Ravinnehuuhtoumien muodostuminen peltovaltaiselta ja luonnontilaiselta valumaalueelta - Tuloksia vedenlaadun seurannasta RaHahankkeessa Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry
RaHahankkeen vedenlaadun seuranta RaHa-hankkeen vedenlaatuosiossa seurattiin reaaliaikaisesti kahden maankäytöltään erilaisen uoman vedenlaatua Havainnollistettiin miten esimerkiksi säässä tapahtuvat muutokset heijastuvat vedenlaatuun Viljelijöillä ja kaikilla asiasta kiinnostuneilla oli mahdollisuus tehdä havaintoja ja miettiä vedenlaatuun vaikuttavia syitä Myös pellonpiennartilaisuuksissa lisättiin tietoutta ja ymmärrystä siitä mitkä tekijät ja toiminnat vaikuttavat ravinnehuuhtoumiin Ymmärrys antaa mahdollisuuden toimia huuhtoumia vähentävästi Ravinteiden huuhtoumien vähentämisestä hyötyvät niin viljelijät kuin vesistötkin
Aineistosta ja menetelmistä Molemmilla seuranta-alueilla mitattiin veden virtaamaa, sameutta, nitraattitypen pitoisuutta ja lämpötilaa tunnin välein SCANin sensorit mittapatojen yhteydessä Vesinäytteitä kalibrointiin ja autom. seurannan ulottumattomissa olevien muuttujien mittaamiseksi Mittaukset kevään ja syksyn ylivirtaamakausina 2011-2014 Sääasema pelto-ojalla Kuormituksen alueellisen tarkentamisen selvittämisessä käytettiin kannettavaa YSI:n kenttämittaria
Automaattiseuranta paljastaa todellisen laadunvaihtelun Vesinäytteestä määritetty sameus Anturilla mitattu sameus Interpoloitu sameus Automaattiseurannalla saadaan selville: - Nopeat muutokset vedenlaadussa - Todelliset maksimi- ja minimiarvot Kuormitusarviot tarkentuvat huomattavasti!
Seurattavat valuma-alueet Pelto-oja 124 ha 48 % peltoa Viemäröimätön hajaasutusalue Edustaa Uusimaalaista hajakuormitettua aluetta
Metsäpuro 137 ha Luonnontilaista metsää Ei haja-asutusta Edustaa Uudenmaan alueen luonnonhuuhtoumaa
Tuloksia vesinäytteistä ph 7,1 6,3 Sähkönjohtokyky (µs/cm) 163 33
Tuloksia vesinäytteistä Kemiallinen hapenkulutus CODMn (mg/l) 16,2 16,2 Liukoinen fosfaattifosfori (µg/l) 30 2
Tuloksia vesinäytteistä Pelto-ojan kuljettama kiintoaine sisältää fosforia keskimäärin 1,4 mg/g Metsäpuron kuljettama kiintoaine sisältää fosforia keskimäärin 0,9mg/g
Sade virtaama vedenlaatu -Sade vaikuttaa pelto-ojan virtaamaan nopeasti - Viive on luonnontilaisella alueella suurempi -Yksittäisen tapahtuman kesto on luonnontilaisella alueella pidempi - Pelto-oja on virtaamaltaan äärevämpi!
Sade virtaama vedenlaatu -Yksittäisen sadetapahtuman yhteydessä veden samennus on voimakkaampaa peltovaltaisella valuma-alueella -Sameus reagoi voimakkaasti virtaaman muutokseen pelto-ojassa -Pelto-oja on vedenlaadultaan äärevämpi!
