Formation of a cultivated spodosol in east-central Finland

The processes involved in Spodosol (Podzol) formation are still being debated. The pedogenic processes in a Spodosol, 10,700 years-old, at Sotkamo that has been cultivated for about 50 years were studied by characterizing the morphology and analyzing the major chemical properties, texture and mineralogy. Before cultivation, organic acids produced by decomposition of organic matter from pine litter in O and A horizons had weathered primary minerals in A and E horizons releasing Al and Fe. Percolating waters moved the organo-metallic complexes from A and E horizons to Bhsm and Bs horizons where the complexes coated and bridged sand grains eventually forming cemented ortstein. Because of the high biotite content of the parent material, the index of accumulation of Fe and Al in the Bhsm horizon (Al + 0.5 Fe = 4.1%) was the highest reported in Spodosols of Finland. The data support the theory of downward movement of Al and Fe as organo-metallic complexes with formation of some ferrihydrite but little or no formation of imogolite type materials. Little, if any, podzolization has likely occurred since the initiation of cultivation because, after agricultural liming and consequent increase of pH in the Ap horizon, organic compounds are likely to chelate Ca and Mg rather than Al and Fe.;Karkeille hietamaille syntyneet podsolit ovat Suomen kehittyneimpiä maannoksia. Niitä tutkimalla saadaan uutta tietoa tämän koko pohjoisella havumetsävyöhykkeelläyleisen maannostyypin kehittymiseen johtaneista prosesseista, joista edelleenkin vallitsee erilaisia käsityksiä. Tämän tutkimuksen kohteena oli Sotkamossa karkealla hietamaalla oleva noin 50 vuotta viljelty maa, joka on ollut kuivillaan noin 10 700 vuotta. Muokkauskerroksen alapuolella oli huuhtoutumiskerros (valkomaa), joka sisälsi lähes pelkkää kvartsihiekkaa. Sen alapuolella oli noin 10 cm paksu rautapalsi eli iskostunut horisontti, johon ylempää orgaanisina kompleksiyhdisteinä huuhtoutuneet rauta ja alumiini ovat saostuneet. Mikroskoopilla voidaan nähdä, miten nämä saostuneet ainesosat peittävät kvartsihiekan jyväset ja sitovat ne yhteen. Tässä horisontissa oli erittäin runsaasti heikosti kiteytynyttä rautaoksidia, joka on uutettavissa ammoniumoksalaattiliuoksella, kun taas valkomaassa tällaista rautaa oli erittäin vähän. Rikastumiskerroksen alumiinista valtaosa oli pyrofosfaattiin uuttuvassa, oletettavasti orgaanisen aineksen sitomassa muodossa, mikä viittaa aineiden kulkeutuneen tähän horisonttiin nimenomaan kelaatteina eikä epäorgaanisina kolloideina. Syvä kyntö on nostanut valkomaata ja kappaleita rikastumiskerroksen iskostumasta myös muokkauskerrokseen. Rikastumiskerroksen alapuolella kvartsihiekkajyvästen pinnoilla ei ollut paljonkaan rautasaostumia, mutta mikroskoopilla näkyi runsaasti rapautumatonta biotiittia. Rikastumiskerroksen rauta lienee suureksi osaksi peräisin juuri biotiitista, joka on kokonaisuudessaan rapautunut pintamaasta. Vähemmän biotiittia sisältäviin maihin ei todennäköisesti kehity näin vahvaa rikastumiskerrosta maan pienemmän rautapitoisuuden takia. Podsoloituminen on luultavasti pysähtynyt sen jälkeen, kun maa on otettu viljelyyn ja sen pintaosien pH on kalkituksen seurauksena noussut

