Mansikan suuri satopotentiaali luomussa johtuu maan biologisista ominaisuuksista

Monivuotista, eri viljelymenetelmiä sisältävää kenttäkoetta käytettiin mansikan satopotentiaalin vertailuun tavanomaisessa ja luonnonmukaisessa viljelyssä. Satopotentiaali oli suurempi luonnonmukaisesti viljellyillä alueilla ja sitä voitiin vielä nostaa käyttämällä turvetta maanparannusaineena. Syinä suurempaan satopotentiaaliin olivat maan paremmat biologiset ominaisuudet luomuna hoidetuilla alueilla.

Mansikkasadoissa  laskeva suunta

Mansikkasadot ovat Suomessa laskeneet 1990-luvulla. Tämän syistä on keskusteltu vilkkaasti, mutta on selvää, että mansikan jatkuva yksipuolinen viljely on ollut keskeinen syy tähän ongelmaan. Tämä todettiin MTT:n mansikanviljelyprojektissa vv. 1996-98. Uusi mansikkatutkimus alkoi v. 1999, sen tarkoitus on ollut löytää maan laadun mittareita mansikanviljelyssä. Lisäksi on tutkittu eri viljelymenetelmien (tavanomainen/luomu) ja eloperäisen aineksen lisäyksen (turve) vaikutusta marjasatoihin. Tähän tarkoitukseen käytettiin pitkäaikaista kenttäkoetta, joka sijaitsee MTT:n Laukaan tutkimus- ja tervetaimiasemalla Keski-Suomessa. Hypoteesi oli, että pitkäaikainen luonnonmukainen viljely vaikuttaa maan ominaisuuksiin positiivisesti verrattuna pitkäaikaiseen tavanomaiseen viljelyyn. Ilmeneekö tämä myös mansikan suurempana satopotentiaalina?

Koejärjestelyt

Kokeessa käytettiin hiesumaalle v. 1982 perustettua kenttäkoetta. Vuodesta 1993 koetta on nimitetty ”omavaraisviljelykokeeksi”. Se käsittää neljä 6-vuotista viljelykiertoa: A, B, C ja D (Taulukko 1). A ja B olivat tavanomaisia viljanviljelykiertoja. Niitä lannoitettiin viljavuustutkimuksen mukaisesti, mutta B-kierto sai vain 50 % lannoituksen suositellusta määrästä väkilannoitusta. Kierrot C ja D olivat ”omavaraiskiertoja”, joita ei lannoitettu väkilannoitteilla. Niissä oli joka toinen vuosi palkokasvi viljelykierrossa. Ruuduilla syntyneet kasvinjätteet palautettiin takaisin käsittelemättöminä (C) tai kompostoituna (D). Kokeen alussa vuonna 1982 lannoitettiin kiertoja C ja D karjanlannalla sekä annettiin apatiittia fosforilähteeksi ja biotiittia kaliumlähteeksi määrät, jotka vastasivat kiertoon A annettuja väkilannoitemääriä. Kaikki kierrot perustettiin kolmena kerranteena alkaen kierron eri vuosista.

Vuonna 1994 koetta muutettiin ja nimeksi annettiin ”luomuviljelyn siirtymävaihekoe”. Kierto A jatkui sellaisenaan, kun taasen kiertoja B-D muutettiin todellisiksi luomuviljelyn siirtymiskierroiksi (Taulukko 1). Kesäkuussa vuonna 2000 istutettiin koko alue mansikalle, jolloin otettiin käyttöön myös tihkukastelu.

Perustamisvuonna koejäsen A lannoitettiin NPK-väkilannoitteilla ja koejäsenet C-D karjanlannalla. Vuosina 2001 ja 2002 A sai optimaalisen ravinnelisän tihkukastelun mukana viitenä annoksena kasvukauden aikana, B-D koejäseniä ei lannoitettu lainkaan. Maan kosteutta seurattiin jatkuvasti tensiometrin avulla ja kastelu suoritettiin tämän perusteella tarpeen mukaan. Rinnakkaiskierto 2 sai 500 m3/ha lannoittamatonta ja kalkitsematonta maanparannusturvetta ennen istutusta vuonna 2000. Maan biologiset, kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet määritettiin vuosina 1999 sekä 2000-2002. Satopotentiaali määritettiin kukkavarsi- ja raakileanalyysin perusteella.

