Sura sulfatjordar
L A N D S B Y G D S N Ä T V E R K E T S P U B L I K A T I O N | S u r a s u l f a t j o r d a r2009
S u r a s u l f a t j o r d a r | L A N D S B Y G D S N Ä T V E R K E T S P U B L I K A T I O N2
Förstadiet till sura sulfatjordar, sulfi djordar, har i Östersjöområdet huvudsakligen bildats under
Litorinaperioden för 7500–4000 år sedan. Havsvattnet var då varmare och saltare än nu. Efter den
senaste istiden stod de västra delarna av Finland under vatten och växtligheten som funnits före
istiden befann sig nu på havsbotten och bäddades in i sediment, vilket är speciellt för Finland.
Ett syrefattigt tillstånd uppstod (anaerobt tillstånd) och bakterier som trivdes i sådana förhållan-
den började bryta ned växtresterna. I nedbrytningsprocessen använde bakterierna sulfatet (salter av
svavelsyra) i havsvattnet och sulfi dsediment bildades (svavelföreningar). I det sedimentet bands ofta
sulfi den till det allmänt förekommande järnet i markerna. På så vis har vi nu jordar som vi benämner
järn-sulfi djordar. Nämnas kan att ännu idag bildas sulfi dleror i Östersjöområdet.
Hur har sura sulfatjordar uppstått?
Som en naturlig följd av
landhöjningen befi nner sig
sulfi djorden ovanför havsytan
idag. Så länge sulfi djordlagret är
beläget under grundvattennivå
är det kemiskt stabilt och neu-
tralt. När grundvattnet sjunker
och jordlagret exponeras för
syre, sätts en lång rad kemiska
och biokemiska reaktioner igång
och sura sulfatjordar bildas.
Det speciella med sura
sulfatjordar är, som namnet
säger, att jordarna förutom att
de är sura också innehåller mer
svavel- och metallföreningar än
normalt.
L A N D S B Y G D S N Ä T V E R K E T S P U B L I K A T I O N | S u r a s u l f a t j o r d a r 3
Var fi nns sura sulfatjordar?
Sura sulfatjordar fi nns fl äckvis över hela jordklotet
och man uppskattar arealen till 24 miljoner ha.
Sulfatjordar fi nns huvudsakligen i tropikerna,
speciellt längs kusten i Sydostasien och Västafrika,
samt i Australien och USA.
Europas största förekomster av sulfatjordar
fi nns i Finland. Sulfatjorden fi nns också i Sverige,
där den kallas för svartmocka. Sulfatjordar fi nns
inte i Danmark.
Uppskattningsvis 50 000–336 000 ha sura
sulfatjordar odlas som åkermark i Finland. Arealen
beror på till vilket djup man mäter och vilken pH-
gräns man använder. De förekommer huvudsakli-
gen i Österbotten, från Närpes i söder till Uleåborg
i norr. I området Nystad-Laitila och Salo–Bjärnå
samt längs Nylands kuster fi nns de också.
Största delen av sulfatjordarna fi nns längs kus-
terna på en nivå som är belägen under 60 m över
havet. Ställvis fi nns de i områden som är belägna
högre, 80–100 m över havet. Sulfatjordarna har
hög näringshalt och fi n kornstorlek (lera, mjäla, fi n-
mo och mo) och är därför till stora delar uppodlad.
Speciellt sura är gamla torrlagda träsk, torvmos-
sar och sjöar. ”Förr i världen” talade jordbrukarna
om salt- och alunjordar. På ny torrlagd jord fanns
ställvis områden där ingenting växte och dessa
områden kallades ”saltblikor”. Det är oklart i hur
stor utsträckning skogsmark hör till sura sulfatjor-
dar, men sannolikt är att förekomsten är betydligt
mindre.
Benämningen sulfatjord användes i Finland
första gången 1944.
Uleåborg
Vasa
Helsingfors
EUROPAS STÖRSTA FÖREKOMSTER AV SULFATJORDAR FINNS I FINLAND.
