MTTK MAATALOUDEN TUTKIMUSKESKUS Tiedote 3/84 LEILA URVAS JA SEPPO HYVÄRINEN Maantutkimusosasto Kolme ravinnesuhdetta Suomen maalajeissa JOKIOINEN 984 ISSN 359-7652
MAATALOUDEN TUTKIMUSKESKUS TIEDOTE 3/84 LEILA URVAS ja SEPPO HYVÄRINEN Kolme ravinnesuhdetta Suomen maalajeissa Maantutkimusosasto 36 JOKIOINEN (96) 844 ISSN 359-7652
TIIVISTELMÄ Viljavuuslukujen alhainen taso ei yksin aina selvitä sadon heikkoutta,' Jonkin ravinteen suhteettoman suuri määrä toisiin verrattuna voi myöskin vaikeuttaa kasvien muiden ravinteiden ottoa (ionien välinen antagonismi) Tämän vuoksi lannoitusta suunniteltaessa olisi kiinnitettävä huomiota myös maassa olevien liukoisten ravinteiden keskinäisiin suhteisiin Noin 3 maanäytteen ravinnesuhteet laskettiin maalajeittain Kalsiumin ja magnesiumin viljavuuslukujen suhdelukujen (Ca/Mg) keskiarvot vaihtelivat maalajeittain 59-39 Koko aineiston Ca/Mg-suhteista 8 prosenttia sijoittui lukujen 37-9 välille Magnesiumin ja kaliumin suhdelukujen (Mg/K) keskiarvot vaihtelivat moreeneiden :sta turpeiden 36:een Mg/K-suhde oli koko aineistossa melko vakaa, 8 prosenttia suhdeluvuista oli 4:n ja 34:n välillä Kaliumin ja fosforin viljavuuslukujen suhde (K/P) vaihteli eniten, maalajien keskimääräiset suhteet olivat turpeilla 29 ja savilla peräti 549 Aineistosta 8 prosenttia oli suhdelukujen 6 ja 456 välillä
2 JOHDANTO Lannoitussuunnitelmia tehtäessä tärkeimpänä lähtökohtana on Suomessa pidetty pelloista tehtyjen viljavuusanalyysien tuloksia, joiden mukaan lannoitussuositukset on tehty kasvi- ja maalajiryhmittäin Viime vuosina on kuitenkin ruvettu kiinnittämään huomiota maassa olevien liukoisten ravinteiden välisiin suhteisiin Voimaperäisesti lannoitettaessa jonkun ravinteen puutos ei aiheudu yksinomaan kyseisen ravinteen vähyydestä vaan myös muiden ravinteiden suhteellisesta osuudesta maassa eli ns ionien välisestä antagonismista Eri kasvilajien ravinnevaatimukset vaihtelevat Viljakasvit vaativat enemmän fosforia kuin heinäkasvit Kaliumin tarve on päinvastainen' Nurmien lannoittamisessa on otettava huomioon lisäksi se, käytetäänkö niitä laitumina vai korjataanko ne säilörehuksi tai kuivaksi heinäksi Jälkimmäiset tarvitsevat enemmän kaliumia kuin laitumet, joiden kaliumista osa palautuu maahan eläinten ulosteissa Eri maalajien ravinteisuus vaihtelee melkoisesti Savimaissa on alunperin enemmän kaliumia kuin muissa kivennäismaissa (SILLANPÄÄ & URVAS 966) ja turpeissa Soiden pohjamaista johtuen Etelä-Suomen turvemaissa on luontaisesti runsaammin ravinteita kuin Pohjois-Suomen turpeissa (URVAS 98) Samojenkin kivennäismaiden ravinnepitoisuuksissa on eroja etelästä pohjoiseen mentäessä (SIPPOLA & TARES 978) Eri maalajien