Maanparannus ja ympäristö Tarto 2.6.2006

Maanparannus ja ympäristö

Tarto 2.6.2006

Rauno PeltomaaSalaojakeskus Ry

Periaatekuva hydrologisesta kierrosta

Ihmistoiminnasta johtuva vesistöjen fosfori- ja typpikuormitus

Pellon kuivatus vaikuttaa suoraan tai välillisesti maan rakenteeseen, juuriston syvyyteen ja sitä kautta poudankestävyyteen sekä maan kantavuuteen. Lopputulos vaikuttaa suoraan viljelijän talouteen ja ravinteiden huuhtoutumiseen

Pinta- ja salaojavalunnat vaihtelevat merkittävästi eri vuosina

Salaojien toimivuus vaikuttaa valumasuhteisiin

0 100

200 300

400 500

pinta salaoja

ojitus Valunta , mm vuodessa

nurmi

0

1

2

3

17.huhti.98 19.huhti.98 21.huhti.98 23.huhti.98 25.huhti.98 27.huhti.98

Sad

anta

(mm

/h)

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

Val

unta

(mm

/h)

SadantaSalaojavalunta

0

1

2

3

17.huhti.98 19.huhti.98 21.huhti.98 23.huhti.98 25.huhti.98 27.huhti.98

Sad

anta

(mm

/h)

0,00

0,10

0,20

0,30

(Val

uma

/l/s/

h)

SadantaValuma

Hetkellisiä sadanta- ja valuntamääriä Sjökullassa

Hetkellisiä sadanta- ja valuntamääriä Sjökullassa

0

1

2

3

17.6.1998 1:00 19.6.1998 1:00 21.6.1998 1:00 23.6.1998 1:00 25.6.1998 1:00

Sad

anta

(mm

/h)

0,00000

0,10000

0,20000

0,30000

0,40000

Val

unta

(mm

/h)

Sadanta

Salaojavalunta

0

1

2

3

17.6.1998 1:00 19.6.1998 1:00 21.6.1998 1:00 23.6.1998 1:00 25.6.1998 1:00

Sad

anta

(mm

/h)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Val

uma

(l/s/

h)

Sadanta

Valuma

Hetkellisiä sadanta- ja valuntamääriä Sjökullassa

0

2

4

6

8

10

10.syys.98 12.syys.98 14.syys.98 16.syys.98 18.syys.98 20.syys.98

Sad

anta

(mm

/h)

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Val

unta

(mm

/h)

Sadanta

Valunta

0

2

4

6

8

10

10.syys.98 12.syys.98 14.syys.98 16.syys.98 18.syys.98 20.syys.98

Sad

anta

(mm

/h)

0,0

0,5

1,0

1,5

Val

uma

(l/s/

h)

Sadanta

Valuma

Ympäristötuen rakenne

PERUSTO IM ENPITEET LISÄTO IM ENPITEET ERITYISTUKISOPIM UKSET

YM PÄRISTÖ TUKI

Mukana edelleen

Muut valumavesien käsittelymenetelmät

• Säätösalaojitus• Säätökastelu• Kuivatusvesien kierrätys

toimenpiteiden suunnittelussa ja toteutuksessa noudatettava”Peltosalaojituksen laatuvaatimukset” ja ”Pellon vesi- ja ravinnetalous” -ohjeistoja

Säätösalaojitus ja valumavesien kierrätys

• menetelmät täydentävät perinteisen salaojituksen maan vesitalouden hallinnaksi

• termeiksi vakiintunut salaojitus, säätösalaojitus ja säätökastelu

• nykymuotoiset järjestelmät kehitetty alunperin USA:ssa

• säätösalaojitus ollut mukana ympäristön erityistuessa alusta alkaen

Säädön ohjeellinen ajoitus kasvukauden aikana

Maan vedenpidätyskyky ja savipitoisuus

• kuivatuksen kannalta oleellista on kuivatettavissa oleva huokostila, kasvien kannalta hyötykapasiteetti

• savipitoisuuden kasvaessa kasveille käyttökelvottoman veden määrä kasvaa 30 tilavuusprosenttiin saakka