S u r a s u l f a t j o r d a r | L A N D S B Y G D S N Ä T V E R K E T S P U B L I K A T I O N4
Vad händer i en sur sulfatjord?
När grundvattennivån sjunker och nya jordlager syresätts sker en lång rad olika reaktioner i jorden.
De är både kemiska och biokemiska. Kortfattat kan man säga att sulfi dmineralerna oxideras till järn-
hydroxider och svavelsyra, pH sjunker drastiskt, < 3,5 pH. Järnutfällningen kan ses som rostbildning i
jorden. I och med sulfi djordens reaktion med syre, bildas sura sulfatjordar.
Svavelsyra är inte det enda skadliga ämnet som frigörs när sulfi dsedimentet reagerar med syre.
Vid oxidationen frigörs även metaller bundna till lättlösliga sulfi der. Vartefter pH-värdet i marken
Profi len av en sur sulfatjord visar tydligt de olika skedena som uppstår när sulfatjorden kommer i kontakt med syre.
Det översta skiktet av jorden, bebrukningslagret, har man fått i odlingsskick genom kalkningen. Från 40 cm djup sjunker sur-hetsgraden drastiskt ända ner till grundtorrläggningsdjupet på ca 120 cm djup där pH igen stiger till över 6.
sjunker upplöses även
mera svårvittrade
sulfi der, silikater och
organiska ämnen. Det
gör att ännu mera me-
taller frigörs och löser
sig i det markbundna
vattnet.
Under torra perio-
der med låg grundvat-
tennivå, avdunstar
vatten och jorden
krymper ihop. När jor-
den torkar upp bildas
lodräta sprickor. På
dessa sprickytor binds
olika föreningar som
bildats genom oxide-
ringen. Dessa spricky-
tor har ofta en rödbrun
färg. Vid snösmältning
och kraftiga regn när
mycket vatten rinner
genom jorden sköljs de
sura föreningarna och
metallerna ut till diken
och vattendrag.
L A N D S B Y G D S N Ä T V E R K E T S P U B L I K A T I O N | S u r a s u l f a t j o r d a r 5
Läckaget av syra och metaller från sura
sulfatjordar förorsakar problem både på
land och i vatten. Eftersom oxidationen av
sulfi der leder till en sänkning av pH-värdet
i marken krävs en regelbunden kalkning av
bearbetningsskiktet för att det överhuvud-
taget skall vara möjligt att bedriva odling.
Läckaget leder även till utfällning av järn-
och aluminiumföreningar i dräneringssys-
tem, så att de sätts igen.
De största skadorna uppkommer dock
i vattendragen, speciellt i åarnas nedre
lopp, som är mottagare av den samlade
Miljöpåverkan
Till vänster ser vi en rots första trevande steg ner i sulfi djorden och till höger en första sprickyta. Sulfi djorden är alltid mörkblå till svart innan den varit i kontakt med syre och övergår sedan till grå färg vartefter luften tränger ned i sulfi dmassan.
Varefter oxideringen framskrider blir sprickytorna ofta brunröda, beroende på järnförekomsten.
S u r a s u l f a t j o r d a r | L A N D S B Y G D S N Ä T V E R K E T S P U B L I K A T I O N6
surhets- och metallbelastningen. I praktiken syns detta i form av obalans i ekosystemet, fi skdöd,
skadade fortplantningsområden och försvunna fi sk- och bottendjursbestånd.
Var och en kan lägga märke till följande, som en indikation på läckage från en potentiell sur
sulfatjord.
• Ju torrare sommar, desto större risk för en sur urlakning.
• Om vattnet i ett dike är exceptionellt klart och inget synligt smådjursliv ses är
vattnet sannolikt mycket surt.
• Svart eller blåsvart jord som blottlägges vid dikning.
• En lätt oljehinna på vattenytan är en första indikation på riklig utfällning av järn.
• Vattnet är som en röd gröt av järnutfällningen, vilket slammar upp allt i sin väg
och cementeras när det torkar. Det kan också indikera på en järnrik källa.
