Seosviljelyn hyödyt käyttöön

Transkriptio

1 Seosviljelyn hyödyt käyttöön Luomupäivät 2016 Sari Himanen Luonnonvarat ja biotuotanto, Ekologinen kasvintuotanto Luonnonvarakeskus (Luke) Kuva: Sari Himanen Luonnonvarakeskus Luonnonvarakeskus

2 Luonnon ja maatalouden ekosysteemien erot -> luonnosta oppiminen keinona kestävään tuotantoon Luonnon ekosysteemit Tuottavuus Matala-keskinkertainen Korkea Maatalousekosysteemit Trofiatasojen väliset vuorovaikutukset Monimutkaisia, moninaisia Yksinkertaisia, lineaarisia Lajimonimuotoisuus Korkea Matala Geneettinen monimuotoisuus Korkea Matala Ravinteiden kierto Suljettu Avoin Vakaus (resilienssi) Korkea Matala Ajallinen pysyvyys Pitkä Lyhyt Luomussa agrobiodiversiteetti, ravinteiden kierrätys, peltoekosysteemin biologisen toiminnan ja ekologian hyödyntäminen ja tukeminen

3 Peltoekosysteemin monimuotoistamisen tapoja Valitut lajikkeet ja lajit, geneettinen monimuotoisuus Viljelykierto (monimuotoisuutta ajassa) Sekaviljely (monimuotoisuutta paikassa ja ajassa) Monimuotoisuusrakenteet (pellolla tai sen reunoilla) Maisemarakenteet (peltojen ympärillä) Vaikuttaa myös viljelytoimet (maan muokkaus, lannoitus) Kuva: Gliessman Agroecology: The ecology of sustainable food systems.

4 Sekaviljely Sekaviljely (intercropping): Kahden tai useamman viljelykasvilajin yhtäaikainen (osan tai koko kasvuaikansa) viljely riittävässä läheisyydessä toisiinsa ekologisten vuorovaikutusten toiminnan kannalta Historiasta: - Vanhimpien viljelyjärjestelmien uskotaan olleen sekaviljelyä - Intiaaneilla kolmen sisaren viljelmät : maissi tuki papua, papu sitoi typpeä, kurpitsa suojasi rikoilta Tuotannon tehokkuus pinta-alaa kohden kasvaa ilman ulkoisten viljelypanosten lisäämistä Peltotason monimuotoisuus kasvaa sekä paikassa että ajassa

5 Sekaviljely muuttaa pellon ekologiaa Mahdollistaa kasvutekijöiden tehokkaamman hyödyntämisen täysimääräisimmin: valo, ravinteet, vesi, kasvutila maan alla ja päällä Pienentää kasviyksilöiden välistä kilpailua -> voi tuoda satoetua Lajit voivat vaikuttaa positiivisesti toisiinsa (fasilitaatio), esim. biologinen typensidonta, fyysinen tuki Lajit voivat reagoida eri tavoin stresseihin -> korvaavuus tuo satovarmuutta seoskasvustoon Ekosysteemipalvelut: pölytys, luontainen biologinen torjunta, ravinteiden ja veden hallinta Seosviljely vaikuttaa maan alla ja päällä. Kuva: Ville Heimala

6 Seosviljely on yksi sekaviljelyn muoto Sekaviljelyn muotoja: seosviljely, rivi-, kaista- ja vuorosekaviljely Yleisintä seosviljelyä nurmet, viherlannoitusseokset, aluskasvit, seosvilja, palkovilja-viljaseokset Täsmäsuunniteltu monihyötyinen menetelmä Nykymuotoisessa maataloudessa spatiaalinen monimuotoisuus pientä -> unohdettu ja siten alihyödynnetty? Eri sekaviljelymuotoja. Kuva: Ville Heimala

