Näin maaperän koostumus vaikuttaa rakentamiseen ja kasvien viihtymiseen

Kivennäismaita ovat maat, joissa eloperäistä ainesta on alle 20 %. Kivennäismaalajien syntyyn vaikutti mannerjäätikkö ja sen sulamisvedet. Mannerjäätikkö oli liikkuessaan repinyt mukaansa paljon kiviä ja maa-ainesta. Kun mannerjää alkoi sulaa, sen sisällä ollut maa-aines jäi kallioperän päälle sellaisenaan. Näin syntyi moreenia. Moreeni on Suomen yleisin maalaji ja sitä on lähes 50 % maa-alastamme. Moreeni on yleinen maalaji esimerkiksi metsien, savikoiden ja turvemaiden alla.

Muita kivennäismaalajeja ovat hiekka, hieta, hiesu ja savi. Ne syntyivät, kun jäätikön sulamisvedet kuljettivat osan jään sisällä olevasta maa-aineksesta mereen. Karkeimmat ainekset laskeutuivat pohjaan nopeimmin ja hieno aines kulkeutui kauimmaksi jään reunasta. Muihin maihin verrattuna Suomessa maalajit vaihtelevat eri alueilla melko paljon. Se mahdollistaa monipuolisen viljelyn, mutta toisaalta rajoittaa kasvien valintaa ja viljelyä.

Kivennäismaalajit ja -lajitteet luokitellaan yleensä raekoon mukaan. Kivennäismaalajien raekoko ja niiden kapillaarinen vedennousu ovat seuraavat:

• Sora (Sr): raekoko 2–20 mm, vedennousu 0–30 mm
• Hiekka (Hk): 0,2–2 mm, 30–300 mm
• Hieta (Ht): 0,02–0,2 mm, 300–3 000 mm
• Hiesu (Hs): 0,002–0,02 mm, 3 000–30 000 mm
• Savi (Sa): 0–0,002 mm, yli 30 000 mm

Soran (Sr) vallitseva raekoko on 2–20 mm ja se sisältää pääasiassa kiviä, soraa ja hiekkaa. Kivet ovat melko pyöristyneitä ja puhdaspintaisia. Sora on hyvin vettäläpäisevä maalaji, koska sen hienot ainekset ovat huuhtoutuneet pois. Se on useimmiten someroa eli harjusoraa, jossa on kiviä 10–50 painoprosenttia, tai rantasoraa. Moro on rapakiven rapautuessa syntynyttä soraa. Soramaa on erittäin kantavaa, mutta kasvumahdollisuuksia se ei tarjoa. Viherrakentamisen yhteydessä soramaata poistetaan tarpeelliselta alueelta ja se korvataan sopivalla, enemmän eloperäistä maalajia sisältävällä maa-aineksella.

Hiekkamaat (Hk) ovat syntyneet veden lajiteltua moreenimaiden aineksia. Maa-aines on yleensä irtonaista ja rakeet paljain silmin nähtävissä. Karkea hiekka (KHk) on maalaji, jossa vallitsevana lajitteena ovat 0,6–2,0 mm kokoiset rakeet. Hieno hiekka (HHk) on maalaji, jossa 0,2–0,6 mm kokoiset rakeet ovat vallitsevina. Se sisältää hiesua yleensä vähän, mutta savea voi olla 5 painoprosenttia. Hiekkamaa ei pidätä vettä eikä ravinteita, mutta on hyvin kantavaa. Sitä voidaan parantaa kasvualustaksi lisäämällä savea (1 cm kerros) ja maatunutta turvetta ja/tai kompostia (9 cm kerros).

Hietamaat (Ht) ovat usein kellanruskeita tai kellanharmaita. Veden voimakkaan kapillaarisen nousun vuoksi (hikevä maa) hietamaat ovat parhaita viljelysmaita. Karkea hieta (KHt) on maalaji, jonka vallitseva lajite on 0,06–0,2 mm. Sen rakeet ovat vielä paljain silmin nähtävissä. Savilajitetta on yleensä alle 10 painoprosenttia ja hienoa hiekkaa usein melko paljon. Karkea hieta läpäisee myös hyvin vettä, eikä ole altis kuorettumaan. Rakenteeltaan se on irtonaista ja kuohkeaa.

