Sura sulfatjordar. Peter Österholm Geologi & mineralogi Åbo Akademi peter.osterholm@abo.fi

Transkriptio

1 Sura sulfatjordar Peter Österholm Geologi & mineralogi Åbo Akademi

2 Vad bör b r vi eftersträva? 1. Minskad oxidation Relativt högt grundvatten med optimerad/kontrollerad dränering 2. Dämpade flödestoppar Optimerad dränering Reglering av flödet i risksituationer 3. Förhindra uppkomsten av aciditetsreserver? Ännu oklart om viss typ av flödesreglering skapar aciditetsreserver

3 Vad kan vi göra? g

4 Kalkning?

5 Regn ph 5 ph i regn, markvatten och dike ph 6 Kalk ph <4 ph <4

6 Regn ph 5 Kalkfilterdike två första åren ph <4 ph 6 Kalk 6 Täckdike

7 Regn ph 5 Kalkfilterdike >5 år ph <4 ph 6 Metallbomb? <4

8 Kontrollerad dränering före f indunstning Avdunstning Avdunstning

9 Kontrollerad dränering efter indunstning Värsta scenariot: indunstning och därefter d öppen bottenventil vid kraftiga höstregn! h Skötseln mycket viktig! Avdunstning Anrikning? Indunstat vatten? Läcker? Avdunstning

10

11 Regn Raised bed & Controlled trafficing Kompakt lera Grynlera Högt grundvatten Ytvattentransport Hög flödesväg?

12 Fortfarande dikning i lätt identifierbar (kolsvart) sulfidlera

13 Försök Kontrollerad dränering (informationen idag baserar sig på ett mycket fåtal studier) Kontrollerad dränering med tilläggsvatten Effektiverad reglering med bl a bottendammar Val av olika grödor Controlled trafficing & Raised bed drainage?

14 Monitorering Grundvattennivån Flödet Vattenkvaliteten Skörd Ekonomi Bärighet Markanvändarnas praktiska erfarenheter

15 Försöksfältens uppbyggnad Brunn X Grundvattenmätning Isolering Täckdike X X X X

16 Slutprodukter En handbok om markanvändning på sulfatjordar som är skräddarsydd för finländska förhållanden Demonstrationsfält på strategiska ställen Image Bättre miljö

17 Kansainväliset sulfaattimaasymposiot 1972: Wageningen, Hollanti 1981: Bangkok, Thaimaa 1986: Dakar ja Bissau, Senegal ja Guinea Bissau 1992: Ho Chi Minh City, Vietnam 2002: Tweed Heads, Australia 2008: Kanton, Kiina 2015: Vaasa, Finland?

18 Happamat sulfaattimaat: maankäyttö sekä haittojen ehkäisy ja torjunta Peter Österholm, Åbo Akademi Markku Yli-Halla, Helsingin yliopisto Vaasa

19 Vedellä kyllästetyssä maassa esiintyy esiintyy sulfidia: FeS, FeS 2 Liminka, Tupos 25 cm 70 cm 0.25 mm

20 Sulfidipitoisen aineksen ph laskee hapettumisen edetessä Kokonais-S ( cm): 0,4 % Pohjamaan ph laski kuudessa viikossa 6,2:sta 2,7:ään Syvyys, cm Maaprofiili Lapualta ph Hapettumattomat näytteet Ilman kanssa kosketuksissa olleet näytteet

21 Hapettuneessa maassa paljon rautaoksidia 150 cm Helsinki /kuva Yli-Halla Lapua/ kuva Paasonen-Kivekäs

22 Rautaoksidia saostuu vanhojen juurikanavien ympärille 0.5 mm 0.5 mm

23 Happamien sulfaattimaiden esiintyminen Suomessa Nykyinen käsitys viljeltyjen sulfaattimaiden pinta-alasta perustuu Suomen peltojen kuivatustilatutkimukseen. Koko maan alueella tutkittiin 1065 kpl peltoja Kukin niistä edusti 2100 ha:n alaa 157 kpl peltoja tulkittiin sulfaattimaiksi 157 kpl x 2100 ha/kpl = ha Puustinen et al., 1994

24 Sulfaattimaita ei voi käsitellä yhtenä ryhmänä! Sulfidikerroksen syvyys vaihtelee Hapettumisen ja huuhtoutumisen aste vaihtelee => erilainen happamuuskuormitus erilaiset toimet tarpeen eri mailla Suurin kuormitus, kun sulfidi on lähellä maan pintaa

25 Kolme erilaista sulfaattimaata Maan ph (tuore) Maan ph (tuore) Maan ph (tuore) Ilmajoki Syvyys, cm Mustasaari Tupos = Salaojat = sulfidia

26 Erilaisia vesiä eri mailta, keskiarvoja Ominaisuus Riskiraja vedessä Ilmajoki Mustasaari Tupos Asiditeetti, mmol/l 0,3 3,4 11,5 18,0 ph Alle 5,5 4,3 3,8 3,5 SO 4 -S Joukainen & Yli-Halla Agric., Ecosyst. & Environ. 95: Palko Vesi- ja ympäristöhall. julkaisuja 19.

27 Salaojaveden ph ja Al-pitoisuus kahdella sulfaattimaalla Mustasaari waters y = a * e -bx R 2 = 0.74 Al, [ ug/l g l -1 ] Ilmajoki waters ph ph [-] Bärlund ym Agricultural and Food Science 14:

28 Kalkkisuodinoja Säätösalaojitus

29 Pohjaveden korkeus vuonan 1999 Maan ph (tuore) Maan ph (tuore) Ilmajoki Mustasaari Syvyys, cm Sulfidi S Syvyys, cm Sulfidi S / S = Salaojat

30 Esimerkki Yhdysvalloista: Nurmikko ei kasva, kun sulfidipitoista maata on tuotu kasvualustaksi ph 3,5