Maatalous
Koneviestin suoraviljelykoe

Koneviestin suoraviljelykokeen taustaa, tavoitteet ja historia

Novida ammattiopisto ja lukion Loimaan koulutilalla on toteutettu suorakylvön ja perinteisten muokkaus- ja kylvömenetelmien vertailevaa tutkimusta jo 15 vuoden ajan.
Uolevi Oristo
Syviä maanäytteitä voidaan ottaa myös "käsipelillä" aina metrin syvyyteen saakka. Kuvassa Jussi Knaapi ohjaa ja Julius Pietarinen käyttää polttomoottorikäyttöistä maaperäkairaa.

Kokeen alkujuuret juontavat vuoteen 2005, jolloin koulutilalla kylvettiin vierekkäisille puolen hehtaarin koeruuduille syysvehnää neljällä erilaisella suorakylvökoneella. Koetoiminta vakiintui keväästä 2006 alkaen systemaattiseksi käytännön tietoa ja dataa tuottavaksi koetoiminnaksi. Kokeessa selvitetään satotasoon, sadon laatuun ja maaperän ominaisuuksiin vaikuttavia tekijöitä. Uutena osa-alueena on pellon vesitalouden ja veden sisältämien ravinteiden tarkka seuranta

Kokeen tavoitteet

Viljelymenetelmäkokeen tarkoituksena on tuottaa tietoa ja käytännön ratkaisuja mahdollisimman korkeatuottoisen sadon tuottamiseen eri viljelykasveilla, erilaisia viljelymenetelmiä hyödyntäen. Tämä ei tarkoita yksinomaan kiloja tai yhteen menetelmään sitoutumista, vaan kokonaisuutena mahdollisimman tehokkaasti ja kestävästi tuotettua korkealaatuista satoa. Tavoitteena on myös seurata pitkällä ajanjaksolla maan rakenteen muuttumista tai muuttumattomuutta eri viljelytekniikoilla.

Kaikki sadontuottoon vaikuttavat tekijät harkitaan tarkkaan ja viljelytoimet pyritään toteuttamaan mahdollisimman optimaaliseen aikaan. Jo paljon ennen ilmastokeskustelun nykyisiä mittasuhteita viljelymenetelmäkokeessa on kiinnitetty huomiota kaikkien panosten tarkoituksenmukaiseen käyttöön ja maaperän humuksen (=hiilen) määrään. Samoin kuin suomalaisessa maataloustuotannossa lähtökohtaisesti on aina tehty. Erityinen huomio on fossiilisen energian ja kemiallisten tuotantopanosten käytössä. Niitä tarvitaan tavanomaisessa tuotannossa, mutta niiden käytön optimointi on olennaista kestävän tuotannon periaatteiden mukaisesti sekä erityisesti tilanteessa, jossa panosten hinnat nousevat, mutta tuottajahinnat eivät läheskään aina samassa suhteessa kuin tuotantokustannukset.

Maailmanmarkkinahinnat määrittelevät bulkkituotteiden hintatason ja suomalainen tavanomaisesti tuotettu vilja valitettavasti kuuluu tähän kategoriaan vientikustannuksella vähennettynä. Se on siis erityisen heikossa asemassa. Sen sijaan erikoiskasveilla voidaan jossain määrin hallita hinta- ja markkinariskiä.

Mittareista

Kokeessa mitataan ja analysoidaan monin eri tavoin sadontuottoon vaikuttavia tekijöitä. Ensimmäisenä mitattavana kohteena ovat viljelysmaan kasvukunto ja ominaisuudet. Maanäytteet tuottavat tuttua perustietoa maan kemiallisista ja fysikaalisista ominaisuuksista, kuten maalajin ja multavuuden, happamuuden (pH), pääravinteista fosforin (P) ja kaliumin (K) määrän sekä tärkeimpien hivenravinteiden määrän. Koelohkoilta on otettu maanäytteet pintakerroksista ja viime vuosina myös 90 cm:n syvyyteen saakka (Jussi Knaapi, Koneviesti 1/2020). Näin saamme perinteisiä ruokamultakerrosta kuvaavia viljavuustutkimuksia tarkempaa tietoa koelohkon maaperän ominaisuuksista.

