Vesitalouden parantaminen

Tässä kappaleessa pohditaan, kuinka viljelijä voi seurata ja optimoida peltojensa vesitaloutta. Tärkeimmät keinot vesitalouden parantamiseen ovat pellon vedenläpäisykyvyn, pinnanmuotojen ja ojituksen kohentaminen.

Peltomaan vesitalous

Peruskuivatus

Suomen viljelyksessä oleva peltopinta-ala on kertaalleen peruskuivatettu. Aikaisemmat työhuiput osuivat vuosille 1892–1939 (400 000 ha) sekä vuosille 1940–1966 (1,1 milj. ha).

Toimiva alueellinen uomaverkosto antaa mahdollisuuden tehokkaalle ja hyvälle paikalliskuivatukselle sekä maankäytölle. Ennusteiden mukaan tehokas maankuivatus tulee olemaan ilmastonmuutoksen edetessä tulevaisuudessakin tarpeellista. Peruskuivatuksen parantamiseen kohdentuvissa hankkeissa tulee huomioida ja selvittää vaihtoehtoja, joilla voidaan hyödyntää uomaston toimintaa laajemmin, sen sijaan, että keskitytään pelkästään ylimääräisen veden pois johtamiseen. Tämä tarkoittaa veden hallintaa ja sitä, miten vettä viivytetään ja varastoidaan. Näin luodaan laajempia mahdollisuuksia veden hyödyntämiselle myös kasvukauden aikana. Kuivatushankkeissa tulee huomioida myös ympäristön monimuotoisuus sekä kalatalouden mahdolliset tarpeet.

Jokainen uoma on yksilö, ja kaikki kunnostuksen toimet eivät sovellu kaikkialle. Kunnostuksiin liittyvien toimien yhteydessä tulee aina miettiä myös se, että normaalit uomien huolto- ja kunnossapitotoimet pystytään edelleen vaivattomasti hoitamaan.

Paikalliskuivatus

Paikalliskuivatus ja tässä tapauksessa salaojitus on monen peltoalueen kivijalka, jonka varaan on voinut rakentaa tuottavaa maataloutta ja varmistaa puhtaan suomalaisen ruoan tuotanto. Salaojitus tarvitsee silti rinnalleen maan oikeaa hoitoa sekä tähän liittyvää viljelykiertoa ja viljelytekniikkaa.

Salaojituksen hyötyjä ei tarvitse vakuutella, sillä usein ne perustuvat viljelijöiden osalta monivuotiseen kokemukseen sekä normaaliin toimintaympäristön ylläpitoon ja sen kehittämiseen. Jokainen toteutettu tai parannettava salaojitus on osaltaan myös ympäristöteko.

Kuva 11. Salaojituksen sekä toimivan maanrakenteen kautta pintavaluntaa voidaan vähentää ja siten hallita syntyviä eroosiohaittoja. Toisaalta savimailla myös salaojien kautta voi kulkeutua merkittäviä määriä kiintoainesta. Kuva: Soja Sädeharju.

Tärkeää on, että sijoitetut tuotantopanokset saadaan myös hallittua ja hyötykäytettyä mahdollisimman tehokkaasti. Peltoalueen maalajien ja sopivien korkeuserojen mukaan perussalaojitusta voidaan tehostaa tai varustaa esimerkiksi säätösalaojituksella.

Säätösalaojituksen myönteinen vaikutus esimerkiksi riviviljelyn yhteydessä on todettu kannattavaksi lisätoimeksi perussalaojituksen rinnalla. Käyttöön otettu säätösalaojitus voi kohdekohtaisesti antaa myös mahdollisuuden säätökastelulle ja valumavesien kierrätykselle.

Kunnollinen valtaojauomien ja salaojitettujen peltoalueiden vesien hallinta voi turvata kasvukauden aikaisia kasvuolosuhteita esimerkiksi pitkien kuivien jaksojen aikana. Veden viipymän ja tähän liittyvän hallinnan lisäksi voidaan vaikuttaa myös maan pohjamaan kosteuteen. Painuvilla maalajeilla voidaan vähentää painumista, jonka kautta saavutetaan pitempikestoisia hyötyjä peltomaahan sidotuille pääomille.

Veden hallitun viipymän kautta voidaan vähentää eroosiohaittoja.

