PELTOMAAN RAKENNE JA FOSFORIN KÄYTTÖKELPOISUUS



Samankaltaiset tiedostot
HIIDENVESI-ILTA Peltomaan rakenne ja ravinnekuormitus

Peltoviljelyn hyvä ravinnetalous ja tuotantokyky

Maan happamuus ja kalkitus. Ravinnepiika, kevätinfo Helena Soinne

Mikä on kationinvaihtokapasiteetti? Iina Haikarainen ProAgria Etelä-Savo Ravinnepiian Kevätinfo

Ravinnehuuhtoumat ja niiden ehkäiseminen. Helinä Hartikainen Elintarvike- ja ympäristötieteiden laitos Helsingin yliopisto

Fosfori maassa ja kasvinravinteena

Maan kasvukunto. Pellon peruskunto vaikuttaa merkittävästi lohkolta saatavaan satoon.

Suorakylvön hyödyt kymmenen keskeisintä syytä suorakylvöön

Nurmesta Tulosta -hanke. Pellon kasvukunto. Nurmex-tietoisku 11 Marita Jääskeläinen

Kalkituksen merkitys sokerijuurikkaalle. Sakari Malmilehto, SjT

Maatalousmaasta huuhtoutuva liukoinen orgaaninen hiili

Kannattavuutta ravinnetaseiden avulla

Huittinen Pertti Riikonen ProAgria Satakunta. Humuspitoisuuden vaukutus pistearvoihin

Maan mururakenne ja orgaanisen aineksen kertyminen

Toipuuko maa? Millaisia rakennevaurioita syntyi ja miten niitä korjataan

Hydrologia. Maanpinnan alaisten vesien jako

Orgaaninen aines maaperän tuottokyvyn kulmakivenä (ORANKI)

Maan viljavuus luomussa -Fysikaaliset ja kemialliset tekijät - Osa 2. Jukka Rajala Erikoissuunnittelija Helsingin yliopisto, Ruralia-instituutti 2012

Mikrobien merkitys maan multavuuden lisäämisessä

Maan kasvukunnosta huolehtiminen

Peltomaan rakenteen arviointi

1) Haarautuminen vähäistä, epätasaisesti jakautunut maaprofiiliin 0) Ei juuri ollenkaan sivuhaaroja, juurissa jyrkkiä mutkia ja juuret osin litteitä

Maan rakenne. Sininen Haapavesi hankkeen pienryhmäkoulutus Laura Blomqvist ProAgria Etelä-Suomi ry/mkn Maisemapalvelut

MAAN KASVUKUNTO. Luomupäivät Kuopiossa. Suvi Mantsinen, Humuspehtoori Oy

Kosteikkojen puhdistustehokkuuden parantaminen sorptiomateriaaleilla

Maan rakenne paremmaksi kasvillisuuden avulla. Janne Heikkinen, TEHO Plus hanke RAVI-hanke

Maan rakenne osana perunamaan tuottavuutta ja ympäristönhoitoa

Ympäristösitoumuksen Peltomaan laatutestin itsearviointilomake

Luomuviljelyn vaikutus maan rakenteeseen

Maanparannusaineiden käyttö pellolla

Peltojen kipsikäsittelyn vaikutukset maahan ja veteen

Kestävät viljelymenetelmät, maan rakenne ja ravinteet

Ekosysteemi tai sen osa, jossa tapahtuvat prosessit kasvattavat ilmakehän hiilivarastoa. Vrt. hiilinielu.

Orgaaninen aines maan kasvukunnon ylläpitäjänä. Helinä Hartikainen Elintarvike- ja ympäristötieteiden laitos Helsingin yliopisto

Kiertotalouden lannoiteratkaisut Varsinais-Suomeen Sampo Järnefelt

Peltobiomassojen viljelyn vaikutus ravinne- ja kasvihuonekaasupäästöihin

Rakennekalkki Ratkaisu savimaiden rakenneongelmiin VYR viljelijäseminaari 2018 Kjell Weppling ja Anne-Mari Aurola / Nordkalk Oy Ab

Kestävät viljelymenetelmät, maan rakenne ja ravinteet. Ympäristökuiskaaja , Turku Ympäristöjohtaja Liisa Pietola

Maan rakenne ja kasvukunto. Peltomaan laatutesti viljelijän työkaluna ja ympäristökorvauksen ehtonaan

