Aivan perustoimena kannatta muistaa maan kalkituksen merkitys. Tehoa löytyy kahta kautta: Sopivassa pH:ssa kasvit viihtyvät, juuriston vahvistuu ja sadon ottamien ravinteiden määrät nousevat.

Mutta vielä pidemmällekin voidaan mennä, jos kalkitus kokonaisuudessaan nähdään osana ravinteiden käytön, maan rakenteen ja huuhtoutumisriskin hallintaa.

Peltoviljelyn, maan rakenteen ja alueojaston kokonaisuus sisältää avaimet ympäristöystävällisen, ja tuotantotehokkaan viljelyn malliksi. (Klikkaa suuremmaksi)

Pellon ekosysteemin tehostamista selvittävä laaja TraP-hanke on parhaillaan käynnissä. Mukana hankkeessa ovat Yara Finlandin  lisäksi mukana mm. MTT, TTS, SYKE ja Luode Consulting.

 TraP-hankkeessa kehitetään mallia, jossa kipsiä käytetään savimaiden rakenteen parantajana ja erityisesti muokkauskerroksessa olevan ”ylimääräisen” veden kirkastajana (partikkelien saostajana).

Etenkin keväisin, mutta myös runsaiden sateiden aikana, muokkauskerroksesta valuu joko pintaa myöden tai syvemmälle maaprofiiliin vettä, joka on liuottanut mukaansa saveshiukkasia. Vesi on sameaa, ja sen mukana kulkee myös esim. fosforia.

Lisäämällä tämän veden suolaväkevyyttä, saadaan saves erottumaan vedestä (saostumaan pohjaan). Ilmiö on sama, mitä tapahtuu esimerkiksi meren lahdissa, kun makea savinen jokivesi sekoittuu suolaisempaan (kationeja sisältävään) meriveteen.

Kipsin käyttö saostuksessa on edullista, koska se hienoksi jauhettuna reagoi hyvin nopeasti maassa. Saostuksen ohella kipsin sisältämä Ca lujittaa saveksen mururakennetta. Maaprofiilin vedenläpäisevyys paranee, ja juuriston kasvuedellytysten pitäisi kohentua.

Valtaojien yhteyteen olisi melko vähin ponnistuksen aikaansaatavissa myös suojakaistan ja huoltoväylän yhdistelmä. Pohjan siivous ja vuotuinen heinien niitto ynnä muut toimet helpottuisivat.

Rikinpuutteesta kärsivillä mailla kipsin käytöllä pitäisi olla positiivinen vaikutus. Myös käyttökelpoisen Ca:n määrä lisääntyy maassa.

Jo saadut koetulokset ovat vahvistamassa tutkimuksen olettamia: partikkeli- ja fosforipäästöjä voidaan vähentää ja kasvien kasvua samanaikaisesti parantaa. Hankkeessa on mukana myös lukuisa joukko käytännön tiloja, joilla testataan mm. levitystekniikkaa.

Jo saatujen kokemusten mukaan kipsin käyttömäärä voidaan sen tehokkaan vaikutuksen ansiosta pitää varsin alhaisina.

Alkuvaiheen 4 t/ha levitysannosta ilmeisesti voidaan pudottaa luokkaan 2 t/ha. Tutkimuksen myötä tulee myös tietoa kipsin käytön, pellon ravinnesuhteiden sekä maalajien ja kasvivalikoiman yhtälön optimaalisesta hallinnasta.

Kannattaa myös muistaa, että kipsi ei nosta maan pH-arvoa, joten tässä suhteessa se poikkeaa varsinaisista kalkitusaineista. Maalajien erilaisuus on myös muistettava. TraP hakee ratkaisuja nimenomaisesti savimaiden vesistöpäästöjen hallintaan. Sen käyttö voi olla perusteltua myös kalsiumin ja rikin lähteenä.

Peruskalkituksen osalta kipsi ei ole ratkaisu, nopeavaikutteisena ja huuhtoutuvanakin se ei korvaa perinteisiä maatalouskalkkeja.

