Ravinnerenki Mallinnus työvälineenä huuhtouman vähentämisessä, tutkimuskohteena Pohjois-Savo 4.10.2016 Markus Huttunen SYKE
RavinneRenki: kuormituksen mallinnus Suomen ympäristökeskuksessa (SYKE) on jo pitkään arvioitu peltojen eroosiota ja ravinnehuuhtoumaa erilaisilla laskentamenetelmillä ottaen huomioon: Lohkon ominaispiirteet (maalaji, kaltevuus, ym.) Viljelykasvi, muokkausmenetelmä, lannoitusmäärä RavinneRenki hankkeessa päämääränä laskea valmista lohkokohtaista tietoa eri viljelyvaihtoehtojen vaikutuksista eroosioon ja ravinnehuuhtoumaan: Helppokäyttöiseen muotoon Esim. taustatiedoksi viljelysuunnitteluun
Taustalla peltolohkon ravinnekiertoja kuvaava laskentamalli Lähtötietoina lohkon ominaispiirteet ja viljelytoimenpiteet Ominaispiirteet Kaltevuusjakauma Maalaji P-luku Viljelytoimenpiteet: Muokkausmenetelmä, viljelykasvi, viljelykierto Lannoitus mineraali/lanta, levitystapa: pintaan/sijoitus Malli laskee vuorokauden aika-askeleella pellon ravinneprosessit, kasvien kasvun ja ravinteiden oton, pinta- ja muun valunnan, eroosion ja huuhtoutuvat ravinteet
5.10.2016 ICECREAM peltomalli Tattari et.al., 2001
Typen kuvaus ICECREAM mallissa 5
Fosforin kuvaus ICECREAM mallissa 6
Laskentamallilla arvioidaan eroosio ja ravinnehuuhtouma eri viljelyvaihtoehdoilla o Viljelykasvit ja viljelykierrot o Nurmi, kevätviljat, syysviljat, erikoiskasvit o Muokkausmenetelmät o Syyskyntö, suorakylvö, kevytmuokkaus syksy/kevät o Lannan käyttö o Levitystapa, ajankohta ja määrä o Lannoitusmäärä, satotaso, ravinnetase o Malli ei sisällä kaikkia satotasoon vaikuttavia tekijöitä: o Maan rakenne o Ojituksen toimivuus o Kasvinsuojelu o kalkitus o Tämän vuoksi satotaso täytyy määritellä
Kasvi Lohko 7620520262 Nivonniska. Keskikaltevuus 4,0%. Pinta-ala 3,47 ha. Maalaji AS. ph 6,4. Multavuus rm. P-luku 12,5. Muokkausmenetelmä Maan fosforipitoisuus Fosforihuuhtouma 10 v jaksolla Eroosio 10 v jaksolla Fosforilannoituhetkinen Tämän- 10 v viljelyn keski- liukoinen keski- jälkeen määrin minimi maksimi fosfori määrin minimi maksimi kg/ha/v P mg/l P mg/l kg/ha/v kg/ha/v kg/ha/v kg/ha/v kg/ha/v kg/ha/v kg/ha/v Nurmi Kevytmuokkaus keväällä 0 5 3.8 0.36 0.08 0.59 0.09 189 36 310 Nurmi Kevytmuokkaus keväällä 10 5 4.4 0.43 0.12 0.64 0.13 189 36 310 Nurmi Kevytmuokkaus keväällä 20 5 5.3 0.51 0.16 0.9 0.17 189 36 310 Nurmi Kevytmuokkaus keväällä 30 5 6.5 0.59 0.2 1.18 0.21 189 36 310 Nurmi Syyskyntö 0 5 3.8 0.65 0.08 1.29 0.13 532 36 1384 Nurmi Syyskyntö 10 5 4.2 0.72 0.11 1.48 0.14 532 36 1384 Nurmi Syyskyntö 20 5 5 0.81 0.15 1.71 0.17 532 36 1384 Nurmi Syyskyntö 30 5 6.2 0.9 0.19 1.95 0.2 532 36 1384 Ohra Kevytmuokkaus keväällä 0 5 4.1 0.35 0.07 1.31 0.1 206 26 1064 Ohra Kevytmuokkaus keväällä 10 5 4.7 0.36 0.07 1.31 0.1 206 26 1064 Ohra