Viimeisen kahden vuoden aikana olemme tutkineet myös koelohkon maaperän biologisia ominaisuuksia eli elävyyttä. Tämä osio täydentää perinteistä maa-analyysiä ja auttaa tulkitsemaan paremmin maaperän käyttäytymistä erilaisten teknologioiden vaikutuksesta. Orgaanisen maa-aineksen tarkempi tutkiminen on jo nyt ja tulee olemaan erittäin tärkeässä roolissa esimerkiksi hiili-keskustelussa. Tässä artikkelissa ei käsitellä tätä aihetta syvällisemmin – siitä kirjoitetaan Koneviestin muissa artikkeleissa laajemmin.

Sääolosuhteista on kerätty tiedot kasvukauden kuukausittaisista sademääristä sekä lämpösummasta ja sen kehittymisestä koko 15 vuoden koeajalta. Säädatan kerääminen automatisoitiin vuonna 2016 ja nyt koekentälle on asennettu toinen sääasema laajempaa seurantaa varten. Molemmat sääasemat lähettävät automaattisesti säädataa tietokantaan. Hetkellinen tilanne koeruuduilla voidaan tarkistaa milloin tahansa mobiililaitteella. Perussäädatan (lämpötila, sade, tuulen suunta ja voimakkuus, ilmanpaine) lisäksi seuraamme maan lämpötilaa ja kosteutta, kosteuden haihduntaa sekä auringon säteilyn määrää.

Vesianalyysit ovat tärkeä osa viljelymenetelmäkoetta. Koekentälle on tehty vuonna 2019 erillisojastot, joilla saadaan koottua kunkin menetelmän vesinäytteet ”puhtaasti” erillään muista koeruuduista. Syksyllä otetuissa vesinäytteissä on pieniä eroja ravinnepitoisuuksissa sekä kiintoaineksen määrässä. Koska ensimmäiset menetelmäkohtaiset vesinäytteet on otettu vuonna 2019, emme vielä tee johtopäätöksiä niiden eroavaisuuksista. Olennaisin havainto tässä vaiheessa on se, että salaojista tulevan kuivatusveden ravinnemäärät ovat hyvin pieniä.

Drone- ja satelliitikuvien tuottama kuvadata kasvukauden eri vaiheissa antaa perustietoa siitä, miten kasvustot kehittyvät kesäkuukausien aikana ja erilaisina kasvukausina. Kuvamateriaalin analysointia ja käytettävyyttä kehitetään pelkkää silmämääräistä havainnointia edistyksellisemmäksi. Tavoitteena on tulevaisuudessa tuottaa suoraan konekielistä dataa esimerkiksi täsmäviljelyssä hyödynnettäväksi.

Olosuhteiden hallintaa, ollaanko jo uudessa normaalissa?

Viimeisen kymmenen vuoden aikana tämän artikkelisarjan otsikossa on lukenut usein ääriolosuhteita kuvaavia termejä, kuten liiallinen kuivuus tai märkyys. Taitaakin olla niin, että nämä poikkeuksellisen voimakkaat sään ääri-ilmiöt ovat uusi normaali? Savimaan viljely on erittäin haasteellista, jos kesäkuun sademäärä jää alle 20 millimetrin ja heinäkuun ensimmäisen viikon aikana sataa yli 100 millimetriä. Ja varsinkin, kun ei ole ollut kasvukautta edeltävää normaalia talvea, vaan talvikuukausien vesisademäärä on lähes 800 millimetriä.

Vuoden 2020 kasvukauden lähtökohta oli eteläisessä Suomessa hyvin haasteellinen. Savimaat kuivuivat hitaasti kylvökuntoon ja olivat optimaalisessa kylvökunnossa vasta kesäkuun alkupuolella. Kylvöt jouduttiin tekemään monin paikoin puoliväkisin liian kosteaan maahan, ja kesäkuun kuivuus ja helleaalto aiheuttivat suuria sato- ja laatutappioita.

Viljelymenetelmällä ja maan viljelyhistorialla näyttää kuitenkin olevan merkittävä vaikutus erityisesti savimaan käyttäytymiseen voimakkaasti vaihtelevissa olosuhteissa. Mitä vähemmän maata on muokattu, sen paremmin se toimii kaikissa tilanteissa ja sietää ääri-ilmiöitä. Suorakylvössä saadaan haasteellisina kasvukausina normaalisatoja, eli viljoilla yli viiden tonnin satoja ja olosuhteiltaan hyvinä kasvukausina huippusatoja. Kuten vuoden 2019 Donna suurimokaura osoitti: kahdeksan tonnin sato hehtaarilta korkealaatuista suurimokauraa.