suurista ravinnetasovaihteluista johtunee, ettei suomalaisten peltojen "normaaleja" ravinnesuhteita ole tarkasti määritelty Maiden kalkitustarvetta määritettäessä on kuitenkin kiinnitetty huomiota maan Ca/Mg-suhteeseen oikean kalkitusaineen valitsemiseksi (KERÄNEN & JOKINEN 964) Magnesiumköyhillä mailla (= karkeilla kivennäismailla) varoitetaan runsaasta kaliumlannoituksesta heinänviljelyssä, sillä fyppimäärään nähden liian runsas kalium alentaa rehun sekä valkuais- että magnesiumpitoisuutta (MÄNTYLAHTI & MARJANEN 97) Turvemailla, joilla magnesiumia on yleensä riittävästi, liian runsaalla typpilannoituksella säilörehua viljeltäessä riistetään vähäiset kaliumvarat nopeasti tyhjiin (SILLANPÄÄ 974) Vuosikymmenen takaisen peltojen fosforiköyhyyden vuoksi suomalaisissa seoslannoitteissa on nykyään melko runsaasti fosforia, ennen kaikkåa
kaliumiin verrattuna Koska Y-lannosten käyttö meillä on kuitenkin jo vakiintunut, ovat viljelysmaiden fosforimäärät viime vuosina nousseet paikoin liiankin korkeiksi Suurien fosforimäärien on puolestaan todettu aiheuttavan kasvien hivenaineiden, esimerkiksi sinkin, saantihäiriöitä (WILLIAMS 977) Viljavuuslukujen suhteiden hyväksikäyttöä nurmiviljelyn lannoitussuunnitelmia tehtäessä ovat Suomessa suositelleet MARJANEN ym (979) Heidän aineistonaan olivat Paikalliskoetoimiston heinäkokeista valitut korkeasatoisimmat koeruudut, joiden viljavuusluvuista laskettiin suhdeluvut Näiden mukaan he päätyivät seuraaviin suosituksiin: Ca/Mg 45-2 Mg/K -4 ja K/P 4-6 Amerikkalaiset BAKER ja AMACHER, jotka myös ovat tutkineet liukoisten pääravinteiden suhteita (98), ovat käyttäneet ammoniumasetaattia (ph 7) uuttaessaan kalsiumia, magnesiumia ja kaliumia, joten tulokset eivät ole täysin vertailukelpoisia, mutta kuitenkin suuntaa-antavia He ovat päätyneet Ca/Mg-suhteessa lukuun 83 ja Mg/K-suhteessa 9-5 Fosforimääritysmenetelmä poikkeaa suomalaisesta menetelmästä, joten K/P-suhdeluvut eivät ole vertailukelpoisia Tässä tutkimuksessa tarkastellaan ravinnesuhteita erilaisissa maissa ja pyritään löytämään ravinnesuhteiden normaaliarvot suomalaisille maalajeille AINEISTO JA MENETELMÄT Pääaineistona tässä tutkimuksessa on käytetty niitä maanviljelijöiden vuosina 965-7 Viljavuuspalveluun lähettämiä näytteitä, joista on tehty magnesiummääritys Näitä oli noin 3 Lapista ja Kainuusta 62 pellolta on lisäksi kerätty aineisto, joka edustaa "vihreän linjan" vaikutusta turvemaihin Tätä on verrattu edellä mainittuun laajaan aineistoon Kaikista näytteistä on tehty viljavuusanalyysi, johon kuuluvat Ca-, K- ja P-määritykset (VUORINEN & MÄKITIE 955) hapanammoniumasetaattiuutteesta Tulokset on ilmoitettu milligrammoina litrassa ilmakuivaa maata Suhdeluvut on laskettu suoraan viljavuusluvuista
