Happaman vesistökuormituksen ehkäisy Siikajoki Pyhäjoki alueella 2009-2012 (HaKu) Alustavia tuloksia salaoja-alueelta Ruukista - Raija Suomela, MTT Ruukki Projektin toteuttajat Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus, MTT Elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus, ELY Geologian tutkimuskeskus, GTK Oulun Yliopisto, OY Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos, RKTL
Koealue: Kukin ojitusalue 2 ha Koko lohko 6 ha Siikajokiriver 1. Salaojakastelu ja veden kierrätys 3. Normaali salaojitus Ojitusalueet erotettu toisistaan 10 m leveällä ojittamattomalla kaistalla 2. Säätösalaojitus Kuonaa lisättiin puolelle kustakin ojitusalueesta (kevät )
4. Pumppu joessa 3. Allas Siikajoki -river Salaojakastelu ja kuivatusveden kierrätys 1. Säätökaivo 2. Pumppauskaivo 3. Laskuaukkokaivo Ylivirtaama jokeen
Koealueella sulfaattia ja sulfidia alkaen 1,3 m syvyydeltä
Sääolot koejaksolla Kuukausi Keskilämpötila, C Sademäärä, mm 1971-2000 1971-2000 Huhtikuu 2,6 3,6 1,0 23 11 24 Toukokuu 10,9 8,6 7,6 24 29 35 Kesäkuu 12,1 15,7 13,1 35 53 52 Heinäkuu 18,6 18,0 15,6 59 64 69 Elokuu 13,6 14,3 13,0 72 86 72 Syyskuu 8,9 10,9 7,9 65 81 49 Lokakuu 3,8 5,2 2,6 37 59 48 Kuukausien keskiarvo 10,1 10,9 8,7 315 383 349 Kesät ja olivat selkeästi lämpimämmät kuin alueella keskimäärin. Kesäkausilla ja satoi keskimääräistä vähemmän mutta erityisesti syksyllä satoi keskimääräistä enemmän. Edulliset olosuhteet mahdolliselle happamoitumiselle!
Kevätkuvia Huhtikuun puoliväli Toukokuun alkupuoli
Kasteluallas
Kastelukausi = 21.5. - 10.9. Kastelukausi = 9.5. - 1.9. Kasteluvesimäärät: = 5 500 tonnia = 1 900 tonnia Kuva: Maria Honkakoski
Syvyys maanpinnastam, cm 18.5. 1.6. 15.6. 29.6. 13.7. 27.7. 10.8. 24.8. 7.9. 21.9. 5.10. 19.10. 2.11. 16.11. Pohjaveden korkeus salaojakaivoissa 0-20 -40 Ylivirtaama alkaa -60-80 -100 Säätökastelu Säätöojitus Normaali ojitus -120-140 -160 Säätökastelu: Tavoitteena on pitää pohjavedenkorkeus 80-90cm korkeudella maanpinnasta. Tämä vaatii paljon seuraamista Säätöojitus*: Pohjavedentaso ojituslohkolla on keskikesällä todennäköisesti mennyt ojitussyvyyttä syvemmälle Normaali salaojitus**: Matalampi ojitus kuin säätökastelu ja säätöojistuslohkoilla. Pohjavesi on painunut jo kesäkuun puolivälin jälkeen ojitussyvyyttä syvemmälle
Syvyys maanpinnastam, cm 3.5. 17.5. 31.5. 14.6. 28.6. 12.7. 26.7. 9.8. 23.8. 6.9. 20.9. 4.10. 18.10. 1.11. 15.11. Pohjaveden korkeus salaojakaivoissa 0-20 -40-60 -80-100 Säätökastelu Säätöojitus Normaali ojitus -120-140 -160 Säätökastelu: Kastelutavoitteen 80-90cm maanpinnasta pitäminen oli haastavaa sadekuurojen vuoksi. Erittäin sateinen syksy. Säätöojitus: Pohjavedentaso ojituslohkolla on keskikesällä käynyt ojitussyvyydellä, muttei sen alapuolella. Normaali salaojitus: Sadekuurot heijastuivat piikkeinä pohjavedenkorkeusmittauksissa. Syksyllä vesi ajoittain patoutui alueelle koeteknisistä syistä.
Johtoluku us/cm Sulfaattipitoisuus mg/l ph Veden laatutuloksia ja Kastelualueen kaivo 2500 2000 8 7 6 1500 1000 500 0 5 4 3 2 1 0 JL us/cm SO4 mg/l ph 4 5 5 5 5 8 8 9 9 9 10 11 11 3 4 4 5 5 8 8 8 9 10 Kun kastelu ei päällä: Johtoluku ja sulfaattipitoisuus -tulokset korkeita ph matala=vesi hyvin hapanta Sulf Kun kastelu päällä (esim. heinäkuu, elokuu ja syyskuun alku): veden laatu parempi
Johtoluku us/cm Sulfaattipitoisuus mg/l ph Veden laatutuloksia ja Säätösalaojitusalueen kaivo 7000 6000 5000 8,0 7,0 6,0 4000 3000 2000 Huomaa skaala! 1000 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 JL us/cm SO4 mg/l ph 0 0,0 4 5 5 5 5 8 8 9 9 9 10 11 11 3 4 4 5 5 6 8 8 8 9 10 Tulokset erittäin huonoja: alhainen ph, johtoluku ja sulfaattipitoisuudet jatkuvasti korkeat.
