Maan kasvukunnon merkitys ja parantaminen, aluskasvit Jukka Rajala Erikoissuunnittelija Helsingin yliopisto, Ruralia-instituutti 21.2.2011
Maan kasvukunto ja apilanurmi Kuva: Jukka Rajala 2 2011
Maan viljavuus = maan kasvukunto Maan kasvukunto? = kyky tuottaa satoa Mutta millä panoksilla? 3 2011
Yksipuolinen viljely Yksipuolinen, maan kasvukuntoa kuluttava viljelytapa Yli 20 vuotta kevätviljaa väkilannoituksella Maan kasvukunto heikentynyt suuresti HsS Maan kasvukunto? Lannoittamaton NPK Kuva: Jukka Rajala 4 2011
Kaura Maan kasvukunto? Luomu AS Esikasvi 2 v. apilanurmi Ei lannoitusta Kuva: Jukka Rajala 5 2011
Kasvu ja maan kasvukunto 1/4 Kasvu heikkoa Maa tiivistynyttä Kylvömuokkaus liian märkänä rmhts Varjoisa päiste Kaura, luomu, Esikasvina kaura, Ei lannoitusta Kuva: Jukka Rajala 6 2011
Kasvu ja maan kasvukunto 2/4 Kasvu hyvä Maan rakenne hyvä Kylvömuokkaus sopivan kuivana ermhts Kaura, luomu, Esikasvina kaura, Ei lannoitusta Kuva: Jukka Rajala 7 2011
Kasvu ja maan kasvukunto 3/4 Kasvu kohtalainen Maan rakenne keskinkertainen Kylvömuokkaus hieman liian kosteana ermhts Kaura, luomu, Esikasvina kaura, Ei lannoitusta Kuva: Jukka Rajala 8 2011
Kasvu ja maan kasvukunto 4/4 Salaoja Salaojien väli Kuva: Jukka Rajala Sama lannoitus suuret satoerot Lohko ei ollut riittävän kuiva kylvötöiden aiheuttamalle rasitukselle, jotta koko lohkolta saataisiin hyvä sato Tasausäestys 1 x, äestys 1 x, kylvö kevyellä kalustolla 6 2011
Ero maan rakenteessa satoero Kuvat: Jukka Rajala 10 2011
Läpäisevyys? Puinnin jälkeen vesi seisoo pellolla Tavanomainen viljely AS Kuva: Jukka Rajala 11 2011
Huonorakenteinen maa ei läpäise vettä hshht Kuva: Jukka Rajala 12 2011
Hyvärakenteinen maa läpäisee veden hshht Kuva: Jukka Rajala 13 2011
Nurmen kasvu ja maan kasvukunto Apilan säilyminen? Hieta Tasaisella lohkolla 2. v. seosnurmesta apila on hävinnyt painanteista HtS Kuva: Jukka Rajala 14 2011
Nurmen kasvu ja maan kasvukunto Apilan menestyminen? Apilaseosnurmi 2. v. 1. sato korjattu heinäkuun alussa HsS Kuva: Jukka Rajala 15 2011
Korjuu tarkkuussilppurilla Kuva: Jukka Rajala 16 2011
Elokuussa Kuvat: Jukka Rajala 17 2011
Sato t ka/ha Maan tiivistyminen ja nurmen sato 18 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 2011 136 100 1,4 Tilavuuspaino kg/dm³ 1,2 7 Huokosia % 12 210 Lieroja, kpl/m² 800 Karjatilan kierto, Norja 1985-95 Lähde: Hansen 1996
Maan tiivistyminen ja nurmen sato Karjatilan kierto, Norja 1985-95 Lannoitustasot; 90, 130, 180 kg N/ha Lietelanta laimennettuna, ilmastettuna, separoituna, NPK Nurmien sadot eri lannoitustasoilla 6,2, 6,8 ja 7,0 t ka/ha Tiivistämättömällä maalla sadonlisäys km +36 % Märkänä vuonna sadonlisäys +52 % Lannoituksen lisäys -> palkokasvien osuus 43 % -> 20 % Lietelannan ilmastus hyödyllisempi tiivistetyillä kuin tiivistämättömillä ruuduilla Käsittelemätön liete hävitti lierojen massan 1/3 :aan Suurilla lietemäärillä ja tiivistetyillä mailla vähennys suurin Selvin ero v. 1988 80 -> 10 g/m2 =>Tiivistyminen tärkeämpi kuin lannoitustaso ja lannan käsittelymenetelmä 19 2011 Hansen 1995
5 kg/ha 0-5 Maan tiivistyminen ja ravinnetase Karjatilan kierto, Norja 1985-95 0 Typpi Fosfori Kalium -2 1-10 -8-15 -20 Karjatilan kierto, Norja 1985-95 -25-30 Tiivistetty Tiivistämätön -28-35 -40-45 -42 20 2011 Hansen 1996
