Mattila Tuomas_Maan-rakenteen-hallinta-ja-pellon-kuivatus_13122018

(1)

Rikalan Säätiö

Tuomas Mattila ja Jukka Rajala Yliopistotutkija ja maanviljelijä Helsingin yliopisto Ruralia-instituutti

13.12.2018 Huittinen

Maan rakenteen hallinta

ja pellon kuivatus

(2)

Maan rakenteen hallinta ja pellon kuivatus

Hyvä pelto

• Kuivuu tasaisesti ja nopeasti kylvökuntoon

• Muokkautuu helposti

• On muheva, tuoksuva ja matoisa

• Tuottaa runsaan ja tasaisen sadon

13.12.2018 OSMO: Maan rakenteen hallinta 2

(3)

Kasvukunto on eri osatekijöiden yhteispeliä

Biologinen viljavuus

Fysikaalinen viljavuus

Kemiallinen viljavuus

Vedenjohtavuus Murukestävyys Rakenne

Vedenpidätys- kyky

Ravinnevarastot Ravinnetasapaino Pää-, sivu- ja hivenravinteet Ravinteiden

käyttökelpoisuus Maan ”terveys”

Toiminnan säätely

(4)

Eliöt Lajeja kpl/g Lukumäärä kpl/m2 Paino kg/ha Bakteerit ja arkit 1-9000 100 000 000 000 000 400-5000

Sädebakteerit ? 1 000 000 000 000 400-5000

Sienet 1-300 10 000 000 100-1500

Alkueläimet 1-5000 10 000 000 000 20-300

Sukkulamadot 10-1000/m2 1 000 000 10-300

Punkit 100-500/m2 10 000 2-500

Lierot 2-10/m2 100 100-4000

Hyppyhäntäiset 10-100/m2 10 000 2-500

Muut eläimet 30-3000/m2 1000 10-100

Biomassat

Weil ja Brady, 2016. Nature and properties of soils.

(5)

Maan rakenteen hallinta ja pellon kuivatus

Rakenteen edellytykset

• Hyvä kuivatustila

• Murustumisen polttoainetta

• Muruja suosiva kemia Rakenteen hallinta

• Muokkaus oikeaan aikaan, oikealla välineellä

• Tiivistymisen välttäminen

• Enemmän murustumista kuin murujen hajoamista

(6)

Hyvä kuivatus?

(7)

Hyvän kuivatuksen saavuttaminen

Korjautuiko ongelma?

Selvitä perusasiat

Kuivatus kunnossa

?

Hyvä!

Pidä kuivatus kunnossa säännöllisellä huollolla.

• Kuivavara

• Laskuaukot

• Reunaojat

• Puut pois 15 m säteeltä ojista

Tutki ojaston

kunto

• Huuhtelu

• Lietekaivot

• Tukosten paikannus

Estä veden keskittyminen

• Pinnanmuotoilu

• Vesivaot

• Tiivistymien poisto

Tehosta kuivatusta

• Täydennysojitus

• Uusintaojitus

• Lisäsorastus

• Myyräojat

Kyllä

Kyllä Kyllä

Ei

(8)

Ensin perusasiat

Selvitä perusasiat

Kuivatus kunnossa

?

Hyvä!

Pidä kuivatus kunnossa säännöllisellä huollolla.

• Kuivavara

• Laskuaukot

• Reunaojat

Tutki ojaston

kunto

• Huuhtelu

• Lietekaivot

• Pinnanmuotoilu

• Vesivaot

Tehosta kuivatusta

• Uusintaojitus

• Lisäsorastus

• Myyräojat

Kyllä

Kyllä Kyllä

Ei

Kuvat: Jukka Rajala

(9)

Sitten havainnointi

Selvitä perusasiat

Kuivatus kunnossa

?

Hyvä!

Pidä kuivatus kunnossa säännöllisellä huollolla.

• Kuivavara

• Laskuaukot

• Reunaojat

Tutki ojaston

kunto

• Huuhtelu

• Lietekaivot

• Pinnanmuotoilu

• Vesivaot

Tehosta kuivatusta

• Uusintaojitus

• Lisäsorastus

• Myyräojat

Kyllä

Kyllä Kyllä

Ei

Kuvat: Jukka Rajala

(10)

Viimeisenä keinona lisää ojia

Selvitä perusasiat

Kuivatus kunnossa

?

Hyvä!

Pidä kuivatus kunnossa säännöllisellä huollolla.