Agricultural soil profiles in Finland and their classification

Kansainvälisen tutkimusyhteistyön lisääntyminen on synnyttänyt tarpeen nimetä suomalaisia maita maannosten luokitteluun kehitettyjen kansainvälisten järjestelmien mukaan. Tällaisia järjestelmiä ovat amerikkalaisperäinen Soil Taxonomy -järjestelmä, FAOn/Unescon luokitus ja vastikään julkaistu World Reference Base for Soil Resources (WRB) -järjestelmä. Tässä julkaisussa kerrotaan näiden luokitusjärjestelmien periaatteista ja käytetään niitä 28 suomalaisen viljelymaan nimeämiseen. Maaprofiilit tutkittiin 1,0-1,5 metrin syvyyteen saakka. Maassa esiintyvät horisontit tunnistettiin, niiden rakenne, värit, juurten esiintyminen ja muut morfologiset ominaisuudet luonnehdittiin ja kustakin horisontista tehtiin määrityksiä laboratoriossa. Julkaisu sisältää myös valokuvan useimmista maaprofiileista. Vaikka Suomen maaperä on melko nuorta (alle 10 000 vuotta), siinä esiintyy monenlaisia maannostumisen synnyttämiä ominaisuuksia. Kuivatuksen ansiosta viljelymaahan on usein kehittynyt rakenne ojitussyvyyteen saakka. Kostean ilmaston takia maassa on yleisesti raudan pelkistymis- ja hapettumisresktioiden seurauksena syntyneitä ruskeita saostumia maakokkareiden pinnoilla ja juurikanavien ympärillä ja raudan pelkistymisen ja liukenemisen seurauksena syntyneitä harmaita pintoja. Näillä perusteilla useimmissa viljelymaissamme on muokkauskerroksen alla cambic-horisontti. FAOn/Unescon luokittelussa ja WRB-järjestelmässä nämä maat sijoittuvatkin Cambisol-pääluokkaan ja Soil Taxonomy -järjestelmässä Inceptisol-pääluokkaan. Podsoloituminen on edennyt pisimmälle karkeissa hietamaissa, jotka kuuluvat Spodosol-luokkaan (Soil Taxonomy) tai Podsol-luokkaan (FAO/Unesco ja WRB). Turvemaat kuuluvat kaikissa järjestelmissä Histosol-luokkaan. Kaikki kolme luokittelujärjestelmää antavat viljelymaidemme ominaisuuksia vivahteikkaasti kuvaavia nimiä.As a response to the demand created by international cooperation and publication of research results, soils of Finland need to be classified according to international sys-tems. In order to relate soils of Finland internationally, 28 agricultural soil profiles mainly from research stations of MTT and the Viikki farm of the University of Helsinki were described and classified according to Soil Taxonomy (editions of 1996 and 1998), to the revised FAO/Unesco system and to the World Reference Base for Soil Resources (WRB) system. Ochric, mollic, histic and anthropic epipedons were recognized and albic, spodic, cambic and sulfuric subsurface horizons were identified and sulfidic materials were found. Most soils had plenty of redoximorphic features and particularly clay soils had an aquic moisture regime. According to Soil Taxonomy (1998), soils of Entisol, Inceptisol, Spodosol, Mollisol and Histosol orders were found, Inceptisols being the most common. According to the FAO/Unesco and WRBsystems, Cambisols were most frequent, and examples of Podzols, Histosols, Regosols, Gleysols, Arenosols, Umbrisols (WRB) and Phaeozems (WRB) were identified. One peculiarity is that some soils with sandy plough layers and clayey subsoils formally met the criteria of Mollisols (Soil Taxonomy 1998) and Phaeozems (WRB) even though they are not formed under permanent grassland.vokMyynti MTT tietopalveluyksikk

Formation of a cultivated spodosol in east-central Finland

The processes involved in Spodosol (Podzol) formation are still being debated. The pedogenic processes in a Spodosol, 10,700 years-old, at Sotkamo that has been cultivated for about 50 years were studied by characterizing the morphology and analyzing the major chemical properties, texture and mineralogy. Before cultivation, organic acids produced by decomposition of organic matter from pine litter in O and A horizons had weathered primary minerals in A and E horizons releasing Al and Fe. Percolating waters moved the organo-metallic complexes from A and E horizons to Bhsm and Bs horizons where the complexes coated and bridged sand grains eventually forming cemented ortstein. Because of the high biotite content of the parent material, the index of accumulation of Fe and Al in the Bhsm horizon (Al + 0.5 Fe = 4.1%) was the highest reported in Spodosols of Finland. The data support the theory of downward movement of Al and Fe as organo-metallic complexes with formation of some ferrihydrite but little or no formation of imogolite type materials. Little, if any, podzolization has likely occurred since the initiation of cultivation because, after agricultural liming and consequent increase of pH in the Ap horizon, organic compounds are likely to chelate Ca and Mg rather than Al and Fe.