7 Rivisekaviljely (row intercropping) Sekaviljelylajeja kylvetään yksi tai muutama rivi kutakin vuorotellen Vahva ekologinen vuorovaikutus, eriaikainen korjuu mahdollista Esim. korkeampi, valoa tarvitseva laji ja matalampi, varjossa viihtyvä maata peittävä laji yhdessä Esim. vilja tai maissi ja papu Monenlaisia yhdistelmiä mahdollista käyttää myös esim. erikoiskasvien ja vihannesten viljelyssä, molemmista mahdollista kerätä satoa Kaistasekaviljely (strip intercropping) Kuva: Sari Himanen Lajeja viljellään vuorottelevina lajikaistoina Kaistojen leveys mahdollistaa itsenäiset hoitotoimet Kaistat muuttavat sekaviljelylajin kasvua (mm. valonsaanti), suojaavat maata Yhdysvalloissa mm. kaura-maissi-soijapapu Kiinassa mm. vehnä-maissi, vehnä-soijapapu

8 Vuorosekaviljely (relay intercropping) Lajit kasvavat osan kasvuajastaan yhdessä Esim. aluskasvit-> jatkavat kasvuaan toisen lajin korjuun jälkeen, voivat toimia myös kerääjäkasvina Yleisimpiä nurmen kylvö suojaviljaan, syysviljan tai rypsin kylvö yhtäaikaisesti yksivuotisen viljan kanssa Kuva: Sari Himanen Voimakkain kasvu ajoittuu eri aikoihin Ensin valmistuva ei vaikuta heikentävästi kasvamaan jäävän kasvuoloihin -> tärkeää että lajit eivät kilpaile liian voimakkaasti keskenään jolloin kumpikin kärsii satotappioita Hyötynä toisen kylvön poisjääminen ja jatkuva kasvipeitteisyys (kasvukauden ja ravinteiden hyödyntäminen täysimääräisesti yli vuosien)

9 Seosviljely (mixed intercropping) Seosviljelyssä lajit kasvavat kokonaan sekoittuneena Kylvö yhtäaikaisesti seoksena tai peräkkäin Sadonkorjuu yhtäaikaisesti Sato yleisimmin rehuksi, mutta lajittelukin mahdollista Viljelyteknisesti vaivattomin muoto Yleisimpiä nurmiseokset, viherlannoitus, viljojen seokset, vilja-palkoviljaseokset, myös lajikeseoksia Lajien keskinäistä kilpailua säädellään lajikevalinnalla, kylvömäärillä, ajoituksella, lannoituksella, muilla viljelytoimilla Kuvat: Marko Väljä

10 Kasvustobiomassaa seosviljelyssä enemmän Seosviljely lisää kerroksia Seosviljely täyttää kasvualan, rikat vähenevät Kevätrypsi ja valkoapila Valkolupiini ja ohra Herne ja vehnä Kuvat: Meri Saarnia ja Sari Himanen, Luken arkisto Kevätrypsi, rehuvirna ja härkäpapu

11 Seosviljely ja maaperä: juuristoista löytyy paljon eroja Kuva julkaisusta: Braun M ym. (2010) Root-and-shoot growth and yield of different grassclover mixtures. Plant Biosystems 144:

12 Lisää juuristotietoa löytyy RaHa-hankkeen juuristotietopaketista Juuristolla vaikutusta Maan rakenteeseen Ravinnetalouteen (N, P) Vesitalouteen Maahan jäävään orgaaniseen ainekseen Sekaviljelyssä Ravinteet tehokkaammin käyttöön ja talteen Aktivoivaa juuristovaikutusta maaperään laajemmin ja koko kasvukauden ajan Aluskasvit lisäävät juuristomassaa. Kuva: Myllys M ym. (2014)RaHa-hankkeen Juuristotietopaketti Juuret maan rakenteen parantajina

13 Palkokasvit eniten hyödynnetty kasviryhmä seosviljelyssä: antavat ja saavat hyötyjä Palkokasvien juurinystyröiden bakteerit voivat sitoa ilmasta typpeä -> biologinen typensidonta tuo kasvustoon typpeä Juurinystyröitä härkäpavun juuristossa. Kuva: Riitta Savikko, Luken arkisto Seosviljely viljan kanssa -> vilja estää palkokasvin lakoutumista (erit. kaura) Palkokasvi kilpailee vähemmän viljan kanssa maaperän typestä -> viljan valkuainen nousee Herne-kaura Kuva: Meri Saarnia, Luken arkisto

