TOSKA hankkeen tuloksia Täydennysojitus savipellolla Salaojituksen neuvottelupäivät 2017, Ähtäri 23.- 24.3.2017 24.3.2017 Jyrki Nurminen Salaojituksen tutkimusyhdistys ry
Toimivat salaojitusmenetelmät kasvintuotannossa (TOSKA) Yhteistyötahot / työryhmän jäsenet: Salaojayhdistys; Helena Äijö, Markus Sikkilä Salaojituksen tutkimusyhdistys; Jyrki Nurminen Luke; Merja Myllys Sven Hallinin tutkimussäätiö; Maija Paasonen-Kivekäs Aalto-yliopisto; Harri Koivusalo, Lassi Warsta, Mika Turunen, Heidi Salo, Olle Häggblom HY; Laura Alakukku SYKE; Markku Puustinen Rahoittajat: Salaojituksen tukisäätiö sr, MMM, Maa- ja vesitekniikan tuki ry, laitokset
Nummelan koekenttä Tutkimuskäyttöön 1950-luvulla PVO (Pellon vesitalouden optimointi) ja PVO2 (Salaojitustekniikat ja pellon vesitalouden optimointi), vuodet 2006-2013 TOSKA 2014 2016 - loppuraportti kevät 2017 Mittaukset jatkuvat (2017)
Tutkimuksen tavoitteet (TOSKAN osahanke) Selvittää täydennysojituksen vaikutusta salaojitetun savipellon valuntaan pohjaveden pinnankorkeuksiin ravinnehuuhtoumiin satoon
Nummelan koekenttä, Jokioinen Pinta-ala 14,1 ha Koealueiden pinta-ala yht. 9,3 ha Aitosavi Keskikaltevuus 1 % Salaojitettu 1952 Samanlaiset viljelytoimet koko peltoalueella (MTT / Luke) Viljelykasvi: ohra, kaura
Nummela, koealueet
Mittaukset Salaojavalunta ja pintakerrosvalunta - siivikkomittari Valumavesien laatu - kokoomanäyte - kok-p, PO 4 -P, kok-n, NO 3 -N, NH 4 -N ja kiintoaine Ravinne- ja kiintoainehuuhtoumat - kuorma = vesimäärä * mitattu pitoisuus Pohjaveden pinnan syvyys (automaattinen ja manuaalinen mittaus) Maan kosteus muokkauskerroksessa (TDR) Säätilamuuttujat - sademäärä, lumikerroksen paksuus, lumen vesiarvo, roudan syvyys Sato (määrä ja laatu) Maan ominaisuudet (vuosina 2006, 2013)
Nummelan koekenttä, mittausjärjestelyjä Virtaamamittarit Mittausasema Vesinäytteiden otto Pintakerrosvaluntakeräin Pohjavesiputki
Tutkimusjaksot ja -menetelmät Vuoden pituiset jaksot, kesäkuusta toukokuuhun - ensimmäinen jakso 6/2007 5/2008 (kuvissa vuosi 2007) Vertailualuemenetelmä - tutkimusalueet C ja D - vertailualue B Matemaattinen malli (FLUSH), Aalto-yliopisto
Salaoja- ja pintakerrosvalunta Sadanta (korjattu) mm /vuosi 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 715 646 575 526 693 623 564 628 566
Valunnan ajallinen jakautuminen Keskiarvot (kaikki mittausvuodet ja alueet mukana) Valunta syntyy kasvukauden ulkopuolella Syksyn, talven ja kevään osuudet lähellä toisiaan
Ojituksen vaikutus salaojavaluntaan Sadanta (korjattu) mm /vuosi 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 715 646 575 526 693 623 564 628 566
Ojituksen vaikutus valuntasuhteisiin Sadanta (korjattu) mm /vuosi 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 715 646 575 526 693 623 564 628 566
Ojituksen vaikutus pohjaveden pintaan Alue D, ojaväli 32 m Alue D, ojaväli 10,7 m
