilda störningar. Det är därför troligl, alt den vauenhållandc och den mot denna svarande all t för djupt liggande grundvattcnylan ger en så liten mängd upptagbart vaucn, au från rötter (en zon), där av denna zon få vi då tänka oss hl. a. möjliggjord genom en kapillär fram till rotspctsarna i matjorden. Matjorden företer en svag aggregering men aggregaten äro föga hållfasta och lätt ned av mekaniska påfrestningar och av vaherl Vid torrsiktning av provpropparna passerar större delen av jordsubstal1~ sen Cprimärpartiklar och aggregat) igenom siktcn med 0,5 mm mask vidd. Från markyta n och ned till 155 cm djup är proccntmedeltalet för den av olikheten 0,25<d<0,5 mm angivna klassen 74%. Jämför här också med halten sand! Inom större delen av alven är enkelkornstrukturen direkt synbar eller försiktigare uttryckt det direlda betraktandet ger ett omedelbart intryck härav. Sanden är emellertid lätt rostfärgad och cn viss svag cementering föreligger. På 1'70 cm djup är aggregatfördelningen radikalt förändrad. Endast en mycket ringa del av den efter torkning och sönderslagning uppkomna sönderfallsmassan från dessa djup passerar igenom sikten med maskvidden 0,5 mm. Av h-snittet från 180 cm dj up ~~ plansch 14 längst ned till höger o_o se vi att den planskurna snittytan utvisar, att den i övrigt makroskopiskt struldurlösa såpleran innehåller vissa grövre blåsor och porer. Vissa kanaler ha också utbildats av mycket djupgående rötter huvudsakligen äldre Equisetum-rötter. Jämför här också med VI, plansch 21! 186
Genomsläppligheten i denna profil är hög och j ämförelsevis jämn. Ett maximum föreligger i området 20-70 cm djup. Läget av delta maximum står i överensstämmelse med tidigare angivna data över profilens textur och struktur. Om vi beräkna ett enkelt aritmetiskt medellal för k-värdet inom denna horisont erhålles k= 91 cm/tim. Med ntgångspunld från detta kunna vi uppställa nedanstående ekvation och heräkna den appal'enta korndiametern dop (se även profil U.8.55.') varav dop = 0,067 cm = 0,7 mm. Den på detta sätt beräknade appnrenta diametern ger en relativt god storleksparameter för mineralsubstansen. Som jämförelse kan nämnas au, om ett vägt aritmetiskt kornstorleksmedeltal beräknas för L ex. nivån 50--60 CHl djup, erhålles -c 0,6 mm. Vid beräkningen av della medeltal ha härvid de Atterbergsfraktionernas kornstorlekar sahs,~, geometriska medeltalet iii' i denna och för den nedre metern 51\) mm. Den i den nedre metern förorsakas av att i horisonten 160--200 cm har en hög porositet. På H)5 cm djup är ii enligt tabell 10 oli,8 %, J ämför här också med tidigare diskussion under beskrivningen av profilen U.1.55.! De anförda porvolymerlla motsvara de genomsnittliga porositelsviirdena 4fi,4 % och 51,9 %. POl'ositetsl<urvan förlöper jiimfiirelsevis jämnt från djupet z'= 0, lnol> svarande markytan, till djupel = 155 cm, motsvarande såplcrans upp"" trädande. Medeltalet för Il inom detta djupområde är 45,1 %.!lm!" = = 43,0 % återfinnes på djupet z = 150 cm och det högsta värdet Il",,,,,. = = 46,1 % förekommer på icke mindre än fyra djup. PorositeLsamplitu~ den Il",ax-llm!" uppgår således till endast 3,1 %. I samband med lerels uppträdande i profilen stiger porositeten mycket starkt och når såsom redan angivits på dj upet 195 cm värdet 66,8 % dvs. stiger med 23,8 % Fig. 25. Profil 1\'.2.56. (pp-diagram eller diagram över kornstorleksfördelningen profilen. Fig. 26. Profil N.2.56. Il--diagram över profilen. Detta iir Hl' många synpunl,lcl' en extrem profil icke bara jämfört med de här medtagna utan även vid en allmiin jilmförelse. Den enhetliga, grova texturen ger också ett cnhetligt och relativt svagt vattenhållande porsystem. Vattenhalterna vid naturlig dräneringsjiimvikt ligga långt förskjutna åt vänster med mycket låga vattenhalter i alvens centrala delar, ca 8 %. Vissningsgränsen ligger mycket lågt och mängden ej upptaghart yatlcn föl' den övre metern iii' totalt endast 30 mm. 137
Viktsprocent 44 48 52 56' 60 64 68 72 76 80 84 88 92 10 15 20 25 30 35 40 ~ o. " Q 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 10 15 20 25 30 35 40 45 a. " Q 50 55 60 70 75 80 138 Fig.25.
Fig.26. 139
från minimivärdet 43,0 % på 150 cm djup till angivna absoluta maximum på lh5 cm djup. Den laboratoriemässigt bestämda mängden fritt vatten uppgår för hela profilen till 140 mm. Under 160 cm djup är mängden fritt vatten prakliskt taget lika med noll. Detta betyder, att den genomsnittliga mängden hilt vatten är 9 mm per decimeter i de över leret liggande nivåerna. Differensen n~w" varierar endast obetydligt med djupet för z < 160 cm. Det mot miingden fritt vatten svarande skuggade fältet lm höger framstår därför som ett tämligen jämnbrett hand ned till 160 cm djup. De högsta värdena förekomma i de helt lerfria horisonterna med maxinnnll 12,:i % i horisonten 60-()0 cm djup. I matjorden ör l'ur lägst med mm. Detta beror säkerligen av den i matjorden förekom mande humushalten samt en svag Iel'halt (se 26!). Grundvatlel1ytan i denna profil ligger, såsom våra mätningar allmänhet lägre ~in 2 nl Den på ca 160 cm djup uppträdande iii' emellertid s;vårgenomsläpplig och kommer att verl<a som en grund och sjunkvaitnels vertikala rörelse. Detta andra förhållanden gör att sanden omedelbart över leran utvisar höga och av tiden oheroende vattenhalter. Profilens jiimuikl bir härigenom i sin nedre del fastlagd. Va ttcnhaltskurvan för den \}.5 torde närmast motsvara /lir/r = f (z) vid ett grundvattenstånd av ca 160 cm djup. Volymen d:'iinel'bart oalten r di' definierad av ntlryrkel ;~ j 1 1 v d,= 1 1 0 f (n~ W d,) dz (mm) Zi skulle då bli 33H mm för den övre melern oeh 46 mm för den nedre metern. Jämför här också med i VIII, sid. 83~90, gjorda utredningar Det upptagbara vattnet definierat som summan av differenserna lljl,~wt' är i profilens övre meter 328 mm och i dess nedre meter 317 mm. Av det föregående torde det emellertid ha framgått, att större delen av denna mängd skulle avgå så snabbt, att växterna aldrig hinna utnyttja detsamma. Överhuvudtaget kan profilen såsom den nu föreligger och med given dränering aldrig uppnå eller ens under långvariga regn mättas upp mot de av IV" bestämda vattenhalterna. Hotdjupet är ju dessutom såsom vi tidigare yisat synnerligen litet och helt begränsat till matjorden. Vid diskussionen ay profilens hydrologiska egenskaper och olika grödors vattenförsörjning på denna mnr]{ är det synnerligen 140
TABELL 10. Sammanställning av viktigare markfysikaliska dala från profilen.2.56. Jämför också med diagrammen på figurerna 6.. 25 a b c d Nivå, djup i JliItrl- Porcm vol. vol. % % I c~d I b~cl I e cl~f g 11 Vattenhalt eller mängd i Volyulproccnl Volymvikt mättad I mättad die. cliff. vid växt. v. prov-i akt. uppifr. nedifr. I vlssn.gr. uppt.. b. tagn. deficit I I s. I k lon- I v. mätt. cm/tim 'Yt Yi. m. 0~10 55,3 44,7 41,2 37,4 3,8 7,3 4,8 32,6 8,7 28,7 2,66 1,47 1,90 29 10~20 55,0 44,4 40,3 37,0 3 'J," 7,4 5,0 32,0 4,3 32,7 2,06 1,48 1,87 41 20~30 53,9 46,1 39,9 34,7 5,2 11,4 3,1 31,6 2,2 32,5 2,69 1,45 1,84 94 30~40 55,2 44,8 40,1 35,7 4,4 9,1 1,8 33,D 3~O 32,7 2,70 1,49 1,87 100 40~50 54,4 45,6 41,5 35,4 ", o.,1-10,2 1,8 33,6 5,6 29,8 2,70 1,47 1,86 108 50~60 53,9 46,1 38,2 33,8 4,4 12,3 1 ~ -,,-,u 32~3 5,5 28,3 2,69 1,45 1,80 86 60~70 53,9 46,1 37,0 34,7 2,3 11,4 1,8 32,9 5,D 28,8 2,OD 1,45 1,77 61 70~80 55,0 45,0 36,5 36,4 0,1 8,o" 3,1,):3,3 10 7 0 26,4 2,GD 1,48 1,83 11 80~90 54,8 45,2 37,0 36,4 0,6 8,8 :-3,7 32,7 10,0 25,8 2,70 1,48 1,83 5 90~100 53,9 46,1 37,7 :'57,0 0,7 9,1 3,8 ::33,2 1,9 25,1 2,69 1,45 1,81 15 I S:a mm i 545,9 454,1 389,4 358,5 30,9 95,6 30,4 328,1 7 290,8 I >-.'-' """ 105~115 55,4 44,6 37,4 36,4 1,0 8,- ') 4~2 32,2 14,8 21,6 2,69 1,49 1,85 18 125~135 55,4 44,6 35,7 34,3 10,3 28,9 27,,) 6,4 2,69 1,19 1,83 4 145~155 57,0 4:i,0 40,2 39,4 0,8 3,6 G,7 32,7-0,9 2,70 1,54 1,93 2 lgo~170 39,6 60,4 00,8 60,7 0,1 ~0,3 30,1 30,0 60,3 0,4 2,73 1,08 1,67 22 190~200 33,2 66,8 66,4 66,4 O 0,4 32,3 34,1 66,9 ~ 0,5 2,74 0,91 1,57 O I S:a mm I 481,2 518,8 481,0 474,4 6,G 44,4 157,4 317.0 420,4 54,0
viktigt, att de angivna experimentella storheterna på ett riktigt sätl införas i analysen. Det är emellertid ingen svårighet och leder ej heller till några ab~ surda förhållanden beträffande förutsättningarna, om vi tänka oss denna profil insalt i terrängen så, att en helt annan och mycket större del av det potentiellt upptagbara vattnet också bleve faktiskt åtkomligt och upptaget. Härför skulle endast erfordras, att grundvattenytan höjdes till låt oss säga 50 cm djup under markytan vid början av vegetationstiden. Vi knnde sedan tänka oss grundvattenytan succes~ sivt sänkas av den växande och transpirerande grödan själv eller att en sänlming av grundvattenytan endast långsamt ginge några deciill.eter före den framträngande rotfronten. I förra fallet skulle den aktuellt upptagbara mängden vatten bliva större och i det senare fallet prak~ liskt taget lika med de i diagrammet på figur 26 införda volymerna. Våra experimentella data iiro sådana, att de tillåta en omfattande inler- oeh extrapolation för halvkvantitativa heriikningar av de reak lionel', som inträffa, när de villkoren ändras i en undersökt proeller för av tänkhara skeenden i av samma karaktär men insatta i andra är vår oeh klimatiska sanlm:cu1" metod (se bl. a, VIn!) så fria från alltför tillfälliga föl'hållan den. Framkomna data få härigenom en allmännare oeh un, dersökla profiler kunna i hög grad betraktas som typprofiler. Genom olika lwmpletterande undersökningar är det dessutom lätt atl: ge dem en för den speeiella provplalsen allt preeisare innebörd oeh betydelse, Vissningsgränsen UJ" är myeket låg i denna profil ned till ea lgo em djup, där leret inkommer och vissningsgräl1sen stiger myel,et tvärt. Procentmedeltalet inom delta område är 3,9 % oeh i de återstående fyra nivåerna 31,2 %. w v,lilin= 1,5 % återfinnes på djupet 55 cm. Jämför med lerhahen oeh maximum för n-w k! Även i denna profil föreligger en tydlig korrelation mellan halten ler oeh vissningsgränsen, I den övre metern är volymen ej upptagbart valten 30 mm oeh i den nedre 158 mm, Av tabell 12 framgår, alt ingen av de här presenterade profilerna har en tillnärmelsevis så liten mängd ej upptaghart vatten. Den angivna volymen 30 mm kan lämpligen jämföras med motsvarande volym 403 mm i profilen VA.55. 100-200 em djup, Skillnaden är mycket stor, men förhållandet mellan volymerna ej upptagbart vatten synes icke sammanfalla med förhållandet mellan de på olika sätt skaubara inre ytorna hos kornsubstansen i respektive profiler. En ]wrt summering av erhållna yolyms- och vattenmängdsdata ger för hela profilen och för den övre metern efterföljande översikt. Härvid sättas de för enbart den övre metern gällande siffrorna inom pa- 142
l'entes. Om denna profil skulle helt fyllas med vatten, skulle en mängd motsvarande 973 (454) mm magasineras i densamma. Efter en längre ostörd dränering vid ett grundvattenstånd på 160 cm djup skulle ca 385 (339) mm avgå och 588 (115) mm kvarstå. En gröda, som effektivt kunde genomrota hela profilen och tvingades att klara sig utan nederbörd och au hushålla med det bundna men växttillgängliga vattnet, skulle kunna avlägsna ytterligare 400 (85) mm. Kvar skulle då vara 188 (30) mm. En extrem y tupp torkning, som följd av solens direkta inverkan, skulle ur matjorden och plogsulan kunna avlägsna ytter ligare några millimeter vatten. Profilens maximala förmåga au maga sinera nederbörd skulle då bli ca 400 (85) mm plus en större eller mindre mängd relativt snahbt sjnnkvatlen. 2. Samman(altniny au pro(ilbeskriuningen N.2.M;. I den samling av tio profiler, som heslu'ivlts och diskuterats i detta utgör len N.2.56. den sista oe11 ur en extrem. Profilen är en och ur tcxlurell l ~ir det la, som kol'nsubstansen a% mo. På HJO cm vars konsistens De funktionella egenskaperna hos föregående profiler ha vi visat vara i hög grad bestämda av lzomhinationen textur oeh stru.ktur. Hos de rena lcrprofilerna innebär uppkomsten aven rikt differentierad ma krostruld.ur, att de av texturen primärt betingade egenskaperna ra~ dikall förändras. Hos de i detta arbet.e benämnda övergångsjordarna bestämmas egenskaperna oeh funktionerna mera av samspelet mellan textlu, geologisk struktur (lagring) och egentlig marksiruktur. Härvid knnna mycket komplicerade, teoretiskt svåranalyserbara system uppkol1ul1a. I denna profil bestämmas egenskaperna och funktionerna i hög grad av sandens enkelkorns1ruktur, varigenom ett enhetligt, tämjigen grovt porsystem uppkommer. Den mot profilen svarande marken och dess hydrologiska egenskaper kunna härigenom lätt bli förstådda. Profilens dränering är djup oeh effeldiv. Den vid dräneringsjämvikt uppkommande vattenhalten är för stora delar av profilen mycket låg. Hotdjupet är begränsat till matjorden, oeh grödans vattenförsörjning är här i mycket hög grad beroende av den under vegelationstiden fallna nederbörden, dess mängd oeh fördelning. Profilens vauenhushållande egenskaper kunna förbättras genom att humushalten ökas oeh matjorden fördjupas. Härigenom ökas profilens 143
förmåga au utjämna för ojämnt rördelade regn och rör grödans växlande behov. 3. Om llpptol'kningsföl'hållandena i prolilen N.2.56. andel' vegetationsperioden 1956. Vi ha i det föregående visat, att profilens N.2.M. förmåga att magasinera vatten är liten oeh alt grödans vattenförsörjning på denna mark blir en fråga om lämpligt fördelade regn. Några helt korta data ha tidigare lämnats om nederbörds- och temperalurförhåuandena på Ultuna under vegetationsperioden 1956. I detta sammanhang få vi nöja oss med dessa lmapphändiga uppgifter och endast göra några helt korta kommentarer till den i rubriken inneslutna frågeställningen. Den första vattenhaltsbestämningen genomfördes den 9 maj. Höst" vetet stod då vackert och var jämnt utvecklat. Nederbörden under maj månad var högre än det mångåriga medeltalet och tillräcklig även för så extrema lokaler som denna. Gnmdvattenylan stod likväl så dj som ca lgo cm under markytan. Den aktuella vahenhaltskurval1 Wo.,B.5 molsva:'ar närmast vattenhaltskurvan för ämvild vid el lgo cm djup (jfr också med det föreg.!), mai " jorden torde dock den aktuella vattenhalten W a vara än lui/n då är i full Senare Vlsa a U va t lenhal Lsförändringar djupare ned i profilen. Dessa för ~indringar måste i huvudsak vara bestämda av långsamma sjunkvat tenrörel ser. Den 25 maj ulsattes skärmen, oeh ca 11 dagar senare eller den 9 juni är vetebeståndets höjd utanför skärmen :30 em oeh under skärmen 25 cm. Fältet företer nu vissa ojämnheter. Den G juni genomföres profilgrävningen och proverna för den mera omfattande markfysikaliska undersökningen uttagas. Samtidigt bestämmes den aktuella vattenhalten. Sedan den 9 maj och fram till den G juni har vattenhalten minskat med 47 mm i den övre metern och 53 mm i den nedre metern av profilen. Sammanlagt således 100 mm. Med hänsyn till den tidigare konstaterade rolbilden är det tydligt, att endast en mindre del härav kan ha kommit grödan till godo. De från den nedre metern avgångna millimclrarna valten kunna hell frånräknas. Ä yen en del av det från den övre metern avgångna vallnel måste ha långsamt perlwierat ned mot djupare nivåer i marken. Grödan under skärmen har alltså varit tvungen att ldara sig med en myeket liten yattenmängd eller ca a6 111m. I nivåerna 10~20 cm och 20~30 C111 djup är vissningsgränsen nådd. I de av rötterna genomvävda och geno111vävbara (jfr också med plansch 16!) nivåerna 0--10, 10-20 och 20-i30 cm djup är således prak- 144
