Maan fysikaalisen viljavuuden hoito vesitalous hallintaan ja tiivistymien välttäminen

Maan fysikaalisen viljavuuden hoito vesitalous hallintaan ja tiivistymien välttäminen Tuomas Mattila Yliopistotutkija, Helsingin yliopisto, Ruralia Instituutti Maanviljelijä, Kilpiän tila 2 1

Kasvukunnon osa alueet viljelijän näkökulmasta Hyvä lohko Kuivuu tasaisesti ja nopeasti kylvökuntoon Muokkautuu helposti On muheva, tuoksuva ja matoisa Tuottaa runsaan ja tasaisen sadon 3 Kasvukunnon osa alueet viljelijän näkökulmasta Hyvä lohko Vesitalous Kuivuu tasaisesti ja nopeasti kylvökuntoon Muokkautuu helposti Rakenne On muheva, tuoksuva ja matoisa Elävyys Tuottaa runsaan ja tasaisen sadon Kasvu 4 2

Viljavuusluokat Sinkin (Zn) satovaste viljavuusanalyysin tulkinnan mukaan Satopotentiaali (% maksimista) 100% 95% 50% Täydennys Ylläpito Vähennys 1 mg/l 2 mg/l 6 mg/l 5 Paljonko tiivistyminen rajoittaa satoa? Satotasoerot hyvän ja huonon lohkon osan välillä noin 30% keskimäärin laskettuna eri lohkoilla Keller et al. 2012. Soil & Tillage Research 124, 68 77. 6 3

Paljonko huono kasvukunto maksaa? 100 ha tila, hyvä sato 8 t/ha Heikon kasvukunnon sadonmenetys 30% * 8 t/ha = 2,4 t/ha Viljan hinta 150 /t * 2,4 t/ha = 360 /ha Pinta ala 100 ha * 360 /ha = 36 000 Karkea investointikerroin 20 * 36 000 = 720 000 7 Paljonko huono kasvukunto maksaa? 100 ha tila, hyvä porkkanasato 60 000 kg /ha Heikon kasvukunnon sadonmenetys 30% * 60 000 kg/ha = 18 000 kg/ha Porkkanan hinta 0,15 /kg * 18 000 kg/ha = 2700 /ha Pinta ala 100 ha * 2700 /ha = 270 000 Karkea investointikerroin 20 * 270 000 = 5 400 000 (54 000 /ha) 8 4

kfs (mm h -1 ) 1200 1000 800 600 400 200 0 Mistä satoerot johtuivat? Vedenläpäisykyky H Pelto 1 Pelto 2 Pelto 3 M L H M L Ruokamulta Topsoil H M L H Pelto 1 Pelto 2 Pelto 3 M L H M L Pohjamaa Subsoil Korkea sato Keskisato Alhainen sato H: high-yielding zone M: medium-yielding zone L: low-yielding zone Keller et al. 2012. Soil & Tillage Research 124, 68 77. 9 H M L Veden imeytyminen 24 OSMOtutkimuslohkolla 25 Veden imeytymissyvyys (cm) 20 15 10 5 0 0 100 200 300 400 Veden imeytymisnopeus (mm/h) 10 5

Nopea imeytyminen heikko hyötysyhde 11 Hidas imeytyminen paljon valuntaa 12 6

13 Hyvä imeytyminen hyvä varasto ei valuntaa 14 7

Vesitalouden tasot Vettä pinnalla rankan sateen jälkeen Veden pidättyminen Reunaojat ja niskaoja Huono Tyydyttävä Hyvä Päiviä Puoli päivää Ei juurikaan Ei pidäty, tai jää seisomaan kerroksiin Tukossa tai liian matalat Pidättyy ruokamultakerrokseen, ylimäärä valuu pois Vettä näkyy hetkellisesti rankkojen sateiden yhteydessä Laskuaukot Hukassa tai tukossa Näkyvissä, tarkastetaan säännöllisesti, riittävä kuivavara (< 80 cm) Laskuoja Tukossa, liian matala Perattu oikeaan syvyyteen 15 Vesi pidättyy kasveille käyttökelpoiseen muotoon ruokamultakerrokseen ja pohjamaahan Estävät ylimääräisten vesien pääsyn pellolle Tarkastetaan ja säädetään tarpeen mukaan Perataan suunnitelmallisesti Pohdintatehtäviä Missä kunnossa peltojesi vesitalous on? Mikä on tilasi maankunnostusbudjetti? Mikä on ollut hyvä investointi? 16 8

