Maan rakenne ja kasvukunto. Peltomaan laatutesti viljelijän työkaluna ja ympäristökorvauksen ehtonaan

Transkriptio

1 Maan tiivistymisen vaikutukset ja niiden kestoaika Sisältö Maan rakenne ja kasvukunto. Peltomaan laatutesti viljelijän työkaluna ja ympäristökorvauksen ehtonaan Menestyvä maatilayritys hankeen tilaisuus Loimaa Laura Alakukku, Maataloustieteiden laitos Peltomaan laatutesti lyhyesti Havainnot: pellot, kasvusto, maa tietoa tilanteen arviointiin syy-seuran suhteet tietoa päätöksentekoon Tiedon käyttö maan rakenteen hoidossa Yhteenveto Maatalous-metsä tieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi Kemiallinen happamuus kasvinravinteet kemialliset yhdisteet eloperäisen aineksen määrä Fysikaalinen maan rakenne maan vesitalous eroosio Biologinen mikrobit eläimet kasvien juuret Maan laadun osatekijät Maan laadun omatoiminen havainnointi Ei ole ollut kaupallisia palveluja tai ohjeistusta maan laadun määrittämiseen omatoimiseen määritykseen ja tulosten tulkintaan tehty Peltomaan laatutesti Kemialliset, fysikaaliset ja biologiset ominaisuudet Kemialliset viljavuusanalyysin tuloksista Muut kuoppahavainnoista ja täydentävistä mittauksista Mittauslukemia verrataan Luken mittausten pohjalta määriteltyihin raja-arvoihin pisteytys laatutestin tuloksiin Tulosten perusteella toimenpidesuosituksia Maalajien väliset erot Kivennäismaat <> eloperäiset maat Karkeat maat <> hienojakoiset maat Dia. Merja Myllys, LUKE

2 Peltomaan laatutesti itsearviointilomake Peltomaan laatutesti itsearviointilomake -Ympäristökorvausjärjestelmässä, palautus mennessä -Täytettävä lomake tavoite herättää kiinnostusta maaperäasioihin ja niiden havainnointiin Peltomaan laatutesti havainnot ja mittaukset kootaan arvio maan kunnosta Mittaustulokset skaalataan 0-10 Yhteismitallistaminen Matemaattinen malli laskee skaalauksen: pohjana raja-arvot joiden perusteella skaalaus 10 = erittäin hyvä arvo Havainnot: pelto ja kasvusto Maan laatu muualla

3 Pellon ja kasvuston havainnointi hyvät ja heikot kasvupaikat Missä vika? Pintavedet kaltevilla pelloilla talvehtiminen, eroosio, kantavuus Veden imeytyminen syvälle maahan Juurten kasvu pohjamaahan Sateen/kuivuuden kesto Liettyminen, tiivistymät Pellon ja kasvuston havainnointi hyvät ja heikot kasvupaikat Maan ominaisuudet huono läpäisevyys, esim. lätäköityminen pinnan muodot, pinnan liettyminen (mm. liian hieno muokkaus) havaittu tiivistymä, onko pelkkä penetrometrihavainto? muokkausmenetelmien välillä eroa maan hetkellinen varastointikyky, infiltraatio poudan/märkyyden kestävyys maan tiivistäminen: muokkauskerroksen tiivistymä ko. vuonna? Kasvusto: kasvilaji, kehitysaste, muut stressit märkyyden/kuivuuden aikaan kylvön ajoitus suhteessa märkyyteen/kuivuuteen esim. märkyys ohran alkukehityksen aikana juuriston kasvu: milloin pohjamaassa Johtopäätöksen maan tilan ja usean vuoden kasvustotietojen perusteella myös työketjut ja töiden ajoitukset mietittävä Porosity >0.3 mm (m m -3 ) Ksat (cm h -1 ) Kyllästetyn maan vedenjohtavuus Suuret huokoset > 0,3 mm Kaksi savimaata erilainen rakenne cylindrical pores >2 mm (number m -2 ) Porosity mm (m 3 100m -3 ) Lierokäytävien määrä > 2 mm Suuret huokoset 0,3 0,03 mm Ei merkittäviä eroja: -maan raekoostumus -maan vedenpidätysominaisuudet Erot: -vuosien keskiarvona sato 15 % > sato 4700 kg ha -1 vs kg ha -1 - arka ääreville olosuhteille - pellon sisäinen vaihtelu suuri > cm kerros Lohkojen välillä ero K sat ja lierokäytävien määrä Lähde: Ristolainen ym. (2006)