• Kuivavara

• Laskuaukot

• Reunaojat

Tutki ojaston

kunto

• Huuhtelu

• Lietekaivot

• Pinnanmuotoilu

• Vesivaot

Tehosta kuivatusta

• Uusintaojitus

• Lisäsorastus

• Myyräojat

Kyllä

Kyllä Kyllä

Ei

Kuvat: Jukka Rajala

(11)

Murustumisen polttoainetta

• Vihreät palkit kuvaavat aikaa kasvukaudesta, jolloin pelto on

kasvuston peitossa ja auringonvaloa hyödynnetään hiilensidontaan.

NURMI NURMI RUIS PAPU KAURA

NURMI RUIS KAURA

OHRA KAURA OHRA KAURA OHRA

(12)

Multavuus ja murukestävyys

R² = 0,1617 R² = 0,9327

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0 2 4 6 8 10

Murukestävyys

Multavuus %

Savimaat Hietamaat

Linear (Savimaat) Linear (Hietamaat)

Ravander, Mattila ja Rajala, 2019. Murukestävyyden määrittäminen ja parantaminen.

HY Ruralia-instituutin raportteja. *käsikirjoitus*

(13)

Muruja suosiva kemia

Dontsova ja Norton, 2001.

Paljon Ca:

=> Kestävä mururakenne

Paljon Mg:

=> Herkkä liettymään

(14)

Ca:Mg ja eroosio

• Liian korkea Mg -suhde lähes tuplaa eroosionopeuden (sadetuskokeessa)

• Myös K ja Na

Dontsova ja Norton, 2001.

Er o o sio kg /m2 /h

Aika, min

(15)

Murujen suosiminen

Juuri Sienirihma Kasvintähde

Hiesu Vesi Saves

Makroaggregaatti

= muru

Mikroaggregaatti

= pienmuru

Pienmurun osat Savi, hiesu ja kasvintähteet

Kuvat: Veera Manka

(16)

Maan rakenteen hallinta ja pellon kuivatus

Rakenteen edellytykset

 Hyvä kuivatustila

 Murustumisen polttoainetta

 Muruja suosiva kemia Rakenteen hallinta

• Muokkaus oikeaan aikaan, oikealla välineellä

• Tiivistymisen välttäminen

• Enemmän murustumista kuin murujen hajoamista

(17)

Watts et al. 1996. Soil & Tillage Research 37, 161-174.

Liettyvän saven määrä riippuu muokkausenergiasta ja maan kosteudesta

(18)

Muokkaus ja murukestävyys

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12

O m in as e n e rg ia (kW h /m

3

m aa ta )

(19)

Suosituksia muokkaukseen

Tiivistymät pois

• Maa muokkautuvaa

• Oikea syvyys

• Biologis-mekaaninen kuohkeutus Murustumisen suosiminen

• Kosteutta

• Kasvintähteitä

• Kuivuminen (savimailla) Murujen suojaaminen

• Mahdollisimman vähän muokkausta

• Mahdollisimman paljon kariketta

(20)

Tiivistymisen välttäminen

13.12.2018OSMO: Maan rakenteen hallinta 20

Maan kuormitus Maan

kuormituskestävyys

Kuvat: Jukka Rajala

(21)

Koko ketju ja tiivistyminen

(22)

Tiivistymislaskuri

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500

Renkaan paine (kPa)

Rengaskuorma (kg)

Tiivistymisriski 22 cm

(23)

Murutase

Hiesu Vesi Saves

Makroaggregaatti

= muru

Mikroaggregaatti

= pienmuru

Hiesu Vesi Saves

Makroaggregaatti

= muru

Mikroaggregaatti

= pienmuru

(24)

Mattila ym: Mistä ja miten tunnistaa maan hyvän kasvukunnon?

HY, Ruralia-instituutti. Raportteja 171. 36 s. 2017.

Mattila ym: Miten valtan maan haitallisen tiivistymisen maatalousrenkaiden avulla. HY, Ruralia-instituutti. Raportteja 175. 41 s. 2018

Mattila ym: Kationinvaihtokapasiteetin määritys ja käyttö viljavuusanalyysin tulkinnassa.

HY, Ruralia-instituutti. Raportteja 179. 36 s. 2018.

Kinnunen ym: Uusia menetelmiä maaperästä vapautuvan typen määrän arviointiin. HY Ruralia-instituutti. Raportteja 188. 2018

Mattila ym: Kuinka maan kasvukuntoa kehitetään. HY Ruralia-instituutti. Raportteja 189.

2018

Lisätietoja

http://www.maan-kasvukunto.fi

> Tutkimusraportit

> Työkalut

(25)

13.12.2018

25 OSMO: Maan rakenteen hallinta

Kuva Jukka Rajala Kuva: Jukka Rajala

https://www.maan-kasvukunto.fi

Kuva Jukka Rajala

Kiitos!

Kuva: Jukka Rajala