Maan kasvukunnon korjaaminen. Syksy 2013 Agronomi Juuso Joona, Tyynelän tila, Joutseno

Transkriptio

1 Maan kasvukunnon korjaaminen Agronomi Juuso Joona, Tyynelän tila, Joutseno

2 Sisältö Satoa rajoittavat tekijät Maan rakenteen merkitys Kasvukunnon korjaaminen keinot ja kokemukset 2 Juuso Joona, Tyynelän tila

3 Satoa rajoittavat tekijät Heikko vesi- ja ilmatalous, alhainen ph Heikko rakenne = tiivistymät, hienojakoisuus, massiivisuus Vähäinen eloperäinen aines ja pieneliötoiminta Hivenravinteiden puutokset 3 Juuso Joona, Tyynelän tila

4 Satoa rajoittavat tekijät Heikko vesi- ja ilmatalous, alhainen ph Heikko rakenne = tiivistymät, hienojakoisuus, massiivisuus Vähäinen eloperäinen aines ja pieneliötoiminta Hivenravinteiden puutokset = heikko kasvukunto, satokasvien huono kilpailukyky rikka- ja tautiongelmat, heikko ravinteiden saatavuus ja hyötysuhde, päästöt 4 Juuso Joona, Tyynelän tila

5 Satoa rajoittavat tekijät Heikko vesi- ja ilmatalous, alhainen ph Heikko rakenne = tiivistymät, hienojakoisuus, massiivisuus Vähäinen eloperäinen aines ja pieneliötoiminta Hivenravinteiden puutokset = heikko kasvukunto, satokasvien huono kilpailukyky rikka- ja tautiongelmat, heikko ravinteiden saatavuus ja hyötysuhde, päästöt Tulee puuttua ongelmien perimmäisiin syihin ja korjata heikot lenkit yksi kerrallaan 5 Juuso Joona, Tyynelän tila

6 Minimitekijälaki 6 Juuso Joona, Tyynelän tila

7 Vähenevän lisätuoton laki Lannoituskoe vehnälle Seinäjoella 9000 Sato kg/ha Sato kg/ha Keinolannoitetyppi kg/ha 7 Juuso Joona, Tyynelän tila

8 Maan rakenteen merkitys 1/3 Maan rakenne ja eloperäisen aineksen vähyys ovat satoa rajoittavia kasvutekijöitä useilla alueilla Tuotantopanosten käyttö, viljelytekniikka ja lajikkeet kehittyneet Useimpien viljelykasvien sato laskenut ja sadon vaihtelut kasvaneet viime vuosikymmeninä Vol. 18 (2009): Juuso Joona, Tyynelän tila

9 Maan rakenteen merkitys 2/3 Hyvärakenteinen maa on mm. helposti muokkautuvaa, sisältää runsaasti pieneliöitä, toimii ravinnepankkina, läpäisee ja pidättää vettä hyvin eikä kuoretu ja liety Maan hyvä rakenne ehkäisee pintavaluntaa ja eroosiota Korkea kationinvaihtokapasiteetti ja emästasapaino pidättävät ravinteita 9 Juuso Joona, Tyynelän tila

10 Maan rakenteen merkitys 3/3 Hyvärakenteisella maalla on puskurikykyä ääreviä olosuhteita vastaan 10 Juuso Joona, Tyynelän tila

11 Maanparannuksen tarve 11 Juuso Joona, Tyynelän tila

12 Kasvukunnon korjaaminen - keinot Vesitaloudesta huolehtiminen, tiivistämisen välttäminen, ph Monipuolinen viljelykierto, viherlannoitusnurmet, aluskasvit Muokkauksen keventäminen, viljelytoimien oikea ajoitus Eloperäiset lannoite- ja maanparannusaineet Hivenlannoitus Biologis-mekaaninen syväkuohkeutus 12 Juuso Joona, Tyynelän tila

13 Viljelykierto Monipuolinen viljelykierto Monivuotisia ja syväjuurisia kasveja Viherlannoitusnurmia, typensitojia Aluskasveja 13 Juuso Joona, Tyynelän tila