Kipsi tuo kuitenkin uuden työkalun moderniin ympäristöystävälliseen viljelyyn. Lisäksi kipsiä olisi edullisesti saatavissa, koska sitä syntyy muun kalkkiteollisuuden sivutuotteena.

Kipsin käyttö avaa mielenkiintoisia mahdollisuuksia myös lietelannan käsittelyyn. Palaamme aiheeseen myöhemmin myös Koneviestin palstoilla.

Sulfaattipeltojen hallintaa

Pitkin Suomen rannikkoalueita löytyy useita satoja tuhansia hehtaareita ns. sulfaattimaita. Ne ovat alavia, liejusavipohjaisia peltoja, joiden viljelyarvo sinällään on huippuluokkaa.

Ongelmaksi on muodostunut, että niiden pohjasavet muuttuvat kuivatuksen myötä emäksisestä hyvin happamaksi. Näiltä pelloilta valuvat vedet ovat täten hyvin happamia. 

Niiden sisältämä alumiini on suurina määrinä myrkyllistä  kaloille. Aivan erityisen herkkiä ovat juuri kuoriutumassa olevat kalanpoikaset.

Ongelmaa lisää se, että parhaita kutulahtia ovat juuri jokisuistojen matalat merenlahdet.

Itse merivesi kyllä puskuroi happamat jokivedet ajan kanssa, mutta kalojen kutu epäonnistuu helposti. Sääolosuhteet ja valumavesien määrää luovat ongelmalle vuotuisvaihtelua.

RaHa-hankkeessa uudellamaalla kokeillaan mielenkiintoista tulvatasanteen ja valtaojan yhdistelmää. Varsinaista ojaa levitetään tulvatasanteella, joka kykenee puskuroimaan ”paisuntavesiä”. Ravinnevalumat pelloilta vähenevät. (Kuva: Kari Koppelmäki, Uudenmaan RaHa-hanke)

Joka tapauksessa tämä ongelmallisen hapan valuma on peräisin osaltaan hiljattain ojitetuilta hapanpohjaisiksi oksidoituvilta peltomailta. Haastetta lisää se, että peruslohkotasoista kartoitusta ei ole koskaan tehty.

Aikanaan 1995 kartoitettiin silloisen kalkitusohjelman vaatimuksien mukaisesti peltoja, jotka haluttiin kalkitusohjelmaan mukaan. Silloinkin kartoitus oli vapaaehtoista.

Kuvaavaa on, että noin kolmasosa (karkea arvio) kaikista sulfaattimaista on vielä tilassa, jossa valumavedet ovat haitallisen happamia. Merkittävä  osa ns. sulfaattimaista on kuitenkin jo tilassa, jossa valumavedet ovat lähellä neutraalia pH-arvoa.

Vastaavasti on olemassa paljon peltoja, joiden ojitushistoria on niin tuoretta, että niiden valumavedet ovat vielä voimakkaan happamia.

Happamuuden taso vaihtelee monesta syystä. Syitä löytyy topografiasta, itse maaperästä ja tietenkin ihmisen toiminnasta. On muistettava, että happamia valumavesiä on muodostunut ja muodostuu edelleen myös metsistä ja alueilta, joita ei esimerkiksi ole salaojitettu lainkaan.

Runsaat sulamisvedet ovat valtaisa ympäristöhaaste. Tämän kuvan paisuntavedet tulevat valtaosin metsäalueelta.

Jo salaojituksen alkuvuosikymmeninä oli tuttua kaksijakoinen tilanne, jossa peltojen pohjamaa oli jo voimakkaan hapanta tai edelleen ”luonnontilaisesti” emäksistä.

Tämän näkivät myös salaojittajaporukat, koska kaikki tiesivät että ”pikileeri” eli vielä hapettumaton emäksinen pohjamaakerros saattoi yltää lähes muokkauskerrokseen saakka.

Paljon oli kuitenkin myös alueita, jossa pohjamaan hapettumiskerros oli jo valmiiksi syvällä, pikileeri-kerros tuli vastaan vasta metrin ja ylikin syvyydessä. Näistä maista oli happamia valumavesiä siis päässyt ”karkuun” jo ennen salaojituksen aikakautta.

