Maatalouden kestävä vesienhallinta 1/2023 www.vesitalous.fi
Toista tai vaihda ilmoitusta numeroittain. Kysy tarjousta! ilmoitus.vesitalous@mvtt.fi Tuomo Häyrynen 050 585 7996. Vesitalous liikehakemisto Vesitalous 1/1 LIIKEHAKEMISTO VESITALOUS-LEHDEN Valitse osastosi ja nosta yrityksesi tunnettavuutta. Palstan leveys liikehakemistossa 80 mm, kaksi palstaa 170 mm
Seuraavassa numerossa teemana on Pohjavedet. Toista tai vaihda ilmoitusta numeroittain. Tämän numeron kokosi Seija Virtanen e-mail: seija.virtanen@tukisaatio.fi Kansikuva: Sisältö 1/2023 Vesitalous 1/1 LIIKEHAKEMISTO VESITALOUS-LEHDEN Valitse osastosi ja nosta yrityksesi tunnettavuutta. LXIV JULKAISIJA Ympäristöviestintä YVT Oy Annankatu 29 A 18, 00100 Helsinki Puhelin (09) 694 0622 KUSTANTAJA Ympäristöviestintä YVT Oy Tuomo Häyrynen e-mail: tuomo.hayrynen@vesitalous.fi Yhteistyössä Suomen Vesiyhdistys ry ILMOITUKSET Tuomo Häyrynen Puhelin 050 5857996 e-mail: ilmoitus.vesitalous@mvtt.fi PÄÄTOIMITTAJA Minna Maasilta Maaja vesitekniikan tuki ry Annankatu 29 A 18, 00100 Helsinki e-mail: minna.maasilta@mvtt.fi TOIMITUSSIHTEERI Tuomo Häyrynen Uuhenkuja 4, 80140 Joensuu Puhelin 050 585 7996 e-mail: tuomo.hayrynen@vesitalous.fi TILAUKSET JA OSOITTEENMUUTOKSET Taina Hihkiö Maaja vesitekniikan tuki ry Puhelin (09) 694 0622 e-mail: vesitalous@mvtt.fi ULKOASU JA TAITTO Taittopalvelu Jarkko Narvanne, PAINOPAIKKA Punamusta | ISSN 0505-3838 Asiantuntijat ovat tarkastaneet lehden artikkelit. Vuosikerran hinta on printtilehtenä 65 € ja digilehtenä 50 €. Ilmoitusvaraukset 9.2. Vesitalous 2/2023 ilmestyy 22.3. Kysy tarjousta! ilmoitus.vesitalous@mvtt.fi Tuomo Häyrynen 050 585 7996. TOIMITUSKUNTA Harri Koivusalo, tekn.tri., teknisen vesitalouden professori, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu Riina Liikanen, tekn.tri., vesiasiain päällikkö, Suomen Vesilaitosyhdistys ry Jyrki Laitinen, fil.tri., ryhmäpäällikkö, Suomen ympäristökeskus Anna Mikola, tekn.tri., apulaisprofessori, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu Pekka Rossi, tekn.tri., apulaisprofessori, Oulun yliopisto, vesija ympäristötekniikka Maija Taka, fil.tri., akateeminen koordinaattori, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu Annina Takala, dipl.ins., Suomen Vesiyhdistys ry Saijariina Toivikko, dipl.ins., vesiasian päällikkö, Suomen Vesilaitosyhdistys ry Erkki Vuori, lääket.kir.tri., professori, emeritus, Helsingin yliopisto, oikeuslääketieteen osasto Lehti ilmestyy kuusi kertaa vuodessa. 4 Maatalouden kestävä vesienhallinta – keinoja sopeutua ilmastonmuutokseen ja lisätä luonnon monimuotoisuutta Seija Virtanen MAATALOUDEN KESTÄVÄ VESIENHALLINTA 5 Vesienhallinta on oleellinen sopeutumiskeino ympäristömme muuttuessa Lauri Ahopelto, Antti Parjanne, Kirsi Mäkinen, Karoliina Pilli-Sihvola, Mauri Keränen ja Anne-Mari Rytkönen 9 Peltojen kuivatustilan uudet arviointimenetelmät Suomessa Mikko Sane, Olle Häggblom, Minna Mäkelä ja Pasi Valkama 14 Pelto kuin pesusieni – siinä tavoitetila jokaiselle pellolle Eija Hagelberg, Veera Naukkarinen ja Jenni Jääskeläinen 20 Turvemaat ja niiden kestävä viljely vesienhallinnan keinoin Maarit Liimatainen, Timo Lötjönen, Toni Liedes, Miika Läpikivi, Hannu Marttila ja Erkki Joki-Tokola 25 Säätösalaojituksen ja altakastelun mahdollisuudet ruuantuotannon ja ympäristönsuojelun näkökulmasta Minna Mäkelä, Elina Paavonen, Kielo isomäki ja Helena Äijö 30 Tuotantosuunnan muutoksen vaikutus savipellon ravinneja kiintoainekuormitukseen Jyrki Nurminen MUUT AIHEET 35 Turkiseläinten lannan käytön täsmen täminen parantaa vesistöjen tilaa – tarkastelussa Pohjanmaan peltojen fosforikuormitus VEMALAmallilla Annika Johansson, Markus Huttunen, Suvi Lehtoranta ja Johanna Laakso 42 Oulujoen vesistön voimalaitosten ja asuinalueiden inventointi Katriina Etholén 46 Vesialan opinnäytetyöt 48 Liikehakemisto 50 Abstracts 51 Vieraskynä Jyrki Katainen VESITALOUS www.vesitalous.fi VOL. Palstan leveys liikehakemistossa 80 mm, kaksi palstaa 170 mm. mennessä
Ilmastonmuutos vaikuttaa luonnon monimuotoisuuteen, sillä äärevöityvät olosuhteet vaikeuttavat meillä luontaisten kasvien ja eliöiden kasvua ja voivat edesauttaa vieraslajien mm. V iime syksynä lokakuun 13. 4 www.vesitalous.fi PÄÄKIRJOITUS. Maaja metsätalousministeriön neuvotteleva virkamies Lauri Ahopelto avaakin kirjoituksessaan mm. Seminaarissa, jonka säätiö järjesti yhdessä Maaja vesitekniikan tuen, BSAG:n ja Salaojayhdistyksen kanssa saimme kuulla laajan kattauksen aihepiirin globaalista, EU-tason ja Suomen kehitysnäkymistä ja toimintastrategioista sekä meneillään olevasta tutkimuksesta. uusien kasvintuholaisten yleistymistä. Lisäksi tavoitteena on, että maahan sitoutuisi enemmän hiiltä kuin mitä siitä poistuu, ja että ravinteita ei jäisi huuhtoutumiselle alttiiksi. Hän esittelee vertailutuloksia sadon tuotosta ja ravinnepäästöistä altakastellulta ja tavanomaisesti salaojitetulta hieta-hiuemaa pellolta. Uudet haasteet on kuitenkin tiedostettu ja EU:n vihreän kehityksen ohjelma ja kotimaiset vesienhallintaan liittyvät suunnitelmat ja strategiat viitoittavat tietä ilmastonmuutokseen sopeutumiseen luonnon monimuotoisuus huomioon ottaen. Näistä kehitysinsinööri Mikko Sane Sykestä on kirjoittanut mielenkiintoisen artikkelin, joka valaisee, kuinka uusia menetelmiä kuten drone-kuvausta, laserkeilausta ja satelliittikuvia on mahdollista käyttää peltojen kuivatustilan arvioinnissa valuma-alueella ja valtakunnan laajuisessa maatalousalueiden kuivatustilan kartoituksessa. Pitkäaikaiset kenttäkokeet ovat tärkeitä, jotta saadaan tietoa menetelmien toteutuksesta ja toiminnasta käytännön olosuhteissa. Hankkeessa tutkitaan mm. kansallisia strategioita, joilla ilmastonmuutokseen sopeutumiseen ja luonnon monimuotoisuuden säilyttämiseen varaudutaan vesienhallinnan keinoin, ja jotka viitoittavat tietä aina vuoteen 2030 saakka. Hanke jatkuu tältä osin vielä vuoteen 2024, mutta hankkeen Peltojen kuivatustilan arviointi -työpaketista saatiin tuloksia jo vuoden 2022 aikana. Asiantuntija Minna Mäkelä Salaojayhdistyksestä ja tutkija Jyrki Nurminen Salaojituksen tutkimusyhdistyksestä esittelevät artikkeleissaan jo useamman vuoden ajan toiminnassa olleiden salaojituskoekenttien tuloksia. Ilmastonmuutos vaikuttaa hydrologiaan ja aiheuttaa muutoksia tulvien ajoitukseen ja määrään sekä kuiviin kausiin, jolloin meilläkin veden riittävyys voi olla haasteellista alueilla, joilla vedenkulutus on suuri ja vesistöjä vähän. Se oli järjestyksessään jo viides maankuivatukseen ja vesienhallintaan liittyvä seminaari ja osa Salaojituksen Tukisäätiön Itämeri-sitoumusta Elävä Itämeri säätiölle (BSAG). Sitran yliasiamies Jyrki Katainen tuo esille Vieraskynäpalstalla, että terve, hyvinvoiva maa ja kestävä vesitalouden hallinta ovat avainasemassa, kun maataloutta sopeutetaan muuttuvaan ilmastoon. Minnan aiheena on säätösalaojitus. Tarkoituksena on, että altaan vettä voidaan hyödyntää säätösalaojituksessa kuivina kausina. Maataloudessa voidaan kestävän vesienhallinnan avulla sopeutua ilmastonmuutokseen myös niin, että luonnon monimuotoisuuden säilyttäminen ja lisääminen otetaan huomioon. Uudistavalla viljelyllä parannetaan maan rakennetta ja lisätään maan hiilivarantoa ja mikrobiston toimintaa niin, että maa olisi ikään kuin pesusieni, sisältäen sopivasti vettä ja ravinteita kasvien hyvään kasvuun. Jyrkin artikkelissa keskitytään tuotantosuunnan muutoksen vaikutuksiin typen ja fosforin huuhtoutumiseen savipellolla. Tähän teemanumeroon on koottu artikkeleita seminaarin esityksistä. Seminaarissa kuulimme myös ryhmäpäällikkö Pasi Valkaman esityksen Suomen ympäristökeskuksen vetämän Valumavesi -hankkeen biodiversiteettitutkimuksista. Antoisia lukuhetkiä lehden parissa! Maatalouden kestävä vesienhallinta – keinoja sopeutua ilmastonmuutokseen ja lisätä luonnon monimuotoisuutta SEIJA VIRTANEN MMT, DI Salaojituksen Tukisäätiö sr, toiminnanjohtaja seija.virtanen@tukisaatio.fi Kirjoittaja toimi Maatalouden kestävä vesien hallinta seminaarin yhtenä moderaattorina ja on koonnut tähän lehteen artikkeleita seminaarissa pidetyistä esitelmistä. vesistöja ilmastopäästöjä. Seminaarien aiheet ovat aina olleet ajankohtaisia ja niiden teemoista (vesistövaikutuksista ilmastonmuutokseen ja luontokatoon) huomaa, että näkökulma on laajentunut ja kysymykset ovat tulleet kompleksisimmiksi. EU:n ilmastonmuutoksen sopeutumisstrategian keskiössä on juuri hyvinvoiva maa, joka auttaa kuivuuteen ja tulviin varautumisessa ja jonka vesipitoisuutta voidaan säätää vesienhallinnan avulla. päivä järjestettiin Kansallismuseossa seminaari Maatalouden kestävä vesienhallinta – keinoja sopeutua ilmastonmuutokseen ja lisätä luonnon monimuotoisuutta. Tutkija Maarit Liimatainen Luke Ruukista ja Oulun yliopistosta kirjoittaa peltomittakaavaisesta Ruukin turvekoekentästä, jossa veden varastointiin on varauduttu suuren allasrakennelman avulla. Kestävällä vesienhallinnalla vähennetään ääriolosuhteiden vaikutusta luontoon ja säilytetään luonnon monimuotoisuus, mutta myös peltojen tärkein ekosysteemipalvelu, kannattava ruuantuotanto muuttuvissa oloissa. Terveen maan merkityksestä jatkaa BSAG:n uudistavan viljelyn projektijohtaja Eija Hagelberg kirjoituksessaan
I lmastonmuutoksesta puhuttaessa ei aina muisteta, kuinka kiinteästi ilmakehä on kytköksissä hydrologiseen kiertoon. Sopeutuminen on laajaalaista ilmastonmuutoksen vaikutusten ennaltaehkäisyä ja niihin varautumista Vesivaroihin kohdistuvat muutokset vaikuttavat luontoomme ja yhteiskuntaamme laaja-alaisesti. ravinteiden ja orgaanisen aineksen huuhtoutuminen lisääntyy talvella ja syksyllä heikentäen veden laatua. Esimerkiksi pitkien helleaaltojen lisääntyminen lisää niihin liittyviä terveysriskejä, ja talvien leudontuminen lisää metsien tuhoriskiä. Ilmastonmuutoksen myötä nouseva lämpötila kasvattaa haihduntaa. Lumipeitteen hupenemisen ja talviaikaisten virtaamien kasvun myötä mm. Vesienhallinta on oleellinen sopeutumiskeino ympäristömme muuttuessa 5 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta. Ilmastonmuutos on huomioitava paremmin esimerkiksi kaavoituksessa, maaja metsätalouden vesitaloudessa ja vesistöjen säännöstelyssä. Tämän vuoksi sopeutumista tulee tehdä laaja-alaisesti eri toimialoilla. Vaikutusten voimakkuus vaihtelee ympäri Suomea riippuen mm. Yhteistyö eri toimijoiden ja toiminnan tasojen välillä on ensiarvioisen tärkeää. Koko hydrologinen kiertomme on siis muuttumassa. Ilmastonmuutokseen sopeutumisen kokonaisuutta ohjataan kansallisella sopeutumissuunnitelmalla, joka on osa ilmastolain (423/2022) mukaista ilmastopolitiikan suunnittelujärjestelmää. Tästä syystä sopeutumistakin tulee suunnata vesitalouden hallintaan. Toisaalta sademäärät Suomessa lisääntyvät sekä äärevöityvät. Niiden lisäksi ilmastonmuutos vaikuttaa myös muiden tekijöiden kautta. Toisaalta rankkasadeja hyydetulvat saattavat lisääntyä. Hallitsemalla maaja metsätalouden vesiä sekä varautumalla tulviin ja kuivakausiin pystymme pitämään ilmastonmuutoksen kasvattamia riskejä kurissa. sijainnista, vesistön ominaispiirteistä sekä maankäytöstä. Toisessa ääripäässä alimmat vedenkorkeudet laskevat ja kuivakaudet lisääntyvät ja pitenevät. Suunnitelmalla edistetään myös helteisiin varautumista ja metsien sopeutumista ilmastonmuutokseen. Etenkin pienet pohjavesimuodostumat ovat alttiita kuivakausille. Mitä pidemmälle ilmastonmuutos etenee, sitä suurempi on muutos. Myös virtaamien ja vedenkorkeuksien vuodenaikaisvaihtelu muuttuu. Pohjavedenpinnan vaihtelu lisääntyy ja maaperän vesivarasto pienenee kesäaikana. Veden niukkuus lisääntyy vähäjärvisissä ja pienissä vesistöissä. Muutoksen myötä talven virtaamat kasvavat, kun taas kevättulvat pienenevät suurimmassa osassa maata. Vuoden 2022 aikana on laadittu uusi, vuoteen 2030 ulottuva Kansallinen ilmastonmuutokseen sopeutumissuunnitelma (KISS2030). Suunnitelma sisältää tavoitteita ja toimia mm. vesihuollon varautumiseen, valuma-aluetason suunnittelun sekä kuivuusriskien hallinnan kehittämiseen liittyen. LAURI AHOPELTO neuvotteleva virkamies, maa ja metsätalousministeriö lauri.ahopelto@gov.fi ANTTI PARJANNE johtava vesitalousasiantuntija, maa ja metsätalousministeriö KIRSI MÄKINEN neuvotteleva virkamies, maa ja metsätalousministeriö KAROLIINA PILLI-SIHVOLA erityisasiantuntija, maa ja metsätalousministeriö MAURI KERÄNEN vesitalousasiantuntija, maa ja metsätalousministeriö ANNE-MARI RYTKÖNEN vesitalousasiantuntija, maa ja metsätalousministeriö Ilmastonmuutos vaikuttaa yhteiskuntaamme suuressa määrin vesivarojemme kautta
Tulvariskien hallintasuunnitelmat • Tavoitteet ja toimenpiteet tulvariskien estämiseksi ja vähentämiseksi • Seuraavan kerran 2027 loppuun mennessä 4. Toisaalta Lapissa talven lisääntyvä sadanta tulee edelleen lumena, jolloin siellä kevättulvien on arvioitu kasvavan ainakin lyhyellä ja keskipitkällä aikavälillä. Tulvariskien hallinnan prosessi. Täten kansallisen sopeutumissuunnitelman lisäksi vesivaroihin ja vesienhallintaan liittyviä sopeutumistoimia toimeenpannaan tulvaja kuivuusriskien hallinnan kautta EU:n yhteisessä maatalouspolitiikassa eli ns. Paikoittain muutokset voivat olla suuriakin, vaikka pääsääntöisesti ilmastonmuutoksen ei ole arvioitu lisäävän kummankaan riskiä Suomessa merkittävästi. Viimeisimmät hallintasuunnitelmat hyväksyttiin joulukuussa 2021 (Maaja metsätalousministeriö 2022a). Kuitenkin Kuva 1. 1. CAP-suunnitelmassa ja maaja metsätalousministeriön vesitalousstrategiassa 2030 (MMM 2022b). Tulvariskien alustava arviointi • Tulvariskialueiden tunnistaminen ja nimeäminen (seuraavan kerran 2024) • Tulvaryhmien asettaminen 2. Hulevesitulvat lisääntyvät paitsi voimakkaampien rankkasateiden ja talviaikaisten sulamisjäätymistapausten vuoksi, myös kaupungistumisen ja vettä läpäisemättömän pinta-alan lisääntyessä ja hulevesiverkoston mitoituksen jäädessä tästä kehityksestä jälkeen. Ilmastonmuutos muuttaa riskiä pikkuhiljaa, joten onkin tärkeää, että tarkentuneiden tietojen perusteella riskejä arvioidaan aina uudelleen kuuden vuoden välein ja myös olemassa olevia suunnitelmia päivitetään. Tämän myötä tulvariskien suuruutta arvioidaan kuuden vuoden välein ja merkittävimmille riskialueille laaditaan hallintasuunnitelmia yhteistyössä paikallisten sidosryhmien kanssa (Kuva 1 ). Perinteinen kevättulva ei ole välttämättä enää se vuoden suurin tulva. Talvitulvat lisääntyvät, ja myös hyydetulvien riski lisääntyy monissa vesistöissä. Monella alueella järvemme ja vesivaramme suojaavatkin yhteiskuntaamme suurimmilta vaikutuksilta. Kuivuutta ei Suomessa ole perinteisesti ajateltu ongelmana. Tulvakartoitus • Tulvavaara ja tulvariskikartat • Seuraavan kerran 2025 3. Ilmastonmuutos muuttaa tulvaja kuivuusriskejämme Selkein esimerkki ilmastonmuutoksen vaikutuksista on äärevien sääilmiöiden, kuten tulvien ja kuivuuksien, lisääntyminen ja voimistuminen. Sopeutumispolitiikan toimeenpanon lähtökohtana on, että ilmastoriskien hallinnan ja ilmastokestävyyden vahvistaminen sisällytetään osaksi normaalia suunnittelua ja toimintaa kaikilla sektoreilla. Sopeutumista siis tarvitaan etenkin alueellisella ja paikallisella tasolla. Toimenpiteiden toteutus • Toimenpiteiden toteutus on jatkuvaa • Tällä hetkellä toteutetaan vuosien 2022-2027 hallintasuunnitelmien toimenpiteitä Toistetaan 6 vuoden välein 6 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta. Tulviin Suomella on jo olemassa hyvä riskienhallintaprosessi, joka nojaa EU:n tulvadirektiiviin ja kansalliseen lakiin tulvariskien hallinnasta (620/2010). Ilmastonmuutos tulee ottaa yhä enemmän huomioon esimerkiksi kaavoituksessa, maaja metsätalouden vesienhallinnassa, vesihuollossa ja vesistöjen säännöstelyssä. Tulvien osalta haastetta tuo hankalamman ennakoitavuuden lisäksi virtaamien ajankohdan muuttuminen
Liian märkä pelto haittaa kasvien kasvua ja lisää maan tiivistymisen sekä ravinneja eroosiokuormituksen riskiä. Kuivuusriskien hallintaa ollaan kuitenkin kehittämässä ja vuonna 2023 ollaan julkaisemassa kansallisia suuntaviivoja kuivuusriskien hallintaan liittyen. Jatkossa tuensaannin ehtona on, että peruskuivatushanke on toteutettu ilmastokestävästi sekä vesiensuojelun ja luonnon monimuotoisuuden huomioivalla tavalla. Maatalouden peruskuivatus, eli ns. Lisääntyvä lämpötila ja pidentynyt kasvukausi mahdollistavat suurempia satoja, mutta vain jos vettä saadaan kasveille riittävästi. Kuivuuteen liittyen Suomella ei ole olemassa samanlaista prosessia kuin tulviin varautumisessa. Riskit ovat lähtökohtaisesti suurempia alueilla, joilla on paljon vedenkäyttöä ja maataloutta, mutta suhteellisen vähän pintaja pohjavesivaroja. Luonnonmukaisen vesirakentamisen menetelmin toteutetussa peruskuivatuksessa tarkastellaan kuivatusuomia osana valuma-aluetta. Kuivatusjärjestelmämme ovat keskeisiä työkaluja ilmastonmuutokseen sopeutumisessa. Maaja metsätalouden vesienhallinta on keskeinen sopeutumiskeino Ilmastonmuutoksen aiheuttamat sääja vesiolosuhteiden muutokset, leudot ja sateiset talvet sekä ajoittaiset kuivuusjaksot, haastavat maatalouden kuivatusjärjestelmien ja vesiensuojelurakenteiden toimivuuden. valtaojat luovat edellytyksen toimivalle peltolohkojen paikalliskuivatukselle. Luonnonmukaisia menetelmiä ovat esimerkiksi tulvatasanteet tai veden viivyttäminen uomissa ja valuma-alueella pohjapatojen sekä erilaisten kosteikkojen avulla. Kastelulaitteet ovat usein kallis investointi, mutta antavat turvaa kuivakausia vastaan, kunhan kasteluveden lähde ei kuivu. Kuivatusjärjestelmien säätämisen ja maan kasvukunnon parantamisen avulla tulee pystyä jatkossa varautumaan myös piteneviin kuivuusjaksoihin. Pääosa peruskuivatusverkostostamme on rakennettu jo ennen 1970lukua. Roudattoman ajan lyheneminen vaikeuttaa metsänhoitotöiden ja puunkorjuun toteutusta. Valtio on perinteisesti tukenut peruskuivatusta. Tukimuodon nimi on jatkossa yhteinen ojitusinvestointi. Myös ilmastonmuutos kasvattaa korjaamistarvetta, sillä vanhat mitoitukset ja suunnitteluperusteet eivät ole enää riittäviä. CAP-tuki). Kuivuusjaksot lisäävät tarvetta kastelulle ja veden varastoinnille. Tavoitteena on turvata riittävä maankuivatus, ja samanaikaisesti parantaa valumavesien laatua, hillitä uoman eroosiota, tasata virtaamavaihteluita sekä monipuolistaa elinympäristöjä. Valtaojien kunnostushankkeita on tehty suhteellisen vähän, ja oletus on, että korjausvelkaa on paljon. esimerkiksi vuosien 2002–03 ja 2018 kuivakaudet aiheuttivat selkeitä vaikutuksia yhteiskunnallemme. Nykyinen tukimuoto on kuitenkin tullut tiensä päähän ja vuoden 2023 alusta peruskuivatusta tuetaan EU:n maatalouden tukijärjestelmän kautta (ns. Erilaiset kastelualtaat ja veden viivytysrakenteet parantavat kasteluveden saatavuutta. Peruskuivatusta on lisäksi jatkossa tarkasteltava laajemmin myös ympäristökestävyyden näkökulmasta (Maaja metsätalousministeriö 2020). Myös viljeMaveplan 1/3 7 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta
