Into Saarela,Kimmo Kakkonen

ja Yrjö Salo

Savimaan fosforinsaatavuuden parantaminen

runsaalla kalkituksellasekä ruokamullan ja

fosforin syvämultauksella

Into Saarela, Kimmo Kakkonenja Yrjö Salo

Savimaan fosforin saatavuudenparantaminen runsaalla

kalkituksella sekä ruokamullanja fosforin syvämultauksella

Improving the availability of phosphorus in claysoils by heavy liming and by deep incorporation

of topsoil and phosphorus

Maatalouden tutkimuskeskus

ISBN 951-729-589-8ISSN 1238-9935

CopyrightMaatalouden tutkimuskeskus

Into Saarela, Kimmo Kakkonen ja Yrjö Salo

JulkaisijaMaatalouden tutkimuskeskus, 31600 Jokioinen

Jakelu ja myyntiMaatalouden tutkimuskeskus, tietopalveluyksikkö, 31600 Jokioinen

Puhelin (03) 4188 2327, telekopio (03) 4188 2339, sähköposti julkaisut@mtt.fi

PainatusVammalan Kirjapaino Oy, 2000

Sisäsivujen painopaperille on myönnetty pohjoismainen Joutsenmerkki.Kansimateriaali on 75-prosenttisesti uusiokuitua.

3

Saarela, I. 1), Kakkonen, K. 1) & Salo, Y. 2) 2000. Savimaan fosforin saatavuuden parantami-nen runsaalla kalkituksella sekä ruokamullan ja fosforin syvämultauksella. Maatalouden tut-kimuskeskuksen julkaisuja. Sarja A 87. Jokioinen: Maatalouden tutkimuskeskus. 51 p + 8 app.ISSN 1238-9935, ISBN 951-729-589-8.

1) Maatalouden tutkimuskeskus, Kasvintuotannon tutkimus, Peltokasvit ja maaperä,31600 Jokioinen, into.saarela@mtt.fi, kimmo.kakkonen@mtt.fi

2) Maatalouden tutkimuskeskus, Alueellinen tutkimus. Lounais-Suomen tutkimusasema,Saarentie 220, 23120 Mietoinen, yrjo.salo@mtt.fi

TiivistelmäAvainsanat: lannoitus, fosfori, kalkitus, kasvianalyysi, maa-aines, maa-analyysi,

happamuus, muokkaus, savi, pH, typpi

Savimaiden tavallista runsaammalla kalki-tuksella pyrittiin hyödyntämään niihin ker-tynyttä fosforia ja korvaamaan kallista javesistöjä rehevöittävää fosforilannoitustakalkilla. Ruokamullan ja fosforilannoittei-den syvämultauksen tavoitteena oli paran-taa kasvien fosforin saantia pitkien pouta-kausien aikana, jolloin ohuen kyntökerrok-sen ravinteet eivät ole maan kuivumisentakia kasvien saatavilla. Kuivien kasvukausi-en parempien satojen lisäksi syvämultauk-sella pyritään pienentämään hyvään kas-vuun tarvittavaa maan pinnan fosforipitoi-suutta ja vähentämään siten vesistöjen re-hevöitymistä. Tehokalkituksen ja syvämul-tauksen vaikutuksia maahan ja viljelykas-veihin tutkittiin monivuotisilla kenttäko-keilla.

Sekä kalkitus että fosforilannoitus suu-rensivat vilja- ja rypsisatoja, mutta kalkillavoitiin korvata fosforia merkittävästi vainMietoisissa, jossa koepaikka oli melko vä-hämultaista aitosavea. Tehokalkitus paransikasvua myös Jokioisten hiuesavella, ja ku-ten Mietoisissakin, myös fosforilannoituk-sen ollessa runsas. Tärkeäksi kasvun paran-tajaksi lievästi happamia savimaita neutraa-leiksi kalkittaessa osoittautui kasvien typen

saannin paraneminen. Tutkimuksen mu-kaan vähämultaisten, jäykkien savimaidenpH-tavoite kannattaa nostaa vaateliaita vil-jalajikkeita viljeltäessä nykyisiä kalkitussuo-situksia korkeammaksi eli suunnilleen seit-semään. Keskijäykillä savimailla nykyinenpH-tavoite 6,4 oli lähellä optimia.

