Fosfori maassa ja kasvinravinteena

Samankaltaiset tiedostot
PELTOMAAN RAKENNE JA FOSFORIN KÄYTTÖKELPOISUUS

Maan happamuus ja kalkitus. Ravinnepiika, kevätinfo Helena Soinne

Maatalousmaasta huuhtoutuva liukoinen orgaaninen hiili

Miten vähällä ja millaisella fosforilannoituksella pärjää?

Vihannesten lannoitustutkimus Lukessa v

Kipsi vähentää peltomaan

HIIDENVESI-ILTA Peltomaan rakenne ja ravinnekuormitus

Vihannesten fosforilannoitustutkimus alkanut tavoitteena taloudellinen lannoitus

Nurmien fosforilannoitus

Mansikan fosforilannoitus ja mykorritsat

Laskeutusallas-kosteikosta poistettavan sedimentin peltolevitys Onko maatalouden kosteikkosedimentin fosforista kasvinravinteeksi?

Kestävät viljelymenetelmät, maan rakenne ja ravinteet. Ympäristökuiskaaja , Turku Ympäristöjohtaja Liisa Pietola

Kestävät viljelymenetelmät, maan rakenne ja ravinteet

Ravinnehuuhtoumat ja niiden ehkäiseminen. Helinä Hartikainen Elintarvike- ja ympäristötieteiden laitos Helsingin yliopisto

Katsaus nurmen kalium- ja fosforilannoitukseen

Kalkituksen merkitys sokerijuurikkaalle. Sakari Malmilehto, SjT

Ravinnekuitu Metsäteollisuuden kuitupitoisten sivutuotteiden viljelykokeet

Vesiensuojelutoimenpiteiden vaikutusten mittaaminen vesistössä. Pasi Valkama Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry

P in Action Fosfori maassa ja maasta kasviin. Kimmo Rasa Vanhempi tutkija, MTT

Mikä on kationinvaihtokapasiteetti? Iina Haikarainen ProAgria Etelä-Savo Ravinnepiian Kevätinfo

Lannoitus ja Laatu. Susanna Muurinen Sokerijuurikkaan Tutkimuskeskus

Ympäristötukiehtojen mukainen lannoitus vuonna 2009

LaPaMa Lannoita paremmin -malli. Lannoitus prosessina

Biohiili ja ravinteet

Eri lantalajien fosforin ja typen liukoisuus ja. kasvintuotannossa Kari Ylivainio MTT/Kasvintuotannon tutkimus

Kasvien ravinteiden otto, sadon ravinteet ja sadon määrän arviointi

Ravinne ja lannoitusasiaa. Tapio Salo MTT

Metsäteollisuuden sivutuotteita nonfood-tuotannon maanparannukseen

Kannattavuutta ravinnetaseiden avulla

Turvemaiden viljelyn vesistövaikutuksista - huuhtoutumis- ja lysimetrikentiltä saatuja tuloksia

Automaattimittarit valuma-alueella tehtävien kunnostustoimien vaikutusten seurannassa

MegaLab tuloksia 2017

Kuva 1. Vasemmalla multausyksiköllä varustettu lietevaunu ja oikealla letkulevitin.

Fosforilannoituksen tarve kasvintuotannossa

Oranki-hanke: Koeasetelma ja Maan orgaanisen aineksen vaikutus sadontuottoon

Ympäristötuet ja niiden toimeenpano - lannoitus vuonna Ympäristötukien mahdollisuudet, Tampere

Kasvuohjelmaseminaari

LaPaMa Lannoita paremmin -malli. Lannoitussuunnittelu. Tuomas Mattila Erikoistutkija & maanviljelijä

Rantamo-Seittelin kosteikon vedenlaadun seuranta

Huuhtoutumisen merkitys metsäojitusalueiden ravinnekierrossa

Suot puhdistavat vesiä. Kaisa Heikkinen, FT, erikoistutkija Suomen ympäristökeskus

Liika vesi pois pellolta - huuhtotuvatko ravinteet samalla pois?

Orgaaninen aines maaperän tuottokyvyn kulmakivenä (ORANKI)

Vesiensuojelukosteikot

Kalium porraskokeen tuloksia Sokerijuurikkaan Tutkimuskeskus (SjT)

Sokerijuurikas ja ravinteet Susanna Muurinen

Varastoravinteet Varastokalium

Kosteikot vesienhoidossa

Fosforilannoitus nurmituotannossa

Miten maatalouden vesiensuojelutoimien tehoa voidaan mitata? Pasi Valkama Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry

Peltohavaintohanke. Työpaketti 2. Ravinteiden kierron tehostaminen. Hautomokuori orgaanisen aineen lisääjänä luomu- ja tavanomaisella pellolla

Veikö syksyn sateet ravinteet mennessään?