14 Eri kasvien juuret 100 cm Niittynurmikka Nurmimailanen Siankärsämö Valkoapila Syysrypsi 200 cm Pikkuluppio Keltamaite Heinäratamo Rehukattara Kumina Porkkana 300 cm Esparsetti Puna-apilaPukinjuuri Ruokonata 400 cm Härkäpapu Sinimailanen Valkoapila rapsin aluskasvina 14 Juuso Joona, Tyynelän tila

15 Eri kasvien juuret Lännen hirssi (Switch grass, Panicum virgatum) Valkomesikkä (Melilotus alba) Syysrypsi 15 Juuso Joona, Tyynelän tila

16 Viljelykierto - Viljelykierto Tyynelässä: - Siirtymävaiheessa mahdollisimman tiivis ja kilpailukykyinen ja vaatimaton kasvivalikoima Syysrypsi - 1., 2. Viherlannoitusnurmi(VLN) 3. Syysruis/syysrypsi 4. Härkäpapu/herne 5. Kaura/tattari/hamppu - VLN-seos/ha: ruokonata 10 kg, sinimailanen 5-15 kg/puna-apila 3-6 kg, valkoapila 1 kg - Huom! Sinimailanen ja puna-apila sopivat huonosti yhteen - Kaikille kasveille aluskasviksi valkoapila 16 Juuso Joona, Tyynelän tila

17 Viherlannoitusnurmi (VLN) Torjuu kilpailulla rikkoja, vähentää tautipainetta, kerää typpeä, lisää eloperäistä ainesta, juuret parantaa maata, rikastaa ravinteita syvältä maan pintakerrokseen Perustetaan aluskasviksi Niitto 2 3 kertaa kesässä, ennen kukintaa Hyvää aikaa perusparannuksille Valkoapila rapsin aluskasvina 17 Juuso Joona, Tyynelän tila

18 Viherlannoitusnurmi (VLN) Tarvittaessa täydennyskylvö hangelle, heti keväällä tai 1.:n niiton yhteydessä Ensimmäinen niitto toukokuun lopussa Niitot n. 10 senttiin nopean jälleenkasvun vuoksi 18 Juuso Joona, Tyynelän tila

19 VLN:n lopettaminen kultivaattorilla 1. ajo läpileikkaavalla kultivaattorilla 2-3 viikon pikakesanto 2. ajo lautasmuokkaimella syyskasvi Nurmi syväkuohkeutettu 1. vuonna 19 Juuso Joona, Tyynelän tila

20 Jatkuva kasvipeitteisyys Kultivoitu aluskasvi-valkoapila lokakuun lopulla Kilpailee, sitoo ravinteita, ehkäisee eroosiota 20 Juuso Joona, Tyynelän tila

21 Eloperäinen lannoitus 21 Juuso Joona, Tyynelän tila

22 Eloperäiset maanparannusaineet Maanparannuksen kannalta merkittäviä ominaisuuksia: Hiili-typpi suhde (C/N) Vakaus, kypsyys Orgaanisen hiilen määrä Orgaanisen hiilen laatu eloperäisen aineksen pysyvyys Maanparannusvaikutus kestää niin pitkään ennen kuin eloperäinen aines on hajonnut 22 Juuso Joona, Tyynelän tila

23 Eloperäisen aineksen pysyvyys Ruohovartisilla kasveilla eloperäinen aines helposti hajoavaa Humushiiltä esim. viherlannoitusnurmimassassa n. 8 kg/t tuorepainossa (tp), oljessa n. 100 kg/t tp Käsittely vaikuttaa Lietelannassa humushiiltä 4 9 kg/t tp Tuoreessa kuivalannassa kg/t tp Kuivamädätetyssä lannassa kg/t tp Kompostoidussa lannassa kg/t tp Puuvartisissa kasveissa ligniiniä ja sen sitomaa selluloosaa Maanparannuskuiduissa muutamia kymmeniä vuosia maassa kestävää hiiltä noin puolet kokonaishiilestä kg/t tp 23 Juuso Joona, Tyynelän tila

