Maan viljavuus luomussa -Fysikaaliset ja kemialliset tekijät - Osa 2 Jukka Rajala Erikoissuunnittelija Helsingin yliopisto, Ruralia-instituutti 2012
Maan kasvukunto Fysikaaliset tekijät Biologiset tekijät - juuret - juurieritteet - pieneliöt - eloperäinen aine Fysikaaliset tekijät - maalaji - rakenne - muruisuus - ilmavuus - vesitalous Kemialliset tekijät 2
Maan rakenne Mururakenne Kokkareisuus Huokoisuus Huokoston jatkuvuus 3
Murut Pyöreä huokoinen muru Kulmikas muru 4
Pyöreä muru Pyöreä muru on huokoinen, pyöreähkö ja vettä kestävä = aito muru Biologisen toiminnan tuotos => veden ja ravinteiden varastoituminen runsasta =>juurilla ja pieneliöstöllä hyvät olosuhteet Kuva: Andrea Beste Kuva: Andrea Beste 5
Kulmikas muru Kulmikas muru on tiivis, teräväsärmäinen ja sepelimäinen Syntynyt muokkauksen ja/tai roudan vaikutuksesta => veden ja ravinteiden varastoituminen vähäistä => juurilla ja pieneliöstöllä heikot olosuhteet Kuva: Andrea Beste Kuva: Andrea Beste 6
Hyvärakenteisessa maassa runsas sato pienellä lannoituksella, koska : Maan mekaaninen vastus on kohtuullinen ->juurten kasvu helppoa Hyvä vesitalous ei esiinny lyhytaikaistakaan hapen puutetta eikä synny käymistuotteita -> hyvä typpitalous Hyvä kaasujen vaihto juurten kasvu laajaa ja toiminta aktiivista hyödyllisten pieneliöiden toiminta aktiivista -> ravinteita kasvien käyttöön Parempi poudankestävyys Pieni eroosioalttius Vähäisempi ravinteiden hävikki 7 2012 Rajala J. Maan viljavuus luomussa
Maan tiivistyminen Tarkoittaa maan huokoisuuden vähenemistä ja maan lujuuden lisääntymistä Mikä on maan tiivistymisen merkitys? 8
Maan tiivistymisen vaikutus - kevätvehnän satoon Sato kg/ha 2500 2000 2 630-380 -1 130 1500 1000 500 Kynnöksen tiivistäminen Paripyörillä 1 x Normaalipyörillä 1 x 9 2012 Rajala J. Maan viljavuus luomussa Normaalipyörillä 3 x
Maan rakenne säätelee Juuriston kasvua, toimintaa, yhteyttä maahan Pieneliöstön elinolosuhteita ja toimintaa Eloperäisen aineen hajotusta ja lima-aineiden tuotantoa Ravinteiden varastoitumista ja vapautumista Kaasujen vaihtoa Veden imeytymistä ja maan vedenläpäisevyyttä Maan liettymistä ja kuorettumista 10
Hyvärakenteinen maa Hyvärakenteinen maa vesi- ja ilmahuokosia Hyvärakenteinen maa huokoinen pintakerros muruinen ja huokoinen runsaasti ilmahuokosia jankko läpäisevä Huonorakenteinen maa vesihuokosia Huonorakenteinen maa tiivis pintakerros kokkareita ja paakkuja ilmahuokosia vähän jankon läpäisevyys heikkoa 11 2012 Rajala J. Maan viljavuus luomussa
Hyvärakenteisen maan ominaisuuksia 1/2 Pintakerros kestää sateen liettymättä kestävä mururakenne Vesi imeytyy hyvin maan sisään ei lammikoita eikä pintavirtailuja Jankossa on runsaasti pystysuuntaisia, jatkuvia liero- ja juurikanavia sekä halkeamia ym. isoja huokosia. Sadevesi imeytyy nopeasti salaojiin. Juurilla helppoja kasvureittejä. Hyvä kuivatus Pohjaveden pinta vähintään 60 cm:n syvyydessä 12 Maan rakenne viljavuuden avain!