Suomen viljelymaiden pedologisia piirteitä ja maannoksia

ei saatavill

Soils in an agricultural landscape of Jokioinen, south-western Finland

Eleven pedons in an agricultural landscape at elevations 80-130 m above sea level in Jokioinen, south-western Finland were investigated and classified according to Soil Taxonomy, the FAO-Unesco system (FAO), and the World Reference Base for Soil Resources system (WRB). The soils were related to geomorphology of the landscape which is characterized by clayey fields and forested bedrock high areas covered with glacial till. A Spodosol/Podzol was found in a coarse-sandy soil in an esker while the sandy loam in a bedrock high area soils did not have an E horizon. A man-made mollic epipedon was found in a cultivated soil which had a sandy plow layer while clayey plow layers were ochric epipedons. Cambic horizons, identified by structure and redox concentrations, were common in cultivated soils. In a heavy clay soil, small slickensides and wedge-shaped aggregates, i.e., vertic characteristics, were found. Histosols occurred in local topographic depressions irrespective of the absolute elevation. According to the three classification systems, the following catenas are recognized: Haplocryods - Dystro/Eutrocryepts -Haplocryolls - Cryaquepts - Cryosaprists (Soil Taxonomy), Podzols - Regosols - Cambisols - Histosols (FAO-Unesco), and Podzols - Cambisols - Phaeozems - Gleysols - Histosols (WRB).;Jokioisissa tutkittiin 11 maaprofiilia noin 1,5 metrin syvyyteen ja määritettiin niissä esiintyvät maannokset. Maista kahdeksan oli viljeltyjä, kaksi oli metsämaita ja yksi Loimijoen tulva-alueella oleva entinen viljelymaa. Maannokset nimettiin amerikkalaisen Soil Taxonomy- järjestelmän, FAOn-Unescon järjestelmän (FAO) ja World Reference Base for Soil Resources -järjestelmän (WRB) mukaan. Tutkitut maat ovat 80-130 m meren pinnan yläpuolella ja ne ovat olleet alttiina maannostumisprosesseille yli 8000 vuotta. Kuivan ja hiekkaisen Kukonharjun maa oli podsoloitunutta, mutta hienojakoisemmassa metsämaassa ei vielä voitu havaita podsolille tyypillistä valkomaakerrosta, vaikka maa oli hapan ja siinä oli matala emäskyllästysaste. Kaikkiin viljeltyihin kivennäismaihin oli kehittynyt rakenne salaojitussyvyyteen saakka, ja niissä oli ruostelaikkuja. Tällä perusteella niissä katsottiin olevan cambic-horisontti, ja maat olivat Cambisol-maita (FAO, WRB) ja Inceptisol-maita (Soil Taxonomy). Yhdessä aitosavimaassa oli runsaan halkeilun lisäksi maakokkareiden kutistumisesta ja turpoamisesta johtuvia liukupintoja, jollaisia ei ole Suomessa ennen todettu. Maassa, jonka muokkauskerros oli karkeaa hietaa ja syvemmät kerrokset savea, oli viljelytoimien seurauksena syntynyt mollic-pintakerros, ja tämä maa oli Mollisol (Soil Taxonomy) tai Phaeozem (WRB). Tutkittu viljelty turvemaa on syntynyt aitosavipohjalle. Loimijoen luhta-alueella onkivennäismaakerrosten alla 30-40 % orgaanista ainesta sitältäviä maakerroksia. Soil Taxonomy -järjestelmän pääryhmistä alueelta löytyi Spodosol-, Inceptisol-, Mollisol- ja Histosol-luokkiin kuuluvia maita, FAOn-Unescon järjestelmän Podzol-, Regosol-, Cambisol- ja Histosol-luokkiin kuuluvia maita ja WRB-järjestelmän Podzol-, Cambisol-, Phaeozem-, Gleysol- ja Histosol-maita

Description of a User-Oriented Geographic Information System: The Resource Analysis Program

This paper describes the Resource Analysis Program, an applied geographic information system. Several applications are presented which utilized soil, and other natural resource data, to develop integrated maps and data analyses. These applications demonstrate the methods of analysis and the philosophy of approach used in the mapping system. The applications are evaluated in reference to four major needs of a functional mapping system: data capture, data libraries, data analysis, and mapping and data display. These four criteria are then used to describe an effort to develop the next generation of applied mapping systems. This approach uses inexpensive microcomputers for field applications and should prove to be available entry point for users here-to-fore unable or unwilling to venture into applied computer mapping

Soil management units and land use planning /

Cover title.Includes bibliographical references.Mode of access: Internet

Pedological changes after anthropogenic activities on soils in Finland

Sisältö: Kuuluu sessioon Future of soil mapping for agricultural and environmental purposes.vokmpymk

Soils in an agricultural landscape of Jokioinen, south-western Finland

Eleven pedons in an agricultural landscape at elevations 80-130 m above sea level in Jokioinen, south-western Finland were investigated and classified according to Soil Taxonomy, the FAO-Unesco system (FAO), and the World Reference Base for Soil Resources system (WRB). The soils were related to geomorphology of the landscape which is characterized by clayey fields and forested bedrock high areas covered with glacial till. A Spodosol/Podzol was found in a coarse-sandy soil in an esker while the sandy loam in a bedrock high area soils did not have an E horizon. A man-made mollic epipedon was found in a cultivated soil which had a sandy plow layer while clayey plow layers were ochric epipedons. Cambic horizons, identified by structure and redox concentrations, were common in cultivated soils. In a heavy clay soil, small slickensides and wedge-shaped aggregates, i.e., vertic characteristics, were found. Histosols occurred in local topographic depressions irrespective of the absolute elevation. According to the three classification systems, the following catenas are recognized: Haplocryods - Dystro/Eutrocryepts -Haplocryolls - Cryaquepts - Cryosaprists (Soil Taxonomy), Podzols - Regosols - Cambisols - Histosols (FAO-Unesco), and Podzols - Cambisols - Phaeozems - Gleysols - Histosols (WRB).