Suuri tekijä on täytynyt olla jo aiemmin kaivettu varsinainen valtaojasysteemi. Kun perusmaaveden taso valtaojien myötä hiljalleen laski, eteni myös hapettumisvyöhyke alaspäin ja emäsinen ”pikileeri” oksidoitui hiljalleen happamaksi.

Kalkitus on auttanut happamuuteen

Usein on kritisoitu, että 1990-luvun puolivälin aikaiset ympäristötuen toimet eivät ole auttaneet. Varmaan näinkin, että tehoa olisi saanut olla enemmänkin, mutta esimerkiksi jokivesien pH on monissa vesistöissä hiljalleen parantunut, vaikkakin ongelmallisia piikkejä edelleen esiintyy.

Mielenkiintoinen kalkituksen koealue löytyy mm. Mustasaaresta Korsholman koulutilalta, jonne silloisen Vesi-ympäristöpiirin ja Partekin yhteistyönä tehtiin mielenkiintoinen kalkituskoekenttä.

Koealue ojitettiin uudelleen liki pariinkymmeneen erilliseen ojastoon, jotka suuressa ojitusoperaatiossa eristettiin vertikaalisin kosteussuluin.

Ojastojen väliin asennettiin pystysuorat muoviseinät, jotka katkaisivat kaiken vaakasuuntaisen veden liikkeen koelohkojen välillä.

Jokaiselta koealueelta kyettiin keräämään talteen pinta- ja pohjavesivalunta. Mukana oli erityyppisiä ojastoja, myös korotetun pohjavesitason mahdollistava säätösalaojitus.

Tämän edistyksellisen koekentän ideanikkarina oli maanviljelijä Raine Saari Laihialta, jonka päivätyö silloisessa Länsi-Suomen Vesipiirissä, nykyisessä SYKE:ssä oli ratkaisevassa asemassa, että hanke saatiin matkaan.

Palaamme asiaan, kun saamme tuolta alueelta päivitettyä mittaustietoa. Hankkeen ideana oli seurata, miten erilaiset kalkitusmäärät  ja ojituskäytännöt vaikuttavat happamiin vesistöpäästöihin.

Säätösalaojitusta ja vertikaalisulkua

Salaojateknikko Rainer Rosendahl Kristiinankaupungista on säätösalaojitussuunnittelun pioneereja. Aikanaan Koneviestissäkin oli juttuna Rainerin suunnittelemista säätösalaojituksista Kristiinankaupungin alueella.

Jo tuolloin huomattiin, että pyrittäessä nostamaan pohjaveden pinnan tasoa, alkoi esiintyä voimistuvaa pohjavesivalumaa tai vertikaalista pohjaveden liikettä.

Säätökaivojen vedenpinnan nosto tai jopa aktiivipumppaus ojastoihin ei toiminutkaan ongelmitta. Käytännössä korotettu pohjaveden taso ei pysynyt säädetyllä tasolla, koska vesi alkoi vuotaa ulos valtaojiin myös säätökaivojen ohi – pitkin koko valtaojan penkkaa.

Seuraavaksi Rainerinkin koealueilla koetettiin käyttää erilaisia valtaojapatoja ja korotettua vedentasoa valtaojissa. Ongelmansa oli tästäkin – valtaojan patoaminen ja samaisen ojan alkuperäinen tehtävä, eli veden poisjohtaminen kuivatusalueilta, saattoivat aiheuttaa aivan ymmärrettäviä ristiriitoja.

Näin Rosendahl alkoi miettiä mahdollisuutta, miten koko pohjavesivuotojen ongelma voitaisiin ratkaista. Syntyi suomalainen malli maaprofiilin ns. vertikaalisulusta. Eli lyhyesti sanottuna peltolohko eristetään ”muoviseinällä”  valtaojista. Lohkon sisälle aikaansaatu pohjaveden korkeus saadaan näin paremmin hallintaan, kun veden vapaa vuoto valtaojiin saadaan estettyä.

Mielenkiintoinen säätösalaojituksen ja mm. vertikaalisulun tekniikkaa esittelevä alue tehtiin kesällä 2009 Pedersöressä Mats Nylundin pellolle. Kolmen osa-alueen kokonaisuus mahdollistaa monipuolisen eri tekniikoiden havainnoinnin.

