Maaperän käyttäytyminen

Rakeisuus ja huokoisuus

Maaperän hiukkasten raekoko ja niistä muodostuvat aggregaattirakenteet vaikuttavat maaperän kykyyn kuljettaa ja pidättää vettä, ilmaa ja ravinteita. Raekoko luokitellaan saveksi, jos hiukkasten halkaisija on alle 0,002 mm (0,0008 tuumaa), siltiksi, jos se on 0,002 mm (0,0008 tuumaa) – 0,05 mm (0,002 tuumaa), tai hiekaksi, jos se on 0,05 mm (0,002 tuumaa) – 2 mm (0,08 tuumaa). Maaperän rakenne tarkoittaa hiekan, siltin ja saven hiukkaskokojen suhteellista osuutta kemiallisesta tai mineralogisesta koostumuksesta riippumatta (ks. kuva). Hiekkapitoisia maita kutsutaan karkearakenteisiksi ja savipitoisia maita hienorakenteisiksi. Savi on tekstuuriluokka, joka edustaa noin viidesosaa savesta, ja hiekka ja siltti jakavat loput tasan.

Poreiden säteet (maahiukkasten väliset tilat) voivat vaihdella hiekkarakeiden välisestä millimetriasteikosta savirakeiden väliseen mikrometriasteikkoon. Kolmeen pääkokoluokkaan kuuluvilla maaperähiukkasilla voi olla erilainen mineraloginen tai kemiallinen koostumus, joskin hiekkahiukkaset koostuvat usein kvartsista ja maasälvästä, silttihiukkaset ovat usein hiukkasmaisia ja savihiukkaset sisältävät usein kerrostyyppisiä aluminosilikaatteja (ns. savimineraaleja). Orgaaninen aines ja amorfinen mineraaliaines ovat myös tärkeitä maaperän savihiukkasten ainesosia.

Huokoisuus kuvastaa maaperän kykyä pidättää ilmaa ja vettä, ja läpäisevyys kuvaa nesteiden ja niiden liuenneiden komponenttien kuljetuksen helppoutta. Maahorisontin huokoisuus kasvaa, kun sen rakenne muuttuu hienojakoisemmaksi, kun taas läpäisevyys pienenee, kun keskimääräinen huokoskoko pienenee. Pienet huokoset eivät ainoastaan rajoita aineen kulkua, vaan ne myös tuovat sen lähelle hiukkasten pinnalla olevia kemiallisia sitoutumiskohtia, jotka voivat hidastaa aineen liikkumista. Savi ja humus vaikuttavat sekä maaperän huokoisuuteen että läpäisevyyteen sitomalla maarakeet yhteen aggregaateiksi, jolloin syntyy suurempien huokosten (makrohuokosten) verkosto, joka helpottaa veden liikkumista. Kasvien juuret avaavat huokosia maaperän aggregaattien välissä, ja kastumis- ja kuivumissyklit luovat kanavia, joiden kautta vesi pääsee kulkemaan helposti. (Aggregaattien vakaus lisääntyy humuspitoisuuden, erityisesti nurmikasvillisuudesta peräisin olevan humuksen, myötä. Maaperässä, jota ihmisen toiminta ei ole merkittävästi häirinnyt, huokostila ja makrohuokosten lajit ovat kuitenkin maaperän rakennetta tärkeämpiä huokoisuuden määrittäjiä. Yleissääntönä voidaan todeta, että keskimääräinen huokoskoko pienenee tiettyjen maatalouskäytäntöjen ja muiden ihmisen harjoittamien maaperän käyttötapojen seurauksena.