4 TULOKSET JA NIIDEN TARKASTELU Viljavuuspalvelun aineistosta tehtyjen viljavuuslukujen suhdeiukujen - keskiarvot on maalajeittain esitetty taulukossa, jossa maalajien väliset erot ovat selvästi havaittavissa Kalsiumia on yleensä kaikissa maissa enemmän kuin magnesiumia Koko aineiston Ca/Mg-suhteista 8 prosenttia sijoittui lukujen 37 ja 9 väliin Alhaisimmat Ca/Mg-suhdeluvut olivat savilla, joiden luontainen magnesiumpitoisuus on korkea verrattuna muihin maalajeihin Karkeilla kivennäismailla Suomessa on yleensä vähän magnesiumia, mistä osoituksena tässäkin aineistossa ovat moreenin, hiekan ja karkean hiedan korkeat Ca/Mg-suhteet Amerikkalaiset tutkijat (BAKER & AMACHER 98) suosittelevat Ca/Mg-suhteeksi 83 vaihteluvälin ollessa 4-67 Näiden raja-arvojen väliin sopivat myös tämän tutkimuksen maalajien keskiarvot MARJASEN ym (979) antamat suositukset ovat hiukan sdppeammat (45-2), mikä johtunee ainakin osittain siitä, että paikallis-: kokeet edustivat suurimmaksi osaksi Pohjois-Suomea, jossa peltojen yleisimmät maalajit olivat turve ja karkeat kivennäismaat Karkeissa kivennäismaissa on sekä magnesiumia että kaliumia niukasti, mutta suunnilleen saman verran Esimerkiksi moreenien Mg/K-Suhdeluku oli keskimäärin yksi Savien magnesium- ja kaliumpitoisuudet ovat huomattavasti korkeammat kuin karkeiden kivennäismaiden, mutta myös niiden suhde on erilainen Savissa ja varsinkin aitosavissa on magnesiumia kaksi kertaa niin paljon kuin kaliumia (Mg/K = 22) Turpeilla liukoiset magnesiummäärät ovat jopa yli kolminkertaiset verrattuna kaliummääriin Koko aineiston Mg/K-suhteista 8 prosenttia oli lukujen 4 ja 34 välillä Eri maalajien suhdelukujen keskiarvot vaihtelivat -36 Nämä kaikki luvut ovat MARJASEN ym (979) suositusten mukaisia Vain karkeiden kivennäismaiden Mg/K-suhdeluvut sopivat amerikkalaisten tutkijoiden suosittelemien raja-arvojen (9:5) väliin Turpeiden luontaisesti alhainen kaliumpitoisuus aiheuttaa sen, että kaliumin ja fosforin viljavuuslukujen suhdeluvut (K/P) olivat turpeilla pienimmät Savissa on yleensä runsaasti sekä liukoista että varastokaliumia Fosforiluvut sitä vastoin pysyttelevät savilla alhaisina lannoituksesta huolimatta, sillä savet pidättävät annetun fosforin nopeammin ja tehokkaammin vaikealiukoiseksi kuin muut maalajit (SILLANPÄÄ