Peltokuivatuksen ongelmat ja niiden parantamiseen liittyvät toimet

Peltosalaojituksen huippuvuodet osuivat 1950–1970-lukujen taitteisiin. Maatalouden harjoittaminen on muuttunut tuosta ajasta sekä koneiden että käytettävien koneketjujen osalta. Tämän vuoksi silloin tehdyt salaojitukset eivät täysin vastaa tämän päivän maataloustuotannon tarpeita.

Pelloilta vaaditaan kaiken aikaa enemmän sopeutumista tuotannon muuttuviin olosuhteisiin ja myös toimintaan liittyviin aikatauluihin. Kuivatusongelmien poistamiseksi pitää aina ensin selvittää, mistä ongelma johtuu.

Normaaleihin salaojien huolto- ja kunnossapitotoimiin kuuluvat laskuaukot, kaivorakenteet sekä niiden ympärystäyttöön liittyvien materiaalien toimintakyky, mutta myös piiriojien kunto. Edellä mainitut asiat kuuluvat perustekemiseen ja niitä voisi verrata siihen, että traktoriin vaihdetaan moottoriöljyt huoltosuosituksen mukaisesti.

Ajan mittaan kerrostuva ruoste aiheuttaa sakan kertymistä salaojaputkiin. Yleensä ojastot suunnitellaan vedenalaisiksi sekä varustetaan erillisillä huuhtelurakenteilla. Näiden rakenteiden lisäksi tarvitaan lisäksi yleensä erillisiä huuhtelutoimia kertyneen ruostesakan poistamiseksi.

Eloperäisillä mailla yleisimmät kuivatukseen liittyvät ongelmat aiheutuvat pääasiassa kuluvista sekä painuvista peltomaista ja pellon tiivistymisestä. Pellon pinnan painuminen aiheuttaa sen, että jossain vaiheessa rakennetut salaojat tulevat niin sanotusti pintaan, jolloin niiden kuivatusteho loppuu. Pääsääntöisesti näiden peltojen kohdalla ei voida asian korjaamiseksi tehdä muuta kuin ojittaa ne uudelleen.

Maan tiivistymisestä johtuvaa kuivatustehon heikentymistä voidaan korjata täydennysojituksen avulla tiettyyn rajaan saakka. Jos tiivistyminen on voimakasta ja on muodostunut esimerkiksi syväjankko 50–70 sentin syvyyteen, on syytä harkita alueen uusintaojitusta.

Pienillä pistemäisillä kosteilla alueilla tai painannekohdissa voivat uudet sorasilmät tai hieman pidemmät sorasaarrot olla avuksi.

Kuivatuksen parantamisen ensiaputoimena voidaan käyttää esimerkiksi myyräojitusta, jolla saadaan hetkellistä apua pintavesien johtamisessa salaojarakenteisiin.

Salaojituksen tavoitteet

Salaojitus on pitkäikäinen investointi, jonka elinkaari ulottuu vähintään yhdeltä sukupolvelta toiselle. Ojituksen onnistumiseen vaikuttavat keskeisimmin:

1. salaojitussuunnitelma, jossa huomioidaan tilan tuotantosuunta sekä mahdolliset jatkotarpeet

2. kuivatusmateriaalit (putket, kaivot, liitokset) sekä laadukas salaojasora

3. salaojittajien ammattitaito

4. salaojien huolto ja kunnossapito sekä ammattitaitoinen viljelytoiminta

Salaojituksen perustavoite on tiedossa, mutta ojitusta voi ajatella myös keinona ylläpitää ja parantaa pääoman arvoa, joka tässä tapauksessa on peltomaa. Maahan sidottu pääoma voi hyvin ja se kasvaa korkoa, kun siitä pidetään huolta.

Lue lisää salaojituksesta Salaojayhdistyksen opetusmateriaaleista.

Salaojien toimintahäiriöt ovat yleisiä

Suurin osa suomalaisista pelloista on salaojitettu, mutta ojituksen toimintahäiriöt ovat hyvin yleisiä. OSMO-hankkeen (Osaamista maan kasvukunnon hoitoon) tutkimista koelohkoista 40 prosentilla todettiin salaojituksen toimintahäiriö.

Kuivatusongelmia on hyvä kartoittaa ongelmanratkaisukaavion (kuva 12) avulla. Siinä siirrytään helposti tarkistettavista ja korjattavista asioista vaikeampiin.

