Suometsien ravinnetalous, ravinnehäiriöiden tunnistaminen ja hoito Tutkimustietoa ja käytännön kokemuksia suometsien ravinnevaroista ja tuhkalannoituksesta 16.10.2013, Soini Dos. Jyrki Hytönen, Metla Kannus Kuva: Esa Heino
Sisältö Suot ja EP Ravinteet Arviointi Ravinnevarat Turpeen laatu (maatuneisuus, turvelaji, turvekerroksen paksuus/ pohjamaan laatu) Suotyyppi, kasvillisuus Neulasanalyysi Puutossymptomit - silmänvarainen arviointi Ravinnetalouden hoito
Suomen suot ja ojitettu suoala
Suot Etelä-Pohjanmaalla Noin kolmannes Etelä-Pohjanmaan pinta-alasta. Yhteensä 440 950 ha Ojittamattomia soita noin 8 % Soini: 21 430 ha soita, ojittamattomia 1 935 ha, joista1 069 ha suojeltu EP suot: punainen: Ojitettu, vihreä: Ojittamaton, viletti: tuvetuotanto
% 100 80 60 Maan tilavuussuhteet kivennäismaalla ja turvemaalla Tiheys 1,3-1,7 kg/l Tiheys 0,04-0,20 kg/l Ilma Vesi org. aine Kiv. aines 40 20 0 Kivennäismaa Turvemaa
Puiden juurten syvyys suolla Männyn juurten pituus eri turvekerroksissa PKlannoitetuilla koealoilla (Finér 1991) Männyn juurten syvyysjakauma ojitetulla suolla (Ruseckas 2000) Syvyys, cm % juurten massasta
2000 2000 Turpeen pintakerroksen (0-20 cm) ja puuston sisältämät ravinnemäärät (sisältää hakkuupoistuman) ((Moilanen, Piiroinen & Karjalainen 1996) Typpi 100 100 Fosfori 100 100 Kalium kg kg ha ha -1-1 0-2000 -2000-4000 -4000-6000 -6000 Ruoho Piensara Ruoho Suursara Piensara Suursara Turve Turve Puut Puut kg kg ha ha -1-1 0-100 -100-200 -200-300 -300 Ruoho Ruoho Piensara Suursara Piensara Suursara kg kg ha ha -1-1 50 50 0-50 -50 Ruoho Ruoho Piensara Suursara Piensara Suursara -8000-8000 -400-400 -100-100 Käyttökelpoista Kalsium typpeä ja fosforia sitä runsaammin mitä: 200 50 Magnesium 200 50 tehokkaampi kuivatus kg kg ha ha -1-1 0 Ruoho Piensara -200 Ruoho Suursara Piensara 0-200 korkeammat Suursara turpeen N- ja P-kokonaispitoisuudet Ruoho Piensara Ruoho Piensara -400-50 Suursara -400-50 Suursara -600-600 -800-800 -1000-1000 -1200 1200 korkeampi lämpösumma kg kg ha ha -1-1 -100-100 -150-150 -200 200 kg kg ha ha -1-1 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 0,0-0,1-0,1-0,2-0,2-0,3-0,3-0,4 04 Boori Ruoho Piensara Ruoho Suursara Piensara Suursara
Turpeen maatuneisuus- von Post, H1 H10 Turpeen maatuneisuus kertoo sen typpipitoisuudesta Hyvä typpipitoisuus > 1,8-2 % (>H4) von Postin asteikko (1-10) nesteen väri ja sameus, sormien lomitse puristuvan massan määrä, puristejäännöksen kimmoisuus ja kasvinjäännösten tunnistettavuus Esim: H1 Täysin maatumaton. Sormien välistä väritöntä, kirkasta vettä. Kasvinosat täysin tunnettavissa, sitkeitä ja kimmoisia. H5 Jonkin verran maatunut. Kasvirakenne on pääosiltaan tunnettavissa. Puristettaessa turve hajoaa osittain puuromaiseksi massaksi. Puristeneste on hyvin sameata, siinä on selvästi havaittavissa amorfista massaa. Puristejäte jää sormien avaamisen jälkeen entiselleen, ei kimmoa takaisin. H9 Melkein maatunut. Tuskin mitään kasvirakennetta voi erottaa. Puristettaessa melkein koko turvemäärä menee puurona sormien välistä.
