Uusia tutkimustuloksia maan tiivistymisestä

Transkriptio

1 Sisältö Tiivistyminen osa peltoviljelyn kokonaisuutta Tiivistyminen, hiertäminen Uusia tutkimustuloksia maan tiivistymisestä Missä syvyydessä maan on tiivistynyt à vai voiko jokin muu syys haitata maan toimintaa Pohjamaan tiivistyminen pitkäaikaiskokeiden tuloksia Terranimo päätöksenteon tueksi Maan viljelyn Järki päivä Piikkiö Laura Alakukku, Maataloustieteiden laitos Maatalous-metsä tieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi Viljelytoimet vaikuttavat maahan voivat myös tiivistää Miten tiivistyminen muuttaa rakennetta? Viljelykierto Kasvinvuorotus σ τ Kalkitus Lannoitus Maanparannusaineet MMM Muokkaus Peltoliikenne tiivistäminen hiertäminen MMM Kasvinsuojelu mekaaninen torjunta-aineet Perus- ja paikalliskuivatus Suorat ja välilliset vaikutukset Paikkojen välillä vaihtelua: maalaji, topografia, sääolot Aika: välittömät, lyhyt- tai pitkäaikaiset vaikutukset puristus leikkaus tahtaantuminen Mitä eroa kuormittajana: Vedettävä pyörä Vetävä pyörä

2 Veden imeyntä karkeaan maahan pinta vain syvemmät kerrokset hidastavat? Kuva Laura Alakukku Maan tiivistyminen milloin tiivis milloin ei? -Liian hieno muokkaus: syksyllä ja keväällä -maan luontainen tiiveys (nurmet, kevennetty muokkaus) -maalajin vaihtelut syvyyssuunnassa Kuva Laura Alakukku Kuvat Helena Äijö ja Rauno Peltomaa Suorakylvö -2 cm Kyntö -2 cm Kuvat Risto Seppälä Kuva Laura Alakukku Maan tiivistyminen mitä penetrometri kertoo? Savimaa toukokuu Maan tiivistymisen vaikutukset ja niiden kestoaika Hiuesavimaa toukokuu 213 Penetrometrivastus (MPa) Penetrometrivastus (MPa) Maan tiivistymisen vaikutukset ja niiden kestoaika Pohjamaan tiivistyminen 1 1 Syvyys (cm) Suorakylvö, no-till Sysyyv (cm) Suorakylvö, Kyntö ploughing 5 Suorakylvö, Sänkimuokkaus cultivation 6 Kuitukoe, Suorakylvö no-till Kuitukoe, Kyntö ploughing Kuitukoe, cultivation Sänkimuokkaus Ohran sato 2-14 Kyntö 1 sänkimuokkaus 97 suorakylvö 83 % Ohran sato Kyntö 1 sänkimuokkaus 96 suorakylvö 97 % Lähde: TALMA hankkeen loppuraportti

3 Tiivistäminen käy nopeasti mutta toipuminen voi olla hidasta kaksi pohjamaan tiivistymisen pitkäaikaiskenttää àruotsissa karkean maan kenttä: tiivistetty 1995 vilja-sokerijuurikas kierto Pohjamaan tiivistymiskokeet perustettiin 1981 ja 1995 Jokioisissa savimaa (Vertic Cambisol): 2 cm 48 % 2 4 cm 56 % 4 6 cm 66 % Salaojitettu 1 m, viljelyssä kauan àsuomessa savimaan kenttä: tiivistetty v viljelty kevätviljoja V. 29 (Kävlinge) ja v. 21 (MTT, Jokioinen) - Mittauskampanja kentillä (näytteet maasta) -Kasvihuonekaasut ja maan ilman laatu mitattu vähintään vuoden ajan Kuva Paavo Elonen Tiivistys (4x, urat vieriviereen): 19 MG teliakselilla Rengaspaine 7 kpa Ruotsissa hietamaa (Mollic Endogleyic Luvisol) 3 cm 27% 5 cm 26 % 7 cm 23 % Maatalous-metsä tieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi Tiivistetty kuusirivisellä sokerijuurikkaan nostokoneella 21 MG, 24 kpa, 3:na vuonna Verranteena molemmissa kokeissa tiivistämätön maa A Savimaan makrohuokoset 29 ja karkean maan 14 vuotta tiivistämisestä CT-scan 2 4 cm, karkea maa Ruotsi A2 3-4 cm, savimaa Suomi -kuvasta laskettu ilmatilavuus 1 kpa:n vesipotentiaalissa (%) A A 2 2,6a 2,b 3-35 cm, savi Veden Ilmanläpäisevyys (μm 2 ) imu (kpa) A A 2-1.8a.2b a.7b -1 85a 17b 15 cm cm 3 /m Maan ilman O 2 ja pitoisuus vuosina 29-1 Jul-9 Jan Mar May Jul 5 cm cm3 /m 3 2 Jul-9 Jan Mar May Jul O 2 3 cm cm 3 /m 3 2 A cm A2 3 cm 1 5 Jul-9 Jan Mar May Jul 7 cm cm cm 3 /m 3 /m O cm 7 cm 1 5 O 2 O2 Jul-9 Jan Mar May Jul Tiivistämätön Tiivistetty Lähde: Berisso ym. Soil & Tillage Res. (212b) (Schjønning ym. 213) SSSJA A = ei tiivistystä v A2 = tiivistetty v Simojoki et al Proceedings from NJF Seminar 448, 6-8 March 212., Helsinki. NJF Report 8 (1):

4 Tiivistymän pitkäaikaisvaikutus Suomessa Rainfall (mm) June L L L L S L 11 Maan rakenteen hoito tietoa maan tilasta, tiedon käyttö päätöksenteossa Mean yield (%) Tiivistämätön Siemensato Typpisato tiivistetyssä koetekijässä x 17yrs. Years after experimental traffic Savimaa Tiivistetty vuonna 19 tn:n teliakselipaino neljä kertaa à tiivistymä ulottui 5 cm:iin Tiivistämisen jälkeen viljelty kevyellä kalustolla kevätviljoja Lähde: Alakukku, L. 2. Advances in Geoecology 32: Terranimo kone-maa à jännitys <> maan lujuus Terranimo - verkossa työkalu tiivistymisriskin arviointiin koneiden aiheuttama kuormitus <> maan lujuus Mallin rakenne 1. Maan ja renkaan välinen kontaktiala ja pintapaineen jakautuminen alalla FRIDA malli (Keller, 25: Biosystems Engineering 87 Schjønning, 28: Biosystems Engineering 99) 2. Jännityksen jakautuminen maassa Söhnen mallin mukaan 3. Verrataan maan lujuutta ja jännitystä Jännitys > lujuus à suuri tiivistymisriski jännitys < lujuus à pieni tiivistymisriski Lähde: Mattias Stettlerin esitys NJF448 seminaarissa

5 Terranimo kone-maa à jännitys <> maan lujuus Terranimo kone-maa à jännitys <> maan lujuus Jännitys kulkeutuu märässä maassa syvälle 6 tn 22 kpa Kuiva Märkä UTOPUS at work. Left: extended configuration, the anchors of the forward frame are now engaged and the plows of the rearward frame will till. Right: contracted configuration. The anchors on the rearward frame will now engage, and the plows on the forward frame will till. Source: Blair M McKenzie

6 Kiitos! Kuva: Ansa Palojärvi, MTT