Peltobiomassojen viljelyn vaikutus ravinne- ja kasvihuonekaasupäästöihin

Rikinpuute AK

MAAN KASVUKUNTO. Luomupäivät Kuopiossa. Suvi Mantsinen, Humuspehtoori Oy

Ravinteet. Mansikan lannoitus ja kastelu -koulutus Raija Kumpula

Biokaasulaitosten lannoitevalmisteet lannoitteena. Tapio Salo, MTT Baltic Compass Hyötylanta Biovirta

Maatalouden vesiensuojelutoimenpiteiden vaikutukset vesistöissä

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

Reijo Käki Luomuasiantuntija

TOSKA hankkeen tuloksia Täydennysojitus savipellolla

Mitä uutta maanäytteistä? Eetu Virtanen / Soilfood Oy Maan viljelyn Järkipäivä II Tuorla

Kosteikkojen puhdistustehokkuuden parantaminen sorptiomateriaaleilla

Tuotantopanosten valmistus ja käyttö osana ympäristövastuuta. Viestintäpäällikkö Seija Luomanperä, Yara Suomi Oy

Fosforilannoituksen satovasteet nurmilla

Perunateknologian kehittäminen Karjalan tasavallassa LAJIKKEET JA LANNOITUS Elina Virtanen

Puhtia kasvuun kalkituksesta, luomuhyväksytyt täydennyslannoitteet. Kaisa Pethman ProAgria Etelä-Suomi Hollola

4. RAVINNEKIERROT JA RAVINNE-

peltovaltaiselta ja luonnontilaiselta valuma

Satoisat lajikkeet tarvitsevat riittävästi ravinteita tuottaakseen runsaan ja hyvälaatuisen sadon!

Liite 1. Saimaa. Immalanjärvi. Vuoksi. Mellonlahti. Joutseno. Venäjä

Viljo -lannoitteet Hämeenlinna Jukka Kivelä. Helsingin yliopisto Maataloustieteiden laitos, Ekosovellus tmi

Pellon kasvukunto ja ravinteet tehokkaasti käyttöön. Anne Kerminen Yara Suomi

Tutkimukseen pohjautuvaa tietoisuutta ja tekoja maataloudessa:

Annex Ac2 29 Environmental risks assessment report of risk in establishment and maintenance phases

Soilfood Hämeessä yhdistymisen myötä Suomen suurin ravinteiden kierrättäjä

Typpi porraskokeen tuloksia Sokerijuurikkaan Tutkimuskeskus (SjT)

120 VUOTTA KALKKIA MEILTÄ MAAILMALLE

Käytännön esimerkkejä maatalouden vesistökuormituksen vähentämisestä. Saarijärvi Markku Puustinen Syke, Vesikeskus

Rakennekalkki Ratkaisu savimaiden rakenneongelmiin VYR viljelijäseminaari 2018 Kjell Weppling ja Anne-Mari Aurola / Nordkalk Oy Ab

Peltojen fosforikierron optimointi ja maan kasvukunto. Risto Uusitalo MTT/Kasvintuotannon tutkimus

Ravinnehuuhtoumat peltoalueilta: salaojitetut savimaat

MAATALOUDEN TUTKIMUSKESKUS MAANTUTKIMUS LAITOS. Tiedote N:o RIVILANNOITUKSEN VAIKUTUS VILJAVUUSTUTKIMUKSEN TULOKSEEN

Kierrätysravinteiden kannattavuus. Sari Peltonen ProAgria Keskusten Liitto

Oikeanlainen perustamis- ja satovuoden lannoitus tuo selvää sadonlisää

Ravinnehuuhtoumien muodostuminen peltovaltaiselta ja luonnontilaiselta valumaalueelta