24 Maanparannuskuidut 1/2 Paperin- ja sellunvalmistuksen sivutuotteita Kierrätyspaperin tuotannon sivutuotteita ei hyödynnetä maataloudessa Syntyy Suomessa n t/a kuiva-aineena (ka) Kuuluvat lannoitevalmistelain piiriin Niukkaravinteisia, osassa myös puuperäisiä ravinteita Kuiva-aine %, yleensä % 24 Juuso Joona, Tyynelän tila

25 Maanparannuskuidut 2/2 Tarvitsee typpeä hajoamiseensa soveltuu käytettäväksi lietelantojen kanssa, viherlannoitusnurmille tai päätettäville satonurmille Parantaa maan rakennetta, etenkin vedenpidätyskykyä Pidättää ravinteita kasveille käyttökelpoiseen muotoon ehkäisee huuhtoutumista ja haihtumista Lisää maan pieneliötoimintaa 25 Juuso Joona, Tyynelän tila

26 Humustasapaino 1 Maaseudun tiede 1/ Juuso Joona, Tyynelän tila

27 Tyynelän tilan hiilitase Viljelykierrot ja eloperäiset lannoitteet C kg/ha C kg/ha C kg/ha C kg/ha C kg/ha Nurmi 600 Nurmi 600 Ohra -400 Nurmi 1360 Nurmi 1360 Nurmi 600 Nurmi 600 Vehnä -400 Vehnä -400 Maanparannuskuitu 100 t/ha 3000 Nurmi 600 Nurmi 600 Herne 160 Komposti 20 t/ha 1400 Nurmi 1360 Nurmi 600 Ohra -400 Ruis -280 Rypsi -400 Syysöljykasvi -280 Ruis -280 Kaura -400 Kaura -400 Ohra -400 Syysvilja -280 Ohra *aluskasvi 200 Rypsi -400 Kaura -400 Maanparannuskuitu 30 t/ha 900 1*aluskasvi 200 Lanta 20 t/ha 600,0 1*aluskasvi 200 Härkäpapu 240 Lanta 20 t/ha 600,0 Kaura/Tattari/Hamppu *aluskasvi 800 Yhteensä/kierto 2520,0 1800, Per vuosi 420,0 360,0-286,7 272, Luvut saksalaisesta lähteestä, tarkoittavat maassa pitkäaikaisesti säilyvää eloperäistä ainesta: VDLUFA Humusbilanzierung - Methode zur Beurteilung und Bemessung der Humusversorgung 27 von Ackerland. Saatavilla internetistä ( ): Viherlannoitusnurmen tiedot: Brock et al 2008,

28 Kationinvaihtokapasiteetti KVK/CEC Kertoo kuinka paljon maa-aineksen pinnoille voi pidättyä positiivisesti varautuneita hiukkasia kuten tiettyjä ravinteita Alhainen (<10 cmol/kg) karkeilla kivennäismailla, korkea ( cmol/kg) savilla ja eloperäisillä mailla. Riippuu ph:sta Hyvälaatuisessa kompostissa erittäin korkea (>300 cmol/kg) K Ca 2+ H Na + TCEC - - Ca 2+ - H + Mg 2+ H = M = 11,4 - ph 0, jos ph > 7 (7-pH) x 15, jos 6 < ph < (30 x ph), jos 5 < ph < 6 Kuva: Tuomas Mattila 28 Juuso Joona, Tyynelän tila

29 Emäskylläisyysaste Kertoo mitä maan kationinvaihtopinnoille on pidättynyt Optimaalinen suhde olisi % Ca, % Mg, 3 5 % K ja H + alle 5 % ph:n hallinnalla huolehditaan siitä ettei kationinvaihtopintoja ole tukittu Al, Fe tai H -ioneilla tai vaan mieluummin Ca 2+- tai Mg 2+ -ioneilla, jotka pidättävät ravinteita kasvien käyttöön 29 Juuso Joona, Tyynelän tila

