Suometsien ravinnehäiriöt ja niiden tunnistaminen Suomen metsäkeskus 2014
Suometsien ravinnehäiriöt ja niiden tunnistaminen Jari Toivoniemi Julkaisija: Kuvat: Taitto: Suometsien kokonaisvaltainen käsittely -hanke, Suomen metsäkeskus 1-5, 7 ja 8 Hannu Nousiainen, Metsäntutkimuslaitos 6, 9 ja kansikuva Jari Toivoniemi, Suomen metsäkeskus Terttu Välkkilä, Suomen metsäkeskus Paino: I-print, Seinäjoki, 2014 ISBN 978-952-283-018-0 nid. ISBN 978-952-283-019-7 pdf
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 3 SISÄLLYS 1 Johdanto.................................................................................... 4 2 Kasvutekijät määräävät puuston kasvun................................................... 5 3 Soiden kasvupaikat......................................................................... 5 4 Metsäojitus muuttaa suota................................................................. 5 5 Puustolle tärkeät ravinteet................................................................. 6 6 Riittävä typen määrä on perusedellytys suometsien puun kasvatukselle.................. 7 7 Ravinnehäiriöiden esiintymisen riskialueet................................................. 8 8 Ravinnepuutosoireiden tunnistamisesta................................................... 9 9 Ravinteiden tehtävät ja puutosoireiden kuvaukset........................................11 9.1 Typpi...................................................................................11 9.2 Fosfori..................................................................................12 9.3 Kalium..................................................................................13 9.4 Kalsium, Magnesium, Rikki.............................................................15 9.5 Hivenaineet............................................................................15 10 Neulasanalyysi antaa luotettavan kuvan ravinnetilasta..................................16 Lisätietoja ja lähteet.........................................................................18
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 4 1 Johdanto Nykyisin metsää kasvava ojitettu turvekangas on saattanut olla ennen metsäojitusta avosuota. Luonnontilaisen suon ravinnekierto on karkeasti jaotellen perustunut joko sadeveden tai pohjaveden mukanaan tuomaan ravinnelisään. Puuston kasvun perusedellytykset ovat siis olleet olemassa jo ennen metsäojitusta. Alun alkaen puustoiset, ohutturpeiset suot ovat ravinteisuudeltaan vakaampia kasvupaikkoja kuin paksuturpeiset, avo- tai sekatyypin suot. Tämän esitteen tarkoituksena on tuoda lukijalle lisätietoa ja valmiuksia suometsien havupuissa esiintyvien yleisimpien ravinnepuutosoireiden tunnistamiseen. Siinä annetaan myös toimintaohjeet laboratoriossa tehtävää tarkempaa ravinneanalyysiä varten. Esitteen alussa kerrotaan soiden ravinnetaloudesta ja ravinteisuuteen vaikuttavista tekijöistä ja näiden merkityksestä ojituksen jälkeen syntyneen suometsän kehitykselle. Esitteessä kuvaillaan myös suometsiemme ravinnehäiriöiden esiintymisen riskialueet. Puustolle tärkeät ravinteet ryhmitellään pää- ja hivenravinteisiin. Esitteessä kerrotaan lyhyesti mihin mitäkin ravinnetta tarvitaan. Ravinnepuutosoireet on kuvailtu tekstissä ja niistä on seikkaperäiset kuvat. Osa esitteen kuvista on Metsäntutkimuslaitoksen tutkijan Hannu Nousiaisen kuva arkistosta. Puutosoire kuvauksia ja kuvia voidaan käyttää myös kivennäismaiden havupuiden ravinnepuutosoireiden tunnistamiseen. Esite on koostettu Suomen Metsäkeskuksen hallinnoiman tiedonvälityshankkeen toimesta. Suometsien kokonaisvaltainen käsittely hanke toimi vuosina 2013 2014 Etelä-Pohjanmaan maakunnan alueella. Hankkeen kohderyhmään kuuluivat alueen metsänomistajat ja metsäalan toimijat. Hanketta rahoitti Manner-Suomen maaseudun kehittämisohjelma.
