Federal Department of Economic Affairs FDEA
Agroscope Reckenholz-Tänikon Research Station ART
Maan tiivistymisen vaikutus satotasoon
Thomas Keller1,2
1Swedish University of Agricultural Sciences, Department of Soil & Environment, Box 7014, SE-75007 Uppsala, Sweden; E-mail: thomas.keller@slu.se
2Agroscope, Department of Natural Resources & Agriculture, Reckenholzstrasse 191, CH- 8046 Zürich, Switzerland; E-mail: thomas.keller@agroscope.admin.ch
Turku 17.11.2016
2
Kehityskulku:
Raskaat koneet ( yli 10 t per pyörä)
Tehokkaammat koneet
Maan tiivistyminen kasvaa
Richard et al., 2001, Eur. J. Soil Sci. 52
Maailmanlaajuisesti 68 milj. ha peltomaata vakavasti tiivistynyt (Oldeman et al. 1991) 68 milj. ha ≈ noin 2 × Suomen pinta-ala
http://www.enst.umd.edu/people /Weil/ResearchProjects.cfm www.dtrainwater.com
www.dbcourt.co.uk Photo: Guy Richard, INRA France
Maan tiivistyminen: maaperän kuormituksesta kasvin kuormitukseen ja ekosysteemipalveluiden heikentymiseen
Tiivistynyt 3
Kuvat: UrsZihlmann, AgroscopeART, Switzerland
Ei-tiivistynyt
Tiivistyminen lisää mekaanista vastusta, mikä vähentää juurten kasvua
4
Tiivistyminen lisää mekaanista vastusta, mikä vaikuttaa juurten kasvuun
Colombi et al., 2016 In preparation. Dexter, 2004. Geoderma, 120,201-214
Ei juuria
Paljon juuria
Vähän juuria
Savipitoisuus
Irtotiheys t/m3
7
Tiivistyminen vähentää happipitoisuutta maassa, mikä hidastaa juurten kasvua
Tiivistetty 8 t painolla per pyörä, maaliskuussa 2014
Happipitoisuus maassa (%)
Pysyvä nurmi, tiivistys, 40 cm
Pysyvä nurmi, verranne, 40 cm
8 Peter Weisskopf | © Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART
Gefügeschäden im Boden - Ursachen, Wirkungen, Vorsorge | Bioforschungs-Infotagungen 2007
Juurten kasvu riippuu mekaanisesta vastuksesta ja happipitoisuudesta
Maissi Happipitoisuus
Juurten kasvu
Mekaaninen vastus
Gill & Miller, 1956. Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 20, 154-157. Estler et al. 1984. Verlagsunion Agrar.
10
Pintamaan tiivistäminen – optimaalinen
tiiveysaste (Håkansson, 2005, Reports from the Division of Soil Management, SLU, No 109, 153 pp.)
Tiiveysaste (%) = 100 × (irtotiheys / irtotiheyden vertailuarvo)
Liian löyhä:
veden ja ravinteiden kulkeutuminen
siemeneen heikkoa
Liian tiivis:
mekaaninen haitta kasvulle, hapen puute
Suhteellinen sato (%)
11
Maan tiivistyminen – pitkäaikaisia vaikutuksia
Tiivistyneen maan suhteellinen sato (%)
Päiviä tiivistymisen jälkeen
Sveitsiläinen pitkän ajan tiivistymisseurantakoe Normaali muokkaus
Suorakylvö
Vuosien 2-12 keskimääräinen sadon alenema 3%
14
Jokioisten tiivistymiskoe: satotaso (Alakukku, 2000, Adv. GeoEcol. 32)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Years after experimental traffic
L L L L S L
0 x17rs.
Meanyield(%)
110
100
90
80 Rainfall
(mm)June 25 80 113 41 11 81 30 40 20 69 25 54 65 121 47 101 99 47
70
x17yrs.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Years after experimental traffic
L L L L S L
0 x17rs.
Meanyield(%)
110
100
90
80 Rainfall
(mm)June 25 80 113 41 11 81 30 40 20 69 25 54 65 121 47 101 99 47
70
x17yrs.
Meanyield(%)
110
100
90
80 Rainfall
(mm)June 25 80 113 41 11 81 30 40 20 69 25 54 65 121 47 101 99 47
70
x17yrs.
Tiivistämättömän sato = 100 L = Tiivistämätön osa lakoutui
S = Itämisongelmia tiivistämättömässä osassa (syy tuntematon) Alkuvuosi 0 = 1981 and vuosi 17 = 1998
Satotaso Typpi (N) korjatussa jyväsadossa Sadanta
kesäkuussa (mm)
Keskisato (%)
Vuosia tiivistyksen jälkeen
16
Maan tiivistymisen pitkäaikaisvaikutus Savipitoisuuden vaikutus
Tiivistyneen maan suhteellinen sato (%)
Päiviä tiivistämisen jälkeen
Ajokertojen määrä (pyörät) = 10
Suhteellinen sato
C = savi %; t = aika vuosina; n = ajokerrat
Savi = 10%
Savi = 30%
Savi = 50%
Yksi tiivistävä ajo ajanhetkellä = 0
17
Johtopäätökset: Maan tiivistyminen ja satotaso
Pintamaan tiivistyminen aiheuttaa korkean sadonmenetyksen heti tiivistämisen jälkeen.
Maan muokkaus ei suoraan korjaa tiivistymää!
Pohjamaan tiivistymä ei vähennä satoa paljoa, mutta vaikutus kestää pitkään (palautuu hyvin hitaasti)
5% sadon alenema (varovaisen arvion mukaan) pohjamaan tiivistymisen vuoksi vastaa:
- Täyskatovuosi kerran 20 vuodessa
- 5 ha tuottamatonta maata 100 ha tilalla
- 20 milj. € vuotuinen menetys Suomen viljantuotannolle
18
Rahoitus:
Swedish Research Council for Environment, Agricultural Sciences &
Spatial Planning (Formas)
Swedish Farmers Foundation for Agricultural Research (SLF)
Royal Swedish Academy of Agriculture and Forestry (KSLA)
Swiss National Science Foundation (SNSF) through the National Research Program 68 “Soil Resources” (project no 406840-143061)
Swiss Federal Office for Agriculture (FOAG)
Swiss Federal Office for the Environment (FOEN)
