Miten maan sadontuottokyvyn saa paranemaan? - Maan rakenne avainasemassa

Transkriptio

1 Miten maan sadontuottokyvyn saa paranemaan? - Maan avainasemassa Jukka Rajala erikoissuunnittelija, OSMO-hanke Helsingin yliopisto, Ruralia-instituutti Rikalan Säätiö

2 Systemaattinen kehittäminen OSAAMINEN TULKINTA JOHTO- PÄÄTÖKSET MÄÄRIT- TÄMINEN SUUNNIT- TELU SEURANTA KÄYTÄNNÖN TOTEUTUS 2

3 Maan kasvukunto on eri osatekijöiden yhteistoimintaa Biologiset -ravinteiden käyttökelpoisuus -maan terveys -toiminnan säätely Energian virta/hiilen kierto C Yhteytystuotteet virtaavat järjestelmän läpi ja orgaanista ainetta varastoituu. Kaasujen vaihto O2, CO2 Veden kierto H2O Fysikaaliset -vedenjohtavuus - -muruisuus -vedenvarastointi -kaasujen vaihto Kemialliset -happamuus -ravinteiden varastointikyky -ravinnetasapaino -pää-, sivu- ja hivenravinteet Ravinteiden kierto Terve maaekosysteemi ylläpitää haihdutusta ja ravinnekiertoa, jolloin päästöt ovat vähäisiä. 3

4 Maatalouden tärkeimmät resurssit Viljelijän osaaminen Peltomaan kasvukunto =>OSMO- Osaamista ja työkaluja resurssitehokkaaseen maan kasvukunnon hoitoon yhteistyöllä-hanke Kuva: Jukka Rajala 4

5 OSMO: Kysymyksiä Mikä on maan kasvukunto huonokasvuisilla lohkoilla verrattuna hyväkasvuisiin lohkoihin? Saadaanko maan kasvukunto paranemaan ongelmalohkoilla? Millä toimenpiteillä viljelijä voi parantaa maan kasvukuntoa? 5

6 OSMO - Tilakoetilat Tilakoetiloja 8 kpl, 24 lohkoa Kasvinviljelytiloja 7, kanatila 1 kpl Tavanomaisia 5, luomutiloja 3 kpl Varsinais-Suomi, 3 kpl, savimaat Viljan- ja siementuotantoa Satakunta, 2 kpl hieta/multamaat Vihannes- ja perunantuotantoa Etelä-Pohjanmaa, 3 kpl hieta/multamaat Viljan- ja perunantuotantoa Ongelmalohkon käsitelty ja käsittelemätön osa, hyväkasvuinen verrannelohko 6

7 Fysikaalisen kasvukunnon puutteiden yleisyys - OSMO-koelohkot syksy 2015 Salaojituksen toimintahäiriö Veden imeytymissyvyys Veden imeytymisnopeus Pohjamaan tiivistyminen Tiivis kerros ruokamultakerroksessa Aistinvarainen maan 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% Fysikaalinen viljavuus Verrokit Fysikaalinen viljavuus Ongelmalohkot Puutteiden yleisyys 7 > Tutkimusraportit, Raportti 171

8 Fysikaalinen kasvukunto - Puutteita Kuivatus; -laskuaukkoja tukkeessa -painanteissa vettä -reunaojat liian matalia -maassa riittämätön vedenläpäisy Rakenne; -tiivistymiä ruokamultakerroksessa ja -pohjamaassa jopa 60 cm syvyyteen Muru; -heikko Vesi; -ei imeydy maahan ja edelleen salaojiin Juuristo; -heikosti kehittynyt Kuvat: Jukka Rajala 8

9 Maan Sa-lohko Kylvömuokkauskerros hyvärakenteinen Yläosa tiivis Alaosa tiivis Juuristo harva 9 Kuvat: Jukka Rajala Pohjamaassa vähän juuria

10 ja sateisena kautena Läpäisevyys ei riitä =>Ruokamultakerroksen alaosaan kertyy vettä =>Aiheuttaa hapen puutetta =>Juuret ja pieneliötoiminta sekä maan kärsivät Kuva: Jukka Rajala 10

11 Fysikaalisen kasvukunnon puutteita Sa Vedenläpäisykyky heikko Juurikanavia vähän Lieroja pintamaassa runsaasti, syvemmällä hyvin vähän Muruja syvemmällä vähän Joen vedenpinta vaihtelee; kun vesi korkealla, pelto märkä (pengerretty lohko) Reunaoja perkaamaton Painanteita tarvetta pinnanmuotoiluun Kuva: Jukka Rajala 11