Syvämultauskokeet osoittivat, että fos-forilla rikastetun kerroksen syvyys on kas-vien fosforin saannin kannalta tärkeä teki-jä. Lannoitetun maan syventämien syvä-kynnöllä 32 cm:iin eli 1,45-kertaiseksi pa-ransi fosforin saantia ja satoja kuivina kas-vukausina, mutta suurensi maan eroosio-herkkyyttä ja heikensi hiukan satojakin sa-teisina kesinä. Hyvään kasvuun riittävä liu-koisen fosforin pitoisuus maan pinnassapieneni suunnilleen puolella matalaanmuokattuun peltoon verrattuna, mutta sa-malla korostui kylvettäessä sijoitetun start-tifosforin merkitys. Erikoisauralla tehtyruokamullan ja fosforin syvämultaus, jos-sa maan pintaan jäi yhtenäinen kerros al-kuperäistä pintamaata, suurensi rutikuivankasvukauden 1999 kaurasatoja merkittäväs-ti ja tuotti täysiä satoja maan viljavuuteenverrattuna niukalla fosforilannoituksella.

4

Saarela, I.1), Kakkonen, K.1) & Salo, Y.2) 2000. Improving the availability of phosphorus inclay soils by heavy liming and by deep incorporation of topsoil and phosphorus. Publica-tions of Agricultural Research Centre of Finland. Serie A 87. Jokioinen: Agricultural Re-search Centre of Finland. 51 p + 8 app. ISSN 1238-9935, ISBN 951-729-589-8.

1) Agricultural Research Centre of Finland, Plant Production Research, Crops and Soil,FIN-31600 Jokioinen, Finland, into.saarela@mtt.fi, kimmo.kakkonen@mtt.fi

2) Agricultural Research Centre of Finland, Regional Research,Southwest Finland Research Station, Saarentie 220, FIN-23120 Mietoinen, Finland,yrjo.salo@mtt.fi

Abstract

Key words: liming, nitrogen uptake, phosphorus, fertilization, phosphorus uptake, plantanalysis, soil acidity, soil analysis, soil phosphorus status, tillage depth, pH-target of clay soils

The possibility of using lime as a partialsubstitute for phosphorus fertilization wastested by applying higher rates of groundlimestone than usual to clay soils to inten-sify utilization of the phosphorus reservesaccumulated in the soil.

Deep incorporation of topsoil andphosphorus fertilizer was intended to im-prove the supply of phosphorus to plantsduring prolonged drought periods, whenthe nutrients in a thin dry topsoil are una-vailable. In addition to securing betteryields in dry seasons, deep incorporationdecreases the concentration of phosphorusin the soil surface required for good plantgrowth, thereby lessening the eutrophica-tion of waterbodies. The effects of heavyliming and deep incorporation on soils andcrops were investigated by long-term fieldexperiments.

Cereal and rapeseed yields were in-creased both by liming and by phospho-rus fertilization, but the yield responses toapplied phosphorus were significantly de-creased only in a heavy clay soil rather poorin organic matter. Yields were also increasedby heavy liming in loamy clay soils and,as in heavy clay, even with abundant ap-plication of phosphorus. The main agentinvolved in the growth improvement

caused by liming was apparently the greatersupply of nitrogen to the crop. The resultssuggest that the target pH values of heavyclay soils low in organic matter should bearound 7, which is higher than the presentrecommendation. The present target pH ofloamy clays, 6.4, was close to the optimum.

Deep incorporation experimentsshowed that the depth of the layer enrichedin phosphorus is a crucial factor for thesupply of phosphorus to crops. Deepeningthe fertilized layer to 32 cm, or 1.45-fold,by deep ploughing improved the availabil-ity of phosphorus and increased the yieldsin dry seasons, but made the soil moreprone to erosion and slightly decreased theyields in rainy seasons. The soluble phos-phorus content in the soil surface sufficientfor good plant growth was decreased byabout 50% compared with shallow tillage,but the importance of starter fertilizationwas accentuated. Deep incorporation treat-ment with a special plough that leaves acontinuous layer of the original topsoil inthe soil surface increased oat yields substa-nitially in the extremely dry season of 1999and produced maximum yields with scantyphosphorus fertilization in relation to soilfertility.