Johtoluku us/cm Sulfaattipitoisuus mg/l ph Veden laatutuloksia ja Normaali salaojitusalueen kaivo 2500 2000 8 7 6 1500 5 4 1000 500 0 3 2 1 0 JL us/cm SO4 mg/l ph 4 5 5 5 5 8 8 9 9 9 10 11 11 3 4 4 5 5 6 8 8 8 9 10 Avo-ojasta tulviva vesi näkyy parempina vedenlaatutuloksina. Alueelta poistuvan kuivatusveden laatu näkyy lähinnä syksyn tuloksissa.
Virtaaman mittaaminen: Keväällä yleensä lyhyt ajanjakso, suuret virtaamat
Syysvirtaamat: tasaisempia Syyssateiden alettua pohjavesi pysyy säätöojitetuilla alueilla yleensä korkealla ja ylimääräinen vesi poistuu pellolta säätökaivojen kautta
Ylivirtaamat mitattiin yleensä pumppaamalla säätökaivojen ylivuotovesi vesimittareiden läpi Vesimittari 1 Säätökastelu Vesimittari 2 Säätöojitus Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 16.1.2012 16
Flow, liter /day ph Virtaama keväällä : kokonaisvirtaama säätö- ja kastelualueilta (yht. 4 ha) 700 000 7,0 600 000 6,0 500 000 5,0 400 000 300 000 4,0 3,0 Flow ph 200 000 2,0 100 000 1,0 0 14.04.10 16.04.10 20.04.10 28.04.10 05.05.10 12.05.10 14.05.10 0,0 Suurin osa vedestä virtasi viikon sisällä jokeen (Flow = virtaama) Hyvin hapanta vettä
21.9. 22.9. 22.9. 24.9. 26.9. 28.9. 30.9. 2.10. 4.10. 6.10. 8.10. 10.10. 12.10. 14.10. 16.10. 18.10. 20.10. 22.10. 24.10. Overflow, m3 ph Ylivirtaama jokeen, syksy 140 120 100 80 60 40 20 0 7 6 5 4 3 2 1 0 flow control flow irrigation ph control ph irrigation Kastelualue (sininen): Suurempi virtaama ja korkeampi ph Säätöalue (oranssi): Pienempi virtaama ja matalampi ph
7.4. 21.4. 5.5. 19.5. 2.6. 16.6. 30.6. 14.7. 28.7. 11.8. 25.8. 8.9. 22.9. 6.10. 20.10. 3.11. 17.11. Ylivirtaama, m3/d ph Ylivirtaamat kevät ja syksy 350,00 6,000 300,00 250,00 5,000 4,000 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 3,000 2,000 1,000 0,000 Säätöojitusalueen* virtaama Kastelualueen virtaama ph säätökaivo ph kastelukaivo *Säätöojitusalueen virtaamatuloksessa on erityisesti keväällä mukana piiriojavettä
Sato, kg /ha Ohra-sadot ojituslohkoilta 4 500 4 000 3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 Ei kuonaa kuona 500 0 Säätökastelu Säätöojitus Normaali salaojitus Ojitusmenetelmät Vuonna kastelu näytti lisäävän hieman satoa, vain jos kuonaa ei oltu lisätty alueelle
Kuiva-ainesato, kg /ha Kokoviljasadot kg ka /ha 10 000 9 000 8 000 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 ei kuonaa kuona 2 000 1 000 - kastelu säätö normaali Ojitusmenetelmät Tulokset eivät olleet loogisia eivätkä tilastollisesti merkitseviä, testialueen pintamaalla suurin vaikutus?
Alueet 0,5 ha sadon määritykseen rajattiin tarkasti Jos kuonaa ei lisätty alueelle Kasvustossa oli paikoin aukkoja
Tulevaisuudessa salaojavertailualueella Säätökaivoissa säädöt päällä koko vuoden Keskitytään säätöojituksen ja säätökastelun seurantaan, normaalisalaojitusalue haasteellinen seurata Hankitaan mahdollisesti pohjavesiputket pohjaveden tason arvioimista varten
Tuleva toiminta Projektisuunnitelman mukaista toimintaa 2012 vuoden loppuun Kartoitus Veden laadun seuranta Kalakantojen seuranta Menetelmien testaaminen (neutralointimenetelmät, salaojamenetelmät) Maanomistajien haastattelut Maanomistajatyöryhmän raportointi Loppuseminaari syystalvella 2012 Yhteistyö erityisesti Catermass kansallinen EU-life-plus projekti SuHE hanke (happamuushaittojen ennakoiminen ja hallintamenetelmien kehittäminen turvetuotannossa, SYKE) Helsingin Yliopisto (Markku Yli-Halla ja Seija Virtanen)