Maatalouden vesiensuojelutoimenpiteiden vaikutukset vesistöissä

Transkriptio

1 Maatalouden vesiensuojelutoimenpiteiden vaikutukset vesistöissä - tuloksia LOHKO-hankkeesta Pasi Valkama Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry

2 Mistä tänään puhutaan? LOHKO- ja LOHKO II -hankkeiden automaattiseurannan tulokset Uudeltamaalta Suorakylvön ja talviaikaisen kasvipeitteisyyden vaikutukset eroosioon ja fosforihuuhtoumaan Rakennekalkin vaikutukset valuma-aluetasolla Kerääjäkasvien ja maan muokkauksen vaikutukset salaojien kautta huuhtoutuvaan ravinne- ja kiintoainekuormaan Ravinnekuidun vaikutukset salaojahuuhtoumaan

3 LOHKOII-hankkeen tutkimusalueet Uudellamaalla Ravinne- ja kiintoainekuormituksen automaattiset mittaukset ja vesinäytteet Lepsämänjoen yläosan valuma-alue (23 km 2 ), mittauksia ympärivuotisesti (2006 ), mittausväli 1 h (veden laatu ja määrä) Laurinojan valuma-alue (1,24 km 2 ), kevään ja syksyn ylivirtaamakaudet (2010 ), mittausväli 1 h (veden laatu ja määrä, peltomaan lämpötila ja kosteus, sääasema) Espoon salaojamittaukset, 4-6 lohkoa, kevään ja syksyn ylivirtaamakaudet ( 2014 ) mittausväli 30 min (veden laatu ja määrä) Mittausten aikana otettiin vesinäytteitä tuottamaan tietoa muuttujista, joita ei antureilla voida mitata, aineiston kalibrointia ja laaduntarkkailua varten

4 Lepsämänjoen tutkimusalue Nurmijärvellä Sijainti Maaperä Maankäyttö 23,0 km 2 Mittausasema Mittausasema 51,8 savi 9,6 1,3 5,1 14,6 9,7 3,1 37,0 11,5 2,47,7 8,1 33,2 Peltoa

5 Muutos talviaikaisessa kasvipeitteisyydessä

6 Lepsämänjoen mittaukset : fosfori- ja nitraattityppikuormat 0,52 ja 6,5 kg/ha/v Yli 70 % kuormasta lokajoulukuun aikana 2018: syyskuun puoliväliin mennessä fosfori- ja nitraattityppikuormat 0,27 ja 2,2 kg/ha

7 Lepsämänjoen mittaukset TP-kuorma : 0,23 0,77 kg/ha/v NO3-N-kuorma : 5 11 kg/ha/v Valunta : < 200- > 400 mm Pitkän aikasarjan arvo mallin kehitystyölle!

8 Talviaikaisen kasvipeitteisyyden vaikutukset Talviaikaisen kasvipeitteisyyden lisääntyminen Lepsämänjoen valuma-alueen pelloilla vähensi kokonaisfosforikuomaa 16 % kasvukauden ulkopuolella ja leudoissa talvioloissa Vähenemä näkyi erityisesti huippuvirtaamien yhteydessä (-32 %)

9 Lepsämänjoen mittaukset: - Fosfaattianalysaattori PO4-P vaihtelu paljon vähäisempää, kuin TP:n Yksittäisillä näytteillä saa suhteellisen hyvän kuvan pitoisuustasolla, mutta mikä on liuenneen fosforin ja TP:n suhde? Talviaikainen kasvipeitteisyys ei lisää liuenneen fosforin huuhtoumaa

10 Rakennekalkin vaikutukset Lohko-hankkeessa levitettiin pienen (1,24 km 2 ) pelto-ojan valuma-alueen pelloille rakennekalkkia (3,5-8 tn/ha) syksyllä 2015

11 Rakennekalkin vaikutukset Laurin pelto-oja 1,24 km 2 48 % peltoa Viemäröimätön hajaasutusalue Tyypillinen uusimaalainen hajakuormitettu savivaltainen alue Pasi Valkama