Monilla rannikoiden viljelytasangoilla olisi jo infrastruktuuria, johon voitaisiin vähin lisäinvestoinnein liittää esimerkiksi happamuuden ja ravinteiden poistoon tähtääviä toimia. Lapuan alajoen säännöstelypato edustaa jo patojen järeää luokkaa.

PVO-tutkimushanke valmis

Aihekokonaisuuteen kuuluu ehdottomasti juuri päättynyt ”Pellon vesitalouden optimointi” -hanke, jonka loppuraportti valmistuu tänä keväänä. hankkeessa ovat mukana mm. MTT, TKK, Salaojiyhdistys, HY ja SYKE.

Tässä hyvin laajassa hankkeessa on selvitetty mm. erilaisten salaojarakenteiden ja -tekniikoiden vaikutusta vesistöpäästöihin. Palaamme PVO-hankkeeseen tarkemmin Koneviestin painetun lehden puolella kevään kuluessa.

Myös tässä hankkeessa on mielenkiintoisa pinta- ja pohjavesien valumien, maan rakenteen ja ojituksen laajoja koekenttiä.

Catermass jatkaa

Pellon vesitalouden, ympäristövaikutusten, salaojitustekniikoiden ja myös vertikaalisulkutekniikan selvitystä jatketaan Catermass-hankkeessa, jonka puitteissa mm. Mustasaaren Söderfjärdenin koealueelle rakennetaan uusi koekenttä kesällä 2010.

Tämän hankkeen myötä on luvassa jälleen uuttaa tietoa ja ratkaisumalleja tiellä kohti ”nollapäästöistä” peltotuotantoa.

Sulamisvesihuiput kuriin

 Mielenkiintoisena uutena koealueena on valmistumassa Uudenmaan alueen RaHa-hankkeessa  ”tulvatasanteet” sisältävä valtaoja. Tasanteilla on tarkoitus nostaa ojan varastokapasiteettia runsaiden valumavesien aikana.

Kesän minimivirtaamat mahtuvat hyvin perusuomaan, ja tulvatasanteet kykenevät varastoimaan huippuvirtaamat. Näin kyetään estämään turhat ravinnevalumat pelloilta.

Säätösalaojituksen yhteydessä asennettavalla vertikaalisululla voidaan hallita maan pohjaveden pintaa aiempaa tehokkaammin, koehankkeiden tuloksia aletaan saada lähivuosina. (Kuva: Rainer Rosendahl, ProAgria Pohjanmaa/Salaojayhdistys)

Alueojasto osana viljelyjärjestelmää

Termi alueojasto tai -kanavisto on uusi, mutta sillä haen tilaa ajattelumallille, jossa valtaojaverkosto pellon ja ensimmäisen isomman luonnonvesistön välillä miellettäisiin tärkeäksi osaksi kokonaisuutta. Alueojaston idea selviää parhaiten oheisesta graafista.

Alueojaston mallissa siirtyisemme kohti ”hollantilaista” ojien ylläpidon kulttuuria. Siihen kuuluisi ns. vuotuishoidon periaate, jossa peltolohkojen suojakaistat otettaisiin tehokäyttöön putkittamalla naapurilohkojen rajaojat.

Näin helpotettaisiin esimerkiksi ojien reunojen niittoa, ojien pohjien siivousta ja ajan kanssa muitakin toimintoa.

Ajatus on uusi, se sisältää paljon avoimia ja testaamattomia toimintoja, mutta malli mahdollistaisi monien tehokkaiden ympäristökuormitusta vähentävien toimien käyttöönoton.

Meillä on jo olemassa tietotaito, jolla sedimentoinnin ja kemiallisen saostuksen tekniikoin voidaan valumavesistä poistaa kiintoainesta, happamuutta ja ravinteita.

Alueojastomallissa nämä toiminnot yhdistettäisiin osaksi integroitua ”hightech-valtaojastoa”. Mitään uutta ei tarvitsisi keksiä, kyse on näiden toimien yhdistämisestä osaksi ympäristöystävällistä viljelyn kokonaisuutta.