Toimivat salaojitusmenetelmät kasvintuotannossa (TOSKA) – Jatkohankkeen raportti 2018

”Toimivat salaojitusmenetelmät kasvintuotannossa” (TOSKA) -hankkeen (2014–2016) loppuraportissa (Äijö ym. 2017) esitettiin tutkimuksen lähtökohdat, tavoitteet, käytetyt tutkimusmenetelmät sekä tulokset ja johtopäätökset. Tutkimusta jatkettiin TOSKA-jatkohankkeessa vuonna 2017. Osa tutkimuksesta oli suoraa jatkoa TOSKA-hankkeeseen (Nummelan koekentän ja Sievin koekentän mittaustutkimukset). Kokonaan uutta oli Sievin koekentän pohjavedenpinnan syvyysmittauksista tehty tilastollinen tarkastelu. Tämä raportti täydentää TOSKA-hankkeen loppuraporttia, joka julkaistiin sarjassa Salaojituksen tutkimusyhdistys ry:n tiedote 32.

Nummelan täydennysojitukset lisäsivät vuotuista salaojavaluntaa keskimäärin 80 % (alue C, ojaväli 16 m → 8 m v. 2008) ja 40 % (alue D, ojaväli 32 m →10,7 v. 2014) vanhaan 16 metrin ojavälin ojastoon (alue B) verrattuna. Lisääntynyt valunta näkyi ravinne- ja kiintoainekuormien kasvuna täydennysojitusten salaojavesissä. Pintakerrosvalunta ja sen mukana tullut kuormitus vähenivät varsinkin alueella, jossa ojaväliä tihennettiin 32 m:stä 10,7 m:in, mutta kokonaiskuormitus (salaojat + pintakerrosvalunta) kasvoi verrattuna täydennysojitusta edeltävään tilanteeseen.

Eri salaojakonetyypeillä (aurakone ja kaivava kone) tehtyjen ojitusten välillä ei havaittu merkityksellistä eroa viljelyn kannalta Sievin koekentän kahden vuoden mittaustulosten perusteella. Mittausaineiston tilastollinen tarkastelu osoitti, että myös muut tekijät, kuten maaperän ominaisuudet tai pohjavesiputken sijainti koekentällä (reunalla/keskellä), saattoivat vaikuttaa pellon pohjavedenpinnan syvyyksiin lähes yhtä paljon kuin konetyyppi.

Nummelan koekentällä tärkeää olisi jatkossa tutkia täydennysojitettujen peltoalueiden kasvukunnon kohentamista mm. ravinnetasoa ja maan rakennetta parantamalla ja sen vaikutuksia satotasoon ja vesistökuormitukseen. Sievin koekentällä olisi jatkossa tärkeää tutkia säätösalaojitusta, jolla voidaan mahdollisesti parantaa pellon vesi- ja ravinnetaloutta entisestään. Molempien koekenttien pitkät havaintosarjat mahdollistavat hyvän koesuunnittelun pellon tuottokykyä lisäävien ja ympäristökuormitusta vähentävien toimenpiteiden tutkimusta varten.

————

The final report of the Feasible subsurface drainage methods in crop production (TOSKA) research project (2014–2016) presented the background, aims, and research methods, as well as results and conclusions of the research (Äijö et al. 2017). The research was continued in the extension of TOSKA project in 2017. Part of the research is a direct continuation of TOSKA project (measurements at Nummela and Sievi experimental sites). A totally new approach was the statistical study of the groundwater table levels in Sievi experimental site. This is a supplementary report to the final report of TOSKA project that was published in series “Salaojituksen tutkimusyhdistys ry:n tiedote” no. 32.

The supplementary drainage increased annual drain discharge on average by 80% (plot C, drain spacing 16 m → 8 m in 2008) and 40% (plot D, drain spacing 32 m → 10.7 m in 2014) compared to the reference plot B with drain spacing of 16 m. Increased drain discharge resulted in increased nutrient and sediment loads from the supplementary drained plots. Tillage layer runoff and related loads decreased especially in the plot where drain spacing was decreased from 32 m to 10.7 m, but the total load (drain discharge + tillage layer runoff) increased compared to the situation before the supplementary drainage.

The drainage with the different types of machines (trenching machine and trenchless machine) did not result in systematic differences in field cultivation in Sievi experimental site based on two years of measurement data. Statistical study of the measurement data revealed that other factors, such as soil characteristics and the location of the groundwater observation tube (in the middle or on the edge of a field), might affect the groundwater table levels as much as the type of the machine.

In the future in the Nummela experimental site, it is important to study how the fertility of the fields could be enhanced by improving the nutrient status and soil structure, and how it affects on the crop yield and nutrient loads. In the Sievi experimental site it would be important to study the controlled drainage that could further improve the field water and nutrient balances. Long time series from both experimental sites enable a research study design that aims for better crop yield together with measures to reduce environmental loading.

Keywords: subsurface drainage, drain spacing, nutrient load, crop yield, drainage machines, groundwater table level, statistical study