Tuotantosuunnan muutoksen vaikutus savipellolta tulevaan kuormitukseen

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää veden ja aineiden kulkeutumisreittejä ja kuormitusta peltolohkon mittakaavassa ja etenkin sitä, miten valunta ja valumavesien ravinne- ja kiintoainepitoisuudet ja -huuhtoumat muuttuivat siirryttäessä tavanomaisesta viljanviljelystä luonnonmukaiseen nurmiviljelyyn ja lihakarjan laidunnukseen. Pitkäaikaisen mittaustoiminnan tavoitteena on saada esille myös pellon kaltevuuden ja erilaisten sääolosuhteiden vaikutusta kuormitukseen sekä tuottaa aineistoja matemaattista mallinnusta varten. Mittaustuloksia on hyödynnetty muun muassa FLUSH-mallin eroosiokuvauksen kehittämisessä [1, 2].

Tutkimus toteutettiin Gårdskullan kartanon tutkimusalueen kahdella peltolohkolla Siuntion Kirkkojoen varrella. Alueiden maalaji on savea (HeS, HsS ja AS). Alueen 1 (5,7 ha) keskikaltevuus on noin 1 % ja alueen 2 (4,7 ha) noin 5 %. Lohkot on salaojitettu 1940-luvulla keskimäärin 16 metrin ojavälillä. Mittaus- ja analyysimenetelmät on kuvattu tutkimusraportissa [3]. Vuosina 2007–2010/2011 koealueilla viljeltiin kevät- ja syysviljoja kivennäislannoitteita ja tavanomaisia muokkausmenetelmiä käyttäen. Alue 1 on ollut syksystä 2011 jatkuvasti nurmella ja alue 2 keväästä 2011 lähtien lihakarjan laitumena (nurmi perustettiin keväällä 2010). Tuotantosuunnan muutoksen yhteydessä koealueilla siirryttiin luomutuotantoon. Tämä tutkimus käsitti mittausaineiston vuosilta 2008–2017 [4].

Muutos tavanomaisesta viljanviljelystä luonnonmukaiseen nurmiviljelyyn (ei lannoitusta eikä muokkausta, sadonkorjuu kerran kasvukaudessa) näkyi selvimmin kokonaistypen huuhtouman  vähenemisenä ja liukoisen epäorgaanisen fosfaattifosforin (PO4-P) huuhtouman kasvuna. Kiintoainehuuhtoumissa oli nähtävissä lievää laskua, ja kokonaisfosforin huuhtoumat pysyivät likimain ennallaan. Typpi- ja kiintoainehuuhtoumien laskun pääsyynä oli pitoisuuksien pieneneminen sekä salaoja- että pintakerrosvalunnassa. Liukoisen epäorgaanisen fosfaattifosforin huuhtouman kasvu selittyy suurelta osin pitoisuuden nousulla, etenkin pintakerrosvalunnassa. Pintakerrosvalunnan PO4-P-pitoisuudet nousivat keväisin enemmän kuin syksyisin.

Muutos viljanviljelystä luonnonmukaiseen lihakarjan laidunnukseen (ei lannoitusta, eikä muokkausta) vaikutti valumaveden pitoisuuksiin ja kuormiin samansuuntaisesti kuin siirtyminen nurmiviljelyyn. Laidunalueella kokonaistypen huuhtoumat vähenivät likimain yhtä paljon kuin nurmiviljelyssä. Keskeisenä syynä olivat valumavesien laskeneet pitoisuudet. Liukoisen epäorgaanisen fosfaattifosforin huuhtouma ja liukoisen fosforin osuus kokonaisfosforihuuhtoumasta lisääntyivät selvästi. Laidunnurmella valumavesien PO4-Ppitoisuudet nousivat syksyisin kevättä enemmän, etenkin pintakerrosvalunnassa. Kokonaisfosforihuuhtouma oli kuitenkin pienempi kuin viljanviljelyssä, koska salaojavalunnan fosforipitoisuudet laskivat tuotantosuunnan muutoksen myötä. Kiintoainehuuhtoumat pienenivät laidunalueella enemmän kuin nurmialueella.

Tutkimus jatkuu, jotta saadaan kattavampaa tietoa nurmiviljelyn ja laidunnuksen toimenpiteiden, esim. nurmen uusimisen, vaikutuksista ravinne- ja kiintoainekuormituksee sekä typen kaasumaisista häviöistä ja ravinnetaseista.

Kirjallisuus
[1] Turunen, M., Warsta, L., Paasonen-Kivekäs, M., Nurminen, J., Alakukku, L., Myllys, M. and Koivusalo, H. 2015. Effects of terrain slope on long-term and seasonal water balances in clayey, subsurface drained agricultural fields in high latitude conditions. Agricultural Water Management 150, 139–151.
[2] Turunen, M., Warsta, L., Paasonen-Kivekäs and Koivusalo, H., 2017. Computational assessment of sediment balance and suspended sediment transport pathways in subsurface drained clayey soils. Soil Till. Res. 174: 58–69.
[3] Vakkilainen, P., Alakukku, L., Myllys, M., Nurminen, J., Paasonen-Kivekäs, M., Peltomaa, R., Puustinen, M. ja Äijö, H. 2010. Pellon vesitalouden optimointi. Loppuraportti 2010. Salaojituksen tutkimusyhdistys ry:n tiedote 30. 114 s.
[4] Nurminen, J., Paasonen-Kivekäs, M. ja Äijö, H. Tuotantosuunnan muutoksen vaikutus savipellolta tulevaan ravinne- ja kiintoainekuormaan – Gårdskullan kartanon mittaustulokset 2008–2017. Salaojituksen tutkimusyhdistys ry:n tiedote 34. 55 s.