4
Ojitus parantaa savimaan satoa ja rakennetta Savimaalla sijaitsevien peltojen kuivatus paranee selvästi salaojituksen avulla. Ojitusmenetelmien välillä ei ollut eroja. Merja Myllys/MTT
Ojituksen vaikutuksia savimaan kuivatustilaan, rakenteeseen ja satoon tutkittiin Salaojitustekniikat ja pellon vesitalouden optimointi -tutkimushankkeessa Jokioisilla vuosina 2007–2013. Ojituksen vaikutusta maan rakenteeseen tutkittiin myös yhdeksällä maatilalla. Hankkeessa tutkitut menetelmät paransivat selvästi maan kuivatustilaa. Vesi ei ojituksen jälkeen noussut märkinäkään aikoina yhtä lähelle maan pintaa kuin ojittamattomilla alueilla. Liika märkyys heikensi sadon määrä ja laatua Tutkimuksen koekentällä oli neljä ojastoa. Yhteen ojastoon tehtiin täydennysojitus ketjukaivinkoneella käyttäen salaojaputken ympärysaineena soraa. Ojaväliksi tuli kahdeksan metriä. Yhteen ojastoon tehtiin uusintaojitus aurasalaojakoneella kuuden metrin ojavälein käyttäen ympärysaineena ohutta suodatinkangasta, ja lisäksi maa jankkuroitiin. Kaksi ojastoa jätettiin vertailualueiksi. Niistä toisen ojaväli oli 16 metriä. Toisen, märän alueen ojaväli oli ollut 32 metriä jo 1950-luvulta alkaen. Sato oli Jokioisten kenttäkokeen märällä alueella huonompi kuin muilla alueilla. Märkyys pienensi sadon määrän lisäksi jyvien typpipitoisuutta, hehtolitrapainoa ja 1 000 siemenen painoa. 6–16 metrin ojavälein ojitetuilla alueilla sadon määrä ja laatu olivat keskenään samanlaiset. Maan rakenne kehittyy hitaasti Aitosavimaan rakenne oli salaojien puolivä-
lissä, viisi vuotta ojituksen jälkeen, likimain samanlainen kuin ennen ojitusta. Viisi vuotta tuntuukin olevan lyhyt aika mitattavien muutosten aikaansaamiseen. Sen sijaan pitkäaikaiset vaikutukset tulivat esille; 32 metrin ojavälin alueella, joka oli ollut 1950-luvulta alkaen märempi kuin muut, maan vedenjohtavuus oli huonompi kuin muualla eikä pohjamaassa ollut lainkaan lierokäytäviä. Kaikilla alueilla oli juurikanavia melko tasaisesti 60 cm:n syvyyteen asti. Pellolla usein viljellyt runsasjuuriset nurmi ja kaura ovat rei’ittäneet maata syvälle vuosikymmenten aikana. Maatilalohkoilla eri menetelmiä Maatiloilla sijainneet koelohkot oli ojitettu eri menetelmillä, ja maalajit olivat erilaisia. Peltomaan laatutestin silmämääräisen arvion perusteella maan ominaisuudet olivat ojituksen jälkeen parantuneet kaikilla pelloilla jollain tavalla. Jos rakenne oli ollut huono ennen ojitusta, ojitus paransi sekä pinta- että pohjamaan fysikaalisia ominaisuuksia. Lieronreikien ja juurikanavien määrä pohjamaassa lisääntyi melkein kaikilla pelloilla ojituksen jälkeen. Erityisen paljon pohjamaan biologinen aktiivisuus parani pelloilla, joita kynnetään harvoin. Myös monivuotisten syväjuuristen kasvien viljely oli rei’ittänyt pohjamaata. Pintamaan biologisiin ominaisuuksiin ojitus ei vaikuttanut. Ominaisuudet olivat parhaimmillaan runsasmultaisilla karkeilla mailla ja huonoimmillaan vähämultaisilla savimailla. Maan multavuus väheni lievästi
Neulanpistojen näköisiä juurikanavia täynnä oleva pohjamaa on toimivan maan merkki.
ojitusmenetelmästä riippumatta. Suurinta väheneminen oli pelloilla, joilla orgaanisen aineksen pitoisuus oli suuri. Ojitusmenetelmässä, jossa maa jankkuroidaan ojituksen jälkeen, havaittiin savimaan tiivistymistä, kun jankkurointi oli tehty märissä oloissa. Tutkimuksessa oli mukana myös hietamaalla sijainnut jankkurointikoe, jossa maa ei kuitenkaan ollut jankkuroitu kauttaaltaan vaan vain kaistoittain.
