Sisältö Tiivistyminen osa peltoviljelyn kokonaisuutta Tiivistyminen, hiertäminen Uusia tutkimustuloksia maan tiivistymisestä Missä syvyydessä maan on tiivistynyt à vai voiko jokin muu syys haitata maan toimintaa Pohjamaan tiivistyminen pitkäaikaiskokeiden tuloksia Terranimo päätöksenteon tueksi Maan viljelyn Järki päivä 25.9.215 Piikkiö Laura Alakukku, Maataloustieteiden laitos Maatalous-metsä tieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi 13.1.215 1 Viljelytoimet vaikuttavat maahan voivat myös tiivistää Miten tiivistyminen muuttaa rakennetta? Viljelykierto Kasvinvuorotus σ τ Kalkitus Lannoitus Maanparannusaineet MMM Muokkaus Peltoliikenne tiivistäminen hiertäminen MMM Kasvinsuojelu mekaaninen torjunta-aineet Perus- ja paikalliskuivatus Suorat ja välilliset vaikutukset Paikkojen välillä vaihtelua: maalaji, topografia, sääolot Aika: välittömät, lyhyt- tai pitkäaikaiset vaikutukset puristus leikkaus tahtaantuminen Mitä eroa kuormittajana: Vedettävä pyörä Vetävä pyörä
Veden imeyntä karkeaan maahan pinta vain syvemmät kerrokset hidastavat? Kuva Laura Alakukku Maan tiivistyminen milloin tiivis milloin ei? -Liian hieno muokkaus: syksyllä ja keväällä -maan luontainen tiiveys (nurmet, kevennetty muokkaus) -maalajin vaihtelut syvyyssuunnassa Kuva Laura Alakukku Kuvat Helena Äijö ja Rauno Peltomaa Suorakylvö -2 cm Kyntö -2 cm Kuvat Risto Seppälä Kuva Laura Alakukku Maan tiivistyminen mitä penetrometri kertoo? Savimaa toukokuu Maan tiivistymisen vaikutukset ja niiden kestoaika Hiuesavimaa toukokuu 213 Penetrometrivastus (MPa) Penetrometrivastus (MPa) 1 2 3 4 1 2 3 4 Maan tiivistymisen vaikutukset ja niiden kestoaika Pohjamaan tiivistyminen 1 1 Syvyys (cm) 2 3 4 5 Suorakylvö, no-till Sysyyv (cm) 2 3 4 Suorakylvö, Kyntö ploughing 5 Suorakylvö, Sänkimuokkaus cultivation 6 Kuitukoe, Suorakylvö no-till Kuitukoe, Kyntö ploughing Kuitukoe, cultivation Sänkimuokkaus 6 7 7 8 8 9 9 Ohran sato 2-14 Kyntö 1 sänkimuokkaus 97 suorakylvö 83 % Ohran sato 21-14 Kyntö 1 sänkimuokkaus 96 suorakylvö 97 % Lähde: TALMA hankkeen loppuraportti
Tiivistäminen käy nopeasti mutta toipuminen voi olla hidasta kaksi pohjamaan tiivistymisen pitkäaikaiskenttää àruotsissa karkean maan kenttä: tiivistetty 1995 vilja-sokerijuurikas kierto Pohjamaan tiivistymiskokeet perustettiin 1981 ja 1995 Jokioisissa savimaa (Vertic Cambisol): 2 cm 48 % 2 4 cm 56 % 4 6 cm 66 % Salaojitettu 1 m, viljelyssä kauan àsuomessa savimaan kenttä: tiivistetty v. 1981 viljelty kevätviljoja V. 29 (Kävlinge) ja v. 21 (MTT, Jokioinen) - Mittauskampanja kentillä (näytteet maasta) -Kasvihuonekaasut ja maan ilman laatu mitattu vähintään vuoden ajan Kuva Paavo Elonen Tiivistys (4x, urat vieriviereen): 19 MG teliakselilla Rengaspaine 7 kpa Ruotsissa hietamaa (Mollic Endogleyic Luvisol) 3 cm 27% 5 cm 26 % 7 cm 23 % www.poseidon-nordic.dk https://djfextranet.agrsci.dk/sites/poseidonnordic/offentligt/sider/front.aspx