4 Maan laadun omatoiminen havainnointi Havainnot ja mittaukset maasta -Profiilista: kerrokset -Ruokamultakerroksesta -yleisrakenne, muruisuus (muoto, koko) -pintarakenteen kestävyys -multavuus -lierokäytävät, kasvustotähde -Pohjamaasta -yleisrakenne -murtuvuus -lierokäytävät, juurikanavat Vesi ja ilma maan huokosissa liikkuminen Huokosissa vettä ja ilmaa -huokosten koko ja jatkuvuus Luonnossa energiaerot pyrkivät tasoittumaan vesi liikkuu pienenevän potentiaalin suuntaan märästä kuivaan Kyllästetyn maan vedenjohtavuus > Kyllästämättömän maan vedenjohtavuus veden ja ilman liikkuminen veden imeytyminen, läpäisevyys ilmanvaihto, kaasujen diffuusio -Suurten huokosten tilavuus ja jatkuvuus tärkeitä märässä maassa Veden imeyntä maahan pinta vain syvemmät kerrokset hidastavat? -Liian hieno muokkaus: syksyllä tai keväällä -maan luontainen tiiveys ruokamultakerros (nurmet, kevennetty muokkaus) -maalajin vaihtelut syvyyssuunnassa -tiivistymät ruokamultakerroksessa/syvemmällä Tavoite: märässä maassa vesi nopeasti syvemmälle mm. pintavalunnan vähentäminen ilmanvaihto Kuva: Myllys ym. (2016) KM 12/2016

5 Maan kerroksellisuus maalajin vaihtelu syvyyssuunnassa Maan luontaiset tiivistymät pohjamaassa Viljelytoimet vaikuttavat maahan kemiallisiin, fysikaalisiin ja biologisiin ominaisuuksiin ja prosesseihin Kalkitus Lannoitus Maanparannusaineet Kasvinsuojelu mekaaninen torjunta-aineet Viljelykierto Kasvinvuorotus Perus- ja paikalliskuivatus Muokkaus Peltoliikenne tiivistäminen hiertäminen Töiden ajoitus, suunnittelu Kuivatus muuttaa maan ominaisuuksia -Kuivatus savimaan kuivuminen/kostuminen kutistuminen/paisuminen makrohuokosia, muruja biologiset prosessit lierokäytäviä, juurikanavia, mikrobitoiminta eloperäiset maat: maatuminen maan vedenpidätyskyky kasvaa, K sat pienenee Suorat ja välilliset vaikutukset Paikkojen välillä vaihtelua: maalaji, topografia, sääolot Aika: välittömät, lyhyt- tai pitkäaikaiset vaikutukset

6 Viljelykasvin ja kuivumisen vaikutus murujen kestävyyteen liettyminen, kuivuminen, eroosio Viljelykierto Luken muokkauskokeessa Maan kuivuminen stabiloi muruja syysmuokkaus mahdollisimman aikaisin sadonkorjuun jälkeen typen mobilisaatio? Nurmella olleen maan murut kestävämpiä kuin vuosittain muokatun maan Verrattiin kyntöä ja suorakylvöä, 10 vuotinen koe Ohran monokulttuuri <> ohra-kvehnä-kaura-rypsi-ohra-herne-kvehnä-kaura-rypsi-ohra Savimaa Viimeisenä koevuonna molemmissa kierroissa ohra: kynnettäessä sato oli viljelykierrossa 11 % suurempi kuin monokulttuurissa. Suorakylvettäessä ero oli vieläkin suurempi Lehtilaikku- ja tyvitautien väheneminen Suorakylvetyn maan murut kynnettyä kestävämpiä 22 Lähde: Maaseudun tiede 2/2015, Jalli ym. Viljelykierto ja mikrobisto Jokioinen, savimaan muokkauskoe Ohran monokuluttuuri <> ohra-härkäpapu-kaura-rypsi-ohra Lyhyt aika arvioida, koe jatkuu Mikrobibiomassan kokonaismäärä peltomaan pintakerroksessa Jokioisten aitosavimaan muokkaus- ja viljelykiertokokeessa (0 5 cm, syksy 2013, jolloin viljelykierto oli ollut kaksi vuotta (härkäpapu ja kaura), mutta muokkauksen keventämisestä 13 vuotta). Jana ± sd, n=4. Kasvinvuorotus kasvipeitteisyys eloperäinen aines huokoistuminen Maan pintaan jäävän eloperäisen aineksen määrä - kasvipeite, eroosion esto (suoja ja sitominen), mururakenne, haihtuminen (transpiraatio) Kasvipeitteen kestoaika, juuriston kasvu - yksivuotiset, kaksivuotiset, monivuotiset - kerääjäkasvit: alus- ja pyydyskasveja (ravinteiden välivarasto) (aluskasvi kylvetään satokasvin kanssa samaan aikaan ja kerääjäkasvi vasta sadonkorjuun jälkeen. Kerääjäkasvin sato ei korjata: muokkaus viherlannoitukseksi syksyllä tai keväällä) Maan rakenteen parantaminen tai ylläpito Eloperäisen aineksen (C) kerryttäminen mururakenne ja vedenpidätysominaisuudet (etenkin karkeat maat) Juuret: kuivuminen/kostuminen savet, juurikanavat Mahdollisuus monipuolistaa kasvinvuorotus eloperäisen aineksen määrä, kasvien juuret muokkaajina Lähde: TALMA loppuraportti, 2015 Orgaanisten ylitteiden käyttö maan eloperäisen aineksen lisäämisessä

