Hyönteispölytyksen tila Suomessa ja merkitys ruuan tuotannolle Heikki Hokkanen Ingeborg Menzler-Hokkanen Maaria Keva Helsingin yliopisto, Maataloustieteiden laitos
Esityksen keskeisin sisältö Suomessa hyönteispölytteisillä viljelykasveilla on selkeä pölytysvaje, ja se on ilmeisesti kasvamassa Tarhattujen pölyttäjien osuus hyönteispölytyksen kokonaisuudesta ei teoriassakaan voi olla kuin muutama prosentti (esim. Varsinais-Suomessa) tai korkeimmillaan ehkä 5% (Keski- ja Itä-Suomi) käytännössä hyönteispölytteisten viljelykasvien pölytyksen onnistuminen on lähes yksinomaan luonnonpölyttäjien varassa Viljelijöiden sadonmenetykset puutteellisen pölytyksen johdosta rypsillä ovat nykyisin pääviljelyalueilla suuremmat kuin sadonmenetykset tuholaisten ja kasvitautien johdosta yhteensä Hyönteispölytyksestä hyötyvien viljelykasvien satotasot ovat osassa maata jatkuvasti heikentyneet viimeisten 1-2 vuoden aikana, kun taas osassa maata ne ovat joko pysyneet ennallaan tai kasvaneet Pölyttäjäkadon tärkein yksittäinen selittäjä näyttäisi olevan neonokotinoidi-insektisidien laajamittainen käyttö siementen peittauksessa
Mehiläisyhdyskuntien määrä suhteessa viljelykasvien pölytystarpeeseen Euroopan eri maissa 25 21 25 21 Breeze et al. (214) Agricultural Policies Exacerbate Honeybee Pollination Service Supply-Demand Mismatches Across Europe. PLoS ONE 9(1): e82996.
Mehiläispesien riittävyys maakunnittain suhteessa rypsin/rapsin pölytystarpeeseen Maakunta Pesiä % tarpeesta Etelä-Pohjanmaa 3 Varsinais-Suomi 4 Pohjois-Pohjanmaa 5 Häme 5 Kaakkois-Suomi 5 Pohjanmaa 6 Uusimaa 8 Satakunta 1 Pirkanmaa 11 Ahvenanmaa 25 Kainuu 25 Keski-Suomi 41 Pohjois-Savo 41 Etelä-Savo 44 Pohjois-Karjala 55
Myös luonnonpölyttäjien tilanne on huonontunut Lajisto kapenee Lajisto uhanalaistuu: kolmasosa mesipistiäislajeista Talvien lämpeneminen Pesäpaikkojen ja ravintokasvien väheneminen Torjunta-aineiden rooli? Vaikutus hyönteispölytyksestä hyötyvien viljelykasvien satoihin onko pölytysvajetta?
Tuulipölytteisten viljelykasvien satotasot ovat pääsääntöisesti vakaasti nousseet vuosikymmenten kuluessa Rehuohran sato kg/ha koko maassa Kevätvehnän sato kg/ha koko maassa 39 42 37 4 35 38 33 31 29 27 y= 23.92x + 336.44 R 2 =.57 p<.5 36 34 32 y= 27.14x + 3676.67 R 2 =.75 p<.5 25 22 24 26 28 21 212 214 216 3 22 24 26 28 21 212 214
Rypsisato Suomessa kg/ha 198-1993 Rypsisato Suomessa kg/ha 1993-215 2 2 18 18 16 16 14 14 12 12 1 1 8 6 4 y= 25.44x + 1346.1 R 2 =.64 p<.5 8 6 4 y= -15.65x + 1545.56 R 2 =.62 p<.5 2 2 1978 198 1982 1984 1986 1988 199 1992 1994 199 1995 2 25 21 215 22
2 Rypsisato Suomessa kg/ha 198-1993 2 Rypsisato Suomessa kg/ha 1993-215 18 16 14 18 16 14-25% 12 12 1 1 8 8 6 6 4 4 2 2 1978 198 1982 1984 1986 1988 199 1992 1994 199 1995 2 25 21 215 22
Valtakunnallisesti, rypsin satotaso on tippunut viimeisten 2 vuoden aikana juuri sen verran, kuin mikä on hyönteispölytyksen osuus sadonmuodostuksesta (noin 25 %)