Hyvärakenteisen maan ominaisuuksia 2/2 Multakerros murustunut valtaosin pyöreiksi, huokoisiksi muruiksi (noin 2-7mm) ja pyöreähköiksi, helposti mureneviksi kokkareiksi. Vettä ja ravinteita varastoituu huokoisten murujen ja kokkareiden sisään Murujen sisällä mikrobeilla hyvät kasvuolosuhteet tasainen kosteus ja tarttumapintaa Murut kestävät hyvin vettä Kokkareet murenevat helposti muruiksi hyvä muokkaantuvuus Murujen ja kokkareiden väleissä jatkuvia, isoja huokosia, =>sadevesi imeytyy maan sisään ja edelleen salaojiin Isoja huokoisia pitkin maan kaasujen vaihto on hyvä. Juurilla helppoja kasvureittejä 13
Maan rakenteeseen vaikuttavia tekijöitä kuivuminen kastuminen kasvit koneet rapautuminen 0 lierot ja muut maaperäeliöt ojitus työskentelyn vaikutusraja 100 rapautumisen raja 200 14 2012 Rajala J. Maan viljavuus luomussa kuivumisen raja
Sato t/ha 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Karjatilan kierto Elokuussa ja nurmen sato Karjatilan kierto, Norja 1985-95 100 Tiivistetty 136 1,4 Tilavuuspaino kg/dm3 1,2 7 Huokosia % 12 210 Lieroja, kpl/m2 800 Tiivistämätön Hansen 1996 15 2012 Rajala J. Maan viljavuus luomussa
Maan kasvukunto Kemialliset tekijät Biologiset tekijät - juuret - juurieritteet - pieneliöt - eloperäinen aine Fysikaaliset tekijät - maalaji - rakenne - muruisuus - ilmavuus - vesitalous Kemialliset tekijät - happamuus - ravinteet - ravinteiden varastointikyky - suolapitoisuus 16
Kemialliset viljavuustekijät Happamuus Ravinteet vaihtuvat varastoravinteet pohjamaan ravinteet Ravinteiden varastointikyky Suolapitoisuus Tyydyttävä taso Tyydyttävä taso Etu, jos suuri Luomussa tärkeämpiä Etu, jos suuri Tulisi olla alhainen 17
Hyväkasvuinen kauranoras 16.6. Kuva: Paavo Ikola 18 2012 Rajala J. Maan viljavuus luomussa
Tuotti huonon kauran 2.8. Mangaanin puute Kuva: Paavo Ikola 19 2012 Rajala J. Maan viljavuus luomussa
Maan kasvukunto ja Mangaani Hyväkasvuinen kauranoras Huono kaurasato Kuvat: Paavo Ikola 20
Maan ph Lannoituksen vaikutus maan ph:hon 6,3 6,2 Röbecksdalen, Vojakkala ja Öjebyn 1992 NPK Lanta 6,2 6,1 6,1 6,1 6 6,0 6,0 6,0 5,9 5,9 5,8 5,7 5,7 5,6 5,6 Magnusson 1999 5,5 9.6. 22.6. 6.7. 20.7. 3.8. Päivämäärä kasvukaudella 21 2012 Rajala J. Maan viljavuus luomussa
ph Puna-apilan ja raiheinän vaikutus maan ph:hon 8 7,5 Raiheinä + ammoniumnitraatti 7 6,5 Hieta 6 5,5 5 Puna-apila Raiheinä Puna-apila + BTS 4,5 4 22 1 2 3 4 5 6 7 Nurmen korjuukerrat Mengel ja Steffens 1982
ph ja kalkitus Happamilla mailla peruskalkitus tarpeen Tavoitteena useimmiten Tyydyttävä-luokka Kalkitus Kalkkikivijauheella, kun Mg pellossa runsaasti Dolomiittikalkilla, kun Mg niukkuutta Kuonat Biotiitti kaliumin peruslannoitukseen Puun tuhka Kerta-annos enintään yhden viljavuusluokan ph-nousu => kalkin kerta-annos 2-5 t/ha 23
Ylikalkitus haitallista Varo liiallista kalkitusta haitat luomussa aikaisemmin kuin tavanomaisessa Mangaanin puutetta voi ilmetä jopa alle ph 6,4-> Pienet kerta-annokset ph:ta nostetaan enintään yhden ph-luokan eli 0,4 yksikön verran Vähämultaisilla karkeilla kivennäismailla kalkin kerta-annos pieni noin 2 t/ha 24
Maan ph Maan multavuuden vaikutus ph:n tulkintaan 7,5 7 6,5 6 5,5 5 4,5 7,2 6,9 6,7 6,4 6,3 6,0 5,8 5,6 6,7 6,6 6,6 6,5 6,4 6,3 6,3 6,2 6,2 6,2 6,1 6,0 6,0 5,9 5,9 5,8 5,8 5,8 5,7 5,6 5,6 5,5 5,5 5,4 5,4 5,4 5,3 5,2 5,2 5,1 5,0 4,8 vm m rm erm vm m rm erm Mm Turve Multavuus Korkea Hyvä Tyydyttävä Välttävä Savimaat Karkeat kivennäismaat Multa- ja turvemaat Viljavuuspalvelu 25
