Vesitalouden arviointi turvepeltojen vesienhallinnan näkökulmasta

Turvemaiden merkitys maataloussektorin kasvihuonekaasupäästöjen vähentämisessä on korostunut. Turvemailla on arvioitu syntyvän valtaosa päästöistä, vaikka niiden osuus koko viljelyalasta on pieni. Pohjaveden pinnan ylläpitäminen noin 30 cm syvyydessä on havaittu tehokkaimmaksi toimeksi päästöjen vähentämiseksi. Pohjois-Suomen turvemaavaltaisella alueella pohjaveden pinnan säätö on kuitenkin pystyttävä sovittamaan normaalin viljelyn kanssa. Diplomityössä otetaan vesitaloudellinen näkökulma pohjaveden pinnan säätämiseen tapauksessa, jossa turvepellon kesän aikaista pohjaveden pintaa säädetään ja ylläpidetään tavoitetasolla nurmenviljelyn ohessa. Tutkimus suoritettiin Luonnonvarakeskuksen (Luke) Ruukin tutkimusaseman 19,56 ha kokoiselle ohutturpeiselle peltoalalle.

Vesitaseiden kautta arvioitiin kesän aikaista (kesä-, heinä- ja elokuu) säätöveden vajausta. Taseissa peltojen haihduntaa korvataan sadannan lisäksi peltojen valuma-alueelta muodostuvalta valunnalla. Taseita laskettiin säämittauksien keskiarvoilla, vuosien 2018–2020 mittauksiin perustuen, sekä arvioitiin ilmastonmuutoksen vaikutusta taseisiin vuosisadan loppuun mennessä. Mahdollisen vajauksen täyttämiseksi käytettäviä varastointivaihtoehtoja arvioidaan peltojen lähelle kaivettavan varaston, valtaojien padottamisella saatavan varaston sekä valuma-alueen metsäojien tilavuuksia. Näiden lisäksi tutkitaan valunnan vuosittaista vaihtelua Ruukin lähellä.

Vuosina 2018–2020 kaikkien peltolohkojen pohjaveden pinta oli vuosittain keskimäärin syvemmällä kuin 30 cm syvyydessä. Ohutturpeisilla (< 40 cm) lohkoilla pohjaveden pinta vaihteli vuosittain 84–129 cm välillä. Paksuturpeisilla (40–60 cm) lohkoilla pohjaveden pinta vaihteli 64–96 cm välillä. Mittauspisteiden keskiarvojen mukaan peltojen vesitase on positiivinen kaikkina kesäkuukausina, eli sadanta ja valunta riittävät yhdessä täyttämään haihduntaa pelloilta. Vuonna 2018 tase oli negatiivinen kesä- ja heinäkuussa ja veden vajaus oli 142 mm. Vuonna 2019 tase oli negatiivinen heinäkuussa ja vajaus oli 81 mm. Vuonna 2020 tase oli negatiivinen kesäkuussa ja vajaus oli 80 mm. Pienillä valuma-alueilla peltojen yläpuoliselta valuma-alueelta tuleva valunta ei ole siis luotettava kasteluveden lähde. Työssä arvioitiin valunnan pidättämisen mahdollisuuksia Ruukin valuma-alueella. Yläpuolisen valuma-alueen metsäojien kokonaispidätystilavuudeksi arvioitiin 285 mm. Lisäksi peltojen viereen pystytään tekemään vesiallas, jonka pinta-ala on 0,7 ha ja tilavuus 38 mm. Valtaojien padottamisella saatiin aikaiseksi 12,5 mm vesivarasto neljällä padolla. Kolmesta varastointivaihtoehdosta metsäojat ovat ainoat, joiden tilavuus voi teoriassa riittää täyttämään peltojen vesivajauksen erittäin kuivana vuonna. Varastoaltaan tilavuus kuitenkin riittäisi säätökastelemaan pellot kerran ensimmäisen niiton jälkeen. Tämän työn tulokset kertovat ensisijaisesti Ruukin toimipisteen turvemaista ja pohjaveden pinnan säätämisen rajoitteista. Työn jälkeen tunnetaan paremmin, millaista pohjaveden pinnan säätöä pystytään toteuttamaan tutkimuspelloilla. Jatkossa Ruukin tutkimusasemalla voidaan seurata pohjaveden pinnan manipuloinnin vaikutusta kasvihuonekaasupäästöihin sekä salaojavalunnan määrään ja laatuun. Metsätalouden vesienhallintakeinoista löytyy paljon keinoja, joilla pystytään lisäämään kesän aikaista valuntaa peltojen kasteluvedeksi ja näiden menetelmien yhdistäminen olisi tärkeä selvittää jatkossa.