Tässä artikkelissa esiteltävät Loimaan Viljelymenetelmäkokeessa käytössä olevat mittalaitteet ja niillä saadut tulokset tullaan tarkemmin esittelemään Koneviestin sivuilla lähitulevaisuudessa.
Pellon olosuhteita mitattaessa nousee ensimmäisenä esiin termi sääasema. Käytännössä tämä ymmärretään säätilan mittauksena – sateet, lämpötilat, tuulet ja suhteellinen ilmankosteus. Näillä päästääkin jo pitkälle ja tarjontaa sääasemista on runsaasti. Perussääasemien hintataso on kohtuu edullinen ja mukana on myös nykytyyliin istuva vuokrausvaihtoehto, jossa aseman kk-maksu kattaa osan investoinnista.
Sääasemien mittausrepertuaari on laajenemassa säätilan mittaamisesta kohti täydempää olosuhdemittausta. Olemme Loimaan Viljelymenetelmäkokeessa varustaneet kentän Davis-sääasemakalustoa tähän suuntaan. Perusasemaan on lisätty pilottina CO2-antureita (3 kpl), todellisen haihdunnan laskenta (ET eli evapotranspiraatio), auringon tulosäteilyn (W/m2), lehtikosteuden, sekä maaperän kosteuden, lämpötilan ja suoloväkevyyden (EC) mittaukset.
Anturipaketin keräämän tiedon pohjalta voidaan jo nykyisellään seurata todella runsaasti sekä agronomisia että ympäristöön vaikuttavia ilmiöitä. Seuranta-applikaatio voi olla joko kännykässä tai muussakin päätelaitteessa. Tieto varastoidaan valmistajan pilvipalvelimeen.
Haasteeksi nouseekin tiedon käsittely käyttökelpoisiksi tuloksiksi. Varusohjelmien kyky tietojen älykkääseen yhdistelyyn on toistaiseksi rajallinen.
Perussensorien antama mittatieto on siis kunnossa ja sinällään luotettavaa. Mutta kun uutta haetaan ja on pysyteltävä tilatason budjetissa, tulee myös yllätyksiä. Meille yllätyksenä tuli Davisin suositteleman CO2-anturien epäluotettavuus. Atlas Scientificin CO2-anturit eivät olleet sopivia tarkkuutta vaativiin mittauksiin ja kaudelle 2022 etsimmekin toimivampaa ratkaisua.
Tarkkaa CO2-mittausta on onneksi jo saatavilla salolaisen Datasensen mittauspalvelun kautta. Valokammioperiaatteeseen pohjautuva palvelu on herättänyt ansaittua mielenkiintoa, ja myös Loimaan Viljelymenetelmäkokeessa saimme ensimmäisiä mittauksia tehtyä.
Tarve moderneille valokammiomittauksille on huutava, koska pelkkään maahengitykseen ja mallinnukseen perustuvat mittaukset eivät enää täytä nykyajan vaatimuksia. Valokammioiden kohdalla kehitys on myös mennyt eteenpäin. Tuoreet tulokset korostavat erilaisten viljelymenetelmien ja hoitotapojen merkittävää vaikutusta CO2-reaktioiden tasapainoon.
Viljelymenetelmäkokeen valokammiomittauksia tullaan jatkamaan kasvukaudella 2022.
Olemme mitanneet Viljelymenetelmäkokeen valumavesien ravinnepitoisuuksia jo usean vuoden ajan pistemittauksina. Kasvukaudelle 2021 saimme asennettua kaksi EHP V-patoaukkokaivoa asianmukaisin on-line mittasensorein. Olemme jo tähänkin mennessä voineet todeta, että ravinnevalumat salaojista eivät ole olleet hälyttäviä. Savimaiden voimakas kutistuminen ja paisuminen aiheuttaa kuitenkin piikkejä virtaamiin, joten on-line mittaus on tarpeen oikean kokonaiskuvan saamiseksi
Käytämme Viljelymenetelmäkokeessa kahta maaperän terveyttä ja rakennetta määrittävää kenttätestiä.