lykäytäntöjä monipuolistamalla voidaan parantaa satovarmuutta ja peltomaan rakennetta sekä vähentää haitallisia ympäristövaikutuksia. Laki tulvariskien hallinnasta (620/2010) https://www.finlex. Maaja metsätalousministeriö (2022b). Maaja metsätalousministeriö (2020). Maaliskuussa 2022 julkaistu vesitalousstrategia ohjaa maaja metsätalousministeriön toimialan vesitaloustehtävien hoitoa (Maaja metsätalousministeriö 2022b). Vesitalousstrategia 2030, Maaja metsätalousministeriön julkaisuja 1/2022, https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/handle/10024/163938. Kansallisen ilmastonmuutokseen sopeutumissuunnitelman 2030 valmistelu, https://mmm.fi/kansallinensopeutumissuunnitelma/kiss2030. KVVY Tutkimus ¼ 8 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta KVVY Tutkimus Oy Tutustu palveluihimme kvvy.fi Meiltä myös asiantuntija-, näytteenottoja laboratoriopalvelut! Ota yhteyttä: myynti@kvvy.fi, 03 246 1301 Ympäristövastuuta yhdessä Asiantuntija apunasi vesienhallinnan suunnittelussa Taajama-alueiden hulevedet Kosteikot, altaat ja pohjapadot Uomien kunnostukset. Maaja metsätalousministeriön tiedote 17.12.2021: Tulvariskien hallintasuunnitelmat auttavat varautumaan ilmastonmuutokseen, https://mmm.fi/-/tulvariskienhallintasuunnitelmat-auttavat-varautumaanilmastonmuutokseen. sopeutumisen riskienhallintaa, ennakoimista ja yhteensovittamista. Strategian visiona on puhdasta vettä, turvallisuutta ja hyvinvointia. https:// julkaisut.valtioneuvosto.fi/handle/10024/162211. Digitalisaatio ja uudet teknologiat sekä toimintamallit mahdollistavat vesitalouden ja -palveluiden uudistumisen. Maaja metsätalousministeriö (2022a). Maaja metsätalousministeriön julkaisuja 6/2020. Kirjallisuus Ilmastolaki (423/2022) https://www.finlex.fi/fi/laki/ smur/2022/20220423. Vesivarojen hallintaan kohdistuu yhteiskunnallisia odotuksia esimerkiksi vesien tilan, luonnon monimuotoisuuden ja huoltovarmuuden osalta. Puhdasta vettä, turvallisuutta ja hyvinvointia Tarvitsemme toimivaa vesienhallintaa puhtaan veden varmistamiseksi, vesiturvallisuuden parantamiseksi sekä hyvinvoinnin edellytykseksi. Yksi neljästä päämäärästä on: ”Yhteiskunta sopeutuu muuttuviin ilmastoja vesioloihin, ja vesitalouden keinoin edistetään ilmastonmuutoksen hillintää”, jonka alle on listattu viisi täsmentävää toimintalinjaa. Strategia toimii ministeriön hallinnonalan tulosohjauksen, toiminnan ja talouden suunnittelun lähtökohtana. Vesi virtaa läpi yhteiskuntamme eikä noudata hallinnonalojen tai valtioidenkaan välisiä rajoja. Yhteiskunnassa tapahtuvat muutokset heijastuvat vesitalouspalveluiden tarpeisiin samalla kun ilmastonmuutos vaikuttaa veden kiertoon. Vesitaloudella on merkittävä rooli ilmastonmuutokseen sopeutumisessa, sillä suuri osa ilmastonmuutoksen vaikutuksista yhteiskuntaan välittyy vesivarojen kautta. fi/fi/laki/ajantasa/2010/20100620. Näissä toimilinjoissa korostetaan mm. Maaja metsätalouden vesitalouden suuntaviivat muuttuvassa ympäristössä. Uudistuminen vaatii kuitenkin aktiivista toimijuutta ja uuden oppimista. Siksi kestävä ja sopeutuva vesienhallinta tulisi olla kaikkien suomalaisten yhteinen tavoite. Vesitalouden hankkeita onkin toteutettu vuosisatoja, aina kulloistenkin yhteiskunnan tarpeiden ja arvostusten sekä ajan haasteiden mukaisesti
Hankkeessa luotujen aineistojen loppukäyttäjiä ovat vesienhallinnan parissa työskentelevät viranomaiset, suunnittelijat ja viljelijät. Valumavesi-hankkeen (2020–2023) Kuivatustilan arviointimenetelmät (KUTI) -työpaketissa ja LaserVesi-hankkeessa (SYKE 2022a) on selvitetty kaukokartoitusja mallinnusmenetelmien luotettavuutta, mahdollisuuksia ja rajoituksia peltojen kuivatustilan ja tulvaherkkyyden arvioimiseksi valtakunnallisesti. Maatalouden kuivatusjärjestelmien nykyisestä kunnosta ja sen korjausvelasta sekä tämän korjausvelan tuotannollisista ja ympäristöllisistä vaikutuksista on kuitenkin valtakunnallisella tasolla hyvin vähän tietoa. Kuivatusjärjestelmien nykyisestä toimivuudesta tai niiden korjausvelasta valtakunnallisella tasolla ei ole kuitenkaan ajantasaista tietoa. Menetelmiä ja aineistoja on esitelty lisäksi em. Tieto peltojen kuivatustilasta mahdollistaisi vesitalouden ja vesiensuojelun toimenpiteiden nykyistä paremman kohdentamisen sekä eri toimenpiteiden ja tavoitteiden paremman yhteensovittamisen. M aatalousmaiden kuivatusinfra, eli salaojien ja avo-ojien sekä suurimpien laskuja valtaojien muodostama kokonaisuus, on keskeisessä asemassa maan tuotantokyvyn ylläpitämisessä sekä ympäristövaikutusten muodostumisessa. Viimeisestä arviosta on jo kulunut melkein 30 vuotta (Puustinen ym. Suomessa on kuivatettu maata maatalouden tuotantotarpeisiin mittavia alueita vuosikymmenten ajan. Lisäksi valtaojia ja muita pienvesiuomia, joita käytetään ylimääräisten vesien poisjohtamiseen, on runsaasti. Salaojia on kaivettu maahan arviolta lähes miljoona kilometriä. hankkeissa laaditussa karttapalvelussa sivun https://www.syke.fi/hankkeet/laservesi kautta. Peltojen kuivatustilan uudet arviointimenetelmät Suomessa 9 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta. Tuloksista on tulossa loppuraportti, joka julkaistaan alkuvuonna 2023. Viime vuosina tähän on kuitenkin herätty ja asiaa on alettu selvittää. Suomessa ojituksen piirissä on noin 85 prosenttia peltopinta-alasta, mikä vastaa noin 1,8 miljoonaa hehtaaria. Valumavesi-hankkeessa onkin selvitetty, tarjoavatko kaukokartoitusmenetelmät tähän soveltuvia työkaluja. MIKKO SANE Suomen ympäristökeskus mikko.sane@syke.fi OLLE HÄGGBLOM Salaojayhdistys olle.haggblom@salaojayhdistys.fi MINNA MÄKELÄ Salaojayhdistys minna.makela@salaojayhdistys.fi PASI VALKAMA Suomen ympäristökeskus pasi.valkama@syke.fi Kirjoittajat olivat mukana Valumavesi hankkeen kuivatustilan arviointimenetelmät työpaketissa. 1994)
Paikalliskuivatus toteutetaan pelloilla joko salaojien tai avo-ojien avulla. Peltojen kuivatustila Pellon kuivatustilalla tarkoitetaan sitä, kuinka tehokkaasti ylimääräinen vesi poistuu pellolta. Yleispiirteinen kuivavara laserkeilausaineistosta 2. Näin saatiin koostettua kuvia 30 hehtaarin alueelta. Pellon kuivatus voidaan jakaa perusja paikalliskuivatukseen. Tulva-aluetulkinta Sentinel-1-satelliittikuvista 4. Vuonna 2020 käynnistyneen kansallisen laserkeilausohjelman (MML 2022a) tuottaman aineiston pistetiheys on aikaisempaan verrattuna kymmenkertainen – jokaiselle neliömetrille osuu viisi laserpistettä (5 p/m²), mikä luo aineistolle uusia tarkempia sovellusmahdollisuuksia. Drone-kuvia on käytetty hankkeessa kuivatustilan visuaalisessa arvioinnissa ja muiden menetelmien validoinnissa. Toimimaton kuivatus voi lisäksi johtaa pellon tulvimiseen, jolloin maan pinnan liettymisja eroosioriski kasvaa (Kuva 1 ). Peruskuivatuksessa peltojen kuivatusvedet johdetaan valtaojien tai perattujen luonnonuomien kautta vesistöihin. Kaikki paikkatietoaineistot tuotettiin pilottialueena toimineelle Loviisanjoen valuma-alueelle, mutta ne on mahdollista Kuva 1. Hyödynnettävissä olevat aineistot Hankkeessa hyödynnettiin kolmea eri kaukokartoitusaineistotyyppiä: satelliittikuvia, laserkeilausaineistoja ja drone-kuvauksia. 10 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta. Jos kuivatustila on huono, pelto on liian märkä, jolloin maan kantavuus ei ole riittävä viljelytoimille, kasvit kärsivät märkyydestä ja pitkään jatkuessa märkyys voi johtaa maan kasvukunnon heikkenemiseen esimerkiksi tiivistymisen ja ravinteiden huuhtoutumisen myötä. Sekä perusettä paikalliskuivatuksen kunnossapito on ensiarvoisen tärkeää hyvän kuivatustilan säilyttämiseksi. Matalan virtausta rajoittavan kasvillisuuden tiheys laserkeilausaineistosta 5. Hankkeessa käytetty laserkeilausaineisto saatiin Maanmittaus laitokselta. Aineisto antaa tarkkaa kolmiulotteista tietoa maanpinnasta – sen muodoista ja sen päällä olevista kohteista. Kuvaukset tehtiin suurimmalta sallitulta 150 metrin lentokorkeudelta DJI Mavic 2 Pro -dronella. Kuvia on saatavilla samalta alueelta muutaman päivän välein. Hankkeessa käytettiin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) Copernicus-ohjelman avoimena datana tarjoamia Sentinel-1 ja Sentinel-2-satelliittikuvia (Copernicus 2022). Sentinel-1 satelliiteissa on kuvausinstrumenttina säästä ja vuorokauden ajasta riippumaton mikroaaltoalueen tutka (SAR) ja Sentinel-2 satelliiteissa näkyvän ja infrapuna-alueen kuvaava keilain (MSI). Maaperän kosteuden estimaatti Sentinel-2-satelliittikuvista Menetelmät 1–4 soveltuvat peruskuivatuksen tilan arvioimiseen, kun menetelmä 5 soveltuu parhaiten paikalliskuivatuksen toimivuuden analyysiin. Kuivatustilan arviointimenetelmät Hyödynnettävissä olevien aineistojen avulla tuotettiin viisi eri paikkatietoaineistoa, joiden tarkoitus on kuvata kuivatuksen toimivuutta seuraavasti: 1. Tulvavesiä pellolla hankkeen pilottialueella Loviisanjoen Hardombäckenin yläjuoksulla 2.5.2016. Tulvaherkät pellot pintavaluntamallilla 3. Kuvat: Mikko Ortamala. Sentinel-kuvien kuvausalueen leveys on pari sataa kilometriä ja alueellinen erotuskyky 5–20 m
piirtää poikkija pituusleikkauksia laserkeilausaineistoon perustuen. Uuden 5 p laserkeilausaineiston on määrä kattaa koko Suomi vuonna 2025, mikä luo mahdollisuuden käyttää menetelmää valtakunnallisesti. Valuma-aluetasoisen tulvakartoituksen valtakunnallista tuotantoa toteutetaan TIIMA-hankkeessa (2022d) vuoden 2023 aikana. Punainen ja oranssi kuvaavat pientä kuivavaraa keilaushetkellä. Kartoista voidaan tarkastella mahdollisia heikkotuottoisia, tulvaherkkiä peltoja, mutta toisaalta tunnistaa myös esimerkiksi monitavoitteisille kosteikoille soveltuvia paikkoja (Kuva 3 ). Yleispiirteinen kuivavara-aineisto pilottialueelta. Aineistoa tarkasteltaessa on kuitenkin otettava huomioon keilausajankohdan vesitilanne. Tulvaherkät pellot pintavaluntamallilla Tulvaherkät pellot tunnistettiin Potut-hankkeessa (2022b) kehitetyllä valuma-aluetasoisella tulvakartoituksella. Taustakartta ja ilmakuva: Maanmittauslaitos. 11 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta. Valumavesi-hankkeessa kehitettiin puolesKuva 2. Sen suuruus tiettynä ajankohtana voi indikoida kuivatustilaa. Hankkeessa kehitetty yleispiirteinen kuivavara-aineisto kuvaa laserkeilauksen aikaista pellon pinnan ja ojan vedenpinnan korkeuseroa. tuottaa myös valtakunnallisina, jolloin niitä voidaan hyödyntää vesienhallintatoimien kohdentamisessa niin valtakunnallisella, alueellisella kuin paikallisellakin tasolla. karttapalvelussa, jossa on mahdollista myös mm. Tulva-alueiden tulkinta satelliittikuvien avulla Satelliittikuvia voidaan hyödyntää tulvien kartoittamiseen laajoille alueille kustannustehokkaasti ja lähes reaaliaikaisesti. Tulvakeskuksen käytössä on Suomen olosuhteisiin räätälöity kaupallisiin satelliitteihin ja etukäteen tilattaviin kuviin perustuva tulkintamenetelmä FC-FloDa (Cohen ym. Aineiston avulla pystytään esittämään peltolohkojen ja valuma-alueen eri osien suhteelliset erot ja valitsemaan ongelmalohkot edelleen tarkempaan tarkasteluun. Yleispiirteinen kuivavara laserkeilausaineistosta Kuivavaralla tarkoitetaan maan pinnan sekä pohjaveden tai uomissa olevan vapaan vedenpinnan välistä korkeuseroa (Kuva 2 ). Lisätietoja on saatavilla em. Imeytymisen ja virtausvastuksen laskennan osalta käytetään maanpeiteja maaperäaineistoja. 2022), joka tunnistaa myös metsän peitossa olevat tulva-alueet. Menetelmässä hyödynnetään pintavaluntamallinnusta sekä SYKEn Vesistömallijärjestelmää (SYKE 2022c). Lähtötietona käytetään Maanmittauslaitoksen KM2-korkeusmallia, johon on koverrettu rummut HydroRDI-Network-hankkeessa kehitetyllä menetelmällä. Yli 30 % tarkoittaa, että ruudussa on runsaasti kenttäkerrosta. Kartalla on kuvattu myös esimerkki matalan kasvillisuuden tiheyden tulkinnasta laserkeilausaineistosta. Seuraavissa kappaleissa käydään läpi kuivatustilan arviointimenetelmiä tarkemmin
Säännöllinen kuvausrytmi ja kuva-arkisto mahdollistavat tulva-aluetulkinnan menneistä tulvatilanteista, mikä tarjoaa mahdollisuuden arvioida kuivatustilaa valtakunnallisesti. Kartalla on esitetty tulvan peittävyys ja vesisyvyys maksimissaan 48 tunnin laskentajakson ajalta. Kehitetyn menetelmän toimintaperiaate perustuu siihen, että tunnistetaan korkeudelta 0,25–2 m heijastuneiden laserpulssien prosentuaalinen osuus kaikista 4 × 4 m ruudussa heijastuneista laserpulsseista. 120 mm). 12 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta. Kartoitusta ei kuitenkaan tulisi käyttää yksittäisten lohkojen tai alueiden kuivatusinvestointipäätösten perusteena, vaan jatkossakin siihen tarvitaan maastokäynti ja asiantuntijan tekemä selvitys. Johtopäätökset Hankkeessa selvitetyt ja kehitetyt arviointimenetelmät antavat osviittaa kuivatuksen toimivuudesta. Parhaat mahdollisuudet kuivatustilan arvioimiselle valtakunnan tasolla tarjoaa yleispiirteisen kuivavaran arviointimenetelmä. Hankkeessa tutkittiin, miten pintamaan kosteuden muutosta voidaan tulkita optisista Sentinel-2-satelliittikuvista (Kuva 4 ). Taustakartta: Maanmittauslaitos. Pintamaan kosteus satelliittikuvista Arvio maaperän kosteudesta on tärkeä tieto arvioitaessa peltojen kuivatustilaa. Kartalla on esitetty myös Sentinel1-tutkasatelliittikuvasta tehty tulva-aluetulkinta 1.4.2021 aamulta sekä drone-kuvaa vastaavalta ajankohdalta. Menetelmä soveltuukin käytettäväksi lähinnä lohkon sisäisten (sama kasvilaji, samat viljelytoimenpiteet) kuivatustilan erojen tarkasteluun. Jos pellon kuivatustila on heikko, voidaan kasvillisuustiedon perusteella tulkita, voisiko uomien umpeenkasvu olla syynä siihen. Tämä osuus kuvaa kasvillisuuden tiheyttä. taan maksuttomiin Sentinel-1-tutkasatelliittikuviin perustuva tulkintamenetelmä keskittyen peltoalueisiin (Kuva 3 ). Mallilla saadaan tulkittua kosteutta vain pintamaan osalta tai jos kasvillisuutta on paljon, niin vain kasvillisuuden pinnasta. Matalan kasvillisuuden tiheys laserkeilausaineistosta Laserkeilausaineistoa voidaan käyttää myös virtausta rajoittavan matalan kasvillisuuden tunnistamisessa (Kuva 2 ). Vastaavaan analyysiin ei ole aiemmin löytynyt menetelmää. Mallin korrelaatioksi laskettiin riippumattomalla testidatalla (N:52): 0,71. Valuma-aluetasoinen tulvakartta perustuen sadantaan 10 mm tunnissa 12 tunnin ajan (yht. Kehitetty malli perustui siihen, että tietyillä näkyvän valon aallonpituusalueilla vesimolekyylit absorboivat säteilyn, jonka seurauksena kohteen kosteuden kasvaessa se heijastaa huonommin säteilyä. Toisaalta kasvillisuus uomien varrella on tärkeää monimuotoisuuden kannalta. Kuva 3. Kartoitus kuitenkin antaa mahdollisuuden valita mahdollisia ongelmakohtia tarkempaan tarkasteluun ja kohdentaa näihin kuivatustilan parantamiseen tähtäävät selvitykset ja mahdolliset toimenpiteet. Kaukokartoituksessa sähkömagneettista säteilyä mittaamalla saadaan tietoa, jolla kohteen kosteus voidaan laskea. Tietoa matalan kasvillisuuden tiheydestä voidaan hyödyntää myös virtausmallinnuksen karkeuskertoimen määrittämisessä