14 Palkokasveista on moneksi Luomun viherlannoitusseokset hyödyntävät monipuolisesti palkokasveja, sekä yksivuotisia että monivuotisia Seos tuo satovarmuutta Palkoviljat: herne, härkäpapu Apilat, mailaset, virnat, lupiinit Löytyy eroa typen sidonnan tehokkuudessa ja ajoittumisessa, kasvurytmissä ja -vaatimuksissa, kasvusto- ja juuristoominaisuuksissa Palkokasveista lisätietoa mm. VILMA-hankkeen tietokortissa ja työpajassa Hämeenlinnassa Kuvat: Meri Saarnia ja Heli Lehtinen, Luken arkisto

15 Palkokasveilla muitakin hyviä ominaisuuksia seoksissa Kukkivat palkokasvit voivat tukea myös hyötyeliöiden, pölyttäjien ja tuholaisten luontaisten vihollisten esiintymistä (toki myös jotkin tuholaiset voivat hyötyä) Kasvintuholaisten luontaiset viholliset yleensä hyötyvät monimuotoisesta kasvustosta, kukkivista seoslajeista ja vähennetystä maanmuokkauksesta Piirroskuva: Ville Heimala muut kuvat: Sari Himanen

16 Koko kasvukauden ajalle tärkeää saada luontaista biologista torjuntaa: härkäpapu Loispistiäiset hyötyvät härkäpavun kukintojen ulkopuolisesta medestä, jota on saatavilla koko kasvukauden ajan - etenkin kevät tärkeä aika loispistiäisille Seosviljely voisi olla yksi keino tehostaa biologista torjuntaa -> tukee hyötyeliöiden elinvoimaisuutta ja esiintymistä tasaisemmin peltolohkolla (vrt. monimuotoisuuskaistat) Kuva: Ville Heimala Härkäpapu-ohra, Kuva: Meri Saarnia kuva: Sari Himanen

17 Esimerkkejä: VILMA-hankkeen kokeiluissa ohran lajikeseokset 2016 Ilmastoviisaita ratkaisuja maaseudulle (VILMA) tekee Tiedotusta, työpajoja ja verkostoitumista Ideoi ja havainnollistaa ilmastonmuutokseen varautumisen keinoja: 2016 keskitytään peltokasvintuotantoon, erityisesti palkokasveihin ja seosviljelyyn Mukana kahden ja kolmen lajikkeen seokset, lajikkeiden puhdaskasvustot sekä ohra-kauraseos. Tavanomainen tuotanto (90 kg N/ha, kylvömäärä 200 kg/ha, ei kasvinsuojelua). Lisätietoja: Käytettyjen lajikkeiden ominaisuuksia: kokeita, n kg/ha kasvuaika lako pituus valk valkuaissato härmä verkkolaikku (verkkotyyppi) rengaslaikku Wolmari , ,7 11 4,9 Jyvä , ,1 4 3,4 Brage , ,2 0,

18 Lajikeseoskokeilu 2016 Kuva: Meri Saarnia, Luken arkisto

19 Satoetu (overyielding) ja land equivalent ratio (LER) kertovat sekaviljelyn resurssitehokkuudesta, kylvötiheys säätää kilpailusuhteita Kuva: Malézieux E ym. (2009) Mixing plant species in cropping systems: concepts, tools and models. A review. Agron. Sustain. Dev 29:

20 Esimerkkejä: VILMA-hankkeen kokeilu: Härkäpavun ja ohran rivisekaviljely ja seosviljely 2016 Riitta Savikko, Meri Saarnia, Heli Lehtinen, Hanna Mäkinen, Sari Himanen Ohra (Wolmari) Härkäpapu (Kontu) Rivisekaviljely Seosviljely Luomuviljely. 40 kg N/ha (Arvo), kylvömäärä 200 kg/ha, seokset Kuvat: Sari Himanen kg/ha

21 Ohra-härkäpapukokeilu 2016 Pellonkäytön tehokkuutta arvioitiin laskemalla: Ohran sato seoksessa / ohran sato yksittäiskasvustossa + Härkäpavun sato seoksessa / härkäpavun sato yksittäiskasvustossa Tulokset ohran kypsymisaikaan: Seosviljelyssä = 1.34 (34% enemmän alaa tarvittaisiin saman sadon kasvattamiseen yksittäiskasvustoina) Rivisekaviljelyssä = 1.14 Huom! Siemenmäärä seoksissa puolet yksittäiskasvuston määrästä (korvaava koeasetelma) Kasvurytmi, allokaatio eri kasvinosiin ja laatuominaisuudet analyysissä Kuva: Riitta Savikko, Luken arkisto