Jankkurointi näytti hieman pienentävän maan mekaanista vastusta, mutta muuten se ei vaikuttanut maan rakenteeseen eikä satoon. Merja Myllys, MTT Lisätietoja: merja.myllys@mtt.fi puh. 029 531 7522
FLUSH-malli vie pellot virtuaaliavaruuteen Tietokoneiden alati kasvava laskentakapasiteetti on mahdollistanut veden, kiintoaineen ja ravinteiden liikkeiden tarkastelun pellolla kolmiulotteisesti. FLUSH-tietokonemalli kuvaa pellossa tapahtuvat monimutkaiset luonnonilmiöt matemaattisilla yhtälöillä. Mallia on käytetty PVO2-hankkeessa koepeltojen vesitaseen, veden virtausreittien, eroosion ja typen prosessien tarkastelussa. Mallia kehitetään Aalto-yliopistossa. Kehitystyössä ovat mukana myös Sven Hallinin tutkimussäätiö ja MTT. Laskentamallit hahmottavat pellon palasina Tutkimusprojekteissa voidaan yleensä mitata vain pientä osaa pellon hydrologiaan liittyvistä suureista kuten salaoja- ja pintavaluntaa, pohjavedenpinnan korkeuksia sekä valumavesien ravinne- ja kiintoainepitoisuuksia. Nykyaikaiset laskentamallit jakavat pellon pinnan ja maaprofiilin pieniin paloihin, joiden välillä virtausta ja aineiden kulkeutumista lasketaan. Palojen välisistä virtauksista kootaan yhteen kokonaiskuva pellolla tapahtuvista ilmiöistä. Hajautettu laskenta mahdollistaa muodoltaan ja maa-
perältään vaihtelevien peltolohkojen simuloinnin. Myös simulaatioaika jaetaan osiin, jotka vaihtelevat muutamasta sekunnista yhteen tuntiin. Lähestymistavalla voidaan kuvata nopeita ja hitaita virtaustilanteita pellon pinnalla sekä maaperän erikokoisissa huokosissa. Laskentamalleilla voidaan yhdistää erilaiset mittausaineistot toisiinsa sekä arvioida mittausaineistojen luotettavuutta. Malleja käytetään myös vaikeasti mitattavien suureiden, kuten haihdunnan ja pohjavesivalunnan tutkimiseen. Tämä mahdollistaa tutkitun alueen kokonaisvesitaseen tarkastelun. Veden liikkeet pellolla simuloidaan FLUSH-malli kuvaa veden liikkeitä erikseen pellon pinnalla sekä maaperän erikokoisissa huokosissa. Simulaatioissa voidaan myös ottaa huomioon alueelle asennetut erilaiset ojitukset, muokkausmenetelmät ja suojavyöhykkeet.
FLUSH-mallilla tehdyistä simulaatioista on käytännön hyötyä maatalouden vesiensuojelussa, koska kaikkia veden ja ravinteiden liikkumisreittejä sekä eroosioprosesseja ei ole kattavasti pystytty kuvaamaan muilla malleilla. FLUSH-mallia voidaan käyttää tavallisissa tietokoneissa ja laskentaan tarkoitetuissa supertietokoneissa kuten CSC Tieteen tietotekniikan keskuksen uudessa Taito superklusterissa, joka sijaitsee Kajaanissa. Lassi Warsta, Heidi Salo ja Mika Turunen, Aalto-yliopisto Lisätietoja: lassi.warsta@aalto.fi Puh. 050 541 6581
kUVA: hEIDI sALO
Pala laskentaverkkoa, jossa on laskettu nitraatin kulkeutumista Nummelan pellolla.