Soil Healt Suite koostuu kolmesta osamittauksesta. Ne ovat maaperän CO2-hengitys, orgaanisen typpivarannon määrä, sekä murujen kestävyys. CO2-hengitys on maan mikrobielävyyden mittari ja samalla se kertoo myös ravinteiden – etenkin typen – mobilisoitumispotentiaalista.
Orgaanisesti sitoutuneen typpivarannon testi (SLAN, eli Solvita labile amino nitrogen) määrä kertoo esimerkiksi karjanlannan käytön määristä ja viljelyhistoriasta. Yhdistettynä nitraattimuotoisen typen määriin saadaan kuva myös pellon ympäristövaikutuksien tasosta typen osalta. Nitraattitypen testi on tulossa Solvitan pakettiin lähitulevaisuudessa.
Murukestävyys eli VAST-testi (Volumetric aggregate stability test) kertoo, miten viljelyhistoria on vaikuttanut maamurujen kestävyyteen sateita ja ylipäätään mekaanista rasitusta vastaan.
Näiden kolmen laatutestin ja maan kemiallisen ravinnetason yhdistelmästä muodostuu pellon terveysarvio – Soil Healt Score.
Maaperämikrobien määrä ja bakteerien, sekä sienten suhde saadaan selville fotogrammetrisellä Microbiometer-testillä. Tulos saadaan valokuvaamalla näyte kännykkäkameran applikaatiolla. Tulosta arvioidaan sekä mikrobien määrän että suhteen perusteella.
Yhdessä sekä Soil healt suite, että Microbiometer-testi antavat kuvan pellon biologisesta kunnosta, jolla on kokonaisuudessa iso merkitys.
Markkinoille on tullut ja tulossa lisääkin mielenkiintoista tekniikkaa. Hyvinä esimerkkeinä voi mainita Fieldsence-sääaseman (Hankkija). Itse asema on perustasoa, eikä sisällä maaperäantureita tai laajennettavuutta verrattuna joihinkin muihin mittareihin. Fieldsencen käyttökelpoisuutta kohottaakin sovellutusohjelmistoon panostaminen ja se, että hintataso on varsin edullinen, kun paketti on osa Hankkijan kokonaiskonseptia.
Aivan uutena tulokkaana on syksyllä lanseerattu Paul-Tech Maa-asema. Se perustuu maankosteuden, suoloväkevyyden (EC) ja lämpötilan mittaukseen. Pilvipalveluun kertyvä mittadata jalostuu Paul-Techin kehittämän mallin mukaisesti. Kahteen syvyyteen asennettavat anturit seuraavat lannoituksen tasoa, sekä suhteita pinta- ja pohja-anturin kautta. Ohjelman antamat suositukset pohjautuvat kehittäjien pitkäaikaiseen kokemukseen maaperätieteiden sektorilla.
Pioneerina maaperän olosuhdemittauksissa toimii kotimainen Soil Scout. Se pitää sisällään myös samat perusmittaukset, eli lämpötilan, kosteuden ja suoloväkevyyden (EC). Soil Scoutin erityisominaisuutena on langattomuuden mahdollistama antureiden vapaa sijoiteltavuus ja anturien lukumäärän edullinen lisäysmahdollisuus.
Meteorologista EDDY Covariant -sääasemaa monipuolisempi Smear-Agri olosuhdemittausasema on nyt käyttöönottovaiheessa Helsingin Yliopiston Viikin pellolla. Kasvihuonekaasujen (CO2, CH4 ja N2O) ohella voidaan mitata erilaisia hiukkaspitoisuuksia. Lisäksi maaperästä kerätään olosuhdetietoa liittyen esimerkiksi eri ravinteiden liukoisuuksiin. Myös valumavesien mittaus on ohjelmassa. Koska asema sijaitsee Viikin navetan vieressä ja lisäksi kaupunkiliikenteen ja kosteikkoalueen läheisyydessä, on mahdollista tutkia näitäkin päästölähteitä. Kokonaisuus on tullut mahdolliseksi Maa- ja Vesitekniikan Tuki ry:n merkittävän lahjoituksen ansiosta.
Lue myös artikkeli Paul-Tech-mittaustekniikasta:
Sinua saattaa kiinnostaa myös kesän 2021 videokuulumiset Koneviestin viljelykoemenetelmäkentältä:
