Maan kasvukunnon hoitoa viljelijöiden ja tutkimuksen yhteistyöllä

Maan kasvukuntoa käsiteltiin monipuolisesti Maaperätieteen päivillä Helsingissä tammikuun alussa. OSMO-hankkeessa toteutettua maan kasvukunnon hoitoa viljelijöiden ja tutkimuksen yhteistyöllä esitteli yliopistotutkija Tuomas Mattila Helsingin yliopiston Ruralia-instituutista.

Maan kasvukunnon hoitoa viljelijöiden ja tutkimuksen yhteistyöllä

Managing soil health with farmer-research collaboration

Tuomas J. Mattila1, 2, Jukka Rajala1

  • Helsingin yliopisto, Ruralia Instituutti, Lönnrotinkatu 7, 50100 Mikkeli
  • Suomen ympäristökeskus, Kulutuksen ja tuotannon keskus, Latokartanonkaari 11, 00790 Helsinki

Maaperä on mielenkiintoinen tutkimuskohde ja arvokas tuotantoresurssi. Tutkijoiden ja viljelijöiden näkökulmat maaperään ovat kuitenkin olleet hyvin erilaisia. Tutkimus keskittyy tyypillisesti yksittäisiin muuttujiin useilla kohteilla (esim. irtotiheys, ravinnepitoisuus, mikrobimassa) ja viljelijä keskittyy yhteen kohteeseen pyrkien tunnistamaan kaikki päätöksenteon kannalta oleelliset muuttujat (esim. muokkautuvuus, sadon vaihtelu, tiivistymät). Viljelijän näkökulmasta myös mitattavien asioiden välinen vuorovaikutus ja maan toiminnallisuus (”maan kasvukunto”, soil health) on oleellisempaa kuin yksittäisten muuttujien taso (”maan laatu”, soil quality). Näkökulmia voitaisiin tuoda lähemmäs toisiaan, mikäli tutkimuksen avulla voitaisiin tunnistaa kullekin pellolle oleellisimmat mitattavat asiat ja tehokkaimmat keinot parantaa pellon toimintakykyä. Parhaassa tapauksessa tutkimus auttaa viljelijöitä vastaamaan myös soveltavampiin ja poikkitieteellisempiin kysymyksiin, kuten ”mihin rajalliset aika- ja rahapanokset kannattaisi kohdentaa tilan peltojen kehityksen kannalta?” Tämän tyyppisiin käytännön kysymyksiin vastaamiseen tarvitaan tiivistä yhteistyötä tutkimuksen ja käytännön välillä.

Kasvukunnon kehittämistä kehittämiskehän avulla

Lähestyimme ongelmaa kolmivuotisessa OSMO-hankkeessa systemaattisen kehityskehän avulla. Ensin lohkoilta mitattiin erilaisia muuttujia laajalla otannalla, mittaustuloksia verrattiin kirjallisuudesta löytyviin normiarvoihin ja kultakin lohkolta tunnistettiin mahdollisia ongelmakohtia. Kirjallisuuden ja viljelijöiden kokemuksien perusteella pohdittiin vaihtoehtoja lohkojen kehittämiseen ja lupaavimpia vaihtoehtoja lähdettiin toteuttamaan. Kasvukauden päätteeksi havainnoitiin ja mitattiin muuttujat uudelleen, arvioitiin menetelmien vaikutukset ja aloitettiin suunnittelukehä uudelleen. Kehitysprosessia testattiin 8 tutkimuspaikalla kolmen vuoden ajan (2016-2018, ensimmäiset näytteet 2015). Jokaisessa paikassa tutkittiin hyvä- ja huonokasvuista peltoa ja huonokasvuinen pelto jaettiin käsittelyyn ja verrokkiin. Tutkittavana oli siis 24 koelohkoa. Tämän lisäksi maan kasvukunnon hoitoa harjoiteltiin 5 alueellisen viljelijäryhmän kanssa, sekä eri aihepiireihin keskittyvien syventävien koulutuspäivien kautta.