12 Toimenpiteitä Lautasmuokkarista kultivaattoriin Reunaojien perkaus Pellon tasaus ojamailla ja automaattilanalla Nurmia ja syysviljoja viljelykiertoon Jankkurointi nurmessa Jankkurointi rukiin kylvön yhteydessä 12

13 Apilaseosnurmi+jankkurointi toimii SA Jankkuroitu SA Jankkuroimaton 13

14 Pellon tasaus suunnitelmallisesti Leikkaussuunnitelma Tavoite 14

15 Korjaa tiivistymiä Viljelytekniikan muutokset Muokkausten muutokset Biologinen kuohkeutus syväj. kasveilla Mekaaninen syväkuohkeutus => Syysvilja menestyi hyvin lohkolla, jossa se ei tähän asti ole onnistunut Kuvat: Jukka Rajala Kuvat: Jukka Rajala 15

16 Koelohko Hy Märkää Painanteita Pohjavesi pellon pinnassa Tiivistynyt Vesi ei liiku Lautasmuokkaus + suorakylvöä vuosien ajan Kuvat: Jukka Rajala 16

17 Rakenteen puutteita Hy Pintakerros 5-7 cm hyvärakenteinen, muruinen Ruokamultakerros tiivis/ lohkareinen Pohjamaan yläosa tiivis Pohjamaa tiivis Ei lierokanavia =>Vedenläpäisykyky heikko =>Juuristo harva ja pieni Kuva: Jukka Rajala 17

18 Toimenpiteitä Hy Vesitalouden parantaminen Viljelykierto maata hoitavaksi =>Viherlannoitusnurmia, syysviljoja, aluskasveja viljelykiertoon Eloperäisen aineksen lisäys =>Maataparantavia kasveja ja kasvipeitteisyyttä lisää =>Karjanlantaa lannoitteeksi Muokkaus =>Lautasmuokkarista kultivaattoriin =>Syväkuohkeutus Kipsiä Ca:Mg-suhteen parantamiseen Kuva: Jukka Rajala 18

19 Salaojitus 1965 ja kunnostus Kokooja ja osa imuista huuhdeltu olivat kunnossa Kuvat: Jukka Rajala Yläpuolen lohkon laskuaukko etsitty ja kaivettu esiin 40 cm syvyydestä ja toimivaksi Laskuoja, välioja ja reunaojat perattu Painanteita tasattu 19

20 Kunnostusta Koelohko Hy Pinnanmuotoilu Ruisvirna-raiheinä Kipsi Jankkurointi Reunaojien perkaus Rajala: Sadontuottokyky paremmaksi -

21 Vaikutukset Hy 2017 HY : Ruisvirna+Jankkurointi+Kipsi HY : Ruisvirna Syysvilja menestyi hyvin Rakenne parani Syysvilja ei menestynyt Rakenne ei parantunut 21 Kuvat: Jukka Rajala Kuvat Jukka Rajala

22 Rakenne parantunut Maataparantavilla kasveilla, syväkuohkeutuksella ja kipsillä saatiin parannettua ruokamultakerroksen tta Syväkuohkeutus cm syvyyteen paransi pohjamaan yläosan tta Jatkossa Tuloksia HY =>Kuivatus saatava hyväksi = Perusongelma jotta sietää märkiä kausia =>Rakenne vielä paremmaksi ruokamultakerroksessa ja pohjamaassa 22

23 Kuivatuksen puutteita Hy-lohkolla Märkää Vedenläpäisykyky heikko Pellon märkyyden sieto heikko => Pohjavesi nousee ruokamultakerrokseen 23 Pohjavesi korkealla Leväkasvustoa Kuvat Jukka Rajala

24 Rakenteen ja vesitalouden hallinta haasteellista Pa 2017 PaK Pa Satoero suuri Resurssitehokkuudessa suuri ero Kuvat Jukka Rajala 24

25 Kunnostustoimia Pa Viljelykierto oli jo monipuolinen Karjanlantalannoitus oli jo käytössä Reunaojien perkaus Salaojan lietekaivon puhdistus Pinnan tasaus Syväkuohkeutus =>Eivät riittäneet Kuivatus pitää saada hyväksi =Perusongelma 25

26 Läpäisevyys - Kasvukunto Verranne Läpäisevyys riittävä => Hyvä kasvu Koelohko Läpäisevyys riittämätön => Huono kasvu Tiivistynyt 60 cm syvyyteen > Kuopan märkyys paljastaa kasvukunnon 26 Kuvat Jukka Rajala