Järki Pelto-tapaaminen Kohti täyttä satoa pellon potentiaali käyttöön! J.Knaapi

Kerääjäkasvit ravinteiden sitojina, lisähyötynä rehua ja bioenergiaa

Kotipuutarhan ravinneanalyysit

LOHKO-hanke. Viljelijäaineisto

Varautuminen kasvukauteen Asiakkuuspäällikkö Ilkka Mustonen

Maan ravinnereservit. Ravinnerengin ravinnehuoltopäivä Tiina Hyvärinen

Ratkaisuja kasvukunnon ja kannattavuuden parantamiseksi Kitee Agronomi Juuso Joona Soilfood Oy

Hevosen lannan ravinteet talteen ja kiertoon ympäristön hyvinvoinnin vuoksi HorseManure

Nollakuidulla typen huuhtoutumisen kimppuun

Ravinnerikkaat viljelykasvit kansanterveyden perustana

Kiintoainemenetelmien käyttö turvemaiden alapuolella. Hannu Marttila

Lasse Häkkinen KOSTEIKKOJEN VAIKUTUS MAATALOUDEN RAVINNEPÄÄSTÖIHIN

Miksei pelto kasva? Elävän maan toiminnot kasvukunnon perustana

Peltojen kipsikäsittelyn vaikutukset maahan ja veteen

Transkriptio:

Fosfori maassa ja kasvinravinteena Ravinnepiika, Kevätinfo I 14.3.2018 Helena Soinne

SISÄLTÖ Fosforinkierto Fosfori maassa Ravinteiden pidättyminen - Fosforin pidättyminen Fosforilannoitus ja fosforitilan muutokset Kasvit ja fosforinotto Kosteikot ja sedimentin fosforin käyttökelpoisuus 2

Fosforin () kierto Kasvintähteet, orgaaniset ja kivennäislannoitteet Sadon mukana poistuva Orgaaninen Liukoinen O 4 - intavirtailun ja huuhtoutumisen myötä poistuva artikkelien pinnoille pidättynyt Saostunut (Ca ym.) Mineraaliaineksen (Apatiittinen) 3 Ravinnepiika, Mikkeli

Fosfori maassa intamassa on noin 2000...3000 kg /ha Epäorgaaninen : 60 % (20-80%) Orgaaninen : 40 % (20-80%) 200-400 kg/ha Kasveille käyttökelpoinen 20-30 kg/ha Helppoliukoinen Kivennäismaan -varantojen suuruusluokka muokkauskerroksessa (viljavuustutkimuksen -luku 0-15 mg/l ) Maassa tiukasti kiinni oleva 2000-3000 kg/ha Slide: Risto Uusitalo, Luke

Ravinteiden pidättyminen maassa idätyspintoja maassa Savimineraalit, raudan ja alumiinin heikostikiteytyneet oksidit, orgaanien aines Mitä pienemmistä hiukkasista maa-aines koostuu, sitä suurempi pinta-ala painoyksikköä kohti idätysmekanismeja Sähköiset vetovoimat Maapartikkelien sähköiset ominaisuudet: ysyvä negatiivinen (-) tai ph:sta riippuva varaus (+ tai -) Ravinteet K +, Ca 2+, NO 3- (varaus!) Ligandinvaihto (kemiallinen sidos) O 4 2-5

Fosforin pidättyminen maassa Fosfaatti (O 4 2- ) pidättyy ligandinvaihdolla ei perustu sähköisiin varauksiin - idättyy voimakkaasti Oksidin pintaa Neg. pinta os. pinta pidättynyt fosfaatti Vaihtuva kationi Maanesteen ioneja Brady & Weil 2002 6

Fosforin pidättyminen maassa Tasapaino maahan pidättyneen ja maanesteessä olevan fosforin välillä Mitä enemmän maassa on fosforia, sitä helpommin ja enemmän sitä vapautuu liukoiseen muotoon eltojen helppoliukoiset -varat ovat kasvaneet runsaan fosforilannoituksen vuoksi 7

Tasapainon syntyminen lannoituksen jälkeen (M. Sillanpään koe vuodelta 1961) 2 pv:n jälkeen :n lisäyksestä viljavuustestillä uuttuvan :n osuus alle 20 % lisätystä lannoite-:sta. 240 pv:n jälkeen uuttui enää 6 % lisätystä lannoite-:sta. Lähestytään maan hiukkaspinnoille pidättyneen :n ja maanesteeseen liuenneen :n tasapainotilaa. Slide: Risto Uusitalo, Luke