12 Rakennekalkin vaikutukset Laurin pelto-oja RaHa-hankkeen tutkimusalue jo Peltovaltainen vs. luonnontilainen metsä Liuenneen fosforin pitoisuus: 29 vs 2,7 mg/l Kiintoaineen sisältämä fosfori 1,4 vs 0,9 mg/g

13 Rakennekalkin vaikutukset pellossa Pellon ph nousi Vesiliukoisen fosforin pitoisuus nousi Myös kalsiumpitoisuus ja rikkipitoisuus nousivat Johtoluku nousi hieman

14 Rakennekalkin vaikutukset vesistössä Laurinojan veden sameus oli 34 % pienempi rakennekalkin levityksen jälkeen vs. vertailujakso ennen rakennekalkkia Sameus ~ kiintoaine, partikkelifosfori Keskivirtaama/sameus: 19 l/s <> 120 NTU 24 l/s <> 86 NTU

15 Rakennekalkin vaikutukset vesistössä Lisääkö rakennekalkki liuenneen fosforin huuhtoutumista? Fosforin desorptio maahiukkasten pinnoilta kun ph nousee

16 Salaojamittaukset Espoo: Yhteenveto salaojamittauksista Kevytmuokkaus lisäsi salaojien kautta huuhtoutuvaa kiintoaine- ja fosforikuormitusta noin 3-kertaiseksi ja typpikuormitusta 2-kertaiseksi verrattuna kasvipeitteisyyteen Jankkurointi lisäsi lyhytaikaisesti kiintoaine- ja fosforihuuhtoumia vs. kevytmuokkaus mutta syksy+kevät eroa ei ollut Kevytmuokkaus lisäsi nitraattitypen huuhtoumaa 3- kertaiseksi verrattuna jankkurointiin Pellon pinnalla tehtävät toimet vaikuttavat myös salaojien kautta huuhtoutuvaan kuormitukseen

17 Salaojamittaukset Espoo: Kerääjäkasvien vaikutus salaojahuuhtoumaan

18 Salaojamittaukset Espoo: Syksy 2017: kerääjäkasvi/ei kerääjäkasvia TP-pitoisuus: ei eroa TN-pitoisuus: 28 % pienempi kerääjäkasvilohkoilla

19 Salaojamittaukset Espoo: Syksy 2017: kerääjäkasvi/ei kerääjäkasvia -11 % TP-kuorma: -11 % -32 % TN-kuorma: 32 % pienempi kerääjäkasvilohkoilla

20 Salaojamittaukset Espoo: Syksyllä 2017 Italianraiheinä rypsin aluskasvina pienensi salaojien kautta huuhtoutuvan veden kokonaistyppipitoisuutta 28 % ja kokonaistyppikuormaa 32 % Aluskasvilla ei ollut vaikutusta kokonaisfosforipitoisuuksiin, mutta kokonaisfosforikuorma näytti hiukan pienenevän Keväällä 2018 typen osalta pitoisuuserot olivat tasoittuneet, mutta TP pitoisuudet olivat kerääjäkasvilohkoilla pienempiä Kerääjäkasvien vaikutus valuntaan seuraavana keväänä?

21 Ravinnekuidun vaikutukset salaojahuuhtoumaan Kahdelle salaojatutkimuslohkolle levitettiin kalkkistabiloitua ravinnekuitua ~40 kuiva-ainetonnia/ha syksyllä 2018 Vähäsateinen kesä ja syksy vähensivät salaojahuuhtoumaa merkittävästi Lyhyen mittausjakson perusteella ravinnekuidun vaikutuksista saatiin vain suuntaa-antavia tuloksia Ravinnekuitu vähensi nitraattityppipitoisuutta selvästi: 15 vs 40 mg/l Aluksi sameus oli korkeampi, mutta myöhemmin ei eroa DOC-pitoisuus korkeampi

22 Kiitos!