Taulukko 1.  6-vuotisten viljelykiertojen A-D kasvit Laukaassa viljelymenetelmäkokeessa 1982-1999.

1982 – 1993 1994 – 1999
Kierto Viljelymenetelmän kuvaus Kierron kasvi Viljelymenetelmän kuvaus Kierron kasvi
A Tavanomainen, täysi väkilannoitus ohra – ohra – ruis – kaura – pellava – kaura Tavanomainen, täysi väkilannoitus ohra – ohra – ruis – kaura – ohra – ohra
B Tavanomainen, puoli väkilannoitusta ohra – ohra – ruis – kaura – pellava – kaura Luomukierto 1 ohra – nurmi – nurmi – nurmi – ruis – herne+kaura
C Omavarainen, kasvinjätteet palautettiin käsittelemättöminä ohra – puna-apila – ruis – herne+kaura – pellava – herne+kaura Luomukierto 1 ohra – nurmi – nurmi – nurmi – ruis – herne+kaura
D Omavarainen, kasvinjätteet palautettiin kompostoituina ohra – puna-apila – ruis – herne+kaura –pellava – herne+kaura Luomukierto 2 ohra – nurmi – nurmi – ruis – kaura – nurmi

Viljelyjärjestelmä vaikutti maan ominaisuuksiin

Analyysit maan ominaisuuksista vuodelta 1999 osoittivat liukoisen fosforin ja kaliumin määrien oleva alempia luomukoejäsenissä. Viljelymenetelmällä ei ollut vaikutusta pH:hon, johtolukuun eikä liukoisen kalsiumin ja magnesiumin määriin (Taulukko 2). Maan vedenpidätyskyky oli luomukoejäsenissä jonkin verran parempi kuin tavanomaisissa kierroissa. Jotkut biologiset ominaisuudet olivat parantuneet pitkäaikaisessa omavaraisviljelyssä/luomuviljelyssä. Näitä olivat mm. lierojen määrä, mkrobibiomassan sisältämän typen ja hiilen määrät, maan orgaanisen hiilen pitoisuus sekä eräät solunulkoisten entsyymien aktiivisuudet maassa. Muihin ominaisuuksiin kuten sienijuuren määrään ja aktiivisuuteen sekä ankeroisten määriin maassa ei viljelymenetelmällä ollut vaikutusta.

Maan ominaisuus Luomuviljelyn vaikutus
pH 0
Johtoluku 0
Käyttökelpoinen fosfori – – –
Käyttökelpoinen kalium – –
Käyttökelpoinen magnesium 0
Käyttökelpoinen kalcium 0
Vedenpidätyskyky +
Eloperäisen aineen määrä +
Eloperäisen aineen hajotuskyky 0
Lierojen määrä + + +
Ankeroisten määrä 0
Mikrobbiomassa + +
Sienijuurten määrä ja aktiivisuus 0
Solunulkoisten entsyymien aktiivisuus (12 erilaista entsyymiä) +, 0

Taulukko 2. Pitkäaikaisen (1982-1999)   omavaraisviljelyn (1982-1993) + luomuviljelyn (1994-1999) vaikutus maan ominaisuuksiin verrattuna tavanomaiseen viljelyyn. Laukaa. Maaperätutkimukset suoritettiin vuonna 1999.

0 = Ei eroja viljelymenetelmien välillä
–  = Luomuviljely vähensi määrää tai aktiivisuutta hieman (-), kohtalaisesti (–) tai voimakkaasti (—)
+ = Luomuviljely lisäsi määrää tai aktiivisuutta hieman (+), kohtalaisesti (++) tai voimakkaasti (+++)