Fosforilannoitteet ja viljavuusfosfori http://www.mtt.fi/asarja/pdf/asarja77.pdf

Maan helppoliukoinen fosfori Viljavuusfosfori 10

Fosforin kierto Kasvientähteet, orgaaniset ja kivennäislannoitteet Sadon mukana poistuva n. 10-30 kg/ha/v Orgaaninen artikkelien pinnoille pidättynyt Liukoinen O 4 - <<0,01% intavirtailun ja huuhtoutumisen myöstä poistuva n. 0,5-1 kg/ha/v Saostunut (Ca ym.) Mineraaliaineksen (Apatiitti) eltovuori 2006 11 Ravinnepiika, Mikkeli

Fosfori maassa Tutkiminen Useita eri menetelmiä, jotka vastaavat eri kysymyksiin ja luokittelevat fosforia eri tavoin Viljavuusuutto käytännön tarpeisiin Suomessa hapan ammoniumasetaattiuutto Maailmalla useita eri uuttoliuoksia, joilla omat tulkintansa Muita uuttomenetelmiä, joilla voidaan tutkia mm. kemiallista olomuotoa, pidättymistä, biologista käyttökelpoisuutta. Tulosten tulkita! Orgaaninen artikkelien pinnoille pidättynyt Liukoinen O 4 - Biologinen käyttökelpoisuus?? Saostunut (Ca ym.) Mineraaliaineksen (Apatiitti) 12

Fosfori kasvissa Kasvutekijät Kasvutekijät määräävät sadon suuruuden ja laadun Sisäiset kasvutekijät: Kasvien perimä (laji, lajike) Ulkoiset kasvutekijät: Ilmastolliset: lämpötila, valo/energia, vesi, ilma Kasvinravinteet (C, O, H, N,, Ca, jne.) Ympäristötekijät juuristossa Minimitekijän laki epäedullisin kasvutekijä rajoittaa satoa Happi valo Rikki typpi fosfori vesi Ca, Mg, K By DooFi - Own work, ublic Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6627159 13

Fosfori kasvissa Kasvissa helposti liikkuva ravinne Kasvien fosforinotto n. 10-30 kg/ha/v Energia-aineenvaihdunta AT-AD, NADH NAD+ Geneettisen informaation välittäminen nukleiinihapot: DNA, RNA Solukalvoissa fosfolipidit, siemenissä fytiini jne Kuva: Johanna Laakso HY/Luke 14

Ravinteiden liikkuminen Liikkuvat ravinteet idättyvät heikosti maahan Huuhtoutuvia Kasvi voi ottaa laajalta alueelta Liikkumattomat ravinteet idättyvät kationinvaihtopaikoille tai OM idättyvät tiukasti ligandinvaihdolla () Kasvi ottaa vain juuren läheltä Konsentraatiogradientti diffuusio tuo lähemmäksi juurta Havlin et al. Soil fertility and fertilizers. 8th edition. 2014

Fosfori irti maasta kasville Kasvin keinoja edistää fosforinottoa Juuripinta-alan kasvu Sienijuuri (mykorritsa), symbioosi, alhainen fosforitila Juurieritteet: mikrobitoiminta vilkastuu juuren ympärillä - mineralisaatio Fosfataasientryymit orgaanisen :n vapautuminen kasveille käyttökelpoiseen muotoon. Juurieritteet (orgaaniset hapot) Muodostuu kelaatti, vapautuu Fe- ja Al-oksidien pinnoilta Fe/Al- Fe/Al- O 4 - Fe/Al- Fe/Al- O 4 -

Luonnon ekosysteemit Artist s depiction of the Serengeti food web with normal AM (left) and a hypothetical food web without nutrient inputs from these important symbioses (right). Illustration by Victor Leshyk. http://news.nau.edu/serengiti-food-web/ 17

eloilta karanneen fosforin kierrätys Kosteikko vesistökuormitusta vähentävä ojan, puron, joen tai muun vesistön osa ja sen ranta-alue, joka suuren osan vuodesta on veden peitossa ja muunkin ajan pysyy kosteana. Laskeutusallas ojan tai puron yhteyteen kaivamalla tai patoamalla tehty vesiallas, jonka päätarkoituksena on kerätä pelloilta ja ojaverkosta veden mukana liikkeelle lähtenyttä maa-ainesta ja estää sitä pääsemästä vesistöön. LASSE-hanke Laskeutusallas-kosteikosta poistettavan sedimentin peltolevitys (MMM/Makera 2012-2015) Johanna Laakso, Risto Uusitalo ja Markku Yli-Halla Kuva: Johanna Laakso HY/Luke 18