:a:$ - 5 GJ _ I- Q) -- in (Dl -- CJ 4 -- co i CJ LI-) co i i u-) o r zi- (--- h- C,=/- C c r cm Cl C Ln ct- C up co 4 c) CS, d- CJ LO - Cr) CJ CV CY) C en Crl :3- Le, 't cr - c\j c- cn C3 CJ, c\j d" 4-) s- rcs ccs CT) :CCS,--- r :rt -- (3 N Cr) CD c=, CV I cn CV CvD C:) Lo ct- CV C I Li-) co C Lo 't" r oo Le) Ln - ct- cl- c; c" CJ :ccs (3 - LO C LO LO CI LO C3) (3 (_) :-CS I - () :(3 r > Cri - ci CV c) c-) CV I LO cr) c) CJ CJ -, cm c I LO u-) u-) r I ( co -- ci-",-- CJ c:ri C,:t,-- CT) (r) d- CJ C n:s CJ Lfl Le, cr, co CJ () Taulukko senttia aineistosta CL) -o ci) 4-, 4-) :n:s : s- :as -I-) tr) (-- cu C,-- a:s 3 N - Le) d- c i C\J C - al N, " cz, co C c) (-- (J er) Le) c- cics-, N, CJ N - cn -- -- CD 4-> - CL) ec (5 I- --> CL CLS - (3) UI r (3 C = - > > t-c5 E t - r = (3 rcs 4-, : 5- > C -P 4-) () ei (-- CI) (CS MS CL) (3 (3 = --, = % = C) 5- () -Y -CJ () ( 4-) _ Y _C (3 r 5- (3) ts) ) > C) (II 5- I-- n:s D D (cs (3) V) J :7 J - ]L = -I-) r CCS,3
96) Näin ollen savien K/P-suhdeluvut olivat keskimäärinkin melko korkeita (49-55) Paitsi maalaji myös se, mitä kasvilajia viljellään, näytti vaikuttavan ravinnesuhteisiin (Taulukko 2) Tämä johtunee eri kasvien erilaisesta l'annoituksesta ja niiden käyttämistä ravinnemääristä Taulukko 2 Viljavuuslukujen suhdelukujen keskiarvot maalajeittain vilja- ja heinäpelloilla Maalaji Ca/Mg Mg/K K/P Vilja Heinä Vilja Heinä Vilja Heinä Moreeni 37 37 8 26 22 Hieta 32 25 2 4 24 22 Hiesu 84 82 5 6 33 33 Savi 59 59 2 22 54 57 Multamaa 2 8 24 29 27 23 Turve 35 3 3 4 4 2 Kalsiumin ja magnesiumin viljavuuslukujen suhde (Ca/Mg) oli useimmilla maalajeilla alhaisempi heinä- kuin viljapelloissa Magnesiumin ja kaliumin suhde (Mg/K) oli kaikilla maalajeilla suurempi heinä- kuin viljapelloissa Tämä johtunee "vihreän linjan" runsaiden typpilannoitusten aiheuttamasta kaliumin ryöstöstä Liukoisen kaliumin ja fosforin suhde (K/P) oli yleensä suurempi vilja- kuin heinäpelloilla edellä mainitusta syystä Savimaat poikkesivat yleisestä linjasta, sillä niissä on runsaasti paitsi liukoista myös reservikaliumia Yksipuolisilla viljelymenetelmillä voidaan ravinnesuhteisiin vaikuttaa haitallisesti Esimerkkinä tästä voidaan mainita liian runsaantyppi- lannoituksen aiheuttama "kalinryöstö" säilörehunurmilla Tällaisilta ns vihreän linjan suonurmilta otettiin maanäytteet, jotka analysoitiin (URVAS 983) Taulukkoon on merkitty myös näiden tilojen keskimääräiset ravinnesuhteet -Nämä luvut osoittavat, että suhteellisen vähän kaliumia sisältävän Y-lannoksen käyttö on vääristänyt sekä Mg/K- että K/P-suhteet Viljavuuslukujen ravinnesuhteiden prosentuaaliset jakautumat maalajeit-
7 2 i /-\ : (! /,, ili/74, / i ;, ; I, s \ \ \ \ \\_% s % \ \%, %, z, \ \ \','' - "---- --,--z- Kuvaajat: Moreenit Hiedat Hiesut Savet Multamaat limpeet _ Ca/Mg Kuva Viljavuuslukujen Ca/Mg-suhteen prosentuaalinen jakautuminen maalajeittain 2 5 5 ; / j,, ' ::,X\k \ -` -if\-- / I / 4`, \ \ \, ( / ' \ \ \ \\ \,i/ / li ', \ \ '\\ \, \ \ I i ii % \ \ \, \ j / ', \ \ \ ff/,,- y':2 ' a ---- ~I tr) CV c"! tri ci Mg/K Kuvaajat: Moreenit Hiedat Hiesut Savet Multamaat _ Kuva 2 Viljavuuslukujen Mg/K-suhteen prosentuaalinen jakautuminen maalajeittain