• Vattnet är ställvis som urvattnad surmjölk av aluminiumutfällningen.
Man bör komma ihåg att problematiken runt sura sulfatjordar inte enbart berör jordbruket utan alla
typer av jordbyggnadsarbete, som utförs på potentiella områden med sura sulfatjordar.
Alla typer av jordbyggnadsarbete kan förorsaka surhets- och metalläckage på sura sulfatjordar.
L A N D S B Y G D S N Ä T V E R K E T S P U B L I K A T I O N | S u r a s u l f a t j o r d a r 7
Dräneringsbrunn med en riklig utfällning av järn. Nyuppgrävd sulfi djord.
Öppet dike till vilket dräneringsvatten rinner. Ut-fällning av järn (röd) och aluminium (gråvit).
Låglänt mark med sulfi d nära markytan, riklig järnutfällning.
S u r a s u l f a t j o r d a r | L A N D S B Y G D S N Ä T V E R K E T S P U B L I K A T I O N8
En torrlagd och välkalkad sulfatjord blir en mycket bördig odlingsmark.
Hur påverkas odlingen?
Efter torrläggning, en ordentlig kalkning och uppodling är sura sulfatjordar mycket bra odlingsmar-
ker. De är bland de bördigaste som fi nns i Finland. För att kunna odla en sur sulfatjord krävs dock att
en kraftig kalkning gjorts.
Det går inte att odla i låg marksurhet, dvs. lågt pH-värde. Växterna växer dåligt eller inte alls. De
frigjorda metallerna och en hög totalhalt av salter ger störning i växterna samt kan ge direkta skador
på växten. Utan uppodling av en sur sulfatjord är växtnäringsstatusen ofta dålig. Förrådet på de
viktiga näringsämnen, magnesium och kalium, töms. Det låga pH-värdet gör att fosfor binds mycket
kraftigt av aluminium. Fosforn kan också fällas ut med järn. Det gör att växterna inte kan ta upp det
viktiga näringsämnet fosfor.
Surheten i en sulfatjord gör att väte, järn och aluminium löses ut. De kan ge direkta skador på
växten. Av dessa har aluminium den största betydelsen. Aluminium stör rötternas tillväxt och funk-
tion genom att både ha en direkt och indirekt hämmande inverkan på näringsupptaget. Rotsyste-
met blir mindre och det ökar känsligheten för torka hos växten.
En hög mängd av salter i markvätskan stör växternas upptagning av vatten och näring. Om
halten salter är hög runt rötterna dras vatten och näring ur roten och växten torkar och svälter.
L A N D S B Y G D S N Ä T V E R K E T S P U B L I K A T I O N | S u r a s u l f a t j o r d a r 9
Förebyggande åtgärder
Som det framgår, är markkemin en väldigt invecklad process och ett fl ertal metoder har prövats för
att minska belastningen från sura sulfatjordar, men ingen metod har idag 100 % eff ektivitet.
Genom forskning och försök har metoden reglerad dränering utvecklats. Den är idag den bästa
metoden vi har och kan i stor utsträckning motverka bildandet av nya sura sulfatjordar. Försök med
reglerad dränering påbörjades i början av 1990-talet och kom till en bredare allmän användning
under senare hälften av 1990-talet. Jordbrukarkåren är idag medveten om sitt miljöansvar och
reglering byggs på nästan alla nydikningar och på många äldre dräneringssystem i t.ex. det fl acka
kustlandskapet Österbotten.
Ett bra exempel på odlarnas aktivitet är regleringsprojekten runt Södra Stadsfj ärden i Vasa och
Korsholm. Under dessa projekt reglerade 270 aktiva odlare totalt 4200 ha åkermark med avrinning
via Solf och Toby åar till Södra Stadsfj ärden.
Vänstra bilden:Installation av en reglerbrunn på en typisk sur sulfatjord.
Ovan: Fördämning i öppet dike.
