Pasi Valkama Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry. Esityksen sisältö. Automaattinen veden laadun seuranta ja sen tuomat hyödyt

Transkriptio

1 Maatalouden vesiensuojelutoimenpiteiden vaikutusten todentaminen jatkuvatoimisilla mittauksilla rakennekalkki, jankkurointi, kevytmuokkaus, talviaikainen kasvipeitteisyys Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry Esityksen sisältö Automaattinen veden laadun seuranta ja sen tuomat hyödyt hajakuormituksen seurannassa Jankkuroinnin ja kevytmuokkauksen vaikutus salaojien kautta huuhtoutuviin kiintoaine ja ravinnekuormiin Rakennekalkin vaikutukset peltomaassa ja vedessä Talviaikaisen kasvipeitteisyyden vaikutus maatalousvaltaisen valuma alueen fosforikuormaan 1

2 Hajakuormituksen mittaaminen on haastavaa! Suurin osa kuormituksesta kasvukauden ulkopuolella, kevät ja syystulvan aikana nopeina pulsseina Kirsti Lahti Kuormitusta ei tule pelloilta koko ajan Esim. syksy 2012 Pelloilta huuhtoutuva fosfori Keskimäärin

3 Kuormitus ei synny tasaisesti kaikilta pelloilta Maataloustieteen Päivät 2010 Automaattiantureilla voidaan mitata esim. sameutta sähkönjohtavuutta lämpötilaa vedenkorkeutta k ja virtaamaa it nitraattipitoisuutta sameutta DOC pitoisuutta happipitoisuutta Maataloustieteen Päivät

4 Mitä sameampaa on vesi, sitä enemmän se sisältää kiintoainetta. Mitä enemmän kiintoainetta, sitä enemmän fosforia. kokonaisfosfori (µg/l) Suspended solids (mg/l) y = 115 1,15x + 43, R² = 0,93 n = Sensor sameus turbidity (NTU) (NTU, FTU) kiintoaine (mg/l) Total phosphorus (µg/l) y = 0,88x + 2,60 R² = 0,97 n = Sensor sameus turbidity (NTU) (NTU, FTU) Esim. anturin mittaaman sameuden ja laboratoriossa määritetyn kiintoaine tai fosforipitoisuuden välinen yhteys jatkuva pitoisuusdata Automaattiseurannan tuoma hyöty Havaitaan todellinen vaihtelu Mahdollista havaita vedenlaadun muutokset aiempaa tarkemmin Fysikaalis kemiallisen tilan arviointi tarkentuu 4

5 Automaattiseurannan tuoma hyöty Lepsämänjoki Huomattavasti tarkemmat kuormitusarviot! Ravinnekuorman muodostuminen Ravinnekuorma = pitoisuus vedessä X virtaama Mitä suurempi virtaama, sitä suurempi kuorma Mitäsuurempi pitoisuus, sitä suurempi kuorma Molemmat suuria hyvin suuri kuorma pitoisuus virtaama 5

6 Miten muokkaus näkyy ojaveden laadussa? Valunnan ja veden sameuden suhde muuttuu peltojen kyntämisen jälkeen Esimerkki pieneltä peltovaltaiselta valuma alueelta Salaojamittaukset 6 salaojitettua sarkaa Salaojitettu 1980 luvulla Viljelykasvit : mallasohra, härkäpapu Aluskasvina pääasiassa italian raiheinä 2014 syksyllä puolet muokattiin, puolet jätettiin muokkaamatta Syksyllä 2015 puolet jankkuroitiin, puolet kevytmuokattiin 6

7 Muokkauksen vaikutus salaojien kautta huuhtoutuvaan ravinnekuormaan 7

8 Muokkauksen vaikutus salaojien kautta huuhtoutuvaan kuormitukseen kevät 2015 LOHKO I LOHKO III LOHKO II LOHKO IV 15 Muokkauksen vaikutus salaojien kautta huuhtoutuvaan kuormitukseen kevät

9 Salaojat syksy 2015: muokkaus vs. jankkurointi 17 Salaojat kevät 2016: muokkaus vs. jankkurointi Erot tasoittuvat 9

10 Kuva: Airi Kulmala Rakennekalkin vaikutus Pelto oja 124 ha 48 % peltoa Viemäröimätön hajaasutusalue Edustaa Uusimaalaista hajakuormitettua aluetta 10

11 Rakennekalkin vaikutus Syksyllä 2015 levitettiin noin 1/3 osalle (23 ha) valuma alueen peltopinta alasta rakennekalkkia 3,5 8 tn/ha Levitysmäärä säädettiin lohkojen ph:n mukaan Rakennekalkin on aiemmissa kokeissa todettu vähentävän eroosiota ja fosforin huuhtoumaa Kalkki tulee mullata 24 tunnin sisällä levittämisestä, jotta sen rakennevaikutukset saavutetaan 2/3 kalkitusta pinta alasta muokattiin 24 h sisällä Rakennekalkin levitys syksyllä