Turnip rapeseed yield (kg/ha) Valtakunnallisesti, rypsin satotaso on tippunut viimeisten 2 vuoden aikana juuri sen verran, kuin mikä on hyönteispölytyksen osuus sadonmuodostuksesta (noin 25 %) Varsinais-Suomi 18 Average yield Centered moving average 16 14 12 Rypsin satotaso alentunut 33 % viimeisten 2 vuoden aikana Varsinais-Suomi tuottaa 25% maan rypsisadosta 1 y= -24.5x + 1367.42 R 2 =.74 p<.5 8 21 23 25 27 29 211 213 215
Varsinais-Suomessa myös rapsin satotaso on laskenut merkitsevästi 1999-214 koko maan rapsisadon trendi ei ole merkitsevästi muuttunut tuona aikana Rapsin keskisato Varsinais- Suomessa on laskenut noin 13% tämän 15- vuoden jakson aikana Rapsin keskisadon kehitys Varsinais-Suomen ELY-keskuksen alueella 1999-214. Neljän vuoden liukuva keskiarvo. Trendi: y=-23,5x + 1915,37 ; p=,1, R2=,7
Sato kg/ha Sato kg/ha Rypsin satotaso on muuttunut eri tavoin eri maakunnissa noin puolessa maakunnista rypsin satotaso ei ole alentunut, vaan se on noussut tai pysynyt ennallaan 18 Pohjanmaa 18 Pirkanmaa 16 16 14 14 12 y = 9,769x - 16845 R² =,282 12 1 8 1 8 y = 8,5934x - 1623 R² =,362 6 2 22 24 26 28 21 212 214 216 6 2 22 24 26 28 21 212 214 216
Mustaherukan satotrendejä maakunnittain 23-214 16 14 12 1 8 6 4 2 Uusimaa 23-214 y = -47,3x + 926,27 R² =,1895 6 5 4 3 2 1 P-Pohjanmaa 23-214 y = -21,441x + 44,2 R² =,3534 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Pirkanmaa 23-214 y = -37,332x + 1281,1 R² =,2627 25 2 15 1 5 Kainuu 23-214 y = 77,741x + 79,2 R² =,2292 2 15 1 5 Keski-Suomi 23-214 y = 38,839x + 198,5 R² =,1745 16 14 12 1 8 6 4 2 Pohjois-Karjala 24-214 y = 14,612x + 87,61 R² =,527
Kuminan satotrendejä maakunnittain 23-214 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Varsinais-Suomi, kuminan sato kg/ha y = -34x + 754 R² =,2758 21 211 212 213 214 215 12 1 8 6 4 2 Satakunta, kuminan sato kg/ha y = -182x + 1238 R² =,8936 21 211 212 213 214 215 1 8 6 4 2 Pohjois-Pohjanmaa, kuminan sato kg/ha y = -15x + 1 R² =,744 21 211 212 213 214 215 12 1 8 6 4 2 Häme y = 6,286x + 54 R² =,292 21 211 212 213 214 215 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Pirkanmaa, kuminan sato kg/ha y = 57,714x + 48 R² =,2233 21 211 212 213 214 215 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 Keski-Suomi, kuminan sato kg/ha y = 1,7143x + 36,67 R² =,22 21 211 212 213 214 215
Turnip rape yield trend (slope) Satotrendin suuruudella ja suunnalla näyttäisi olevan yhteys siihen, miten suuri osuus maa-alasta on peltomaana: rypsi 6 4 2 y= -3.18x + 31.39 R 2 =.51 p<.5 Pinta-alasta peltoa % Varsinais-Suomi 27,65 Uusimaa 2,35 Etelä-Pohjanmaa 18,39 Häme 18,37 Satakunta 18,27 Pohjanmaa 15,29 Pirkanmaa 13,8 Kaakkois-Suomi 13,6 Pohjois-Savo 8,88 Pohjois-Pohjanmaa 6,34 Keski-Suomi 6,14 Etelä-Savo 5,25 Pohjois-Karjala 4,8 Kainuu 1,49-2 -4-6 5 1 15 2 25 3 Arable land of total land area (%)