S u r a s u l f a t j o r d a r | L A N D S B Y G D S N Ä T V E R K E T S P U B L I K A T I O N1 0
Med reglerad dränering kan man, som namnet säger, reglera mängden avrinningsvatten från en
åker och på så vis förhindra att marken torkar ut för mycket och syre tränger ner i marken till djupare
belägna skikt. Åtgärden balanserar också avrinningen efter en torr sommar och minimerar risken för
större surchocker i vattendragen.
Där det fi nns tillgång till vatten, kan regleringen användas för underbevattning, dvs. man
pumpar in vatten i dräneringssystemets rör från t.ex. en å eller bäck, när marken riskerar att torka ut
för mycket. Denna åtgärd ger ett ytterligare verktyg för att minska miljöbelastningen och en ännu
bättre balans mellan miljö och odling.
Regleringen kan ske endera i ett öppet dike eller i en reglerbrunn. Reglering i öppet dike sker
i form av en enkel fördämning vars höjd kan varieras. Reglering med reglerbrunn sker med ett sk.
”reglerrör” i brunnen, som man kan höja och sänka efter behov. Alternativet med brunnar är det
mest förekommande. För att regleringen skall ha eff ekt förutsätts att odlaren aktivt sköter reglering-
en genom att följa med nederbördsmängderna och vattnets rörelse i marken.
Ovan: Reglerbrunn med magasinerat vatten.
Högra bilden: Ett grundvattenrör som används för att enkelt kunna följa med hur högt den magasinerade vattenytan når i marken. Mätaren består av ett rör med slitsar, fl öte och antenn som lever med vattenståndet i marken.
L A N D S B Y G D S N Ä T V E R K E T S P U B L I K A T I O N | S u r a s u l f a t j o r d a r 1 1
För utveckling av befi ntliga och nya åtgärdsmetoder samt skötselanvisningar behövs ytterligare
åtgärder.
Det är av stor vikt att kartlägga var i Finland de verkligt sura områdena ligger och vilka speciella
åtgärder dessa kräver för att förhindra svåra surchocker.
Forskning pågår på fl era delområden och man försöker klarlägga omständigheterna kring oxida-
tionsförloppet, få fram metoder för balansering av fl ödestoppar från större områden, samt att sträva
efter ett kontrollerat avrinningsfl öde från våra jordbruks- och skogsmarker.
Också andra olika utredningar och projekt pågår eller eventuellt kommer att startas av olika
aktörer som arbetar med sura sulfatjordsproblematiken. Jord- och skogsbruksministeriet, Västra Fin-
lands Miljöcentral, Finlands miljöcentral (SYKE), Geologiska forskningscentralen (GTK), Åbo Akademi,
Täckdikningsföreningen samt ProAgria Österbottens Svenska Lantbrukssällskap är några av dessa
aktörer.
Rainer Rosendahl, dräneringstekniker
Ulrika Wikman, agronom
Österbottens Svenska Lantbrukssällskap
Framtidsvisioner
Foto
: Rai
ner R
osen
dahl
| Ku
stm
edia
Ab
| Mul
tiprin
t Oy
| 200
0 SW
E |
Juni
200
9
BP 167, 60101 Seinäjoki www.landsbygd.fi
Landsbygdsnätverket utgörs av aktörerna inom landsbygdsutvecklingspro-grammen, programmet för Fastlandsfi nland och programmet för landskapet Åland. Aktörerna kan vara enskilda personer, företagare, föreningar, lokala aktionsgrupper, rådgivnings- och intresseorganisationer.
Europeiska jordbruksfonden förlandsbygdsutveckling: Europainvesterar i landsbygdsområden
Österbottens Svenska Lantbrukssällskap
Se även
Landsbygdsnätverket – www.landsbygd.fi
Jord- och skogsbruksministeriet – www.mmm.fi
Landsbygdsverket – www.mavi.fi
Statens miljöförvaltnings webbtjänst – www.miljo.fi
Geologiska forskningscentralen – www.gtk.fi
Åbo Akademi – www.abo.fi