5

AlkusanatSavimaiden fosforin saatavuuden paranta-minen tehokalkituksella ja fosforin syvä-multauksella on osa vuosina 1995–1999toteutettua yhteistutkimusta ”Pellon fosfo-ritalouden parantaminen lannoitusmenetel-miä ja maan hoitoa kehittämällä”. Hanket-ta ovat rahoittaneet Maatalouden tutkimus-keskuksen ohella maa- ja metsätalousminis-teriö sekä Kalkitusyhdistys. Maanäytteidenanalysointiin osallistuneet koti- ja ulkomai-set laboratoriot ovat vastanneet oman osuu-tensa kustannuksista itse. Esitän lämpimätkiitokseni tutkimushankkeen rahoittajilleja kaikille niille, jotka ovat ahertaneet hank-keen parissa koekentillä, laboratorioissa jatoimistoissa. Tässä julkaisussa selostettavi-en tutkimusten tekijöistä Into Saarela onvastannut yleisestä suunnittelusta ja julkai-sun käsikirjoituksesta, Kimmo KakkonenJokioisten kokeiden hoidosta sekä yhdessäAri Turtolan ja Jokioisten kartanoiden kor-jaamon kanssa syvämultausauran rakenta-misesta. Yrjö Salo on vastannut Mietois-ten kokeesta, joka perustettiin Jaakko Köy-lijärven johdolla.

Tässä julkaisussa selostettavien savimai-den tehokalkituksen ja fosforin syvämul-tauksen lisäksi samassa hankkeessa tutkit-tiin fosforin sijoituksen optimointia ja ke-hitettiin menetelmiä maan fosforivarojentarkempaa tutkimista varten. Yhteistutki-mus on jatkoa vuosina 1989–1994 toteu-tetulle hankkeelle ”Fosforilannoitustarpeenvähentäminen” sekä vuosina 1977–1994tehdylle laajalle valtakunnalliselle tutki-mukselle nimeltään ”Fosforilannoituksenporraskokeet”. Tavoitteena oli parantaapellon fosforitaloutta sekä maatalouden ettäympäristön kannalta tehostamalla maanravinnevarojen ja lannoituksen hyväksi-käyttöä, jotka molemmat ovat Suomen

maaperä- ja ilmasto-oloissa huonompiakuin eteläisemmissä maissa. Vuosina 1989–1994 fosforitutkimusten pääaiheita olivatns. ohutkerrosdiffuusiotekniikkaan perus-tuvan uuden maan fosforinmääritysmene-telmän kehittäminen, ympäristöä kuormit-tavan nurmen pintalannoituksen vähentä-minen sekä orgaanisten lannoitteiden, lan-nan ja puhdistamolietteen, fosforin saata-vuuden selvittäminen.

Fosforin saatavuuden tutkimisessa käy-tettäviä maa-analyysimenetelmiä verrattiinkansainvälisenä yhteistyönä viidessä erimaassa sijaitsevien kuuden laboratorionkesken vuosina 1995–1998. Uusi diffuu-siotekniikkaan perustuva lannoitefosforinliikkumisen kartoittamiseen soveltuva ko-lorigraafinen menetelmä keksittiin ja kehi-tettiin vuosina 1997–1999. Maa-analyysi-menetelmien kehittämistä ja kalibrointiajatketaan, ja uusilla tekniikoilla tutkitaanfosforin ohella muitakin ravinteita, mm.maasta hitaasti vapautuvan kaliumin mää-rää ja saatavuutta.

Fosforin starttilannoitusta tutkittiinJokioisissa vuosina 1986–1990 yhteistut-kimuksena Juko Oy:n kanssa. Vuosina1987–1989 hankkeeseen osallistuivat lisäk-si Lounais-Suomen tutkimusasema, Kemi-ra Oy ja Öljynpuhdistamo Oy. Vuodesta1992 alkaen Jokioisissa on kehitetty tek-niikkaa, jossa starttilannoite sijoitetaan sie-menrivien viereen siipimäisillä lannoitevan-tailla. Kolmantena starttilannoitusmene-telmänä kokeiltiin siementen kylvöä pa-reittaisiin riveihin lannoiterivien viereen.Siemenriveihin sijoitettua starttifosforia jamuita kylvölannoitusmenetelmiä verrat-tiin vuosina 1997–1998 Jokioisissa sekäLounais-Suomen ja Hämeen tutkimusase-milla.