Maan ravinnereservit. Ravinnerengin ravinnehuoltopäivä Tiina Hyvärinen

Karjanlannan hyödyntäminen

Maan rakenne ja teknologiset ratkaisut

Maan kasvukunnon havainnointi. Jukka Rajala Erikoissuunnittelija Helsingin yliopisto, Ruralia-instituutti 2012

Kipsi vähentää peltomaan

Maan rakenteen vaikutus eroosioon. Janne Heikkinen, Keski-Uudenmaan ympäristökeskus Astrum-keskus, Salo

Peltomaan rakenteen arviointi

Pellon kasvukunto ja ravinteet tehokkaasti käyttöön. Anne Kerminen Yara Suomi

Miten eri viljelykasvit vaikuttavat maan rakenteeseen

Humuksen vaikutukset järvien hiilenkiertoon ja ravintoverkostoihin. Paula Kankaala FT, dos. Itä Suomen yliopisto Biologian laitos

METSÄMAAN HIILEN VIRRAT VEDEN MUKANA

Ravinteiden hyväksikäytön parantaminen lähtökohtana maan hyvä kasvukunto

Vantaanjoen valuma-alueelta peräisin olevan liuenneen orgaanisen aineksen määrä, laatu ja hajoaminen Itämeressä

VILJAVUUSANALYYSIN TULKINTA JA MAANPARANNUSAINEIDEN VALINTA

Biohiili ja ravinteet

Kasvipeitteisyys käytännön toteuttamisvaihtoehdot. Netta Junnola ProAgria Etelä-Suomi ry

Miten tunnistaa maan kasvukunto? Jukka Rajala Erikoissuunnittelija Helsingin yliopisto, Ruralia-instituutti

Juurten kasvaessa maassa ne parantavat maata

Suorakylvöseminaari 2018

Maan rakenteen muodostuminen. Juurikasmaiden rakenne ja miten ongelmiin vaikutetaan. (yksi)hiukkeinen mururakenne massiivinen

Harjoitus 3: Hydrauliikka + veden laatu

Maaperän kunnostus ja maankäytön muutokset pellonkäytön optimoinnissa

Viljavuuden hoito -Osa 2 -Hyvän rakenteen ylläpito. Jukka Rajala Erikoissuunnittelija Helsingin yliopisto, Ruralia-instituutti 2012

Tähtäimessä viljavat vainiot? Agrimarket kevät 2010

Peltomaan lierot ja niiden merkitys maan kasvukunnossa

Pellon kunnostus ja maanhoito

Typestä jää hyödyntämättä 30 %, kun ph on 6,2 sijasta 5,8

Hautomokuori orgaanisena maanparannusaineena

Puhtia kasvuun kalkituksesta, luomuhyväksytyt täydennyslannoitteet. Kaisa Pethman ProAgria Etelä-Suomi Hollola

120 VUOTTA KALKKIA MEILTÄ MAAILMALLE

Järviruokoa peltoon Lemun Luodonmaalla

Maan rakenteen hoito osa viljelyn suunnittelua

Maan kasvukunnon korjaaminen. Syksy 2013 Agronomi Juuso Joona, Tyynelän tila, Joutseno

SjT Säkylä Jan Drugge. Nordkalk Member of Rettig Group

Huomio maan kasvukuntoon

Miten vähällä ja millaisella fosforilannoituksella pärjää?

Palkokasvien lannoitusvaikutuksen arviointi. Reijo Käki Luomun erikoisasiantuntija ProAgria

Maan tarkastelu paljastaa kasvukunnon Osa 1

Järki Pelto-tapaaminen Kohti täyttä satoa pellon potentiaali käyttöön! J.Knaapi

Maan kasvukunnon hoito

Reijo Käki Luomuasiantuntija

Maanparannusaineet mitä maassa tapahtuu. Janne Heikkinen, Keski-Uudenmaan ympäristökeskus

Oranki-hanke: Koeasetelma ja Maan orgaanisen aineksen vaikutus sadontuottoon

Salaojituksen suunnittelu ja toteutus irlantilaisittain: Osa 2 Kuoppatesti ja vedenläpäisykyvyn määritys

Valvojakurssi Pentti Toikka. Kasvualustat ja kuntta sekä näiden materiaalien oikeellisuus ja käyttö. Tmi Pentti Toikka

Maanparannusaineiden käyttö peltoviljelyssä mitä maassa tapahtuu

Maasuodattamon toiminnan periaatteista Salaojateknikoiden neuvottelupäivät Johanna Ahonen. Kuvaaja Jani Hakala, Savon Sanomat

Maan vesitalous ja kasvukunto ja Sami Talola, Maan vesitalous ja kasvukunto (MAVEKA) -hanke

Metsäteollisuuden sivutuotteita nonfood-tuotannon maanparannukseen

Viljelymaan hoito ja kunnostaminen 2009

Hakkuutähteiden korjuun vaikutukset kangasmetsäekosysteemin ravinnemääriin ja -virtoihin. Pekka Tamminen Metsäntutkimuslaitos, Vantaa 26.3.