TABELL 11. r denna tabell ha de i tabellerna 1-10 förekommande summorna ( cller totalvolymerna) sammanställts. Det ordnande elementet utgörcs här av profilens provlagningsnummer, varvid Ultunaprofilerna tagits först och :\'0 n l una-profilerna sist. Nivtl, Profil djup :lurl.- Por i cm vol. vol. mm mm a b c el c-el b-d I Vattenhalt eller mängd i mm e el-c d-f mältad mättad f. växt. akt uppifr. neclifr. elifl difj' lvis~;~~~r. lup defici L U.1.55. 0-100 529 471 4:3:) 12 1 9 J7 217 177 222 100 200 Hl :569 51\) 6 17 :2 12 :ws i'7t) 474 U.2.:i5. O-lOO D59 14.1 10 G :19'7 D.J.J 21:i js2 2:lO U.3.5:). 0-100 541 45D 4ril 4:31 JO 8 2\17 1;31 28~1 100 200 553 417 4G2!ii» 3 12 ~338 (121) 129 U.1.:'3. O 100 528 172 IG l 1 [6 18 2G 2DO 150 288 100 200 HJ5 ÖO" old\) 19,) 1 10 1(1:) D2 111 U,iS,Cj;" () joo i5'7fl 422 380 :l(l\j 11 :;:1 126 2 1:-; 118 U,G,5S. O. JO (J ;)55.1-15 411 :185 2G (;(J 1:-;1 :261 119 U,7,fifi, O 100 51:-; 4,,7 15:5 1:1 1 :~ 1 2:1 2SK 140 278 l;,g,i'ii), () JOO 5:1D.1() l 1:3'7 t 0),),)~ ~) 2D :2 J~) E,'/ :123 =".1. ;,(i, (I 100 :do 4GO 107 :3D7 lo (i:1 J :14 2(;3 2018 JOO 200 :121 mi "172.[71 I ;) 2 1,; :2.2 (i,( Hi ;";,2.56, (J 100 G j() lid :l89 :16S :ll \)(; :30 (32~) ni) HJO 2.00 -t c: 1 illd 48:2,n;) '7 11 LiC: (:317) J:21 202 7:1 1 (;7 l(ik :-;0 1:58 f:l-1 :2;} 1 26(j t:5g IO~) 13D :15 2DO 5J I lisld. taget allt upptaghart vatten redan utnyttjat. Höslyetct under skiir~ ml'll börjar oeks~'\ visa lecken på!orkska(]o!'. Liknande leeken synas iiyen pr1 vissa andra ställen HV fältel. Under skiirmen tillföres diirför :30 mm vatten genom direkl hendlning av grödan. Bevattningen har emellertid liten yerkan oeh den 11,6 borttages skiir~ men och ytterligare :10 mm vatten tillföres. Den 14.6 faller 17 mm ne~ derhörd och den 16.6 kolllmer 2H mm. Dessa regn ha en synnerligen snabb oeh gynnsam verl<an på beståndet. Skärmen utsättes på nytt. Ulveeldingen utanför och innanför skärmen förlöpte sedan tämligen parallellt. Den 31.8 genomföres sl,örden, som för hela fältet i medeltal blir 45 dt/har. Den 14 september bestämmes vattenhalten i profilen. Ytterligare någem minskning har nu skett eller mera exakt profilens vahenförråd iii' nu 1'7 mm mindre än vad det var den 6 juni. Vissningsgränsen är syagt underskriden i de [re översta nivåerna, men från och med nivån :30-40 cm dj up återstår ett par procent. Hela vägen ned genom profilen Lill ca 80 cm dj up är differensen UJ a, HD-' UJ" sedan positiv och i genomsnitt approximativt 2 %. På 100 cm djup ansluter sig den aktuella vat~ tenhaltskurvan lo"., H.D Lill den vid föregående provtagningstillfälle 11 -- GD:lG~5 Grul1c1Iörbättring- Spce. nr 3 145
TABELL 12. De i tabellerna 1-10 förekommande summorna (eller totalvolymerna) ha i denna tabell VaJ a b c d e-d Ordn. Profil och --- Profil och --- Profil och --- Profil och --- Profil och I-- nr djup Mtrl - djup 1"01'- djup MäLt. djup Mätt. djup dm. vol. vol. uppifr. nedifr. ---_._-_.. -.. 1 2 3 -+ 5 G '7 8 9 10 11 12 13 1 1 1:5 U.l.100-.. 200 441 U.5. 0-100 422 U.5. 0-100 379 :--.J.2. 0-100 358 N.1.l00--200 :--.J.2.100 200 481 U.2. 0--100 4,11 :--.J.2. 0-100 388 U.5. 0-100 369 U.l.l00-200 U.4.100--200 495 U.6. 0-100 445 U.2. 0-100 40G U.G. 0-100 :385 U.3.100-200 1'\'.1.100--200 524 U.3.100-200 4,17 N.l. 0--100 407 U.2. 0-100 397 U 04.1 00-200 LIA. 0-100 528 N.2. 0-100 454 U.G. 0-100 410 N.l. 0-100 397 U.S. 0-100 U.l. 0-100 529 U.7. 0-100 457 UJ. 0-100 433 U.l. 0-100 f124 N.2.100-200 U.S. 0-100 539 U.3. 0100 45D C.8. 0-100 4:1'7 U.8. O--HJO 432 U.l. 0-100 Xl. 0-100 540 N.l. 0-100 460 D.7. 0-100 455 U.7. 0-100 434 U.2. 0..-100 U.3. 0--100 541 e.8. 0-100 461 U.3. O--HJO,161 UA. 0-100 446 'lj.:i. 0 100 (J.7. 0-100 543 U.l. 0100 171 U.3.100200,jG2 U.3. 0-100,151 U.5. 0-100 :'\'.2. O -loo b'lg tja. 0-100 fl '72 UJ!. 0-100,164 u'3.100200 1159 :--.J.l. 0-100 1.U.IOO -200 bs3 Xl.100--200 476 N.l.HJO-200,t '72 N.1.100-200 471 U.'1. 0100 U.G. 1.:.2.. U.5. 0100 555 lja.i00-200 505 N.2.100-2.00 0-100 ;)ö\) N.2..HJO -2.0n,519 U.4.100-2nO O-lOO ;,'78 U.1.1002.00 SS\) ().1.1 O()- 200 f182. 49() [H\) :\'.2.100-200 175 C.'7. o 100 {JA.1OO 2()(),I()ö U.6. O 100 l.u.l00 -:loo :S4'7 :'-1.2. o -1 (JO 1 2 3 4,-.) 7 () \) 10 10 11 18 21 25 :lo funna vattenhallsklu'van Wa.G.t;. De1t11, HU här s]{eil Trots den ringa fuktighelshmplituden w a, G.O --- IV" i området 30-80 cm djup avviker slutvauenhaltel1 IV a, HD positivt och relativt mycket från W,. Detta förhållande bör lämpligen jämföras med den i lerorna konsta lerade mycket hårda relativa upptorkningen. ;I ämför t. ex. med profil U.I.55.! I lerorna ha vi påvisat ett djuptgående rotsystem såsom orsak till upptorlmingen, men i denna profil går rotsystemet ide djupare än ca 80 cm och slutvattenhalterna på större djup bestämmas icke direkt av ett vaitenupptagande rotsystem utan aven serie andra sam verkande orsaker. Bland dessa orsaker urskiljas hl. a. dc av kapillariteten besuimda bindnings- och rörelseförloppen hos markvattnet. Några speciella problem I det föregående ha vi relativt utförligt beskrivit och diskuterat de enskilda profilerna. Denna beskrivning har för varje profil genomförts efter ett fast schema, och syftemålet har varit, au ur det omfattande materialet försöka etsa fram klarast möjliga bild av varje profil. Diskussionen har härvid framför allt tagit sikte på alt mot bakgrunden 146
Öl' sig ordnats i stigande följd. Härigenom kunna dc olika maximi- och minimivärde.na lätt. återfinnas. b-d e d---c Profil och Profil och Profil och Profil och Profil och djup djup v. viss. djup f. växt. djup V.pro,o- djup diff. gr. llppt. b. tagn. d-f akt. deficit U.3.100-200 -12 N.2. 0-100 30 UA.I00--200 92 N.2. 0-100 68 X1.100-200 N.l.I00-200 5 0.5. 0-100 126 U.3.100-200 (121) U.5. 0-100 118 U.3.100-200 U.3. 0-100 8 U.G. 0-100 131 0.7. 0--100 146 U.6. 0-100 l1\:j UA.lOO-200 UA.100-200 HJ N.i. 0-100 134 tja. 0-100 150 U.l. 0-100 222 N.2.100-200 U.l.100-200 12 N.2.100-200 158 U.3. 0100 154 lj.2. 0-100 230 U.1.100-200 tj.? 0-100 23 U.2. 0-100 215 11.8. O-HJO 157 N.l. O-HJO 258 U.8. 0-100 UA. 0100 26 N.l.l00200 245 tu. 0100 177 0.'7. O--HJO 278 N.l. 0-100 U.8. 0-100 29 U.l. 0-100 217 U.1.100-200 1'79 C.3. 0-100 2R3 D.? 0--100 U.2. 0-100 H U,8. 0--100 2'75 U.2. 0--100 182 U.4. 0-100 288 UA. 0--100 N.2.100200 4,!- U.? 0-100 288 ;".1.1 00-200 226 U.S. 0-100 :)23 U.2. 0100 U.l. U.5. U.6. N.l. N.2. 0-100 47 UA. O 100 29G C.b. 0-100 2'13 N.2.100-200 421 1.1.3. 0 100 01()0 ~)3 U.:3. 0-100 2U? U.6. 0100 254 U.3.100--20n <129 U.J. O-lOO O--lOO 60 U.3.100-200 3,l8 N.l. 0-100 263 U.4.100 200 441 1.1.5. 0-100 0--100 63 U.1.100-200 368 N.2.100 200 (:)17) N.l.HJO 200,1-16 C.(;. 0100 () 100 9G UA.100-200 403 >':.2. 0100 (32R) 1:1.1.100 -:200 ej'n 0:.2. 0-100 25 30 54 54 73 109 13\) 156 158 1(i7 lg8 202 251 260 290 HV de framkomna bliderna över de olika po!cn!iawctcr klargöra de funktionella egenskaperna. Allteftersom profilerna bliyit heskriylul och diskussionen framskridit ha Yi kunnat ryeka in allt flera jämförelser mellan de olika profilerna. När materialel nu föreligger efter erbjuder det möjligheter till även andra analyser. Så kunde t. ex. de olika bestämningarna diskuteras var för sig men för samtliga profiler på en gång. Härvid skulle mera omfattande jämförelser mellan de olika profilerna kunna göras. Emellertid är det möjligt, att i en följd läsa igenom vad som för samtliga profiler blivit skrivet om t. ex. lerhalt, porositet, vissningsgräns, permeabilitet osv., då de för en viss fråga gällande avsnitten jämförelsevis lätt kunna återfinnas i de olika profilbesj<rivningarnn. Vi lämna därför med detta påpekande den angivna aspekten. Jämför dock även med tabellerna 11 oeh 12! I della huvudavsnitt skola vi nu J«)ll1plettcra den givna framställningen genom att endast helt kortfattat diskutera några speciella problem, som synts oss särskilt viktiga eller påträngande. Om profilbildens konstans och reproducerbarheten Marken är elt dynamiskt system dvs. där pågå alltid proeessei' av det ena eller andra slaget de s. k. mrtl'kpl'occsserna. Dessa proeesser för- 147
orsaka att systemet, marl,en, förändras och att det kan framträda mer eller mindre olika utformat vid skilda tidpunkter. Utseendet och egenskaperna variera med tiden. I tidigare arbeten (se hl. a. V och VII!) har S. ANDEHSSON alltefter det tidsmässiga förloppet av dessa pro " cesser urskilt tre huvudtyper av förändringar och variationer: accidentella, cykliska och sekulära. Jämför här också med figur 5, V I l olika sammanhang har emellertid S. A"DEHSSON i tidigare arbeten gjort gällande, au de av oss bestämda för profilen luualderistiska värdena äro i hög grad lidsbeständiga. Helt nnturligt giiller dock delta påstående ej matjorden, vars strukturliljslånd iii' i bög grad beroende av liden. Jämför h~ir t. ex. med sidan J 2:3 1 Såsom i Yiss mån en sammanfattning av dc hetraktelsesätt, som vi hiir företräda, kunna vi nr et[ tidigare arhete (VII. sidan 12G!) citera: ",den ah I.uella strukturen njvel1 Jwn uppf:lllas sbsoll1 ett relatlyt goll approximi1livt ulryck för eli slruldllrsehenw, som endnst iii' mer eller rnindre Hgt framkallat eller uthijdi1l yid olika tidpunkten, l till beskrivningen,ly..'us;). hn vi redan nl! denn,l profil den 8. O. Hög hk\" förcmål för cn kontl'o] Y:lfvid djupel ulslriicldes lill 2 JlL Dc Hl parna simile dessulom lllsiitl.ns fi)1' Yissa s. IL Closngn 1'I"ll.n! Vi ha ilven gjort iilmandc kon vid Dndra prov] lser. Så hl. a. vid iv.:!.66., dill' en lwn troll genomfördes den HOI O. J \)5g. En del av de vid dessn kontroller erhållna 1'cs1I Ha ten ålergh:as i tabellerna j:5 och 14,. Tnbcllerna ha ur lllrymmess:vnpunkl lwgränsals till att omfalta endast den iiyre metern. Tahellmaterialet finnes grafiskt framsliilll figurerna 27 och diil' }1Ven den nedre metern av yardera profilen blivit medtagen. l diagrammen ha dessutom s. k. ausllgningsklll'/joj' blivit inritade. Dessa kunar lnmna konstrueras med utg::\ngspullkt från de miitresultat, som erhållas vid de ovan omniimllda (l/jsngningsj'örsöken. Diagrammen på figurerna 10 och 27 hiinföra sig således till san11na pl'ovpjats U.2. men vid helt sl,ilda tidpunkt.er och aktuella vattenhalter. Tidsskillnaden iii' tre år och valtenhallstillståndet karakteriseras häst som ena gången hård uttorkning och andra gången mältad till nalurlig driineringsjänwikt (se oekså tah. 13, kol. f och (I-f!). På sa1111na siiu återge diagrammen på figurerna 26 och 28 dala ffilil profiler upptagna på provplats iv.2. Här är tidsskillnaden två år oeh vattenhaltstillstån- del vid de två provlagningstillfällena ej så extremt olika. Genom en direkt jämförelse av diagrammen 10 oeh 27 samt 26 och 28 kunna vi alllså direkt konstatera överensstämmelsen i stort mellnn de vid skilda tidpunkter framkomna bilderna, n-diagrammen, av pro- 148
filerna U.2J55. och N.2.5G. dvs. profilbildens tidskonstans samt även reproducerbarheten. Se dock härom även längre fram! För U.2.) figurerna 10 oelt 27, gäller, att överensstämmelsen i totalvolymerna för materialvolym och porvolym är mycket god. För den övre metern gäller härvid: 1955 11,,=441 mm och V 8 =559 mm samt 1958 Y" = 440 mm och V 8 = 560 mm. För mängden fritt vatten gäller däremot: 1955 = 44 mm och 1958 jr = 58 mm. Således en skillnad på 14 mm. I genomsnitt per deeimelernivå betyder detta 1,4 mm. Den relativa avvikelsen är alltså här betydande men absolut utgör ju 14 mm. ingen större volym. Avgränsningen av det fria yaltnet iii' oskarp och definieras alllid bäst genom angiyandet av den experimentella teknik, som lwmmit till an " viindning vid dess bestämmande. Den av oss använda telmiken ger en liten mängd fritt vatten (se här även föregående diskussio" ner!). Dess begränsning ned mot hårdare bundet va tten svarar mot en lös hindning eller mot ea Hl em på de vatlenh~d" lande melliskerna i proppens övre Med 11.1 av la hellen la lumna närrnare se, huru den fl differensen nlln j totala är fördelad de ohl,u horisonterna. L\yen om enskilda nivåer större avvikelser än % måste överensstämmelsen karakteriseras som myc" ket god oeh genomsnittliga avvikelsen iii' o,n %.. l\iedelavvikelsen mängden fritt valten, kolumnen b-d, vid de lvå tidpunkterna är 1,4% och avvikelsen har här öyerallt samma tecken (pos. enl. tab.). Volymen upplagharl vatten iir totalt 1 B mm mindre vid den andra beshirl1ningell. Vissningsgränsen har ombestämts endast i de tvtl nedersta nivåerna och överensstämm.elsen ~ir god. De ge emellertid upp... bov till en avvikelse på 1,9 HUll, vilket om det drages från 14,9 mm ger ovan angivna 13 mm. Denna differens i upptagbar mängd vallen är således betingad av den tidigare angivna ökningen i fritt vatten. Vi Fi(J. 27. Profil U.2.55. H-diagram över profilen. På diagrammet finnas dessutom tre s. k. avsugningskurvor inritade motsvarande undertrycken 0,5 m v. p., 2,0 111 V. p. och 3,0 Il1 V. p. Den streckade kurvan anger profilens naturliga dr1ineringsji\nwikt såsom den framkommer, om den fleråriga medeltalskuryan till de tidiga vår- och sena höstvattcnhalterna utl ilas. Obscnera likformigheten i 1n-sugningskul'vornas förlopp samt storleken av de avgångna nli.temnängderna! Fig. 28. Profil N.2.5G. n-diagram över profilen. På diagrammet finnas dessutom tre s. k. avsugningskuryor inritade motsvarande undertrycken 0,2 m v. p., 0,5 111 v. p. och 1,5 m v. p. Den streckade kurvan anger profilens natul'liga dräneringsjämvikt såsom dcn framkommcl', om dcn flerfu'iga medeltalskurvan till dc tidiga vår- och sena höstvattenhalterna utritas. Observera, att kurvan för avsug'ningstryckct 0,2 m v. p. nära sammanfaller med kurvan för fältkapacitet (avsugningstr. = 0,1 ll1 v. p.)! Lägg vidare m1irke till den mycket stora mängd vatten, som bortgår, ni\l' avsug ningstrycket ökas till 0,5 Hl v. p.! 149