https://doi.org/10.1111/jfr3.12744 Copernicus (2022) Euroopan avaruusjärjestön Copernicus-ohjelman kaukokartoitussatelliitit: https://www.copernicus.eu/fi/copernicus/ infrastruktuuri MML (2022) Maanmittauslaitoksen sivusto laserkeilauksesta ja ilmakuvauksesta: https://www.maanmittauslaitos.fi/laserkeilausja-ilmakuvaus Puustinen, M., Merilä, E., Palko, J. Mahdolliset lohkon sisäiset kuivatuksen toimivuuden erot tulevat myös esille. Valumavesi-hankkeen kotisivut: https://www.syke. 323 s. On myös muistettava, että eri kartoitusmenetelmät soveltuvat eri tarkoituksiin. Kirjallisuus Cohen, J., Heinilä, K., Huokuna, M., Metsämäki, S., Heilimo, J. 13 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta. Tulosten tulkinta vaatii taustatietoa tarkasteltavasta alueesta ja menetelmä soveltuu näin ollen parhaiten lohkon sisäiseen tarkasteluun ja joko maanomistajien tai paikalliskuivatuksen suunnittelijoiden käyttöön. Ensimmäisessä 17.4.2021 kartassa valtavärinä on punainen eli pellot ovat talven jäljiltä varsin kosteita. Satelliittiaineistoon perustuva maan kosteuden estimointi antaa korkearesoluutioista tietoa, mutta on kuivatuksen toimivuuden lisäksi herkkä muillekin tekijöille, kuten muutoksille kasvipeitteisyydessä ja maan muokkauksessa. & Seuna, P. Valumavesija Laservesi-hankkeissa laadittuun karttapalveluun voi tutustua sivun https://www.syke.fi/hankkeet/laservesi kautta. Estimoitu pintamaan kosteus (%) peltoalueilta. Sen tulevia käyttäjiä ovat todennäköisemmin viranomaiset ja valumaaluetason vesienhallinnan suunnittelijat. (1994) Kuivatustila, viljelykäytäntö ja vesistökuormitukseen vaikuttavat ominaisuudet Suomen pelloilla. http:// hdl.handle.net/10138/340431 SYKE (2022a) Laserkeilaus vesien hallinnassa osana kestävää maankäytön ja metsien suunnittelua (LaserVesi) -hankkeen kotisivut: https://www.syke.fi/hankkeet/laservesi SYKE (2022b) Potentiaaliset tulvametsät ja metsäluhdat (Potut) -hankkeen kotisivut: https://www.syke.fi/hankkeet/potut SYKE (2022c) Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) vesistömallijärjestelmä: https://www.syke.fi/vesistomallijarjestelma SYKE (2022d) Tietopohjaa ilmastoviisaaseen maankäyttöön (TIIMA) -hankkeen kotisivut: https://www.syke.fi/hankkeet/tiima Kuva 4. Yleispiirteinen kuivavara -aineisto sekä tulvivien peltojen tunnistaminen sen sijaan soveltuvat paremmin alueellisen tai valtakunnallisen tason tarkasteluun. & Sane, M. fi/hankkeet/valumavesi Kiitokset Kiitos myös muille työpakettiin osallistuneille SYKEläisille Faris Alsuhail, Mikko Huokuna, Minna Kaartinen, Joonas Kahiluoto, Sari Metsämäki, Harri Myllyniemi, Markus Törmä ja Sakari Väkevä sekä Salaojayhdistyksen Helena Äijölle. (2022) Satellite-based flood mapping in the boreal region for improving situational awareness. Vesija ympäristöhallitus, Helsinki. Journal of Flood Risk Management, 15(3), e12744
Tiivis, huonorakenteinen pelto on altis eroosiolle ja ravinnehuuhtoumille. Luonnon monimuotoisuus lisääntyy . M onet peltoja koskevat tiedot, kuten pinta-ala, tuotantokasvi, maalaji, kasvipeitteisyys ja lannoitustasot päätyvät kansallisiin tilastoihin. Vedenpidätyskyky paranee . Sen merkitys vain korostuu tulevaisuudessa, sillä lumipeitteen sijaan pellot saavat entistä useammin talvisateita pintaansa. Rikkojen ennaltaehkäisy vahvistuu . Ongelmat liittyvät niin maaperään kuin ojitukseen. Vettä ja ravinteita on kasvin saatavilla tarpeellinen määrä. Äärisäiden sietokyky paranee Maan kasvukunnon parantaminen tuottaa monenlaisia hyötyjä JENNI JÄÄSKELÄINEN MMK projektikoordinaattori, uudistava maatalous, Baltic Sea Action Group jenni.jaaskelainen@bsag.fi VEERA NAUKKARINEN MMM, agronomi suunnittelija, uudistava maatalous, Baltic Sea Action Group veera.naukkarinen@helsinki.fi 14 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta. Kun aiemmat lannoitusmäärät eivät enää takaa entisenkaltaisia satoja, ja kun kuivuus ja märkyys vuoron perään kiusaavat, on katseet suunnattu maaperään. Ravinteidenpidätyskyky paranee . Biologinen typensidonta tehostuu . Hiilen varastointi paranee . Sadon määrä ja satovarmuus kasvaa . Kuva: Eija Hagelberg. Sen sijaan maan kasvukuntoon vaikuttavia tekijöitä, kuten tiivistymiä ja vesitalousongelmia, ei ole kartoitettu. Ihannepellossa juuret pääsevät kasvamaan syvälle ja kasvi kasvaa vahvana. Kun maan rakenne on hyvä, maa-aines ja ravinteet pysyvät pellossa kasvien käytössä. EIJA HAGELBERG FM projektijohtaja, uudistava maatalous, Baltic Sea Action Group eija.hagelberg@bsag.fi Monet viljelijät ovat havahtuneet peltojen ongelmiin. Carbon Action -alustan viljelijäyhteistyössä on huomattu, että tiivistymät ja vesitalouden haasteet ovat yllättävän yleisiä. Pelto kuin pesusieni – siinä tavoitetila jokaiselle pellolle . Ihannepelto on mureaa, kuohkeaa, tummanruskeaa, kellarilta tuoksuvaa sekä täynnä juuria, lieronreikiä ja pieneliöitä. Maan kasvukunnon parantaminen hyödyttää sekä viljelijää että ympäristöä
Pellon kunnostaminen lisää satovarmuutta, mikä on viljelijän palkkio tehdystä työstä. Tuomas Mattila ja Jukka Rajala ovat kääntäneet sen suomeksi englanninkielisestä VESS-kortista. Arvioinnin perusteella maapaakut voidaan luokitella viiteen luokkaan erittäin tiiviistä (1) murenevaan (5) ihannepeltoon. Ihannepelto varastoi vettä ja luovuttaa sitä kasveille tasaisesti. Siinä otetaan lapiollinen maata ja tarkastellaan maan ominaisuuksia. Ylärajaa pellon kasvukunnossa ei ole. Biologisia tekijöitä ovat muun muassa kasvien juuret ja juurieritteet, maaperäeläimet, mikrobit eli pieneliöt ja eloperäinen aines. Se siis toimii kuten pesusieni. Linkki MARA-korttiin: https://carbonaction.org/wp-content/uploads/2021/01/MARA-kortti-191015.pdf Maan rakenteen arviointi tehdään MARA-kortin avulla aistinvaraisesti pellolla. Maaperän kolme ominaisuutta Hyvässä maaperässä maan biologiset , fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat tasapainoisesti hyvässä kunnossa ja vuorovaikutuksessa keskenään. Fysikaalisiin ominaisuuksiin vaikutHyvä menetelmä maan kasvukunnon arvioimiseksi on MARA-kortti – Maan rakenteen aistinvarainen arviointi. MARA-kortti 15 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta. Maalajikohtaiset erot on huomioitava tavoitteiden asettelussa, mutta kaikkien peltojen kuntoa voi parantaa. Vaikka pikavoittoja ei olekaan tarjolla, voi muutamassa vuodessa korjata pellon hyvään kuntoon
Monet viljelijät osallistuvat mielellään maaperään liittyviin koulutuksiin ja tutkimushankkeisiin. Kuva: Eija Hagelberg 16 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta. Mitä paremmin omaa peltomaataan ymmärtää, sen paremmin sitä osaa myös parantaa. talviaikaisen kasvipeitteisyyden toteuttamiseen, kerääjäkasvien viljelyyn, maanparannuskasvien viljelyyn (uusi!) ja ravinteiden kierrätykseen. tavat ennen kaikkea maan lajitekoostumus ja maan rakenne. Uusi CAP-ohjelma ja maan kasvukunto Vuoden 2023 alussa käynnistyvä CAP-ohjelmakausi tarjoaa korvauksia ja rahoitusmahdollisuuksia maan kasvukunnon parantamiseksi. Koulutuksia viljelijöille tarjoavat tällä hetkellä myös useat elintarvikeketjun yritykset. 2022). Viljelijöiden pienryhmät ja kaikenlainen vertaistuki vahvistavat intoa. Vaikka CAP-ohjelmalla on omat rajoituksensa, tarjoaa se kuitenkin mahdollisuuksia kaikille tiloille. Maaperä kiinnostaa viljelijöitä Ilmiselvä havainto viime vuosilta: Maaperä on alkanut kiinnostaa viljelijöitä entistä enemmän. Korvausta löytyy mm. Investointituissa maaperän hoito näkyy nyt entistä paremmin. Kemiallisia reaktioita tapahtuu eri aineiden välillä, ja kemian tuntemuksesta onkin hyötyä esimerkiksi ravinnetarpeiden kartoittamisessa (Uudistavan viljely opisto 2021). Neuvojille lisäoppia Osaavia ja koulutettuja neuvojia tarvitaan välittämään viljelijöille tutkimustietoa maan kasvukunnosta, ratkaisemaan käytännön haasteita ja laatimaan suunnitelmia maaperän hoitoon. Sinimailasen juuret voivat ihanneolosuhteissa kasvaa jopa kahden metrin syvyyteen. Viljelijöille biologisten ominaisuuksien tuntemus on tärkeää. Viime keväänä 16 kasvintuotannon neuvojaa valmistui maan kasvukunnon huippuosaajiksi Carbon Action -alustan MAANEUVO-valmennuksesta. Huippuosaajia tarvitaan lisää, joten koulutus tulisi saada osaksi maatalousoppilaitosten kurssitarjontaa. Jotkut kasvit ovat erityisen syväjuurisia ja voivat siten parantaa maan rakennetta. Carbon Action -viljelijätyössä on tuettu viljelijöitä niin tiedon jakamisessa kuin vertaisoppimisessa (Mattila ym. Neuvo2030-toimenpide mahdollistaa maaperään, vesitalouteen ja hiilen varastoitumiseen liittyvää neuvontaa
Neuvojan osallistuminen sopimusneuvotteluihin voi tuoda pöytään uudenlaisia ratkaisuja esimerkiksi kustannusten jaosta. Asetetaan tavoitteeksi saada kaikki pellot toimimaan pesusienen lailla ja tehdään toimintasuunnitelma tavoitteeseen pääsemiseksi. Ratkaisujakin on olemassa, ne ovat enää tekemistä vaille: Maanomistajille tulisi tarjota tietoa, jotta hekin ymmärtäisivät maan kasvukunnon vaikutuksen pellon arvoon. (2022) kirjallisuuskatsauksessa esiin nousivat moni puolisen kasvivalikoiman ja maan mikrobiston merkitys ekosysteemien toiminnalle. Tuoreita tutkimustuloksia Carbon Action -alustalta Tunnistettu haaste: vuokrapellot Maan kasvukunnon parantaminen vaatii monenlaista osaamista, ja viljelijän tiellä on myös hidasteita. Monimuotoisella kasvillisuudella ja mikrobistolla on vaikutusta muun muassa ravinteiden kierrätykseen, maan rakenteeseen ja hiilivarastoon. Viljelymenetelmillä voidaan vaikuttaa maaperän ominaisuuksiin. Kun kaikki maaperän ominaisuudet ovat hyvässä kunnossa, satovarmuus paranee ja ympäristökuormitus pienenee. Selkeä tavoite Pellot ovat korjattavissa. Niihin lukeutuvat vuokrapeltojen kunnostamiseen liittyvät haasteet. 2021). Biologiset tekijät Fysikaaliset tekijät Kemialliset tekijät 17 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta. Lounais-Suomessa kevätviljalla kylvetyllä savimaalla tehdyssä tutkimuksessa maan muokkaamatta jättäminen vähensi eroosiota 56 prosenttia, vaikka pintavalunta oli suurempaa muokkaamattomilta pelloilta. Carbon Action -alustalla tutkitaan hiilen kiertokulkua ja varastoitumista peltomaahan jo yli 20 eri hankkeessa. Tutkimuksessa todettiin, että vaikka maan muokkaamatta jättäminen on tehokas keino vähentää eroosiota ja lisätä pintamaan hiilipitoisuutta, tarvitaan muitakin keinoja maan hiilivaraston kasvattamiseksi, erityisesti savimaiden syvemmissä kerroksissa. Pidemmät vuokrasopimukset motivoisivat vuokraviljelijää panostamaan maan kasvukuntoon. Vuokrapeltoja on noin kolmannes kaikista pelloista, joten mistään pikkuasiasta ei ole kyse. Muokkaamattomilla pelloilla pintamaassa oli enemmän suuria maamuruja ja niihin sitoutunutta orgaanista hiiltä (Honkanen ym. Cappellin ym. Viime aikoina on julkaistu runsaasti tieteellisiä artikkeleja, ja julkaisutahti vain kiihtyy. Maanomistajille ja vuokralaisille tulisi tarjota yhteisiä investointitukia ja enemmän ohjeistusta yhdessä tekemiseen ja työnjakoon. Tässä katsaus maaperään liittyviin tuloksiin: Maan kasvukunnon parantaminen, maan hiilivaraston kasvattaminen, vesistöjen suojelu ja luonnon monimuotoisuuden vaaliminen linkittyvät vahvasti toisiinsa. Sitten kaikki ovat voittajia
Mattilan ja Rajalan (2021a) tutkimuksessa vertailtiin viittä maaperän ravinnetasojen arviointiin käytettävää maaperätestiä. Omilla pelloilla se houkuttelee enemmän kuin vuokrapelloilla. Testien tulokset korreloivat vahvasti keskenään, mutta testit näyttivät keskenään erilaisia puutteita ravinteissa. Kuva Eija Hagelberg 18 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta. Tieto maan ravinnetilanteesta apuna toimenpiteiden suunnittelussa Tarkempi tieto maaperän ravinnetilanteesta auttaa viljelijöitä tekemään päätöksiä lannoituksesta, kalkituksesta ja muista toimista. Maan kasvukunnon parantaminen kiinnostaa. Tulosten perusteella nämä perinteiset menetelmät aliarvioivat kationinvaihtokapasiteetin, ja arviointimenetelmiä tulisi päivittää. Testien tulkintaan tarvitaan paikallista kalibraatiota ravinnepuutosten osalta. Mattilan ja Ezzatin (2022) tutkimuksen mukaan Mehlich-3 maaperätesti on toimiva työkalu fosforin huuhtoutumiselle alttiiden alueiden paikantamiseksi ojaverkostossa. Mattila ja Rajala (2021b) vertailivat toisessa tutkimuksessaan kahta kationinvaihtokapasiteetin arviointimenetelmää: Mehlich-3:a ja AAc:tä. Yleisesti käytetyllä Mehlich-3 maaperätestillä voidaan mitata fosforin saturaatiota eli kyllääntymistä ja maahan kerääntyneiden fosforivarojen määrää myös peltojen kuivatusojista
A common agricultural soil test can identify legacy P hotspots in a drainage ditch network. & Salo, T. https://doi.org/10.1016/j.still.2021.105204 Mattila, T. 38. & Joona, J. 2020). (2020) tutkimuksessa osoitettiin maaperän orgaanisen hiilen ja savespitoisuuden olevan määrääviä tekijöitä typen mineralisaatiolle ja viljan satotasoille kivennäismailla. Glob Change Biol. & Regina K. 302. Plant biodiversity promotes sustainable agriculture directly and via belowground effects. https://doi.org/10.1002/saj2.20340 Ollikainen, M., Lankoski, J. Erityisesti entiset eloperäiset maat olivat alttiita suurille hiilen menetyksille (Heikkinen ym. (2021b). Luku 2: Maaperä. Journal of Environmental Management. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2022.02.003 Fer, I., Gardella, A. https://doi.org/10.1111/ejss.13033 Heikkinen, J., Keskinen, R., Kostensalo, J., & Nuutinen, V. & Rajala, J. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.113876 Mattila, T., Hagelberg, E., Söderlund, S. A., Loaiza, V., & Laine, A-L. 27: 13– 26. (2021). (2022). Kirjallisuus Cappelli, S. 2022). Soil Use and Management. (2022). Pellon korkeampi savespitoisuus vaatii siis enemmän orgaanista hiiltä riittävien satojen saavuttamiseksi. Karkeilla kivennäismailla typen käytön tehokkuus kasvoi maan orgaanisen hiilen myötä. Savimailla, joissa on korkea savespitoisuus suhteessa hiilen määrään, todettiin olevan riski mataliin satotasoihin. (2022). https://doi.org/10.23986/afsci.85830 Soinne, H., Keskinen, R., Räty, M., Kanerva, S., Turtola, E., Kaseva, J., Nuutinen, V., Simojoki, A. 2020). Climate change mitigation and agriculture: measures, costs and policies – A literature review. K., Shiklomanov, A. (2021a). https://doi.org/10.1016/j.still.2021.105043 Mattila, T. 72, no. https://doi.org/10.1111/ sum.12738 Mattila, T. Soil and Tillage Research. https:// doi.org/10.1111/ejss.13003 Uudistavan viljelyn opisto (2021). Agricultural and Food Science 29. European Journal of Soil Science, vol. 1497-1512. 105204. 2020). Beyond ecosystem modeling: A roadmap to community cyberinfrastructure for ecological data-model integration. Johdonmukaista tietoa peltojen hiilivarastoista tarvitaan myös viljelytoimenpiteisiin liittyvien taloudellisten kannustimien suunnitteluun (Ollikainen et al. Trends in Plant Science, 27(7), 674-687. & Nuutinen, V. & Lötjönen, S. 215. Kansallisen maaperäseurannan mukaan suomalaisilla viljelykäytössä olevilla kivennäismailla pintamaan hiili väheni vuosittain keskimäärin 0,35 % vuosien 2009– 2018 aikana. Climate change induces carbon loss of arable mineral soils in boreal conditions. Global Change Biology, 28, 3960– 3973. L., Domeignoz-Horta, L. Estimating cation exchange capacity from agronomic soil tests: Comparing Mehlich-3 and ammonium acetate sum of cations. (2022). Maaperän ominaisuudet (https://courses.minnalearn.com/fi/courses/regenfarming/maapera/maaperan-ominaisuudet/) 19 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta. https://doi.org/10.1111/gcb.15409 Heikkinen, J., Keskinen, R., Regina, K., Honkanen, H. Maaperän ominaisuudet. Soil organic carbon and clay content as deciding factors for net nitrogen mineralization and cereal yields in boreal mineral soils. Soil Science Society of America Journal. Response of boreal clay soil properties and erosion to ten years of no-till management. Maaperässä luontaisesti esiintyvän, kasveille käyttökelpoisen typen määrän arviointi on tarpeen typpilannoitteen liiallisesta levittämisestä aiheutuvien haittojen välttämiseksi. Eur J Soil Sci. Do different agronomic soil tests identify similar nutrient deficiencies. Soil and Tillage Research 212, 105043. 72: 934– 945. Tältä pohjalta kehitetään hiilensidonnan todentamisjärjestelmää osana Carbon Action -tutkimusta (Fer et al. 86. Koko tiedeyhteisön asiantuntemusta hyödyntävien, helposti saavutettavien ja toistettavien työkalujen käyttö tutkimuksessa on avainasemassa mittaustulosten ja mallien tuottaman tiedon yhdistämisessä. Estimation of carbon stocks in boreal cropland soils methodological considerations. & Rajala, J. Sointeen ym. (2020). Tärkeimpiä hiiltä vähentäviä tekijöitä ovat olleet kesälämpötilojen nousu ja sademäärän lisääntyminen. Hiilivarastojen muutosten arviointi maanäytteistä vaatii suuren määrän näytteitä, joten todentamisen tueksi tarvitaan mallinnusta sekä lohkotason aineiston keruuta esimerkiksi kaukokartoituksen avulla (Heikkinen ym. N., ym. Tutkimusta hiilivarastoista lämpenevässä ilmastossa tarvitaan Neljäsosa maaperän hiilestä sijaitsee pohjoisella havumetsävyöhykkeellä, jossa myös ilmasto lämpenee nopeasti. & Ezzati, G. 4, pp. (2020). Lessons learned from 105 carbon-farming plans. 113876. https://doi.org/10.1111/gcb.16164 Honkanen H., Turtola E., Lemola R., Heikkinen J., uutinen V., Uusitalo R., Kaseva J. (2021). How farmers approach soil carbon sequestration. (2021)