8 5 / t (\ ' / i( Kuvaajat: 5 / / / / //,'/ / /Pf / '' li ' 3 I ' \\ / i \ It \ \ \\ Moreenit Hiedat Hiesut Savet Multamaat / i / ::,i - "- 7:' /,'''' / \- -%ausaw lh 4, K/P TUrpeet _ Kliva 3 Viljavuuslukujen K/P-suhteen prosentuaalinen jakautuminen maalajeittain (aineisto 3 ) 5 5 ( Kuvaajat: Moreenit HiedOt Hiesut Savet Multamaat Ibrpeet «'" zr""ilir"" 43 4) K/P 43 % 43 43 43 Kuva 4 Viljavuuslukujen K/P-suhteen prosentuaalinen jakautuminen maalajeittain, kun aineistoa on n 4
9 tain on esitetty kuvissa -3 Jakautumien vinouden poistamiseksi on käytetty logaritmista asteikkoa Maalajien erot näkyvät sekä taulukossa että edellä mainituissa kuvissa Näiden tulosten perusteella voidaan todeta, että viljavuusanalyysin tulkintakaaviossa käytetty maalajiryhmitys (karkeat kivennäismaat, savet,eloperäiset maat) soveltuu hyvin myös ravinnesuhteiden tarkasteluun Näiden maalajiryhmien ravinnesuhteiden keskiarvot ja 8 prosentin raja-arvot ovat seuraavat: Ca/Mg Mg/K K/P ka raja- ka raja- ka rajaarvot arvot arvot Karkeat kivennäismaat 23 34-29 2 3-26 249 44-5 Savet 59 26-87 22 8-34 549 54-895 Eloperäiset maat 23 39-29 29 5-65 27 29-429 Esimerkkinä siitä, miten isommalla aineistolla saadaan selkeyttä suhteiden kuvaajiin, esitetään lopuksi kuva 4, jonka aineisto käsittää kaikki vuosina 965-7 Viljavuuspalveluun lähetetyt nurmi- ja viljapeltojen maanäytteet (n 4 )
KIRJALLISUUTTA BAKER, DE & AMACHER, MC 98 The development and interpretation of a diagnostic soil testing program The Pennsylvania State Univ Coll Agric Bull 826 KERÄNEN, T & JOKINEN, R 964 Magnesiumin puutteen torjuminen kalkkikivijauheilla Referat: Bekämpfung von Magnesiummangel mit Kalksteinmehlen verschiedenen Magnesiumgehaltes Ann Agric Fenn 3: 244-255 MARJANEN, H, SOINI, S & SIPPOLA, J 979 Timotei Pohjois-Suomen nurmikasvina MTTK, Paikalliskoetoimiston tiedote : -65 MÄNTYLAHTI, V & MARJANEN, H 97 Tuorerehunurmen lannoitus Ann Agric Fenn : 53-73 SILLANPÄÄ, M 96 Fixation of fertilizer phosphorus as a function of time in four Finnish soils Agrogeol publ 8, 22 p, 974 Säilörehunurmen voimakas typpilannoitus ja maan kalivarat Käytännön Maamies 4: 36-37 & URVAS, L 966 Anjala-Kymi Summary: Soil map of Anjala-Kymi Ann Agric Fenn 5, Suppl 2, 6 soil maps SIPPOLA, J & TARES, T 978 The soluble content of mineral elements in cultivated Finnish soils Acta Agric Scand Suppl 2: -26 URVAS, L 98 Etelä- ja Pohjois-Suomen luonnontilaisten turpeiden viljavuuserot Summary: Comparison of the chemical properties of virgin peat soils in Southern and Northern Finland Suo 3, : 27-32, 983 Pohjois-Suomen suonurmien ravinteet Koetoim ja Käyt 29983 WILLIAMS, CH 977 Trace Metals and Superphosphate: Toxicity Problems J Austr Inst Agric Sci 43, 3-4: 99-9 VUORINEN, J & MÄKITIE, 955 The method of soil testing in use in Finland Agrogeol Publ 63: -44