Typen huuhtouma syksyllä 5,1 kg/ha 1,0 kg/ha Sateisuus? Edeltävä kasvukausi? 7,5 kg/ha 0,6 kg/ha
Typen huuhtouma keväällä 4,6 kg/ha 0,4 kg/ha Edeltävä syksy kuiva Ei routaa 9,7 kg/ha 0,7 kg/ha
Fosforin huuhtouma syksyllä 61 kg 6 kg Sademäärä? Sateen intensiteetti? 24 kg 3 kg
Fosforin huuhtouma keväällä 36 kg 8 kg Paljon lunta Roudan puute 29 kg 8 kg
Ravinnehuuhtoumat keväällä 2013 NO3-N 5,8 kg/ha 1,0 kg/ha TP 0,44 kg/ha 0,12 kg/ha
Eroosio peltoalueilla syksyllä 2013 Voimakkaat sateet heti kyntöjen jälkeen aiheuttivat voimakasta eroosiota pelloilla 0,57 kg/ha 29.10.2013 Pelto-oja sameus (NTU) sademäärä (mm) 0,04 kg/ha Kynnöt tehty
29.10.2013 Vesi seisoi pelloilla lätäköinä ja myös salaojien kautta huuhtoutui kiintoainetta ja fosforia
Kyntäminen liian lähelle ojanpenkkaa saattaa johtaa välittömään ojaveden samentumiseen
Luonnontilaisella alueella virtaava vesi kuluttaa uoman penkkoja aiheuttaen veden samentumista sekä kiintoaine- ja fosforihuuhtoumia sameus (FTU) Virtaama (l/s)
Tarkentavilla mittauksilla todettiin kynnetyiltä peltolohkoilta huuhtoutuvan paljon kiintoainetta ja fosforia syksyllä 2013. Mitä korkeampi pylväs, sitä korkeampi on lohkolta pois huuhtoutuvan veden kiintoaine- ja fosforipitoisuus. mittausasema
Vesisade vastakynnettyyn peltomaahan aiheuttaa liettymistä ja voimakasta eroosiota
Sateiden jatkuessa samea, fosforipitoinen vesi virtaa suojakaistan läpi ojaan monesta kohdasta
Ravinnehuuhtoumat keväällä 2014 Kylvöjen jälkeiset sateet huuhtoivat pelloilta lannoitteena lisättyä nitraattityppeä. Sadetapahtuma vastasi yli kolmanneksesta mittausjakson aikaisesta nitraattitypen huuhtoumasta Pellon pinnan sulaminen ja vesisade nostivat virtaamaa ja fosforipitoisuutta ja siten myös fosforikuormaa pelto-ojassa mittausjakson alussa
Kuormituksen alueellinen tarkentaminen 28 % valumaalueen fosforikuormasta pisteiden 2 ja 3 väliseltä peltoalueelta 2 3 1 4 5 6 Pellot joiden osuus valuma-alueen pinta-alasta 2,3 %, vastasivat hetkellisesti yli neljänneksestä koko alueen fosforikuormasta
Metsästä valuva vesi Pellolta valuva vesi
Mikä osuus ravinnekuormasta tulee pelloilta? Lähtökohtana mahdollisimman tarkka kuormitustieto Erotetaan peltovaltaisen valuma-alueen kokonaisfosforikuormasta: Taustakuorma luonnonhuuhtouma, laskeuma Haja-asutuksen osuus (perustuu selvitykseen alueen jätevesijärjestelmistä) Muu kuorma? Tuloksena alueen peltojen laskentajakson maksimikuorma
Mikä osuus fosforikuormasta tulee pelloilta? Pelloilta huuhtoutuva fosfori Syksyllä 2012 Kokonaisfosforin kuormituslähteiden keskimääräinen jakautuminen 2011-2013 taustakuorma 18 % haja-asutus 3 % pellot 79 %
Yhteenvetona Pellolta huuhtoutuva kiintoaine sisältää enemmän fosforia kuin luonnontilaiselta alueelta huuhtoutuva kiintoaine Fosforin rikastuminen Eroosio on peltovaltaisella valuma-alueella voimakkaampaa kuin luonnontilaisella Eroosioainekseen sitoutuneen fosforin huuhtoutuminen Eroosion torjunnan merkitys! Liukoisen fosforin pitoisuudet korkeampia pelto-ojassa Luonnossa ravinteet ovat käytössä ja kierrossa
Roudaton maa vähäsateisen syksyn jälkeen johtaa suuriin typpihuuhtoumiin kevättulvan yhteydessä Huono edeltävä satokausi, kuiva kesä, lämmin sateinen syksy > Paljon typpeä maaperässä (typen mineralisaatio, kasvien hyödyntämättä jäänyt lannoitetyppi) Typpi lähinnä salaojien kautta liukoisessa nitraattimuodossa
Fosforin huuhtouman kannalta olennaista on vähentää eroosiota (savisilla alueilla) Ympärivuotisella kasvipeitteisyydellä puututaan eroosioon koko peltopinta-alalla myös silloin kun riski huuhtoumaan on suurin Typen huuhtouman vähentäminen Kylvöajan sateet jaettu typpilannoitus Syksy kerääjäkasvit, typen sitojat (lajit joiden kasvukausi mahdollisimman pitkä)
HUOM! Kuormitus ei synny tasaisesti kaikilta peltolohkoilta Toimenpiteiden keskittäminen ongelma-alueille tuo suhteellisen suuren vähenemän myös kokonaiskuormituksessa