OSMO-Tuloksia Maan rakenne ja kuivatus

Transkriptio

1 OSMO-Tuloksia Maan rakenne ja kuivatus Jukka Rajala erikoissuunnittelija, OSMO-hanke Helsingin yliopisto, Ruralia-instituutti Rikalan Säätiö

2 Oikeita kysymyksiä? Tuleeko laskuaukosta vettä? Kaurapelto kesäkuun lopulla Kuvat: Jukka Rajala 2

3 Oikeita kysymyksiä? Tuleeko laskuaukosta RIITTÄVÄSTI vettä? Kaurapelto kesäkuun lopulla =>Pohjavesi cm maan pinnan alapuolella =>Kokooja oli miltei kokonaan juurten tukkima laskuaukon yläpuolelta Kuvat: Jukka Rajala 3

4 OSMO -hankkeen koelohkoilla havaitut kuivatusongelmat Heikko vedenläpäisy Tila Tukos Laskuaukot Reunaojat Lietekaivo Pinnanmuodot 0-5 cm 5-35 cm cm cm He x? x x x Hy (x) x x x x x Ju x? x x x x Kä x Lu x x x Ha (x) x Pa x x x x Sa x x Savi Hieta Org. Hiesu Kuivatus kuntoon peltolohko kerrallaan. Mattila ym Helsingin yliopisto Ruralia-instituutti. Raportteja. Käsikirj. 10

5 Fysikaalisen kasvukunto: Parannettavaa Kuivatus -laskuaukkoja tukkeessa -painanteissa vettä -reunaojat liian matalia -maassa riittämätön vedenläpäisy Rakenne -tiivistymiä ruokamultakerroksessa ja -pohjamaassa - jopa 60 cm syvyyteen Mururakenne -heikko Vesi -ei imeydy maahan ja edelleen salaojiin Juuristo -heikosti kehittynyt Kuvat: Jukka Rajala 11

6 Fysikaalisen kasvukunnon puutteiden yleisyys - OSMO-koelohkot syksy 2015 Salaojituksen toimintahäiriö Puutteiden yleisyys Veden imeytymissyvyys Veden imeytymisnopeus Pohjamaan tiivistyminen Tiivis kerros ruokamultakerroksessa Aistinvarainen maan rakenne 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Fysikaalinen viljavuus Verrokit Fysikaalinen viljavuus Ongelmalohkot 12 > Tutkimusraportit, Raportti 171

7 Maan rakenteen korjaus hths Sa-lohko Kylvömuokkauskerros hyvärakenteinen Yläosa melko tiivis Alaosa melko tiivis Juuristo harva Suorakylvö + lautasmuokkaus 13 Kuvat: Jukka Rajala Pohjamaassa vähän juuria

8 ja sadekausina Läpäisevyys ei riitä =>Ruokamultakerroksen alaosaan kertyy vettä =>Aiheuttaa hapen puutetta =>Juuret ja pieneliötoiminta sekä maan rakenne kärsivät Kuva: Jukka Rajala 14

9 Fysikaalisen kasvukunnon puutteita Sa Reunaoja perkaamaton Painanteita tarvetta pinnanmuotoiluun Vedenläpäisykyky heikko Juurikanavia vähän Lieroja pintamaassa runsaasti, syvemmällä hyvin vähän Kuva: Jukka Rajala Joen vedenpinta vaihtelee; kun vesi korkealla, pelto märkä (pengerretty lohko) 15

10 Toimenpiteitä Lautasmuokkarista kultivaattoriin Reunaojien perkaus Pellon tasaus ojamailla ja automaattilanalla Nurmia ja syysviljoja viljelykiertoon Jankkurointi nurmessa Jankkurointi rukiin kylvön yhteydessä Ca:Mg-suhteen korjaus kipsillä 16

11 Apilaseosnurmi+jankkurointi toimii SA Jankkuroitu SA Jankkuroimaton 17

12 Pellon tasaus suunnitelmallisesti Leikkaussuunnitelma Tavoite 18

13 Korjaukset riittivät Viljelytekniikan muutokset Muokkausten muutokset Biologinen kuohkeutus syväj. kasveilla Mekaaninen (syvä)kuohkeutus Lohkolla ei oltu viljelty syysviljoja aikaisemmin. Nyt Ruis menestyi hyvin Kuvat: Jukka Rajala Kuvat: Jukka Rajala 19

