Pelloissa on eroja - Maaperäskannauksen tuloksia

Päällisin puolin tasalaatuinen pelto ei olekaan niin tasainen kuin luulisi. Löysimme odotettuja eroja ja opimme myös uutta. Esittelemme tuloksia muutaman esimerkin kautta.
Veristech toimii hyvin myös olkisissa olosuhteissa ja nurmella. Mittaukset varmistivat, että suorakylvössä peltoon kertyy orgaanista ainetta enemmän kuin kynnössä.

Loimaan suorakylvökokeen alue on ollut koekenttänä vuodesta 2006 alkaen. Kentältä on otettu kattavia maanäytteitä 4 kertaan ja kevään 2016 Veristech-kierros oli siis 5:s kerta, kun alueen viljavuutta on kartoitettu. Lisäksi olemme kartoittaneet mikrobijakaumaa, biologista aktiivisuutta ja fysikaalisia ominaisuuksia. Suomesta tuskin löytyy toista yhtä tarkassa seurannassa ollutta koekenttää.

Suorakylvökokeen havaintoja – multavuus

Yksi kokeilumme tavoitteista oli varmistaa, miten viljelytavat vaikuttavat maaperän multavuuteen (orgaaniseen ainekseen). Yksittäismittauksin olemme jo todenneet (2014), että suorakylvössä pintakerroksen multavuus nousee verrattuna kyntöön. Veristech-mittauksen yhteydessä Loimaan koelohkolta otettiin jälleen referenssinäytteet (4 kpl), joiden multavuus (hehkutus-menetelmä) ja pH analysoitiin tarkasti. Mittauksemme vahvisti aiemmat tulokset oikeiksi (ks. oheiset kuvat ja graafit). Vuoden 2014 mittauksen tulos oli, että kynnön orgaaninen aines oli tasolla 8,55 % ja suorakylvö vaihteli 9,6 ja 10,25 välillä. Minimimuokkaus antoi noin 8,95 % orgaanisen aineksen pitoisuuden. Luvut kuvaavat maan pintakerroksen (n. 7,5 cm arvoja). Erot näkyivät myös syvemmällä, mutta olivat pienempiä.

Huomataan, että Veristech-mittaus kertoo maan pintaosan (7–10 cm) orgaanisen aineksen maksimipitoisuudeksi 11,4 %, eli huippuarvot ovat jopa 2014 mittauksia korkeampia. Kyntökaista ja osia suorakylvökentän puolella (punainen väri) ovat sen sijaan pykälää kahta alempia, (alin arvo 9,2 %). Huomataan, että tulokset ovat hyvin linjassa vuoden 2014 mittausten kanssa. Kynnön intensiivinen työtapa pyrkii kuluttamaan maan orgaanista ainesta. Tämä ei ole uusi havainto, mutta mittauksemme alleviivaa jälleen tilannetta.

Toinen mielenkiintoinen havainto koskien multavuutta on, että periaatteessa tasaisella suorakylvölohkolla esiintyy aika suurta vaihtelua. Tilanne on itse asiassa samankaltainen useimmilla mittaamistamme lohkoista. Suomalaiset pellot ovat ruokamultakerrokseltaan ohuita (20–25 cm), joten suhteellisen pienetkin erot näkyvät mittauksissa selvästi.

Liekö sattumaa, mutta koekentän etuosaan on muodostunut alue, jossa rikkaruohoisuus pyrkii vallalle (punainen alue graafi 1:ssä). Onko sattumaa, että juuri tämä alue on SOM-kartan mukaan hieman vähämultaisempi kuin muu osa koekentästä?

Myös pH vaihtelee

Veristechin pH-mittauksen tulokset kertovat, että lohkojen tilanne vaihtelee aika tavalla (graafi 2). Huomionarvoisena yksityiskohtana jäi hieman vaivaamaan, miksi kyntökaistan kohdalla pH vaikuttaisi olevan alempi verrattuna viereisiin minimimuokkauksen ruutuihin. Ero ei ole dramaattinen, mutta kertonee ainakin kynnön kääntävästä ja sekoittavasta työtavasta. Kuvasta havaitaan myös, että suorakylvökentän puolelta löytyy luontaisesti aika paljon vaihtelua.