150 Fig.27.
Fig.28. 151
den övre sifferraden svarar mot k ng k 0' /0 % cm/lim horis. vert. I 3,6 4,2 3,7 4,2 2,1 1,5 1,0 0,6 1,3 1,2 1,4 1,7 1,7 2,1 1,6 1,6 2,4 1,7 I 68 0,2 1 104 106 253 159 576 627 79 TABELL 13. Sammanställning av vikligare markfysikaliska bestämningar utförda elen 25.8. 1955 och den nedre raden a b 1-?'-Jivå, djup i I Mtrl- Porcm vol vol % % 0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90
g h VolymvikL torr I v., mätt. I cm:~im Yt, Y/. m. i 1,90 29 1,87 41 1.84 94 1,87 106 1,86 108 1,80 86 1,77 61 1,83 11 1.83 5 1,81 1 ~Cl TABELL H. Sammanställning av viktigare markfysikaliska data svarar mot bestämmningar utförda den 6.6. 1956 varje anfört djup gäller, att den övre sifferra(!en utförda den 9.10. 1958. Uppkomna differenser Nivå? djup i cm a i- 0/ /0 b c MtrJvol. Porvol. % mättad mättad upper. nedifr. dul 0-10 10-20 20-30 30-'10 40-50 50-60 60-70 7()-SO SO-90... "" C;:! 1~()-100 S:a mm
hänvisa för övrigt beträffande vissningsgränsen till tidigare omnämnt arbete av P. \VIKLERT: Studier över vissningsgränsen (1957). Kolumnerna f och d-f belysa det högst olika vattenhaltstillståndet i profilerna vid de två provtagningstillfällena. Vid det första provlagningstillfällel (se också föreg. utredn.!) är marken hårt uttorkad och vid det andra tillfället praktiskt taget mättad till en vattenhalt motsvarande naturlig dräneringsjämvikt. Den genomsnittliga vattenhalten är ena gången 23 % och andra gången 34 %, varvid man bör observera att genomsnittliga vattenhalten vid vissningsgränsen svarar mot 21,5 %. I matjorden är det aktuella vauenhallsdeficilet första gången 64,4, mm och andra gången 8,7 mm. (hercnsslämmelsen mellan volymvikterna är god. Medeldifferensen för )'1 Lir 0,02 kg/dm:! och för Y/,,,, är den O,OG kg/dm a. A v utrymmesskäl kunna vi här ej återge resultaten av ombeshimningen av aggregatanalysen. På grund av den höga vattenhalten ha propparna emellertid ieke spontant fallit sönder utan slagappanden har kommit till användning. erhölls en viss förskjutning mot mindre lorlekar, men den framkomna överensstämmer i princip rnet figur 2. Då propparna i detta fa 1I icke ulan kunde tagas ut hela ur v~il med den som fiillo sönder efter (jfr med sid. :n!), ha vi oekså mätt deras krympning. J'VIätresultaten finnas införda i kolumnerna j och le Observera den intressanta gången i krympningsvärdena '.Jämföra vi diagrammen figurerna 26 och 28, se att överensstämmelsen i största allmänhet är god. Vissa påfallande olikheter föreligga dock. Porositetens fördelning i horisontcn 0-40 cm djup är något oroligare vid den senare bestämningen. Mängden fritt vatten är också annorlunda fördelad och mindre (tot. 24 mm). Av diagrammen framgår dessutom bl. a. att följande totalvolymer erhållits: 0-100 cm djup 11,,=454 (451) mm samt 1',,=546 (549) mm och 100--200 cm djup 1',,=519 (515) mm samt 1',,=481 (485) mm. Härvid svara de först angivna siffrorna mot provtagningsliden 6,(\. 195G och de inom parentes angivna mot provtagningstiden 9.1 O. 1958. Överensstämmelsen mej,o lan de vid de två tidpunkterna funna totalvolymerna är således mye- ket god. Av tabell 14 se vi, att avvikelsen i de funna totalvolymerna V" rcspeldive 1'8 för den övre metern är 2,8 mm. Den genomsnittliga avvikelsen är här emellertid 2,2 (j fr med U.2.!). Den högsta avvikelsen föreligger i matjordens 10-20 cm lager, där den är 5,3 %. Totalvolymerna fritt vattcn ha vi redan angelt vara 24 mm lägre vid ombestämningen. Genomsnittliga avvikelsen är icke mindre än 3,8 % 154
och lec](net för de cnskilda avvikelserna är växlande. övriga förekommande avvikelser kunna i stort sett återföras på angivna olikhet i mängden fritt vatten, vilken kommer igen vid övriga beräkningar. Skillnaden i den genomsnittliga aktuella vattenhalten är i detta fall absolut sett ej så betydande och utgör endast 5,2 %. Profilens alduella vattenhalt wa,m = 12,0 % tordc dock närmast motsvara en naturlig dräneringsjämvikt. Det aktuella deficitet i matjorden var vid den första provlagningen 61,4 mm och vid den senare 31,2 mm. Frågan om profilbildens konstans enkannerligen Udskollslans och reproducerbarheten av olika l1larkfysil<aliska bestämningar är kol1lpli" eerad. Den närmast föregående diskussionen gör icke heller anspråk på att vara någon uttömmande analys av frågeställningen. De exempel på ombestämningar, SOITl här medtagits visa emellertid, att väsentliga vii.rclen såsom porositet, materialvolym (c= substansvolym ), vissnings«gräns, strul<lurmönster m, m, äro reproducerbara med förhållandevis stor noggrannhet. Och detta även då, såsom här är f:,llet, omhesliinl' ningarna kollllna jämförelsevis eftcr de första oeh fuktighetsför", hållandena iiro helt skilda, Andra såsom vo friti valten äro däremot behäf1ade med relativ! stora spridningsmåtl 1\101 av vårt mera omfattande experimentella Jnaterial och vår erfarenhet från års och kunna vi sammanfatta resltltatel av den förda disk ussioncn sålunda' de redovisade undersökningarna ge en sammanfaltande, god och säker bild av den ram, inom vilken viktiga markfysikaliska och hydrologiska processer måstc förlöpa dessa platser under kommande år. De ge dessutom med ännu större säkerhet polentialiteterna för sanllna processers möjliga omfattning, förlopp och intensitet, om profilerna betraktas som slutna system (se längre fram!). Innan vi här avsluta denna diskussion om konstansen och reproducerbarheten, vilja vi endast göra några ytterligare påpekanden rö.. rande de diskuterade avvikelserna eller differenserna. Dessa kunna tydligen a priori förväntas hero av: 1) mätfel eller den av mätteknikens utformning beroende reproducerbarheten av olika till eh och samma oföränderliga (ideella) system hänförbara storheter, 2) olika i naturliga system pågående processer, vilka kunna förorsaka mer eller mindre entydiga differenser mellan vid olika tidpunkter gjorda mätningar och 3) omöjligheten av au förlägga på varandra följande mät.. ningar till exakt salll111a plats, vilket gör dem känsliga för systemets ofta stora rumsliga heterogenitet. Det är tydligt, au i ett bestämt fall de under dessa tre huvudpunkter angivna orsakerna till avvikelser som regel äro mer eller mindre svårseparerbart inflätade i varandra. Så är förhållandet även i de två exem- 155
pej, som vi ha återgivit från U.2. och N.2. Utan att gå in i detaljer kunna vi dock säga, att för U.2. de påvisade avvikelserna åtminstone vad beträffar V" och 1'8 helt ligga inom de av mätfelen förväntade medan för N.2. även andra inflytanden kunna spåras. Den rumsliga heterogeniteten (punkt 3) är här rätt framträdande och densamma har även hlivit omnämnd vid beskrivningen ay profilen N.2./56. Begreppen vattenhaltskul'va vid avsugning Wr, il och vattenhaltskul'va vid dränering Welr,h I samband med beskrivningen och diskussionen av de enskilda pro" filerna ha vi för varje profil försökt att angiva den sannolika formen för en kurva, som vi benämnt uatienlwltskll/'og oid (el. tör) dräne l'ingsjäm/jiki. Ursprungligen var det vår avsikt att icke närmare dis.. kulera densamma här utan att endast ail'vända den såsom ett SYllner.., v&irdefullt hypotetiskt arbetshegrepp. Dess noggrannare defini tion skulle U!lsYidare få anstå och upp andni arbeten. Se i delta sammanhang också del n~imndh Hrbelel t av S, ANDEHSSON! Mol bakgrunden delta arbete oeh i GlnsJu över s, le Qusugnings!mruo1', sonl Yi gjorde i samband med de j del: behandlade prover från [1,,2, oeh N skola vi doek något närmare dess innebörd oeh ge det en mera exakt definition. Någon utförligare diskussion av dessa, som vi tro, fru ktbärande begrepp, kunna vi dock icke genomföra här..jämför häl' också med vad som i anslutning till diskussionen av volymen fritt vatten anfiires under beskrivningen av profilen UJU55.! Under våra arheten med den experimentella marld'ysikaliska melo~ dik (jfr S. ANDERSSON 1955 l), som bildar stommen i våra undersök ningar, har det varit och är alltjämt vår strävan att utbygga tekniken så, att alltflera bcstämningar skola kunna utföras på provpropparna, Ett yiktigt problem har härvid varit att finna någon lämplig metodik och au utforma en användbar apparatur för serieanalyser av vissa vatlellhållande egenskaper oeh dränerings egenskaper hos propparna, Vi äro nu i besittning av första steget i en sådan metodik och apparatur. Den utprovades och färdigställdes i juni 1958 oeh sedan dess ha vi systematiskt utnyttjat denna s. k. Q/Jsugningsteknik == llndel'trycksteknik respektive Clusllgningsbädd = llndel'tl'ycksbädd. Vi behöva i detta sammanhang icke ge någon närmare beskrivning av apparaturens utformning, utan kunna nöja oss med att ange några vik tigare konstruktionslinj er. I princip kan apparaten sägas vara en myeket förstorad Beskows 156
kapillarimeler (se G. BESIWW Hl30!). Den består aven dubbelbottnad rektangulär låda tillverkad av kraftig rosuri plåt. Den ena, inre av bottnarna, är perforerad med två millimeters hål. På den perforerade bolinen ligger en mycket finmaskig, stark silduk. Det ur fuaktions~ synpunld viktigas le elementet i apparaten är sedan den ca 5 cm tjoeka bädden ay finmo-groyl11jäla, som blivit ujlpbyggd på denna holten. Detta system kan helt vattenfyllas under samtidig kontroll på att luften mellan hottnarna drives ut. Genom elt höj- och sänkbart överfall, som Yia en gulllmislang står i förbindelse med vattnet mellan bottnarna, kan bädden utsiiuas för undertryck av olika slyrl<ao Vallenaygången ]'2111 kontrolleras i överfallet och uppmätas. Biiddens l<apillaritet och genomsläpplighet kan nirieras, genom att olika hädd malerial HIlYändesoVi ha hittills arhetat med en hiide!, som har cn () m kapi1larilel (h r,-1 ='undre kapileir höjd 'vid dränering). Detta helydcl', all förs l Yid ett tmdcrlryel< av G 111 vo]l. luften igenom bädden, varvid vattnet mellanrummet ljlellan hottnarna börjar rinna ul genom övcrfalle l o Vid pressas cylindrarna med prov (nngo pnlycn se l, ex. VIU!) mol den,-aijcndriinlda och lösa hiidclen. Sedan övcrsyiimmns hädd och provcr hel!. VaUnet Hi!' hiirvid SHUll så au pnwcrllh successivt. yallenfyllas lllh.1erifrån. P{, bädden kall :J-t Delta ger oss möj lighel n Il arbeta med liimligen stora serier, varigenom tid vinnes. Efter det alt prcrverna mältats, avtappas (iyersyiimningsvatlnd ge 110m en särskild ränna och avseh undertryck pålägges, genom alt över fallet sänkes Ull erforderligt djup. Undertrycket uppmätes såsom höjd skillnaden mellan provpropparnas övre och den fria vattenytan överfallet. Via bädden (iyerföres då till proverna del pålagda undertrycket, men samtidigt kunna alla gröyre kanaler och porer i provet fyllas med luft, utan au undertrycket upphäves. Den principiellt viktiga förutsättningen Yid ovan angiyua lrycl<öyerröring är den, att vattnet bildar ett ]{()utinuull1, inom vilket ett givet undertryck kan överföras från bädden till provets alla delar. Förutsättningarna härför och huru detta öyerfiirande kan tänkas ske, skola vi emellertid icke hehandla här. Vi påpeka endast, au dessa föru[sättningar i allmänhet synas föreligga. Jämför här också E. C. CHlLDS The physics of land drainage (1\:l57) och Lo Jo BHIGGS utomordentliga lilla skrift The mechanics of soil 1110islure (1897)) Proverna få stå med pålagt undertryck i tre dygn. Avrinningen mätes llled jiimna mellanrum. Dessa mätningar ge oss möjlighet att upprätta summationskurvor öyer avrinningen. Ur dessa kurvor kunna intressanta upplysningar över porsyslemets egenskaper utläsas. A \Tin- 157
ningen är som regel hög i början men avtar snabbt med tiden. Det närmare förloppet av avrinningens tidsvarialion bestämmes bl. a. av re lalionen mellan por systemets porstorlel,sfördelning och storleken av det pålagda undertrycket. Det skulle emellertid föra oss vid sidan av den för detta arbete uppställda målsättningen att här gå närmare in på dessa ur dräneril1gssynpunkt ytterst intressanta aspekter. När hestämllingstiden är slut, lossas proverna från hädden och vä~> gas. Denna vägning ger oss möjlighet att i anslutning till övriga mätningar beräkna provens vattenhalt i volymprocent. Sedan kunna proverna ånyo kopplas till hädden, och hestämningen upprepas vid elt större undertryck osv. De vid dessa bestämningar erhållna procentsiffrorna vatten vid olika pålagda undertryck kunna avsättas i ett n-diagram och sammanhö ~ nmde punkter förenas med en kurva. De härvid erhållna kurvorna henämna vi vutlenhal!skul'fjol' uid avsligning eller enbart (lpsugnings /,w'v()l', varvid en närmare specificering sker genom av :lilvänt. undertryck. De i 27 och 28 inritade Yilka heleelmats med Wt,1i ha besliimts med beskriyna me lod. Index t här (c=tension) eller (c- ) och 11 slår som ajlmiin beleclming för del tal, som niskerna applicerade (va llenpelare) undertrych. de bärande mew L ex, 1,0 Hl V. p. På diagrammet figur 27 finnas tre avsugningskurvor införda. De anviinda undertrycken ha varit O,Ö, och 3,0 111, Likas~l finnas diagrammet figur 28 tre sådana kurvor införda, De använda undertrye - ken ha här varit 0,2, 0,5 och m. Med de beteckningar, som vi här infört på avsugningskufyorna, simlle vi också kunna beteckna våra kul'vor för lälikapaciteten med W t,o.l' Vår bestämningsleknik för vattenhalten Yid fältkapaeilet motc;varar ju eh undertryck av ea 0,1 111, De angivna fyra kurvorna ge l illsallllllans en god bild av markens vatten hållande egenskaper inom del av framför allt dräneringen aktuellt påverkbara vattenhaltsområdet. I varuera diagrammet finnes ytterligare en speciell kurva inritad, som är streekad och betecknad med war' Dessa två kurvor äro konslrueracle med hjälp av ett siffermaterial, som vi kolluna att mera ingående diskutera i kommande arbelen. Vi återge det därför ic],e här, ulan anföra endast att de avsatta vauenhallskurvorna återge fleråriga medelvärden av vattenhaltshestämningar, vilka blivit utförda sent på höstarna och tidigt på vårarna. Vattenhalterna motsvara alltså genomsnittligt höga mättnadsgrader och vi kunna uppfatta kurvorna såsom 158
IljJjJl'o;rimaiiva vattenlwltsjwl'vol' vid dl'änel'ingsjämviki eller approximaliva naturliga dräneringsjämvikter. Grundvattenytan har härvid på U.2. legat på ett medeldjup av ea 1 m (0,9-1,10 m) och på N.2. har den svängt kring medeldjupet 140 cm. Jämför här också med resdeklive profilbeskrivningar! På laboratoriet ha vi under senare år arbetat med vissa problem rörande sambandet mellan kapillaritet och jordarter. Jämför här med S. Al'mEHSSON 1957! Vi ha därvid bl. a. arbetat med tre meter höga artificiellt packade jordpelare. Dessa ha mättats med vatten och sedan i vertil\3l ställning dränerats av i förbindelse med en fri vattenyta (grundvauenyta) vid pelarens has. Efter ea sex veckors tid ha vi så bestämt vattenhallen i pelaren på olika höjd över hasen eller den fria vauenytan. Dessa pelare kunna betraktas som mycket enkla idealiserade markprofiler och den fria vattenytan kan sägas korrespondera mo! en grundvahenyla. On1 vi insiiua erhållna vatlenhausdala i elt n-diagram och förena punkterna med en liimpligt sätt dragen kurva, erhålles en hild av vatlenhallens över den fria ya ( ). Den kurvan henhmna Yi vultenlwltskm'{jo uid dl'äncl'ingsjiimuikt oeh beteckna kurvan jiimle motsvarande vattenhaj ler med W äl',7i! där index dr anger och 11 den fria ian s vertikala avstånd (dj från pelarens övre Den uppkomna lnlr-' vans form oeh den hastighet, varmed vattenhalten i de olika nivåerna går mot relativa jiimviktsvärden, karakteriserar på ett utmärk t sätt olika sys lems egenskaper ur dräl1eringssynpunkl. Naturligt givna system, olika slag av jordar, kunna oc](s:'l karalderiseras genom de vattenhaltsjämvikter, som systemen sträva att antaga i förbindelse med på olika djup stående grundvattenytor. De mera exakta uttrycken för dessa valtenhaltsfördelningar äro emellertid svåra au erhålla, då systemets omgivning icj,e kan hållas konstant. Neder, börd, infiltration, avdunstning, grundvattenyta, vegelationstäcke m. m. växla på ett oregelbundet sätt och endast approximativa utryck för de ideella kurvorna kunna erhållas. Genom studier av de i olika jordar upplwmna vattenhaltsföl'delningarna och genom studier av ovan införda avsugningskurvor kunna vi dock erhålla ytterst väsentliga l1pp~ lysningar om olilw uppkomna och möjliga dräneringsjämvikter. Om vi nu någol närmare undersöka de omnämnda kurvorna i diagrammet på figur 27, så lägga vi omedelbart märke till ]wnformiteten i avsugningskurvornas förlopp. Vidare är det påfallande, huru förhållandevis stor den vattelllllängd är som kan påverkas av underlryck ;:;; 3,0 m v. p. Om denna mängd nämligen jämföres med den överhuvud i fält rörliga vattenmängden L (n- IV.,). 159