Kevytmuokkaus keväällä 20 5 5.5 0.37 0.08 1.32 0.11 206 26 1064 Ohra Kevytmuokkaus keväällä 30 5 6.5 0.39 0.09 1.32 0.12 206 26 1064 Ohra Suorakylvö 0 5 4.2 0.47 0.13 1.31 0.12 262 56 1064 Ohra Suorakylvö 10 5 4.9 0.48 0.14 1.32 0.12 262 56 1064 Ohra Suorakylvö 20 5 5.7 0.49 0.15 1.32 0.13 262 56 1064 Ohra Suorakylvö 30 5 6.7 0.5 0.15 1.32 0.14 262 56 1064 Ohra Syyskyntö 0 5 4 1.3 0.26 2.18 0.1 1560 315 2965 Ohra Syyskyntö 10 5 4.6 1.34 0.28 2.3 0.12 1560 315 2965 Ohra Syyskyntö 20 5 5.3 1.39 0.3 2.42 0.13 1560 315 2965 Ohra Syyskyntö 30 5 6.1 1.43 0.32 2.54 0.15 1560 315 2965 Nurmi Kevytmuokkaus keväällä 0 10 8.6 0.46 0.11 0.72 0.16 189 36 310 Nurmi Kevytmuokkaus keväällä 10 10 10.1 0.54 0.15 0.81 0.2 189 36 310 Nurmi Kevytmuokkaus keväällä 20 10 12.4 0.63 0.2 1.08 0.25 189 36 310 Nurmi Kevytmuokkaus keväällä 30 10 15.8 0.71 0.24 1.37 0.3 189 36 310 Nurmi Syyskyntö 0 10 8.4 0.79 0.11 1.52 0.19 532 36 1384 Nurmi Syyskyntö 10 10 9.8 0.88 0.15 1.75 0.22 532 36 1384 Nurmi Syyskyntö 20 10 11.9 0.97 0.19 1.98 0.25 532 36 1384 Nurmi Syyskyntö 30 10 15 1.06 0.23 2.22 0.28 532 36 1384 Ohra Kevytmuokkaus keväällä 0 10 9.9 0.45 0.1 1.62 0.16 206 26 1064 Ohra Kevytmuokkaus keväällä 10 10 11.7 0.46 0.1 1.62 0.17 206 26 1064 Ohra Kevytmuokkaus keväällä 20 10 14.2 0.48 0.11 1.62 0.18 206 26 1064 Ohra Kevytmuokkaus keväällä 30 10 17.3 0.49 0.12 1.62 0.19 206 26 1064 Ohra Suorakylvö 0 10 10.1 0.6 0.17 1.62 0.19 262 56 1064 Ohra Suorakylvö 10 10 12.1 0.61 0.18 1.62 0.2 262 56 1064 Ohra Suorakylvö 20 10 14.6 0.62 0.19 1.62 0.21 262 56 1064 Ohra Suorakylvö 30 10 17.8 0.63 0.19 1.62 0.22 262 56 1064 Ohra Syyskyntö 0 10 9.3 1.65 0.36 2.72 0.26 1560 315 2965 Ohra Syyskyntö 10 10 10.8 1.69 0.37 2.84 0.27 1560 315 2965 Ohra Syyskyntö 20 10 12.8 1.74 0.39 2.96 0.29 1560 315 2965 Ohra Syyskyntö 30 10 15.3 1.78 0.41 3.09 0.3 1560 315 2965 Nurmi Kevytmuokkaus keväällä 0 12.5 10.6 0.49 0.12 0.76 0.17 189 36 310 Nurmi Kevytmuokkaus keväällä 10 12.5 12.6 0.57 0.16 0.85 0.22 189 36 310 Nurmi Kevytmuokkaus keväällä 20 12.5 15.4 0.66 0.21 1.12 0.27 189 36 310 Nurmi Kevytmuokkaus keväällä 30 12.5 19.5 0.75 0.25 1.41 0.31 189 36 310 Nurmi Syyskyntö 0 12.5 10.3 0.84 0.12 1.6 0.2 532 36 1384 Nurmi Syyskyntö 10 12.5 12.1 0.93 0.16 1.83 0.23 532 36 1384 Nurmi Syyskyntö 20 12.5 14.7 1.02 0.2 2.06 0.27 532 36 1384 Nurmi Syyskyntö 30 12.5 18.4 1.11 0.24 2.3 0.3 532 36 1384 Ohra Kevytmuokkaus keväällä 0 12.5 12.3 0.48 0.1 1.71 0.18 206 26 1064 Ohra Kevytmuokkaus keväällä 10 12.5 14.6 0.49 0.11 1.71 0.19 206 26 1064 Ohra Kevytmuokkaus keväällä 20 12.5 17.7 0.51 0.12 1.72 0.2 206 26 1064 Ohra Kevytmuokkaus keväällä 30 12.5 21.7 0.52 0.13 1.72 0.21 206 26 1064
Lohkon kaltevuusjakauma 10