30 Kalsiumin vaikutus Savipartikkelit negatiivisesti varautuneita Metalli-ionit ja vesi muodostavat herkästi tiivistyvän rakenteen Kationinvaihdon myötä savipartikkelit asemoituvat uudelleen ja syntyy mururakenteita, mikä on nopea reaktio (1-2 h) Humus ja pieneliötoiminta liimaavat murut kestäviksi Parantaa muokkautuvuutta, kuivumista ja ehkäisee eroosiota Vapaata kalsiumia rakennekalkeissa, kipsissä ja apatiitissa 30 Juuso Joona, Tyynelän tila

31 Kalkituksen vaikutus Kalsiumkarbonaatti CaCO 3 muodostaa suurempia muruja Perustuu CaCO 3 :n ja silikaattien uudelleen järjestymiseen CaCO 3 muodostaa siltoja savipartikkelien välille Hidas reaktio (n. 1 vuosi) ph:n nousu perustuu Ca 2+ :n ioniin: CO 3 2- :n tai OH - :n, joka pidättää happamoittavia H + -ioneja CaCO H + = Ca 2+ + H 2 O + CO 2 CaO + H 2 O + 2 H + = Ca H 2 O Ca(OH) H + = Ca H 2 O 31 Juuso Joona, Tyynelän tila

32 Rakennekalkitus 1/2 Rakennekalkituksella tarkoitetaan kalkitsemista sammuttamattomalla kalkilla (CaO) tai sammutetulla kalkilla (Ca(OH) 2 ) ns. vapaata kalkkia Reaktiivisempaa kuin kalkkikivijauhe, kalsiumkarbonaatti (CaCO 3 ) Kokonaisneutralointikyky esim. 42,8 % Nopeavaikutteinen neutralointikyky esim. 33,5 % 32 Juuso Joona, Tyynelän tila

33 Rakennekalkitus 2/2 Muodostaa tehokkaasti mururakenteita Savi-2H + + CaO Savi-Ca 2+ + H 2 O Vähentänyt ruotsalaisessa tutkimuksessa P:n huuhtoutumisen yli puoleen Vakauttaa savimaan rakennetta Nopeuttaa kuivumista keväällä ja parantaa muokkautuvuutta 33 Juuso Joona, Tyynelän tila

34 Kipsi Kalsiumsulfaatti CaSO 4 Hyvä kalsiumin ja rikin lähde Tutkimuksissa fosforin huuhtoutuminen vähentynyt Vaikutus ollut kuitenkin lyhytaikainen Käyttöä sisävesistöjen läheisyydessä vältettävä Entä levitys yhdessä eloperäisen aineksen kanssa? 34 Juuso Joona, Tyynelän tila

35 Maan rakenteen havainnointi Tilavuuspaino kuvaa maan rakennetta Penetrometrillä löytää tiivistymät Kuoppatesti havainnollisin Juurten kasvun havainnointi Tärkeää miettiä tiivistymien syitä 35 Juuso Joona, Tyynelän tila

36 Biologis-mekaaninen syväkuohkeutus Piirros: Johannes Tiusanen 36 Juuso Joona, Tyynelän tila

37 Biologis-mekaaninen syväkuohkeutus Pääroolissa syväjuuriset kasvit, joita autetaan koneella Viherlannoitusnurmi, syysöljykasvi tai syväjuurinen kerääjäkasvi(retikka, sikuri, valkomesikkä) Kasvusto säilyy ehjänä ja elpyy nopeasti 37 Juuso Joona, Tyynelän tila

38 Soveltaminen viljelyyn Kokonaisvaltaista, pitkäjänteistä suunnittelua Pohdittaisiin satoa, tilan taloutta tai elämänlaatua rajoittavia tekijöitä ja pyrittäisiin puuttumaan ongelmien perimmäisiin syihin Kokeiluja tiloilla viljelijöiden kesken Kokeiluverkosto, jossa suunniteltaisiin yhdessä kokeet ja kierrettäisiin katsomassa niitä muutaman kerran vuoden aikana 38 Juuso Joona, Tyynelän tila

39 Kiitos mielenkiinnostanne! P Juuso Joona, Tyynelän tila