Ravinteisuus Vaihtuvat ravinteet Varastoravinteet Pohjamaan ravinteet Ravinteiden varastointikyky Ravinteiden luovutuskyky Kivennäisaineksen ravinteet Eloperäisen aineen ravinteet 26
Ravinteisuus luomussa Vaihtuvat ravinteet Varastoravinteet Pohjamaan ravinteet Ravinteiden varastointikyky Ravinteiden luovutuskyky Kivennäisaineksen ravinteet Eloperäisen aineen ravinteet Välttävä-Tyydyttävä Hyödynnetään Tärkeä Erittäin tärkeä Erittäin tärkeä K, P, Ca, Mg, hivenet N, P, hivenet 27
Rajala 2006 Maan kasvukunto - kokonaisnäkemys SÄÄ Lämpö Valo Sade Tieto Taito Motivaatio Töiden ajoitus V I L J E L I J Ä Fysikaaliset tekijät - maalaji - rakenne - muruisuus - ilmavuus - vesitalous Biologiset tekijät - juuret - juurieritteet - pieneliöt - eloperäinen aine Kemialliset tekijät - happamuus - ravinteet - ravinteiden varastointikyky -suolapitoisuus V I L J E L Y T E K N I I K K A Kasvinvuorotus Muokkaus Lannoitus lanta komposti viherlannoitus kivijauheet Kasvinsuojelu 28 Maan kivennäisaineksen - mineraalikoostumus - rapautumisherkkyys 2009 Jukka Rajala Suo ----------- Turve
Maan kasvukunto Vuorovaikutukset Biologiset tekijät - juuret - juurieritteet - pieneliöt - eloperäinen aine Fysikaaliset tekijät - maalaji - rakenne - muruisuus - ilmavuus - vesitalous Kemialliset tekijät - happamuus - ravinteet - ravinteiden varastointikyky - suolapitoisuus 29 2012 Rajala J. Maan viljavuus luomussa
Viljavuustekijöiden vuorovaikutuksia Biologiset tekijät -viljavuusautomaatti Pieneliöstö voi tuottaa merkittäviä määriä ravinteita kasvien käyttöön Biol. N-sidonta jopa kaiken typen, palkokasvinurmi, herne, härkäpapu jne Lierot ja sienijuuret auttavat kasvien fosforin ja muiden ravinteiden saannissa Kasvit (juuret) voivat sopeutua, ktso oppikirjan s 148 Fysikaaliset Hyvä rakenne -> vilkas pieneliötoiminta-> runsaasti ravinteita kasveille 30 2012 Rajala J. Maan viljavuus luomussa
Menetelmiä maan kasvukunnon arviointiin Viljavuustutkimus; ph, pääravinteet, hivenravinteet, varastoravinteet (K), pohjamaan ominaisuudet Maan kuivatus arviointi viljavuusluokittain huono - erinomainen Maan rakenne lapiodiagnoosi/maan laatutesti murujen määrä ja vedenkestävyys tavoitteena arviointi viljavuusluokittain Maan multavuus eloperäisen aineksen määrän määritys humustaselaskelma Pieneliötoiminta lierojen määrän selvittäminen/maan laatutesti eloperäisen aineksen hajotuskyky 31
Maan kasvukunto - ydinasioita Fysikaaliset viljavuustekijät Vesitalous kunnossa Rakenne hyvä Biologiset viljavuustekijät Juuristo tiheä ja syvä Pieneliöitä runsaasti ja toiminta hyvä Multavuus melko korkea, noin 12-15 % Kemialliset viljavuustekijät Vaihtuvia ravinteita tyydyttävästi Ravinteiden varastointikyky suuri Ravinnereservit suuret Viljavuustekijöiden vuorovaikutus! 32 14.3.2012 Rajala J. Maan kasvukunto ja rakenne
Maan kasvukunnon merkitys Fysikaaliselta ja biologiselta viljavuudeltaan hyvässä maassa: Saadaan runsas sato vähäisellä lannoituksella Alhaisemmat vaihtuvien ravinteiden pitoisuudet riittävät hyvään satoon Ympäristön kannalta etu Vähentää ravinteiden hävikkejä ja eroosiota Edellytys menestykselliselle luomuviljelylle Kestävän maatalouden perusta 33 2012 Rajala J. Maan viljavuus luomussa
Kiitos! Jukka Rajala Helsingin yliopisto, Ruralia Instituutti, Mikkeli 044-303 2210 jukka.rajala@helsinki.fi www.helsinki.fi/ruralia/mikkeli www.luomu.fi/tietoverkko Kuva: Jukka Rajala 34