Maatalous-metsä tieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi http://www.holmer-maschinenbau.de/uploads/pics/prod_t3_vorne_1.jpg Tiivistetty kuusirivisellä sokerijuurikkaan nostokoneella 21 MG, 24 kpa, 3:na vuonna Verranteena molemmissa kokeissa tiivistämätön 13.1.215 1 maa A Savimaan makrohuokoset 29 ja karkean maan 14 vuotta tiivistämisestä CT-scan 2 4 cm, karkea maa Ruotsi A2 3-4 cm, savimaa Suomi -kuvasta laskettu ilmatilavuus 1 kpa:n vesipotentiaalissa (%) A A 2 2,6a 2,b 3-35 cm, savi Veden Ilmanläpäisevyys (μm 2 ) imu (kpa) A A 2-1.8a.2b -3 1.9a.7b -1 85a 17b 15 cm cm 3 /m 3 2 15 1 5 15 1 5 Maan ilman O 2 ja pitoisuus vuosina 29-1 Jul-9 Jan Mar May Jul 5 cm cm3 /m 3 2 Jul-9 Jan Mar May Jul O 2 3 cm cm 3 /m 3 2 A 15 15 cm A2 3 cm 1 5 Jul-9 Jan Mar May Jul 7 cm cm cm 3 /m 3 /m 3 3 2 O 2 15 5 cm 7 cm 1 5 O 2 O2 Jul-9 Jan Mar May Jul Tiivistämätön Tiivistetty Lähde: Berisso ym. Soil & Tillage Res. (212b) (Schjønning ym. 213) SSSJA A = ei tiivistystä v. 1981 11 A2 = tiivistetty v. 1981 Simojoki et al. 212. Proceedings from NJF Seminar 448, 6-8 March 212., Helsinki. NJF Report 8 (1): 59-62.
Tiivistymän pitkäaikaisvaikutus Suomessa Rainfall (mm) June 25 8 113 41 11 81 3 4 2 69 25 54 65 121 47 11 99 47 L L L L S L 11 Maan rakenteen hoito tietoa maan tilasta, tiedon käyttö päätöksenteossa Mean yield (%) 1 9 8 Tiivistämätön Siemensato Typpisato tiivistetyssä koetekijässä 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 x 17yrs. Years after experimental traffic Savimaa Tiivistetty vuonna 19 tn:n teliakselipaino neljä kertaa à tiivistymä ulottui 5 cm:iin Tiivistämisen jälkeen viljelty kevyellä kalustolla kevätviljoja Lähde: Alakukku, L. 2. Advances in Geoecology 32: 25-28 Terranimo kone-maa à jännitys <> maan lujuus Terranimo - verkossa työkalu tiivistymisriskin arviointiin koneiden aiheuttama kuormitus <> maan lujuus Mallin rakenne 1. Maan ja renkaan välinen kontaktiala ja pintapaineen jakautuminen alalla FRIDA malli (Keller, 25: Biosystems Engineering 87 Schjønning, 28: Biosystems Engineering 99) 2. Jännityksen jakautuminen maassa Söhnen mallin mukaan 3. Verrataan maan lujuutta ja jännitystä Jännitys > lujuus à suuri tiivistymisriski jännitys < lujuus à pieni tiivistymisriski http://www.soilcompaction.eu/menu/1_home/home.aspx Lähde: Mattias Stettlerin esitys NJF448 seminaarissa
Terranimo kone-maa à jännitys <> maan lujuus Terranimo kone-maa à jännitys <> maan lujuus Jännitys kulkeutuu märässä maassa syvälle 6 tn 22 kpa Kuiva Märkä UTOPUS at work. Left: extended configuration, the anchors of the forward frame are now engaged and the plows of the rearward frame will till. Right: contracted configuration. The anchors on the rearward frame will now engage, and the plows on the forward frame will till. Source: Blair M McKenzie http://www.hutton.ac.uk/staff/blair-mckenzie
Kiitos! Kuva: Ansa Palojärvi, MTT