Maan multavuus ja sen lisääminen

Esitys aiheesta: "Maan multavuus ja sen lisääminen"— Esityksen transkriptio:

1 Maan multavuus ja sen lisääminen
Tuomas Mattila

2 Tavoitteet Miksi multavuudella on väliä?
Miten eri viljelytoimenpiteet vaikuttavat multavuuteen? Miten multavuutta lähdetään lisäämään?

3 Miksi multavuudella on väliä?
Vesitalous Typpitalous Ravinnetalous Muokkautuvuus Viljavuuspalvelu 2008. Viljavuustutkimuksen tulkinta peltoviljelyssä.

4 Multavuuden hupeneminen
Suomessa multavuus on laskenut n kg C/ha/vuodessa Etelä-Suomessa muutos on ollut vielä suurempaa g/kg Regina ym Maaperän hiilen vähentyminen suomalaisilla peltomailla

5 Multavuusluokat

6 Multavuus on valtava typpivarasto
Hehtaari ruokamultaa painaa m2 x 0,2 m = m3 2000 m3 x 1,1 t/m3 = 2200 t 4% orgaanista ainetta (multava) 88 tonnia orgaanista ainetta / ha = 51 tonnia hiiltä /ha Hiili : typpi suhde 10:1 = 5 tonnia typpeä/ha Hajotustoiminta vapauttaa osan 0,3% x 5 t/ha = 15 kg/ha

7 Multavuus on valtava typpivarasto
Hehtaari ruokamultaa painaa m2 x 0,2 m = m3 2000 m3 x 1,1 t/m3 = 2200 t 15% orgaanista ainetta (erittäin runsasmultainen) 330 tonnia orgaanista ainetta / ha = 191 tonnia hiiltä /ha Hiili : typpi suhde 10:1 = 19 tonnia typpeä/ha Hajotustoiminta vapauttaa osan 1% x 19 t/ha = 190 kg/ha

8 Typen vapautuminen laskussa
A Model Showing Past, Present and Future Soil Nitrogen Trends. C.A. Campbell and W. Souster, Can. J. Soil Sci. Volume 62:651 (1982)

9 Multavuus on ravinnevarasto
Vety Ravinneionit Labiilit Aktiiviset Liukoiset Mineraalit Kationinvaihtokyky kuvaa ravinnemäärää, joka mahtuu maakolloidien pintaan kasvien saatavaan muotoon. Mittayksikkönä cmol/kg tai meq/100 g

10 Hehtaari, tonni, cmol? KVK = 12 cmol/kg 16 cmol/kg 18 cmol/kg X
CEC = 10 cmol/kg

11 Maaperä on kasvin vatsa
Kasvi ”syö” liukoisia ravinteita Se saa niitä maapartikkelien pinnalta (”jääkaappi”) Viljelijät ja maaeliöt täyttävät jääkaapin

12 Lihava vai laihava pelto?
Kationinvaihtokyky = paljonko ravinteita mahtuu peltoon KVK < 10 KVK > 25

13 Savi ja multavuus = KVK Savi KVK (cmol/l) t/ha OM t/ha savea

14 Multavuus on valtava ravinnevarasto
Savimailla 20 cmol/kg Ei-savilla 14 cmol/kg

15 Multavuus on valtava vesivarasto

16 Maalajit ja vesivarasto
1 t vehnää = 50 mm vettä Mattila T., Veden varastointi peltoon.

17 vm erm Mattila T., Veden varastointi peltoon.

18 Multavuus helpottaa muokkausta
Esala J Muokkaus- ja kylvötöiden energiankulutus

19 Myös kultivoinnissa…

20 Alamäkeä? Enemmän typpilannoitteita? Hupenevat ravinnevarastot?
Poudanarkuus? Tiivistymisriskit, lisää muokkausta?

21 Miten multavuutta saadaan lisää?

22 Mitä multavuus on?

23 Silmämääräinen tarkastelu
4,10% orgaanista ainesta 2,8 % humussisältö (62 t C/ha) 0,04% liukoista hiiltä

24 Eri tavat määrittää orgaanisen aineen määrä
Silmämääräinen Hehkutushäviö Erilaiset uutot ”Purkkikoe” Logan Labs, USA 24 $/näyte Täysi analyysi ja hivenet.