von Post Rahkaturpeita, H2-H3 Raakahumus H4, N % usein 2 % H7-8, rahkasaraturve H2 Kuvat Jorma Issakainen
Siniheinäisyys: Jos paljon siniheinää > mahdollisesti ravinne-epätasapainoa tai puutoksia (P-puutos) Siniheinäisyys
Kaliuminpuutoksen riskialueet Paksuturpeiset avosuolähtöiset suometsät Alunperin märistä saraisista ja ruohoisista sekatyypin soista syntyneet suometsät Ohutturpeisuus, nevaisuus, siniheinäisyys Tällaisia soita on noin 500 000 ha (Hökkä ym. 2002) Etelä- ja Keski- Pohjanmaalla yleistä suometsissä (usein samalla fosforin puutos)
Neulasanalyysi: näytteenotto Ohjeet Ajankohta Havupuut: loka-marraskuu maaliskuu Koivu elokuun alkupuoliskolla Otetaan 5-10 puusta, vallitsevasta latvuskerroksesta Latvuksen eteläpuolelta Ylimmästä oksakiehkurasta 1-2 oksaa Viimeinen vuosikasvu Vältetään ojanvarsipuita Näyte pussiin (paperipussi), Täytetään taustatietolomake
Neulasanalyysin tulkintaohjeita: suomännyt Neulasten optimiravinnesuhteita: N/K 3,5 ja N/P 10-11. Muut ravinteet matala taso: Mg < 1,0 g/kg, Cu < 2,5 mg/kg ja Zn < 40 mg/kg. Neulasten Mn korkea, jos > 600 mg/kg. Lähde: Reinikainen, Veijalainen & Nousiainen 1998. Puiden ravinnepuutokset metsänkasvattajan ravinneopas. MT688
Ravinteiden silmänvaraiset puutossymptomit Etuja: Nopea ja halpa menetelmä VÄRI tai muut oireet Sopii laajojen alueiden tarkastukseen. Hyvä opaskirja (Reinikainen ym. Puiden ravinnepuutokset metsänkasvattajan opas) Puutteita: Väri kuvastaa vain muutamien ravinteiden puutetta Erotettava muiden kuin ravinteiden aiheuttamat värimuutokset Ei sovellu ennakointiin kasvu jo vähentynyt tai kasvuhäiriöitä tullut
Typen puutos kasvisolukoiden rakentamisessa tarvittavia perusaineosia syntyy vähän > kasvu hidastuu neulaset kellertävän vihreitä keltaisia koko latvuksen alueella ja tasaisesti neulasen kaikissa osissa Neulaset hentoja ja lyhyitä Tavataan karukkokankailla (ClT), ja karuilla rämeillä (RaR)
Fosforin puutos Värioireet harvinaisia ja vaikeita tulkita. Pituuskasvu vähäistä, kasvaimet ohuita ja heikon puutumisen vuoksi mutkaisia Neulaset lyhyitä. neulasvuosikertojen määrä vähentynyt Ääritapauksissa kärkisilmujen kuolemista ja latvakatoa.