Hyväkasvuinen puna-apila, 2 v. kevätsato Kuva: Jukka Rajala Kuva: Jukka Rajala 21 2011
Nurmimailanen 3 v. syyssato Kuva: Jukka Rajala 22 2011
Hyvärakenteisen maan ominaisuuksia pintakerros Pintakerros kestää sateen liettymättä kestävä mururakenne Vesi imeytyy hyvin maan sisään ei lammikoita eikä pintavirtailua Kuvat: Jukka Rajala 23 2011
Hyvärakenteisen maan ominaisuuksia ruokamultakerros Murustunut valtaosin pyöreiksi, huokoisiksi muruiksi (koko 2-7 mm) Kokkareet pyöreähköjä, helposti murenevia Löyhä rakenne Yläkuva: hyvä rakenne Alakuva: huono rakenne hes 24 hes 2011 Kuvat: Jukka Rajala
Hyvärakenteisen maan ominaisuuksia pohjamaa Runsaasti pystysuuntaisia, jatkuvia liero- ja juurikanavia sekä halkeamia sadevesi imeytyy nopeasti salaojiin juurilla helppoja kasvureittejä Hyvä kaasujen vaihto Yläkuva: hyvä rakenne kanavat Alakuva: huono rakenne Kuvat: Jukka Rajala 25 2011
Maan hyvä rakenne parantaa Sadon määrää ja laatua Pellon typpitaloutta Biologista typensidontaa/ palkokasvien viihtymistä Maan omien ravinnevarojen hyväksikäyttöä mm. fosfori Poudankestävyyttä Märkyyden sietoa ravinteiden hyväksikäyttöä ja lannoituksen hyötysuhteita 26 2011
1800 1805 1810 1815 1820 1825 1830 1835 1840 1845 1850 1855 1860 1865 1870 1875 1880 1885 1890 1895 1900 1905 1910 1915 1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 Fosforia milj. t/v Fosforilannoitteiden lähteet maailmassa 1800-2000 22 20 18 16 14 12 10 8 Raakafosfaatti Guano Ulosteet Lanta http://blogs.helsinki.fi/ruoka-ja-kestavyys /2009/05/31/mista-fosfori-tulee-2/ 6 4 Ulosteet Raakafosfaatti 2 Guano 0 lanta Vuosi 27 2011
Fosforin tuotanto milj. t/v Fosforin tuotannon huippu 35 c Todellinen Mallinnettu 30 25 20 15 10 5 0 http://blogs.helsinki.fi/ruoka-jakestavyys/2009/05/31/mista-fosfori-tulee-2/ 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100 Vuosi 28 2011
Fosforin saatavuus? Saatavuus pitemmällä tähtäimellä? Hintakehitys? 29 2011
Eloperäiset lannoitteet Toimivat kasvien ravinteiden lähteenä Parantavat maan fysikaalisia ja kemiallisia viljelyominaisuuksia Vilkastuttavat maan pieneliötoimintaa ja tervehdyttävät maata Ovat uusiutuvia ja kierrätettäviä 30 2011 Kuvat: Jukka Rajala
AitoSavi 1/2 Huono rakenne heikko pieneliötoiminta elo-peräisten lannoitteiden lannoitusvaikutus huono 31 2011 Kuva: Jukka Rajala
AitoSavi 2/2 Hyvä rakenne vilkas pieneliötoiminta elo-peräisten lannoitteiden lannoitusvaikutus hyvä 32 2011 Kuva: Jukka Rajala
Viherlannoituksesta vapautuvan typen määrä -Lohkoparien vertailua 106 / 100 86 / 100 31 / 29 47 / 55 33 2011
Kasvukunto ja ravinnehuolto Maan hyvä kasvukunto vähentää merkittävästi tilan ulkopuolisten ravinteiden oston tarvetta Fosforin hyväksikäyttö paranee Biologisen typensidonnan hyväksikäyttö tehostuu 34 2011
Kasvukunnon merkitys Pelto tuottaa sadon Hyväkuntoinen pelto tuottaa hyvän sadon pienillä panoksilla suuri omavaraisuus Navetassa sato jalostetaan eteenpäin => Maan kasvukunto on tilan varsinainen tuotantolaitos 35 2011
Kasvukunnon hoito Miten hoidetaan maan kasvukuntoa? 36 2011
Mihin suuntaan pellon viljavuus kehittyy? Runsaasti pieneliöstön ravintoa Vilkas pieneliötoiminta Maan rakenne paranee Ravinteiden saatavuus paranee Kasvu lisääntyy Vahva juuristo, lisää eloperäistä ainetta pieneliöstön ravinnoksi + Viljavuuskierre Niukasti pieneliöstön ravintoa Lähde: Rajala 2006 Pieneliötoiminta heikkenee Mururakenne heikkenee Ravinteiden saatavuus heikkenee Kasvu heikkenee - Heikko juuristo, niukasti pieneliöstön ravintoa 37 2011