Johanna Laakson väitöstutkimus Kosteikon ruoppaus ja sedimentin käyttö pellolla Tutkimuksessa mukana 5 savialueiden kosteikkoa Kosteikkosedimentin kemialliset analyysit Astiakoe Sadetuskokeet https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/224575/phosphor.pdf?sequence=1 19

Astiakoe: Sedimentti pidätti kasveille käyttökelpoista fosforia, myös lisättyä lannoitefosforia 10,0 9,0 8,0 Raiheinän -otto, mg/ruukku -lann. 0 ja 150 mg/kg 150 1. sato 150 2. sato 150 3. sato 7,0 -otto, mg/ruukku 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 100/0 87,5/12,5 75/25 50/50 Liedonperä, kasvualusta peltomaa/sedimentti Ylempänä: :n puutos raiheinällä (sedimentissä kasvanut) ja kuva kokeesta / J. Laakso. Alempana: vas. peltomaassa ja oik. pelkässä sedimentissä kasvaneet koejäsenet - lannoitustasolla 90 mg/kg (vastaa -lannoitusta 225 kg/ha) / J. Heikkinen

Vesiensuojelukosteikot ja ravinnekierrätys Kosteikkosedimenttien fosfori takaisin kiertoon? (Laakso et al.) Savimaa-alueilla sedimentti ei sellaisenaan sovellu kasvualustaksi. eltolevityksestä ei ole kasvinravitsemuksellista hyötyä. Karkeammat maat? Saattaa päinvastoin alentaa pellon helppoliukoisen fosforin pitoisuutta Lannoitefosforia saattaa sitoutua kasvien ulottumattomiin uudelle oksidipinnalle, jota syntyy sedimentin hapettumisen seurauksena. Sedimentin rikkipitoisuus? Kuvat: Johanna Laakso HY/Luke

Sadesimulointikoe: valunnan -pitoisuus ja sameus mg /l 6 5 4 3 2 Savimaa, -luku 24 mg/l Sameus O4- Kok- 6000 5000 4000 3000 2000 Sameus, NTU mg /l 12 10 8 6 4 Hietamaa, -luku 210 mg/l Sameus O4- Kok- 300 250 200 150 100 Sameus, NTU 1 1000 2 50 0 Sa 100/0 Sa 90/10 Sa 50/50 peltomaa / sedimentti 0 0 Hi 100/0 Hi 90/10 Hi 50/50 peltomaa / sedimentti 0 Kun peltomaahan lisättiin 10 % sedimenttiä, O 4 -:n pitoisuudet laskivat 89 % savimaan ja 79 % hietamaan pintakerrosvalunnassa Kokonais :n osalta vastaava lasku oli 67 % ja 75 % 22

Kosteikkosedimenttikokeiden tulosten tarkastelu Astiakoe: Mitä enemmän sedimenttiä kasvualustassa oli, sitä pienempi kasvin -otto oli sedimentti pidätti myös lannoitefosforia Raiheinän kuiva-ainesato pieneni ja :n puutosoireet yleistyivät, kun sedimentin määrää lisättiin kasvualustassa Sadesimulointikoe: Sedimenttilisäys vähensi liukoisen ja kokonaisfosforin määrää valunnassa Sedimentin suuri Al- ja Fe-oksidien pitoisuus paransi maan aggregaattien stabiilisuutta Soveltuva levitysmäärä hehtaaria kohden (muokkauskerrokseen) 2-5 til.-% pidättämään fosforia valunnasta esim. karjan ruokintapaikoilla peltomaassa ja oik. pelkässä sedimentissä kasvaneet koejäsenet - lannoitustasolla 90 mg/kg (vastaa -lannoitusta 225 kg/ha) / Janne Heikkinen 23 Sadesimuloinnissa kahdesta eri maasta tulleen valumaveden sameus eri sedimenttilisäysmäärillä / Johanna Laakso HY/Luke

Järvenkunnostus ja sedimentin peltolevitys Helsingin yliopisto mukana järvien kunnostushankkeessa, jossa tutkitaan myös sedimenttiä kasvien fosforinlähteenä: http://biochar-hy.blogspot.com.ee/2017/10/towards-best-practice-for-reusing-lake.html Alustavien tulosten mukaan sedimentti luovutti hyvin fosforia kasvien käyttöön. Liukoisen :n pitoisuudet sedimentissä suuria! 24

Kiitos! 25