Tutkimuskenttä on rakennettu karjatilan rehuntuotannossa olevan turvepellon vesistöja ilmastovaikutusten tutkimiseen (Kuva 1 ). Luonnonvarakeskuksen NorPeattutkimusalusta Ruukissa Luonnonvarakeskuksen Ruukin tutkimuskenttä (NorPeat-tutkimusalusta) on 26 hehtaarin säätösalaojitettu turvepelto, missä turpeen paksuus vaihtelee välillä 15–75 cm. Viime vuosina yhteiskunnallisessa keskustelussa on ollut erityisen paljon esillä turvepeltojen ilmastovaikutusten hillintä korotetun pohjaveden pinnan avulla, mutta tutkittua kansallista tietoa säätösalaojituksen vaikutuksesta kasvihuonekaasupäästöihin on vähän. T urvepeltojen vesitalouden hallinnassa on aiemmin korostunut peltojen kuivatus, jonka ensisijaisena tavoitteena on poistaa liiallinen maavesi ja turvata viljelykasveille otollinen kasvuympäristö. Peltojen kuivatuksen muuttaminen avo-ojituksesta salaojitukseen vähentää pintavalunnan kautta syntyvää vesistöjen ravinnekuormitusta. Kuivatusvesien mukana pelloilta poistuu sekä lannoituksessa lisättyjä että maaperästä irtoavia ravinteita. Säätösalaojituksella voidaan nostaa ojituksen kuivatussyvyyttä tarpeen mukaan. Turvemaat ja niiden kestävä viljely vesienhallinnan keinoin Kuva 1. Säätösalaojituksesta on hyötyä happamien sulfaattimaiden alueilla, sillä korotettu pohjaveden pinnankorkeus estää happaman sulfaattimaan kerrostumien hapettumisen ja mahdollisen happaman vesistökuormituksen. Oikein käytettynä säätösalaojitus pienentää valunnan määrää ja ylläpitää korkeampaa pohjavesipintaa tavanomaiseen salaojitukseen verrattuna. Luonnonvarakeskuksen Ruukin tutkimusaseman NorPeat-tutkimusalustalla mitataan rehuntuotannon ilmastoja vesistövaikutuksia. Kontrolloitu vesienhallinta hillitsee peltomaassa esiintyvien rautayhdisteiden hapettumisen salaojia tukkivaksi ruosteeksi. Monet vesienhallintatoimet palvelevat kuitenkin kaikkia maanomistajia ja keskusteluyhteyden syntyminen esimerkiksi ojitusyhteisön kautta voi hyödyttää kaikkia saman valuma-alueen tahoja. Samalla varmistetaan pellon kantavuus, jotta viljelytoimet voidaan suorittaa oikeaaikaisesti. Kenttä sijaitsee Pohjois-Pohjanmaalla Siikajoella MAARIT LIIMATAINEN tutkija, Luonnonvarakeskus, Tuotantojärjestelmät, Nurmet ja kestävä maatalous, Oulun yliopisto maarit.liimatainen@luke.fi TIMO LÖTJÖNEN tutkija, Luonnonvarakeskus, Tuotantojärjestelmät, Maatalouden teknologiat TONI LIEDES yliopistonlehtori, Oulun yliopisto, Teknillinen tiedekunta, Älykkäät koneet ja järjestelmät MIIKA LÄPIKIVI väitöskirjatutkija, Luonnonvarakeskus, Oulun yliopisto, Teknillinen tiedekunta, Vesi, energia ja ympäristötekniikka HANNU MARTTILA associate professor, tenure track, Oulun yliopisto, Teknillinen tiedekunta, Vesi, energia ja ympäristötekniikka ERKKI JOKI-TOKOLA erityisasiantuntija, Luonnonvarakeskus, Tuotantojärjestelmät, Nurmet ja kestävä maatalous Maatalouden vesienhallintaa ei voi Suomessa ajatella erillisenä metsätalouden vesienhallinnasta vaan viljelijät, metsänomistajat ja muut maa-alueiden omistajat jakavat saman valuma-alueen. Tämä tarkoittaa, että maanomistajilla voi olla hyvinkin erilaisia intressejä vesienhallinnan suhteen. (Kuva: Maarit Liimatainen, Luke) 20 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta. Pelto on jaettu kahdeksaan reilun kolmen hehtaarin lohkoon
(Kuva: Jusa Kokko, Luke) 21 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta. Veden varastoaltaan kaivuutyössä syvältä nousseet savikerrokset kaivettiin takaisin maahan ja peitettiin turpeella, jotta happamat sulfaattimaat eivät aiheuttaisi vesistöjen happamoitumista. Kooltaan 0,7 hehtaarin kokoinen allas on 410 m pitkä ja 17 m leveä. Turvepellon ilmastovaikutuksia on tutkittu intensiivisesti ympäri vuoden keväästä 2019 lähtien tiiviissä yhteistyössä Ilmatieteen laitoksen kanssa. Myös ilmastovaikutusten mittauksissa mitataan edellä mainittuja muita maankäyttömuotoja, mutta lisäksi kasvihuonekaasupäästöjä tutkitaan pellon avo-ojista ympäristövaikutusten kokonaiskuvan muodostamiseksi. Allasta ei haluta päästää kuivaksi happamien sulfaattimaiden vuoksi. Kontrolloitu vesienhallinnan toteuttaminen siinä määrin, että turvepellon ilmastovaikutuksia voitaisiin selkeästi yrittää vähentää, vaatii olemassa olevan säätösalaojituksen lisäksi vettä. Jos pohjavedenpintaa halutaan pitää tavanomaista korkeammalla, tarvitaan säätökastelua ja mahdollisesti myös veden padottamista avo-ojiin. Vesistökuormituksen tutkiminen on laajennettu valuma-aluemittakaavaan tutkien turvepellon lisäksi turvemetsää, hylättyä turvepeltoa sekä luonnontilaista suota. Altaan avulla voidaan tasata pellon yläpuoliselta valuma-alueelta tulevan valunnan vaihtelua kesän aikana ja nostaa pohjavedenpintaa pellolla myös kuivana kesänä. Turvepellon vesistökuormitusta on tutkittu vuodesta 2017 lähtien analysoimalla virtaamaa sekä salaojavesien vedenlaatua. Altaan keskivaiheilta lähtee säätökaivoin ja umpiputkin toteutettu kastelukanava, joka on kytketty kahdeksaan jo valmiina olleeseen säätösalaojastoon. Kuva 2. noin 60 km Oulusta etelään happamien sulfaattimaiden alueella. Järjestelmän suunnitteli Maveplan Oy ja rakensi Rantalakeuden Salaojitus Oy. Säätösalaojituksesta säätökasteluun Ruukin tutkimuskenttä on säätösalaojitettu, mutta turvepellon vesienhallintaa ei ole voitu tutkia kuin niiltä osin, mitä vuotuinen sadanta antaa myöten. Samaan aikaan monitoroidaan, mahdollisuuksien mukaan jatkuvatoimisesti, lukuisia eri ympäristöparametreja kasvihuonekaasuja vedenlaatutulosten tueksi. Altaan syvyys on 1,6 m ja sen pohjalla on 30 cm liettymisvara, jotta valuma-alueelta kulkeutuva kiintoaine voi laskeutua sen pohjalle. Toisaalta kuivina kesinä voimakas haihdunta kuluttaa pellon vesivarastoja ja pohjavesipinta laskee, vaikka säätösalaojitus olisi jo käytössä. Ruukin tutkimuskentän viereen rakennettiin talvella 2021–22 veden varastoja säätöallas, jonka tilavuus on liettymisvaroineen 9100 m³ (Kuva 2 )
Kuivatettaessa vettä päästetään poistokaivoista ympäröiviin kuivatusojiin, ja säätökastelussa vettä ohjataan jakokaivoista salaojastoihin. Järjestelmän ohjaaminen edellyttää automaation perusteellista suunnittelua, sillä hallittavana on laaja kokonaisuus, muutosvasteet ovat vaihtelevia ja vettä on käytettävä säästeliäästi. Tämä on jonkin verran vähemmän kuin yhden hehtaarin salaojituskustannukset nykyään ovat. Syntyneistä kustannuksista ostopalveluna toteutettu suunnittelu muodosti 13 %, kaivuutyö ja asennukset 65 %, tarvikkeet (kaivot, putket ja muovi) 20 % ja muut kulut eli lähinnä raivaus 2 %. 0%). Jatkossa etäohjattavaa kaivoa kehitetään niin, että se säätyy automaattisesti esimerkiksi vedenkorkeuden ja maankosteuden perusteella. Oulun yliopistolla on kehitetty etäohjattavan säätösalaojakaivon prototyyppi (Kuva 4 ), jota ohjataan internetin välityksellä esimerkiksi matkapuhelimella. Automatiikan tarve on siis ilmeinen; ainakin poistokaivojen pohjaventtiilien pitäisi olla etäohjattavia uhkaavan tulvan varalta. Koska kasteltava peltoala on 26 ha, yhden peltohehtaarin kastelun järjestäminen maksoi tällä tavoin noin 2 800 €/ha. Käyttöliittymästä nähdään reaaliaikaisesti kaivon vedenkorkeus sekä pellon maankosteus. Altaaseen varastoitavissa olevaa kasteluveden määrää kohti kustannus oli noin 8 €/vesikuutio. Kuva 3. Varastoaltaasta johdetaan vettä jakokaivojen kautta ojastoihin siten, että kuivuudesta aiheutuva vajaus täyttyy, mutta vettä ei mene suuria määriä hukkaan poistokaivojen kautta. Käyttöenergiansa kaivo saa aurinkopaneelin kautta ja pilvisen sään aikana energiaa otetaan akustosta. (Kuva: Maarit Liimatainen, Luke) 22 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta. Kustannuksissa ei ole otettu huomioon Luken oman työn osuutta suunnittelussa, kilpailutuksessa ja valvonnassa. Automatiikkaa tarvitaan, mutta kustannukset eivät saa karata käsistä Tutkimuskentän ja sen ympäristön pinnanmuodot ovat sikäli edulliset, että yläpuolisen valuma-alueen luontaisesti virtaava vesi saadaan varastoitua altaaseen ja sieltä edelleen salaojiin painovoimaisesti (Kuva 3 ). Periaatteena on, että kevättöiden jälkeen säätösalaojastojen poistokaivot suljetaan ja vedenpinta ojastoissa asettuu ylivuotoputkien määräämään tasoon. Säätökastelujärjestelmän säätäminen ei kuulosta kovin vaikealta, mutta voi olla sitä käytännössä, sillä säädettäviä kaivoja on kentällä 15 kpl ja peltojen pohjaveden korkeuden muutosvasteajat ovat pitkiä. Veden varastoaltaan rakentaminen maksoi 72 000 euroa (alv. Veden varastoallas on kytketty runkolinjan avulla turvepellon säätösalaojajärjestelmään. Altaan avulla pellolla voidaan korottaa pohjavedenpintaa tai toteuttaa kastelua kasvukauden aikaan. Myös järjestelmän kustannukset on pidettävä kurissa ja käyttö ei saa olla liian monimutkaista
Turvemaassa veden liikkeet ovat hitaita Ennen kuin säätösalaojitusta voidaan automatisoida, on veden liikkeet pellolla tunnettava hyvin. Isot kolonnit mahdollistavat myös makrohuokosten vaikutusten huomioimisen maaperäprofiilin hydrologisissa vasteissa. Oulun yliopiston kehittämä etäohjattava säätösalaojakaivon prototyyppi, jota ohjataan internetin välityksellä esimerkiksi matkapuhelimella. Ympäristövaikutusten hillintä ja ilmastonmuutokseen varautuminen kastelun avulla Vesienhallinta on tehokkain keino hillitä turvepeltojen suuria ilmastopäästöjä. Talven 2022–23 aikana Oulun yliopistolla tehdään laboratoriokokeita, joissa selvitetään tutkimuskentältä otetuilla isoilla kolonnimaanäytteillä mm. Ruukin tutkimuskentällä turpeen syvyys vaihtelee ja oletettavasti lohkot käyttäytyvät hydrologisesti eri tavalla. Sekä pohjavedenpinnan nostaminen tavanomaista korkeammalle että kastelu tarvitsevat säätösalaojituksen lisäksi vettä, joten valuma-aluetason Kuva 4. Veden liikkumista maaperässä tutkitaan niin kenttäkuin laboratorio-oloissa. Pohjoisissa olosuhteissa maatalouden hydrologinen tutkimus on keskittynyt kuivatukseen ja etenkin turvepeltojen kastelun vaikutuksesta maaperään on vähän tutkittua tai kokemusperäistä tietoa. pohjaveden korkeuden ja maan kantavuuden välistä riippuvuutta sekä pinnankorkeuden muutosten ja maankosteuden välistä dynamiikkaa. Ruukissa turvepellolle rakennettu kastelujärjestelmä voitaisiin toteuttaa myös sopivat kaltevuudet omaavalla kivennäispellolla. Toisaalta ilmastonmuutoksen ennustetut vaikutukset lisäävät kasvukausien kuivuusjaksoja, mikä lisää tarvetta kasvukauden aikaiseen kosteuden säilyttämiseen tai jopa kasteluun satotason turvaamiseksi. (Kuvat: Toni Liedes, Sara Pelttari, Oulun yliopisto) 23 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta. Prototyyppi on ollut Luke Ruukin tutkimuspellolla testauksessa kasvukaudella 2022. Tämä asettaa myös omat vaatimuksensa systeemin automatisoinnille, jotta pellolla voidaan tehdä viljelytoimia oikea-aikaisesti ja ilman, että esimerkiksi kantavuus on ongelma. Tällöin automatisointia voidaan ohjata suunnitellusti
Haapala on Vesitaloudenkin lukijoille tuttu sillä hän kokosi numeron 6/2021. Näkisimme mielellämme lisääkin vesiaiheisia projekteja. Lahjoitus kohdennettiin Turun yliopiston tekniikan koulutusalalle. Keväällä aukeaa jälleen uusi PoDoCo-haku, jossa vastavalmistuneet tohtorit voivat yhdessä suomalaisen yrityksen kanssa hakea apurahaa projektilleen. Jarkko Kekkoselle, Jaana Niemiselle ja Ruukin tutkimusaseman muulle henkilökunnalle esitämme erityiskiitokset tutkimusympäristön puitteiden ylläpidosta sekä erilaisten mittausten toteutuksesta. Ruukissa olemme halunneet toteuttaa tilaja valuma-aluemittakaavassa ratkaisun, joka perustuu maaja metsätalouden yhdistettyyn vesienhallintaan minimoiden aiheutuvat kustannukset. Säätökastelujärjestelmän automatisoinnin kehitystyötä tehdään TURVAja ViljaPäästö-hankkeiden lisäksi ESKEja Vesihiisi-hankkeissa (P-P ELY-keskus, MMM). MVTT tuki yliopistojen välistä yhteistyötä myöntämällä Oulun yliopistolle ja Aalto-yliopistolle apurahan CIS-Fin-yhteishankkeeseen, jossa tutkitaan jätevedenkäsittelyn aiheuttamia kasvihuonekaasupäästöjä keskitetyillä jätevedenpuhdistamoilla sekä hajautetuissa järjestelmissä. Suurimman yksittäisen lahjoituksen, 500 000 euroa, sai Turun yliopisto, jossa tutkitaan muun muassa kestävää vesitaloutta. V uosi 2022 toi tullessaan kauan kaivatut lähitapaamiset ja erilaiset tilaisuudet. Ruukin tutkimustoimintaan ovat Luken ja Oulun yliopiston lisäksi osallistuneet erityisesti Ilmatieteen laitos Liisa Kulmalan johdolla ja Markku Yli-Halla Helsingin yliopistosta. Julkisessa keskustelussa on ollut paljon esillä mahdollinen tuki viljelijälle turvepeltojen korotetusta pohjavedenpinnasta. Myönteisen apurahapäätöksen sai yhteensä 141 hanketta. Maaja vesitekniikan tuki ry (MVTT) sai taas pitää yhdessä Salaojituksen Tukisäätiön, Salaojayhdistyksen ja Baltic Sea Action Groupin kanssa yhteisen seminaarin, johon osallistujat pääsivät paikan päälle kuuntelemaan esitelmiä ja tapaamaan muita alan ammattilaisia. Tutkimuksen rahoitus ja kiitokset Veden varastoallas rakennettiin TurveSopu-hankkeessa (P-P ELY-keskus) ja varastoallas kytkettiin pellon säätösalaojitukseen ALLAS-hankkeessa (P-P Liitto). Apurahoja ja lahjoituksia MVTT myönsi viime vuonna yhteensä lähes 4,5 miljoonaa euroa, mikä on enemmän kuin koskaan aiemmin. Post Docs in Companies -ohjelmassa (PoDoCo) MVTT rahoitti vuonna 2022 kahta hanketta. Turvepeltojen pohjavedenpinnan monitorointia tutkitaan Valion yhteistyötiloilla VÄPÄ-hankkeessa (MMM). Meneillään olevissa hankkeissa on tavoitteena tutkia korotetun pohjavedenpinnan tekninen toteutettavuus, vesienhallinnan realiteetit viljelijän näkökulmasta sekä toimenpiteen kustannukset. Vesienhallinnan toteuttaminen vaatii viljelijältä motivaatiota, mutta myös tietoa oman pellon kosteusolosuhteista, jotta vesienhallintaa voidaan toteuttaa ilman riskiä sadon menetyksestä. Onnellista vuotta 2023 kaikille Vesitalouden lukijoille! MINNA MAASILTA toiminnanjohtaja, Maa ja vesitekniikan tuki ry Maaja vesitekniikan tuen apurahavuosi 2022 24 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta. suunnittelu on tärkeää halutun lopputuloksen saavuttamiseksi. Olemme halunneet välttää veden pumppaamista Siikajoesta ja hyödyntää mieluummin yläpuoliselta valuma-alueelta luontaisesti virtaavia vesiä. Uskomme, että parhaat tulokset saadaan rajat ylittävällä yhteistyöllä. Vuosina 2022–2023 tutkimuskentällä kasvaa rehuvilja ja sen ympäristövaikutuksia säätökastellulla pellolla tutkitaan ViljaPäästö-hankkeessa (P-P ELY-keskus). Syksyn kierroksella 30 000 euron rahoituksen sai Juho Haapalan tutkimus yritysten vesija ympäristövastuullisuudesta. Samaan aikaan seurataan intensiivisesti säätökastelun ilmastoja vesistövaikutuksia, jotta voidaan tutkitusti osoittaa vesienhallinnan ympäristövaikutukset. Säätökastelujärjestelmää pilotoidaan tilaja valuma-aluemittakaavassa TURVA-hankkeessa (P-P ELY-keskus)
Vaikka kuivatus tyypillisesti tehdään tuotannolliset tavoitteet mielessä, on se myös ympäristön etu. minna.makela@salaojayhdistys.fi ELINA PAAVONEN tutkimusapulainen, Aaltoyliopisto KIELO ISOMÄKI energia ja ympäristöteknologian opiskelija, Aaltoyliopisto 25 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta. Padottamisen voi toteuttaa valtaojassa pellon ulkopuolella ja peltolohkolla sarkaojissa tai säätösalaojituksella. Säätösalaojituksen ja altakastelun mahdollisuudet ruuantuotannon ja ympäristönsuojelun näkökulmasta MINNA MÄKELÄ asiantuntija, Salaojayhdistys ry. Kuivatuksella ylläpidetty hyvä maan rakenne ja kasvukyky pienentää ravinnehuuhtoumia ja eroosiota. Jokainen tapaus on kuitenkin arvioitava erikseen. S uomalaisessa maataloudessa on useita vesienhallintaan liittyviä haasteita. Sen päätavoitteet ovat luoda hyvät kasvuolosuhteet viljelykasveille ja turvata maan kantavuus raskaille maatalouskoneille. 2019). Maatalouden vesienhallinnassa perinteisen kuivatuksen rinnalle nousee yhä tärkeämpänä veden viivyttäminen padottamalla, ja myös valumavesien kierrätys kastelemalla. Suomessa on hyvät edellytykset toteuttaa padotus nimenomaan säätösalaojituksella, sillä meillä on paljon siihen soveltuvaa peltoalaa, ja olemassa olevat salaojitukset ovat usein hyödynnettävissä verrattain pienellä panostuksella. Kuivatuksen tarkoitus on johtaa ylimääräinen vesi pois pellolta. Suomen tasaiset pellot ja suuri salaojitettujen peltojen osuus luovat hyvät edellytykset säätösalaojituksen laajempaan hyödyntämiseen. Ilmastonmuutos monimutkaistaa kokonaisuutta, kun maatalouden vesienhallinnalla tulisi pystyä vastaamaan lisääntyviin sään ääriilmiöihin kuten kuivuuskausiin ja rankkasateisiin. Säätösalaojitukseen voisi Suomessa soveltua arviolta jopa 675 000 ha, joka on 30 % maamme peltoalasta (Puustinen ym. Kuitenkin juuri silloin, kun vettä tarvitaan, huhti-elokuussa, haihdunta on suurempaa kuin sadanta. Lumen sulamisvesien runsaus, lyhyt kasvukausi, peltojen tasaisuus ja huonosti vettä läpäisevien maalajien runsaus tekevät kuivatuksesta välttämättömyyden. Kun kuivatus on kunnossa, maassa on hapelliset olosuhteet ja juuret voivat tunkeutua syvemmälle, jolloin kasvi kestää paremmin kuivuutta myöhemmin kasvukaudella. HELENA ÄIJÖ Salaojayhdistyksen aiempi toiminnanjohtaja, joka jäi eläkkeelle vuoden 2023 alussa. Korkeampi pohjavedenpinnan taso kasvukaudella lisää satoa sekä vähentää ympäristökuormitusta