14 Riittääkö rakenteen korjaus? HtS Koelohko Hy Märkää Painanteita Vesi pellon pinnassa Tiivistynyt Vesi ei liiku Lautasmuokkaus + suorakylvöä vuosien ajan Kuvat: Jukka Rajala 20

15 Rakenteen puutteita Hy Tiivis/lohkareinen Pintakerros 5-7 cm hyvärakenteinen Ruokamultakerros liian tiivis Pohjamaan yläosa tiivis Pohjamaa tiivis Ei lierokanavia =>Vedenläpäisykyky heikko =>Juuristo harva ja pieni Kuva: Jukka Rajala Muruja syvemmällä hyvin vähän 21

16 Toimenpiteitä Hy 2016 Vesitalouden parantaminen Viljelykierto maata hoitavaksi =>Viherlannoitusnurmia, syysviljoja, aluskasveja viljelykiertoon Eloperäisen aineksen lisäys =>Maataparantavia kasveja ja kasvipeitteisyyttä lisää =>Karjanlantaa lannoitteeksi Muokkaus =>Lautasmuokkarista kultivaattoriin =>Syväkuohkeutus Ca:Mg-suhteen parantaminen kipsillä Kuva: Jukka Rajala 22

17 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 23

18 Vaikutukset Hy 2017 HY : Ruisvirna+Jankkuroitu+Kipsi HY : Ruisvirna Syysvehnä menestyi hyvin Rakenne parani Kesä 2017 ei ollut liian sateinen tilalla 24 Kuvat: Jukka Rajala Syysvehnä ei menestynyt Rakenne ei parantunut Kuvat Jukka Rajala

19 Kuivatuksen puutteita Hy-lohkolla Märkää Vedenläpäisykyky heikko Pellon märkyyden sieto heikko => Pohjavesi nousee ruokamultakerrokseen ja pysyy siinä viikkoja 25 Pohjavesi korkealla ja Leväkasvustoa Kuvat Jukka Rajala

20 Rakenne parantunut Maataparantavilla kasveilla, syväkuohkeutuksella ja kipsillä saatiin parannettua ruokamultakerroksen rakennetta Syväkuohkeutus 30 cm syvyyteen paransi pohjamaan yläosan rakennetta Jatkossa Tuloksia Hy-lohko =>Kuivatus saatava hyväksi = Perusongelma =>Rakenne vielä paremmaksi ruokamultakerroksessa ja pohjamaassa 26

21 Rakenne määrittää kuivatustehon Tiiviillä lohkoilla nyk. salaojituksen kuivatusteho ei ole riittävä (50 % OSMO-koelohkoista). Tarvitaan tehokkaampi kuivatus. Toiset imuojat väliin => kuivatusteho 3,5x =>4,9 mm:iin/vrk Muut kuivatusta parantavat toimet tarpeen, jotta kuivatusteho saadaan tavoitteen mukaiseksi (8,6 mm/vrk tai suurempi) Laskelma ja graafi: Tuomas Mattila Valokuva: Jukka Rajala =>Tavanomainen täydennysojitus ei riitä 27

22 Koelohko HHt Rakenne PA Verranne Kuvat Jukka Rajala Kalin puute Pohjamaa tiivistä 60 cm syvyyteen Kuvat Jukka Rajala Pa; 2015

23 Läpäisevyys - Kasvukunto Koelohko Läpäisevyys riittämätön => Huono kasvu Verranne Läpäisevyys riittävä => Hyvä kasvu Tiivistynyt 60 cm syvyyteen > Kuopan märkyys paljastaa kasvukunnon 29 Kuvat Jukka Rajala

24 Rakenteen ja vesitalouden hallinta haasteellista Pa 2017, HHt Pa PaK Satoero suuri Resurssitehokkuudessa suuri ero =>Kuivatus! Kuvat Jukka Rajala 30

