Water repellency of clay, sand and organic soils in Finland

Kun kuivaan, huokoiseen maahan tiputettu vesipisara ei imeydy välittömästi, maa on vettä hylkivää eli hydrofobista. Lämpimien ilmastoalueiden karkeilla mailla vedenhylkivyys on yleisesti havaittu ja tutkittu ominaisuus. Boreaalisella ilmastovyöhykkeellä ilmiötä on sen sijaan tutkittu vähän. Vedenhylkivyyden esiintyminen liitetään orgaaniseen ainekseen, vaikkakin on epäselvää, mitkä spesifit yhdisteet ilmiön synnyttävät. Vedenhylkivyys aiheuttaa veden imeytymisen heikkenemistä ja maan epätasaista kostumista. Nämä seikat puolestaan edistävät oiko- ja pintavirtauksien syntyä sekä eroosiota. Vedenhylkivyydelle on tyypillistä suuri ajallinen ja paikallinen vaihtelu. Tässä tutkimuksessa maan vedenhylkivyysindeksi (R) määritettiin mini-infiltrometrillä käyttäen kolmesta suomalaisesta maalajista, savesta, hiedasta ja eloperäisestä maasta, 0 5 cm:n ja 5 10 cm:n syvyydeltä otettuja näytteitä. Tulosten perusteella arvioitiin kosteuden, kasvillisuuden iän ja viljelymuodon vaikutusta vedenhylkivyyden voimakkuuteen sekä tarkasteltiin määritysmenetelmän soveltuvuutta eri maalajeihin. Tutkitut maanäytteet olivat näytteenottohetkellä vettä hylkiviä, ja ominaisuus lisääntyi maalajeittain järjestyksessä hieta < savi < eloperäinen maa. Kasvipeitteisillä alueilla veden imeytymisen maan pintaan todettiin heikentyneen hiedalla 3 4-kertaisesti ja savimaalla 4 10-kertaisesti vedenhylkivyyden takia. Näiden maalajien vedenhylkivyys lisääntyi kasvillisuuden ikääntyessä; vuosittain kynnetyllä pellolla se oli vähäisintä. Lisäksi vedenhylkivyys oli suurempaa maan pinnalla kuin syvemmässä kerroksessa. Tämä lienee seurausta pinnalle kertyvästä orgaanisesta aineksesta ja sen runsastumisesta, kun maata ei kynnetä. Vedenhylkivyys lisääntyi maan kuivuessa. Kivennäismaat osoittautuivat vettä hylkiviksi, kun kosteus oli alle 41 tilavuusprosenttia. Eloperäinen maa taas oli lievästi vettä hylkivä jopa vedellä kyllästettynä. Kun määritettiin näytteiden potentiaalista vedenhylkivyyttä, savelle ja hiedalle sopivaksi kuivatuslämpötilaksi osoittautui +40 °C. Sen sijaan eloperäisen maan näytteiden esikäsittely potentiaalisen vedenhylkivyyden määrittämiseksi vaatii vielä lisätutkimuksia. Tulokset osoittavat vedenhylkivyyttä esiintyvän myös boreaalisen ilmastovyöhykkeen maalajeilla, vaikka sitä ei aiemmissa maan veden liikkeitä käsittelevissä tutkimuksissa ole otettu huomioon. Ilmiön merkitys korostuu etenkin kuivissa olosuhteissa kasvipeitteisillä alueilla.