Kuva 12. Kuivatusjärjestelmän ongelmanratkontakaavio

Tarkista ensin perusasiat: pääseekö vesi pellolta pois ja tuleeko sinne jostain ylimääräistä vettä? Onko laskuojan vedenpinnan ja pellon alimpien paikkojen välillä noin 90 senttiä kuivavaraa, eli onko pelto ylipäätään kuivatettavissa?

Salaojastosta on heti aluksi syytä paikantaa ja tarkistaa laskuaukot. Salaojayhdistyksen arkistoimat salaojasuunnitelmakartat ovat erinomainen apuväline laskuaukkojen löytämisessä. Toimivaan laskuaukkoon voi työntää joustavan putken tai putkirassin noin 2–3 metrin matkalle. Suurin osa juuritukoksista ja laskuaukon ongelmista on lähellä laskuputken päätä.

Ylimääräistä vettä voi päästä peltoon myös sen ulkopuolelta painanteiden, lammikoiden, tukoksien tai liian matalien niskaojien takia. Jos jokin pellon kohta on märkä ja puita kasvaa 15 metrin säteellä salaojista, on putkisto syytä tarkistaa juuritukosten varalta.

Vaikka laskuaukot ja reunaojat on todettu toimiviksi, voi vika olla putkitukoksessa. Mikäli pelto on selvästi märempi tietyn salaojan kohdan yläpuolella, voi ongelman syytä etsiä kaivamalla putki esille oletetun tukoksen alapuolelta ja etenemällä varovasti yläjuoksulle. Tukos on alajuoksun puolella, jos putken rei’istä valuu vettä.

Salaojahuuhtelun avulla voi varmistaa, että putkilinjat ovat ehjiä. Jos ojastossa on lietekaivoja, ne pitää puhdistaa säännöllisesti.

Jos salaojarakenteet toimivat mutta pellolla on edelleen märkiä kohtia, voidaan pintavesien valuntaa ohjailla. Pintavalunta saattaa tuottaa 50 millin sateella painanteisiin vettä jopa 800 milliä, mikä on enemmän kuin toimivakaan ojitus ehtii poistamaan.

Tiivistymien poistolla voidaan vähentää pintavaluntaa ja estää ei-toivottua veden varastoitumista.

Jos sinulla on sähköiset salaojakartat voit laittaa ne ilmakuvan kanssa päällekkäin. Ohje karttojen liittämiseen löytyy Tuomas Mattilan tekemältä videolta.

Sähköiset kartat voit halutessasi tilata Salaojayhdistyksestä.

Pinnanmuotoilulla eroon lätäköistä

Vetiset painanteet voivat johtua salaojituksen ongelmista, mutta useasti ongelmana on pellon pinnan muotoilu. Hienojakoisilla maalajeilla ja turvemailla vedenläpäisy voi olla heikkoa ja pintavirtailujen mukana tuleva ylimääräinen vesi on jo liikaa. Turvemailla vettyneen pintamaan alla voi olla hyvinkin kuivaa, mutta siellä oleva ilma ei pääse poistumaan eikä pinnalla oleva vesi imeydy maahan. Nämä vetiset painanteet tiivistyvät muokkaus- ja sadonkorjuutöissä, pahentaen ongelmaa entisestään. Käytännön viljelyongelmien lisäksi vetisissä hapettomissa oloissa nitraattityppi pelkistyy dityppioksidiksi (N₂O), joka on voimakas kasvihuonekaasu.

Pellon pinnanmuotoilulla lätäkköongelmaa voi ratkaista joko tasaamalla tai vesivaoilla. Täyttömaan ajo on tehokas ja edullinen tapa, kun lähellä on ojitustyömaa, josta irtomaata on helposti saatavilla. Pienialaiset ja vähäiset kuopat voi tasata tasausäkeellä tai hinattavan äkeen säädettävällä etuladalla. Perusteellisempaa käsittelyä vaativille lohkoille voi urakoitsijalta ostaa gps- tai laserohjatun tasauslanauksen.

Pinnanmuotoilulla voidaan joko poistaa painanteet tai huolehtia siitä, että vesi pääsee kaikista painanteista ulos. Vesivakoihin liittyy kuitenkin selvä eroosioriski, joten niiden sijoituksessa ja kaltevuuksissa pitää olla huolellinen. Otollinen kaato eroosioriskin välttämiseksi on niinkin vähäinen kuin 1:500.