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 5 2 Kasvutekijät määräävät puuston kasvun Puuston kasvu riippuu kasvutekijöistä, joita ovat lämpö, valo, vesi, maaperän ominaisuudet sekä ravinteet. Kasvun tason määrää se tekijä, jota on puuston tarpeeseen nähden vähiten käytettävissä. Tässä esitteessä käydään läpi suometsien havupuiden ravinnehäiriöitä, niiden taustoja ja tunnistamista. 3 Soiden kasvupaikat Suot jaetaan kolmeen päätyyppiryhmään: Korpiin, rämeisiin ja avosoihin. Avosuot jaetaan edelleen nevoiksi ja letoiksi. Korvet ja rämeet voivat olla niin sanottuja aitoja puustoisia soita, tai puustoisen suon ja avosuon yhdistelmiä eli sekatyyppejä. Luonnontilainen suo saa ravinteensa pohja- tai pintaveden mukana. Ohutturpeisilla soilla pääosa ravinteista tulee suon alapuolisesta kivennäismaasta ja ympäristöstä pohjaveden kuljettamana. Paksuturpeiset suot saavat ravinteensa pääsääntöisesti sadeveden mukana. Turpeen sisältämät ravinnemäärät riippuvat suuresti siitä miten suo saa ravinteensa. Ainoastaan sadeveden mukana ravinnelisänsä saanut suo on lähtökohtaisesti niukkaravinteisempi kuin pohjaveden mukana kivennäisravinteita saanut suo. Suon ravinnetaso vaikuttaa siihen, millainen kasvillisuus suolle kehittyy. Erilaisia kasvupaikkoja ilmentävät suotyypit on kuvattu taulukossa 1. 4 Metsäojitus muuttaa suota Suon ojittaminen laskee pohjaveden pintaa. Tämän seurauksena turpeen happitila kasvaa, hajotustoiminta lisääntyy ja puuston kasvulle käyttökelpoisten ravinteiden määrä lisääntyy. Puuston lähtiessä kasvuun myös ravinnetarve lisääntyy. Puuston kasvureaktion lisäksi myös suokasvillisuus väistyy ajan myötä kangasmaan kasvillisuuden tieltä. Ojitetut suometsät rinnastetaan kangasmaiden metsien kasvupaikkoihin, ja niitä kutsutaan turvekankaiksi. Turvekankaat on jaettu I- ja II-tyypeiksi, vastaamaan paremmin luontaisten kasvupaikkojen vaihtelua. Tyypin I turvekangas on kehittynyt ohutturpeisen, puustoisen suon ojituksen seurauksena. II-tyypin
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 6 turvekankaaksi kehittyy paksuturpeinen, avosuo tai sekatyyppi. Joidenkin suotyyppien ojituksenjälkeistä kehitystä ei tunneta riittävän hyvin, jotta ne voitaisiin luokitella täydellä varmuudella turvekankaiksi. (Taulukko 1). Taulukko 1. Luonnontilaisten soiden ja turvekankaiden rinnastettavuus ravinteisuudeltaan vastaaviin kangasmaiden kasvupaikkoihin. Lähde: Laine J., Vasander H., Hotanen J-P., Nousiainen H., Saarinen M., Penttilä T., Suotyypit ja turvekankaat opas kasvupaikkojen tunnistamiseen. Metsäkustannus 2012. Kangasmaiden kasvupaikkatyypit Lehdot ja lehtomaiset kankaat Tuoreet kankaat (mustikkatyyppi) Kuivahkot kankaat (puolukkatyyppi) Kuivat kankaat (kanervatyyppi) Karukkokankaat (jäkälätyyppi) Luonnontilainen suotyyppi Lehtokorpi, Ruohokorpi Mustikkakorpi, Kangaskorpi Ruohoinen sararäme, Ruohoinen saraneva, Varsinainen sarakorpi Puolukkakorpi, Kangasräme, Korpiräme, Kangaskorpi. Pallosararäme Isovarpuräme, Tupasvillaräme, Lyhytkorsiräme Rahkaräme, Rahkaneva, Lyhytkorsineva, Keidasräme Ojitettu suo / turvekangas Ruohoturvekangas I, Ruohoturvekangas II Mustikkaturvekangas I, Mustikkaturvekangas II Puolukkaturvekangas I, Puolukkaturvekangas II Varputurvekangas I, Varputurvekangas II Jäkäläturvekangas I, Jäkäläturvekangas II Suotyypit joiden ojituksen jälkeinen kehitys tunnetaan huonosti Ruohoinen sarakorpi, Varsinainen lettokorpi, Koivulettokorpi, Ruohoinen sarakorpi Varsinainen lettoräme, Varsinainen letto Pallosarakorpi Kangasräme, Lyhytkorsikalvakkaneva 5 Puustolle tärkeät ravinteet Puuston kasvulle tärkeät ravinteet jaetaan pääravinteisiin ja hivenravinteisiin. Puusto käyttää pääravinteita huomattavasti enemmän kuin hivenravinteita. Pääravinteiksi luetaan typpi (N), kalium (K), fosfori (P), kalsium (Ca), magnesium (Mg) ja rikki (S). Hivenravinteita ovat muun muassa boori (B), Mangaani (Mn) ja sinkki (Zn).
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 7 6 Riittävä typen määrä on perusedellytys suometsien puun kasvatukselle Kivennäismailla on yleisesti pulaa käyttökelpoisessa muodossa olevasta typestä. Suometsissä on metsänkasvatukseen kelpaavilla kohteilla yleensä typpeä riittävästi. Typen määrää turpeessa voidaan arvioida silmävaraisesti turvelajin ja turpeen maatuneisuuden perusteella. Maastossa turvelajin voi tunnistaa turpeessa säilyneistä kasvinosista, turpeen väristä, liukkaudesta ja rakenteesta. Yleisimmät turvelajit ryhmitellään kolmeen pääryhmään: Rahkavaltaista turvetta esiintyy II-tyypin varputurvekankaissa ja jäkäläturvekankaissa. Kaikkia puuston kasvulle tärkeitä ravinteita on niukasti. Turve on heikosti maatunutta ja sisältää rahkasammalten jäännöksiä. Saravaltaista turvetta esiintyy yleisimmin II-tyypin puolukka- ja mustikkaturvekankailla. Typpitilanne on yleensä hyvä, ravinne-epätasapaino on mahdollinen. Turpeesta on tunnistettavissa sarojen juuria ja juurakoita. Puuvaltaista turvetta esiintyy yleisimmin I-tyypin puolukka- ja mustikkaturvekankailla ja ruohoturvekankailla, jotka ovat pääasiassa olleet puustoisia soita jo ennen metsäojitusta. Turve koostuu lähinnä puiden ja varpujen jäännöksistä. Turpeen maatuneisuutta voidaan arvioida maastossa von Postin luokituksella. Turvetta puristetaan kädessä ja tarkkaillaan siitä lähtevän veden sameutta ja väriä, sormien lomitse puristuvan turveaineen määrää ja puristejäännöksen kimmoisuutta. (Taulukko 2). Von Postin luokituksessa on kymmenen luokkaa. Ääripäät ovat H1 maatumaton ja H10 lähes maatunut.