Ojaväli on molemmilla alueilla 15 m ja ojasyvyys 1 m. Säätösalaojituksen ja altakastelun tarkoitus on ylläpitää korkeampaa pohjavedenpinnan tasoa silloin, kun pellolla ei ajeta koneilla eikä maa ole liian märkä kasvien kasvun kannalta. Kosteus on tasaisempi sekä kasvukauden mittaan että pellon eri osissa. Tavanomaista ojitusta noin 30 % tiheämpi ojaväli nopeuttaa vedenpinnan laskua. Happamilla sulfaattimailla veden padottaminen hidastaa sulfidipitoisen materiaalin hapettumista ja vähentää happamia huuhtoumia valumavesien mukana (Virtanen, 2015). Läpäisemätön kerros salaojasyvyyden alapuolella auttaa osaltaan pitämään pohjavedenpintaa korkealla. Tuotannollinen hyöty määräytyy sadonlisän ja tuotantovarmuuden kautta, mutta ympäristöhyötyjen arviointi on monimutkaisempaa ja vaatii laajempaa tarkastelua. Padotus pidättää vettä kasvien käyttöön, joten haihdunta on suurempaa ja salaojavalunta sekä valunnan mukana tuleva kuormitus vähäisempää. Investointikustannukset määräytyvät muun muassa sen mukaan, tarvitaanko kohteessa täydennysojitusta, paljonko säätökaivoja tarvitaan sekä millainen jakelulinja kasteluvedelle tarvitaan. Yksi keskeisimmistä edellytyksistä on pellon tasaisuus. Käytännössä säätösalaojitusta ja altakastelua suositellaan hienolle hiedalle ja sitä karkeammille maille. Turvemailla korkeampi pohjaveden taso hidastaa eloperäisen materiaalin hajoamista ja hillitsee kasvihuonekaasupäästöjä (Regina ym. Kaivossa ulostuloputken suu on korotettu ja säädettävä, jolloin voidaan säätää padotus, eli pohjaveden pinta halutulle korkeudelle (Kuva 1 ). Säätösalaojitettua aluetta kasteltiin kasvukauden aikana vuosina 2019–2022 johtamalla vettä läheisestä Vääräjoesta säätöalueen yläpäässä olevaan kaivoon. Tämän seurauksena myös pintamaan kosteus on suurempi, kun vesi nousee juuristovyöhykkeeseen kapillaarisesti. Pohjaveden pinnan noustessa padotuskorkeuden yläpuolelle, vesi valuu poistoputkeen. Altakastelu on käytännöllisintä toteuttaa lähellä pintavesimuodostelmia. Sievin koekentällä on 1,07 ha suuruinen säätösalaojitettu alue, ja 1,25 ha suuruinen verrokkialue tavanomaisella salaojituksella. Vuonna 2021 kastelua uudistettiin hankkimalla aurinkokennosta virtansa saava sähköpumppu entisen Kuva 1. Kaivon vaikutusalue määräytyy pellon korkeuskäyrän mukaan. Säätökaivo padottaa siihen korkeuteen, johon poistoputken pää asennetaan, ja mitä vähemmän maan pinta nousee, sitä pitemmälle kaivon vaikutusalue ulottuu. Kohteen sijainti suhteessa muuhun ympäristöön on myös tärkeä: pohjaveden tasoa on helpompi pitää korkealla, jos sijainti on alava. Hyvä vedenjohtavuus maassa on ennen kaikkea tuotannollinen edellytys. Säätösalaojatutkimus Sievissä Vesitalouden hallinta vesiensuojelussa 2 (VesiHave 2) -hankkeessa selvitettiin paikallisja peruskuivatusjärjestelmien säädön ja altakastelun sekä täydennysojituksen vaikutuksia peltoalueiden hydrologiaan, vesistökuormitukseen ja satotasoon. 2014) ja vähentää maan painumista. Säätösalaojitus ja altakastelu ei kuitenkaan sovellu joka paikkaan. Säätösalaojituksen ja altakastelun kannattavuus niin kasvintuotannon kuin ympäristönsuojelun näkökulmasta riippuu useista tekijöistä. Jos vesi liikkuu maassa kovin hitaasti, padotus kyllä onnistuu, mutta sulku on avattava hyvissä ajoin ennen suunniteltuja viljelytoimenpiteitä, jotta vedenpinnan taso ehtii laskea. Kastelussa käytetään monesti paikallisia pintavesiä, joissa on mukana myös peltojen valumavesiä. Muuten vesi hiljakseen suotautuu maaprofiilin läpi, ja ”pelto vuotaa”. Tavanomaisen salaojituksen, säätösalaojituksen ja altakastelun toimintaperiaate Salaojitus pohjaveden pinta kuivatuksessa pohjaveden pinta salaojakastelussa pohjaveden pinta säätösalaojituksessa veden pinta valtaojassa veden pinta valtaojassa veden pinta valtaojassa Säätösalaojitus säätökaivo säätökaivo Salaojakastelu kasteluvesi 26 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta. Altakastelu tai salaojakastelu on säätösalaojitukseen liitettävä lisätoimenpide, jossa salaojastoon johdetaan vettä pumppaamalla se joko säätökaivoon tai muuhun saman ojaverkoston kaivoon. Säätösalaojitetun alueen reunoilla on muovi, joka ulottuu 1,8 metrin syvyyteen, estämässä veden virtausta sivusuunnassa. Säätösalaojitus toimii niin, että salaojaston laskuaukko ei laske suoraan ojaan vaan säätökaivoon. Näin altakastelu on myös valumavesien, ja niiden sisältämien ravinteiden kierrätystä. Lisääntynyt resilienssi vaihtelevia oloja vastaan luo vakautta, mutta sekä tuotannolliset että ympäristöhyödyt vaihtelevat vuosittain hydrologisten olosuhteiden mukaan
Mallinnuskokonaisuus toteutettiin kahdessa osassa. Pohjavedenpinnan syvyyttä mitattiin säätöja verrokkialueella manuaalisesti ja automaattisilla mittareilla 0,2, 0,6, 2,5 ja 7,5 m etäisyydeltä salaojasta. 27 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta. Lohkolla viljeltiin vuonna 2019 ruista, 2020 ohraa ja vuosina 2021–2022 timoteinurmea siemenviljelynä. Toisessa osassa keskityttiin simuloimaan säätöojituksen vaikutuksia peltoalueen vesitaseeseen ja pohjavedenpintoihin erilaisissa hydrologisissa olosuhteissa (Isomäki ym, 2022). Kasvukauden eli touko-elokuun sademäärät olivat 181 mm (2019), 207 mm (2020), 327 mm (2021) ja 287 mm (2022). Pohjavedenpinnan syvyydet (mediaanit) 0,2 metrin (a) ja 7,5 metrin (b) etäisyydellä salaojista säätösalaojitetulla alueella ja tavanomaisesti ojitetulla alueella. polttomoottorikäyttöisen tilalle. Tulokset Pohjavedenpinta oli kesäaikana padotuksen ja kastelun seurauksena säätöalueella keskimäärin 28–42 cm korkeammalla kuin verrokkialueella (Kuva 2 ), mutta talviaikaan eroa ei havaittu. Kenttäkokeen lisäksi Sievin koekentän pohjalta on tehty myös mallinnustutkimusta. Ensimmäisessä vaiheessa simuloitiin peruskuivatusuoman padotuksen vaikutuksia uomaverkoston vedenpinnan tasoihin (Paavonen ym, 2022). Salaojavalunnan määrää mitattiin jatkuvatoimisesti molemmilta koealueilta. Padotustaso on ollut noin 50 cm maanpinnan alapuolella säätökaivon kohdalla. Kuva 2. Koekentän maalaji on hietaa ja hiuetta, ja sen keskikaltevuus on alle 0,2 %. Mallinnuksen tavoitteena oli tutkia perusja paikalliskuivatuksen välistä vuorovaikutusta eli valtaojan padotuksen sekä säätösalaojituksen vaikutuksia pellon pohjavedenpinnan syvyyteen ja valuntareitteihin. Mallinnustyökaluna käytettiin Aalto-yliopistossa kehitettyä FLUSH-mallia (Warsta, 2011), jota on sovellettu myös aikaisemmin maatalouden vesienhallinnan tutkimuksessa vuosina 2010–2020. Säätökaivon padotus on ollut päällä kesäkuun 2019 alusta alkaen kylvöaikoja ja marras-joulukuuta 2020 lukuun ottamatta. Veden laatu (N ja P) määritettiin salaojavalunnasta virtaaman suhteen otetuista kokoomanäytteistä
Mallinnuksen tulokset osoittivat, että peruskuivatusuoman vaikutusalueella säätösalaojituksen toimintaa voidaan tehostaa padottamalla vettä myös valtaojassa. Kokonaistypen kuorma oli vuosilta 2019–2021 verrokkialueelta yhteensä 82 kg N/ha (n. Uoman kasvillisuus sekä padotuskorkeus säätelivät padotusvaikutuksen ulottumista, joka suurimmillaan (1 m padolla ja vähäkasvillisessa uomassa) oli 900 metriä ylävirtaan padolta Kuva 3. Salaojavalunnat vuosina 2019–2021 kastelun kanssa (a) ja ilman (b). 28 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta. Vuosina 2019–2021 kokonaisfosforin kuorma oli molemmilta alueilta sama, noin 200 g P/ha eli alle 70 g P/ha/v, kun ohivirtauksen fosforikuormaa ei otettu huomioon. Vääräjoesta otetun kasteluveden fosforipitoisuus oli yhden vesinäytteen perusteella kaksinkertainen salaojavalunnan pitoisuuteen nähden. Salaojavalunnan laadussa ei havaittu juurikaan eroja säätöja verrokkialueen välillä, lukuun ottamatta syksystä 2020 alkaen havaittuja pienempiä typpipitoisuuksia säätöalueen valunnassa. Sadonlisä oli rukiilla 4,5 %, ohralla 8,8 % ja nurmella 11,9 %. Rukiin, ohran ja nurmen sadot olivat hieman paremmat myös kastelua saaneella säätöalueella kuin verrokkialueella. Säätöalueella pellon sisäinen vaihtelu sadon määrässä oli vertailualuetta pienempää. Jos ohivirtausta ei otettu huomioon, salaojavalunta oli säätösalaojitetulta alueelta hieman pienempi kuin verrokkialueelta (Kuva 3b ). 22 kg N/ha/v), kun ohivirtauksen typpikuormaa ei otettu huomioon. Tätä ohivirtausta tarkasteltiin siten, että niiden päivien osalta, kun kastelu oli käynnissä, ja verrokkialueelta ei havaittu salaojavaluntaa, kaiken säätöalueen salaojavalunnan katsottiin johtuvan kastelusta. 27 kg N/ha/v), kun se oli säätöalueelta 65 kg N/ha (n. Vuonna 2020 kastelun teho oli tarpeettoman suuri, ja osa vedestä ei ehtinyt imeytyä maahan, vaan purkautui salaojien kautta laskuojaan (Kuva 3a )
https://www. Tallinn. Hankkeen loppuraportti julkaistaan Salaojituksen tutkimusyhdistyksen Tiedotteetsarjassa maaliskuussa 2023. Tutkimusta jatketaan kaksivuotisessa Vesima-hankkeessa (Vesitalouden hallinta maatalousvaltaisilla valumaalueilla) tämän vuoden alusta alkaen. Nurminen, J., Paasonen-Kivekäs, M., Koivusalo, H., 2021. Mitigating greenhouse gas fluxes from cultivated organic soils with raised water table. 85 s. Äijö, H., Myllys, M., Sikkilä, M., Salo, H., Nurminen, J., Häggblom, O., Turunen, M., Paasonen-Kivekäs, M., Warsta, L., Koivusalo, H., Alakukku, L., Puustinen, M. 2022. Toimivat salaojitusmenetelmät kasvintuotannossa (TOSKA). salaojitustutkimus.fi/wp-content/uploads/2019/11/32-2017.pdf Äijö, H., Myllys, M., Sikkilä, M., Salo, H., Salla, A. Puustinen, M., Tattari, S., Väisänen, S., Virkajärvi, P., Räty, M., Järvenranta, K., Koskiaho, J., Röman, E., Sammalkorpi, I., Uusitalo, R., Lemola, R., Uusi-Kämppä, J., Lepistö, A., Hjerppe, T., Riihimäki, J., Ruuhijärvi, J. The Nordic Hydrological Conference (NHC2022) 15-18 Aug 2022. Hankkeen rahoittavat PohjoisPohjanmaan ELY-keskus (ympäristöministeriö/Vesiensuojelun tehostamisohjelma), Salaojituksen Tukisäätiö, Maaja vesitekniikan tuki ry sekä osallistuvat organisaatiot. Artikkeli on koottu VesiHave2hankkeen aineistojen pohjalta. Vesitalouden hallinta vesiensuojelussa (VesiHave) Loppuraportti 2021. Loppuraportti 2017. 109 s. https://doi.org/10.1007/s11027-014-9559-2 Virtanen, S. Säätösalaojitus kuitenkin piti pohjavedenpintoja ylhäällä tasaisesti koko pellon alueella, kun taas valtaojan padotus vaikutti nostavasti pohjavedenpintoihin noin 200 m matkalla kohtisuoraan valtaojaan nähden pellon kaltevuuden ollessa alle 0,2 %. 209 s. Padotuksella pystyttiin nostamaan uoman vedenpintaa jopa 72 cm padottomaan tilanteeseen verrattuna, mutta vedenpinta nousi ympäröivien peltojen salaojasyvyyteen asti vain lähimmillä peltoalueilla, noin 600 metriä ylävirtaan padosta. 2022. Diss., University of Helsinki, Finland. 2011. Modelling spatio-temporal extent of water level control in an agricultural ditch network. Regina, K., Sheehy, J. 2017. The Nordic Hydrological Conference (NHC2022) 15-18 Aug 2022. Tutkituilla säätötoimilla voitiin mallinnuksen mukaan pitää peltoalueen pohjavedenpintaa kasvin vedenoton kannalta arvioidussa optimisyvyydessä (0,6–0,8 m) kuivina kasvukausina, jolloin vesitalouden säädölle on tarvetta. Väitöskirja. Suomen Ympäristökeskuksen raportteja 22/2019. Redox reactions and water quality in cultivated boreal acid sulphate soils in relation to water management. 109 s. Salaojituksen tutkimusyhdistys ry:n tiedote 35. Modelling water flow and soil erosion in clayey, subsurface drained agricultural fields. Espoo. ISBN 978-952-11-5036-4 (PDF). Paavonen E, Salo H, Salla A, Leppä K, Isomäki K, Äijö H, Sikkilä M, Mäkelä M, Paasonen-Kivekäs M, Koivusalo H. Mitig Adapt Strateg Glob Change 20, 1529–1544 (2015). Combined effects of controlled drainage and main ditch damming on water table and water balance in a Nordic agricultural field. Tallinn. Hankkeen työryhmään kuuluivat Salaojituksen tutkimusyhdistyksestä Jyrki Nurminen, Salaojayhdistyksestä Helena Äijö ja Minna Mäkelä, Aaltoyliopistosta Harri Koivusalo, Heidi Salo, Aleksi Salla, Kielo Isomäki, Elina Paavonen, ja Vilma Jokinen, Lukesta Merja Myllys, Maveplan Oy:stä Markus Sikkilä, Sven Hallinin tutkimussäätiöstä Maija Paasonen-Kivekäs ja Hanne Laine-Kaulio, Salaojituksen Tukisäätiöstä Seija Virtanen sekä Helsingin yliopistosta Laura Alakukku. Kirjallisuus Isomäki K, Salla A, Salo H, Mäkelä M, Äijö H, Sikkilä M, Paavonen E, Paasonen-Kivekäs M, Koivusalo H. Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu. & Myllys, M. Hankkeen toteutuksen koordinoi Salaojituksen tutkimusyhdistys ry ja sen rahoittivat PohjoisPohjanmaan ELY-keskus (ympäristöministeriö/Vesiensuojelun tehostamisohjelma), Salaojituksen Tukisäätiö sekä osallistuvat organisaatiot. Ravinteiden kierrätys alkutuotannossa ja sen vaikutukset vesien tilaan – KiertoVesi-hankkeen loppuraportti. Säätösalaojituksen simulaatiot puolestaan osoittivat, että säädön vaikutus on tehokkainta, kun padotetaan sekä salaojia, että valtaojaa. http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-1519-5 Warsta, L. Salaojituksen tutkimusyhdistys ry:n tiedote 32. 2015. 2019. https://www.salaojitustutkimus.fi/wp-content/uploads/2021/04/Vesitaloudenhallinta-vesiensuojelussa-VesiHave_loppuraportti.pdf 29 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta. noin 0,1 % kaltevuuden uomassa
Alue 1 elokuussa 2019 (a) ja alue 2 elokuussa 2016 (b). (2010), Äijö ym. S iuntiossa sijaitsevan Gårdskullan kartanon kahdella peltolohkolla (alueet 1 ja 2, Kuva 1 ) Kirkkojoen valuma-alueella salaojaja pintakerrosvaluntavesien määrää ja laatua on seurattu vuodesta 2008 lähtien. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää veden ja aineiden kulkeutumisreittejä ja kuormitusta peltolohkon mittakaavassa. Molemmilla koealueilla on mittauskaivot, joissa mitataan salaojaja pintakerrosvaluntaa jatkuvatoimisesti. Näytteistä analysoitiin kokonaistyppi, ammoniumtyppi, nitriittija nitraattityppi, kokonaisfosfori, liukoinen epäorgaaninen fosfori (PO?-P) ja kiintoaine. Alueelta 1 kevätvehnä korjattiin elokuussa 2011, jonka jälkeen se oli nurmiviljelyssä vuoteen 2019 asti. Tutkimustuloksia ovat esittäneet mm. Alue 2 oli lihakarjan laitumena keväästä 2011 syksyyn 2019. Vakkilainen ym. Ensimmäisinä tutkimusvuosina (2008–2010/2011) molemmilla alueilla viljeltiin syysja kevätviljoja (vehnä, ohra) tavanomaisia viljelymenetelmiä ja kivennäislannoitteita käyttäen. a) b) 30 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta. Valumavesistä otettiin valunnalla painotettuja kokoomanäytteitä. Pääosin mittaus on toiminut hyvin, mutta kevätsulannan aikaiset suuret vesimäärät, jäinen maa sekä veden virtailu pengerrysten yli ja ohi ovat aiheuttaneet epätarkkuutta pintakerrosvalunnan mittaamisessa monena vuonna, varsinkin jyrkemmällä alueella 2. Vuonna 2011 tutkimusalueilla siirryttiin luomuviljelyyn. Tuotantosuunnan muutoksen vaikutus savipellon ravinneja kiintoainekuormitukseen Kuva 1. (2018) ja mittaustuloksia on hyödynnetty matemaattisessa JYRKI NURMINEN DI, tutkija Salaojituksen tutkimusyhdistys ry jyrki.nurminen@salaojayhdistys.fi Pitkäaikaiset mittaukset eteläsuomalaisella savipellolla osoittivat, että tuotantosuunnan muuttuminen tavanomaisesta viljanviljelystä nurmiviljelyyn ja lihakarjan laidunnukseen vähensi selvästi typpihuuhtoumia ja lisäsi liukoisen epäorgaanisen fosfaattifosforin huuhtoumia. Ojaväliltään 16 m peltolohkot salaojitettiin 1940-luvulla, ja niiden pinta-alat ovat noin 5,7 ha (alue 1) ja 4,7 ha (alue 2). (2014) ja Nurminen ym. Alueiden maalaji on savea (HeS, HsS ja AS) ja selvimmin ne eroavat kaltevuudeltaan, 1 % (alue 1) ja 5 % (alue 2)
Talvikuukausien (joulu helmi) keskimääräiset osuudet olivat 33 % (alue 1) ja 34 % (alue 2), kevään (maalis touko) 31 % ja 29 % ja syksyn (syys marras) 32 % ja 35 %. Valtaosa valunnasta tuli salaojien kautta. 2017, Äijö ym. Kesäkuukausien osuudet jäivät pieniksi. Kokonaisfosforin (a), liukoisen epäorgaanisen fosfaattifosforin (b), kokonaistypen (c) sekä kiintoaineen (d) vuotuiset huuhtoumat (kg ha . Pääosa vuosien 2008–2019 mitatusta kokonaisvalunnasta muodostui kasvukauden ulkopuolella. mallinnuksessa (Turunen ym. Valumavesien pitoisuudet ja kuormitus Molemmilla alueilla pintakerrosvalunnan ravinneja kiintoainepitoisuudet olivat pääosin korkeampia kuin salaojavalunnan pitoisuudet. 2008, Tattari ym. Tässä artikkelissa kuvataan sitä, miten valunta ja valumavesien pitoisuudet ja huuhtoumat muuttuivat siirryttäessä tavanomaisesta viljanviljelystä luonnonmukaiseen nurmiviljelyyn ja lihakarjan laidunnukseen. Viljanviljelyn vuosina keskimäärin 49 % sadannasta muodosti kokonaisvaluntaa ja nurmiviljelyn aikana 54 %. Kesällä pintakerrosvaluntaa ei käytännössä muodostunut. 5 10 15 20 25 30 35 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 kg /h a Alue 1, Kok-N kuorma Salaojavalunta Pintakerrosvalunta c) 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 kg /h a Alue 1, Kok-P kuorma Salaojavalunta Pintakerrosvalunta a) 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 kg /h a Alue 1, PO4-P kuorma Salaojavalunta Pintakerrosvalunta b) 500 1000 1500 2000 2500 3000 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 kg /h a Alue 1, Kiintoainekuorma Salaojavalunta Pintakerrosvalunta d ) 31 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta. Tutkimusaineisto käsitti vuodet 2008–2019. Alueella 1 lokahuhtikuun osuus oli keskimäärin 90 % ja alueella 2 96 %. Alueella 1 salaojavalunnan osuus mitatusta vuotuisesta kokonaisvalunnasta oli sekä viljanviljelyn (2008–2011) että nurmiviljelyn (2012–2019) vuosina noin 90 %. ¹) ja sateen ajallinen jakautuminen sekä rankkuus. Kuva 2. Paasonen-Kivekäs ym. Loivemmalla (kaltevuus 1 %) lohkolla salaojavalunta muodosti keskimäärin 90 % mitatusta vuosittaisesta kokonaisvalunnasta (salaojaja pintavalunta yhteensä) ja kaltevammalla (kaltevuus 5 %) lohkolla salaojavalunnan osuus oli 84 %. Alueella 2 salaojavalunnan osuus kokonaisvalunnasta oli viljanviljelyssä (2008–2010) keskimäärin 92 % ja laidunnurmella (2011–2019) 81 %. Molempien alueiden salaojavalunta jakautui vuodenajoittain likimain samalla tavalla. Pääsyynä olivat vaihtelevat sademäärät (446–865 mm a . Pintakerrosvalunta painottui molemmilla alueilla joulu-toukokuuhun, yhteenlaskettu osuus oli 87 % (alue 1) ja 75 % (alue 2). 2015, 2017 ja Sundholm 2021). Tuotantosuunnan muuttuminen on merkitty nuolilla. Kokonaisvalunnan osuus sadannasta oli viljalla 33 % ja laidunnurmella 35 %. Gårdskullan kartanon koelohkoilta viljanviljelyvuosina tulleet KOK-N-, KOK-Pja kiintoainekuormat (Kuvat 2 ja 3 ) olivat samaa suuruusluokkaa kuin Etelä-Suomen muilta savimailta mitatut arvot (esim. ¹) salaojaja pintakerrosvalunnassa alueella 1. 2021). Salaojaja pintakerrosvalunta Vuotuiset valuntamäärät (salaojaja pintakerrosvalunnan summa) vaihtelivat vuosina 2008–2019 alueella 1 välillä 133–541 mm ja alueella 2 välillä 81–400 mm. Pienemmistä pitoisuuksista huolimatta suuret salaojavalunnat aiheuttivat sen, että valtaosa koealueiden ravinneja kiintoainekuormituksesta kulkeutui Kirkkojokeen salaojien kautta