7 Kasvin vuorotus eloperäinen aines, juurten biologinen muokkaus, kasvipeitteisyys Kasvilajien välillä eroja juurten määrä syvyyskasvu (nopeus, määrä) kasvudynamiikka juurten paksuus Syysviljat, monivuotiset juuristo syvällä jo keväällä Juurten lukumäärä/120 cm 2 Syvyys 0-50 cm Ohra Kaura Rypsi Raiheinä Tähkällä Maan rakenteen hoito tietoa maan tilasta, tiedon käyttö päätöksenteossa Ympäristönurmien käyttö maan hoidossa Päivää vuoden alusta Lähde: Pietola & Alakukku Agriculture, Ecosystems and Environment 108: Vuoden sinimaisen juuristo heinäkuussa. Savimaa Tiedon hallinta maaperän hoidossa Tarvitaan systeemiratkaisuja: -Teknologisten keinojen tuottaminen monipuolisen tiedon yhdistämistä mittaus tuottaa tietoa, mutta vasta tiedon hyödyntäminen tuottaa taloudellista tulosta mittausteknologian käytöstä Terranimo kone-maa jännitys <> maan lujuus Maan kasvukunnon ylläpito pitkäjännitteistä toimintaa -Osa viljelyn strategista suunnittelua -Mukana kaikessa operatiivisessa suunnittelussa -Maan rakenteen voi pilata nopeasti väärillä valinnoilla -esim. tiivistyminen -Rakenteen korjaaminen vaatii pitkäjännitteisyyttä Tanskalainen alusta Sveitsiläinen alusta

8 Mallien käyttö tiedon hallinnassa - päätöksenteon tuki Lähde: mikko.hakojarvi@helsinki.fi Yhteenveto: maan rakenteen hoito ja ylläpito tavoitteet ja toimet Rehevä kasvusto -Ottaa tehokkaasti ravinteita Maan tiivistymisen ja jättää maahan eloperäistä ehkäisy ainesta. -Huokosrakenne säilyy Muru- ja huokosrakenteen -Kuivattaa maata, jolloin läpäisevänä kestävyys savimaahan halkeamia. -Vähentää muokkaus- -Estää liettymistä, kuorettumista ja eroosiota. -Vähentää veden lätäköitymistä, tarvetta Viljelykierto Syväjuuriset ja pintavaluntaa ja maan tiivistymistä. Kalkitus monivuotiset kasvit: -Kasvien kasvu eloperäisen aineksen -Maan biologinen kertyminen, biologinen Valuntasuhde toiminta, mururakenne muokkaus, kasvipeite Pintavalunta pieneksi -Maanesteen ioniväkevyys ja kationikoostumus Hyvä vedenläpäisevyys Veden nopea imeytyminen, maan kyky varastoida hetkellisesti Muokkaus -Maan pinnan painannevarasto ja muokkauskerroksen vettä ja hyvä vedenjohtavuus Toimiva ojitus hetkellinen vedenvarastointikyky vähentävät lätäköitymistä ja pinta- -Tyhjentää nopeasti makrohuokoset suurenevat ainakin hetkellisesti. valuntaa sekä lisäävät salaojavaluntaa ja vähentää märkyyden haittoja. -Kuohkeuttaa tiivistynyttä maata. -Kasvien kasvu ja ravinteidenotto, -Luovuttaessa kynnöstä maan Biologinen toiminta maan luontaiset prosessit hyötyvät. pintakerrokseen kertyy eloperäistä -Lierot huokoistavat -Tiivistymisen riski vähenee. ainesta, mikä parantaa murujen ja murustavat maata. -Kevennetyn muokkauksen edellytys vedenkestävyyttä -Mikrobitoiminta parantaa -Muokkauksen vähentämisen Tavoite murujen kestävyyttä. -Edellytys kevennettäessä muokkausta. Maan prosessit Perustoimenpiteet edellytykset: läpäisevä rakenne, toimiva ojitus, biologinen kuohkeutus korvaa mekaanisen, tiivistymisen ehkäisy. Viljelytoimenpiteet Lähde: Alakukku et al. 2008, Maa- ja elintarviketalous 120 Kiitos!