6

Pellon fosforitalouden parantamisessaon mielestäni merkittävästi edistytty hank-keen aikana, mutta tuotetun tiedon sovel-taminen käytännön maatalouteen ja ympä-

ristönsuojeluun edellyttää useiden aiheidentutkimisen ja menetelmien kehittämisenjatkamista.

Jokioisissa heinäkuussa 2000

Into Saarela

7

Sisällys

Tiivistelmä ................................................................................................................... 3

Abstract ........................................................................................................................ 4

Alkusanat ..................................................................................................................... 5

1 Savimaan runsas kalkitus ......................................................................................... 81.1 Johdanto ........................................................................................................... 81.2 Aineisto ja menetelmät ..................................................................................... 91.3 Tulokset ja tarkastelu ........................................................................................ 11

1.3.1 Maan viljavuus ....................................................................................... 121.3.2 Oraiden fosforin saanti ja kasvu ............................................................. 151.3.3 Sadon määrä ja laatu .............................................................................. 161.3.4 Sadon fosfori ja typpi ............................................................................. 211.3.5 Kalkituksen vaikutukset ja pH-tavoitteet ............................................... 24

1.4 Yhteenveto ja päätelmät ................................................................................... 28

2 Ruokamullan ja fosforin syvämultaus ..................................................................... 292.1 Johdanto ........................................................................................................... 30

2.1.1 Teoreettiset perusteet .............................................................................. 302.1.2 Aikaisemmat tutkimukset ...................................................................... 322.1.3 Alustavat havainnot ................................................................................ 33

2.2 Aineisto ja menetelmät ..................................................................................... 352.2.1 Syvämultausaura ..................................................................................... 352.2.2 Koepaikat ja -käsittelyt ........................................................................... 36

2.3 Tulokset ja tarkastelu ........................................................................................ 372.3.1 Maan pinnan fosforipitoisuus ................................................................ 372.3.2 Oraiden kasvu ja fosforin saanti ............................................................. 392.3.3 Sadon määrä ja laatu .............................................................................. 412.3.4 Sadon fosfori ja typpi ............................................................................. 422.3.5 Kalkituksen ja muokkaussyvyyden yhdysvaikutukset ............................ 432.3.6 Syvämultauksen vaikutus satoon kuivana kasvukautena 1999 .............. 44

2.4 Yhteenveto ja päätelmät ................................................................................... 47

Kirjallisuus ................................................................................................................... 48

Liitteet

8

1 Savimaan runsaskalkitus

Happamuus heikentää kasvien fosforinsaantia tehostamalla liukoisen fosforin lii-an lujaa pidättymistä maahan sekä häirit-semällä juurten kasvua ja ravinteiden ot-toa. Aikaisempien tutkimusten mukaanrunsas kalkitus on fosforin saannin kannal-ta ja muutenkin erityisen hyödyllistä savi-mailla, joiden pH-tavoitetta kannattasimahdollisesti nostaa nykyisiä suosituksiakorkeammaksi. Suurten kalkkimäärien vai-kutuksia viljelymaahan sekä kasvien fosfo-rin ja typen saantiin ja satoihin tutkittiinmonivuotisilla kenttäkokeilla Mietoisissa jaJokioisissa.

1.1 Johdanto

Haitallisen happamuuden poistaminen kal-kituksella parantaa fosforin saantia kaikis-ta maalajeista, kun juurten kasvu helpot-tuu ja juurisolujen aktiivinen ravintei-denotto maanesteestä tehostuu. Jos pH-luku nousee korkeammaksi kuin kasvilajinja -lajikkeen vaateliaisuus edellyttää, senvaikutus fosforin saatavuuteen riippuu fos-faatti-ionien pidättymisen muutoksista,jotka vaihtelevat maan ominaisuuksienmukaan. Kaikilla tärkeimmillä suomalaisil-la maalajeilla ohralla ja kauralla tehdyissäastiakokeissa fosforin saanti parani pH-lu-vun 6,5 yläpuolella savissa jyrkemmin kuinkarkeammissa maissa (Saarela 1990a, Saa-rela & Sippola 1987, 1990). Eloperäisillämailla kalkki useimmiten tehosti fosforinpidättymistä maa-ainekseen ja vaikeutti sensaantia. Tällöin heikkeni myös kasvu, elleihappamuus ollut selvästi liiallista. Fosforinsaanti saattaa kalkittaessa huonontua mer-kittävästi myös karkeissa kivennäismaissa,kuten tapahtui MTT:n astiakokeessa pe-runalla vuosina 1997 ja 1998 (Saarela1999). Pitkän ajan kuluessa kalkki voi edis-tää fosforin saantia myös turvemaista, ku-ten julkaisemattomien koetulosten mukaan