Viljapellolle levitettiin fosforilannoitetta keväinä 2007 ja 2009 (10 ja 11 kg ha . Turtola (1992) havaitsi, että kesantonurmelta (savimaa) typpeä huuhtoutui puolet vähemmän kuin ohraa viljeltäessä. Sekä salaojaettä pintakerrosvalunnan PO?-P-pitoisuudet nousivat nurmiviljelyyn siirtymisen myötä. ¹ a . Kokonaisfosforin (a), liukoisen epäorgaanisen fosfaattifosforin (b), kokonaistypen (c) sekä kiintoaineen (d) vuotuiset huuhtoumat (kg ha . ¹ a . Syksyjen 2007 ja 2013 (10,8 mg P . ¹. Nurmisato korjattiin vain kerran kasvukaudella, joten talvea vasten pellolle jäi runsaasti helposti hajoavaa biomassaa. Tuotantosuunnan muuttuminen on merkitty nuolilla. Salaojavalunnan KOK-P pitoisuudessa oli nähtävissä lievä nousu ja pintakerrosvalunnassa lasku. . ¹, kun viljalla vastaavat pitoisuudet olivat 4,6 ja 5,9 mg . PO?-P-pitoisuuden nousu, erityisesti keväisin, viljanviljelystä nurmiviljelyyn ja monivuotiseen nurmikesantoon siirryttäessä on todettu monissa aiemmissakin tutkimuksissa (esim. Viljalla (2009– 2011) typpilannoitetta käytettiin noin 130 kg ha . ¹) oli vain viidennes viljanviljelyn kuormasta. Toisaalta sato korjattiin vain kerran kasvukaudessa, jolloin maahan jäi paljon kasviainesta talvea vasten. Turtola 1992 ja Ylivainio ym. . . Viljalta nurmelle Tuotantosuunnan muutos viljalta luomunurmelle (lannoittamaton) näkyi selvästi valumavesien ravinneja kiintoainepitoisuuksissa, ja siten myös peltoalueelta tulleissa huuhtoumissa (Kuva 4 a ). PO?-P-pitoisuuksien nousu lisäsi PO?-P kokonaishuuhtouman (salaojaja pintavalunta yhteensä) nurmelta noin kaksinkertaiseksi viljanviljelyyn verrattuna. Tällöin muodostunut pintakerrosvalunnan PO?-P-kuorma (0,50 kg/ha) oli suurempi kuin 11 tutkimusvuoden yhteensä (0,45 kg/ha). Alueen 1 kokonaistypen keskimääräinen kokonaiskuorma (salaojaja pintavalunta yhteensä) nurmelta (4,1 kg ha . Nurmella epäorgaanista fosforia vapautui kasvinjäänteistä ja maasta valumavesiin. ¹ maata) välisenä aikana maanäytteistä (0–20 cm) määritetyt fosforiluvut olivat laskeneet 45 %. Osaltaan tätä selittää lannoituksen loppuminen. Suhteellisen tasaisella alueella 1 nurmiviljelyyn siirtyminen vaikutti kiintoainekuormiin verrattain vähän. ¹, mutta luomunurmea ei lannoitettu. ¹ P), mutta nurmea ei lannoitettu koko tutkimusaikana. Liukoisen fosforin osuus vuotuisesta kokonaisfosforin kokonaishuuhtoumasta nousi 26 %:sta 30 %:iin siirryttäessä viljanviljelystä nurmiviljelyyn. Nurmiviljelyn myötä alueen 1 valumavesien KOK-Nja kiintoainepitoisuudet laskivat. 2002). Salaojaja pintakerrosvalunnan keskimääräiset kokonaistyppipitoisuudet olivat nurmella alle 1 mg . 5 10 15 20 25 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 kg /h a Alue 2, Kok-N kuorma Salaojavalunta Pintakerrosvalunta c) 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 kg /h a Alue 2, Kok-P kuorma Salaojavalunta Pintakerrosvalunta a) 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 kg /h a Alue 2, PO4-P kuorma Salaojavalunta Pintakerrosvalunta b) 500 1000 1500 2000 2500 3000 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 kg /h a Alue 2, Kiintoainekuorma Salaojavalunta Pintakerrosvalunta d) 32 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta. ¹) salaojaja pintakerrosvalunnassa alueella 2. Nurmelta salaojavalunnan mukana kulkeutui noin 10 % vähemmän kiintoainesta viljapeltoon verrattuna, mikä oli lähes sama kuin salaojaveden kiintoainepitoisuuden keskimääräinen Kuva 3. Vuosi 2017 oli liukoisen fosforin ja pintakerrosvalunnan osalta erityisen kuormittava (Kuva 2 ). Nurmea ei myöskään muokattu tutkimusvuosien aikana, mikä vähensi huuhtoutumisalttiin mineraalitypen vapautumista maaperästä
Laitumella pintakerrosvalunnan kiintoainepitoisuus väheni noin puoleen viljanviljelystä. . Laidunaikana typpeä tuli pintamaahan karjan sonnan ja virtsan mukana arviolta 45–90 kg ha . Vähenemä johtui pääosin valumavesien kiintoainepitoisuuksien laskusta. Laidunaluetta ei myöskään muokattu, mikä vähensi huuhtoutumisalttiin mineraalitypen määrää maassa. Liukoisen fosforin (PO?-P) kokonaishuuhtouma laidunalueelta lisääntyi viljanviljelyyn verrattuna reilut 70 %, syynä oli pintakerrosvalunnan ja etenkin sen PO?-P-pitoisuuden kasvu. ¹. Vähenemä johtui salaojavalunnan KOK-P-pitoisuuden laskusta. ¹ a . ¹ (Ympäristöministeriö 2010), ja osaltaan myös monivuotinen nurmikasvusto. Lannan fosforimäärä oli samaa suuruusluokkaa kuin viljan fosforilannoitteen keväällä 2008 ja 2014 (14 ja 8 kg ha . ¹ (Ympäristöministeriö 2010), mutta muita lannoitteita ei käytetty. Nousseesta PO?-P:n kuormituksesta huolimatta laitumelta tullut KOK-P:n kokonaiskuorma väheni viljanviljelystä reilut 30 %. Alue 1, kokonaiskuormat (s+p) Alue 2, kokonaiskuormat (s+p) 5 10 15 20 25 Vi lja Nu rm i KOK-N 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Vi lja Nu rm i KOK-P 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Vi lja Nu rm i PO 4 -P 200 400 600 800 1000 1200 1400 Vi lja Nu rm i Kiintoaine 5 10 15 20 25 Vi lja La id un KOK-N 0,5 1 1,5 2 Vi lja La id un KOK-P 0,5 1 1,5 2 Vi lja La id un PO 4 -P 200 400 600 800 1000 1200 1400 Vi lja La id un Kiintoaine -80 % +26 % +110 % -10 % -73 % -36 % +61 % -48 % a) b) kg ha -1 a -1 kg ha -1 a -1 33 Vesitalous 1/2023 Maatalouden kestävä vesienhallinta. KOK-P-, PO?-P, KOK-N ja kiintoainekuormitus (salaojavalunta + pintakerrosvalunta, kg ha . ¹) (a) viljanviljelyssä ja nurmella (alue 1) sekä (b) viljanviljelyssä ja laidunnurmella (alue 2). Alueen 2 pintakerroksen (0–20 cm) keskimääräinen fosforiluku syksyn 2013 näytteissä oli 14,6 mg . Kuva 4. ¹ a . Alueella 2 muutos viljanviljelystä laidunalueeksi vähensi kokonaistyppihuuhtoumaa noin 70 % valumavesien pitoisuuksien laskun myötä (Kuva 4 b ). vähenemä. Salaojavalunnan KOK-P pitoisuudessa oli nähtävissä lievä lasku ja pintakerrosvalunnassa nousu. Alueella 2 erityisesti pintakerrosvalunnan PO?-Ppitoisuutta kasvatti laiduntavan karjan sonnan ja virtsan fosfori, jonka määräksi arvioitiin karkeasti 6–12 kg ha . ¹ maata, mikä on reilu puolet syksyllä 2007 mitatusta. ¹ P). Alueen 2 viljakasveille käytettiin typpilannoitetta vuosina 2008–2010 keskimäärin 130 kg ha . ¹ a . Viljalta laitumelle Tuotantosuunnan vaihtuminen viljanviljelystä luonnonmukaisen lihakarjan laitumeksi (alue 2) laski selvästi valumavesien kokonaistyppija kiintoainepitoisuuksia, ja toisaalta nosti huomattavasti pintakerrosvalunnan PO?-P-pitoisuuksia. Kiintoaineen vuotuinen kokonaiskuorma väheni laidunalueella keskimäärin lähes 50 % viljanviljelystä. Fosforin vuosittaisesta kokonaiskuormasta PO?-P muodosti laitumella 57 %, kun se oli viljalla ollut 28 %. Laiduntaminen ei muuttanut salaojavalunnan keskimääräistä PO?-Ppitoisuutta viljaan verrattuna. Pintakerrosvalunnassa kiintoainekuormat olivat eri tuotantosuunnilla keskimäärin likimain yhtä suuret
Laidunalueella kokonaistyppija kiintoainehuuhtoumat vähenivät huomattavasti. Salaojitus ja savipeltojen ravinnekuormitus. 2002. Liukoisen fosforin huuhtouma ja osuus kokonaisfosforihuuhtoumasta lisääntyivät selvästi. Tuotantosuunnan muutoksen vaikutus savipellolta tulevaan ravinneja kiintoainekuormaan – Gårdskullan kartanon mittaustulokset 2008–2017. Kirjallisuus Nurminen, J., Paasonen-Kivekäs, M. Salaojituksen tutkimusyhdistys ry:n tiedote 31. Muutos viljanviljelystä luonnonmukaiseen lihakarjan laidunnukseen vaikutti ainepitoisuuksiin ja -kuormiin samansuuntaisesti kuin siirtyminen nurmiviljelyyn. 2008. Soil and Tillage Research, 174: 58–69. 2014. 2018. (toim.). Laidunnurmilohkolla pintakerrosvalunnan osuus valunnasta kasvoi. Nutrient loads from agricultural and forested areas in Finland from 1981 up to 2010 . Vesitalouden hallinta vesiensuojelussa (VesiHave) – Loppuraportti 2021. can efficiency of undertaken water protection measures seen. 2015. Turtola, E. 126 s. Maatalous ja vesien kuormitus. Äijö, H., Myllys, M., Sikkilä, M., Salo, H., Salla, A., Nurminen, J., Paasonen-Kivekäs, M., & Koivusalo, H. & Turtola E. Paasonen-Kivekäs, M., Vakkilainen, P. Computational assessment of sediment balance and suspended sediment transport pathways in subsurface drained clayey soils. Environmental Monitoring Assessment, 189:95. & Paasonen-Kivekäs, Koivusalo, H., 2017. & Karvonen, T. 55 s. Yhteistutkimusprojektin tutkimusraportit. 112 s. 2017. 82 s. Ympäristöministeriö 2010. & Puustinen, M. Ylivainio K., Esala M. Loppuraportti 2010. Salaojituksen tutkimusyhdistys ry:n tiedote 30. Diplomityö. 71+8 s. Johtopäätökset Kahdentoista vuoden seuranta kahdella salaojitetulla peltolohkolla osoitti, että peltoalueen tuotantosuunnalla (vilja, nurmi ja laidun) oli vaikutusta sieltä tulevaan valuntaan ja valuntareitteihin sekä erityisesti valumavesien ravinneja kiintoainepitoisuuksiin, ja siten kuormitukseen. Simulating runoff, erosion, and phosphorus transport from a field with the ICECREAM model. Äijö, H., Myllys, M., Nurminen, J., Turunen, M., Warsta, L., Paasonen-Kivekäs, M., Korpelainen, E., Salo, H., Sikkilä, M., Alakukku, L., Koivusalo, H. Helsinki. Vesitalous 4: 20–23. Tutkimusta ovat rahoittaneet Salaojituksen Tukisäätiö sr ja hankkeessa mukana olleet organisaatiot. Pellon vesitalouden optimointi. Valtaosa savipellolta mitatusta valunnasta purkautui salaojien kautta sekä suhteellisen loivalta (kaltevuus 1 %) että jyrkältä (kaltevuus 5 %) lohkolta kaikilla tuotantosuunnilla, ja pintakerrosvalunnan ravinnepitoisuudet olivat pääosin salaojavaluntaa korkeampia. Loppuraportti 2014. A., Linjama, J. Turunen, M., Warsta, L. Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu. & Äijö, H. 2021. Tattari, S., Koskiaho, J., Kosonen, M., Lepistö. & Äijö, H. Julkaisussa: Rekolainen, S., Kauppi, L. Agricultural Water Management 150, 139–151. Vesija ympäristöhallituksen monistesarja Nro 359: 135–145. & Koivusalo, H. 34 www.vesitalous.fi Maatalouden kestävä vesienhallinta. Salaojituksen tutkimusyhdistys ry:n tiedote 34. Kesannointimenetelmän vaikutus typen ja fosforin huuhtoutumiseen. Turunen, M., Warsta, L., Paasonen-Kivekäs, M., Nurminen, J., Alakukku, L., Myllys, M. Siirtyminen nurmiviljelyyn lisäsi kokonaisvalunnan osuutta sadannasta. 1992. 2021. Kokonaisfosforihuuhtouma oli kuitenkin pienempi kuin viljanviljelyssä, jossa kiintoaineeseen sitoutunut fosfori muodosti valtaosan kokonaisfosforikuormasta. 114 s. 74 s. Salaojitustekniikat ja pellon vesitalouden optimointi. Kokonaisfosforin huuhtoutumissa oli nähtävissä nousua ja kiintoainehuuhtoumissa lievää laskua. Effects of terrain slope on long-term and seasonal water balances in clayey, subsurface drained agricultural fields in high latitude conditions. Salaojituksen Tutkimusyhdistys ry:n tiedote 35. Vuosina 2007– 2013 rahoittajana oli myös maaja metsätalousministeriö ja 2011–2013 Maaja vesitekniikan tuki ry. & Puustinen, M. 2010. Muutos tavanomaisesta viljanviljelystä luonnonmukaisesti viljellylle monivuotiselle nurmelle (ei lannoitusta eikä muokkausta) näkyi selvimmin kokonaistypen huuhtouman vähenemisenä ja liukoisen epäorgaanisen fosfaattifosforin huuhtouman kasvuna. Luonnonmukaisen ja tavanomaisen viljelyn typpija fosforihuuhtoumat, Jokioinen. Ympäristöhallinnon ohjeita 1/2010. Maaja elintarviketalous 12. Kotieläintalouden ympäristönsuojeluohje. Sundholm, S. Vakkilainen, P., Alakukku, L., Myllys, M., Nurminen, J., Paasonen-Kivekäs, M., Peltomaa, R., Puustinen, M. Maaja elintarviketalouden tutkimuskeskus. Hankkeen rahoittavat PohjoisPohjanmaan ELY-keskus (ympäristöministeriö/Vesiensuojelun tehostamisohjelma), Salaojituksen Tukisäätiö sr, Maaja vesitekniikan tuki ry sekä osallistuvat organisaatiot. Tutkimusta jatketaan Vesitalouden hallinta maatalous valtaisilla valuma-alueilla (VESIMA)hankkeessa (2023–2024)
Tieto ravinnekuormituksen lähteistä on ensisijaisen tärkeää rehevöitymisen vähentämiseen kohdennettavien toimien kannalta. Viime kesänä järvien sinilevämäärät olivat edellisten vuosien tapaan runsaat, kun taas merialueilla nähtiin entistä näyttävämpiä kukintoja. Vaikka Suomen järvien ja jokien ekologinen tila on suurimmassa osassa vesistöjä arvioitu hyväksi tai erinomaiseksi (pinta-alasta 87 % ja 68 %), tulisi hyvä tila saavuttaa ja ylläpitää kaikkien pintavesien osalta vuoteen 2027 mennessä (EU:n vesipuitedirektiivi 2000/60/EY) (Suomen ympäristökeskus 2021). V eden ekologisen tilan arviointi heijastaa ihmisten toiminnasta aiheutuvien muutosten voimakkuutta. Hiidenvesi kesällä 2022. Vesistöjen ekologisen tilan luokittelussa hyödynnetään mm. ANNIKA JOHANSSON tutkija, Suomen ympäristökeskus annika.johansson@syke.fi MARKUS HUTTUNEN hydrologi, Suomen ympäristökeskus SUVI LEHTORANTA erikoistutkija, Suomen ympäristökeskus JOHANNA LAAKSO erikoistutkija, Luonnonvarakeskus Turkiseläinten lannan käytön täsmentäminen parantaa vesistöjen tilaa – tarkastelussa Pohjanmaan peltojen fosforikuormitus VEMALA-mallilla Kuva 1. Kuva: Annika Johansson 35 Vesitalous 1/2023 RAVINNEKUORMITUS. Tieto auttaa toimialaa ympäristövaikutusten vähentämisessä. Nyt vesistömallilla arvioitiin turkiseläinten lannan vaikutuksia vesistöjen ravinnekuormitukseen. Suomen ympäristökeskuksessa (Syke) kehitettyä VEMALA-mallia (Aroviita ym. Sinilevää esiintyi etenkin rehevöityneimmissä vesistöissä. 2019). Suomen merialueille meristrategiadirektiivillä (2008/56/EY) asetettu hyvän tilan tavoite vuoteen 2020 mennessä jäi saavuttamatta
2019). Peltoviljely 45 % Pellot luonnonhuuhtouma 3 % Metsätalous 11 % Luonnonhuuhtouma metsät 24 % Vakituinen haja-asutus 3 % Loma-asunnot % Hulevesi 5 % Laskeuma pl. 2018). Tuotantosuunnalle on ominaista tilojen eriytyminen kasvintuotannosta, jolloin lantaa ei hyödynnetä oman tilan kasvinviljelyssä, vaan lanta toimitetaan esim. VEMALA-mallin arvio eri kuormituslähteiden ja luonnonhuuhtouman osuudesta Suomesta Itämereen päätyvästä fosforikuormasta ilman suoraan mereen tulevaa laskeumaa (jakso 2012-21). luonnonhuuhtouma metsistä ja pelloilta (27 %) ja metsätalous (11 %). 2014). Syynä maatalouden aiheuttamaan vesistökuormitukseen ovat pääosin peltojen lannoitus ja muokkaus, eroosio sekä vallitsevat lannan käsittelytavat (Puustinen ym. Ylivainio ym. keskitetysti kompostoitavaksi ja edelleen hyödynnettäväksi pelloilla. Yhdistämällä alueellinen tieto maaperän helppoliukoisen fosforin pitoisuudesta, viljelykasvien fosforin tarpeesta ja muodostuvien lantojen määrästä voidaan arvioida alueellista ravinnetasetta ja sitä, kuinka paljon alueella muodostuu kasvien tarpeen kannalta ylimääräistä lantafosforia (esim. Huuhtouma myös vaihtelee huomattavasti sääolosuhteiden mukaan. Suomesta Itämereen päätyvän fosforikuorman lähteitä ovat peltoviljelyn (45 %) ohella myös mm. Maatalous aiheuttaa arvioiden mukaan noin 70 % fosforin ja noin 50 % typen ihmisperäisestä vesistökuormituksesta (Korpinen ym. Muita fosforikuormituslähteitä on esitelty kuvassa 2 . laskeuma mereen 2 % Pistekuorma 7 % 36 www.vesitalous.fi RAVINNEKUORMITUS. Turkiseläinten tuotanto on Suomessa keskittynyt voimakkaasti Pohjanmaan, Etelä-Pohjanmaan ja Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskusten alueille (Kuva 3 ). Laskennallisesti arviKuva 2. Käytännössä peltojen kaltevuus ja maalaji vaikuttavat merkittävästi huuhtoumaan
Niin kutsuttu nitraattiasetus 1250/2014 on rajoittanut typpikuormituksen lisäksi välillisesti myös fosforikuormitusta mm. Vesistömallinnuksella voidaan arvioida toimenpiteiden vaikutusta Syken kehittämä hydrologian ja ravinnekuormituksen mallinnusja laskentajärjestelmä, WSFS-VEMALA laskee ja simuloi maalla, joissa ja järvissä tapahtuvia ravinneprosesseja ja jokien kautta Itämereen kulkeutuvaa ravinnekuormaa. Maaja metsätalousministeriön rahoittama TASSUNJÄLKI-hanke (2021–22) on kehittänyt turkiselinkeinon ympäristöjalanjäljen laskentaa. Pohjanmaan ELY-alueilla on runsaasti myös muuta intensiivistä kotieläintuotantoa (nauta, sika, siipikarja) (Kuva 3 ), joiden tuottamat lantaravinteet yhdessä turkiseläinlannan kanssa vaikuttavat siihen, että alue on voimakkaasti ravinneylijäämäinen (Lemola ym. lannan levitysmäärää rajoittamalla, mutta fosforin lannoitekäyttöä on tähän asti säädelty vain hyvin väljästi. Vaikka turkiseläinten lantaa muodostuu Suomessa vuosittain vain noin 216 000 tonnia (lanta eläinsuojan jälkeen, tieto vuodelta 2017), joka vastaa noin 1 % kaikesta lannasta, se sisältää Suomessa muodostuvasta lantafosforista jopa 15 % (Luostarinen ym. Turkiseläinten (vasen) ja muiden kotieläinten lannan fosforimäärä 2017 (oikea). Alkuvuodesta 2023 hyväksytty uusi fosforiasetus (VN 64/2023) on tärkeä askel kohti fosforin maataloudesta aiheutuvan kuormituksen vähentämistä. Kuva 3. 2017). Maatalouden aiheuttamaa kuormitusta on pyritty hillitsemään sekä maatalouden ympäristökorvausjärjestelmän että vesienhoitosuunnitelmien (2022–2027) toimenpiteillä, joilla on vähennetty mm. Osana hanketta, Syken VEMALA-ravinnekuormitusmalliin on lisätty ensimmäistä kertaa turkiseläintilojen lantatiedot. 2023). Turkiseläinten tuotannolla on ylijäämässä merkittävä rooli. 37 Vesitalous 1/2023 RAVINNEKUORMITUS. biokaasun tuotantoa. oituna Pohjanmaan ELY-alueiden lantafosforin ylijäämä on jopa 2 650 tonnia vuodessa (Marttinen ym. Valuma-alueelta aiheutuvaan hajakuormitukseen vaikuttaminen vaatii kuitenkin alueellisten erityispiirteiden huomioimista ja monipuolisen keinovalikoiman sopeuttamista alueelle. 2017). kotieläinten lannasta aiheutuvaa vesistöjen ravinnekuormitusta ja edistetty lannan ravinteiden kierrätystä osana mm