Satotason kehityksen kulmakerroin Mustaherukan satotrendi vs. pellon osuus maa-alasta maakunnittain 1 8 6 4 y = -1,8982x + 27,329 R² =,1843 Pinta-alasta peltoa % Varsinais-Suomi 27,65 Uusimaa 2,35 Etelä-Pohjanmaa 18,39 Häme 18,37 Satakunta 18,27 Pohjanmaa 15,29 Pirkanmaa 13,8 Kaakkois-Suomi 13,6 Pohjois-Savo 8,88 Pohjois-Pohjanmaa 6,34 Keski-Suomi 6,14 Etelä-Savo 5,25 Pohjois-Karjala 4,8 Kainuu 1,49 2-2 -4-6 5 1 15 2 25 3 Peltomaan osuus % maa-alasta Kuva: http://cabinetofcuriosities-greenfingers.blogspot.de/212_4_1_archive.html
Turnip rape yield trend (slope) Satotrendin suuruudella ja suunnalla näyttäisi olevan yhteys myös siihen, miten paljon alueella on mehiläispesiä suhteessa tarpeeseen 6 Mehiläispesiä % koko tarpeesta (rypsille) 4 Etelä-Pohjanmaa 2,7 Varsinais-Suomi 3,9 Kaakkois-Suomi 4,6 Häme 4,8 Pohjois- Pohjanmaa 5,1 Pohjanmaa 6,1 Uusimaa 7,7 Satakunta 1,2 Pirkanmaa 1,8 Kainuu 24,5 Keski-Suomi 4,3 Pohjois-Savo 41,3 Etelä-Savo 44,3 Pohjois-Karjala 55 Kuva: Markku Vuorikari, http://www.maaseuduntulevaisuus.fi/ 2-2 -4-6 y= 1.27x - 34.73 R 2 =.61 p<.5 1 2 3 4 5 6 Pollination need supplied by honey bees (%)
Turnip rape yield trend (slope) Rypsin satotrendin suuruudella ja suunnalla on merkitsevä yhteys siihen, miten paljon kullakin alueella käytetään neonikotinoidi-peittausaineita 6 Area of crops using Province neonicotinoid seed dressing (1 ha) 1 23,4 2 44,6 3 14,7 4 29,8 5 13,5 6 12,7 7 1,2 8 2,2 9 2,2 1 2,9 11 18,6 12 12,4 13 3,8 14,1 Kuva: Markku Vuorikari, http://www.maaseuduntulevaisuus.fi/ 4 2-2 -4-6 y= -1.53x + 9.76 R 2 =.34 p<.5 1 2 3 4 5 Area of crops using neonicotinoid seed dressing (1 ha)
Vertailun vuoksi todettakoon, että luomurypsin viljelyssä satotaso tutkimusaikana on koko valtakunnan tasolla kohonnut merkitsevästi. Pölytysvaje ei koskene luomutuotantoympäristöä. 1 Luomurypsin keskisato (kg/ha) 9 8 7 6 y = 31,833x + 648,33 R² =,679 5 4 26 27 28 29 21 211 212 213 214
Kolme satotrendejä selittävää muuttujaa: mikä on muuttunut viimeisten 2 vuoden aikana siten, että muutoksen vaikutus voisi näkyä alueittaisissa satotilastoissa? 1. Pellon osuus maa-alasta? 2. Mehiläisyhdyskuntien määrä? 3. Torjunta-aineiden käyttö? 1. Muutokset pellon osuudessa maa-alasta 199-21: Viljelysmaan peittävyys muuttui eniten Itä-Suomessa -12,4 % (syynä peltojen metsitys). Muualla muutos oli vähäinen: Etelä-Suomi -2,3 %; Lounais-Suomi -3,1 %; Pohjanmaa +1,3 %. Koko maan osalta viljelysmaa väheni -3,3 %. Pientareiden (sis. pientareet ja niihin liittyvät ojat) määrä väheni kaikkialla: Etelä-Suomi -1,7 %; Lounais- Suomi -13,4 %; Pohjanmaa -11,3 %; Itä-Suomi -5,6 %. Koko maassa pientareiden määrän muutos oli -1,9 %. Nämä vähäiset muutokset eivät voi selittää eri suuntaisia trendejä eri maakunnissa. Osuuksien erot voivat selittää lähtötason sadoille (ja luonnonpölyttäjien riittävyydelle), mutta eivät trendejä.