Kuivatettavissa oleva vesimäärä ja kuivatussyvyys

• ko. maaprofiilissa kuivatettava vesimäärä kasvuston peittämänä ja paljaana

• kuvasta voidaan todeta esimerkiksi, että kuivatussyvyyden pienentäminen metristä 0,6 metriin vähentää kuivatettavissa olevaa vesimäärää 100 millimetristä 40 mm:iin, toisin sanoen kyseisellä padotuksella voidaan maahan varastoida 60 mm

Suomalainen säätösalaojitustutkimus

• ensimmäiset esiselvitykset tehtiin 1980-luvun lopulla

• ensimmäinen tutkimusohjelma toteutettiin 1992-96

• viimeisin aiheeseen liittyvä yhteistutkimus oli ns. makrohuokostutkimus, jonka loppuraportti on juuri valmistunut

Ruotsalaisten tutkimukset

• kattavin selvitys löytyy Ruotsin maatalous-yliopistossa Ingrid Wesströmin väitöskirjasta vuodelta 2002, mittaustulokset vuosilta 1996-2000

• seurantavuosien sademäärät olivat 650-910 mm, alueen pitkän ajan keskiarvo 800 mm

Ruotsalaisten koekenttä

• maalajikerrokset: muokkauskerros hienoa hietaa, 20–70 cm karkeaa hietaa/hienoa hiekkaa, metristä alkaen vettä läpäisemätöntä savea

• yhden metrin maaprofiili vedenpidätyskyky normaalissa salaojituksessa 310 mm ja 60–70 cm:n padotuksella 385 mm

• yläkuvassa kuivatussyvyys 60-70 cm ja alakuvassa 20-40 cm

• kuivatussyvyyden pienentäminen suurentaa huippuvirtaamia, mutta pienentää kokonaisvaluntaa

Hetkelliset virtaamat

Poimintoja väitöskirjan yhteenvedosta

Säätösalaojitus

- pienensi salaojavaluntaa 69–94 %- pienensi typen huuhtoutumaa 69–94 %- säädöllä suurin osa typestä huuhtoutui

myöhään syksyllä

• Säätö pienensi kokonaissalaojavaluntaa ja suurensi sateen jälkeistä hetkellistä huippuvaluntaa, koska pintakerrosvalunta oli pienempää ja kuivatettavissa oleva huokostila oli pienempi

• Nitraattityppihuuhtoutumat pienenivät säädöllä 20–30 kg/ha/v, fosforilla vastaavsti 0,02–0,1 kg/ha/v.

• Valumaveden nitraattipitoisuus oli suurin, kun valunta oli suurin

• Fosforipitoisuudessa ei samaa ilmiötä, selityksenä makrohuokosten kautta tapahtuva oikovirtaus

• Säätö nosti satotasoa ja typenottoa

- pienensi fosforin huuhtoutumaa 57–85 %- säätö pienensi merkittävästi salaojavaluntaa

ja typpi- sekä fosforihuuhtoumia kaikkina seurantavuosina

Amerikkalaista tutkimusta

• tutkimusten uranuurtajana on ollut Wayne Skaggs North-Carolinan yliopistosta

• 1969 alkaneen tutkimusohjelman tulokset osoittivat sittemmin, että säätösalaojituksella voitiin vähentää N ja P huuhtoutumia 40–50 %

• säätösalaojitus ja säätökastelu ovat nykyisin käytössä laajasti myös Suurten järvien alueella

Amerikkalaista tutkimusta - valumavesien kierrätys

• viime vuosien tutkimus on keskittynyt salaojavesien varastointiin ja uudelleen käyttöön

• taustalla on amerikkalainen lainsäädäntö, joka lähtee valuma-alueen sallitusta vuorokautisesta maksimikuormituksesta (TMDL)

Salaojakoneet

• suurin osa koneista kaivavia salaojakoneita

• aurakoneet suomeen 1980-luvun alkupuolella

• Suomessa aurakoneet asentavat myös soran

• delta-aura -tekniikkaa käytetään Keski-Euroopan kivettömillä mailla