Kaliumin puutos Vain turvemailla Helposti tunnistettava värin perusteella Edellisen vuoden neulaset kellertäviä Selvimmin nähtävissä elosyyskuussa, jolloin vuoden vanhat neulaset ovat kauttaaltaan puhtaan keltaisia. Syys-lokakuussa myös uusiin neulasiin ja värierot tasaantuvat Puun talvehtiessa neulaset kokonaan lievästi kellastuneena (muistuttaa typen puutosoiretta)
Kaliumin puutos kasvupisteiden tuhoutumista ja päärangan vaihdoksia verrattain äkillisiä puukuolemia helposti tunnistettava viherkato (kloroosi), tulee kesällä näkyviin vuoden ikäisten neulasten kärkiosissa. Syksyllä kärjet ruskettuvat mutta keltaisuus jää ruskean ja vihreän osan väliin
Kaliumin puutos kuusella edellisen vuoden neulaset kellertäviä Kuva: Jyrki Hytönen Kaliumin puutos männyllä neulasten kärjet kellertäviä Kuva: Esa Heino
Hivenpuutos Normaali -PK -K --K Reinikainen ym. 1998 Puiden ravinnepuutokset - metsänkasvattajan ravinneopas
Kuva: Jorma Issakainen
Boorin puutos kasvien kylmänkestävyys heikkenee kärkikasvupisteitä kuolee puut pensastuvat Kalkitus lisää riskiä > pellonmetsitys
Boorin puutos Kasvuhäiriötä koivulla, kuusella ja männyllä Kuva: Jyrki Hytönen Kuva: Antti Wall Kuva: Jyrki Hytönen
Ravinnepuutokset suometsissä 971 neulasnäytettä koko Suomi Moilanen ym. 2010 1300 neulasnäytettä Kala- ja Pyhäjokilaakso Hytönen & Kokko 2006
Ravinnetalouden hoito: tuhka, kauppalannoitteet v. 2000 21 000 ha, 2005 19 000 ha, 2010 45 000 ha, 2012 32 000 ha
Ravinnetalouden hoito
Tuhkan metsävaikutuksia tutkittu 100 vuotta Tuhkakokeiden varhaisia klassikoita Ruotsi Västerbotten, Hällmyrarna 1910, 1918 Vilppula Jaakkoinsuo 1937 Muhos Itkusuo ja Leppiniemi 1946-1947 Kalkitusvaikutus, avosuon metsittymisen turvaaminen 1937 1959 perustettiin 30 koetta ojitusaluemetsiin Massiivinen koetoiminta Metlassa 1970-luvulla Erilaiset tuhkalaadut, annostusvaihtoehdot, vertailu kauppalannoitteisiin: puustoreaktiot, kasvunlisäys Lähes 200 koemetsikköä etupäässä turvemaille Ympäristövaikutukset puntarissa 1990-2000-luvulla Tuhkan raskasmetallit (marjat, sienet ym.), ravinnehuuhtoumat 7 laajaa intensiivikoetta 1997-1998 KHK-vaikutukset 2010-luku
Tuhka maaperässä Happamuus vähenee 1 3 ph-yksikköä Alkuainemäärät kasvavat Mikrobiaktiivisuus kasvaa, hajotustoiminta vilkastuu Vaikutus sekä kankailla että soilla Muutoksia pintakasvillisuudessa Välitön vaikutus (1 3 v) ph- ja suolashokki: sammalet ja jäkälät kärsivät Raetuhkan vaikutus?? Pitkä aikaväli (5 vuotta ) Kasvilajisto muuttuu etenkin runsastyppisillä soilla; ruoho- ja heinälajisto monipuolistuu Muutokset pitkäaikaisia
Puuston ravinnetilan muutokset Ilmenevät jo ensimmäisen kesäkauden aikana levityksen jälkeen Ravinnepuutokset häviävät, neulasten P-, K- ja B-arvot nousevat etenkin turvemailla Kangasmaiden B-puutosalueilla tuhka korjaa puiden kasvuhäiriöt Muutokset näkyvät kymmeniä vuosia