Multa- ja turvemailla, varsinkin Pohjois-Pohjanmaan rannikkoseudulla, syvä routa ja keväällä lämpenemistä hidastava turvemultamaa pitävät avo-ojituksen yhä kilpailukykyisenä vaihtoehtona. Noin 25-metriset suursarat muotoillaan selkeästi kuperiksi, jolloin pintavesipainanteita ei muodostu ja vähäisempikin ojitussyvyys riittää kuivattamaan pellon. Alueelle tyypilliset happamat sulfaattimaat puoltavat myös matalaa kuivatussyvyyttä.

Maan rakenteen ja pinnanmuotojen muokkaaminen ei aina riitä. Tällöin tarvitaan kuivatuksen tehostamista. Vanha ojaväli on saatettu mitoittaa viljelykierrolle, jossa on mukana nurmia eikä maa ole ollut tiivistymisen vaarassa. Mutta jos pellon vedenläpäisykyky on alentunut, tarvitaan lisää ojia, tai maan vedenläpäisykykyä on parannettava muuten.

Yksi vaihtoehto täydennys- ja uusintaojitukselle on myyräsalaojien käyttö vanhan ojituksen tukena. Myyräojitus toimii parhaiten savimailla. On hyvä muistaa, että myyräauraontelon tulisi osua salaojien yläpuoliseen sorakerrokseen.

Useissa tapauksissa myyräojitus vaatii salaojien täydennyssorastuksen toimiakseen. Tiiviillä savimailla tarvittava ojaväli voi olla kuitenkin noin kaksi metriä, joten myös niiden uudisojituksissa voi harkita runsasta sorakerrosta 20–40 metrin välein, mikä mahdollistaa myöhemmin myyräojituksen.

Vesitaloutta parantavia keinoja

Viljelijä voi vaikuttaa vesitalouteen eri tavoin. Vaikutusmahdollisuudet selviävät helposti, kun seuraa vesipisaran matkaa peltoekosysteemin läpi. Seuraavissa kappaleissa käsitellään niitä toimenpiteitä, joilla viljelijä voi vaikuttaa veden kiertokulkuun pellollaan.

Pellon vesitalous tarkoittaa veden varastoitumista ja kulkeutumista peltomaassa. Vesitalouden parantamisen tavoitteena on pitää pellon kosteustilanne hyvällä tasolla kasvien ja maaperäeliöiden kannalta.

Huono läpäisykyky estää pellon hengityksen (Kuva 14). Osa pellolle satavasta vedestä jää kasvipeitteeseen ja pellon pinnan kasvintähteisiin. Jos sade on voimakkaampaa kuin pellon imeytymisnopeus, vettä kertyy ensin painannevarastoihin.

Kun varastot täyttyvät, ylimääräinen vesi poistuu pintavaluntana. Mikäli pellon pinnanmuodot estävät veden poistumista, vesi muodostaa lammikoita ja vain osa sateesta imeytyy maahan. Imeytynyt vesi täyttää pellon vesivarastoja, kunnes pellon vedenpidätyskyky tulee vastaan.

Tämän jälkeen ylimääräinen vesi valuu syvempiin maakerroksiin ja lopulta salaojavaluntana pois pellolta. Jos pellon vedenläpäisykyky on alhainen tai salaojituksen kuivatusteho on riittämätön, voi vettä jäädä pitkäksi aikaa maaprofiiliin täyttämään maan ilmahuokosia.

Kuva 13. Vesitalouden tekijöitä peltomaalla: vasemmalla huonokuntoinen pelto, oikealla hyväkuntoinen. Hyväkuntoisessa maassa on suuri vedenpidätyskapasiteetti, kun taas huonokuntoisessa pellossa pintavalunta, fosforin (P) karkaaminen ja myös salaojavalunta ovat suuremmat.

Kaikki vesi ei ole kasville hyödyllistä. Jos vettä on maassa enemmän kuin mitä maa kykenee pidättämään pieniin huokosiin, vesi täyttää suuria ilmahuokosia ja heikentää pellon kaasunvaihtoa.

Toisaalta isoihin huokosiin varastoitunut vesi poistuu melko nopeasti sateen loputtua ja hyödyttää kasveja vain joitakin päiviä. Kun tämä vajovesi on poistunut, pelto on kenttäkapasiteetissa ja kasvit käyttävät maahan varastoitunutta vettä kasvuunsa.