Korjaavat toimenpiteet järjestyksessä Vesi ja happitalous Vesi ei pääse pois pellolta Vedenläpäisykyky on huono Kasvu on heikkoa, vesi loppuu kesken Salaojituksen toimivuus Tiivistymisen ehkäisy ja korjaus Multavuuden nosto, muokkauksen kevennys 17 9.2.2017 Mattila: Fysikaalinen viljavuus Tiivistymisen haitat: vedenläpäisykyky Vedenläpäisykyky cm/h Syvyys cm Arvidsson ym. 2014. 10 koelohkoa Skånessa ja Upplandissa 18 9.2.2017 Mattila: Fysikaalinen viljavuus 9

Maan vedenläpäisykyky ja oikea ojaväli (Visual drainage assessment, Tuohy, 2016) 19 9.2.2017 Mattila: Fysikaalinen viljavuus Kaksi kustannustehokasta vaihtoehtoa: syvä putkitus tai myyräojitus 20 9.2.2017 Mattila: Fysikaalinen viljavuus 10

Tarvittavat ojavälit Läpäisevä pelto Läpäisemätön pelto 21 9.2.2017 Mattila: Fysikaalinen viljavuus Myyräojitus yhdessä salaojituksen kanssa 22 9.2.2017 Mattila: Fysikaalinen viljavuus 11

Salaojasuunnitelmasta vuodelta 1967 Salaojien kunnossapysymisen vuoksi on tärkeätä että: Valtaojat jatkuvasti pidetään sellaisessa kunnossa, että niiden pohja tai tavallisen kesäveden pinta on 15 30 sm laskuaukon alareunan alapuolella; Niskaojat kaivetaan ja pidetään sellaisessa kunnossa, että sivupintavesien valuminen salaojitetulle alueelle ehdottomasti estyy; Kyntö suoritetaan, mikäli mahdollista, poikittain salaojain suuntaan nähden ja käytetään syvämuokkausta Vesivakoja ajetaan kaikkiin tarpeellisiin paikkoihin, niin ettei pintavesien seisonta ole missään kohdassa mahdollista ja tarpeen mukaan lisätään sorasilmäkkeitä Aitosavi ja tiiviitä hieta ja hiesusavimaita ei muokata märkänä ja jos kuitenkin muokataan on myös samalla ajettava tarpeelliset vesivaot Laskuaukot ja lietekaivot tarkistetaan ja puhdistetaan kylliksi usein ja tarpeelliset korjaukset suoritetaan viipymättä Helsingissä 1967, Salaojitusyhdistys Ry 23 9.2.2017 Mattila: Fysikaalinen viljavuus Isäntälinjan huuhtelulaite 24 9.2.2017 Mattila: Fysikaalinen viljavuus 12

Peruskuivatus Riittävä kuivavara laskuaukolla (> 90 cm) Laskuoja perataan säännöllisesti Niskaoja riittävä Laskuaukkojen päät esillä ja ainakin 6 m tarkistetaan säännöllisesti, mieluiten huuhdellaan Ojaväli suhteessa maan vedenläpäisykykyyn 25 Korjaavat toimenpiteet järjestyksessä Vesi ja happitalous Vesi ei pääse pois pellolta Vedenläpäisykyky on huono Mururakenne on huono Salaojituksen toimivuus Tiivistymisen ehkäisy ja korjaus Minimimuokkaus ja multavuus 26 13

Kuinka voidaan vähentää maan tiivistymistä? Dos. Thomas Keller Maan kuormitus Maan lujuus Pidä huolta, että maan kuormitus maan lujuus Lujuus <> Kuormitus Kuorma > lujuus Pysyvä muodonmuutos, irtotiheyden kasvu = vähemmän huokosia = Tiivistyminen Kuorma lujuus Elastinen (palautuva) muodonmuutos 27 Maan kyky vastustaa tiiviistymistä (kpa) 35 cm syvyys Karkeat maalajit HtS, HeS, HsS Rutikuiva Vesipotentiaali (cbar) Kostea Märkä 28 Savipitoisuus (%) 14