Kasvukunnon kaikki osa-alueet mukaan tarkasteluun

Jokaiselta koelohkolta mitattiin useita muuttujia, jotka kuvasivat maan kasvukunnon kolmea ulottuvuutta: maan biologista, fysikaalista ja kemiallista viljavuutta [1]. Mittausmenetelmät valittiin siten, että ne olivat myös viljelijöiden ja neuvojien saavutettavissa (ts. yksinkertaisesti ohjeistettavissa tai kaupallisesti saatavilla). Maan kemiallista kasvukuntoa kartoitettiin viiden eri analyysimenetelmän avulla (ammoniumasetaatti + hivenet, Mehlich-3, varastoravinne, laktaattiuutto, H3A-uuttomenetelmä). Maaperästä määritettiin pää- ja sivuravinteiden lisäksi hivenravinteet ja jotkin kasvua hyödyttävät alkuaineet (pH, P, Ca, Mg, K, Na, Al, Fe, S, Cu, Zn, Mn, B, Se, Si, Mo and Co). Fysikaalista kasvukuntoa arvioitiin veden imeytymisnopeuden, irtotiheyden, penetrometrivastuksen ja maan visuaalisen tarkastelun avulla (VESS). Biologista kasvukuntoa seurattiin lierojen ja pintamaan niveljalkaisten määrien, murukestävyyden, multavuuden, hiilidioksidintuoton (Solvita CO2 burst), vesiliukoisen hiilen ja typen sekä entsyymiaktiivisuuksien avulla (Biolog ecoplate).

Kehittämistoimien testausta

Lohkoilla testattiin vuosien aikana 17 eri maan kasvukunnon kehitysmenetelmää [2]. Osa menetelmistä oli yleisesti käytettyjä (kalkitus ja salaojitus), mutta suurin osa oli vasta kehitysasteella (biohiili, kipsi, hivenlannoitus, monilajiset välikasvit). Lohkoille ei tehty etukäteen koesuunnitelmaa, vaan lohkoilla testattiin vuosittain menetelmiä, joiden ajateltiin kehittävän lohkon kasvukuntoa parhaiten. Menetelmien valinta tehtiin yhdessä viljelijöiden ja alueellisten neuvojien kanssa ja viljelijät toteuttivat toimenpiteet vapaaehtoisesti ja omalla kustannuksellaan.

Kasvukuntoa voidaan parantaa räätälöidyin yhdistelmämenetelmin

Tulosten perusteella maan kasvukuntoa voidaan kehittää, mutta kaikilla tutkituilla lohkoilla havaittiin useampia ongelmia. Useimmissa hyvä- ja heikkokasvuisten lohkojen pareissa ei löydetty yhtä merkittävää tekijää, vaan heikkokasvuisella lohkolla useampi muuttuja oli heikommassa tilassa. Usean ongelman yhteisvaikutus johtaa kasvin kannalta heikompaan kasvuun, mikä osiltaan heikentää maan rakennetta ja toimintakykyä. Kehittämisessä lohkokohtaiset räätälöidyt menetelmäyhdistelmät (esimerkiksi kipsi+välikasvi+syvä-kuohkeutus+kananlanta) olivat tehokkaampia kuin yksittäiset menetelmät. Lohkokohtaisten hoitosuunnitelmien teossa tarvitaan kuitenkin sekä laajaa tutkimuskirjallisuuden tuntemusta että käytännön kokemusta, joten hoitosuunnitelmien teko soveltuu parhaiten monipuolisen ryhmän yhteistyöhön. Ryhmätyön edut havaittiin sekä koetiloilla että alueellisissa viljelijäryhmissä. Viljelijäryhmät kuitenkin tarvitsevat tukea sekä alueelliselta neuvonnalta että tutkimuksen jalkauttamiselta käytäntöön.

[1] Mattila T.J. ja Rajala, J., 2017. Mistä ja miten tunnistaa maan hyvän kasvukunnon? Havaintoja kahdeksalta tilalta Varsinais-Suomesta, Satakunnasta ja Etelä-Pohjanmaalta. Helsingin yliopisto, Ruralia instituutti, Raportteja 171. 36 s.

[2] Mattila, T.J., Manka, V., Rajala, J., 2018. Kuinka maan kasvukuntoa kehitetään? Havaintoja kahdeksalta tilalta Varsinais-Suomesta, Satakunnasta ja Etelä-Pohjanmaalta. Helsingin yliopisto, Ruralia Instituutti. Raportteja 189.

Esityksen diat Mattila ja Rajala 2019 Maan kasvukunnon hoitoa viljelijöiden ja tutkimuksen yhteistyöllä 190109

Sivu: Jukka Rajala

 

OSMOn työkaluja kasvukunnon hoitoon

Lue lisää OSMOsta ja tutustu muihin maan kasvukunto -materiaaleihin