Hienon hiedan (HHt) vallitseva maalajite on 0,02–0,06, ja sen rakeita on vaikea erottaa paljain silmin. Savilajitetta on yleensä alle 20 %. Hieno hieta on rakenteeltaan löyhästi kokkareista ja pehmeää. Sen vedenpidätyskyky on hyvä ja veden kapillaarinen nousu on nopeaa. Hieno hieta on tavallisesti sopivan kosteaa, riittävän ilmavaa ja ravinteita pidättyy kohtalaisen hyvin.

Hiedalla on jonkin verran juoksuominaisuuksia, joten ojan reunat pyrkivät sortumaan. Haitallinen ominaisuus on rousteen muodostuminen, kun vettä nousee kapillaarisesti jäätymisen aikana. Hietamaa on sellaisenaan hyvää viljelymaata – etenkin lievästi savinen hieta on ihanteellista kasvualustaa.

Hietasavi (HtS)
Hietasavessa on savesta noin 30–60 % ja niiden viljelyominaisuudet määräytyvät lisäksi hieta- ja hiesupitoisuuden mukaan. Hietasavi on vesi- ja ravinnetalouden kannalta hyvä kasvualusta, vaikka alueellisiakin eroja löytyy.

Hiue (He)
Hiue on hiedan ja hiesun seos. Sen viljelyominaisuudet riippuvat siitä kumpaa lajitetta on enemmän. Myös savespitoisuus vaikuttaa ominaisuuksiin. Hiue on yleensä kuorettuvaa ja altista rousteen muodostukselle.

Hiesun (Hs) vallitseva maalajite on 0,002–0,02 mm, ja se on väriltään vaaleanharmaata. Saveksen osuus on tavallisesti 20–30 painoprosenttia. Kostean kappaleen voi taputella kittimäiseksi, mutta kappale murtuu heti, jos sitä yrittää venyttää. Hiesu ei ole sitkeää eikä saven tavoin muovailtavaa. Hiesumaassa maahiukkaset eivät pysty tarttumaan toisiinsa kuten savihiukkaset, koska ne eivät ole muodoltaan litteitä ja samalla tavalla sähköisesti varautuneita. Siksi hiesussa ei muodosta kestäviä mururakenteita. Hiesu ei myöskään kutistu ja paisu kosteuden mukaan, vaan sade liettää herkästi maan pinnan ja kuivuminen kovettaa sen pinnan kuorettumaksi. Hiesu on märkänä juoksevaa ja hyllyvää. Se myös valuu herkästi ja tukkii ojia umpeen. Kuivana hiesu on pölisevää ja tahraavaa; kuivan hiesukappaleen voi hienontaa sormin.

Yleisimpiä ovat maalajit, joissa on hiesua 40–60 %. Tällaisia ovat hietainen hiesu, savinen hiesu ja liejuhiesu. Hiesun kansanomaisia nimityksiä ovat juoksusavi, hyllysavi ja aulu.

Kasveille käyttökelpoista vettä on hiesuissa varsin runsaasti, mutta kasvin juuret jäävät tiiviissä maassa melko mataliksi. Hiesuissa vesi nousee kapilaarisesti, mutta hitaammin kuin hietamailla. Hiesumaat ovat routivia, mutta routa ei kuitenkaan pysty tehokkaasti muokkaamaan hiesupeltoja. Hiesumaa tiivistyy siis helposti ja eliötoiminta on yleensä heikkoa. Sitä voidaan parantaa hiekalla (1 cm kerros) ja maatuneella turpeella ja/tai kompostilla (9 cm kerros).