Kun lohko kokonaisuudessaan on kuitenkin hyvinkin viljava, eivät kartan värierot kuitenkaan liene niin dramaattisia kuin ensihätiin saattaisi ajatella. Alimmatkin pH-arvot ovat tukevasti yli kuuden ja keskiarvo huitelee 6,7:ssä. Koekentän pääravinteiden viljavuusluvut ovat vuoden 2005 alkutilanteesta lähtien joka tapauksessa nousseet niin korkeiksi, ettei se varsinaisesti ole sadonmuodostuksen minimitekijänä. Löytyykö minimitekijöitä ravinnetasapainosta tai hivenravinteiden saatavuudesta, onkin jo vaativampi tehtävä arvioida (ks. KV 5/2015). Totesimme 2014, että tietyt hivenravinteet, erityisesti Mn, Zn, Fe ja B, ovat melko alhaisia ja Ca/Mg-suhde on lievästi Mg-painotteinen.

EC-arvo kertoo suolojen määrästä

Maaperän sähkönjohtavuus on suoraan riippuvainen siinä olevien vapaiden suolojen määrästä, sekä myös maan rakenteesta. Kuivassa ja ilmavassa maassa (esim. hiekka) ei ole maaveteen liuenneita suoloja ja maan sähkönjohtavuus on täten alhainen. Kosteus ja savespitoisuus kulkevat käsi kädessä ja molemmat nostavat maan kykyä johtaa sähköä (suolojen liikkuvuutta) eli nostaa EC-lukua. Liian korkeaksi nouseva EC-arvo tekee hallaa maan mikrobistolle ja heikentää kasvua. EC:n lukuarvo ilmoitetaan dS/m (desiSiemens/metri). Se vastaa meidän viljavuuslaboratorioiden johtolukua (arvo 10xmS/cm), ollen kuitenkin kymmenen kertaa suurempi. Tilanne pellolla ja laboratoriossa (arvo mitataan veteen uutetusta näytteestä) on erilainen, joten suoraa vertailua on hankala tehdä. Kasveille haitallinen arvo on viljavuusnäytteissä tasolla yli 3 ja peltomittauksessa (Veristech) tasossa yli 60.

EC-arvon, maalajin ja orgaanisen aineksen arvoista on epäsuorasti myös johdettavissa lohkon kationinvaihtokapasiteetti (KVK). Korkea EC-arvo ilmaisee runsaasta suolojen (kationien) määrästä. Eli lohkon lannoitusmääriä on mahdollista täsmätä EC-arvon mukaan.

Veristechin Hollannin edustaja Agrometius työstää parhaillaan algoritmia KVK-arvon määrittämiseksi skannauksen pohjalta. Jo nyt EC-arvoa käytetään suoraan esimerkiksi karjanlannan ja kompostin levitystä ohjaamassa. Tilanteesta riippuen korkean EC-arvon alueille vähemmän ja päinvastoin.

Kuten oheisesta kuvasta on nähtävissä, Loimaan kentän EC-arvot vaihtelevan varsin paljon. Mielenkiintoinen havainto löytyy matalan (0–30 cm) EC:n mittauksesta. Kyntökaistan EC-arvo on selvästi alempi verrattuna viereiseen minimimuokkauksen alueeseen. Eli jatkuva voimakas muokkaus on paitsi syönyt multavuutta, myös alentanut EC-arvoa. Tämä viittaa kynnön ruokamultakerroksen muutoksiin.

Maaperäskannauksen johtopäätöksiä

Koekentän osalta voidaan todeta, että viljelytapa on selvästi vaikuttanut orgaanisen aineksen määrään. Jo aiemmin mitatut SOM-prosentit saivat lisävahvistusta. Peltomaasta on viljelytekniikan keinoin luotavissa hiilinielu.