Med hjälp av det primära materialet kunna vi lätt upprätta nedans tående sammanställning, som ytterligare belyser angivna förhfdlauden. VaUenavföranc1c lryck i. cm v. ]l. o 10 50 200 300 15000 cd '"' 0:1 'cd "< ci 'cd ro cd ers??? ;>????.< ~ <r: ~ <r: ~ <,~ :~ h h H ci cd?? <r: ~ nm1 mm mm 111m m 111 mlll o l(jo O 4-10 58 382 ( 8')., 3;=)/ 100 :)10 110 3:30 225 215 20 IOO O 3[jO 18 302 6\J 281 80 270 8'7 26:3 1m 18~1 100 :200 o :517 1'7 500 28,189 :35 J82 3D 178 131 :j86 :-\at. dräneringsjämv. H c1 ro?? <: ~ mm 8,} 3EJ7 69 281 J\ Y tabellen liksom al' kurvornn all det IU'aH), vanned del ålerståcnde,'allnet iir hnndel, sliger med va LlClllwll. Inlressant iir, att föl' den (lyfe metern HY profilen en ~w t fr~m () till O, t Hl \', Jl. ger 58 Hllll t ya llell, JlH:', fdn ii Il III p, ökar den ( tah. \'atten med endast. tio 8:\ -- ~t7 mm. Vid :l,om y, p. har l O mm f'rtm den öyre metern men enelas! :\9 IlUll fra n den nedremelern. ökas det yallenay rörnnde lryel(ct till '1 ÖO Hl V. p. c.11cr J Ö atn10sfårcr, öl,[.ll' den avgångna miingdcll med 115 mm i den ii'te metern oell i den nedre metern blir ölmillgen \12 mm.i\jolsyurande totalt avgångna mängder hlint 22;) ml1l och 131 mm. Dessa och andra ur t.ri.bellen och diagrammet utplocl,ade siffror ge en lankeväckande och intressant belysning åt vår Heligarc beskrivning och analys av texturen och strukluren i profilen U.. 2.:35. I tabellens sista kohunn ha Yi uträknat motsvarande differenser (avgånget och kvar) hänförda till de vattenhalter, som svara mot kmyan för naturlig dräneringsjäuwikt. Differenserna stän1lna hell överens med de "id 0,5 m v. p. aysugningstryck erhållna. Detta är naturliglyis en slump och fördelningen är ju också en annan. Teorcliskt intressantarc och betydelsefullare är, att vallcnhaltslmrvan w ä.,. liggcr lnsliingd i det av avsugningsklll'yorna uppspaltade vat lenhaltsområdet eller fället. Detta Hlllyder- vilket också ur många andra synpunkler a priori kan förv~i.n tas.---- alt yi med utgångspunkt från a\' sugningskllrvorna böra kunna approximativt beräkna vid olika grundvattenstånd eller -djup möjliga dröneringsjiimvikler. På 35 till 45 cm djup motsvarar eller sammanfaller W är närmast med /lit, :1,0' Observera, att här föreligger den tidigare beskrivna sm ågry- 160
niga slrukturen v~illllbildad! Från 35 cm djup och ned till 95 cm djup kunna vi enklast beskriva kurvan för Welt som approximativt en rät linje, som skär w 7c -kurvan på 95 cm djup (wdr=w" för z=95). Inom della djupområde skär således wi/r-kurvan samtliga Wt,h,~kurvor. Delta förlopp svarar helt mot det teoretiskt föryäntade. Jämför här också med den skatlning av mängden dränerbarl vallen och i'ör!oppcl av vattenhaltskurvan för dräneringsjämvikt, som vi tidigare gjort i samband med beskrivningen av profilcn U.2.5ts. Det kan tilläggas, au dessa skattningar gjordes innan det här redovisade materialet hade bearbelats. Vi göra nu i all korulel. några kommen larer Ull de ovannämnda k.urvorna i diagrammel: figur 28. Av orsaker, som konllna att framgl\ av de följande kommentarerna, ha vi hiir valt något andra nämligen och En direkt av oe11 för, lopp leder oss omedelbart till följande oeh slutsatser: 1) kurvan för l/j", WI,O,l och kurvan för av" så ökar den som helhet. rcvolutionerande ledigare till 1,5 m, iilwr den avgångna 11liingden vatten rela!ivt litet och 5) kurvorna för 0,5 oeh m v. p. av8ugningstryek sammanfalla approximativt med kurvan för naturlig driineringsjiimvikt i området 0-100 em djup. Om vi ur primärmatcrialet beräkna oeh sammanställa en tabell liknande den, 80m vi upprättade i samband med diskussionen av kurvorna i diagrammc! på figur 27, böra vi ytterligare kunna belysa an" givna punkter. Vi erhålla då nedanstående tabellariska översild: Vattcnavföral1cle tryck i cm v. p. Nat. clrä, -----_._._._- 0-100 O 151 72 370 79 372 300 1-12 3 13 10 8 421 30 321 130 20-100 O 368 6 1 301 G9 299 275 93 297 7 1 318 20 285 8:3 100-200 O 515 3(, 179 36 479 90,125 117 39 8 357 158 -, -- -----------_.~- --,-~-~---~ 12 [)D3[)2ti Gl'ulldföl'b~ittring Spec. nr 3 161
Tabellens siffror ge en god kvantitativ bekräftelse på de mera kvalitaliya utsagorna under de ovan angivna punkterna 1-5. Så är t. ex. differensen mellan den vattenmängd, som finnes kvar vid ett avsugningstryck på 10 cm v. p. respektive 20 cm v. p., 7 mm (,=,379-372). När sedan avsllgningslrycket ökas från 20 cm v. p. till 50 cm v. p., avgår från den övrc mc tern ytterligare 2:iO mm och från den nedre melern endast 54 mm. ökas avsugnings trycket mcd 100 cm v. p. till ] 50 cm v. p., blir ökningen i mängden avgånget vatten relativt obetydlig eller 34 mm respektive 27 mm. De anförda siffrorna belysa på eu slående sätt vilka vatlenhalts " jämvikter, som denna profil kan förväntas mot eller sträva att lippehålla vid olika djupt slående grundvauenylor. Det specielll in [ressanta i det: ldarlagda realdionsmönslret är den stora val.. len, som avgår, när avsugnings t ökas från 20 liii 50 em V.IL Della iii' elnellerlid hell i överensstämmelse med vad teorien fordrar, och ha också vall 'rex[n" ren lwhskurvan för I) inom del. valda {\llw] [erlid ieke här lti.im jsa Ull hl:l, Olnniimnda att den ideella vauen" ;\ och 1,uHuH ulan av S. ANDEHSSON. Utsättas sa horiscll1l.er för ett yal.lenavf'örancle (undertryck) motsyarande löo cm Y. p., skulle enligt tabellen den genomsnittliga vattenhalten i profilens öyre meter bliyh 10,8 %, Vid Yissningsgrilllsen är den genomsnittliga vattenhalten ~\,O % (se OC,k8:) tab. Ii}!) i den iivremclern. Delta uttryckt på ett annat sätt, all vid en ökning av det vattel1avförande trycket från 1,ö m v. p. till HiO m (= 15000 cm) v. p., så avgår ur profilen endast 78 mm. Jämför Il!.ir med de tidigare angivna vid lägre undertryck avgångna mäng denul! Här bör kanske påpekas, au vi i överensstämmelse med hithörande Ii l.teralur låtit vissningsgränsell motsvara pf = 4,2 eller mera direk t ullryckt, au vi satt det tryck, vanned vaunet: är bundet till jorden Yid vissningsgränsen, 15 atmosfärer R:! HiO m Y. p. Vi hänvisa här lill den internationella litteraturen L ex. L. A. HrcIIAHDS oehl. H. 'VE'\'\VElt (l \)43) oeh P. J. KHAMEH (Hl49). Kurvan för naturlig dräneringsjämvikt ligger såsom även tidigare anförls (punkt 5 ovan!) också uti denna profil approximativt begränsad av avsugningskurvorna. Medeltalet av den vattenmängd, som finlles kvar i profilens övre meter vid avsugningstryeken O,Ö och 1,5 111 v. p. är 125 mm medan motsvarande vallenmöngd vid naturlig dräneringsjiimvikl är 130 mm. Hi2
Valtenhaltsfördelningen Yid naturlig dräncringsjämyikt syarar i stort mot den vid ett grundvalleustånd på 140 cm djup teorcliskt förväntade. Från ca HO cm djup växcr valtenhalterna W d /, relativt snabbt och dc nå på ca 115 cm djup in i område l för fritt yatlen. Några anmärkningar rörande sambandet mellan vissningsgräns och jordart L.. 1. BHlGGS och H. L. Sl-L\NTZ genomförde sina för vår kunskap om vissningsgränsen grundläggande undersökningar i början av vårt århundrade. Deras 1912 publicerade arbete "Thewilling eoefficient for differenl plants and ils indirecl del.crmimdiol1" bildar utgångspunklcn för senare undersökningar. [ niimnda arbete redovisas resullalel :ly omfattar 20 olika jordarter från sand till lera och i iiro n Iförda som olika arier Is. nedmalda od] ompackade prover. a Il dc arbe lewi iivell all ge oss indirclda lllclodcl', ytl Illiij :111 m.ed ul l fdll1 :mdnl HY för jordarlenw k:lrnk - I eristlska vilrden ljel'ö kna (' llcr t s kn Ila Dc söktn smnhanclejl m:'\sle hl. n. av alt full- ständigt lika hiir existera niixllwsl \'ara HY statistisk karaktiir oeh framslällas som s. k. regressio!isekua!ioner. Vi anföra hiil' några av dc samhand, vilka kunna :lterfinnas i lr\'an niimnda arbete och YIll,!1 ha spejat en slol' roll J diskussionen oeh forsl,, II ingarnakring dessa jlroh lem. För att ullderlii tta ankny lningen till yttra undersökningar återge vi formlerna med de ay oss valda heleek, ningarna 0,i)7.L+-O,12.J(j+O,Ol S l/j =-- -------- v (1 ::I=O,02i'l) \'ahcnhållande I'iil'måga - 21 luv =---2-,HC)(1 ± 0,021) (:3) hygroskopieilet 0,G8 (1 ~to,(18) UJ =. ------------- v (6) l dessa formler hetyder w,_ yalt.enballen i viktsprocent vid yissnings griinsen, L proeenlen ler, ;l/j proeenien mjäla och S proeentcn sand (% ay torrsubstansen). De numeriska värdena för vatlenhållande [ör", mågan oeh hygl'oskopicileten äro i hög grad beroende ay bestämnings." lelmiken, varför Yi beträffande deras innebörd hänvisa lill originaj-
arbetet. Vi skola i fortsättningen ej heller närmare anknyta till formlerna (4) och (5). P.. J. KRAlIlEll (1949) skriver i sitt arbete»plant and Soil \Vater Helationships)) angående de återgivna sambanden ocb andra liknande: ))The usefulness of any such cross-relating of valnes is obvionsly very doublful, since the relations are not the same in all soils.» Om detta gäller om malda och ompackade jordprover, är det tydligt, att del i iinnu högre grad gäller om liknande samband, vilka såsom i vårt fall hänföra sig till ostörda, naturligt lagrade prover (proppar). Vår marl, fysikaliska undersökningsmelodik är också mot denna bakgrund utformad så, att direktn bestämningar av vissningsgränsen ingå som el! led i densamma. Emellertid iii' del ocl,så hell naturligt, au när siffermaterialet viixer, ell hehov uppslår alt undersöka, huruvida olika serier av vänlen kunna vara mer eller mindre funktionellt beroende av varandra eller korrelerade. Oberoende av vad Yl iin anse om eventullt exislerande mera syårålkomliga knusa la ge oss j u förelagnh s la Ijstiska a Il1id vissa ocb ijvcrsik Ls formler. Vi ha också utfört relal!"l omfattande stahsliska hearhet av vårt nu jiirnförelse'vis rnalerial över i olika svensiul jordar icke vår aysikt att här [ice1'a l'esullale[ ay dessa i hela deras omfattning, utan all endasl i anslutning Ull de i detta arbete hcskrivlla profilerna återge några av de framräknade regressionsekljationerllc/ öijer sambandet mellan IJissrlingsgräns och jordart. Innan vi återge dessa ekvationer, skola vi dock hell kortfattal anföra några synpunk ler på de samband, som här kunna ti'tnlws föreligga. För au undgå en alltför u trymmeskrävande diskussion skola vi försöka sammanfatia dessa synpunkter i eli antal enkla, i vissa fall helt självklara regler. De lyda: l) varje naturlig jordart och varje renfraktion har ett från noll sldlt och positivt värde för vissningsgränsen, 2) vissningsgränsen stiger med växande finlek hos jordarten eller renfraktionen, 3) i naturligt lagrade ostörda jordar eller jordprover påverkas vissningsgränsen av 111ikro- och makrostrukturen, 4) vissningsgränsen i naturliga jordarter och i artifieiella blandningar hör kunna uppfattas som additivt sammansatt av vissningsgrällsen för de ingående renfraktionernh, 5) då summan ay de ingående rellfraktioncrna alllid är 100 %, leder den härav förorsakade kopplingen mellan fraktionerna till en övertäckning av additivilelen och ()) övertäckande på addilivi LeLen verkar också upp1wl11111en eller uppkommande struktur. Vi kunna lillsvidare betrakta dessa formuleringar som en i sex reg ler utformad arhetshypotes. Om vi godtaga dessa regler som lämpligt 1()4
valda och formulerade, så följer av dem en regel nr 7), vilken lyder: vid regressionsberäkningar (iyer sambandet mellan vissningsgräns och jordart kunna både positiva och negativa koefficienter uppträda, och en regel nr 8), som lyder: vid regressionsberäkningar över sambandet mellan vissningsgräns och jordart bör additivilelen klarare bryta fram och samtliga koefficienter bliva positiva, j u mera omfa Ltande materialet är och ju mera likformigt de olika jordarlerna och de i dem ingående fraktionerna äro representerade. De tre första reglerna exemplifieras på olika sätt av i samband med beskrivningen av de enskilda profilerna tidigare genomgångel material. Begel nr 4 hygger i sin utformning på de föregående reglerna men den innesluter även syåröverskådligare följder av de enskilda fraktionernas eventuella il1yerlulll på varandra och uppkom mc n struktur. Hegel nr ij kan enklast exemplifieras med hjälp av den :w BltIGGS och SUANTZ el\yationen (ij). t. ex. au endast tyå frak lionel' förekomma i en jordart (el. Låt oss åla! Om iilahalten iii' %, s~\ iii' då IcrhaHen %. Vi (;rhålla (W en ck":ll 'tonen ( 00 il,! i5'7 Additiyileten J'rarnkommer ej. Utifrån sett, verkar del som om ä~ lan gay dl negativt hidrag Ull vissningsgränsen. Emellertid motsiiger icke detta resultat regel nr 4. Aclditivitelen finns där, men bortfallet ny ler ger en stiirre siinkning i UJ" än det ay iiimingen i mjiijahalt för~ orsakade tillskolle1 i W". Exmple1 ävcn regel nr 7. Den av regel nr (\ 2l11giyna strukturinfluensell k UIlna Yi iekc närmare heröra här, ulan Yi hänvisa beträffande denna fråga till de anmärkningar, som här och där finnas insluckna i texten till profilbeskriv ningarna. Hegel nr 8 belyses i del följande. Den av kornslorleken, texluren, i lös enkelkornsirukiur bestämda vissningsgränscn ha Yi benämnt le.t/urell uissningsgräns. Detta värde är ah uppfatta som elt gl'llnduiirde eller ett minimivärde. Specifikt ompackade och avsiktligt strukturerade prover jämte i naturlig lagring befintliga prover uppvisa positiva avvikelser från ovan angivna värde. Vi uppfalla dessa avvikelser som beslämda av strukturen och lala om s/l'ukflll'ellvissningsgräns.. JämfÖr här också medp. VVIKLERTS iiyen tidigare anförda arbele: Studier över vissningsgränsen (1I:l5'7) I T många fall synes inflytandet av jordens sirnldur på yissningsgränsen vara relativt liten. Huru starkt detta in1'lytande i bestämda fall bryter fram, är hell naturligt beroende av beslämningsteknikell. Dill1ensio~ nerna på våra provproppar äro sådana, alt strukturinfluellsen på viss~ 165
ningsgränsen icke är särskilt framträdande. Vi kunna därför i stort sch behandla våra värden som tc.rlul'clza värdcn. Den allmänna lineära regressionsekvationen kan i detta fall skrivas w v = a (H) + b (L) + c (FMj) + el (GJfj) + c (FM) + + r (Gill) + g. (kis) + 11 (CS) (6) ditl' de inom parentes slående beteckningarna angiva den i procent av torrsubstansen uttryckta miingden ay fl = humus, L c ler, FJlj = finmjäla, GJlj =c grovmjiha, FM = finmo, GJ[ gl'oymo, MS = mellansand och GS = groy[mnd. De framför parenteserna eller beteckningarna för de enskilda slående bokstäverna beteckna de kodfi eienler, varmed procenttalet för respektive korngrupp skall mnjtipjiee~ ['HS, rör a tl dess inflylande skall erhållas. vill' j glöd hel Ii][ en gro\' skall från ma t j o]'(lcn och ;\ fria. För mdodell m" 2,1 erhtj.!ja Yi dtl med hj ay minsl~l kyaclral : 0,27 o O,2G, (J,O", o (FJI) -I 0,02 (G JJ),- 0,001. (S) ('7) Beriikningen il\' denna iii' baserad 2:)6 den från dc ålla Ulltllluprofilerna. Fr:'ln varje profil ha de ilila alv nivåerna i horison len ~lo-l 00 cm djup med tagils och varj c nivå rcpn;. senteras ay fyra parallellbestiimningar. Således 8 8 4 256 proyer. l ekvationen ('7) iii' sanden S icke uppdelad i nndergrnpperlld JIS och GS. Medelfelet i W, iii' 2,1 % oeh felen i koeffieien terna äro 0,005, 0,02, ± 0,04, ± 0,05, :t 0,1 oeh ± 0,01,varyid felen angiyits i samma följd, som koefficienterna i ekvalionen förekomma. Koefficienterna för de finkorniga korngrupperna L, FJ1j oeh GJlj äro således jämförelseyis säkra medan de tre sista grovkornigare fraktionernas koeffieien ler äro mycket osäkra. De p:lycl'ka emellertid vissningsgriinsen myekd litet oeh kunna närmast försummas. Vi slmlle då erhålla den gnwa skattningsekvationen UJ, = O,i37. (L) + 0,2G. Ull}) (8) Xven om felen i koefficienlerna rör FJI, (;J1 och S äro slora, så är det intressant au observera, a tt två ay dessa koefficienter äro negativa.. Tiimfiir här med regel nr 7! l(jg
Som jämförelse till den angivna grova skatlningsekvationen kan anföras, au om vi för ett stort anlal ylterst olika profiler beräkna koefficienten (l i ekvalionen så erhålles regressionsel\sationen 10,,=(1, (L) (9) W v =t: 4,6 = 0,62. (L) (~)I) Denna ekvation uttrycker alltså koefficientens storlek, då leret en, sainl antages syara för vissningsgränsens läge. Jämför här också med ekvalionen (;3)! Formeln (9') kan anv~indas som skattningsformel för vissningsgränsen, när lerhallen iii' känd eller på något sätt kan be.. dömas. Slutligen anföra all om fd2 utväljas ur vår! ma, lerial, så nu jiimnast k n\drailnetoden erhålles, så ger minsta /Vol (l,()(). i O,Ol, O,O().,(8)!!led följande fel i koefficienterna: 0,009, J: 0,006 och ± O,OOD %, Den multipla korrelationskoefficienten mycket hög eller R = O,H80, Om vi sammanslå delfrak t jonerna och her~ikna regl'essionsekva tio.. nen för sambandet mellan lij" ocb huvuchraldioncr, erhålles lvv±~b,6=o,44.(l)+o,07 (J1~j)+O,06 (M) 0,015.(8) (11) diil' koefficienterna ha följ ande fel: 0,006, 0,007, 0,004 och 0,008 %.. Denna ekvation torde ge en ganska god möjlighet till skallning av viss, ningsgränsen för jordar med jämförelsevis stor variation i texturen. Vi påpeka emellertid här än en gång, att i det material, som ligger till grund för beräkningen av ekvationen (11), ingå inga matjordsprover och prover från organogena jordar. Preliminära statistiska be.. räkningar visa dock, att i ekvationen (6) koefficienten a för humusens CH) inflytande på vissningsgränsen med en viss envishet tycks hliva numeriskt jämförelsevis stor och med negativt tecken. Della ger en illlressant antydan om humusens fördelaktiga ilwerkall på jordens val.. lenhushållande egenskaper. Om ekvationen (11) användes för skattning av vissningsgränsen på olika matjordstyper, får luan därför också räkna med att de skattade värdena i allmänhet och framför allt i leror bliva för höga. 167