22 LER tyypillisesti yli 1 sekaviljelyssä, erityisesti alhaisilla ravinnetasoilla -> parempi kasvutekijöiden hyödyntämisen tehokkuus ja sato alaa kohden Lähde: Jensen ym Enhancing yields in organic crop production by eco-functional intensification. Sustainable Agriculture research 4:

23 Muita esimerkkejä: Seosviljelyä öljykasveilla Seosviljelyllä tavoiteltava hyöty voi olla muutakin kuin itse seossato Rehuvirna-rypsiseosta testattu loispistiäisten houkuttamisessa kasvustoon torjumaan rypsin tuholaisia Palkokasvit aluskasveina: helppo lisä niin öljykasveille kuin viljoillekin, hidas alkukehitys, loppukesästä vahva maanpeitto Kuvat: Sari Himanen

24 Sekaviljelyn mekanismien tutkimusta: Kevätrypsin luomusekaviljelykoe 2015 Karila, Mikkeli Kokeessa mukana Kevätrypsi, Cordelia, 6 kg/ha Kevätrypsi Cordelia 6 kg/ha + Härkäpapu Kontu 120 kg/ha + Rehuvirna Ebena 10 kg/ha Lannoituksena molemmissa Arvo luomulannoite 60 kg N/ha Kolme kylvöä: 29.5., 8.6., Kuvat: Sari Himanen

25 Sekaviljelyn mekanismien tutkimusta: Kevätrypsin luomusekaviljelykoe 2015 Karila, Mikkeli Kevätrypsin siemensato määrällisesti hieman (n. 15%) suurempi sekaviljelyssä Biomassasato seoksista suurempi (33%) Sadon laadussa ei merkittävää eroa Rypsin juuristo hieman pienempi (9%) seosviljelyssä, mutta seoksen kokonaisjuuristo 71% suurempi kuin vain rypsiä viljeltäessä

26 Seosviljelyn suunnittelussa huomio viljelyn tavoitteisiin ja lajien ominaisuuksiin Seosviljelyn suunnittelussa voi olla monia tavoitteita: Seoksen käyttötarkoitus ohjaa Ongelma-alueet (esim. maan kasvukunto, rikat) Pääviljelykasville apuja (esim. tukiominaisuudet) Satovarmuus, laatu, hyvä kokonaisseossato kasvukaudella Lajiominaisuuksia: Biologinen typensidonta Syväjuurisuus Kasvurytmi (ravinteiden otto) Herkkyys kasvintuhoojille tai säätekijöille Seoksen kasvua ja kilpailusuhteita säädetään kylvöjen ajoituksen ja seossuhteiden avulla, sekä viljelytoimilla Seoksen loppusato ei yleensä vastaa kylvösuhdetta > keskinäinen kilpailu ja kasvukauden olosuhteet muokkaavat Lajikkeet ja lajit menestyvät seoksissa eri tavoin kuin yksittäiskasvustoissa -> testausta tarvitaan Kuvat: Meri Saarnia, Luken arkisto

27 Sekaviljely mahdollistaa monia toteutusvaihtoehtoja, ei toki sovi kaikkeen Toteutusvaihtoehtoja monipuolisesti, mutta ei sovellu kaikkeen (puhtausvaatimus, tukipolitiikka) Muuttujia ja havainnoitavaa enemmän kun useampi laji mukana Aluskasveilla matalin kynnys kokeilla uusienkin lajien kanssa Räätälöintiä ja uusia kokeiluja (viljelijät, neuvonta, tutkimus kehittäjinä) tarvitaan ei yhtä parasta ratkaisua Jatkuvaa kehittämistä ja kokemuksista oppimista, myös epäonnistumisia ja niiden syiden pohdintaa -> motivoivaa? Luomu on ja on ollut avainasemassa kehittämässä seosviljelyä -> tietoa sieltä myös tavanomaiseen tuotantoon