Kompostien käyttö viherrakentamisessa. Katja Börjesson 2015

SADANTA LISÄÄNTYY JA EROOSION RISKI KASVAA: VARAUTUMISKEINOJA JA KOKEMUKSIA TILOILTA

VOIT KYLVÄÄ AINA VALINTASI MUKAAN SÄNGELLE NURMELLE MUOKATULLE

Maan rakenteen hallinta ja pellon kuivatus

Kasvien ravinteiden otto, sadon ravinteet ja sadon määrän arviointi

Mikä pelloissa vikana? Maan kasvukunnon haasteet

SSO-maatalous 2017 Viking Grace Jan Drugge. Nordkalk Member of Rettig Group

Maan vesitalous millaisia kokemuksia eri olosuhteista ja vesitalouden hallinnasta Jaakolan tilalla? Sauli Jaakkola Kokemäki 20.3.

P in Action Fosfori maassa ja maasta kasviin. Kimmo Rasa Vanhempi tutkija, MTT

Tiina Tulonen Lammin biologinen asema Helsingin yliopisto

Transkriptio:

Humuspehtoori 17.3.2015 PELTMAAN RAKENNE JA FSFRIN KÄYTTÖKELPISUUS Helena Soinne

ptimaalinen kivennäismaan koostumus Huokostilavuus Maan rakenteella tarkoitetaan maahiukkasten keskinäistä järjestäytymistä ja kiinteän aineksen väliin jäävää tilaa eli huokostoa.

Maan rakenne Kahdenlaista huokoisuutta: Lajitekoostumuksen määräämää huokoisuutta - Huokoskoko: karkeat maat vs. hienojakoiset maat - pienten partikkelien väleihin jää pieni huokostila - suurten partikkelin väleihin jää isompi tila Maan rakenteen määräämää huokoisuutta - mururakenne - maapartikkelien muodostamat aggregaatit eli murut - pienet huokoset murujen sisällä - suuret huokoset murujen välissä - Karkeissa maissa mururakenne löyhä, maapartikkeleja pitää yhdessä orgaaninen aines, juuret - Savimaissa mururakenteen syntyminen on edellytys pintamaan hyvälle vedenläpäisykyvylle ja siten myös juurten hapensaannille

Huokoskokojakauma Suuret huokoset (>30 μm) Veden imeytyminen maahan (pinta ei liety) Tyhjentyvät nopeasti painovoiman vaikutuksesta Juurten/mikrobien hapen saanti turvattu - juurilla hyvät kasvuolosuhteet laaja juuristo ravinteiden saanti turvattu! Maan on myös pystyttävä varastoimaan vettä, että kaikki vesi ei poistu painovoiman vaikutuksesta. Tarvitaan pieniä huokosia! Keskikokoiset eli vesihuokoset (Ø 30-0.2 μm) kasvien veden saanti maan muokkautuvuus Mikrohuokoset (Ø < 0.2 μm) vesi ei kasvien käytettävissä

Vapaa vesi Makrohuokoset ovat suuria huokosia: halkaisija yli 0,03 mm - vesi ja ilma liikkuu märässä maassa - juurten kasvuväyliä - hetkellinen veden varastointikyky - vähentää pintavalunnan riskiä - ravinteiden huuhtoutuminen? Kuva: Risto T. Seppälä, MTT

Maahan sitoutunut vesi kapillaarivesi pintajännitys nostaa vettä tasolle, jossa vesipatsaan paino tasapainossa kapillaarivoimien kanssa ei poistu painovoiman vaikutuksesta kapillaarinen nousukorkeus kasvaa hiukkaskoon pienetessä, samalla nousunopeus hidastuu (kitka!) adsorptiovesi fysikaalisesti sitoutunutta hiukkaspinnoille adsorptio- ja kapillaariveden erottaminen täysin toisistaan hyvin vaikeaa ei kasveille käyttökelpoista http://www.tutorvista.com/content/physics/physics-iii/solids-and-fluids/capillarity.php Salonen et al. 2002