Enligt ekvationen (11) skulle vissningsgränsen för en ren lera vara 44 %, en ren mjäla 7 %, en ren moj ord 6 % och en ren sand 1,5 %. Dessa siffror äro intressanta och ställa lerets hell dominerande bet y de lse för läget av vissningsgriinsen i skarp belysning. Koefficienten för Jl~= mon förefaller emellertid relativt sett för hög, och det är troligt, all ett ännu mera omfattande och ur jordartssynpunkt likformigt representalivt material skulle ge oss den förväntade korrigeringen. De anförda ekvalionerna och de till dem anslutna korta anmärkningarna visa, au del i regel nr 8 uttalade fönnodandet kan verifieras. Verifikationen innebär hiiryid icke bara, att koefficienterna bliva positiva utan de synas också asymptotiskl mot vissa direld på ren fraktioner experimentellt bestämbara värden. Del skulle emellerlid föra för långt, att hiir niirmare in på dessa viktiga men också svåra frågor. Vi hoppas, alt i kommande arbeten lmnna taga upp dessa problem till en mera utförlig och intriingande Det exjle,~ rimenlella materialet hiirför redan. Marken "om som. ett Slörre delen av hiil' nw leri:ll, som jiimfiirdseyis OJ.n ~ kan helral< las på olika sätt. Hiinned beskrivningen och analysen kall avses då icke, au tyngdpunk len 1-1\' förskjutas än lill den ena iin till den andra bestämningen, den em\ eller andra uppmiiha storheten och dennas heroende ay och koltela.. 1 lon till de övriga eller öyerhuyud att bearbclningen al' materialet kan länkas bli"h gjord på många olika säll. Dessa möjliga variationer i sättcl att betrakta och bearbeta materialet innehära emellerlid knap", past några prineipiellt skilda eller tanl<emäs8igt besvärligt isär hållna prohlem. De aspekter, 80m här så småningom komma att bliva beslående, äro de, som tillåta största koncentration och klarhet dvs. att slora faktamaterial (prak liska erfarenhetsdata, experimentella och [eme.. tisl<a fakta) kunna ordnas oeh till synes fristående oeh nyckfulla fenomen framstå som följder av enkla regler oeh lagar. Vad "Vi emellertid åsyfta med det gjorda påståendet iii', att materia " let kan ur representativitetssynpunkt betraktas på ett par 'Väsentligt olika sätt. Utan att tillsvidare ingå på några niirmare distinklioner skulle vi kort och gj'(wt kunna siiga, att i det ena/allel, nr 1, betrakta vi materialet. såsom representerande tio ur IUlturen isolerade system ( = markbloeld och i det andm {allel, nr 2, betrakta vi materialet såsom representerande tio profiler på Ultuna egendom. I det ena fallel kunna vi tala om markbloeket, marken, som ett sllllet system oeh i del 168
andra fallet kunna vi tala om mal'kblocket, marken, som ett öppet system. Jämför här också med I! De valda beteckningarna äro icke helt lyckliga, men vi ha icl<e kunnat finna några bättre. Vi skola nu visa, att denna till synes enkla uppdelning icke bara innebär ett par väsentligt olika sätt utan ett par principiellt olika sätt ah se på del markfysikaliska mätmalerialet. Vi skola också visa, atl det medvetna isärhållandet av dessa två hetraktelsesätt icke bara kan ge ökad klarhet åt våra beskrivningar och analyser ulan ocl,så i hög grad kan öka mängden av den information, som materialet ger oss. Låt oss betrakta ett verkligt markblocl, (se l, s, (j!). Dess dimensioner må vara så valda, all vi kunna beleckna detsamma som ylisoll'opt, Delta markblock kunna vi länka oss liksom utlyi'l ur sitt geologiska och topografiska sammanhang. Vår markfysikaliska metod tillåter i första hand ett studium av dctta isolerade egenskaper od) Jlo lentialite ter. De olika snillen (y -~mit t och h-snitl) kunna uppfaltas som snitt i slutna markhloekel Snitten ge oss en och struktur. De oeksö ett hildmiis struklur, diket underliitlar dcn. De olikn ge oss rörsl:! markhloekets" utfyllnad med fast substans och dess möjliga utfyllnad med yalten och luft. Dcn närmare heskrivningen :IV dcss lext.ur och struktur ger oss Yiis(~ntliga aspekter P~l möjliga yalten rörelser, yattenmagasinering, genomluftning, rotfördelning m. m. Med ett ord, Yår beskrivning och analys syftar till alt ge oss möjligast fl.lil stiindiga hild al' marken som eil slutet sys/cm representerat ay del p{l lämpligt sätt utstriiclda ylisotropa markhlockel. Ur detta konstaterande måste då följa en me<1yeten strävan att finna och bestämma just de storheter, S0111 äro i minsta mån beroende av systemets aktuella inkoppling i de lokala geologiska och topografiska sammanhangen, i det lokala klimatet och det tillfälliga vegetationstäcket. De av oss utförda bestämningarna hava en sådan karak liir. Hiirur får emellertid icke dragas den slutsatsen, att de uppmäua storheterna skulle vara oberoende av profilens, markens, utvecklings", historia. Tvärtom! De funna värdena äro bestämda av bakomliggande genesis (jfr l, s. 4!). De givna profilbeskriyningarna och analyserna måste således j första hand betraktas såsom beskrivningar och analyser av väldefinierade system, markblock. Dessa äro ur naturen, marken, utskurna j första rummet såsom isolerade och slutna betraktade system. Man skulle då kanske vara benägen att tro, att värdet av undersökningarna härigenom skulle bliva mindre och mängden av erhållen informalion 1(j9
avtaga. Så är emellertid icke fallet. Genom att vi först beskriva och analysera olika marklyper som slutna systelll, representerade av rc- speklivc markblock, göra vi oss oberoende aven mängd tillfälliga 01l1- s!iindigheter och resullaten få ökad räckvidd. Se vi nämligen på vårt material enligt detta betraktelsesätt hlir uppgiften om den geografiska helägenheten ej så väsentlig. Väsentligt är däremot, att dessa tio sys lem kunna återfinnas i naturen och att de för dem funna laghundenheterna måste gälla för alla liknande sys lem, var de än återfinnas. Dc reprcsentera sedda på detta sätt typsystem eller typprofilel'. Vi lmnna nu tänbl oss de beskrivna, slutna systemen pålagda olika ytlre inflytanden dvs. tänka oss dem såsom ijppna system. Ju full ständigare vi nu lyckats genomföra analysen av den under den första aspejden inrymda problemställningen, ju bättre böra vi då kunna för, utse de reaktioner, som systemet svarar med, nill' det utsättes för olika viii definierade inflytanden (se även längre fram I ). dana väldefinierade inflytanden iiro, a l t med valten oeh låla det komma i jämvikt med en up slåellde röra på hes tämt siitt, au vid bestämda vatlenballslillstånd tillföra till hes tämda valten (ex. :io mm), alt utsäha systemets övre för bestämda avdulls au låta olika yeclda i delsannna osv. Det mest komplicerade och viktigaste fallet av yure inflytanden er ht.jles, om vi tänka oss de såsom slutna system beskrivna markhlo<;. ken insatta i de geologiska, hydrologiska, topografiska, klimatiska oe11 vegetatiollsmässiga sammanhangen i fäll Växelverkan mellan sys te.. met och omgivningen blir då svår ah överblicka oeh beräkna. En speciellt viktig sådan inkoppling är den, som utmärker systemets, mari< blockets ursprungs lokal. Det är här som den närmare angivelsen av systemens, profilernas, ursprungslokal får sin särskilda betydelse. Denna angivelse har givetvis också sin betydelse ur många andra syi1~ punkter t. ex. karteringsmässigt och genetiskt. Den fullständiga förståelsen av det öppna systemet, det i sitt naturliga sammanhang insatta eller inkopplade markblocket, är nu i lika hög grad en fråga om att kunna ange de yttre inflytandena och villkoren som att kunna beskriva systemet, markblocket självt. För att kunna heskrh'a eller ange, huru det funktionerar, måste vi nu oekså kunna definiera inkopplingens väsentliga drag såsom dränering, grundvatlellytans rörelser, lutnings förhållanden, nederbördens storlek och fördelning, avdunstningens storlek och variationer, vegetalionstäeke eller gröda m. m. 1'70
Vi ha här endast mera allmänt exemplifiera l den under rubriken»marken som ett slutet system och marken som~ ett öppet systeul» rörda diskussionen. Det skulle i detta sammanhang också föra föl' långt med detaljerade exempel. Ett förnyat genomläsande av beskrivningarna till de enskilda profilerna ger emellertid vissa exempel, som efter denna diskussion torde framslå i en annan och klarare dager. I allmänhet ha vi försökt alt hålla dc här anförda två betraklelsesällen isör men de äro oekså här och där parallelliserade och även inflätade i varandra. De rena profilbeskrivuingarna exemplifiera i huvudsak det betrak telsesätt, som vi rubricerat som nr 1. Diskussionen om upptorjmings.. rörhållandena exemplifiera i huvudsak det betraldelsesäu som vi här henämnl nr 2. Den lill varje profilbeskrivning gjorda sammanfnjt. ningen är en ny dem hägge. Detsamma g~iller om den SUllllne som avslutar den profil rörda diskussionen om v()«lymsrelationerna. Men] finnas nästan överallt i lex len. Jämför L ex. med de olika där begreppet vat.tenhaltslmrvn vid älnvikt behandlas ~ Se iiven under ruhl'il<en Profil N.2.5G.1 ]nnan itysluta diskussionen hiir behandlade föresiiii oeh av oss införda disiinldioner, endast med ett par visa deras fruklbarhet. Om vi primärt uppfatta våra profilbeskriyningar som beskrivningar av slutna system, vilka i första hand intressera oss som lypsyslem, iir del tydligt, att vi kunna gå ytterligare fram på den inslagna Yiigen. Vi kunna ställa frågan: Vilka äro de tenar, de funktionellt gnwcl läggande elementen i dc av oss ur naturen isolerade oeh isoicrharn systemen. Det är uppenbart, att vi icke kunna annat än i enl(ell(()rnjor ~ darna återföra egenskaperna oeh funktionerna på de ingående primärpartiklarna, enkelkornen. Emellan dem och markbloeket (markcn) som helhet är ett led inkopplat, som vi benämna systemets struklur. De för egenskaperna oeh funklionen bestämmande enheterna bliva olika strukturella delar och enheter: såsom olika inom sig relativt enhetliga horisonter, olika texturella lager Csandlager, 1l10lager, lerlager ele.), karalderlstiska aggregat, dessas lagring, spricksystem, maskhäl, kvarstående rolkanaler osv.. J ämför här också med bl. a. III! l\iol bakgrunden av denna föreställning kunna vi på etl helt annal stitt nyltiggöra oss av studier pä artifieiellt uppbyggda system, vilka på ett definierat säh innehålla karakteristiska renodlingar av i nalurliga system förekommande drag. De i naturen förekommande systemen kunna då tolkas icke hara mot bakgrunden av olika lypsyslem ulan också mot bakgrunden ay de enskilda elementens förekomst oeh 171
hopfogning, lagring och sammansättning. Med andra ord de uppträdande systemen bliva tolkbara, förståeliga, mot bakgrunden av vår vetskap om de enskilda elementens funktionella egenskaper och de speciella följderna av deras aktuella inbördes lagring och hopfogning. Avslutningsvis vilja vi också framhålla, att de av oss bedrivna under," sökningarna och de i detta avsnitt nödvändigtvis ofullständigt framförda tankegångarna synas peka på en utveckling av bl. a. vissa km' lerings- och 110menklaturfrågor, där de av oss såsom tyfjfjl'ofilcl' helecknaclc profilerna lämpligen åsättas mlldll, vilka antyda, var deras llnvudförekoll1st är belägen. Detta hetyder, att diskussionen aven viss alduell profil l<an återföras på vissa yälkända typprofiler. Bärige.. nom skulle diskussionen redan från början kunna ges en inramning, vilken sedan genom kompleiterande undersökningar på den aktuella platsen kan tillföras mera preeiserande fakta. Kunskapen om dessa lypprofiler skulle så smtmingom h unna ingå i det allmänna medyclan~ del hos de personer, "ilka av olika anledningar iiro intresserade HY eller engagerade i debatlcn kring eller odlingen av våra jordar. Vi emellerlid all V[ll' ka stalus, Den iii' diirfiir ur vidare ofullstii förs!a 11\,(';n om detta ur nuluga måste hetrald21s såsom grund]. l\larken är icke bara Ilskl system ntan även ett l((omiskt.. biologiskt system, endast el! I föreliggande arbete redoyisas resu!ta tet ay en marld'ysikalisk~ hydrologisk undersökning av tio mark profiler på Ultnna egendom. Undersökningen har utförts med hjälp av tidigare i denna serie be.. skrivna metoder. Se Marldysikaliska undersökningar i odlad jord l-x I Åtta av profilerna ha blivit upptagna på de till huvudgården hörande ögorna (bet. U.) och två ha upptagits på utgården Nontuna (bet. N.). Tre av de egentliga Ultunaprofilerna och båda Nontunaprofilerna ha blivit upptagna till två meters djup. övriga endast till en meters djup. I samband med en kontrollgrävning hösten 1958 har material från lvå meters djup blivit medtaget även för en av dessa fem profiler (U.2.55.). Ultunaprofilerna upptogos under aug.-sept. 1955 och NOlltunapro.. filerna i början av j uni 1956. Sedan proytagningsåret (1955 resp. 1956) bedrivas på provplalserna allljämt pågående undersökningar av vattenhushållningen. I anslul- 172
ning till beskrivningen och analysen av de cnskilda profilerna anföras vissa resultat från dessa undersökningar. Dessa hänföra sig för Uliunaprofilerna till den mycket torra sommaren 1955 och för N onlunaprofilerna till den mcra normala sommaren 1956. Anförda data avse närmast att belysa, huru dcn allmänna markfysikalislm-hydrologiska profilkaraktcristiken svarar mot den aktuella funktionen. Mot bakgrunden av det relativt omfattande till de enskilda profilerna hörande undersöl<ningsmaterialet behandlas i det avslutande huvud ~1Ysnittet några mera speciella problem såsom reproducerbarhet, profil- bildens tidskons lans, vattenhaltsj änwik ter, sambandet mellan viss llillgsgräns och jordart In. m. Dct avslutande stycket i arbetet iir under rubriken :dual'ken som ett slutet system och marken som eil öppet syslenh ägnat åt en diskussion av vissa prineipiellt viktiga problem. Den markfysikaliska beskriyningen av de enskilda profilerna ge-o nomföres i huyudsak efler följande schema: a) läge, prov lagnings lid oeb Yissa allmännna uppgifter, h).i kornslorleksshmmansättning och gliidförlusl, e) kalkha I, Hirg och geologisk d) rolbijd,maluosjruktul', och e) ma (suhslans'\'ol) och pol'yolym saltjt. fl fritt yatlen, upp[ r[ yallen oeb ej vallen. ])("11 under dessa pllnlder fördn besk kon ccn[reras i en till profil hörande sh1l1ll1anfa[ manfahning inneslutas iiyen de av de allmöl1nh liigesfiirhållandena givna villkoren för profi lernas funktion. Den aktuella funk linnen be lyses dessutom av några anförda vatlenhaltslillstånd. Profilerna U.l.iii). U.lt.55..i äm le profilen U.'?.155. karakteriseras en k,~ lasl som profiler i lera. Oyriga profiler utvisa yarierande Sa1llll1HllsiiLlning. Den ur många synpunkter mest extrema profilen bland dessa iii' profilen lv.2.m)', vilken ned till ca 160 cm djup består av 80 % sand. Profiler belägna i övergångsområden eller i lerrängens brytpunkler ha vi benämnt öyergångsprofiler. Av profilbeskrlyl1ingarna (se punkterna a), b) och e) ovan!) fram-o gill' hl. a. följande: 1) att den högsta funna lerhalten uppgår till 88 yiktsprocent och au denna lerhalt återfinnes i profilen U.t.55. på djupet HJO cm 2) alt lerhaller över 60 % icke äro ovanliga ;l) ait lerprofilerna uppvisa elt lokalt (ofta oekså elt absolut) maxi- 11l1l1l1 i halten ler i horisonten :35 till 55 cm djup 4) att i den styyaste lerprofilen (UJ!.i5i5.) medeltalet för halten ler från 30 em till 200 cm djup är så hög som 6H % 5) all den vaniga leran återfinnes på växlande djup In
(j) au den varviga leran praktiskt taget går i dagen uti profil U.'7.55. 7) alt profilerna i terrängens brytpunkter utvisa med djupet starkt växlande kornslorlckssanunansältningar R) att sand och mo förekomma som dominanta korngrupper i övergångsprofilerna men att högre halt.er av mjäla endast återfinnas i salllband med uppträdandcl av ler och speciellt varvig lera H) att kalkhalt8griinser (prövn. med Ut8p. saltsyra) i första hand äro knutna till uppträdandet av varvig lera men att kalkhalts gränser uppträda även utan att varvig lera kan iak ttagas 10) att matjorden ofta är utpriiglat Hillare än underliggande alv. Ur de i profijkarakteristiken ingående beskrivningarna av rotbild, makrostruktur, makroaggregering och genomsläpplighet (punkt c!)) kunna bl. a. följande klart demonslrerade fakta anföras: (l 1) all roldju]jel,7 m) under vidutvceklade bestånd kan yara 2) a IL rötternas är stämd HV markens struktur och in il t t UlLunalerornn uf.sisa el t YiilulyceJdat och iress~hlt strukturellt seherna 4) a LL följ den av olika strukturellt utbildade horisonter ytan och ned lill tyå meters djup i stort av ordföljden: stor"" kokig--> kokig, grovfragmenlarisk-p-kokig, smågrynig, finfragmenta,. risk, grovfragmentarisk oeh bjoeldg 5) 21lt frågan om matjordss lrukturen p:'\ lerorna iii' e II s lort oeh allvarligt problem (j) alt Ultunalerorna uppvisa en karakteristisk, mörk, smågrynig, stabilt strukturerad horisont från ea 35 till 75 cm djup 7) att lerorna äro genomdragna av stora maskhål, kvarstående rot-o kanaler oeh oiilza system av permanenta spriekor R) att makrostrukturen på ca HO cm djup blrakteriseras aven väj, utvecklad aggregatstruktur, där de ensjdjda aggregaten utgöras av viiidefinierade fragment D) atl gränsen för de normala tjäldjupen markeras aven horisont från 80-110 cm djup, inom vilken fragmentens storlek starkt växa med djupet 10) att den varviga egen strukturen hos sedimentet bryter fram i fragmentens väldefinierade horisontella avgränsning från varandra 11) att i de s. k. övergångsprofilerna den texturella olikformigheten och den skiftande Jagerföljden ge upphov till en mycket vid och oenhetlig strukturell variation med djupet 174
12) au Ultunajordarnas genomsläpplighet är hög och au deras dränering och genomluftning i fiilt är mycket god. Siffermaterialet över materialvolymerna och porvolymerna (punld: e) ovan) visar bl. a.: 1) att del med hänsyn lill alla profiler och alla niv3er uträknade medeltalet för lllaleriah'olymen i.ir 5:1,0 volymprocent (= 5:5,0 mm) och ah motsvarande tal för jlorvolymen således är 4-7,0 proccnt ( L17,0 mlll) 2) att minsta genomsniltligamaterialvolymen återfinnes i profilen.1 100-200 cm djup, där (len ör 1 % och alt slörsta genomsnittliga pol'volyl1len således i:il' % :n alt största genomsniltliga materialvolymen ålerfinnes i profilen C.5.;)6.) (j-j 00 cm djup, där den är 57,8 % och att minsta genolllsnitt s{lledes iii' O/.0 4) all den mlnsln i niv3 funna HW" terialvol) % återfinnes i l (} ~W CHI ~cgij}%) och all samma, 20:lO cm djup. \'iinle l'iirekommer nivll funna.c.. mins[~\ IlW[(;' % Lerfinl1es i N.?MJ. G) a Il porosi t e len iii' Jlosi livt ]z oltclerad t iii Siffernullerialel över mängderna fritt va Ucn, upptagbart ya t len och ICj upp rl vatten ( f) visar bl. t.l fiiljhnde: 1) att, om samlliga profilers övre mt~ler jämföras, mängden frill nlllen Claboratoriemässigt beslämd) varierar mellan fl mm och nr) mm och alt dessa mängder överhuvud äro alt uppfatta S0111 minlmimiingder 2) att, om samlliga profilers övre meter jömfiiras, mängden fl' il t vallen (= driinerbart vallen) i fält vid ett grundvattenstånd på ea 1,1 meters djup varierar mellan 50 och 3:39 mm il) alt, om samtliga profilers övre mcler jämföras, mi1ngden upp" tagbarl vatten OaboraLoriemässigt heslämd) yarierar mellan 14G mm = procenlmedeltalet 1 LUj och 828 m111 = proeentmedeltalet :32,8 4) au, om samlliga profilers Ö,Te meter jämföras, mängden upp lagbad vatten vid i fält giyna dl'änel'ingsvillkor varierar mellan 85 mm.. procentmedeltalet fl,5 och 200 mm cc= proeenhnedeltalel 20,0 5) att medeltalet för upptagbart vatten (lab. best.) i de fem lerpro.. filernas övre meter är 162 mm = proeentmedellale t 1 (),2 () alt av denna mängd genol11snitlligt 122 111m kan kvarhållas under 175