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 8 Taulukko 2. Turpeen maatumisasteet von Postin mukaan. Lähde: Ruotsalainen M., Hyvän metsänhoidon suositukset turvemaille. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio 2007. Luokat Maatuneisuus Turpeen ominaisuudet puristettaessa Ulkonäkö Ravinnetila 1-2 Lähes maatumaton. Vesi kirkasta, näyte kimmoisa. Kasvinosat tunnistettavissa. Kaikkia ravinteita niukasti. 3-4 Heikosti maatunut. Sameaa vettä. Puristejäännös puuromaista, kimmoaa vähän. Kasvirakenne pääosin tunnistettavissa. Etelä-Suomessa typpitila tyydyttävä. Fosforia ja kaliumia vaihtelevasti. 5-6 Kohtalaisen maatunut. Turveainesta valuu sormien välitse, ei kimmoa. Kasvirakenne epäselvä. Typpitila hyvä. Paksuturpeisissa ravinneepätasapaino mahdollinen. 7-10 Lähes maatunut. Turveaineesta yli puolet valuu sormien välitse Kasvinosia ei juurikaan erota. Typpitila hyvä. Paksuturpeisissa oloissa ravinneepätasapaino yleinen. Luokasta H4 eteenpäin puustolle käyttökelpoista typpeä on turpeessa riittävästi. Pitkälle maatuneessa turpeessa on yleensä kaliumia niukalti. 7 Ravinnehäiriöiden esiintymisen riskialueet Ravinnehäiriöille alttiita kohteita ovat paksuturpeiset avosuolähtöiset suometsät sekä märistä saraisista tai ruohoisista sekatyypeistä syntyneet suometsät. Ravinnepuutoksia ennakoivia piirteitä ovat ohutturpeisuus ja nevaisuus sekä siniheinäisyys ja karhunsammaleisuus. Ravinnehäiriöitä esiintyy yleisesti II-tyypin mustikka- ja puolukkaturvekankailla. Myös ruohoturvekankailla voi esiintyä ravinnehäiriöitä.
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 9 8 Ravinnepuutosoireiden tunnistamisesta Aina, kun puutosoireet näkyvät puuston ulkoasussa, on kyseessä voimakas ravinnehäiriö. Oireita voivat olla neulasten värimuutokset, kasvuhäiriöt ja puuston taantunut kasvu. Lievät ravinnepuutokset eivät yleensä ole silmävaraisesti havaittavissa. Silmävarainen tarkastelu on nopeaa ja edullista. Menetelmällä on myös heikkouksia: puustolla voi olla puutetta monesta eri ravinteesta, eivätkä ne kaikki aiheuta tunnistettavia oireita. Toisaalta siinä vaiheessa kun ravinnepuutosoireet alkavat näkyä, on puustolle jo tullut kasvu- tai laatutappioita. Puustossa näkyvä oire tulisi erottaa muista tekijöistä esimerkiksi sienituhosta (Kuvat 1 ja 2). Kuva 1. Erityisesti sateisina kesinä esiintyvä kuusensuopursuruoste on sienitauti, joka aiheuttaa viimeisimmän neulasvuosikerran kellastumista kesäkuun lopulta lähtien.
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 10 Kuva 2. Neulasen pinnalla on nähtävissä valkoisia pesäkkeitä ja pihkavuotoa. Sienen väli-isäntänä toimii suopursu. Kattavaa tietoa metsätuhojen aiheuttajista löytyy esimerkiksi Metsäntutkimuslaitoksen ylläpitämästä metsätuho-oppaasta, jossa on kuvaukset yli 170 tuhonaiheuttajasta. Opas löytyy Metsäntutkimuslaitoksen Metinfo-verkkopalvelusta http://www. metla.fi/metinfo/metsienterveys/opas/.
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 11 9 Ravinteiden tehtävät ja puutosoireiden kuvaukset 9.1 Typpi (N) Typpi on yksi kasvisolun rakenneaineista ja sitä on kasveissa kaikkia muita ravinteita enemmän. Se on yksi lehtivihreän tärkeä osa. Typpi vaikuttaa selvimmin kasvun määrään. Puutosoireet Typen puutos ilmenee yleisesti heikentyneenä kasvuna. Männyllä ja kuusella puutosoireena esiintyy koko latvuksen alueella neulasten kellanvihreä/keltainen viherkato eli kloroosi. Metsänkasvatuskelpoisissa suometsissä on yleensä typpeä riittävästi puuston tarpeisiin. Poikkeuksena saattavat olla ohutturpeiset suometsät joissa puuston juuristo yltää turpeen alla olevaan kivennäismaahan. Kuva 3. Vasemmalla normaali mänty, oikean puoleisella männyllä typen puutos.