25 Liukoinen hiili ja maan elävyys

26 Eri hiilijakeet Elävä, kuollut, tosi kuollut
Pinnalla, ruokamulta-kerroksessa, jankossa

27 Hajoavan aineen muutos nopeaa

28 Multavuuden lisäys käytännössä
Viljelykierto, kasvipeite ja juuristo ”Tuontihumus” Minimimuokkaus

29 Humuksen muodostuminen hitaampaa

30 Juurieritteet Juurieritteet: * 10-30% yhteytyksestä
Kasvi säätelee eritteitä ravinnetarpeiden mukaan (helpot, vaikeat sokerit, typpi, jne.) Jones et al Carbon flow in the rhizosphere: carbon trading at the soil–root interface

31 C:N 8-12 C:N 3-4

32 Colin Seis: Pasture cropping
90 t hiiltä 10 vuodessa 9 t C/vuosi?!

33 OHRA KAURA OHRA KAURA OHRA VLN VLN RUIS PAPU KAURA VLN RUIS KAURA Tehtävä: miltä oma kiertosi näyttää?

34 Viherpeitteen lisääminen
Paljonko on ”kasvuaikaikkunaa” kierrossa? Mitkä kasvit siihen sopisivat? Mitä toimintoja kasveilta halutaan?

35

36 Hiilivaraston muutos ja viljelykierto
Peruna -750 kg C/ha/a Viljat -300 kg C/ha/a Papu & herne +200 kg C/ha/a Aluskasvi +200 kg C/ha/a Nurmivuosi kg C/ha/a Viljelykierron vaikutus Suuntaa-antavia lukuja Saksan olosuhteissa. Tarkempi laskuri osoitteessa:

37 Kilpiän tilalla Viljatila, 75 ha. Melko yksipuolista viljelyä 1980 luvulta. Luomussa nyt 7 v. Hahmottelua humustasapainomallilla: -300 kg C/ha/a +170 kg C/ha/a +450 kg C/ha/a › Humusbilanz-Re

38 OHRA KAURA OHRA KAURA OHRA - 300 kg C/ha VLN VLN RUIS PAPU KAURA + 340 kg C/ha VLN RUIS KAURA +330 kg C/ha 1% multavuutta = 12,8 t hiiltä  n. 40 vuotta multavuuden nostoon

39 Vähintään raiheinää Cover crop incorporation increased SOC stocks, with a significant mean carbon sequestration rate (0.32 ± 0.28 Mg C ha− 1 yr− 1) at the Sultan site and all Swedish sites except one. Mean humification coefficient of the ryegrass cover crop was 0.33 ± 0.27, which is comparable to that of highly efficient organic amendments such as farmyard manure and sewage sludge. This was attributed to high belowground productivity of ryegrass, although that was the most uncertain model input variable. A ryegrass cover crop is thus an effective, multi-beneficial measure to increase SOC stocks, even when undersown at northerly latitudes (55–58°N)

40 Multavuuden lisäys käytännössä
Tällä saadaan ylläpidettyä multavuutta ja ylläpidettyä pellon viljeltävyyttä Viljelykierto, kasvipeite ja juuristo ”Tuontihumus” Minimimuokkaus

41 Multavuusluokan nosto
Savi KVK (cmol/l) t/ha OM t/ha savea 60 tonnia lisää multavuutta!

42 Humustumiskerroin Paljonko humusta saadaan tonnista materiaalia?

43 Humustumiskertoimia Kolbe, Site adjusted organic matter balance method for arable farming systems

44 60 tonnia lisää multavuutta
240 tonnia kompostia (kuiva-ainetta) 420 tonnia olkea 300 tonnia kuivalantaa 5000 tonnia märkää sianlietettä 180 tonnia raiheinää + 5 tonnia olkea ja juuria joka vuosi ylläpitämään 4% tasoa

45 Multavuus ei ole pelkästään hiiltä
Orgaanisessa aineessa vakio C:N:S suhde 100:10:2 (Oljessa 100:1:0,1) Eli 60 tonnia lisää multavuutta: C: kg N: 3500 kg S: 700 kg 5600 €/ha

46 Multavuuden lisäys käytännössä
Tällä saadaan ylläpidettyä multavuutta ja ylläpidettyä pellon viljeltävyyttä Viljelykierto, kasvipeite ja juuristo ”Tuontihumus” Minimimuokkaus Tällä nostetaan multavuutta

47 Suorakylvö ei lisää maan multavuutta!

48 Multavuusluokan nosto
Savi KVK (cmol/l) t/ha OM 2% multavuuden nostoon tarvitaan

49 Esimerkki omalta tilalta
+ + Kerääjäkasvi + Aluskasvi

50 Michel Roesch

51 Jotkin maalajit tarvitsevat syvää kuohkeutusta

52 Kerrosmuokkaus Kasvinjätteet sekoitetaan pintaan (5 cm)
Pelto kuohkeutetaan syvältä (25 cm) Väli jätetään rauhaan

53 Multavuuden lisäys käytännössä
Tällä saadaan ylläpidettyä multavuutta ja ylläpidettyä pellon viljeltävyyttä Viljelykierto, kasvipeite ja juuristo ”Tuontihumus” Minimimuokkaus Tällä nostetaan multavuutta Tällä nopeutetaan vaikutuksia

54 Kiitos! Kysymykset, Neuvo2020 käynnit, jne. p