i fäll rådande dräneringsvillkor och att differensen 162-122 = 40 mm ( = 4,0 %) just är ett uttryck för en samverkan mellan dessa och den givna makroslrukturen 7) att variationen kring dessa medeltal är liten men att övergångs~ jordarna ujyisa mycket stora olikheter och spridningar 8) att maximimängden 328 mm upptagbart vatten (lab. best.) j'öre~ kommer i en sandjord (prof. N.2.5()., 0-100 cm djup) men att endast en ringa del av denna mängd kvarhålles under i fält rådande driinel'i ng svilll(() r ; kvar blir endast ca 85 mm H) att minimimängden upptagbarl vatten 92 mm återfinnes i profilen UJI.55., 100-200 cm djup, och alt denna mängd endas! utgör 18 % av totala pol'volymen lo) alt maximimängden icke upptagharl "alten,10:5 mm, molsn", rande ett procentmcdcltal för vissningsgränsen av hela nes i profilen U 100 200 em flj up I j) att minimimängden icke upptagharl vallen :W mm,motsyarande ett proeentmedeltal för HY endast ij,o %, återfinnes len iv 0100 cm dj up niy~'\ funna Ylirdet fiir % och all della Yiirde återfinnes i HiO em djup Ii)) au del niyå funna yärdel för j detta material är 1,5 % oeh att detta värde återfinnes i profilen N.2.M;' på 55 cm dj up 14; au mon ur yegetalionens synpunkt ger åt jordarna synnerligen 'Värdefulla vattenhåliande egenskaper: den har lågvissningsgräns men är samtidigt ur dräneringssynpunkt i många fall tillräckligt yattcl1~ hållande 15) att de l publicerade siffermaterialet har en sådan beskaffenhet, att det överhuvud tillåter en omfattande analys av samspelet mellan mark, vatten och växt. De exemplifierande undersökningarna över de egentliga Ullunaprofilernas funktion under den myeket torra sommaren 1H55 och Nonluna.. profilernas funktion under den mera normala sommaren 1956 visa hl. a. följ ande: 1) au den laboraloriemässigt bestämda vissningsgränsen utgör en ekologiskt betydelsefull vattenhaltsgräns i våra jordar 2) att kurvan för vissningsgränsen återfinnes som en akluell yatlenhaltskurva, en kurva för sllltvattenhalten, under Yiilulvecklade bestånd, som pressats hårt av torka :n att överensstämmelsen mellan de laboratoriemässigt hesuimda 176
värdena för vissningsgränsen och de i fält under välutvecklade bestånd funna slutvattenhalterna är god 4) att upptorkningen i mat j orden och särskilt i dess ytlager ofta går långt under vissllingsgränsen dvs. att den direkta solupptorkningen avlägsnar vattnet ur marken med större kraft än vad växterna förmå 5) att de av slumpmässiga regn ostörda upplol'kningsprocesserna tydligt återspegla rötternas vattenupptagande aktivitet och dennas successiva utbredning mot djupet G) alt inom de delar av profilen, där upptorkningen måste anses vara helt dominerad av ett iakttagbart, tillräckligt välutvecklat rot, system, överensstämmelsen mellan de i fält konstaterade slutva ttenha1 terna och de laboraloriemässigt bestämda värdena är mycket god '7) att vackra, djuprotade och välutvecklade bestånd praktiskt taget utnyttjat allt det upptagbara vattnet ned till stora djup, J,0~j,5 m, och nu mindre mängder också tagils från större djup 8) ah grödorna härvid kunnat uppehålla höga transpirnliousinlen,. sitder även under tiimligen långa tider utan någon tillförsel av vatten till nulrl<en i form av regn c!ler i fonn HY infiltrerande ~)) alt härvid ett u vaekerl,m,ellall de av rrw, krostruklurcn och upplagbarl vatlen bestämda fak torel'na å ena sidan och rotl! [veek och den allnl~inna tillväx len andra sidan kunnat konstateras Hl) au ett väl övenintral höstvete härvid kunnat ge en loppskörd ay 54 dl/har utan något regn efter den 20 maj 11) att detta vetebestånd uncler en vik lig fas av sin vegeta liva u l" veckling (2iL5-1il.G) under lre veckors tid lomde underhålla en genomsnittlig transpiralionsström av 4,1 mm/dygn (tol. 8G mm) 12) au den tömda porvojymen härvid totalt motsvarar 3;53 mm nederbörd, vilket utgör 7G % av den överhuvud rörliga yallenmängdcl1 i denna pl'ofil ned till 2 111 djup, och att ca 210 mm ay denna mängd beräknas ha passerat den transpirerande bladmassan under tiden 2:i.5 till Hi.S. I;5) att de vårsådda fälten i vissa fall mycket hårt drabbades ay t.orkan och att delta till stol' del lzan återföras på specifika störningar i rolbilclen 14) att den totala evapotranspirationen från en med sådan gröda (havre) beyuxen provplats under tiden den 2'7.5 Lill den 1\1.8 yar 110 mm, yarav ca H2 mm beräknas ha transpirerats 15) att liknande beräkningar hava gjorts på de andra provplatserna för några olika perioder och grödor, val'yid förutom de redan om " nämnda höslvete och havre äyen slåttervall, frövall, vårvete och raps blivit undersökta 1'7'7
Hi) att rotulvecklingen på en sandjord (N.2.56.) syntes vara helt hegränsad till matjorden eller ca 30 cm djup och att rötterna stoppats upp av den grova, svagt vattenhåliande sanden och att de härvid erhållit cn egendomligt nppsvälld och husklik form. De i slutavsnittet genomförda mera övergripande diskussionerna oc11 analyserna demonstrera och bevisa bl. a. följande: 1) alt i dessa undersökningar ingående yäsentliga värden ~iro viii rcproduccrbara och att profilerna under matjorden utvisa ett beslå " ende, endast mer eller mindrc klart framkallat, slruktunnönster 2) att. dcn detaljerade frågan om profilbildcns konstans och fcjll'o " dueerharhetcll innesluter en rad kolllpliceradc delfrågesläjjningar il) alt de införda och ni.inmn'c definieradc begreppcn: vatten/wl/s" kllj'/ja uid dj'iinej'ingsjiinwikl, approximativ uoltenlwltsklll'v(l vid drii", f7crin[!sjämuij,[ samt uallenhausjmf'ull uid (w.mgning, synas innehiira stora miij ligheler ii Il en exa k t [ly () lika heleende dd och upptorkning in l ressania om olika inom områdel 5) nu den leran i O-HJO cm djup, lojall avger 8il llllll yallen (rälen. fr. vattenfylld), om varjc niyå ulsältes för 50 cm Y. p. Dysngningstryck men alt denml mängd endast växer med 27 mm, om avsugningslrycket ökas till :WO cm Y. p. 6) au denna lcra (profil) då lolall 110 mm valten rälmal från vattenfyllt och atl delta svann mot prakliskt laget halva dcn valtcn" mängd, som övcrhuvud bul påyerkas av Yi.ixlerna i denna profil 7) ah, om det vattenavförande trycket ökas till 15 almosfärer =,15000 cm v. p. eller till det värde, som anses svara mol det vattenavförande tryck, som vi.ixtcrna ut\'(~ejda vid vissningsg6.insen, ytter" ligare endast 115 mm vallen totalt aygår 8) au sanden i profilen N.2.M;., O-HJO cm djup, totalt ayger 7~l mm vatten Cräkn. fr. yauenfylld), om varje niyå utsältes för 20 cm v. p. avsugnil1gstryck och alt denna miingd ökar med icke mindre än 280 mm, om aysugllingstrycket ökas till 50 cm v. p. ~)) ait denna sand (profil) då aygett totalt 300 mm valten rälmal från vattenfyllt och ah detta svarar mol praktiskt taget :1/'1 av den \'atlenmängd, som ö\'erhuyud är rörlig under i naluren rådande Yillkor (drän. och vegelation) 10) att, om det valtenavförande trycket öl,hs till 15 atmosfiirer (sc ovan!), ytterligare endast 112 mm vatten avgår och au härav 84 mm 178
redan avgått vid en ökning av det vattenavförande trycket till 150 cm Y. p. 11) alt en mycket stark positiy korrelation mellan jordens vatten~ halt vid vissningsgränsen och jordartens finlek, framför allt halten av ler, existerar 12) alt, om ur ett störrc material en regressionsekvation för sam" bandet mellan vissningsgränsen lur och halten ler i viktsprocent framräknas, så erhålles UJ, ± 4,G = 0,52 l i3) alt, om en för Ultunaj ordarna framräknad mera komplicerad regressionsekva tio n på Eimpligt sätt förenklas, så erhålles en grövre skattningsekvalion för sambandet mellan vissningsgränsen och.lord... arten, som viktsproc. 1n.1 åla) ) -I att, om ur eh större material ;542 relativt representativa bestiim samhandet mellan jordartens huvud sil erhålles (Jfjccviklsproc. mo och lur. (8) lrj) att del medvetnaisiirh}jllandet av marken som et! slulel system och marken son! et! öppet system synes möjliggöra prin.cipicllt viktiga distinklioner i vårt sält att utfor.ma markfysilmliska undersökningar och i vårt sält alt mätmaterialel In this report the resuhs of a physical and hydl'ological invcstigation of ten soil profiles from the College farm of Vltuna are described. The investigations have been carried out hy methods descrihed earlier in this journal (Physical Investigations in Cultivated Soil I-X), Eight of the profiles we re dug out on land helonging to the main farm of UUnna (U,) and two on the outlying farm of Nontl!lla (N.), Threc of the VUnna profiles and hoth of those from Nonhma\vere taken down to a depth of 1:wo meters, the others on1y to a depth of one meter. In connection with a check diggillg in the autumn of 1958, samp1es down to two meters were a1so included for one of these Jattel' profiles CU.2.55.). The mtuna profiles were taken during August-Septemher 1955 and th05e from N ontuna at the heginning of.j une 195G, 179
Since thc sampies werc laken (1955 and 1956 respectiveiy), investigalions of the water economy of the soils have been carried out at the sampling places. In connection with the descriptioll and analysis of the separate profiles, certaill resnlts from these ilwestigations are given, These results date back to the very dry summer of 1955 with reference to the profiles from Ultuna and to the nem'ly normal summer of 1956 for the profiles from Nontnna. The published data primarily illustrate how the general physical-hydrological profile characterizat10n concspondswith t.he actual functioll of the soil profile, On the basis of the extensive experimental data belonging to the separate profiles, some furthe]' special problems, such as the repro, ducibility of the determinations, the constancy of the profiles with regard to time, the water,-eontcnl: equilibria in the soils, the connection betwcenwilting"point and soll texture are discussed. In the eollcluding part of the work, enli tled wi'he soll as a elosed the son as an open diseussion of problems in point of pr1nciple is The of soil time lesjure and loss Cd) 1'001 zone, InacrosLrw> ture, (e) volume of solid rnaterial Csubstanee) and pore volmne, and (O free water, HyailabkwaLer and non-available water, The description and made under lhese points are coneenlrated 1n10 a summary for each profile, In this summary the condiliolls for the functioning of the profilc, given ils topographieal situation, are ineluded. The aduai :l'unc1:iol1 is also illustrated by some watercoutent data. The profiles U.1.55.--U/r.55. and U.'7.55. are most properly characterized as heavy elay profiles. The other profiles show a varying texture. From many aspec1:s the most extreme profile among these is the profile N.2.56.) which, down to a depth of 160 cm, consists as to 80 per cent of sand. Profiles situated in regions of transition or in the breaks of Ihe lerrain have been named transition profiles, From the deseriptions of the profiles (see (a), (b), and (c) aboye) the following may be stresscd: 1. The highest day pereentage found am,ounis to 88 weight per cent. This day content occurs in the profile U.1.55. at the depth of 190 cm. 2. Clay contellts exceedil1g 60 per cent, are not unusual 180
3. The clay profiles showa local (often also an absolute) maximull1 in the clay content in the horizon 35-55 cm. 4. In the heaviest clay profile (VA.55.) the average clay pereentage from 30 em down to a depth of 200 em is as high as 69. 5. The stratified (glaeial) clay is found at val'ying depths. (J. The stratified clay almost l'eaehes the soil surfaee in the profile U.7.55. 7. The profiles from the break-points of the terrain show a great variation in texlure with the depth. 8. Coarse sand and fine sand occur as dominant texturnl fraelions in the transition profiles. Lal'ge pereentages of silt are on1y found in connection with the appearence of day, espeeially stratified 9. Lime-conlent boundaries (lested with diluted hydrochlorie adel) are mainly conneeled with the appearanee of stralified day hut they sometimes occw' where the stl'atified is not notlceahle. to. The textnre of the surfaee soil is oficn deeidedly eoarser lilan that of the suhsoi.l. From the Lions of the 1'oot zoue, macroag~ gregation and permeahilhy (see (d) aboyt;) included in the profile charaelerizations, the demonsirated faets are lo he slressed: 1. The depth of the root zone of \\'ell-dcveloped ('rops can be eon ~ sidel'able (U)--l.? m). 2. The development and distribution of the 1'0018 in the profile is to a great extent determined the aera lion and structure of the soil. 3. The day profiles of Ultuna showa well developed and extremely interesting struelural pauern. 4. The succession of different slruelural horizons from the sul'faee down to a depth of two meters generally shows the following pauern: large elods-+elods, eoarse fragments->-elods, fine granules, fine fragments, eoarse fragments and b10el,s. 5. The struelure of the surfaee soi1 of the day reyeals great and serious problems. 6. The Vltuna days showa eharacteristieal, dark, fine-granular, and structurally stahle horizon from about 35 down to 75 em. 7. The clays are interlaced with large wofln-holes, remaining 1'001- ehannds and different systems of permanent eraeks. 8. The macrostrudure at the depth around 90 em is eharaderized by a well-developed aggregate strueiure, in whieh the separate aggregates eonsist of well-defined fragments. 9. The boundary of the normal freezing-zonc is found within an 13-083020 Grunilförbättring 8pec. nr 3 181
horizon at 80--110 cmdepth, in which the size of the fragments rapidly grows with the depth. 10. The stratified basic structure of the sediments appears in the well-defined horizontal differentiation of the fragments. 11. In the so-called transition profiles the textural heterogeneity and the varyillg stratification are the sources of a very wide and irregular slructnral variation with the depth. 12. The permeability of the Ultnna soils is high and their drainage and aeration in the field are favourable. The experimental material regarding lhe material yolnmes and po1'e volumes (see (e) above) shovvs among other things: 1. The average material volume is [jb.o volume per cent (= [jil.o mm), all profiles and all levels taken iuto consideration. Thns, the corresponding figurc for the porc vo.lumc is 47.0 per eent (c=, 47.0 mm). 2. The smallest average ma lerial volume is found in the profile U.I.56. a t. 100-200 cm depth, where il is 44.1 per cent. The avcrage pore yolume is th us 1);).\) per eenl. 3. The I average material yo1mne found in the profile U,5,65. at O~I 00 em ~where ii is b'7.r per tent. The sinalles t ave ra ge pore v01ume is [hus 42.2 per cent. 4. The smallest pore volume to the material volutne) found at Hny depth, 3R.[j per cent, is found in the surface soll of the profile U.S.55. al 1020 em depth (InHterlnl volnme = 61.5 per eent). The same ~Iow figure is found in the plo\v-pan layer of the profile U.2.!55. at 20-30 em deplh. 5. The largest pore volume (corresponding lo the smallest material volume) round in any horizon, M.R per cent, is found in the profile N.2.56. at a depth of 19[j em. 6. The porosity is positively eorrelated with the clay percentage. The experimental data regarding the amounts of free waler, avail" ahle water and non-available water (see (f) ahove) shows among other things: 1. Considering all the profiles, the amonnl of 1'ree water in the upper mcler (determined in the laboratory) varies between 8 mm and 96 mm. These amounts are to be 100ked upon as mininlllill amounts. 2. If all the profiles are considered, the amount of free water ( = drainable water) in the upper meter, under field conditions, with the groundwater-table at a depth of about 1.1 111 varies between [JO mm and BB9 mm..j. If all the profiles are considered, the amount of availab1e waler 182