MAATALOUDEN TUTKIMUSKESKUKSEN TIEDOTTEET 983 984 Maatalouden tutkimuskeskuksen yksiköiden tiedotteet 975-982 48 p KONTTURI, M Mallasohra - kirjallisuuskatsaus 42 p NORDLUND, A & ESALA, M Maatalouden sääpalvelut ulkomailla Kirjallisuustutkimus 66 p MUSTONEN, L, PULLI, S, RANTANEN, & MATTILA, L Virallisten lajikekokeiden tuloksia 975-982 86 p + 4 liitettä SUONURMI-RASI, R & HUOKUNA, E Kaliumin lannoitustason ja -tavan vaikutus tuorerehunurmien satoihin ja maiden K-pitoisuuksiin 3 p + 8 liitettä KEMPPAINEN, E & HEIMO, M Förbättring av stallgödselns utnyttjande Litteraturöversikt 8 p MULTAMÄKI, K & KASEVA, A Kotimaiset lajikkeet p LÖFSTRÖM, I Kasvien sisältämät aineet tuholaistorjunnassa 26 p HEIKINHEIMO, Kirvojen preparointi ja määritys 67 p + 2 liitettä SAARELA, I Soklin fosforimalmi fosforilannoitteena p -3 Humuspitoiset lannoitteet p 4-2 YLÄRANTA, T Jordanalysmetoder i de nordiska länderna 3 p LUOMA, S & HAKKOLA, H Avomaan vihanneskasvien lajikekokeiden tuloksia vuosilta 979-82 2 p KIVISAARI, S & LARPES, G Kylvöajankohdan vaikutus kevätvehnän, ohran ja kauran satoon -vuotiskautena 97-979 Tikkurilassa 54 p ERVIÖ, R Maaperäkarttaselitys ESPOO - INKOO 26 p BREMER, K Ydinkasvien tuottaminen kasvisolukkoviljelyn avulla 63 p ESALA, M & LARPES, G Kevätviljojen sijoituslannoitus savimailla 35 p 'ETTALA, E Ayrshire-, friisiläis ja suomenkarjalehmien vertailu kötoisilla rehuilla 7 p-+ 8 liitettä
4 LUOMA, S & HAKKOLA, H Keräkaalin lajikekokeiden tuloksia vuosilta 975-83 22 p KURKI, L Tomaattilajikkeet ja hiilidioksidin lisäys Kasvihuonetomaatin viljelylämpötiloista Kasvihuonekurkun tuentamenetelmien vertailua Sijoituslannoitus ja kasvualustan ilmastus kasvihuonekurkulla ja tomaatilla 2 p VUORINEN, M Italianraiheinä ja viljat tuorerehuna 7 p ANISZEWSKI, T Lupiini viherlannoituskasvina Arviointeja esikokoiden ja kirjallisuuden pohjalta p HUOKUNA, E & HAKKOLA, H Koiranheinän ja timotein kasvu ja rehuarvon muutokset säilörehuasteella 54 p VALMARI, A Roudan kehittymisen tilastollinen malli 33 p HAKKOLA, H Kuonakalkituskokeiden tuloksia 978-83 42 p SIPPOLA, J & SAARELA, I Eräät maa-analyysimenetelmät fosforilannoitustarpeen ilmaisijoina 2 p RAVANTTI, S Terhi-punanata 37 p URVAS, L & HYVÄRINEN, S Kolme ravinnesuhdetta Suomen maalajeissa p
-"erl! = - - - = _ ',= 4, " * ;,: - - 4! kr," "" -%- Jr,,,,,- (,"" :=" -&- 74 `-4:±-,; '!;:i -