Kolme satotrendejä selittävää muuttujaa: mikä on muuttunut viimeisten 2 vuoden aikana siten, että muutoksen vaikutus voisi näkyä alueittaisissa satotilastoissa? 2. Mehiläispesien määrä? Koko maassa pysynyt varsin vakaana, hieman laskeva trendi Varsinais-Suomi: 27 28 29 21 213 Pesien lukumäärä kpl 4 384 3 686 3 35 3 62 2928 Ryspiä 37 9 ha: 2 pesää/ha => 75 8 pesää kun pesiä on 2982 kpl = 3,7 % tarvittavasta määrästä Kun mehiläisyhdyskuntien määrä on vain muutama prosentti tarvittavasta, ei suurikaan muutos pesien määrässä voi näkyä alueellisissa satotilastoissa.
3. Torjunta-aineiden käytön muutokset Ainoa suuri muutos: neoniko-peittausaineiden käyttöönotto noin 15 v. sitten Imidaklopridi 1998 tiametoksaami 2 Klotianidiini 28 2 Rypsisato Suomessa kg/ha 198-1993 2 Rypsisato Suomessa kg/ha 1993-215 18 16 14 18 16 14-25% 12 12 1 1 8 8 6 6 4 4 2 2 1978 198 1982 1984 1986 1988 199 1992 1994 199 1995 2 25 21 215 22 199-luvun alun tiputuksen voisi selittää uusien -lajikkeiden käyttöönotto, mutta sitä seuraavaa jatkuvaa alenemista se ei voi selittää (eikä sitä, että osassa maata satotasot ovat kasvaneet)
Keskeinen tulos: myös syysrapsi hyötyy hyönteispölytyksestä, mutta: - Hybridilajikkeet eivät hyödy - Hybridien satotaso perinteisiä lajikkeita suurempi normaalioloissa - Perinteiset tuottavat hybridejä suuremman sadon jos niillä on hyvä hyönteispölytys (kokeissa 3 pesää/ha)
Esityksemme pohjautuu tällä viikolla julkaistavaan artikkeliin: Long-term yield trends of insect pollinated crops vary regionally, and are linked to neonicotinoid use, landscape complexity and availability of pollinators Heikki M.T. Hokkanen, Ingeborg Menzler-Hokkanen, Maaria Keva Arthropod-Plant Interactions Vol. 11 issue 3 (June 217). Hyväksytty julkaistavaksi. Artikkelille on luvattu 6 kk Free Trial Acces status, eli sitä voi vapaasti lukea lehden nettisivuilta 6 kk ajan. Myös meillä tarvitaan pikaisesti tutkimusta siitä, mikä on hyönteispölytyksen tila ja luonnonpölyttäjien asema viljely-ympäristössä, ja miten voidaan varmistaa luonnonpölytyksen ekosysteemipalvelu kaikkialla maassa.
Esityksen sanoma, kertaus: Suomessa hyönteispölytteisillä viljelykasveilla on selkeä pölytysvaje, ja se on ilmeisesti kasvamassa Tarhattujen pölyttäjien osuus hyönteispölytyksen kokonaisuudesta ei teoriassakaan voi olla kuin muutama prosentti (esim. Varsinais-Suomessa) tai korkeimmillaan ehkä 5% (Keski- ja Itä-Suomi) käytännössä hyönteispölytteisten viljelykasvien pölytyksen onnistuminen on lähes yksinomaan luonnonpölyttäjien varassa Viljelijöiden sadonmenetykset puutteellisen pölytyksen johdosta rypsillä ovat nykyisin pääviljelyalueilla suuremmat kuin sadonmenetykset tuholaisten ja kasvitautien johdosta yhteensä Hyönteispölytyksestä hyötyvien viljelykasvien satotasot ovat osassa maata jatkuvasti heikentyneet viimeisten 1-2 vuoden aikana, kun taas osassa maata ne ovat joko pysyneet ennallaan tai kasvaneet Pölytysvaje osassa maata johtuu ensisijaisesti luonnonpölyttäjien kadosta, mikä puolestaan vaikuttaa johtuvan neonikotinoidi-insektisidien laajamittaisesta ja jatkuvasta käytöstä
Kiitän mielenkiinnostanne