Puuston kasvumuutokset PUUTUHKA Kangasmaat: ei puustoreaktiota tai reaktio vähäinen (kun typpi minimitekijä) Niukkatyppiset turvemaat: vaikutus alkuvuosina hidas, myöhemmin (5 10 v) voimistuu * Runsastyppiset suot: vaikutus nopea ja voimakas (kasvu lisääntyy jo toisena vuonna). Kasvunlisäys huomattavan suuri. Lannoittamaton Puutuhka 16 t/ha TURVETUHKA * Sopii P-puutosalueille, mutta vaikutusta heikentää kaliumin vähäisyys (toinen puusukupolvi)
Muhos, Leppiniemi Suomen tunnetuin puutuhkakoe Lannoitus koivupuun tuhkalla vuonna 1947 Puuston kokonaistuotos (m3/ha) vuonna 2007 eli 60 vuoden jälkeen Vertailu (0) 50 Tuhkaa 8 t/ha 450 eli 9-kertainen Vertailu Tuhkaa 16 t/ha Tuhkaa Investoinnin 16 t/ha 600 sisäinen eli korko: 20 vuodessa 12-kertainen yli 10% 40 60 vuodessa 6 9 %
Puuston kasvumuutokset - Pelsonsuo 14 12 10 m 3 /ha/v Pelso 2/1997, tuhkalevitys alkukesä 1997 Puutuhka 5 t/ha Puutuhka 15 t/ha Kontrolli 8 6 4 2 0
Tuhkalannoituskoe Kannus, Jouhteneenjärvi Käsittelyt 1. Ei lannoitusta 2. Irtotuhka 5 t/ha 3. Raetuhka 5 t/ha 4 Metsän PK 500 kg/ha Irtotuhka Tuhkan levitys talvi 2003, PK-lannoitus kevät 2003 Raetuhka
Tuhkalannoituskoe Kannus, Jouhteneenjärvi 7 6 5 Kasvu 0-5 ja 5-10 v lannoituksesta m 3 /ha/v Kasvu 0-5 v Kasvu 5-10 v Kasvunlisäys, m 3 /ha 10 vuodessa Irtotuhka 24,8 Raetuhka 15,1 PK-lannos 19,4 m 3 /ha/v 4 3 2 1 0 O Irtotuhka Raetuhka PK Lannoitus
Tuhka ja metsämarjat Ravinnepitoisuudet (P, K, Ca, B) kohoavat useiden vuosien ajaksi Cr-, Ti-, As-pitoisuudet nousevat lyhyeksi aikaa (kosketusvaikutus) Cd-pitoisuus pysyy ennallaan tai alenee. Syy: tuhkan kalkitusvaikutus hidastaa metallien liukoisuutta Tuhkalannoituksen vaikutus hillan Cd pitoisuuksiin mg/kg
Irtotuhka pölyää! Tuhkan levitystä Kyyjärvellä kokeelle
Lannoituksen vaikutus männyn tilavuuskasvuun Lannoittamattomassa puustossa fosforin ja kaliumin puutos (neulasanalyysi). Lannoitus: Suometsien PKlannosta ja puutuhkaa; fosforin annostus sama molemmissa vaihtoehdoissa. m 3 ha -1 v -1 4 3 2 1 Vertailu PK Tuhka Mikko Moilanen 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819 Vuotta lannoituksesta
Lannoituksen vaikutus männyn tilavuuskasvuun Runsastyppisiä (turpeen N-pitoisuus 1,9 2,6 %), paksuturpeisia nevarämeitä (4 kpl). Lannoittamaton puusto kärsii fosforin ja kaliumin puutoksesta. m 3 /h a /v 5 4 3 2 1 0 PK (Raakafosfaatti +kalisuola) Ei lannoitusta PK (Apatiitti + biotiitti) Nolla RfKs ApaBio v1 v3 v5 v7 v9 v11 v13 v15 v17 v19 Mikko Moilanen Vuosia lannoituksesta
Jatkolannoituksen vaikutus männyn tilavuuskasvuun Niukkatyppinen ohutturpeinen räme. Lannoitus heinäkuussa 1977. Pintaturpeen N- pitoisuus 1,5 %. m3/ha 4 3,5 3 2,5 2 1,5 Nolla PK400 PK400U200 1 0,5 0 1975 1978 1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 Mikko Moilanen
Ennen - jälkeen
Kiitos