in the upper meter (determined in the laboralory) varies between 146 mm (= average percentage 14.6) and 328 mm (= average per centage 32.8). 4. If all the profiles are considered, the amount of available waler in the upper meter at the actual drainage conditions in the field varies hetween 85 mm (= average percentage 8.5) and 200 mm (= average percentage 20.0). 5. The average available water (dclermined in the laboratory) in the upper meter of the nve ciay profiles is 162 mm (= average pel' ceuiage 16.2). 6. Of this amount, as an average, 122 mm can be retained under the aelnal drainage conditions in the field. The difference Hi2122 = = 40 mm (~~ 4.0 per ccnt) is an cxpression of the interaction bctween the drainage conditions and the given macrostruelure. '7. The variation around these Hverages is small for the transition solls whieh show very diffcl'enees and deviations. 8. Thc maximum amcnmt of avaijahle \vater (328 mm; detennined the found in il soil N.2.5{), at 0,100 snwll of this amount is retained under in the field; there t is red ueed lo about 85 mm. 9. The minimum amount of availahle waler, H2mm,is round in the profiie UA.55. at 100-,200 cm <1e1'th. This accounts for 18 per cent of the total pore volume. 10. The maximum amount of non"available wale1', 403 mm, eqlliva" lent to an ayeragewaler percenlage al the wilting"point of no less than 40.3, is found in the profile (JA.55. at 100-200 cm deplh. 11. The lninimum amount of non-availahle water, 30 mm, equivalent to an average waler percentage at the wilting-point of only 3, is found in the profile N.2.55. at 0-100 em depth. 12. The highesl value of the wilting-point found at any level in the profiles is 42.3 per cent. This figure is found in the profile U.1.55. at a depth of 150 cm. 13. The lowest figure for the wilting-point found at any leve! in the profiles is 1.5 per eent. This figure is found in the profile N.2.5(). at a depth of 55 cm. 14. The fine-sand fraction gives the sous partieularly valuable waterretaining properties: it has a 10w wilting-point and is at the same time in most cases suffieiently water-retentive from the viewpoint of drainage. 15. On the whole, the published data aliow a eomprehensive allalysis of the interaction between soil, water, and plant. 183
The exemplified investigations of the fundioning of the Ultnna profiles during the very dry summer of 1955 and the functioning of the Noniulla profiles during the nearly normal summer of 1956 show among other things: 1. The wilting-point, determined in the laboratory, constitules an ccologically important water-contenl boundary in ou)' soils. 2. The eurve for lhe wilting-point is an actual water -content charac leristic, a eurve for the final low \valer.. conteni of the soil under welldeveloped crops, v\'hie11 have heen severely oppressed by droughl 3. The agreemen t hclween the wilting-point, determined in the laboralory, and the final jowwater-contenl round in the field under well-devejoped erops is good. /1. The drying of the surfaee solj and especially of its uppermost layer of[ell exlends the wihing-point, Le. the (llreet drying effect of the snn is gn,ater lhan thal of the plants. ;J. The proeesses of tmdislurbed oeeasiollaj plainly revctll the wa of llw mots and ils (J. Il lhose must he co!lsiderecl dominaled fool the agreement hel\veen the final low waler eonlents found in the field and the vaj mos determined in the lahoratory is very good. 7. 'VeJl, devejoped erops with deep roots praeueally lise up all the available \Valer down lo eonsiderable depths, 1.0-1.ö 111, small amounts of waler are even taken from greater depths. 8. The erops have thus heen able lo maintain high intensities of lranspiration under rather long periods wilhout any supply of water lo the soil in the form of rainfall or infiltrating ground water. 9. Aremarkably harmonious interadion has been established between, on the one hand, the fadors del:ermined by the maerostrudure of the soil and the distribution of availahle water in the profile and, on the other, the rool developmenl: and the general growth of the crop. 10. Under sueh conditions a well-winlered winl:er-wheat crop has been able to give a top yield of 5,400 kgjheetare without any rain after the 20l:h of May. 11. During an importanl: phase of ils growth (May 23-June 13) this e1'op of wheat was ablc to mainl:ain an average flow of transpiration of 4.1 mm j day for a period of three we eks (total 86 mm). 12. In fhi s ease the emptied pore space is equivalent to a total of 338 mm of preeipitatiol1, whieh is 76 per eent of all the movable water in the profile down to a depth of Lwo meters. Of this amount abont l84
210 mm are estiinated to have passed through the lranspiring wheat plants during the time between May 23 and August 16. 13. The spring-see de d crops were in certain cases severely hit by the drought. This can ma1nly be traced back to specific disturbancies of thei!' root development. 14. The total evapo-transpiration fron1 a sampling-place covered by such a crop (oats) during the time 27-August 11) was 110 mm, of which 1)2 mm are estimaled to have been tl'anspired. 15. Similar calculahons have been made [or some different periods and crops at the other sampling places, where in addition lo the already mentioned winter,vheat and oats, ley crops, grass for spring whcat, and rape have been studied. 16. The 1'oot development on a sandy soil (N.2.56.) seems to be entirely linlited to the surface soll or down lo a deplh of ao cm. 'fhe 1'oots have not been ablc lo inlo the eoarse sandwhh Hs small waler-holding and because of this have gol an swelled and hrush -like In the "cellon of tbe dr3wn: diseusslons and Hle m UH: lnain eonelusions are 1, The essential experimenlal dala, which constilute an inlegral part of the;;e investigations, are easily reprodueible. The profi]es helow the surface soil sl1mv a permanent, only more or less aeeenlua struclural pattern. 2. The deiaijcd queslion of the struclul'ai constancy and rern'o, ducibility of the profile eontains a number of complicated related questiol1s. 3. The concepts introduced and defined in deiail (moistll1'e CUl've ai dl'clinage eqllilibrium, appl'o;'dmate 111oislul'e curue al drainage equilibrillm and moisiure curue dl/ring slictioning) seem to hold out great possibilities of an exad analysis of the behaviol' of different systems <luring drainage and drying. 4. The suelion bed, conslruded by us, has given very interesting information aboul the water-holdil1g proper ties of different pore systems (profiles ) in the tension (suction) range of 0-300 cm of water. 5. The heavy ciay in the profile U.2.55. at 0-100 cm depth, loses a total of 83 mm of water (from full wate!' capacity ) if eaeh leve! is exposed to a tension of 50 cm of water. This H1110Ullt only increases to 110 mm, if the tension is raised to aoo cm of water. 6. This clay (profile) thcn yielded a total of 110 11Ull of waler 185
calculated from full water capacity, which is equivalent to aboni: half the amount of water which can be affec1:ed by the plants. '1. If the water-removing tension is increased to 15 atmospheres = = 15,000 cm of water (the value calculated to be equivalent to the water-removing tension of the plants al the wilting-point) addhional water amounting to only 1 J 5 mm is remove(l. 8. The sand in the profile N.2.56. at 0-100 cm depth yields a total of 7H mm of water (from full water capacily), if each horizon is suh" jeeted to a tension of 20 cm of water. This amount increases to no less than 30H mm if the tension is increased to 50 cm of watel 9. Thus, this sand (profile) yiejds a total of BOg mm of water ealcujated from full water which is equi\'alent to about :J (J of the amount movable under natural eonditions (aeeording to drainage and \'egetation). 10. If the tension is inereased to 15 additionalwa ter to 112 mm ls removed. or this amounl, :l4 mm have drained away aftcr an inerease of the of waler. 11. A very c]ose eonlenl of the the 12. If the celliage L is ealculated from a will be obtained: correlation cxisls bctween the moislure and the textural finen.ess of!dl! 4Jl 0.b2 (L) lur el nd the ]ler" material, the following equation.13. If a more eomplieatecl regression cquation ealenlaled for the Ultnna soils is appropriately simplified, we will get an approximate eqllation for the regression between the wilting-point and sou textllre as follows (1~1j = weigh t per cent of silt) : IV" = 0.37 (L)+ 0.2() (M}) 14. If, out of a rather lm'ge material, 542 relatively representative determinations are ehosen for a ealeulauon of the conneetion between the main texlnral fl'aetions of the soil and the wilting-point, we will get this equation (;11 ~~ weighi. per cent fine sand and S = weight per cent sand) : w. v ± 3.6 = 0.44. (L) + 0.0'7 (Mj) + 0.06 (M) + 0.015. (S) 186 15. The earefuuy made distinetion betwcen the coneeptiol1s of the
soil as a closed system and the soil as an open system seems lo make possible important distinctions of principle 111 our planning of soi1 physical investigalions and in our methods of analys in g the experimental material Texts to the plates Plate 1. Profile U.i.55. Crop: \Vinter wheat. Photo: August 30, 1955. Picture of the profile (the vertical seetion) from 0--100 cm depth and four horizontal sections at the depths of 20 cm, 40 cm, 65 cm and 95 cm. The macrostructu1'e is particularly weil cleveloped in this profile, with clistinct and easily noticeab le divergences between different horizons. The low moistllre con tent has caused a pronounced devclopment (cf. Plate (j) of the crack system and a elear separation of different structural elements. The whole profile is illtervy(lven by the deep"reaching tbread-like roots (1.5-2.0 111) of the winter wheat. This profile (see als o Plate 2) can he looked llpon as fl prototype of the weu-drainecl, fertile, heavy ejay soils of eastl~rn Svealand. Plale 2. Profile U,1.55. C1'op: Winter wbeat. P11oto: August :Hl, 195;}. P1etnre of the profile (the vcrtieal seetion) from 1()O~200 cm clepth. No horizontal sections have been laken from this dep!h. The pinte shows hellcc the extension of tbe previous vertical sedion, 1'he slruclural elements are here very lat'ge. They are separatcd frolll ('aell other by a system of eraeks duc LO drying. In the preparation, one of these, in tlw Ieft."hand part of the profile, has been nncoverecl Small areas in the right"hancl part of the profile have been eut smooth, to show the interior of certain ratijer large structural elements. Tbe stratified glacial ciay seems to lie very deep here. The strali" fied layers cannot readiiy be scen by the naked eye above the depth of 195 cm. Plclte.'l. Profile U,2.55. C1'op: Oats. 1'11oto: 2ö, 19ö5. Pie!ure of thc' profile (vertical sectlon) from 0,,100 cm clepth and fonl' horizontal seetions at the depths of 18 cm, 40 cm, 65 cm and Hö cm. The map (Fig. 1) shows that the sampling-places l and 2 are situated ({\lite elose together at either side of the main road down to Ultuna. The profiles are alike as regards the macrostructure. The difference between the light eolour of the sllrface soil and the dark colour of the centnll parts of the subsoil is very pronounced. The frequency of roots in the subsoil is very low whieh in comparison with the previous profile is very striking. The roots of the oats have not been able to penetrate the distinetly developed plow-pan (see also Fig. 10) due to the rapidly advancing dl'ought. On the other hand, an easily 110ticeable fclting of the 1'oots was found in the surface soil. See the profile at 17-18 cm depth and the horizontal section of the surface soil (18 cm depth). Compare als o with Plate 17. Note the high frequency of worm-holes, tbe eloddy strueture of the surface soil and the fine-granular structure in the central parts of the subsoil (h-sections 2 and 3). Plate 4. Profile U.S.55. Crop: Second-yeal' hay. Photo: August 15, 1955. Pieture of the profile (v-section) from 0~-100 cm clepth and four horizontal seetions at the depths of 14 cm, 35 cm, 65 cm and 95 cm. The stratified ejay reaches here relatively high up in the profile and can be seen on the plate from abollt 75 cm and downwards (stratlfieation of the sll'uctural 187
elements). The horizontal sections (as weil as the v-section) showa particularly characteristic and interestlng change of structure with the depth. This can be described schematically by the sequence (from the top downwards): large clods->-clods, coarse fragments--+clods, fine granules, fine fragments, coarse fragments, blocks. The h-section at 95 cm follows a lightcolonred, thin layer of siit (part of a summer layer) rich in lime. Part of this has been cut away to show the dark, very heavy, winter layer beneath. In the preparation of the third h-section (GO cm depth) the separate fragments were easily picked away one after the other. The noticeable rool penetration is slight. Plate 5. Profile U.S.55. Crop: Second-year hay. Photo: Angust 15, 1955. Picture of the profile (v-section) from 100--200 cm depth. In addition there is a detail picture showing the vertical wall of a crack due to dl'yil1g 135-1G5 cm deep (note the reduction). The profile has been sampied in sucb a way that the crack has been diagoilally ene10sed by the sampling box. On the Vi alls of the crack the stralification is almost completely obscul'ecl by a slight deposition of sill. Small areas, whieh have been eut level, show, however, how well the stratification is den?loped at this dep!h. Inside the separate large (anmwl) layers a ceriain micro-stratification is llotieeable. The <lc'tailed pictnre of the walls of the crack is llleant to demo!1strate how the too!" at this c!epth are concentraled to tbe cracks 'where, among other things, the acration is good. ramified, adive roots are here lo be sccn. (Plate 4). P/ale (j, 1'rofilc U/r.55, Crop: nape. Photo: 20, HJi55. Picture of th:~ profile (v.. seetion) from O- j 00 cm clepth and four h sections corresj)oncling to thc depths of J (i cm, :l8 cm, (i5 cm and 05 cm. 1'11is is a profile of a very hcavy elay soil (d. Fig. 13). At a depth of 45 cm the avcrage day conten! is 07 weight per cent. Tbe boundary betvveen post.. glacial and glacial e1ay is diffuse in this profile. The stratification is obsenred or rnasked by recent proeesses of maero structnral cufferentiauo!l. During the preparation of the horizontal sections, hcrwever, extensive horizontal surfaces of e1eavage come fo1'th. The light coloured layers and spots are the SUl11lner stn\ta of the stratifiecl clay, very rich in sm and lillle. The profile is well penetrated b~' 1'oots and very dry. Plate '7. Profile U.4.55. Crop: Hape. Photo: August 28, 1955. A pieture of the profile (v-scetion) from 100--200 cm depth showing the extension of the previous vertieal seetion. The macrostructu1'e is weil developecl throughout the seetion. ']'he drying craeks show a characteristieaily irregular pattern. Compare with the U.1. and U.2. profiles. The eracks separate the sl.ruetural elements (coarse clods) from eaeh other. Slides and dislocations have probab ly occurred in the sediment. This gives the profile an "unsettled" appearanee. The natural drainage is very good. No roots are visible on the picture, but a marked drying-up beyond the drainage eqllilibrimn has taken place (see Fig. 14). Plate 8. Profile U.5.55. Crop: Rape. Photo: August 23, 1955. Pieiure of the profile (v-section) from 0-100 cm depth and four h-sections corresponding lo the depths of 17 cm, 38 cm, 55 cm and 80 cm. The four previous profiles show how the heavy clay soils are developed in the central parts of the fields of Ultuna. '}'his profile, as weil as those following, shows how the profiles are developed in the transition areas. The material in this profile 188
consists mainly of coarse and fine sand with a 30 cm layer of yery heavy ciay in the central part of the subsoil. Tbc profile is very dry (see Fig. Hl) hut the absellce of lloticeahle roots is strikillg. Plate 9. Profile U.6.55. Crop: First-year red clover. Photo: August 31, 1955. Picture of the profile (the vertical sectioll) from 0-100 cm depth and four horizolltal sections corresponding to the depths of 17 cm, 45 cm, (j5 cm and 95 cm. The dominant textural fr action is here fine sand, which has been washed out over the glacial ciay. A slight aggregation is noliceable in the snl'face soi1. The subsoil down to GO cm depth is in single-grain structure, while the horizon closest to the unrlerlaying ciay is cloddy and at low moisture-eontent very bard. The stratified clay is weil aggregated. Tbc number of roots seems to be particularly great in tbe stratified ciay. No 1'00t5 are, however, notieeable in the thircl h-seetion. The drying-out of the profile has reaehed the wuting-point all theway down (er. Fig. 1S). Plate 10. ProfiIe U.7.55. Crop: Spring ~wheat. Photo: September 2, Hl5il. P lcture of the pl'ofile (v-section) from 0-100 em clepth and foul' h-8('etiol1s eorresponding to the C!('pths of 15 cm, 88 cm, fi2 em and 95 cm. The stratified ciay reaciles here allllost to the sllrfaee. Strong cffervesccnee with hydj'o" ehjorie add is notieeable already at a depth of 27 em. The ejay content of the subsoil ls yery uniform anel as an average GO per cent. The rc'maining portion col1sists mostly of slit. '1']1(' adual strnctnre of the surfac(' soi1 is pool', rnostly because of bad tillage conditiol1s in the spring of j 9()(). The dark eolour and the fine-granu1ar strndnre typical of the upper part of the subsoil are als o folmcl here. This seems to he a eharaeterislic of man,\' of the day sous in Uppland. w01'm-h01es pendrate the pl'ofile in vertieal dired ion. The not ieeable roo] penetral ion is poor. The el'0p of spring wheat was also poorly developecl. The clrying-out of the profile is, ho\vever, rather intensive. Plale 11. ProfiJe U.8.55. Crop: Oats. Photo: August 1'7, 19()5. Pidure of the profi]e (v' seetion) from O~~~~~j 00 cm clepth and foul' h seetions eorrespond- ing to the clepths of 19 em, 2() cm, 43 em and S() em. The surfaee soil con- sists here as to two thirds of sand. The upper part of the subsoil eollsists of a very heavy post-glaeial clay with no less than S(j per cent ciay at the depth of ()5 cm. The stratified ciay can be seen at a clepth of ab out 70 cm. The surfaee soil is very dry. Harclly any roots are noticeable and the root penetratioll seems to be pool'. The crop of oats was also very poorly rleveloped (drought). The strlletllral differelltiatioll is, however, weil devcloped. The clrainage and aeration are yery good. The frequency of worm-holes is high. Plale 12. Profile N.t.56. Crop: \Vinter \yheat. Photo:,Inne 4, 19()G. Picture of the profile (v-seetion) from 0-100 ein deptb and foul' h-sectiolls eorresponding to the depths of 17 em, 84 cm, 59 cm and los em (see also Plate 18). This is Olle of the two Nontulla profiles. The sampling-place is situated on a slope, abollt 40 11l from the nearest hoarder of a wood. The texillral stratifieation is extremely irregular: post-glacial sand with layers of clay. In the dceper parts of the profile tbere is gladal clay (cf. Plate 18 and Fig. 28). The root penetration is relatively good and the drylng-out hns almost reaclled the wilting-point. Plale 13. Profile N.1.56. Crop: Winter wheat. Photo: June 4, 195G. Pieture of the profile (v-seetion) from 100-200 cm depth. The transition to stra- 180