25 Pa K Läpäisevyys riittävä 31 Kuvat: Jukka Rajala

26 Salaojitus kunnossa Läpäisevyys riittämätön Pa Kuvat: Jukka Rajala

27 Toimenpiteitä Viljelykierto maata hoitava Eloperäinen lannoitus Reunaojien perkaus Salaojan lietekaivon puhdistus Pinnan tasaus pintavesien hallinta haasteellista Syväkuohkeutus =>Nämä toimet eivät riittäneet Maa liettymisherkkää - huokoset tukkeutuu Kuivatus saatava hyväksi =Perusongelma => Tavanomainen täydennysojitus ei riitä 33

28 Tutkimuspelloilta yleiselle tasolle Yleisiä ongelmia Miten selvitetään? 34

29 Veden virtaus maassa -Läpäisevä maa Peltosalaojitus

30 Salaojan kohdalla ja välissä 36

31 Salaojan kohdalla ja välissä Kuvat: Jukka Rajala 37

32 Veden virtaus ja maan läpäisevyys Peltosalaojitus

33 Veden virtaus ja maan läpäisevyys Salaojakaivannon vedenläpäisykyky lähes yhtä huono kuin ympäröivän maan. Ruokamulta hävinnyt. Veden kulku tiiliputkiin liian hidasta Kuvat: Jukka Rajala 39

34 Satelliittikuvat/ilmakuvat paljastavat puutteet Piikki, penetrometri, kaira Lapio tarkemmat syyt Vedenläpäisykyky - pohjaveden korkeus cm kuopasta - Iso kuoppa! Työvälineitä 40 Kuvat: Jukka Rajala Kuva: Jukka Rajala

35 Maaprofiilin vedenläpäisykyvyn arviointiin Huokoisuus Rakenne Kerroksellisuus, tiiviys Liuskeinen vai pysty rakenne Maalaji, tahmeus Juurten kasvu Väri Iso kuoppa kaivurilla Veden käyttäytyminen Kuva: Jukka Rajala 41

36 Veden virtaus ja maan läpäisevyys Tiivistynyt rakenne, paksuus cm Kuva: Jukka Rajala 42

37 Veden virtaus ja maan läpäisevyys HHt Tiivistynyt rakenne, paksuus 40 cm 43

38 Veden virtaus ja maan läpäisevyys kht Tiivis rakenne, Paksuus 1 cm, 60 cm syvyydessä 44 1 cm tiivis hiesukerros Kuva: Jukka Rajala

39 Veden virtaus ja maan läpäisevyys HtS Tiivis rakenne, 5 cm alaspäin Kuva: Jukka Rajala 45

40 Veden virtaus ja maan läpäisevyys HtS Luontaisesti tiivis kerroksellinen rakenne, 40 cm alaspäin Kuva: Jukka Rajala 46

41 Veden virtaus ja maan läpäisevyys shths Luontaisesti tiivis rakenne, cm alaspäin Kuva: Jukka Rajala 47

42 Veden virtaus ja maan läpäisevyys HtS Luontaisesti tiivis rakenne 40 cm alaspäin Kuva: Jukka Rajala 48

43 Suomessa käytetyt ojavälit (Äijö, 2016) ja niitä vastaavat laskennalliset vedenläpäisykyvyt, maalajin vedenläpäisykyvyn vaihtelu ja maalajikohtaisten arvojen perusteella laskettu ojaväli Maalaji Ojaväli- Suositus, m Laskettu vedenläpäisykyky Turvemaat ,09-0,2 Savi-, hiesuja hiuemaat Maalajien vedenläpäisyn vaihtelu (Ritzema, 2006) ,13-0,2 0, ,5-65 Hietamaat ,2-0, Liejusavet, urpasavet ,26-0,47 0, Kuivatus kuntoon peltolohko kerrallaan. Mattila ym Helsingin yliopisto Ruralia-instituutti. Raportteja. Käsikirj. Hooghoudtin yhtälön ojaväli, m 49

44 Veden pääsyn nopeuttaminen salaojaan tiiviillä maalla Parannetaan maan pintakerroksen vedenläpäisykykyä kun maan vedenläpäisykyky on alhainen koko maaprofiilissa => vedelle uusia kulkureittejä Menetelmät: myyräojitus, soramyyräojitus, syväkuohkeutus (jankkurointi), pinnan muotoilu Tiivis rakenne Tiivis koko profiilissa 50