Saven savespitoisuus ylittää 30 % ja aitosavessa savesta on vähintään 60 %. Mitä suurempi savespitoisuus on, sitä paremmin sitä pystyy tuoreena muovailemaan. Savimaa on luontaisesti runsasravinteinen ja sillä on hyvä ravinteiden- ja vedenpidätyskyky. Valitettavasti suurin osa vedestä sitoutuu niin lujasti ettei ole kovinkaan helposti kasvien saatavilla. Savimaan halkeilu helpottaa kuitenkin kasvin juurien tunkeutumista kosteampaan pohjamaahan, mikä parantaa poudankestävyyttä. Savimaa kovettuu ja myös tiivistyy helposti – sekä on kylmää pitkälle kevääseen.

Savimaaperäisellä tontilla tulisi käyttää suodatinkangasta sellaisisa paikoissa missä soran ja saven ei haluta sekoittuvan: esimerkiksi ajoväylien alla, salaojapenkareilla, salaojaputkien ympärillä, pihalaatoituksen alla jne. Savimaata voidaan parantaa paremmaksi kasvulaustaksi lisäämällä hiekkaa (1 cm kerros) ja maatunutta turvetta ja/tai kompostia (9 cm kerros).

Kasvien kasvualustan laadussa ja syvyydessä tehdyt laiminlyönnit näkyvät melko nopeasti heikkona tai muuten epänormaalina kasvuna. Hyvän maan tunnusmerkkejä ovat mm. muruinen rakenne, runsas pieneliötoiminta, huokoisuus (huokostilavuus vähintään 40 %), hyvä veden läpäisy- ja varastointikyky sekä sopiva pH. Kasvualustan edellytykset toki vaihtelevat käyttökohteen ja kasvilajien mukaan.

Kasveille sopiva kasvualustan pH on noin 6. Ravinteet vapautuvat hyvin maa-aineksesta ja ovat kasveille käyttökelpoisessa muodossa. Kasvualustan happamuutta lisäävät mm. pieneliötoiminta, juuriston toiminta ja kasvualustassa olevan rikin hapettuminen.

Maaperällä ja sen koostumuksella on kasvien viihtymisen lisäksi suuri merkitys myös rakennusten perustustyypin ja perustusten rakenteen suunnittelussa. Maalajien kapillaarisuus, maaperän routivuus sekä maan kantavuus ovat tärkeimpiä perustusten suunnittelussa huomioon otettavia seikkoja. Lisäksi jo ennen suunnittelun aloittamista on hyvä varmistaa, ettei rakennuspaikan radonpitoisuus ylitä sallittuja arvoja. Kapillaarinen vedennousu maasta perustuksiin ja maan routiminen riippuvat pääasiassa maa-aineksen rakeisuudesta (katso kapillaarinen vedennousu artikkelin yläosassa).

Routivuudesta puhutaan silloin, kun maan sisältämä vesi jäätyy ja maan tilavuus kasvaa, toisin sanoen maan pinta kohoaa roudan vaikutuksesta. Routivia maalajeja ovat hienorakeiset savi, lieju, hieno hieta (siltti) ja usein moreeni. On todettu, että routivuutta esiintyy, jos 0,02 mm rakeita on yli 3 painoprosenttia 2 mm pienempien rakeiden määrästä. Routimattomia maalajeja ovat kallio, karkea hiekka sekä sora.

Koska yleensä ei voi olla täysin varma maalajien hienojen ainesten määrästä, niin kapillaarisen vedennousun katkaisevana kerroksena tulisi käyttää rakeisuudeltaan vähintään 2 mm:n maa-ainesta, eli soraa. Eloperäiset maalajit (mm. turve, humus ja lieju) tulee aina poistaa rakennuspaikalta ennen rakennustöiden aloittamista. Perusmuurien ja -pilareiden anturat tuetaan yleensä kaivamattomaan perusmaahan. Joskus anturan alle tulee tiivistetty sora. Täyttömaana käytetään karkeaa, kapillaarisen vedennousun estävää salaojitussoraa.