29 9.2.2017 Mattila: Fysikaalinen viljavuus Tiivistymisen ehkäiseminen Paine (kpa) 0 100 200 10 6 t http://www.konedata.net 15 20 6 t 9t 9t 25 15 t Syvyys (cm) 30 35 23 t 23 t 40 45 30 50 9.2.2017 Mattila: Fysikaalinen viljavuus 15

Rengaskuorma (Mg) Rengastilavuus(m 3 ) Kosketuspinta(m 2 ) Tiivistelmä: Keskim. Paine maahan (kpa) Puimureilla paino per rengas on kasvanut 4 kertaiseksi vuodesta 1950 Renkaat ovat kehittyneet ja kasvaneet > maan ja renkaan välinen kuormitus ei ole kasvanut paljoa (jopa vähentynyt) 31 Maan kuormitus (kpa) 1950 2010 Year Maan kuormitus etenkin pohjamaassa on kaksinkertaistunut Schjønning et al. (2015) Advances in Agronomy, 133, 183 237 Paripyörät ehkäisevät tiivistymistä tehokkaasti Laskettu SLU: tryck under hjul ock band.xls 32 16

Pyörä kyntövaossa vs. pinnalla 1,3 bar 0,5 bar 20 cm 33 9.2.2017 Mattila: Fysikaalinen viljavuus Koko tilan rengastus 34 17

Kevät ja syyskoneet Kevät Syys? 35 Paluuauran ongelmat Traktori 8 tn Kääntöaura 1,6 tn nostolaitteissa Sarka aura 700 kg nostolaitteissa Paripyörät 36 18

Riittävä ojaväli? Jankkuroinnin hyöty? Traktori 8 tn Kääntöaura 1,6 tn nostolaitteissa Sarka aura 700 kg nostolaitteissa Paripyörät 37 Missä omat koneesi ovat? 38 19

Ratkaisu? 6 rivinen karhotin? 39 Ratkaisuja Pyörä pois jankosta! Telit Paripyörät Oikeat rengaspaineet (tirepressurecalculator.com) Syväkuohkeutus Sopivan kuivat olot Pelto pääsee sen jälkeen kuivumaan Uutta tiivistymistä ei tehdä (kuivatus, rengastus) 40 20

Milloin syväkuohkeutus? Vähintään 4 viikkoa kasvua, jotta juuret sitovat kuohkeutetun maan Optimi = Pinta murustuva, muokkauskerros kuiva Juuret tekevät työn Lisää työsyvyyttä vähitellen (tai vähennä piikkien määrää) Apila Ruis Kaura Apila 41 18 cm 25 cm 35 cm 50 cm Kolme syväkuohkeutinta Viiltoaura: 600 Unia: 6000 Agrisem: 20000 42 21

Multavuus ja vesivaraston koko 43 Multavuus on ravinnevarasto Huom! Luvut keskimääräisille saville. 44 22

45 Multavuus huvennut 46 23

Vesivarasto ja satotaso: 0 t, 4 t, 8 t 47 Perunan viljely 36 mm ja 252 mm vesivaraston pellossa 120 % Kastelu 3 4 päivän välein Kastelun hyötysuhde alhainen Maan kosteus % hyötyvedestä 100 % 80 % 60 % 40 % 20 % 0 % Kastelu, jos ei sadetta 20 päivään. Hyötysuhde hyvä. 0 10 20 30 Päivät 48 24

Millä korjaamaan hietapeltoa? Huom! Luvut keskimääräisille saville. 49 Keinot multavuuden nostoon? 60 tonnia orgaanista ainetta hehtaarille Puukuidut käytännössä toteutettavin, lisäysmäärä kaksinkertainen kuiva aineena Typen immobilisointi haasteena Biohiili: 9 30 tonnia hehtaarille Biohiilen laadut, kaupallinen hyvä hiili on kallista Savimineraalit: 20 t/ha (zeoliitti, bentoniitti) Suojaa orgaanista ainesta hajotukselta Parantaa mururakennetta 50 25

Pohdintatehtäviä Missä kunnossa peltojesi vesitalous on? Mikä on tilasi maankunnostusbudjetti? Mitä opit? Mitä aiot soveltaa? Mistä haluat lisää tietoa? 51 26