Fosforilannoituksen muutoksen vaikutus peltojen fosforivarastoon ja sitä kautta huuhtoumaan on hidas, joten tarkastelu tehtiin siksi pidemmälle aikajaksolle. Kuva 4. Malli pystyy arvioimaan pitkän jakson muutoksia maaperään varastoituneen fosforin määrässä ja tämän vaikutuksia huuhtoutuviin ravinnemääriin. ICECREAM-mallin simulointi tehdään lohkokohtaisesti ja lisäksi lohkon sisällä huomioidaan eri kaltevuuksiset osat. 2017). 2016). 2017). Vesistöihin pidättyvän fosforin osuus on todennäköisesti kuitenkin arvioitu liian alhaiseksi, etenkin alueilla, joilla turkiseläinten lannan vaikutus on merkittävä. Täsmällisempää lantatietoa malliin Tähän saakka VEMALA-mallissa hyödynnetty lantatieto on perustunut kotieläinten tuottamaan lantamäärään, ja turkiseläinten lantamäärä on puuttunut lähtötiedoista. 2020), joten oletuksen katsottiin kuvaavan riittävällä tarkkuudella nykytilaa, vaikkakin aiheuttaa epävarmuutta tuloksiin. ICECREAM-peltomalli WSFS-VEMALAn osana kuvaa peltolohkon ravinneprosesseja ja huuhtoutuvia ravinnemääriä. 2001) (Kuva 4 ). VEMALA-malli kalibroitiin uudelleen turkiseläinten lantatietojen käyttöönoton yhteydessä. 2016). ICECREAM-mallin lähtötietoina ovat peltolohkon ominaispiirteet, kuten maalaji, kaltevuus ja P-luku, lohkolla käytettävä lannan ja mineraalilannoitteiden määrä, vuosittainen viljelykasvi ja säätiedot. Turkiseläinten lannan määrä sekä sen sisältämien ravinteiden määrä laskettiin eläinlajiin ja -ryhmään perustuvalla laskentamenetelmällä (Luostarinen ym. Pelloilta tuleva ravinnekuormitus lasketaan käyttäen peltolohkokohtaista ICECREAM-mallia (Tattari ym. Alkuperäistä ICECREAM-mallia voitiin käyttää vain mineraalimailla, mutta Sykessä käytössä olevaan versioon on lisätty turvemaiden hydrologiaa ja ravinneprosesseja kuvaava osio (Huttunen ym. Prosessoimattoman lannan kuljettaminen pitkälle ei ole kannattavaa (Lehtoranta ym. Tämä on johtanut peltojen korkeisiin fosforilukemiin, mikä on huomioitu mallintamisessa. Turkiselinkeinon vaikutus on kuitenkin ollut osittain huomioituna mallissa peltojen fosforiluvun ja vesistössä havaittujen pitoisuuksien kautta. Turvemaat sitovat fosforia heikosti ja Pohjois-Pohjanmaalla yli 25 %, EteläPohjanmaalla yli 15 % ja Pohjamaalla yli 12 % peltoalasta on turvemaata (Kari 2022). TASSUNJÄLKI-hankkeessa malliin päivitettiin Suomen Turkiseläinten Kasvattajain Liiton (FIFUR) antamien tietojen perusteella vuoden 2017 turkiseläintilojen sijaintikunnat sekä arvio eläinmääristä. Lanta oletettiin levitettävän tasaisesti kutakin tilaa ympäröiville pelloille 50 km säteellä. TASSUNJÄLKI-hankkeessa VEMALA-mallilla arvioitiin lisäksi, miten Pohjanmaan pelloilta vesistöön kulkeutuva fosforimäärä muuttuisi 30 vuoden aikana, jos turkiseläinten lantaa levitettäisiin vain peltojen ravinnetarpeen mukaan. Alueella syntyvä lantaravinteiden ylimäärä oletettiin kuljetettavan ravinteita tarvitseville alueille. Vielä 1990-luvun alussa fosforia levitettiin reilusti yli kasvien ravinnetarpeen (Marttinen ym. Mallia hyödynnetään vesien tilan arvioinnin lisäksi muun muassa vesipuitedirektiivin toimeenpanon suunnittelussa (Huttunen ym. 38 www.vesitalous.fi RAVINNEKUORMITUS. Näiden perusteella malli laskee ravinnevarastoja maaperässä, kasvien kasvua ja ravinteiden ottoa, veden liikkeitä ja lopulta valunnan mukana huuhtoutuvia ravinnemääriä
Myös usean muun Pohjanmaan joen alueella ja suoraan mereen rajoittuvalla Perämeren rannikkoalueella vaikutus peltojen fosforikuormituksen vähentymiseen olisi merkittävä. Lisäksi lannan ravinteiden käytön tarkentaminen yhtäällä vähentää tarvetta käyttää mineraalilannoitteita toisaalla. Turkiseläinten lannan prosessoinnilla voidaan vähentää lantaketjun ilmastoja rehevöitymisvaikutuksia, mikäli mm. Samansuuruisen fosforikuormituksen pienennyksen saavuttaminen vaatisi merkittävän määrän muita kuormitusta vähentäviä toimenpiteitä. Lannoitus kasvien ravinnetarpeen mukaan pienentäisi fosforikuormitusta huomattavasti Tarkastelun tuloksista nähdään, että suurin vaikutus lannan käytön tarkentamisella verrattuna oletettuun tasalevitykseen olisi Kovjoen ja Purmonjoen alueella. TASSUNJÄLKI-hankkeessa on kohdistettu neuvontaa myös suoraan tiloille hyvistä lannankäsittelyä koskevista käytännöistä. Toistaiseksi Suomen 4,4 1,7 2,7 1,5 26,5 10,2 39,1 33,0 13,3 21,9 17,7 16,2 11,7 13,8 3,6 1,7 5,0 13,0 3,7 6,4 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 Lannan käytön tarkentamisella saavutettavissa oleva peltojen fosforikuormituksen pienennys prosenttia Kuva 5. Lannan ohjautuminen keskitettyyn käsittelyyn edesauttaisi ravinteiden kierrätyksen tehostamista hyvien tilakäytäntöjen ohella. Koko Perämeren suomenpuoleisen valumaalueen peltojen fosforikuormitus pieneni tarkastelussa 6,4 % ja Merenkurkun valuma-alueen 3,7 % (Kuva 5 ). lantafosfori hyödynnetään alueilla, joilla fosforille on tarvetta. niiden elinkaariset ympäristövaikutukset, taloudellinen kannattavuus ja lopputuotteiden lannoitearvo. 2023). Lannalla on myös muita etuja mineraalilannoitteisiin nähden, sillä se palauttaa maan kasvukyvyn ja ravinteiden pidätyksen kannalta tärkeää orgaanista ainesta maaperään. Tämä auttaisi saavuttamaan sisävesien ja merialueiden hyvää tilaa vastaavan fosforikuormituksen tason ja tukisi muita fosforikuormitusta vähentäviä toimenpiteitä. Näillä alueilla pelloilta vesistöön kulkeutuvan fosforin määrä vähenisi 30–40 % verrattuna tilanteeseen, jossa lanta levitetään 50 km säteelle tilasta. 39 Vesitalous 1/2023 RAVINNEKUORMITUS. 2020). Lantaa voidaan prosessoida erilaisilla teknologioilla ja valinnassa olennaista on huomioida mm. Lannasta tulisi prosessoida väkevöityjä ja helpommin kuljetettavia lannoitevalmisteita, jotta ravinneylijäämää voitaisiin tasata alueellisesti. Uusi fosforiasetus (VN 64/2023) rajoittaa fosforin liikalannoitusta, joka osaltaan ohjaa lantafosforin kuljettamista hyödynnettäväksi sitä tarvitseville alueille. Lisäksi koko ketjun hyvä hallinta on keskeistä päästöjen vähentämisen näkökulmasta (Lehtoranta ym. Tehoa lannan ravinteiden kierrätykseen Turkiselinkeino on etsinyt keinoja lannan ravinteiden tehokkaammalle hyödyntämiselle useissa tutkimushankkeissaan. Lannan prosessointi kuluttaa energiaa, mutta energiantarvetta voidaan kattaa esimerkiksi tuottamalla lannasta ensin biokaasua. Koko kotieläintuotannon lannan sisältämä fosfori riittäisi kattamaan 65 % Suomen peltoviljelyn fosforin tarpeesta (Lemola ym. Turkiseläinten lannan käytön tarkentamisella kasvien ravinnetarpeen mukaiseksi voidaan siis saavuttaa merkittävää pienennystä maatalouden aiheuttamaan fosforikuormitukseen Pohjanmaan vesistöjen alueella. Peltojen fosforikuormituksen pienentyminen 30 vuoden aikavälillä tarkasteltuna, mikäli pelloille levitettäisiin turkiseläinten lantaa korkeintaan kasvien ravinnetarpeen mukainen lannoitusmäärä
2022. Puustinen, M., Tattari, S., Väisänen, S., Virkajärvi, P., Räty, M., Järvenranta, K., Koskiaho, J., Röman, E., Sammalkorpi, I., Uusitalo, R., Lemola, R., Uusi-Kämppä, J., Lepistö, A., Hjerppe, T., Riihimäki, J., Ruuhijärvi, J. RATU-hanke. www.vesi.fi/vesitieto/rehevoittava-kuormitus/ Julkaistu 1.6.2022. & Vienonen, S. Luostarinen, S., Grönroos, J., Hellstedt, M., Nousiainen, J. https://www.finlex.fi/fi/laki/kokoelma/2023/ sk20230064.pdf Ylivainio, K., Sarvi, M., Lemola, R., Uusitalo, R. Turkiselinkeinon ympäristöjalanjäljen ravinnekierron kehittämishanke (TASSUNJÄLKI-hanke), 1.6.2021– 31.12.2022. VN 2023. 2023. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 35/2020. 2022. 2021. ProAgrian hankejulkaisu nro 15. Turvepelto-opas. Korpinen, S., Laamanen, M., Suomela, J., Paavilainen, P., Lahtinen, T., Ekebom, J. Lehtoranta, S., Johansson, A., Malila, R., Rankinen, K., Grönroos, J., Luostarinen, S. Rahoittajana maaja metsätalousministeriö. Luonnonvarakeskus. Pintavesien tilan luokittelu ja arviointiperusteet vesienhoidon kolmannella kaudella. & Hernberg, A. Suomen ympäristökeskus. 2017. 35 s. Suomen merenhoitosuunnitelman toimenpideohjelma vuosille 2022–2027. Kohti ravinteiden kierrätyksen läpimurtoa. 248 s. & Turtola, E. Fosforin kierrätyksen tarve ja potentiaali kasvintuotannossa. 40 www.vesitalous.fi RAVINNEKUORMITUS. 2017. Kirjallisuus Aroviita, J., Mitikka, S. Lisäämällä kierrätyslannoitevalmisteiden tuotantoa ja käyttöä, voidaan vähentää riippuvuutta mineraalilannoitteista, mikä nykyisessä maailmantilanteessa on entistä tärkeämpää myös ravinneomavaraisuuden kannalta. Luonnonvaraja biotalouden tutkimus 47/2017. Tattari, S., Bärlund, I., Rekolainen, S., Posch, M., Siimes, K., Tuhkanen, H-R., & Yli-Halla, M. Laamanen, M., Suomela, J., Ekebom, J., Korpinen, S., Paavilainen, P., Lahtinen, T., Nieminen, S. Vaihtoehtoja kestävämpään turkiseläinten lannan hyödyntämiseen. Helsinki: Luonnonvarakeskus [viitattu: 5.12.2022]. Nykytila ja suositukset ohjauskeinojen kehittämiseksi Suomessa. Ravinteiden kierrätyksen indikaattori. Luonnonvaraja biotalouden tutkimus. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 37/2019. 2019. Valtioneuvoston asetus fosforia sisältävien lannoitevalmisteiden ja lannan käytöstä. Ravinteiden kierrätys alkutuotannossa ja sen vaikutukset vesien tilaan. KiertoVesi-hankkeen loppuraportti. Transactions of the ASAE, 44(2), 297–307. Pintavesien ekologinen ja kemiallinen tila. SYKEn julkaisuja 4. Luonnonvaraja biotalouden tutkimus 45/2017. Suomen meriympäristön tila 2018. Kari, Maarit. 2016. & Turtola, E. Grano, Helsinki. 2014. Käsikirjoitus Luostarinen, S., Perttilä, S., Nousiainen, J., Hellstedt, M., Joki-Tokola, E., Grönroos, J. Marttinen, S., Venelampi, O., Iho, A., Koikkalainen, K., Lehtonen, E., Luostarinen, S., Rasa, K., Sarvi, M., Tampio, E., Turtola, E., Ylivainio, K., Grönroos, J., Kauppila, J., Koskiaho, J., Valve, H., Laine-Ylijoki, J., Lantto, R., Oasmaa, A., zu Castell-Rüdenhausen, M. Toteuttajat Turkiseläinten Kasvattajain Liitto ry (FIFUR), Kannuksen tutkimustila Luova Oy, Luonnonvarakeskus (Luke) ja Suomen ympäristökeskus (SYKE). 2021. Ympäristöministeriön julkaisuja 2021:30. ISSN 2342-8651 (verkkojulkaisut). Turkiseläinten lannan määrä ja ominaisuudet: Tilaseurannan ja lantalaskennan tulokset. Suomen normilantalaskentajärjestelmän kuvaus ja ensimmäiset tulokset. 2022 [verkkojulkaisu]. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 22/2019. 2019. Modeling sediment yield and phosphorus transport in Finnish clayey soils. (toim.) 2018. Helsinki. Asetus 64/2023. 30 s. & Kaistila, K. &Vehviläinen, B. kotieläintuotannon lannoista vain noin 7 % päätyy prosessointiin (Ravinteiden kierrätyksen indikaattori, 2022). Regional P stocks in soil and in animal manure as compared to P requirement of plants in Finland: Baltic Forum for Innovative Technologies for Sustainable Manure Management. Rehevöittävä kuormitus. 2017. WP4 Standardisation of manure types with focus on phosphorus. Huttunen, I., Huttunen, M., Piirainen, V., Korppoo, M., Lepistö, A., Räike, A., Tattari, S. MTT Report 124. Luonnonvaraja biotalouden tutkimus 46/2017. Pintavesien ekologinen ja kemiallinen tila ymparisto.fi päivitetty 31.3.2021.Suomen ympäristökeskus. Saantitapa: https://www.luke.fi/fi/tilastot/ indikaattorit. & Munther, J. A national scale nutrient loading model for Finnish watershedsVEMALA. 2020. (2001). Environmental Modeling and Assessment 21, 83-109. 2022. Lemola, R., Uusitalo, R., Luostarinen, S., Tampio, E., Laakso, J., Lehtonen, E., Skyttä, A
Vesihuollon kiertotalouden mahdollistajat ja esteet Ehdotukset artikkeleiden aiheeksi toimitetaan viimeistään 1.3.2023 lehden toimitussihteerille sähköpostisoitteeseen tuomo.hayrynen@vesitalous.fi. Ohjeita Vesitalous-lehden kirjoittajille: https://vesitalous.fi/vesitalous-lehti/ohjeita-vesitalous-lehdenkirjoittajille/ Kutsu Vesitalouden lukijatutkimukseen Kirjoittajakutsu 41 Vesitalous 1/2023. Käytämme vastauksia ja kommentteja kehittämään lehteä vastaamaan lukijoiden tarpeita. Toivomme sinulta palautetta lehdestä ja ideoita tulevaan. Veden ja jäteveden kierrätys . Talousveden säästäminen . Miten säästäminen liittyy kiertotalouteen. Ilmoita, mikäli artikkelia ehdotetaan vertaisarvioitavaksi. https://forms.office.com/r/XKfvt7rafQ Avoin kirjoittajakutsu Vesitalouden numeroon 4/2023, teemana Kiertotalous vesihuollossa Kiertotalous vesihuollossa -teemanumero ilmestyy syyskuun alussa. seuraavista aiheista: . Oheinen linkki ja QR-koodi kyselyyn löytyy myös Vesitalouden verkkosivujen etusivulta uutisosiosta. Lehdessä käsitellään kiertotaloutta laajasti: Toimiiko kiertotalous. Energian säästö ja talteenotto . Lehteen toivotaan kiertotalouteen liittyviä kirjoituksia mm. Vastaathan toukokuun loppuun mennessä. Kuvaa ehdotuksessa lyhyesti artikkelin sisältö. Mikä kaikki voi kiertää. Ravinteiden kierrättäminen . Kyselyyn vastaaminen vie noin 5 minuuttia. Materiaalien ja jätteiden uusiokäyttö vesihuollossa . Vastaa Vesitalous-lehden lukijakyselyyn ja auta meitä kehittämään lehteä. Jos ei toimi, miksi ei
Hanketta on toteutettu yhteistyössä mm. 42 www.vesitalous.fi. Netissä julkaistu hieno kuvateos Oulujoen vesistön voimalaitoksista ja niihin liittyvistä asuinalueista, ”Building an Industrial Identity”, on osa hanketta. Hauskalta kuulostava lyhenne tulee sanoista Vesivoiman kulttuuriperintö/Vattenkrafts kulturarv. R akennustutkija Samuli Paitsolan toimittaman kuvateoksen koko nimi ”Building an Industrial Identity. Lisäksi mukana on ollut lukuisia yhdistyksiä, paikallisia asiantuntijoita sekä voimalaitosyhdyskuntien asukkaita. Inventoinnissa keskityttiin rakennusten rakenteelliseen ja esteettiseen nykykuntoon, sekä siihen, miten hyvin kohde on säilynyt, eli tehtyihin muutoksiin ja miten ne ovat mahdollisesti kohteen luonnetta muuttaneet. Tammikuussa 2019 alkanut VekuVaku -hanke päättyi syyskuun 2022 lopussa. Oulujoen vesistön voimalaitosten ja asuinalueiden inventointi KATRIINA ETHOLÉN Pyhäkosken voimalan yhteyteen rakennetun Leppiniemen asuinalueen vierasmajaa voi pitää jopa Aarne Ervin ehkä merkittävimpänä asuinalueille suunnitelluista rakennuksista. Norrbottenin museon, Kainuun liiton, Oulujoen vesistön kuntien ja energiayhtiöiden kanssa. Atlas of Architectural and Cultural Values of Hydropower Plants and Communities of the River Oulujoki Water System” kertoo olennaisimman teoksesta, joka löytyy netissä VekuVakun sivuilta. Hanke kuului EU:n Interreg Pohjoinen -ohjelmaan, ja sitä ovat osarahoittaneet muun muassa Norrbottenin lääninhallitus ja Lapin liitto. Ruotsin puolella kohteena oli Luulajanjoen voimalaitokset
Oulujoen valjastaminen alkoi jo 1939 maansiirtotöillä Oulun kaupungin omistamaa Merikosken voimalaa varten. Sotkamon reitillä voimaloiden rakentamisesta vastasi Kajaanin Puutavara Osakeyhtiö (vuodesta 1945 Kajaani Oy). Ne suunnitteli kaksi vuosikymmentä projektin parissa työskennellyt arkkitehti Aarne Ervi ja hänen toimistonsa. Muut Oulujoen ja myöhemmin myös Hyrynsalmen reitin kolme voimalaa ja niihin liittyvät asuinalueet olivat keväällä 1941 perustetun Oulujoki Osakeyhtiön rakentamia. maan toiseksi suurimman voimalaitoksen, Vuoksessa sijainneen Rouhialan (nykyään Lesogorsk) vesivoimalaitoksen. Ne löytyvätkin valtakunnallisesti merkittävien rakennettujen kulttuuriympäristöjen listalta. Oulujoen vesistön jokien valjastaminen Sotien jälkeen Suomi oli menettänyt noin kolmanneksen vesivoimastaan, mm. 43 Vesitalous 1/2023. Sotkamon reitin Ontojoessa sijaitsevan Eino Pitkäsen suunnitteleman Kallioisen voimalaitoksen silmiinpistävin elementti on pitkä nipunsiirtolaite. Voimaloissa inventointi ulottui myös sisätiloihin toisin kuin asuinalueilla, joissa suurimmaksi osaksi yksityisomistuksessa olevat rakennukset kuvattiin vain ulkoa tiukan aikataulun ja vallitsevan Covid-tilanteen vuoksi. Ervin oman arkkitehtonisen ajattelun kehittyminen näkyy hankkeen edetessä. Oulujokeen rakennettiin kaikkiaan seitsemän vesivoimalaa sekä Pikkaralan kytkinlaitos. Etelän jokia oli jo valjastettu, nyt katseet kääntyivät pohjoiseen. Oulujoen vesistön jokien valjastaminen (Oulujoki, Emäjoki, Kiehimänjoki, Ontojoki) oli eräs maan suurimmista yksittäisistä sodan jälkeisistä rakennushankkeista ja, kuten kirjan esipuheessa todetaan, tuolloin rakennettu voimalaitosten ja niihin liittyvien asuinalueiden verkosto on yksi tärkeimmistä ja yhtenäisimmistä teollisuusarkkitehtuurikohteista Suomessa. Kirjassa muistutetaan, että kyse ei ole yksittäisistä laitoksista, vaan kokonaisuudesta, joka kontrolloi vesien virtausta Oulujärven toimiessa tärkeimpänä säännöstelyaltaana. Sodan jälkeen töiden jatkuessa Alvar Aalto teki alueen asemakaavan, mutta voimalan koneasema on Bertel Strömmerin käsialaa. Laaja hanke ei ollut vain uusien arkkitehtonisten suuntausten, vaan myös uusien rakennusmetodien ja -materiaalien näyteikkuna, jota oltiin valmiita esittelemään ulkomaita myöten. Täällä voimaloiden ja asuinalueiden suunnittelusta vastasi suurimmaksi osaksi toinen aikansa merkittävä arkkitehti, Eino Pitkänen