Maan rakenne eli struktuuri Savimaa vailla mururakennetta Ei erikokoisia huokosia Tiivis, märkä, ei läpäise vettä juurten kasvu estynyt (happitilanne) Savimaan hyvä mururakenne Ilmava, kuohkea, erikokoisia huokosia vedenpidätys ja veden läpäisy Helena Soinne

Maan rakenteen ja siten myös huokosrakenteen syntyyn vaikuttavat: Maan kuivuminen haihtuminen, jäätyminen, juuristo Juuriston toiminta huokosen laajentuminen, jatkuvuuden lisääntyminen, reiät Maan muokkaus kokkareet muruiksi Kaivavien eläinten toiminta huokosia Pieniä muruja ja kokkareita isoja kokkareita ja prismoja Rowell 1994 Maaprofiilin makrorakenne

Kestävän mururakenteen ainekset Hyvä mururakenne kestää veden ja paineen vaikutusta Muodostuminen vaatii Maan kuivahtamista Eloperäistä ainesta ja biologista aktiivisuutta (humus murujen rakenneosana, mikrobien lima-aineet, juuret ja sienirihmat) Aikaa - Sidokset murun sisällä vahvistuvat ajan myötä - Säännöllisesti muokatuissa maissa rakennetta häiritään jatkuvasti ja murut ovat usein heikompia kuin muokkaamattomissa maissa - muokkaus orgaanisen aineksen väheneminen häirintä

Miten kuivuminen edistää rakenteen kehittymistä? Märässä maassa savespartikkelien ympärillä on vesikehä (adsorptiovesi) partikkelit eivät osu toisiinsa Maan kuivuessa vesikehä ohenee Partikkelit pääsevät lähekkäin ja liittyvät löyhästi yhteen Jos maa kuivuu täysin kuivaksi voi syntyä pysyviä sidoksia, eikä partikkeleita saa enää irti toisistaan edes uudelleen kostuttamalla - ei sameutta mikromuru

Maan eloperäinen eli orgaaninen aines Luokittelu 1) Vielä hajoamattomana oleva aines 2) Eri hajaantumisasteilla oleva aines 3) Uudelleen syntetisoitunut aines eli humus Humus Kestävää mikrobiologista hajotusta vastaan Vedenpidätyskyky (eroosio, huuhtoutuminen) minaispinta-ala (pidätysominaisuudet) Hajoava orgaaninen aines Ravinteiden kierto, humuksen raaka-aine Biologinen aktiivisuus (maan rakenne) Maan orgaanisen aineksen häviöt globaali ongelma Kun luonnontilainen maa otetaan viljelyyn orgaanisen aineksen pitoisuus alenee - hajotuksen tehostuminen rgaanisen aineksen tappiot: avoviljely > nurmiviljely

Mururakenne ja erilaiset maankäyttömuodot Vedenkestävien murujen osuus eri maankäytöissä Kestävät murut % Metsä Nurmi/niitty Suorakylvö Kyntö/nurmikierto Kyntö rgaaninen hiili % Kestävät murut % Mururakenteen kestävyyteen vaikuttavia tekijöitä ovat orgaanisen aineksen määrä muokkausintensiteetti

Mururakenteen kestävyys märissä olosuhteissa - 4 viikkoa vedellä kyllästyneinä Pitkäaikainen nurmi Kestävä mururakenne vähentää Liettymistä ja kuorettumista eroosiota, veden savisameutta varmistaa veden imeytymistä pinnasta syvempiin kerroksiin Mururakenteen ollessa heikko sade rikkoo Säännöllisesti muokattu viljapelto maa liettyy ja kuorettuu pintavirtailua eroosiota veden imeytyminen hidastuu maa pysyy märkänä

Hyvärakenteinen maa Hyvärakenteisen maan tunnusmerkkejä Nopea veden imeytyminen Maan kuivuminen Ilmava Hyvä vedenpidätyskyky Kestävät murut, jatkuvat huokoset Juuret kasvavat hyvin Suotuisa lieroille ja muille eliöille

Fosfori maassa 100 % 90 % Muokkauskerroksessa fosforia n. 1200 mg/kg 800 1900 mg/kg (Saarela et al. 2003) Pitoisuus riippuu lähtöaineksesta ja viljelyhistoriasta rgaaninen P 80 % 70 % 60 % 50 % Helppoliukoinen rgaaninen P Epäorgaanista (P4-P) ja orgaanista fosforia (kasvitai eläinperäistä) rgaanisen fosforin osuus vaihtelee riippuen maalajista ja viljelyhistoriasta. Voi olla yli 50%. Epäorgaaninen P 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Savimaa Helppoliukoinen Epäorg. P

