Maan viljavuus luomussa

Transkriptio

1 Maan viljavuus luomussa -Viljavuus ja biologiset tekijät - Osa 1 Jukka Rajala Erikoissuunnittelija Helsingin yliopisto, Ruralia-instituutti 2012

2 Maan viljavuus ja luomu? Mitä maan viljavuus tarkoittaa luomuviljelyn näkökulmasta? Rajala J. Maan viljavuus luomussa

3 Maan kerroksia Karikekerros 2. Lahoamiskerros 3. Muruinen ruokamultakerros Pohjamaakerros Rajala J. Maan viljavuus luomussa

4 Maan kerrosten ominaisuuksia Karikekerros ei juuria kuollut eloperäinen aine suojaa maan pintakerrosta lahoaminen alkaa 2. Lahoamiskerros ei juuria vilkas eloperäinen aineen hajoaminen lima- ja humusaineiden tuotantoa 3. Muruinen multakerros pääosa juuristoa pääosa ravinteiden otosta veden ottoa aineenvaihdunta aktiivista murustamista ja humusaineiden tuotantoa 4. Pohjamaakerros pääjuuria tukevat kasvia veden ottoa ravinteiden ottoa juuret ja lierot tekevät jatkuvia huokosia elävyys ja rapautumisaste laskevat alaspäin mentäessä Rajala J. Maan viljavuus luomussa

5 Viljavan maan tunnuspiirteitä: On rakenteeltaan muruista Hengittää hyvin - hyvä kaasujen vaihto Varastoi ja läpäisee vettä hyvin Hajottaa eloperäistä ainetta nopeasti Tuottaa ja varastoi ravinteita ja muita kasvuun vaikuttavia aineita Syrjäyttää haitta-aineita Puhdistaa vettä Rajala J. Maan viljavuus luomussa

6 Viljava maa on: Muruista Ilmavaa Hyvin vettä läpäisevää ja varastoivaa Ravinteita runsaasti tuottavaa ja varastoivaa Haitta-aineita syrjäyttävää => Hyvä sato ja laatu =>Asianmukainen maan hoito on kestävän viljelyn edellytys Kuva Jukka Rajala Rajala J: Maan kasvukunto ja ravinnehuolto

7 Viljavan niittymaan koostumus eloperäistä ainetta; 5 % sieniä ja leviä; 40 % bakteereja ja sädesieniä; 40% maaperän mikroskooppisia pieneläimiä; 5 % Kiintoainetta; 50 % eloperäistä ainetta; 85% Rajala J. Maan viljavuus luomussa ilmaa; 25 % vettä; 25 % kasvien juuria; 10 % kivennäisainetta; 95 % lieroja; 12% muita maaperäeläi miä; 5% maaperäeliöstöä; 5 %

8 Maan viljavuuteen vaikuttavia tekijöitä Ilmasto KASVUPAIKKA VILJELYTEKNIIKKA Maaperä viljelykierto, muokkaus, lannoitus, kasvinsuojelu Fysikaaliset Biologiset Kemialliset Maan viljavuus Rajala J. Maan viljavuus luomussa Odotuksia maan viljavuudelta: Sato: määrä ja laatu Toiminnan säätely pitkällä tähtäimellä: Kestävyys ravinteikas riippumattomuus uusiutumattomista panoksista Vähäinen työntarve helppo muokata Itsesäätely rikkakasvit, taudit ja tuholaiset happamuus Ympäristö ravinnehävikkien ja eroosion minimointi Puskurikyky haitta-aineiden syrjäyttäminen

9 Viljavan maan tuntomerkkejä 1/2 Muruista, huokoista, ilmavaa Muokkaus helppoa Veden läpäisy- ja varastointi- kyky hyviä kuivuu nopeasti työkuntoon Poudankestävyys hyvä Märkyyden sieto hyvä Juuristo syvä ja tuuhea Rajala J. Maan viljavuus luomussa

10 Viljavan maan tuntomerkkejä 2/2 Palkokasvien juurissa runsaasti juurinystyröitä Väriltään tummaa, runsaasti eloperäistä ainesta Runsaasti lieroja ja muita pieneliöitä Ravinteiden saatavuus kasveille hyvä Hyvä sato niukalla lannoituksella Rajala J. Maan viljavuus luomussa

11 Viljavuusteoriat Thaer: humus ruokkii kasvit ->1800 luvun puoliväliin asti Liebig: kivennäisaineteoria kivennäisravinteet ratkaisevia maan viljavuudelle 1800 luvun puolivälistä -> Liebig: ikuinen kierto ja kestävyys tärkeitä 1870-luvulta > Preuschen: energiateoria; maa-kasvi-systeemiin virtaava energia ratkaiseva maan viljavuudelle 1980-luvulla - > Rajala J. Maan viljavuus luomussa

12 Maan viljavuuden määritelmiä Viljavuus = 1. Maan kyky toimia kasvualustana ja tuottaa satoa -> staattinen, analyyttinen astiamalli 2. Maan toiminnallinen kyky tuottaa viljavuudelle ja kasvien kasvulle välttämättömiä ja hyödyllisiä tekijöitä ->dynaaminen, kokonaisvaltainen elävä systeemi Kuva Jukka Rajala Rajala J: Maan kasvukunto ja ravinnehuolto

13 Maan kasvukunto osa-alueet Biologiset tekijät Fysikaaliset tekijät Kemialliset tekijät Rajala J. Maan viljavuus luomussa

14 Maan kasvukunto Biologiset tekijät Biologiset tekijät - juuret - juurieritteet - pieneliöt - eloperäinen aine Fysikaaliset tekijät Kemialliset tekijät Rajala J. Maan viljavuus luomussa