Palveluihin kuului myös erillisessä palvelurakennuksessa sijainneet pyykkitupa, sauna, leipomo jne. Myös vapaaajan toiminnot oli otettu huomioon. Suurin osa rakennettiin kuitenkin kauas asutuksesta. Sellaisia ne olivatkin kouluineen ja postitoimistoineen. Alunperin Onni Tarjanteen suunnitteleman voimalaitoksen laajennuksen ja julkisivu-uudistuksen suunnitteli Eino Pitkänen funktionaalisen tyylin mukaisesti. Vuonna 1952 julkaistussa teoksessa “Suomen teollisuuden arkkitehtuuria” todetaan voimalaitosten yhteyteen rakennettavista asuinalueista (kirjan ilmestyessä Pyhäkoski ja Jylhämä olivat valmistuneet), että melkein koskemattomien erämaiden keskelle on noussut “mitä täydellisimpiä nykyaikaisia pienoisyhteiskuntia”. Tekstiosiossa on tarkemmin selostettu kohteen historia ja rakentaminen ja arkkitehtuuri. koneasemista on poikkileikkauspiirrokset) ja kartat helpottavat ymmärtämään tekstin antamaa tietoa. Aarne Ervi oli standardisoinnin pioneereja Suomessa ja tietyt talotyypit ja mallit esiintyvätkin useissa kohteissa. Asuinyhteisöt Sotkamon reitin voimaloista kolme sijaitsee Kajaanin kaupungin alueella. Tukinnostolaitteet ovat monien voimalaitosten vaikuttavimmat yksityiskohdat. Kajaanin linnan raunioihin viittaavassa ulkoasussa. Sen sijaan uittokourut on usein purettu. Kajaanissa sijaitsevan Ämmäkosken voimalaitoksen koneasema ja säännöstelypato. Vaikka asuinrakennuksesta saattoikin päätellä, asuiko siellä insinööri vai muita työntekijöitä, mukavuudet, kuten suihkut, löytyivät kaikista asunnoista. Selkeät piirrokset (mm. Asuinyhteisöt ovat yhä osittain asuttuja ja osa erittäinkin hyvin hoidettuja, mutta varsinkin Jylhämän “kyläyhteisössä” on paljon tyhjiä asuntoja ja käytöstä pois jääneitä tiloja. Voimalaitoksista annetaan erillisessä laatikossa tekniset sekä muut keskeiset tiedot, myös suojelustatus sekä erityispiirteet. Inventoinnin yhteenvedossa Jylhämä onkin saanut kuntoluokituksessa alhaisimman pistemäärän. Asuntorakentamisessa näkyi myös selvä hierarkia. 44 www.vesitalous.fi. Jokien valjastaminen oli jatkoa niiden satoja vuosia jatkuneelle hyväksikäytölle, jonka viimeisin vaihe, aina 80-luvulle asti jatkunut tukinuitto, näkyy yhä monissa voimalaitoksissa. Käytön puute on alkanut näkyä. Tarjanteen alkuperäinen kansallisromanttinen tyyli on yhä näkyvillä mm
Kirjassa on erittäin hieno ja runsas kuvitus, koska kohteiden valokuvaaminen oli tärkeä osa hanketta. Sieltä löytyy myös toinen kirja, “Elämää vesivoiman ehdoilla – Tarinoita Oulujoen vesistön voimalaitoskylistä ja rantatörmiltä”. YT23 1/2 45 Vesitalous 1/2023 Alan parhaat yhdessä Yhdyskunta tekniikka 2023 • energiahuolto • liikenneja alueinfra • jäteja ympäristöhuolto • koneet, laitteet ja varusteet • mittaus-, tutkimusja muut palvelut • vesihuolto Ke 10.5.2023 klo 9–17, asiakasja kutsuvierasilta osastoilla klo 18.30–21 To 11.5.2023 klo 9–16 www.yhdyskuntatekniikka.fi. Kielet ovat suomi, ruotsi ja englanti. Projektin nettisivuilta (https://vekuvaku.eu/fi/) löytyy kirjan lisäksi paljon muuta materiaalia. “Building an Industrial Identity” -teos ei myöskään unohda pohdintoja, joita on käyty kohteen saamisesta UNESCOn maailmanperintölistalle. Vain netissä luettavana olevan kirjan on toimittanut ja kirjoittanut Samuli Paitsola arkkitehti Pekka Elomaan avustuksella. Historiallisesta kuvamateriaalista suurin osa on teollisuusja arkkitehtuurikuvaukseen erikoistuneen Foto Roosin tuottamaa
I lmastonmuutos on lisännyt tietoisuutta hulevesien hallintamenetelmistä. Andrew Atkinson valmistui LAB Ammattikorkeakoulusta insinööriksi (YAMK) ja työskentelee nyt Omniassa viheralan opettajana. Tutkielman kokeissa käytettiin kemiallista ja biologista kunnostamista laboratoriomittakaavassa. Muissa kokeissa humushapot eivät kuitenkaan näyttäneet selkeästi edistävän öljyhiilivetypitoisuuksien vähenemistä. Tulokset osoittavat, että hulevesialan osaaminen on Suomessa yleisesti hyvällä tasolla, mutta alan kehittyessä vauhdilla tulisi opettajien aktiiviseen täydennyskoulutukseen panostaa nykyistä paremmin. Hulevesien hallinnan käytännön sovellusten sisällyttäminen ammatilliseen koulutukseen Humushappojen rooli muokatun Fentonmenetelmän tehostajina öljyhiilivedyillä pilaantuneen maaperän kunnostamisessa Hulevesien hallinnan sovellukset. Tulokset ovat suuntaa antavia ja aihetta olisi hyvä tutkia lisää suuremmalla määrällä toistoja ja rinnakkaisia näytteitä. Maanäytteiden öljyhiilivetypitoisuudet vähenivät tutkielman kokeiden aikana, ja yhdessä kokeessa humushappojen havaittiin hidastavan vetyperoksidin hajoamista eli mahdollisesti olevan hyödyksi öljyhiilivedyillä pilaantuneen maaperän kunnostamisessa. Tutkielma on luettavissa verkossa https://urn.fi/ URN:NBN:fi:amk2022112423897 Kristiina Lindell valmistuu pian ympäristötieteen maisteriohjelmasta Jyväskylän yliopistosta ja on avoin uusille mahdollisuuksille. K ristiina Lindell selvitti Pro gradu -tutkielmassaan turpeesta peräisin olevien humushappojen soveltuvuutta öljyhiilivedyillä pilaantuneen maaperän kunnostamiseen. Pro gradu tutkielma on luettavissa osoitteessa http://urn.fi/ URN:NBN:fi:jyu202212015434 46 www.vesitalous.fi. Lisäksi hulevesien hallinnan teemat tulisi integroida osaksi monialaista opetusta. Tulokset ohjaavat tulevaisuuden opetusmenetelmien kehittämistä. Tutkielman näytteitä inkuboitumassa. Tässä opinnäytetyössä selvitettiin, miten Suomen ja Iso-Britannian ammatilliset oppilaitokset toteuttavat hulevesien hallintamenetelmien opetusta. Kemiallisena käsittelynä oli kaksi humushappoja sisältävää valmistetta sekä vetyperoksidi
Toisessa tapaustutkimuksessa havainnoitiin pohjaveden pinnan alenemaa vertaamalla tilanteita ennen ja jälkeen tekopohjavettä muodostavien rakenteiden rakentamista. Jäätiköiden tarkastelu vesilähteenä osoittaa tilastollisesti merkittävän vähenemän. Vaihtoehtoisten vesilähteiden mahdollisuudet rajoittaa veden niukkuutta TkT Zahra Karimidastenaein väitöskirja tarkastettiin Oulun yliopiston Teknillisestä tiedekunnassa 9.12.2022. Tekoälyn avulla tehtiin globaali tarkastelu maantieteellisten, taloudellisten ja poliittisten sekä ilmastollisten tekijöiden vaikutuksista kahdentoista tutkitun vesilähteen käyttöön. Väitöskirja on vapaasti luettavissa osoitteessa http://urn.fi/urn:isbn:9789526234878 Vaihtoehtoiset vesilähteet 47 Vesitalous 1/2023. V aihtoetoiset vesilähteet (VVL) tarjoavat mahdollisuuden vastata kasvavaan vesivarojen kysyntään. Taloudelliset lähtökohdat ja riskit kuljetuksessa todettiin keskeisemmäksi rajoitteeksi jäätikköveden käytölle. Tulokset osoittivat, että kaikilla tekoälyn algoritmeilla oli hyvä tarkkuus sumuveden talteenottoindeksin kartoituksessa. Kolmannessa tapaustutkimuksessa tarkasteltiin Eteläja Pohjoisnapojen jäätiköiden käyttöä vesilähteenä
www.slatek.fi Jäteveden . ja lietteenkäsittelylaitteet Hydropress Huber AB | Puh 0207 120 620 info@huber.fi | www.huber.fi www.kaiko.fi Kaiko Oy Henry Fordin katu 5 C 00150 Helsinki Puhelin (09) 684 1010 kaiko@kaiko.fi www.kaiko.fi • Vuodonetsintälaitteet • Vesimittarit • Annostelupumput • Venttiilit • Vedenkäsittelylaitteet Lastausväylä 9, 60100 Seinäjoki Pirjontie 3, 00630 Helsinki Puh. 06 – 420 9500 www.fennowater.fi TUOTTEITAMME: Välppäysyksiköt Hiekanerotusja kuivausyksiköt Lietekaapimet Sekoittimet Lietteentiivistysja kuivausyksiköt Kemikaalinannostelulaitteet Flotaatioyksiköt Lamelliselkeyttimet Sähkö-, instrumentointija automaatiolaitteet Ruuvipuristin FW250/750/0.5, Q= 80 kgTS/h hydraulinen kapasiteetti 6 m³/h. LIIKEHAKEMISTO Slatek (80 x 80) Auma Finland (80 x 85) Huber (80 x 50) Kaiko (80 x 50) Fennowater (80 x 60) Pa-Ve (80x100) b AUTOMAATIOJÄRJESTELMÄT b JÄTEVESIENJA LIETTEENKÄSITTELY b VESIHUOLLON KONEET JA LAITTEET b VEDENKÄSITTELYLAITTEET JA -LAITOKSET Tehdään yhdessä maailman parasta vettä
Siinä kerromme kuinka vedenkäsittelyssä kyetään vastaamaan YK:n Kestävän kehityksen tavoiteohjelman tavoitteen 12: Kestävien kulutusja tuontantotapojen asettamiin päämääriin. afry.fi fi.ramboll.com Vesihuollon suunnittelun ykkönen Kemira (80x80) b VESIKEMIKAALIT Kiertotaloutta vedenkäsittelyyn Katso webinaarimme kiertotaloudesta vedenkäsittelyssä. www.johanlundberg.. WWW.KEMIRA.COM/WEBINAR-SDG12. LIIKEHAKEMISTO Sweco (80 x 40) AFRY (80 x 85) Ramboll (80x60) johanlundberg b SUUNNITTELU JA TUTKIMUS Kaivamattoman (no-dig) tekniikan asiantuntijakonsultit Kaikki uudisasennusja saneerausmenetelmät info@johanlundberg.. Puhtaan veden asiantuntija Autamme asiakkaitamme pohjaveteen ja vedenhankintaan, jätevedenpuhdistukseen, vesihuoltoverkostoihin, hulevesiin ja vesilaitosten johtamiseen liittyvissä kysymyksissä
When previous quantities of fertiliser no longer ensure the same kind of yield, and when drought and excess water cause problems in turn, eyes are turned towards the soil. The Valumavesi project has investigated whether remote sensing methods provide suitable tools for this. Minna Mäkelä, Elina Paavonen, Kielo Isomäki and Helena Äijö: The prospects for controlled drainage and bottom watering from the perspective of food production and environmental protection T he flat fields and large proportion of drained fields in Finland create good prospects for the wider application of controlled drainage. This means that landowners may have widely divergent interests at stake in water management. By managing the water used by agriculture and forestry, as well as preparing for floods and droughts, we will be able to keep the increased risks of climate change under control. Annika Johansson, Markus Huttunen, Suvi Lehtoranta and Johanna Laakso: Precise fertilisation improves the status of water bodies – examining the phosphorus loading of fields in Ostrobothnia using the VEMALA model L ast summer, quantities of cyanobacteria in lakes were large as in previous years, whereas more striking algal blooms were seen in sea areas. This time, the water body model was used to assess the local impacts of fur farming on waterway eutrophication. Maarit Liimatainen, Timo Lötjönen, Toni Liedes, Miika Läpikivi, Hannu Marttila and Erkki Joki-Tokola: Peatlands and their sustainable cultivation through waterway management A gricultural water management cannot be considered separately from the forest industry’s water management as farmers, forest owners and other landowners share the same drainage basins. Eija Hagelberg, Veera Naukkarinen and Jenni Jääskeläinen: A field like a sponge – this is the goal for every field M any farmers have become aware of problems with fields. However, many water management actions serve all landowners, and forming lines of communication, for example, through a drainage community corporation, can benefit all parties in a drainage basin. The importance of this will only grow in the future, as instead of being covered by snow, fields will increasingly often receive rainfall in the wintertime. However, there is no up-todate information on the national level for the current functionality or repair backlog of drainage systems. Lauri Ahopelto, Antti Parjanne, Kirsi Mäkinen, Karoliina Pilli-Sihvola, Mauri Keränen and Anne-Mari Rytkönen: Waterway management is an essential form of adaptation as our environment changes C limate change will greatly impact our society through our water resources. Increasing the growth potential of the land benefits both the farmer and the environment. Climate change must be figured in better, for example, in development planning, in the water use of agriculture and forestry, and in regulating bodies of water. For this reason, adaptation should also be channelled towards managing the water economy. Information on the sources of nutrient contamination is of primary importance for action to reduce eutrophication. Jyrki Nurminen: The impact of a change in the direction of production on nutrient and solids loading in a clayey field L ong-term measurements of a clayey field in Southern Finland indicated that a change in the production trend from ordinary grain cultivation to grassland farming and grazing livestock markedly reduced nitrogen runoff and increased the runoff of soluble inorganic phosphate phosphorus. Mikko Sane, Olle Häggblom, Minna Mäkelä and Pasi Valkama: New methods for assessing field drainage status in Finland F or decades, considerable areas of land have undergone drainage in Finland to meet the production needs of agriculture. The information will assist the industry in reducing environmental impacts. Cyanobacteria appeared particularly in more eutrophic waters. A higher groundwater level during the growing season will boost harvests and reduce the environmental impact. Other articles Seija Virtanen: Sustainable agricultural water management – ways of adapting to climate change and increasing biodiversity (Editorial) Jyrki Katainen: Support from the European Union for healthy soil and sustainable water economy management 50 www.vesitalous.fi FINNISH JOURNAL FOR PROFESSIONALS IN THE WATER SECTOR Published six times annually | Editor-in-chief: Minna Maasilta | Address: Annankatu 29 A 18, 00100 Helsinki, Finland ABSTRACTS
Maaperäohjelmalla sopeutumista ilmastonmuutokseen Konkreettisia toimia edistetään maaperämissiossa (EU Mission A Soil Deal for Europe), jonka keskeisiä tavoitteita ovat maaperän kuivuuden ehkäisy, maaperän hiilivarastojen suojelu, maan pinnoittamisen vähentäminen, eroosion estäminen sekä maan rakenteen ja monimuotoisuuden lisääminen. Nämä kaikki edistävät maan vesitalouden onnistumista. Tavoitteena on reilu, terveyttä edistävä ja ympäristöystävällinen elintarvikejärjestelmä. Tällöin osa pelloista voidaan jättää kylvämättä ruokakasveille ja vuorotella luonnon monimuotoisuutta ylläpitävien pellonkäytön vaihtoehtojen kanssa. Näitä ovat kasvien kasvu sekä veden ja ravinteiden kierrot, jotka kaikki ovat välttämättömiä ruuan tuotannolle. Euroopan näkökulmasta tarvitsemme kansallista tutkimusta, joka tarjoaa tiedeperustan käytännön kestäviin ratkaisuihin huomisen varalle. Ruokaturvan kannalta on oleellista se, mitä teemme suojelualueiden ulkopuolella. Ilman vettä ei ole ruokaa, mikä haastaa mittaviin vesienhallinnan toimiin ilmastonmuutokseen sopeutumiseksi. Euroopan unionista tukea maaperän terveyteen ja kestävään vesitalouden hallintaan JYRKI KATAINEN yliasiamies, Sitra jyrki.katainen@sitra.fi Kirjoittaja on Sitran yliasiamies, joka on tehnyt työuran pääsääntöisesti politiikassa. Koska kuivuusjaksot vaivaavat yhä useammin myös Pohjois-Eurooppaa, ja lisääntyvän valunnan varastointi onkin iso mahdollisuus ilmastonmuutokseen varautumisessa. Kuivuuden lisäksi haasteeksemme tulevat sateet ja tulvat. Maaperässä on 25 prosenttia maailman biologisesta monimuotoisuudesta. Tarvitaan kastelua. Rikas lajisto ylläpitää keskeisiä ekosysteemipalveluja. Rankkasateiden tai leutojen talvien tuoma liika vesi on ohjattava muualle, jotta juuret ja pieneliöt saavat happensa. Eurooppalainen maaperä voi kuitenkin huonosti, vain kolmasosa hyvin. Kannattava maatalous on edellytys kestävyyssiirtymässä onnistumiselle. Maailmaa uhkaavat luontokato ja ilmaston kuumeneminen. Kuivatus on parhaimmillaan myös luonnonkirjon suojelua, sillä liiallisen veden poisjohtamisessa voidaan hyödyntää kosteikkoja, luonnonmukaisia uomia tulvatasanteineen ja monipuolisin piennarkasvustoin. Pellolta pöytään -strategialla tehostetaan toimia, joilla viljelijät pyrkivät hidastamaan ilmastonmuutosta, suojelemaan ympäristöä ja säilyttämään luonnon monimuotoisuutta. Hän on toiminut kansanedustajana, valtiovarainministerinä, pääministerinä sekä EU:n komission varapuheenjohtajana. Siksi tarvitsemme myös hallittua kuivatusta. Peltomaan toiminnallisuus, kuten veden saatavuus ja ravinteiden kierrätys, ovat keskeisiä tavoitteita, jotta maataloudessa voidaan tuottaa ruokaa tavalla, joka mahtuu luonnon kantokyvyn rajoihin. Ilmastonmuutoksen seurauksena suuri osa Eurooppaa on kuivumassa. Lajirikas maaperä on hyvinvointimme perusta Euroopan vihreän kehityksen ohjelmassa ekosysteemien sekä biodiversiteetin säilyttäminen ja ennallistaminen pitävät sisällään maaperän terveyden ja tuottavuuden. Vuosi sitten komissio julkaisikin maaperälle politiikkakehyksen, joka tavoittelee tervettä maaperää vuoteen 2050 ja konkreettisten toimien käynnistämistä vuoteen 2030 mennessä. Yli 90 prosenttia ruuasta tuotetaan suoraan tai epäsuorasti maaperästä. Euroopan komission vuonna 2019 esittelemä Euroopan vihreän kehityksen ohjelma loi vahvan kytköksen luonnon monimuotoisuuden turvaamisen ja ilmastonmuutokseen sopeutumisen välille. Vesitalouden hallinta maksaa, mutta on ilmastonmuutoksen edetessä yhä välttämättömämpää. 51 Vesitalous 1/2023. Terve ja tuottava maa rakentuu luonnon ja ihmisen yhteistyöllä. Tämä haaste korostuu etenkin PohjoisEuroopassa, jossa sataa enemmän ilmaston kuumenemisen seurauksena. Maatalouspolitiikka kannustaa luontotekoihin Euroopan vihreän kehityksen ohjelman mukaisesti eurooppalaiset viljelijät ovat avainasemassa kestävyyssiirtymän hallinnassa. Maaperän terveys ja kestävä vesitalouden hallinta ovat avainasemassa, kun maataloutta sopeutetaan muuttuvaan ilmastoon. Vaikka satoa ei tuoteta, ekosysteemipalvelusta maksetaan tukiohjelmassa. Eurooppalainen maatalouspolitiikka kannustaa viljelijöitä monipuolistamaan pellonkäyttöä. I hmisen ja luonnon yhteiselo vaatii viisasta maankäyttöä. Kastelulla ja kuivatuksella voimme turvata ruuantuotannon resurssitehokkuutta ja käytettyjen panosten, kuten lannoitteiden hyötysuhdetta