45 Soratäyttö ja myyräojitus tehostaa salaojitusta Myyräojat, 60 cm, 1,5 m välein Salaoja 100 cm, cm, m 20 välein m välein Kaivannon täyttö karkealla soralla Valokuvat: Jukka Rajala Piirros: Tuomas Mattila 51

46 Veden virtaus ja maan läpäisevyys Luhistuvilla mailla soramyyräojitus Kuvat: Jukka Rajala 52

47 Erot kuivatuksessa Täydennysojitus 10 m välein n 70 cm syvään Soratäyttö kyntökerroksen pohjaan karkealla soralla Täydennysojitus 6 m välein n 90 cm syvään Normaali 8 cm sorastus, sorasilmäkkeitä 7 m välein Kuvat: Jukka Rajala 53

48 Vedenläpäisykyky: Jako kolmeen luokkaan Hyvä vedenläpäisykyky -Pohjaveden korkeus -Kevyt tai keskiraskas maalaji -Hyvin murustunut, kokkareinen tai särmikäs rakenne -Juuria syvälle -Ei muovailtava Keskinkertainen vedenläpäisykyky -Keskiraskas tai kevyt maalaji -Keskinkertaisesti muruinen rakenne -Kohtuullisesti huokosia -Ei muovailtava -Saattaa olla laikkuja Huono vedenläpäisykyky -Tiivistyneitä kerroksia -Raskas maalaji -Massiivinen tai kerroksellinen rakenne -Vähän huokosia -Vähän juurikanavia, matala juuristo -Muovailtava -Laikukas 54

49 Kuivatuksen kehittäminen 1.Perusasioiden kartoitus (kuivatuksen edellytykset) 2.Nykyisen salaojaston kunnon kartoitus 3.Pintavesien ohjailu 4.Mahdollisen täydennysojituksen suunnittelu Tavoitteen mukaisen kuivatustehon varmistaminen Kuivatus kuntoon peltolohko kerrallaan. Mattila ym Helsingin yliopisto Ruralia-instituutti. Raportteja. Käsikirj. 55

50 Laatutakuu salaojitukseen Tuleeko laskuaukosta tarpeeksi vettä? -8,6 mm/vrk? -10,0 mm/vrk? Pysyykö pohjavesi riittävän alhaalla? -60 cm? -40 cm? Kuva: Tuomas Mattila Kuvat: Jukka Rajala 56

51 Laatutakuu salaojitukseen Tuleeko laskuaukosta tarpeeksi vettä? -8,6 mm/vrk? =>Mittaukset Pysyykö pohjavesi riittävän alhaalla? -60 cm? =>Seuranta Kuvat: Jukka Rajala 57

52 Maan rakenne ja kuivatus = siamilaiset kaksoset Rakenne ratkaisee vedenläpäisykyvyn tärkeämpi kuin maalaji Vedenläpäisykyky tulee tuntea ennen salaojitussuunnitelman laadintaa Salaojitus suunniteltava maan vedenläpäisykyvyn mukaan -yksilöllisesti lohkoille ja -lohkon osille Tavoitteellisesti Seuranta Yhteenveto Kerralla kunnollinen = edullisempi kuin täydennysojitukset 58

53 Lisätietoja Kuivatus kuntoon peltolohko kerrallaan. Mattila T, Rajala, J, Ajosenpää H Helsingin yliopisto Ruralia-instituutti. Raportteja. Käsikirjoitus. >Tutkimusraportit Land drainage manual, Teagasc Teagasc Manual on Drainage and soil management Kuivatus kuntoon kurssiaineistot Video Maan rakenteen ja vedenläpäisykyvyn arviointi Video kasvun haasteita tutkittavalla nurmilohkolla Peltosalaojitus Salaojayhdistys ry. 59

54 > Tutkimusraportit 60

55 Kiitos! OSMO-tiimi Projektipäällikkö Jukka Rajala Helsingin yliopisto, Ruralia-instituutti Mikkeli