Vuosi 2017 muistetaan alhaisesta lämpösummasta ja runsaista syyssateista. Vuosi 2018 oli tämän vastakohta äärimmäisen kuivuuden ja korkean lämpösumman vuoksi. Muistetaan myös, että viljelymenetelmäkoe selvisi näistä haastavista olosuhteista hyvin. Kasvukauden 2019 riittävä lämpösumma ja tasainen maaperän kosteus varmistivat kokeen ennätyssadon toteutumisen. Mutta kasvukausi 2020 oli taas uutta normaalia: märkyyttä, kuivuutta, hellettä, rankkasadetta ja vieläpä kaikki väärään ajankohtaan peltoviljelykasvien kannalta. Paikallisesti saatiin hyviäkin satoja, mutta keskimäärin satotaso jäi heikoksi syysviljoja lukuun ottamatta. Niitäkin jouduttiin paikoitellen rikkomaan isoja aloja, joten tämä laskee tilakohtaista keskisatoa, vaikka yksittäiset lohkot olisivat vesisateisista talvikuukausista selvinneetkin.

Viljelymenetelmäkoe on siis kiistatta osoittanut, että maan muokkauksen vähentäminen ja monipuolinen viljelykierto parantavat merkittävästi maan viljelyvarmuutta vaihtelevissa olosuhteissa. Muokkaamaton savimaa läpäisee runsaankin vesisateen nopeasti silloin, kun ojitus ja maan rakenne ovat kunnossa ja toisaalta varastoi ja luovuttaa vettä sopivasti pitkien kuivien jaksojen aikana.

Vesi

Vesi on auringon tuottaman lämmön ja säteilyn ohella tärkein kasvien kasvutekijä. Suomessa vesivarantoja riittää hyvin ja vuotuinen sadanta on määrältään lähes optimaalinen, mutta se ei aina ajoitu optimaalisesti kasvien kasvun ja sadontuoton kannalta, mikä on aivan luonnollista. Ei ole mitään poikkeuksellista siinäkään, että Loimaalla koeruutujen alueella, kuten Lounais-Suomessa yleisesti on keväällä kuivaa ja vesi on usein kriittinen kasvutekijä. Keväällä kosteutta tarvittaisiin luontaista sadantaa enemmän ja toisaalta loppukesästä vähemmän. Emme voi peltojemme sijainnille mitään, mutta voimme jossain määrin hallita sadannan vajetta tai toisaalta liiallisen märkyyden aiheuttamia vahinkoja maaperään kohdistuvilla toimenpiteillä.

Vesi toimii ravinteiden kuljettajana maaperässä ja kasvien juuret saavat ravinteita maan huokosvedestä. Maan vesitaseella ja virtaamilla on siis tärkeä merkitys kasvien ravinteiden saannin kannalta. Tässäkin maan elävyydellä ja biologialla on suora yhteys ja ratkaiseva merkitys siihen, miten kasvit selviävät optimaalisista poikkeavissa olosuhteissa. Elävässä ja hyvärakenteisessa maassa kasvin juuret pääsevät kehittymään hyvin ja luovat näin kasvuedellytykset hyvälle sadolle.

Viljelymenetelmäkoe on osoittanut useana vuonna, että maan muokkauksen vähentäminen pienentää satotappioiden riskiä niin kuivuuden kuin toisaalta liiallisen märkyyden vallitessa. Ja syy on selkeä – jos kasvien juurimassaa on toisella koeruudulla (suorakylvö) metrin syvyyteen saakka ja toisella koeruudulla toinen ääripää (kyntö) 22 cm:n syvyyteen saakka, on selvää, että mitä syvemmällä kasvin juuret ovat, sen paremmin poikkeusolosuhteista selvitään. Loimaan koelohkojen suorakylvökoekentällä maata ei ole muokattu vuoden 2000 jälkeen ja säiden ääri-ilmiöiden vaikutukset ovat jääneet lieviksi. Tilanne on parantunut vuosi vuodelta. Tämä on osoitettavissa 15 vuoden koesarjan satotulosten, maanäytetutkimusten ja käytännön havaintojen perusteella. Tärkeimmät indikaattorit tässä ovat koelohkon vedenläpäisykyky ja toisaalta kyky sitoa ja luovuttaa vettä kasvien käyttöön sekä korkea satotaso kaikkina kasvukausina.

Tuomas Levomäki
Näytteenottokaivosta otetut vesinäytteet tutkitaan akkreditoidussa laboratoriossa. Vuoden 2020 näytteet tutkittiin Synlab Oy:n laboratoriossa.
Lue lisää