Maan kasvukunto osa-alueet Biologiset tekijät - juuret - juurieritteet - pieneliöt - eloperäinen aine Fysikaaliset tekijät - maalaji - rakenne - muruisuus - ilmavuus - vesitalous Kemialliset tekijät - happamuus - ravinteet - ravinteiden varastointikyky - suolapitoisuus 38 2011
Maan rakenteen hoidon haasteita Maitotilalla: Rehunkorjuu maan ollessa kosteaa (Liete)lannan levitys liian kostealle maalle Kevätkylvöt Laiduntaminen märkään aikaan Yksikkökoon kasvu ->akselipainojen kasvu Urakoitsijoiden käyttö? Syysmuokkaus/kyntö maan ollessa kosteaa => Töiden oikea-aikainen suorittaminen maan rakenteen kannalta 39 2011
Apilanurmen korjuun ajoitus 1. Tavoitteellinen rehuarvo 2. Säilönnällinen laatu 3. Maan tiivistyminen sadonkorjuussa 4. Kakkossadon laatu => Kokonaissadon määrään niittoajoilla on vain vähäinen vaikutus 40 2011
Apilanurmen korjuu 41 2011 Kuva: Jukka Rajala
Tallaus märkänä hävittää apilan ja mailasen 42 2011 Kuva: Jukka Rajala
Maan kasvukunnon ja rakenteen hoito 1. Edellytysten luominen 2. Hyvän rakenteen luominen 3. Viljelytekniikan muutokset 4. Hyvän rakenteen ylläpitäminen 43 2011
Maan kasvukunnon ja rakenteen hoito 1 Edellytysten luominen hyvälle kasvukunnolle Pellon hyvä kuivatus piiriojitus salaojitus pintavedet pinnanmuotoilu läpäisevyys rakenne Peruskalkitus Siirrosmaa 44 2011 Kuvat: Jukka Rajala
Viljelykierto maata kuluttavia kasveja Maata lievästi kuluttavia (Kevät)viljat Matalat herneet Marjat katteessa ilman rivivälinurmea Maata kuluttavia kasveja Peruna Juurikasvit Vihannekset yleensä Marjat, jos rivivälit mulloksella 45 2011 20 vuotta viljaa tiivistää maan Kuvat: Jukka Rajala
Viljelykierto maata parantavia kasveja 3-v. apilavaltainen nurmi 2-v. apilavaltainen nurmi 1-v. apilavaltainen nurmi Ruisvirna 1-v. viherlannoitus 2-v. mesikkä 2-v. nurmi-/sinimailanen 46 2011 Kuvat: Jukka Rajala
Sinimailanen Nurmimailanen Puna-apila Syväjuurisia kasveja Ruokonata Koiranheinä Hamppu Viljoista syysruis Kuvat: Jukka Rajala 47 2011
Nurmimailasen paalujuuristoa 3. vuoden nurmi Maahan jää pystysuuntaisia juurikanavia maan läpäisevyys! Kuvat: Jukka Rajala 48 2011
Maan rakenteen hoito 2 Viljelytekniikan muutokset Hellävarainen muokkaus oikein ajoitettuna Sadonkorjuun ajankohdat? Korjuukertojen lukumäärät? Lajikkeiden aikaisuus? 49 2011
Maan rakenteen hoito 3 Hyvän rakenteen ylläpitäminen Työt kuivina ajankohtina Ajokertojen vähentäminen Pintapaineen pienentäminen Akselipainojen pienentäminen Peltoliikenteen suunnittelu 50 2011 Kuvat: Jukka Rajala
Kynnön ajoitus - väärä ajoitus 1/2 Vakopyörä tiivistää pohjamaan huokoset maa muuttuu vettä läpäisemät-tömäk si 51 2011 Kuva: Jukka Rajala
Kynnön ajoitus - oikea ajoitus 2/2 Vakopyörä ei vahingoita maan rakennetta pohjamaan läpäisevyys säilyy 52 2011 Kuva: Jukka Rajala
Pintapaine Pintapaine ja akselipaino = renkaalle tuleva massa jaettuna renkaan kosketusalalla ratkaisee ruokamultakerroksen tiivistymisen ruokamultakerroksen tiivistymien korjaus melko helppoa Akselipaino = koneen akselille kohdistuva massa ratkaisee, miten syvälle maa tiivistyy pohjamaan tiivistymiä vaikea korjata 53 2011