12 Rakennekalkin vaikutusten seuranta Maanäytteet ennen ja jälkeen kalkin levityksen Veden laadun automaattimittaukset pelto ojassa Maanäytteet ennen rakennekalkkia Lohko A Lohko B Lohko 3 Lohko 4 Lohko 5 Lohko Rakennekalkin vaikutus Fosfori (P) vliuk mg/l < 1 1,4 < 1 < 1 1,7 2 1,4 1,3 3,2 3,5 3,4 3,5 Maalaji HeS HeS HeS HeS HeS HeS HeS HeS HeS HeS HeS HeS Multavuus rm rm erm rm rm rm rm rm rm rm rm Johtoluku 10*mS/cm 1 0,7 1,1 0,9 0,8 0,8 0,7 0,6 0,8 0,9 0,8 0,9 Happamuus ph 6 6,1 5,9 5,9 6,4 6,4 6,3 6,4 6,4 6,6 6,5 6,6 Ca mg/l P mg/l 7,5 9,5 3,9 4,1 7,8 7,7 5,2 4, ,5 9,1 K mg/l Mg mg/l S mg/l 8,7 9,3 12,4 12,5 8,1 9,1 7 6,1 4,9 6 6,1 7,1 Typpi, liukoinen mg/l < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 18,1 < 10 < 10 < 10 < 10 < 10 Rakennekalkin levitys Lohko 1 Lohko 3 Lohko 4 Lohko 5 Lohko tn/ha 5 tn/ha 5 tn/ha 5 tn/ha 3,5 tn/ha Maanäytteet rakennekalkin levityksen Lohko 1 Lohko 3 Lohko 4 Lohko 5 Lohko 6 jälkeen Fosfori (P) vliuk mg/l 5,5 2,3 4,5 3,8 3,5 4,4 7,1 5,1 4,7 3,6 Maalaji HeS HeS HeS HeS HeS HeS HeS HeS HeS HeS Multavuus m m rm rm rm rm rm rm rm m Johtoluku 10*mS/cm 2,1 0,8 0,9 1,1 0,8 0,7 0,8 1 0,9 0,6 Happamuus ph 6,4 6,4 6,5 6,5 6,5 6,3 6,6 6,3 6,6 6,9 Ca mg/l P mg/l 5,8 5,6 11 6,8 6,2 5, ,2 K mg/l Mg mg/l Pasi 520Valkama S mg/l 17,1 12,7 9,7 10,7 9,7 7,2 7,5 7,2 7,9 7,2 Typpi, liukoinen mg/l 11,7 < 10 15,9 12,4 11 < 10 11,7 11 <

13 Rakennekalkin vaikutus peltomaassa Pintamaan (0 15 cm) ph nousi ,1 0,2 yksikköä kikköä Kalsiumpitoisuus nousi noin 200 mg/l Koko maapatsaan (0 30 cm) Rikkipitoisuus nousi 1 2,5 mg/l Vesiliukoisen fosforin pitoisuus nousi Rakennekalkin vaikutus valumavedessä Vähensikö rakennekalkki veden sameutta? 13

14 Kipsin vaikutus fosforikulkeuman vähentämisessä Kuvaajat, Petri Ekholm, Syke Lepsämänjoen tutkimusalue Sijainti Maaperä Maankäyttö (Corine 2006) 23,0 km 2 Mittausasema Mittausasema 51,8 Clay 9,6 1,3 5,1 14,6 3,1 9,7 37,0 11,5 2,47,7 8,1 33,2 Peltoa pohjaveden osuus virtaamasta ajoittain merkittävä 14

15 Lepsämänjoen pitkä aikasarja 2005 helmikuu Talviaikaisen kasvipeitteisyyden muutos Lepsämänjoen yläosan valuma alueella

16 Talviaikaisen kasvipeitteisyyden muutos Lepsämänjoen yläosan valuma alueella Esimerkki leudon talven valuntatapahtumista

17 Leuto talvi Valunnan ja kokonaisfosforikuoman suhde kasvukauden ulkopuolella kun lämpötila > 0 C pintavaluntaa Talviaikaisen kasvipeitteisyyden lisääntyminen vähensi kasvukauden ulkopuolella tapahtuvaa kokonaisfosforihuuhtoumaa jopa kolmanneksen 17

18 Kuvaa ei voi näyttää. Tietokoneen muisti ei ehkä riitä kuvan avaamiseen, tai kuva on vioittunut. Käynnistä tietokone uudelleen ja avaa sitten tiedosto uudelleen. Jos punainen x-merkki tulee edelleen näkyviin, kuva on ehkä poistettava ja lisättävä uudelleen. Lisääkö kasvipeitteisyys liukoisen fosforin huuhtoumaa? EI! Yhteenveto Automaattimittauksilla todettiin, että: Muokkaus lisäsi i salaojien kautta huuhtoutuvaa h kiintoaine i fosfori f ja typpikuormitusta Jankkurointi lisäsi kiintoaine ja fosforihuuhtoumia toimenpidettä seuraavana syksynä, mutta vähensi typen huuhtoumaa verrattuna kevytmuokkaukseen Rakennekalkki nosti maan ph:ta sekä rikin, kalsiumin ja vesiliukoisen fosforin pitoisuutta Rakennekalkin vaikutuksista ravinnehuuhtoumiin ei saatu varmaa tietoa Talviaikainen kasvipeitteisyys vähensi maatalousvaltaiselta valumaalueelta huuhtoutuvaa fosforikuormaa (liuk.p ei kasvanut) 18

19 Kiitos! 19