tified clay is sh arp at a depth of ab out 100 cm. There the clay percentage increases to 63 per cent then it decreases almost linear'ly with the depth. This is due to increasingly thick layers of silt and fine sand deposited in between the layers of clay. The soil structure is poorly developed at this depth in the profile. Noticeable strue1ural differentiations can in the main be traced back to the basic strue1ure of the sediment which has been developed in connection with the initial sedimentation and may have been influenced by certain recent foldings and sliclings in the sediment (for instance, at the depth of 11 O cm, cf. also Plate '7). Plale 14. Profile N.2.56. Crop: Winter wheat. Photo:.Iune (i, 195(i. Pictnre of the profile (v-section) from O-.t 00 cm depth and four h-see1ions coi" responding to the depths of 17 cm, 40 cm, 105 cm and 180 cm. The sampling.. place is here locatecl in a rather level area, which bas been devcloped on bot11 sides of the river Fyris. Thc texture is partieularly uniform and the textur al stratification simple. A thick layer of sand (1 '75 cm) rests on a very heavy post-glacial clay. The boundal'y between tbese textural laye1's is very sharp. The clay percentage is '7'7 at the deptlj of 190 em. The 1'oots are confined entirely jo the sllrface so i!. Plale 15. Profile N.2.5{i. Crop:Wintel' \vlleal Photo: June (i, 19Mi. Pictnre of the profile (v-seetion) from J(lO-200 em depih. '1'he sbarp bounclary hetwcen and sand, menuoned in the text to plate, is evident in the pieture. Plafe 16. Profile N.2.5iJ. Crop:Winter wheat. Photo, June (i, HJ5fl. Pidur<, of the sllrface soil from O<l1 cm a so callcd surfaee soh profile. The [oose and dry sand il11ll1ediately helow the sllrfaee soi1 has been hlcrwn away in the preparation of the profhe so thai the wheat cools have been laid free. The roots are s Olnew hat thickened and have a "shaggy" look (cl Plate l). Tt is evident, that the roots have been seriously stunted in thei1' growth, ehher because tbe sand has been too dry or because of some other specifie propert y of the sand. Plate 1'1. Picture of some types of aggregates whieh have been pieked ont in connection with the sampling Hnd preparation of the different seetions on Plates 1-16. The profiles represented are from the top: U.1.55., U.2.55., U.3.55. and U.6.55. The aggregates have been taken at the depths given for the horizontal seetions of the different profiles. Compare with corresponding profile-plate and text. The aggregates illustrate in an interesting way the general and charaeteristical variations in shape with the depth, shown by the struetural elements of the profiles. Photo: August 1955. Plate 18. Same types of aggregates and tbe appearance of some of the cylindrieal soil samples from the profile U.7.55. whieh af ter drying feli to pieces spontaneously. 1. The upper row. Aggregates taken in the field at the depths of 15, 45, 75 and 110 cm. 2. The two middle rows. Cylindel'-samples spontaneously fallen to pieces after drying. Sampling depths of 0-10, 10-20, 30-40, 50-GO, 70-80 and 90-100 cm. 8. The 10,ve1' row. Aggregates after the drying, taken at the depths of 0--10,30-40, 50-60 and 90-100 cm. Note particularly the colour and the changes in co10ur, the size and the variations in size, the general shape, angularity, clistine1ness, and su1'face-appearanee of the separate aggregates and aggregate eomplexes. Photo: August-September 1955. 190
Texts to the figures Fig. 1. Map of the l:lltnna Estate. On the map the sampling-places have been marked with a ring and llumbered according to the designations of the profiles. The profiles N.t. and N.2. have been taken on the farm of Nontuna, situated on the opposite bank of the river Fyris from Ultuna. Fig. 2. a, Profile U.l.55. and b, Profile U.2.55. Diagrams showing the macro-aggregate distribution in the profiles, the so called 'P.li-diagrams. These diagrams clem'ly illustrate how the size distribution of the aggregates varies with the depth in the profile. '[hey can be looked upon as illustrations of the expression f (x, g, z) ~ 0, where x= aggregate diameter in mm,!j = sum mation percentages, and = depth in cm. The distribntions are ohtained by stalldardized sieving of the eylindrical soil samples af ter drying at 105 C, Fig. B. a, Profile U.B.55. and b, Profile U.4.55. cpwdiagrams or diagrams showing the size distribution of the aggregates in the profiles. The dried-soil cylinders have usually fallen to pieces wllen taken out of tbe sampling.. cylinders. Special treatment with an earlier cleseribed pereussion apparatlls has thel'efore occasionally been undertaken, Fiy, 1, (l, Profile U,J,55. and b, Profile UJU55. cp\[.. diagrams, '1'11e four preyiolls refer to soils. are all charaderized the fact thai. the sizc distribution of the aggregates in fl and in teresting way varies with the depth, 'Ihe extensive falling to pieces of the soij is parl marked il! the central. parts of the snbsoil, wbere the strneiure is fine-granlllar, In the Cj.Jl[.. diagrams show n here, the typieai aggregate distribution is clisturbcd tbc textural conditions which markedjy cllange with the depth, Fig, ii. a, ProWe U:7.55. and b, Profile U.8.55. cp.1i'-diagrams, These two profiles, like the 1'wo previous Olles, are classifiecl among the so-called transition profiles, whieh are found in the hreak-points of the terrain and often eontain layers widely separated from each other with regarcl to texlure. Fig. 6. a, Profile N.t.56. and b, Profile ;V,2.56, Cjlwdiagrams. Compare with the col'responding plates and their texts as weil as with the n-diagrams and the texts belonging to them. Fig. '7. Profile U.l.55. Diagram showing the mechanical eomposition or the textur al distribution in the profile, the so-callecl Cjll,-cliagram. This diagram dem'ly illustrates how the texture of the soil varies with the depth in the profile. Il can be looked uppon as an illustration of the expressioll f (x, [J, z) = = O, where :r ~ particle diameter in ml11, g = summation percentages, and z~' = depth in cm, Fig. 8. Profile U.l.55. Curves sho"\ving the variation with the depth of the porosity, the field eapacity and the wilting-poillt of the soil, the so called n-diagram. Further, there are three l1l0islure cnrves included. These show the actualmoisture eol1tent of the profile on three separate occasiolls during the very dry SUllll11er of 1955. Note especially the moisture curve of August 30. Compare with the curve for the wilting-point. The figures in 111111 (92, 86 and 70), bclonging to the moisture curves, show the amounts of water which have been rel110ved from the profile dllril1g the different periods. At a depth of 190 cm the porosity is 62.6 per cent, Le. almost 2!:l of the total volmne of the soil at this depth eonsists of pores. 191
Fig. 9. Profile U.2.55. cpp-diagram or diagram showing the textur al distribu tion in the profile, cf. the text to Fig. 7. Fig. 10. Profile U.2.55. n-diagram (cf. the text to Fig. 8). The pore volume in this profile is 441 m111 or, as an average, 44.1 per cent which is 3 per cent lower than in the corresponding horizon of the previous profile. At the sampling place U.l. the average porosity of the surface soil is 51.8 per cent, while here it is only 46 per cent. The porosity 11 h3s a marked mininnllll at a depth of 25 cm, a so-callecl (compacted) plow-pan (n ~ 38.5 per cent). The dl'ying-up in the profile has!lot progressed very far. Cr. the previous profile. Fig. 11. Profile U.3.55. q'l,-cliagram. Fig. 12. Profile U.S.55. n-diagram. The pore volume shows an absolute maximum in the horizon at 60--70 cm depth (cl the day percentage), where 11 ~ 50.5 per cent at tbe depth of 65 cm. In the deeper parts of the profile, the pol'osity is sllrprisingly hw. At 190 cm depth 11 ~ 44.7 per cent. The wilting-point is dosely correlated with the day percentage and the amount of a"ailable water is low. In tht.' lowt.'r mt.'ter of the profile this amount is only 10H mm, while the mnount of l1ol1-available watet' is :;:18 llllll. From the l1loisture curve of tbe 15th of August il is evident that the drying-up has proeeeded very far dllring the period of cro]) growth. FiU. 13, ProfiIc UA.55. (('v-diagram. Fi(f, Jfr. P]'()fjJe n.11.65. n diagranl Tbc port.' volurne in the :mrface sou is small, as an avcrage only 15.:3 per cell t, down to 1.he clcptll of 20 cm. The range for the (jllantity of available water is mal'kcdly nmto,\' and amollllts to only H,2 per cent as an averagc for the lower lllctt.'l' (total )):2 llllll), Tbc corresponding Cjuantity of!1o!l.. avhilable 'water alllounts lo no [Pss lhan 40.3 per cent or a total of 40:-3 mm. The rape (see thc' text of the plates) has dried out the profile very deepi}'. Compart.' the 1110istnre curve for August J 8, and the curve for thevvilting-point.. Fiy. 16. Pl'ofiIe U.5.56. ((i1dliagram, Fir!. 11i. Profile U.5.55. n-diagram. The diagram givt.'s fl elear pictllre of how strongly the watcr-rc'tentive forces increasc, w]}en the partide size decreases, that is, in this case, when the ciay content in the pi'ofile increascs. At a clepth of 25 cm the day percentage is 11 per cent ami the,vilting-point 5,5 per cent, at a depth of 65 cm the ciay percentage is 71 per cent and the wilting-point 29.:-) per cent. The moisture eurve of August 22, arter the harvest, agrees 'well with the CUl've for the wilting-point. Fig. 1'7. Profile U.6.55. q'l'-diagram. Fig. 18. Profile UJi.56. n-diagram. According to the diagram, thc amounl of available \Vater in this profile is 254 ml11. The natural drainage equilibriulll is, however, equal to an air VOlllll1e of abont 120 mm or an averagc of 12 per cent. The remaining amount of availahle water will thel1 be 194 mm, The agreemel1t between the cm'ves for the wilting-point and the actual moisture content after the harvest (August 30) is good. In the upper horizons the moisture con tent has fallen helow the wilting.. polnt. This is c.aused by the direat clrying action of the sun on the uppermost layers. Fig. 19. Profile U.7.55. cpp-diagl'all1. Fig. 20. Profile U.7.55. n-diagram. The average poroslty of the profile is 45.7 per cent. The average porosity in the surfaee soil is somewhat lowcr or 45.1 per cent. The amount of available water is 146 mm. The natural 192
drainage equilibriulll probably corresponds to a total air volmlle of abont 50 111m or an average of 5 per cent. The drying-up has reaelled the '\viltingpoint down to a depth of 80 cm. Fig. 21. Profile U.8.55. (pp-diagram. Fig. 22. Profile U.8.55. n-diagram. The curve for the porosity is in this profile elem'ly correlated,vith the textur al composition of the profile, which changes rapidly with the depth. The following covariation is obtained (L ~ ~ elay percentage) : Lo"o~ 28 per cent and no-"o~ 40.8 per cent, LW-70~ 88 per cent andlllo--70~ 52.0 per cent, L'O-100~ 59 per cent and l"ojoo~ 45.G per cent. The oat crop (cl the text to the plate) was poorly estahlished and its root developmel1t was pool'. The drying-up in the subsoil is because of this less than in the other profiles. Fig. 23. Profile N.1.5(j. (('I.-diagram. Fig. 21. Profile N.1.5ri. n-diagram. This diagram demol1strates how weil the general appearance of the different eurves eorresponds, wllen the samplings have been done with <lue care. Here, above all, it isimportant to make cardul delerjninatiol1s of tlle depth and lo limit the horizontal extension of lhr.' samples. 'Yhen this diagram is eomparecl with lhe ((p-diagram, lilan,)' interesting relations helween the curves of the 1\\'0 diagrams appeal' or an' inclicated. Fig. 25. Profile N.2.5(i. (jjp--d iagram. Fii!. ;21i. Profile S.2.51J. n-diagram. This is from many points of view :lll extreme profile, nol only wllen c.ompared with those ineluded here but als o as a general comparisoll. The holllogcneous, coarse textur<' il ullifol'll1 porl' system with rclatively pool' 'water-relentive propel'ties. Tbe waler ])C1' centages al natural clrainagc equilibriull1 are locatecl far to the leh with very Jow llloisture-conlenls in the centl'al parts of the subsoil (about il per ccnt). The wiltillg-point is very low and the amount of non -available waler in UH' upper meter totals only 80 mm. Fi[f. 27. Profile U.2.55. n-diagram. In the diagram are ineluded three 50- calle d snetion curves, corresponding to the tensions of 0.5 m, 2.0 m and 8.0 111 of,vater. The curve of short dashes shows the natural clrainage eqnilibrlull1 of the profile. lt gives the average water pereelltages from scveraj years of early-spring and late-autumn measurements. Notice the sil1lilarity between the shape of the suction cnrves and the amount of waler removed. Fig. 28. Profile 1'1'.2.55. n-diagram. In the diagram three suetioll cnrves, correspondlng to the tensions of 0.2 m, 0.5 111 and 1.5 m of water, are inclnded. The curve of short dashes shows the nalural drainage equilibrium of the profile. lt is made up of the average water percentages [rom several years of early-spring and late-autnmn measurements. Note that the CUl've for the tension of 0.2 11l of water dosely coincides with the field-capaeity CUl've (tension ~ 0.1 III of water). Note also the vcry large amount of watpr that is drainecl off when the tension is raised to 0.5 m of water. 193
Litteraturförteckning ANDEHssoN, s., 1952. Markfysikaliska undersökningar i odlad jord. I. Marken som ett fysikaliskt system. Grundförbättring, ärg. 5, nr 4. 1953. Markfysikalislca undersökningar i odlad jord. II--V. Om markens permeabilitet. Grundförbiittring, ärg. 6, nr 1-1. I95 1 J. liilarkfysikaliska undersökningar i odlad jord. VI. En rationell metod att studera och fotografera makrostrukturen j marken. Grund l'örbilhl'ing, [u-g. 7, nr 1. 19;)4. J\Iarkfysikaliska undersökningar i odlad jord. VII. Markens struktur och orn en fne10d att analysera markens makroaggregering. Grund- förbättring, ärg. 7, nr 2. 1955. Markfysikaliska undersökningar i odlad jord. VIlL En tell metod. Gnllldförbiittring, 8, Specialnummer 2. --- 1 H55. i odlad jord. IX. Studier av några gyttjejordsprofiler.i. örebro län. GrundförhäUring, 8, J1l' 2-;L 19bG. J\Iarkfysikaliska undersökningar' l odlad jord. Markfoioj.i fiirg' oeh dess reproduktion. Grundföl'biittring, H, n!' 2. l H5'7. KapilHira stighöjcler oeh kapillära yattcntransportcr i JllO oell mjälajordarler. N.". F.,,'!rg. 3H (Kongl'essberiitteIse 195()). lh58. Kapillaritet. I manuskr. på Inst. föl' agr. hydroteknik, Lantbruks högskolan. AmumNIUs, G., 19,17. Den glaciala lerans yaryighet. En studie över Uppsala-- traktens märgel. S. G. U. Ser. C., nr 48G. BESKOW, G., lh30. Om jordarternas kapillaritet. S. G. U. Ser, C., nr 8Ml. BmGGs, L. J., 189'7. The l1lcehanies of soh moisture, U. S. Dept. Agr. Bur.. SoUs Bull. 10. Bl\IGGs, L. J. and SHANTZ, H. L., 1H12. Thewilting coeffieient for different plants and its indirect determination. U. S. Dept. Agr. Bur. Plant 1l1d. BulL 230. CHILDS, E. C., 195'7. The physics of land drainage. I Drainage of Agrieultural Lands. Agronomy VII. EI{S'l'nÖlII, G., 1927. Klassifikation av svenska åkerjordar. S. G. U. Ser. C., nr 345. ~---- 19,18. Betänkande från N. J. F:s markkartliiggningskommitte. Nordisk Jordbruksforskning, 4.-G. Befte, 1948. GmPENIlERG, S., 1934. Sediments of the north Baltie and adjoining seas. Fel1l1ia 3. Helsingfors. 11 ofman.. BANG, O., l H38. Ultunatraktens geologi. En kort översikt. I Lant brukshögskolan, en vägledning. Uppsala. llöhneh, N, G. och JÄHNEFORS, B., lh5g. Jordartskarta över Uppsalatrakten. S. G. U. Ser. Ba., nr 15. J OIIANSSON, S., 191G. Agrogeologisk undersölming av UHnna egendom. S. G. U. Ser. C., nr 2'71. 194,
.J OllANSSON, T., 1952. Färg. Stockholm. KnAMEH, P. J., 1949. Plant and Soil Water Relationships. McGraw-Hill, New York. KHU~lBEIN, vv. C. and PETTIJOH;-;:, F..J., 1938. Manual of Seclimentary Petro gl'aphy. New York. LU:-!DEG.'tnDlI, P. FL och LmwQvIsT, G., 1956. Beskrivning till kartbladet Uppsala. S. G. U. Ser. Aa., nr 199. MAGNUSSON, N. H., GnANLuND, E. och LUNDQVIST, G., 1949. Sveriges geologi. Stockholm. VON POST, H., 1893. liber die sogenannte»1111dre grålcra» und einige darin gefundene Fossilien. Bull. of the GeoI. lust. of Upsala, nr 2. HlCIlAHDS, L. A. and 'WEAWEH, L. IL, 19/13. Fifteen-atmosphere percentage as l'elated to the permanent wilting percentage. Soil Sel. 56: 331 339. SEHN,\NDEH, H., 1948. Uppsala Kungsäng, av G. Sandberg. "Cppsala och Stockholm, Soi! Slll'velJ Mannul, 1951. U. S. DcpL Agrieultnre Handbook No, 18. Wasbington, D. C. TonsTENssON, G. oeh EHIRSSO:--:, S., l ~Hj. Agronomiska kartor över "Cltuna egendom jämte Uppsala. VI'lKLEHT, P' o Hl;>? Studier över Lie. avll., Dep,ex. Lanl.~ hruksbögskohms bibliotek. 195
----------------------------------------------------------------------------------------------------------,
Uppsala 1960. AlmqvJst dl: Wlkae119 Boktryckeri AB 69S5afi