Maan rakenne osana perunamaan tuottavuutta ja ympäristönhoitoa Alustavia tuloksia jankkuroinnin, maanparannusaineen lisäyksen vaikutuksesta maan vedenjohtavuuteen Kurikan Latonevalla 2013-14 Asko Simojoki, Helsingin yliopisto Perunan tutkimuksen talvipäivät 11.-12.2.2015 Radisson Blu Royal, Vaasa Maan rakenne osana perunamaan tuottavuutta ja ympäristönhoitoa MMM/Makera 2013-2015, vast. johtaja Jussi Tuomisto, Petla Petla + OulY, HY, Luke(MTT), Syke Tausta: Perunantuotannossa ongelmana on monokulttuuri, intensiivinen maan käsittely eri hoitovaiheissa ja pohjamaan tiivistymät, mistä aiheutuu taloudellisia menetyksiä ympäristöhaittoja Tavoite: Maanparannusvaikutuksia ja kannattavuutta haetaan Syvämuokkauksella Maanparannusaineiden lisäyksellä Kasvinvuorotuksella 1
Perunanviljely ei suosi maan rakenteen muodostusta Tekijä Vaikutustapa Vaikutus perunanviljelyssä Pos/neg Kuivuminen Kutistuminen Halkeilu, murustaminen Vaikutus vähäinen karkeilla mailla - Routa Murustaminen Vaikutus vähäinen karkeilla mailla - Juurten toiminta Lierot Muokkaus Peltoliikenteen keventäminen Peltotyöt kuivissa oloissa Viljelykierto Vanhat juurikanavat Kuivatus Käytävät Ulosteaggregaatit Rikkominen, hienonnus, sekoitus, kuohkeutus Kuormitus ja tiivistyminen vähenee Kantavuus paranee, tiivistyminen vähenee Syväjuuriset (juurikanavat) Nurmet (multavuus) Yksivuotinen, lähellä pintaa; maankäsittely tuhoaa vanhat juurikanavat Voimakas maankäsittely ei suosi lieroja - Penkissä löyhä rakenne; jatkuva huokosrakenne tuhoutuu Runsas peltoliikenne ja painavat koneet tiivistävät pohjamaata Sadonkorjuu myöhään märissä oloissa painavilla koneilla Monokulttuuri tavanomaista - Savi Halkeilu, murunmuodotus Perunamaat pääosin KHt tai Mm - Orgaaninen aines Sitominen, liima Suuri sato lisää, muokkaus vähentää (+) - Kalkki ph ja moniarvoiset kationit Tavoite-pH 6-6,5 +/- - - - - Maan tiivistymisen haitat maan kuivuminen ja lämpeneminen hidastuu veden imeytyminen maahan hidastuu märkä maa kantaa heikosti ja on altis tiivistymiselle juurten kasvu heikkenee (hapenpuute märässä maassa, suuri mekaaninen vastus kuivassa maassa) juurten ravinteensaanti heikkenee ravinnetappiot lisääntyvät (denitrifikaatio, huuhtoutuminen, pintavalunta, eroosio) satotappiot 2
Perunan juuristo voi kasvaa luontaisesti jopa 1,4 metrin syvyyteen Juuriston alkukehitys Täysin kehittynyt juuristo 30 cm 60 cm 50-61 % juuristosta (Stalhalm & Allen 2001) 90 cm Perunan optimitiiviysaste on pienempi kuin muilla kasveilla 90 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 Optimitiiviysaste (100 % "maksimitiiviys") Kenttäkokeet 1969-1977 3
Tiivistäminen aiheuttaa perunalla suurehkoja satotappioita. 25 20 15 10 5 0 Maan tiivistämisestä johtuva satotappio (t/ha) Voimakkaantiivistämisen aiheuttama satotappio (%) Satotappio tiiviysasteella 90 % Kenttäkokeet 1969-1977 Esimerkki tiivistymän rikkomisesta jankkuroimalla Jankkuroinnilla voidaan rikkoa tiivistymä ja vähentää pohjamaan mekaanista vastusta. Vaikutus on voimakkaampi, kun jankkurointi tehdään kuivissa oloissa. Jankkuroimaton hietasavimaa. Jankkuroitu edellisenä syksynä kuivissa oloissa Jankkuroitu keväällä märissä oloissa 4
Kurikan Latonevan kenttäkoe 2013- Maalaji: rm hs HHt rm He Kuva: Matti Kuokkanen Tiivistymä muokkauskerroksen alapuolella (Kurikan Latoneva 2013) Kuva: Markku Yli-Halla 5
Kenttäkoe Kurikan Latonevalla 2013- Jankkuroinnin, maanparannusaineen lisäyksen ja kasvinvuorotuksen kenttäkoe Tiivistynyt jankko rikotaan jankkuroinnilla. Maanparannusaineiden lisäyksillä jankkoon ja (myöhemmin) nurmiviljelyllä pyritään hidastamaan uudelleentiivistymistä. Maalaji: rm hs HHt rm He Jankkurointi ja biotuhkan lisäys kevät 2013 Jankkurointi noin 40 cm:n syvyyteen 80 cm rivivälillä perunapenkkien väliin. Biotuhkan lisäys jankkuroinnin yhteydessä. Tätä koejäsentä verrattiin jankkuroimattomaan maahan sekä jankkuroituun maahan, johon ei lisätty biotuhkaa Kuva: Jussi Tuomisto 6
Maan rakennenäytteiden otto noin 30 cm syvyydeltä syyskuussa 2013 ja 2014 Kuvat: Matti Kuokkanen Maan rakennenäytteet (yhteensä 72 kpl / näytteenottokerta / koe) Näytteistä määritettiin kyllästetyn maan vedenjohtavuus (Ks) ja vedenpidätysominaisuudet laboratoriossa. Kuva: Matti Kuokkanen 7
Isot maanäytelieriöt Isoja lieriöitä otettiin 2013 kahden kerranteen perunaruuduista kaikista koejäsenistä vedenjohtavuusmittauksia ja huuhtoutumistutkimuksia varten (SYKE Oulu, Anssi Karppinen) Johtopäätökset Alustavat tulokset viittaavat siihen, että riittävän kuivissa oloissa tehty jankkurointi voi lisätä suuresti tiivistyneen pohjamaan vedenjohtavuutta. Biotuhkan lisääminen jankkuriuraan jankkuroinnin yhteydessä tehostaa vaikutusta. Jankkuroinnin vaikutus näkyy isoilla maanäytteillä samaan tapaan kuin pienillä maanäytteillä. Jankkurointi lisää vedenjohtavuutta sekä penkkien välissä että penkkien kohdalla, vaikkakin mahdollisesti hieman voimakkaammin penkkien välissä. Vaikutus säilyy samansuuruisena ainakin vuoden ajan. 8