Akselipaino ja pintapaine 1/2 Isohkon tilan 1-traktori 3700 kg, 100 hv Renkaat vaihdettu isommiksi 16,9x34 600/60Rx38 54 2011 Kuvat: Jukka Rajala
8-pyöräinen teli Isompiin peräkärryihin Modulirakenne; -viljakärry, -säilörehuvarustus, -lannan levitys Kahteen suuntaan joustava teli ->Myötäilee pellon pintaa 55 2011
Maan tiivistymistä vähentää 1/3 Ajetaan vain silloin, kun maa on riittävän kuivaa = kantavaa Vähennetään ajokertoja Alennetaan pintapaineita isot/leveät renkaat vyörenkaat tai paripyörät alhaiset ilmanpaineet 56 2011
Maan tiivistymistä vähentää 2/3 Pienennetään akselipainoja kevyet traktorit, koneet ja kuormat paino tasan kaikille akseleille ja pyörille perävaunuissa teliakselistot/vankkurit/ 3-akseliset telit nostolaitekoneiden sijaan hinattavat työkoneet 57 2011
Maan tiivistymistä vähentää 3/3 Vähennetään luistoa työt riittävän kuivana ajankohtana isot/korkeat renkaat/paripyörät alhainen ilmanpaine/neliveto voa-käyttöiset muokkaus-, ym. koneet 58 2011
Tehokasta nurmen niittoa Kuva: Jukka Rajala 59 2011
Haravointi karholle Kuva: Jukka Rajala 60 2011
Noukinvaunu Kuva: Jukka Rajala 61 2011
Tiivistyneen maan kuohkeutus Kuva: Jukka Rajala 62 2011
Jankkurin terät Kuva: Jukka Rajala 63 2011
Maan biologiset ominaisuudet 64 Aktiivinen pieneliötoiminta 2011 Kuvat: Jukka Rajala Hyvä juuriston kasvu ja toiminta
Maan multavuus? Merkitys kasvukunnolle suuri Mihin suuntaan maan multavuus kehittyy? 65 2011
Maasta vapautuvan typen määrän riippuvuus maan multavuuden muutoksista Maan multavuus % ja typpipitoisuus kg/ha 4 6 8 10 12 % 4.400 6.600 8.800 1.1000 13.200 kg N/ha Typestä vapautuu %/v 1,0 44 66 88 110 132 0,8 35 53 70 88 106 0,6 26 40 53 66 79 0,4 18 26 35 44 53? 66 2011
Aluskasvit viljassa kesällä 67 2011 Kuva: Jukka Rajala
Aluskasvit syksyllä ja keväällä Suojaavat maata syksyllä (ja keväällä) Tuovat maahan eloperäistä ainetta Pienentävät ravinteiden hävikkiä Estävät rikkakasvien kasvua Kuva: Jukka Rajala 68 2011
Maan kasvukunto Vuorovaikutukset Biologiset tekijät - juuret - juurieritteet - pieneliöt - eloperäinen aine Fysikaaliset tekijät - maalaji - rakenne - muruisuus - ilmavuus - vesitalous Kemialliset tekijät - happamuus - ravinteet - ravinteiden varastointikyky - suolapitoisuus 69 2011
Maan viljavuus - ydinasioita Fysikaaliset viljavuustekijät vesitalous rakenne Biologiset viljavuustekijät Juuret Pieneliöt Multavuus Kemialliset viljavuustekijät ravinteiden varastointikyky ravinnereservit Viljavuustekijöiden vuorovaikutus! 2011 70
Maan kasvukunnon merkitys Fysikaaliselta ja biologiselta viljavuudeltaan hyvässä maassa: Saadaan runsas sato vähäisellä lannoituksella Alhaisemmat vaihtuvien ravinteiden pitoisuudet riittävät hyvään satoon Kannattavan viljelyn edellytys Ympäristön kannalta etu Vähentää ravinteiden hävikkejä ja eroosiota Kestävän maatalouden perusta 71 2011
Hyvä kasvukunto hyvä sato Kuva: Jukka Rajala Kuva: Jukka Rajala 72 2011
Hyvä kasvukunto hyvä sato Kuva: Jukka Rajala 73 2011
Kiitos! Jukka Rajala Helsingin yliopisto, Ruralia-instituutti, Mikkeli p. 044 303 2210 jukka.rajala@helsinki.fi www.helsinki.fi/ruralia www.luomu.fi/tietoverkko Kuva: Jukka Rajala 74 2011
Lisätietoja LuomuTIETOverkko-hanke www.luomu.fi/tietoverkko > Materiaalit 75 2011