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 12 Kuva 4. Ankara typen puutos kuusella. 9.2 Fosfori (P) Fosforilla on suuri merkitys kasvien energiataloudelle, sitä tarvitaan erilaisissa kasvutapahtumissa ja se on tärkeä ravinne siementen kypsymisen ja itämisen kannalta. Puutosoireet Männyllä fosforin puutos ilmenee kasvun määrässä ja laadussa. Neulasten värioireet ovat harvinaisia tai vaikeasti tulkittavia. Pituuskasvu on vähäistä, kasvaimet ovat ohuita ja heikon puutumisen vuoksi usein mutkaisia. Eläviä neulasvuosikertoja on vain 1-2 ja neulaset jäävät lyhyiksi (1-4 cm). Ankarassa fosforin puutoksessa männyntaimet saattavat kärsiä latvakasvainten kuolemista. Kuusi ei menesty turvemaiden fosforiköyhimmillä aloilla. Fosforin puutosta saattaa esiintyä metsitettyjen suopohjien ja suopeltojen kuusissa.
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 13 Kuva 5. Fosforin puutos männyllä. 9.3 Kalium (K) Kalium on tärkein puiden vesitaloutta säätelevä ravinne. Puusto tarvitsee kaliumia myös fotosynteesissä ja sokerien ja aminohappojen kuljetuksessa. Kalium parantaa puiden kuivuuden- ja pakkasenkestävyyttä. Kaliumin puutosta esiintyy ainoastaan suometsissä. Puutosoireet Männyllä ja kuusella kaliumin puutos näkyy neulasten kloroosina. Puhtaankeltainen kloroosi ilmestyy edellisen vuoden neulasiin syys- lokakuussa. Kuusella koko neulanen on kloroottinen, männyllä neulasen kärki. Oire on täsmällisesti kuvattavissa ja ravinnepuutosoireista helpoiten tunnistettavissa. Syksyn edetessä värierot hieman tasoittuvat puiden valmistuessa talvehtimaan.
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 14 Kuva 6. Kaliumin puutos aiheuttaa edellisvuoden neulasten kärkien kellastumista männyllä. Kuva 7. Kaliumin puutos alikasvoskuusella.
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 15 9.4 Kalsium, Magnesium, Rikki Kalsiumia puusto tarvitsee solukkojen toimintojen säätelyyn ja juurten kasvuun. Kalsiumia on yleensä maaperässä puuston kasvulle riittävästi. Magnesiumia on lehtivihreässä ja sitä tarvitaan yhteyttämiseen. Turvemailla magnesiumin puutostilat ovat harvinaisia. Rikkiä kasvit käyttävät valkuaisen ainesosana. Metsämaassa on riittävästi rikkiä puustolle, eikä puutosoireita tunneta. 9.5 Hivenravinteet Hivenravinteet osallistuvat puiden elintoimintoimintoihin aineenvaihduntaa säätelemällä. Puusto tarvitsee hivenravinteita 100 1000 kertaa pienempiä määriä kuin pääravinteita. Puutosoireet Monien hivenravinteiden puutokset ilmenevät heikentyneenä pituuskasvuna, kasvuhäiriöinä sekä värimuutoksina. Tunnetuin hivenravinteiden puutosoire aiheutuu boorin (B) puutoksesta.