Luomuviljely ja turvelisä lisäsivät marjasatoja

Mansikan satopotentiaali oli suurempi luomukierroissa B-D kuin tavanomaisessa kierrossa A (Kuva 1). Enimmillään sadot  lisääntyivät 24 % kierrossa D vuonna 2002. Viljelymenetelmällä ei ollut vaikutusta marjan kokoon. Turvelisäys suurensi satoja edelleen niin, että lisäykset olivat enimmillään 49 % turvelisäyksen saaneessa kierrossa D verrattuna käsittelemättömään kiertoon A. Turvelisäyksen saaneet koejäsenet tuottivat myös suurempia marjoja. Huomionarvoista on, että turvelisäyksen satoalisäävä vaikutus satopotentiaaliin oli suurempi luomukierroissa kuin tavanomaisissa kierroissa. Mansikat talvehtivat paremmin luomukierroissa kuin tavanomaisissa koejäsenissä. Tämä johtui luultavasti maan parantuneista fysikaalisista ominaisuuksista (vedenpidätyskyky) turvelisäyksen saaneissa koejäsenissä.

 

Kuva 1. Viljelymenetelmän ja turvelisän vaikutus mansikan potentiaaliseen satoon. Kenttäkoe Laukaassa 2000-2002. Viljelymenetelmät on selostettu taulukossa 1.

Viljelymenetelmät on selostettu taulukossa 1.

Mitkä muuttujat selittävät potentiaalisia satoja?

Yleisesti voidaan sanoa, että monet biologiset ominaisuudet korreloivat positiivisesti marjasatojen kanssa. Tämä koskee erityisesti lierojen määrää (Kuva 2). Multipelin regressiokäyrän mukaan lierojen määrä+orgaanisen hiilen määrä+mikrobibiomassa selittivät 66 % potentiaalisista sadoista. Toisaalta joukko maan kemiallisia ominaisuuksia korreloi tai oli tendenssi korreloida negatiivisesti marjasatojen kanssa.

Kuva 2. Lierojen määrän ja potentiaalisen sadon suhde mansikalla. Tulos viljelymenetelmäkokeesta Laukaasta vuonna 2002.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tulokset tukevat aikaisempia havaintoja, joiden mukaan mansikka on kasvi, jolla on melko pieni lannoitustarve. Lannoituskokeissa useinkaan ei ole voitu osoittaa saatavan sadonlisäyksiä, kun lannoitusta lisätään. Lisäksi mansikalla on hyvin toimiva sienijuuri, joka auttaa erityisesti fosforin otossa. Näille ominaisuuksille tulee antaa erityistä painoa varsinkin luomuviljelyssä. Tutkimukset osoittavat, että satopotentiaali voi kasvaa parantamalla maan biologisia ominaisuuksia ja samaa vaikutusta ei  saada lisäämällä väkilannoitusta.

Kuitenkin käytännön viljelmillä luomuviljelty mansikka antaa usein 20-40 % pienempiä satoja kuin tavanomainen mansikka. Tämä johtuu mm siitä, että luomuviljelyssä kasvinsuojelu on vaikeampi hoitaa. Suuria sadonalennuksia aiheuttavat mm. harmaahome, mansikkapunkki jne. Biologinen torjunta on ainoa keino ehkäistä lisääntyvien tautien ja tuhohyönteisten aiheuttamia sadonalennuksia mansikan luomuviljelyssä. Tutkimusta tällä alueella tulee siksi suunnata niin, että voidaan paremmin hyödyntää korkea satopotentiaali, joka voi esiintyä luomuviljellyissä maissa.

 

Lähde: Vestberg, M. 2003. Hög skördepotential hos jordgubbe beror på markens biologiska egenskaper. Forskningsnytt 2.2003. s.14-15.
Mansikan suuri satopotentiaali luomuviljelyssä johtuu maan biologista ominaisuuksista.

Teksti: Mauritz Vestberg, vanhempi tutkija, MTT

Aiheesta myös
Vestberg, M, Kukkonen, S. ja Palojärvi, A. 2002. Maan kasvukuntoa on vaikea mitata. Puutarha ja Kauppa 19/2002, ss 6-7.
Kukkonen, S. ja Vestberg. M. 2002. Miten lierot liittyvät kasvukuntoon? Puutarha ja Kauppa 19/2002, ss 8-9.
Vestberg, M, Kukkonen, S., Saari, K., Uosukainen, M., Palojärvi, A., Tuovinen, T., Vepsäläinen, M. and Niemi, M. 2002. Cropping system impact on soil quolity determinants. Agricultural and food science in Finland 11. Pp. 311-328.

Tulosta