Samalla huomataan, miten myös suorakylvökentän puolella orgaanisen aineksen määrä vaihtelee. Ero on kohtuullisen selvä. Arvoitukseksi jää toistaiseksi, miten tämä on vaikuttanut esimerkiksi lohkojen satomääriin. Syksyllä 2016 saimme ensimmäisen kerran satokartat puinneista, mutta johtopäätösten veto on vielä ennenaikaista. Epävarmuutta lisää erityisen ongelmallinen kasvukasvukauden alku.

Viljelytapa näyttäisi myös parantavan maaprofiilin ravinteiden pidätyskykyä, kuten kynnön ja minimuokkauksen välinen ero kertoo.

Koekentän suorakylvön osuus ja viljelytien toisella puolella oleva verrokkialue ovat lähtökohtaisesti viljavuudeltaan hieman erilaisia. Suorakylvökentän puolella viljavuusarvot ovat alemmat, mutta ennen pohjamaanäytteiden ottoa emme kykene varmasti määrittämään, mistä erossa lopulta on kyse.

Maan kosteuden mittaus EM-skannauksella

KV nro 1 artikkelissa ”Mittatekniikassa on eroja” vertaillaan EM- ja EC-mittausten tekniikkaa ja soveltamisalueita. Täydennyksenä aiheeseen laitamme tähän englantilaisen Rothamstedin tutkimuslaitoksen posteriaineiston, jossa esitellään EM-mittauksen käyttömahdollisuuksia maanperän kosteuden mittauksessa.

Viljelyn managementissa on suuri tarve tietää, miten pellon kosteustilanne on kehittymässä. Näin voidaan ennakoida tulevaa kuivuusstressin tilannetta ja säätää hoitotoimenpiteitä vastaavasti.

EM-mittauksen etuna on sen nopeus ja helppous, koska antureita ei tarvitse kaivaa maahan ja itse mittaus voidaan suorittaa muiden hoitotoimenpiteiden yhteydessä ja myös jo tukevassa kasvussa olevilla pelloilla.

Ideana on kerätä dataa samalta pellolta eri vuosia kattavaksi aikasarjaksi, jossa (maalajin ja mittausparametrien pysyessä samoina), vuosien välinen vaihtelu on johdettavissa eroiksi maaperän sähkönjohtavuudessa ja lopulta kosteudessa.

Posterin oikeassa yläreunassa näkyy EM-mittuaksen periaate. Kuvassa on käytössä vain yhdellä vastaanotin-kelalla varustettu malli (KV artikkelin grafiikassa mittaussyvyyksiä on 2). Sekä lähettävän kelan (punaiset aallot), sekä vastaanottavan kelan (siniset aallot) välinen ns. ”Eddy-virta” (violetit aallot) vaihteleen maan fyysikaalisten ominaisuuksien mukaan. Samalla lohkolla mittausten välisen kosteuden vaihdellessa, muuttuu myös ”Eddy-virta” ja tämän jännite-eron mukaisesti voidaan päätellä maan kosteustilan muutokset.

Pintamaan kosteus saattaa vaikuttaa mittaustulokseen

Vaikka EC- ja EM-mittaukset antavat todistetusti hyvin lähellä toisiaan olevia tuloksia jakaen pellon samanlaisiin vyöhykkeisiin, on muistettava että äärimäisen kuiva pintamaakerros saattaa vaikuttaa EC-mittaukseen alentavasti. Virran kulku kiekosta maahan hidastuu eristävän kerroksen vuoksi. Tällöin auttaa, jos kiekkojen työsyvyyttä lisätään maksimiin. Emme kevään mittauskierroksella törmänneet kertaakaan tällaiseen tilanteeseen.

Vastaavasti EM-mittauksessa maakosketusta ei ole lainkaan ja kelanmuodostama magneettikenttä toimii ilmeisesti hyvin kuivankin pintamaan olosuhteissa. Havainnot ovat peräisin Hollantilaisilta kollegoilta, eikä omaa kokemusta tältä osin ole.

Jussi Knaapi

Kiinnostuitko aiheista?