Pohjaveden pinta keväällä ennen ojitusta ja sen jälkeen
Alue C / alue B Ojitus ei nostanut kok-p pitoisuuksia Nummela, salaojien Kok P -pitoisuuksien suhde Ennen täydennysojitusta 1. vuosi ojituksen jälkeen 2-8 vuotta ojituksen jälkeen 2.5 2.0 Täydennysojitus 1.5 1.0 0.5 0.0 1.6.07 31.5.08 31.5.09 31.5.10 31.5.11 30.5.12 30.5.13 30.5.14 30.5.15 29.5.16
Alue C / alue B Kok-N pitoisuudet koholla ojituksen jälkeisenä vuonna Nummela, salaojien Kok N -pitoisuuksien suhde 3.5 Ennen täydennysojitusta 1. vuosi ojituksen jälkeen 2-8 vuotta ojituksen jälkeen 3.0 2.5 Täydennysojitus 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 1.6.2007 31.5.2008 31.5.2009 31.5.2010 31.5.2011 30.5.2012 30.5.2013 30.5.2014 30.5.2015 29.5.2016
Ravinne- ja kiintoainekuormitus Kokonais- Kokonais- Kiintoaine typpi fosfori (kg/ha/a) (kg/ha/a) (kg/ha/a) Salaojavalunta 1,3-18 0,3-3,4 170-3200 Pintakerrosvalunta 0,4-4,5 0,1-1,0 40-800 Huomattava osa ravinne- ja kiintoainekuormasta salaojavalunnan mukana Kuormitus ajoittui kasvukauden ulkopuolelle Vaihtelu alueiden ja vuosien välillä suurta
Täydennysojituksen vaikutus fosforikuormitukseen
Täydennysojituksen vaikutus typpikuormitukseen
16m => 6m 16m => 8m 16m 32m 16m => 6m 16m => 8m 16m 32m 16m => 6m 16m => 8m 16m 32m 16m => 6m 16m => 8m 16m 32m=> 11 m 16m => 6m 16m => 8m 16m 11 m 6000 5000 Kuiva-ainesato, ohrat 4000 3000 2000 1000 0 kg/ha 2008 - ohra 2011 - ohra 2013 - ohra 2014 - ohra 2016 - ohra kg/ha 6000 Kuiva-ainesato, kaurat 5000 4000 3000 2000 1000 0 16m => 16m => 6m 8m 16m 32m 16m => 16m => 6m 8m 16m 32m 16m => 16m => 6m 8m 16m 32m 16m => 16m => 6m 8m 16m 11 m 2009 - kaura 2010 - kaura 2012 - kaura 2015 - kaura
Sato ojan kohdalla ja puolivälissä Alue D Ojitus 06/2014 Ojaväli 10,7 m
Johtopäätökset Täydennysojituksen (ojaväli) vaikutukset Valunta ja pohjaveden pinta Täydennysojitus muuttaa valuntasuhteita salaojavalunta lisääntyy, muiden valuntakomponenttien osuus vähenee Täydennysojitus paransi (alueen D) kuivatustilaa selvästi Pohjaveden pinta laski nopeammin kuin aikaisemmin Toimiva kuivatus edellyttää riittävän tiheää ojaväliä, joka mahdollistaa kevään kylvötyöt ajoissa Koekentällä 32 m oli liian harva ojaväli, mutta tihentäminen 16 m 8 m vaikutti kuivatustilaan vähän
Pitoisuudet Johtopäätökset Kokonaistyppipitoisuuden lyhytaikaista nousua lukuun ottamatta täydennysojitus ei lisännyt salaojaveden pitoisuuksia Vesistökuormitus Täydennysojitus lisäsi vesistökuormitusta salaojista ja vähensi pintavalunnan mukana tullutta kuormaa, yhteenlaskettu kuorma lisääntyi Kokonaiskuormassa tulisi huomioida pohjavesivalunnan sisältämä kuorma Sato tiheämpi ojaväli ei näkynyt satomäärissä Kylvöaika lohkoilla sama riippumatta ojaväleistä Kasvuolosuhteissa oli vaihtelua: fosforiluku pieni alueella D
Kiitos!
Kumulatiiviset valunnat