27 Sadekuuro vs veden virtaus Kuvat Jukka Rajala 27

28 Kaksi maanäytettä vedessä Hyvä Kirkas vesi Huono Samea vesi 28

29 Murujen liettymiskestävyys Kä 1 Lu 0 Kä 0 Lu 1 Hy K Kä K Ju K Ju 1 HA 0 Lu K SA K He 0 Hy 1 PA 0 He K He 1 Ju 0 Hy 0 PA 1 PA K SA 0 HA K HA 1 SA 1 29 Murujen liettymiskestävyys % Kuva: Jaana Ravander Suuria eroja lohkojen välillä Kä 1 (5%) ja Ha 1 (80%) molemmat eloperäisiä maita Mattila & Rajala, Mistä ja miten tunnistaa maan hyvän kasvukunnon? HY Ruralia. Raportteja 171.

30 P kyllästysaste vs. murukestävyys Tutkimuslohkoilla (n=24) eroja fosforin kyllästysasteessa ja murukestävyydessä. Osalla lohkoista huuhtoutumisriski oli suuri johtuen heikosta murukestävyydestä ja korkeasta fosforin kyllästysasteesta. 30

31 Vesiliuk. C:N-suhde OSMOkoelohkoilla s Riskinä hiilivarastojen palaminen Sopiva Riskinä typen pidättyminen 31 Sa 1 Pa K Pa 0 Ha 1 Lu K Lu 0 Kä 1 Ju K Ju 0 Hy 1 He K He => Murukestävyyden heikkeneminen

32 Kartoita Tiivistymisriskit > Tutkimusraportit 32

33 Vähennä tiivistymisriskejä 33

34 Vähennä tiivistymisriskejä Lietevaunun/noukinvaunun rengasvalinta, 6000 kg rengaskuormalla 34

35 Koko koneketju tarkasteluun Mattila T.J. ja Rajala J.: Miten valtan maan haitallisen tiivistymisen maatalousrenkaiden avulla. HY, Ruraliainstituutti. Raportteja s

36 Viljelykierto maata parantavaksi ja multavuutta lisääväksi Pisteet Kasvukuntopisteet Kate A => Muru paremmaksi Typpiomavaraisuus Hiilitase Rikat - kesto Rikat - kevät Rikat - syys Työ kevät Työ kesä Työ syksy 36 Kierto 1: Ohra-Kaura-Kevätvehnä-Rypsi; aluskasvi 25 % Kierto 2: Kaura-Ohra+ns-Viherlannoitus-Syysrypsi-Ruis; aluskasvi 40 %

37 Satelliittikuvat/ilmakuvat Salaojapiikki/penetrometri Lapio tarkemmat syyt Vedenläpäisykyky - pohjaveden korkeuden seuranta cm kuoppa Tiivistymisriskilaskuri Työvälineitä 37 Kuvat: Jukka Rajala

38 Tilat, lohkot ja lohkonosat yksilöllisiä Puutteet tunnistettava kokonaisvaltaisesti Kullakin lohkolla/-osalla yksilöllinen ongelmien yhdistelmä Tulkinta Johtopäätökset Suunnittelu yksilöllisesti Toimenpiteiden yhdistelmien valinta toteutusjärjestyksen valinta ja aikataulutus Toteutus Seuranta Johtopäätelmät 38

39 Kuivatus hyväksi Paranna maan tiivistymiskestävyyttä Multavuuden nosto Paranna murutta Vihreitä viikkoja lisää aluskasvit, syyskylvöiset, monivuotiset, runsasjuuristoiset Eloperäiset lannoitteet Eloperäiset maanparannusaineet ph:n korjaus, Ca-lisä, Ca:Mg-suhteen korjaus kalsiitti, dolomiitti, kalkki, kipsi 39

40 Top3 1. Kasvukunnon eri osa-alueet kokonaisvaltaisesti huomioon 2. Maan rakenteesta huolehdittava 3. Pellon kuivatus hyvälle tasolle, jotta riittää sateisienkin kausien tarpeisiin puutteellinen kuivatus usein ongelmien perussyy 40

41 Työkaluja maan kasvukunnon Suunnittelutyökalujen -- KVK-laskuri Tiivistymisriskilaskuri Akselipainot laskuri Viljelykierron arviointi Maan kasvukunnon hoitosuunnitelma hoitoon > Työkalupakki Kurssiaineistoja 41

42 > Tutkimusraportit 42

43 Kiitos! Jukka Rajala Projektipäällikkö Helsingin yliopisto, Ruralia-instituutti Mikkeli Kuva: Jaana Ravander 43