Kasvit eivät kuitenkaan voi käyttää hyväkseen kaikkea saatavilla olevaa vettä. Ne eivät kykene hyödyntämään esimerkiksi pienimpiin maahuokosiin varastoitunutta vettä. Kasvit voivat kuivattaa maata niin sanottuun lakastumisrajaan saakka. Kenttäkapasiteetin ja lakastumisrajan välistä eroa kutsutaan hyötyvesikapasiteetiksi. Se kuvaa kasveille käyttökelpoisen veden määrää maassa.

Hyötyvesikapasiteettia voidaan suurentaa lisäämällä maan multavuutta ja parantamalla sen rakennetta. Myös biohiili voi lisätä maan vedenpidätyskykyä, mutta biohiilen saatavuus on vielä heikkoa. Tehokkain keino hyötyvesikapasiteetin lisäämiseen on kuitenkin huolehtia siitä, että kasvien juurilla on esteetön pääsy koko syvään maakerrokseen (lisätietoa: tiivistymisen ehkäiseminen).

Kuva 14. Eri määrät vettä varastoituvat peltoon eri tavoin. Maan vesi- ja ilmahuokoset määräävät vedenpidätyskyvyn ja pellon kuivumisnopeuden.

Sadevesi ja haihdunta

Sadeveden liikkeiden ja haihdunnan tarkastelu ovat tärkeitä pellon vesitalouden havainnointimenetelmiä. Näihin paneudutaan käytännössä e-opiston viimeisessä luvussa.

Sateen määrään ei voi vaikuttaa, mutta maaperään imeytyvän veden määrään voi. Vettä ei voi varastoida peltoon, jos vesivarasto on jo täynnä. Kasvavat kasvit voivat haihduttaa noin 20–25 millimetriä vettä viikossa, kun paljas maa haihduttaa vain noin viisi milliä viikossa.

Talvehtivat kasvit (syysviljat, nurmet, kerääjäkasvit) haihduttavat keväällä vettä tehokkaasti ja suojaavat maata liettymiseltä. Tämä varmistaa sen, että pelto ei vety kevätsateiden yhteydessä. Haihdutus lakkaa, kun kasvusto tuleentuu.

Viljan alle kylvetyt kerääjäkasvit voivat pitää maan kuivempana sadonkorjuun aikaan ja maan muokkaustoimia varten. Kasvien haihdutus on tärkeää myös ravinnepäästöjen kannalta, sillä haihdutettu vesi ei päädy valuntaan kuljettamaan ravinteita vesistöön.

Lisätehtävä: Pohdi mielessäsi montako viikkoa kasvukaudesta peltosi ovat ilman kasvien haihdutusta? Miksi? Mihin syvyyteen kasvien juuret menevät eli mistä syvyydestä ne kuivattavat maata?

Kun pellolla on vettä liikaa (kuva 14), maan ilmahuokoset ovat täynnä. Kasvien juurten kasvu kärsii maan hapettomuuden vuoksi, mikäli veden kyllästämä maakerros ulottuu ruokamultakerrokseen saakka. Vedenpintaa hallitaan kuivatuksella, joka poistaa veden ilmahuokosista ja varmistaa kasveille syvän, hapellisen maakerroksen.

Kuva 15. Savimaissa mururakenteen syntyminen on edellytys pintamaan hyvälle vedenläpäisykyvylle ja siten myös juurten hapensaannille. Hyvä mururakenne kestää veden ja paineen vaikutusta sekä ehkäisee liettymistä ja kuorettumista. Mururakenteen ollessa heikko, sade rikkoo maata, ja se liettyy ja kuorettuu. Samalla veden imeytyminen hidastuu, ja maa pysyy märkänä. Mururakenne on sitä kestävämpi, mitä enemmän maassa on orgaanista hiiltä. Kuvaparissa näkyy mururakenteen kestävyys märissä olosuhteissa maanäytteiden oltua neljä viikkoa vedellä kyllästyneinä. Vasemmalla hyvä mururakenne, oikealla huono. Kuvat: Helena Soinne.

Yleensä pyritään siihen, että veden pinta ei nouse 60 sentin syvyyttä ylemmäs. Tällöin varsinaisten ojien on oltava tätä syvempiä ja sen syvempiä, mitä harvempi ojaväli on suhteessa maan vedenjohtavuuteen.

Toisaalta etenkin eloperäisillä mailla voi olla syytä varoa liian syvää kuivatusta, sillä hapelliset maakerrokset lisäävät myös eloperäisen aineen hajoamista. Tasaisella ja hyvällä kuivatuksella vain 30–35 sentin kuivatussyvyys voi olla riittävä.