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 16 Kuva 8. Boorin puutos männyllä. Kuva 9. Boorin puutos kuusella. 10 Neulasanalyysi antaa luotettavan kuvan ravinnetilasta Mikäli metsässä on merkkejä ravinnehäiriöstä, voidaan silmävaraisesti tutkimalla todeta lähinnä se, kuinka laajalla alueella oireita esiintyy. Luotettavin tulos puustolle käyttökelpoisten ravinteiden määrästä metsämaassa saadaan neulasanalyysillä. Analyysiin tarvittavat oksanäytteet voi jokainen metsänomistaja kerätä ja lähettää tutkittavaksi myös itse. Jotta metsämaan ravinnetilasta saataisiin mahdollisimman tarkka kuva, tulee näytteet kerätä ja käsitellä huolellisesti.
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 17 Havupuiden näytteet kerätään lokakuun lopun ja huhtikuun alun välisenä aikana. Kasvukaudella neulasten ravinnepitoisuudet vaihtelevat, eivätkä analyysit tällöin anna luotettavaa kuvaa puuston käytössä olevien ravinteiden todellisesta määrästä. Näytteet kerätään 5-10 valtapuusta, etelän puoleisesta ylimmästä oksankiehkurasta (viimeisin vuosikasvu). Puuta kohden otetaan vain 1-2 oksan kärkeä. Analyysiin tarvitaan 200 300 grammaa näytteitä noin 0,5 litraa kuviolta. Sairaista metsistä näytteet kerätään alueen terveimmistä puista. Ojanvarsipuita ei kelpuuteta näytepuiksi. Kerättyjä oksia ei pestä, eikä kuivateta, märät oksat tulee kuitenkin kuivata homehtumisen ehkäisemiseksi. Näytteet pakataan mielellään paperipussiin (yhtä puulajia yhteen pussiin) ja lähetetään analysoitavaksi huolellisesti täytetyn taustatietolomakkeen kera. Ravinneanalyysi tulisi tehdä aina epäselvissä kasvuhäiriökohteissa, peltojen metsityksessä sekä paksuturpeisissa suometsissä, oikean lannoitustavan valitsemiseksi. Taulukko 3. Esimerkki neulasanalyysin tulosten tulkinnasta suomännyille. Llähde: Reinikainen A., Veijalainen H., Nousiainen H., Puiden ravinnepuutokset metsänkasvattajan ravinneopas. Metsäntutkimuslaitos 1998. Optimi Ankara puutos N % 1.3 1.8 < 1.2 P mg/g 1.6 2.2 < 1.3 K mg/g 4.5 6.5 < 3.5 B mg/g 10 30 < 5
Suometsien ravinnehäiriöt 2014 18 Lisätietoja ja lähteet Ahti E., Kaunisto S., Moilanen M. ja Murtovaara I. (toim.). Suosta metsäksi. Suometsien ekologisesti ja taloudellisesti kestävä käyttö. Tutkimusohjelman loppuraportti. Metsäntutkimuslaitos 2005. Hytönen J,. Suometsien ravinnehäiriöt ja niiden tunnistaminen. Esitys Suometsäseminaarissa 25.4.2013. Seinäjoki. Laine J., Vasander H., Hotanen J-P., Nousiainen H., Saarinen M., Penttilä T., Suotyypit ja turvekankaat opas kasvupaikkojen tunnistamiseen. Metsäkustannus 2012. Metsäntutkimuslaitoksen Metinfo tietopalvelut osoitteessa: http://www.metla.fi/ metinfo/metsienterveys/index.htm Päivänen J., Suot ja suometsät järkevän käytön perusteet. Metsäkustannus 2007. Reinikainen A., Veijalainen H., Nousiainen H., Puiden ravinnepuutokset metsänkasvattajan ravinneopas. Metsäntutkimuslaitos 1998. Ruotsalainen M., Hyvän metsänhoidon suositukset turvemaille. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio 2007. Uotila, A., Kankaanhuhta, V., Metsätuhojen tunnistus ja torjunta. Metsäkustannus 1999. Äijälä, O., Koistinen, A,. Sved, J,. Vanhatalo, K. & Väisänen, P. (toim). Hyvän metsänhoidon suositukset. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio 2014.