28 Seosviljelyn hyödyt käyttöön Satovarmuus ja tuotannon tehostaminen peltoalaa kohden -> voi tuoda taloudellisia hyötyjä Pelto käyttöön koko kasvukauden ajalta, ravinteet seoksilla talteen, C:N suhteiden säätö Uusia teknisiä kokeiluja menetelmästä: rivisekaviljely, kaistasekaviljely, täsmäsekaviljely jne. Pitkän tähtäimen hyötyihin (maaperä, tautien ja tuholaisten puskurointi, hyötyeliöt) myös enemmän huomiota, tutkimusta, tiedotusta kuluttajille Työnkäytön tehostaminen Teknologia avuksi (seossatojen lajittelu, puinti) Tutkimustrendikin tukevat: Ekosysteemipalvelut, luontopohjaiset ratkaisut (nature-based solutions) -> tietoisuus seosviljelyn potentiaalista monihyötyisenä menetelmänä ja kestävänä tapana lisätä tuotantoa Kuva: Ville Heimala

29 Ei vain hyödyt nyt vaan myös hyödyt tulevaisuudessa Ilmastonmuutos -> täytyy hakea keinoja varautua, hillitä ja sopeutua -> seosviljely monihyötyinen menetelmä tässäkin Kasvipeitteisyys ja monimuotoisuus huolehtii maasta ja hiilestä, ravinteiden talteenotosta Kasvintuhoojien ennakoiva hallinta Hyödynnetään pitenevä kasvukausi Päällekkäisviljelyllä apuja syyskylvöisten lajien viljelyn lisäämiseen? -> kasvuvauhtia myös seuraavaan vuoteen Seosviljelyllä voinee osin varautua myös säämuutoksiin: kuivuuskausiin, lisääntyvään syyssateisuuteen, lämpeneviin talviin Kuva: Heli Lehtinen, Luken arkisto

30 Lisätutkimustarpeita esim. Seosviljelyn taloudelliset hyödyt Seosviljelyyn soveltuvat teknologiset ratkaisut Räätälöidyt seokset: ominaisuustieto pohjana Jatkuva viljely päällekkäisviljelyllä keino tehostaa kasvukauden hyödyntämistä? Mutta hallitaanko kilpailu, tuholaiset, taudit, rikat? Voiko seosviljely joustavoittaa/muuttaa viljelykiertoja, esim. väheneekö jatkuvassa seosviljelyssä erikoistuneet tuholaiset ja taudit (öljykasvit, palkokasvit) vai lisääkö riskejä? Voisiko monivuotisen nurmiviljelyn tunnettuja hyviä vaikutuksia saada aikaan myös muilla sekaviljely-yhdistelmillä (palkokasvi mukana myös viljoilla, öljykasveilla ja erikoiskasveilla)? -> Samat hyödyt, monipuolisempi käyttö sadolle? Viljelykierron, päällekkäisviljelyn ja seosviljelyn vertailu (erot myös maan muokkaamisen määrässä vaikuttavat) Miten kasvinjalostus tukee sekaviljelyä ja toisinpäin

31 Seosviljelyn hyötyjen tunnistaminen: miten eteenpäin? KÄYTÄNNÖN KOKEMUKSET JA TARPEET -> KOKEILUT, HAVAINNOINTI JA TIEDONJAKO Tiedonvaihto ja yhteistuottaminen SEOSVILJELYN MEKANISMIT JA LAJI- JA LAJIKETIETO (teoria) -> TUTKIMUKSELLINEN TESTAAMINEN TILOILLA JA KENTTÄASEMILLA Käytännön tietotaito, neuvonta, viestintä, tutkimus -> MONIHYÖTYINEN SEOSVILJELY, SOVELTUVAT TEKNOLOGISET RATKAISUT, RESURSSITEHOKKUUS

32 Seosviljely: mihin se sopii ja miten eteenpäin? Käytännön kokemukset ja niiden jakaminen Tietopohja: optimaaliset seokset, mistä hyvin tietoa, mistä puuttuu? Kannustimet ja esteet seosviljelylle Tavoitteet ja hyödyt -> uudet kokeilut Kuvat: Ville Heimala.

33 Kiitos!

34 34 Teppo Tutkija