Ravinteiden pidättyminen Pidätyspintoja maassa ovat mm. Savimineraalit, raudan ja alumiinin heikostikiteytyneet oksidit, humus Mitä pienemmistä hiukkasista maaaines koostuu, sitä suurempi pinta-ala maa-aineksessa on painoyksikköä kohti Pysyvä varaus Negatiivinen Savimineraaleissa, pysyvästi kiderakenteessa Ei voida vaikuttaa olosuhteita muuttamalla Pidätysmekanismeja Sähköiset vetovoimat - Ravinteet ioneina: esim. K +, Ca 2+, N 3- (varaus!) - Maapartikkelien sähköiset ominaisuudet : Pysyvä negatiivinen (-) varaus tai ph:sta riippuva varaus (+ tai -) Ligandinvaihto (kemiallinen sidos) ph:sta riippuva varaus Negatiivinen tai positiivinen Humus Savimineraalien murtopinnat Hydratoituneet oxidit -C

Pidättymismekanismeja ksidin pintaa Neg. pinta Pos. pinta pidättynyt anioni Vaihtuva kationi Maanesteen ioneja Brady & Weil 2002

Fosforin pidättyminen Fosfaatti (P 4 2- ) Pidättyy ligandinvaihdolla ei perustu sänköisiin varauksiin pidättyminen Al:n ja Fe:n Al H H 2 P hydratoituneiden oksidien Al pinnoille syrjäyttämällä oksidipinnoilta H tai H 2 -ryhmiä l. ligandeja (reaktio keskuskationin kanssa) Al H

Fosforin pidättyminen P Yksikätinen tai kaksikätinen pidättyminen Kaksikätinen fosfaatti on tiukemmin Al P kiinni Al P Al H P

Fosforin pidättyminen P P Yksikätinen tai kaksikätinen pidättyminen Kaksikätinen fosfaatti on tiukemmin kiinni Pidättynyt fosfori on tasapainossa maaveden fosforipitoisuuden kanssa Kun fosfaattia on maassa paljon pidättyminen on heikompaa Kun kasvit ottavat fosforia, sitä vapautuu pidätyspinnoilta maaveteen Al Al Al P P

Fosforin käyttökelpoisuuteen vaikuttavia tekijöitä Mitä enemmän fosforia on pidätyspinnoilla Sitä enemmän sitä on myös maavedessä Sitä helpommin fosforia irtoaa pidätyspaikoilta Mutta Korkea fosforipitoisuus ja P-luku à Liuenneen fosforin pitoisuus pintavaluntavedessä kasvaa Päätyessään vesistöön runsaasti fosforia sisältävä maa-aines vapauttaa fosforia tehokkaasti Korkea P-luku vs alhainen P-luku P P P P PP P P P P P P Kuva: Kimmo Rasa

Fosforin käyttökelpoisuuteen vaikuttavia tekijöitä Mitä enemmän fosforia on pidätyspinnoilla Sitä enemmän sitä on myös maavedessä Sitä helpommin fosforia irtoaa pidätyspaikoilta. ph Fosforin pidättyminen on tehokkaampaa alhaisessa ph:ssa ph:n noustessa helppoliukoisen fosforin määrä lisääntyy rgaaninen aines Ylläpitää biologista aktiivisuutta, orgaanisen fosforin käyttökelpoisuus Pidättyminen samoille pidätyspinnoille fosforin kanssa täyttöaste? Maan rakenne!

Maan rakenne ja ravinteet Tiivistynyt ja huonorakenteinen maa pintavirtailut ja eroosio, ravinteita kulkeutuu pois pelloilta vesistöön. Huonorakenteisessa maassa juuriston kasvu estyy Ravinteiden hyväksikäyttö huonompaa ravinteita jää yli http://www.ipm.iastate.edu/ipm/icm/2005/5-9-2005/soilmoist.html http://www.dpi.vic.gov.au/agriculture/about-agriculture/newsletters-andupdates/dairy-newsletters/the-dairy-bulletin/soils-lets-get-physical

Miten parantaa fosforin käyttökelpoisuutta? Hyvä maan rakenne Hyvät kasvuolosuhteet ja tehokas ravinteiden otto Laaja juuristo Ehkäisee fosforin huuhtoutumista pois pelloilta ph:n nostaminen ph:n noustessa helppoliukoisen fosforin määrä lisääntyy Kiihdyttää biologista aktiivisuutta maan rakenne rgaaninen aines Biologinen aktiivisuus ravinteiden kierto Maan rakenne

KIITS!