15 Kasvien juuristot Eri viljelykasvien juuristoissa suuria eroja Runsasjuuristoiset maata parantavia Pienijuuristoiset maata kuluttavia Juurieritteet tärkeitä ravinteiden otossa ja pieneliöstön ravintona Nurmen tiheä juuristo - luomu Kuva: Jukka Rajala Rajala J. Maan viljavuus luomussa

16 Juuren osat Sivujuuri Pääjuuri Juurikarvoja Kasvupiste Pituuskasvuvyöhyke Sienijuuri Pieneliöstöä Juuren kärki Rajala J. Maan viljavuus luomussa

17 Juurten tehtäviä Juurten tavoittama maatilavuus tärkeä ravinteiden ja veden otolle sekä maan rakenteelle Juuret rei ittävät ja murustavat maata Sienijuurisymbioosi auttaa kasveja veden ja ravinteiden otossa niukoissa oloissa Kuva: Jukka Rajala Rajala J. Maan viljavuus luomussa

18 Peltomaan pieneliöstö -lierot Pieni kyntäjä ja muokkaaja, tuulettaja, salaojittaja Kasvien lannoittaja Maan murustaja Terveyden hoitaja Lierot Rajala J. Maan viljavuus luomussa

19 Lierot Lieroja kg/ha Lierojen lanta N-P-K Tuottavat lantaa painonsa verran päivässä Menestymiseen vaikuttaa: myrkytön ympäristö maan hyvä rakenne runsaasti hyvälaatuista ravintoa Kuva: Jukka Rajala Rajala J. Maan viljavuus luomussa

20 Peltomaan pieneliöstön määriä Elopaino kg/ha Optimimassa kg/ha Bakteereita Sienirihmastoa Sädesieniä Alkueläimiä ? Sukkulamatoja Punkkeja Hyppyhäntäisiä 2-20? Änkyrimatoja 5-50? Hyönteistoukkia ? Kovakuoriaisia Hämähäkkejä Tuhatjalkaisia Lieroja Yhteensä 2-3 t/ha t/ha Huhta ym. 1978, Brauns Rajala J. Maan viljavuus luomussa

21 PIENELIÖSTÖN TEHTÄVÄT Eloperäisen aineen hajotus Maan murustaminen ja muokkaus Tautien ehkäisy, terveyden ylläpito Haitta-aineiden sitominen/ hajottaminen Ravinteiden vapautuminen Biologinen N-sidonta energia CO 2 CO 2 NO 3, PO 4, K, Ca ilma-aineet tautien syrjäyttäminen kasvuaineet humuksen valmistus työ maan hengitys ravinteiden vapautuminen, kierrätys murustaminen maan terveys kasvien kasvu kestohumus Ravinteiden kierrätys Rajala J. Maan viljavuus luomussa

22 Typen kierto Ammoniakin haihtuminen NOx haihtuminen Lanta Satojätteet Denitrifikaatio Biologinen N-sidonta ELOPERÄISEEN AINEKSEEN SITOUTUNUT TYPPI Helposti hajoava Hitaasti hajoava eloperäinen aine eloperäinen aine Nitraattityppi Nitraatin huuhtoutuminen 2012 Ammoniumtyppi 22 Rajala J. Maan viljavuus luomussa Aminohapot

23 Pellavan sato, suhdeluku Sienijuuri ja pellavan kasvu ja tehokkuus % Esikasvi 1996 Ohra Sato ilman Sienijuurta MTT Omavaraisviljelykoe Sato Sienijuuren kanssa Esikasvi Tavanomainen Omavarainen A B C D Kaura Hernekaura NPK NPKx0,5 Viherlann Rajala J. Maan viljavuus luomussa Viherlann kompostoitu

24 Kukkonen ja Vestberg 2002 Viljelytavan vaikutus lieroihin Rajala J: Maan kasvukunto ja ravinnehuolto

25 Maan eloperäinen aine - multavuus Kivennäisaine + eloperäinen aine + pieneliöstö => ruokamulta Erittäin tärkeä useimpien kivennäismaiden viljavuuden parantaja Kivennäismaissa yleensä 5-7 % painosta Optimi noin kaksinkertainen, % Paksu ruokamultakerros Vanhaa voimaa Rajala J. Maan viljavuus luomussa

26 Maan multavuus Mihin suuntaan maan multavuus muuttuu? 26 Erittäin runsasmultainen hietasavi 2012 Rajala J. Maan viljavuus luomussa

27 Erviö ym 1995 HY Mli Rajala 2003 Muokkauskerroksen multavuuden muutos % MTT:n 10 koeasemaa, vv JKA PTL LOU 1 LOU 2 SAT 1 SAT 2 HÄM 1 HÄM 2 KYM 1 KYM 2 ESA KAR PSA 1 PSA 2 TIKK AS AS HtS HsS LjS KHt HtS HHk shk HsS AS HtMr HHt HtS skht -40,4-43,8-41,4-36,1-21,8-20,4-21,9-27,8-24,4-20,8-31,0-16,0-19,5-2, Rajala J. Maan viljavuus luomussa -50,0-40,0-30,0-20,0-10,0 0,0 10,0

28 Maan multavuus Vähenee, kun Nurmi puuttuu viljelykierrosta Eloperäinen lannoitus puuttuu Käytetään suuria määriä väkilannoitteita Heikko kasvu Lisääntyy, kun Nurmea mukana viljelykierrossa Eloperäinen lannoitus (lanta) Ei käytetä väkilannoitteita Hyvä kasvu Rajala J. Maan viljavuus luomussa

29 Kasvit Eloperäisellä aineksella edullinen vaikutus Pieneliötoiminta Ravinteet Vesitalous Rakenne Viljelyn helpottaja Rajala J. Maan viljavuus luomussa