Mitä toimenpidevaihtoehtoja RAVINNERENKI hankkeessa pitäisi tarkastella? Hanke vielä alussa, Pohjois-Savon alueelle tuotettavaan materiaaliin voi nyt vaikuttaa: Muokkausmenetelmät: Syyskyntö, kevytmuokkaus syksy/kevät, (suorakylvö) Lannan käyttö: Levitystapa: pintaan/sijoitus Levitysaika: kevät/kesä/syksy vaikutus erilaisina vuosina Lannoitusmäärä, satomäärä, ravinnetase Viljelykasvit: Nurmi ja kevätviljat Näistä tulisi valita kiinnostavimmat vaihtoehdot tällä alueella
ICECREAM peltomalli on mahdollista muokata myös laskuriksi Syötät lohkon viljelytoimenpiteet: Toteutuneet tai suunnitellut Malli laskee eroosion ja huuhtoutuneet ravinnemäärät Lähtötietoina todelliset säähavainnot Nähdään tilanteet, jolloin eroosiota tai ravinnehuuhtoumaa on tapahtunut eniten Pystytään laskemaan lohkoa myös reaaliaikaisesti: Mm. pellon kosteustilanne, milloin kuivuus rajoittaa kasvua Ei sisälly RavinneRenkiin, tälle haettu rahoitusta
Etelä-Suomessa samansuuntainen hanke: LOHKO Vetäjä MTK Viideltä pieneltä valuma-alueelta: Kerätty viljelytiedot viime vuosilta Lohkojen ominaispiirteet Mitataan kuormitusta ojista Tarkennetaan laskentamallia näillä tiedoilla Tehdään viljelijöille lohkokohtaiset arviot eri viljelytoimenpiteiden vaikutuksesta eroosioon ja ravinnehuuhtoumaan
Eri hankkeissa malleja käytetään myös tulevaisuustarkasteluihin Ilmastonmuutos on vaikuttamassa: Kasvukausi pitenee: uusia lajikkeita ja kasvilajeja Sademäärä on muuttumassa, alkukesä voi kuivua: Koko vuoden sademäärä kasvaa, mutta joissakin skenaarioissa pienenee alkukesällä, myös lumi sulaa aikaisemmin Haittaa erityisesti kevätviljoja Ääritilanteet yleistynevät: kuivuusjaksot ja rankkasateet Maan rakenteen ja ojituksen toimivuuden merkitys kasvanee Ravinteiden (P,N) hinnan oletetaan nousevan, mikä suosii ravinteiden (mineraali ja lanta) tarkkaa käyttöä ja niiden huuhtoutumisen ehkäisyä: Peltojen kasvukunnon ylläpito niin että huonoinakin vuosina saadaan kohtuullinen sato: lannoitteet ei mene hukkaan
Eri hankkeissa malleja käytetään myös tulevaisuustarkasteluihin Taloudellisen mallintamisen kautta (LUKE) arvioidaan myös kannattavuuden muutoksia tilatasolla: Maataloustuotteiden ja tuotantopanosten maailmanmarkkinahinnoille on erilaisia skenaarioita Ilmastonmuutos voi vaikuttaa haitallisesti joillakin merkittävillä tuotantoalueilla maailmassa Ihmisten määrä ja ruoan kysyntä on kasvamassa Millaista olisi kannattava maatalous Pohjois-Savossa näissä eri hintaskenaarioissa: Tuotantosuunnat, viljelykasvit, lannoitusmäärät, peltoala Miten maatalouden kannattavuuteen vaikuttaa päämäärä rajoittaa vesistöjen ravinnekuormitus vesistöjen hyvää tilaa vastaavalle tasolle?
Esimerkkejä peltojen kaltevuustiedoista
Esimerkkejä 30 kaltevuus % 25 20 15 10 5 0
Kuopparinne 9250155931, keskikaltevuus 17%
9250099549 Hakarinne, keskikaltevuus 27%