näyttää tapahtuneen Pohjois-Pohjanmaal-la 41-vuotisessa saraturpeen kalkitus- jalannoituskokeessa vuonna 1967 eli viimei-senä koevuonna, jolloin koekasvina oli hap-pamuutta sietävä timotei. Aikaisemminkalkki oli tässä kokeessa hyödytöntä timo-teilla ja kauralla haitallista (Anttinen 1959,Lakanen 1971). Kauran olkien ravinneana-lyysien mukaan sen kasvun heikkeneminensaattoi osittain johtua myös orasvaiheenkuparin puutteesta, joka korjautui juurtenkasvaessa syvemmälle maahan eikä sitenestänyt jyvien kehittymistä.

Astiakokeet osoittivat, että viljavuustut-kimuksessa helppoliukoisen fosforin mää-rittämisessä käytettävä hapan ammoniuma-setaatti -menetelmä osoittaa kasvien fosfo-rin saantia ainakin hienoista kivennäismais-ta parhaiten silloin, kun pH-luvut ovat lä-hellä neutraalia. Happamien maiden fos-foripitoisuudet voitiin muuntaa vertailukel-poisiksi pienentämällä niitä pH:n, maala-jin ja multavuuden mukaan lasketuilla ker-toimilla (Saarela 1992, Saarela et al. 1995).Laboratoriokokeella todettiin, että maan-esteen fosforin tasapainokonsentraatio suu-renee runsaalla kalkituksella savissa jyrkem-min kuin muissa maalajeissa (Saarela1990a, Sippola & Saarela 1992). Savessakalkki suurensi myös korkeita fosforin ta-sapainokonsentraatioita, mutta karkeissamaissa se päinvastoin tehosti fosforin pi-dättymistä väkevistä liuoksista.

Savimaiden osalta astia- ja laboratorio-kokeet tukevat Lakasen ja Vuorisen (1963)monivuotisten laboratoriokokeiden tulok-sia, joiden mukaan fosforin saatavuudenoptimi-pH on yli seitsemän. Todennäköi-nen selitys fosforin erityisen runsaaseen liu-kenemiseen savesta on sen pienten hiuk-kasten suuri ja enimmäkseen epäorgaani-nen pinta-ala, jolta pH:n noustessa irtoaafosfaatti-ioneja enemmän kuin suurtenhiukkasten vähemmiltä ja eloperäistenhiukkasten orgaanisilta pinnoilta. Savi-maalla kasvien fosforin otto ja maan liu-koisen fosforin pitoisuus voivat suurentuasamanaikaisesti, mutta muilla maalajeillafosforin otto lisääntyy paljolti maan liukoi-sen fosforin kustannuksella (Saarela & Sip-

9

pola 1987, Saarela 1990a, Hiivola 1991,Kemppainen et al. 1993).

Aikaisemmissa suomalaisissa tutkimuk-sissa suuret kalkkimäärät ovat olleet viljanja nurmen viljelyssä edullisia savimailla,mutta huonompia hiesuilla, ja turvemail-la selvästi epäedullisia (Jaakkola et al. 1977).Jopa niinkin varovainen kalkitus kuin11 t/ha yhteensä yli 30 vuoden aikana, jokanosti saraturpeen pH-lukua puolella yksi-köllä eli 5,0:sta 5,5:een, on vaikeuttanutkauran fosforin saantia ja pienentänyt sensatoa (Anttinen 1959, Lakanen 1971), mikäsaattoi johtua myös muista syistä kuin fos-forin puutteesta. Suuri annos puun tuhkaaparansi kasvua ja fosforin saantia tehokkaas-ti Jokioisten savella mutta ei multamaalla(Saarela 1989, 1991a, 1998). Ruotsissa lä-hinnä maan rakenteen parantamiseksi käy-tetyt ylisuuret kalkkimäärät, jotka vastasi-vat 80 t/ha kalkkikivijauhetta, suurensivatsatoja varsinkin savimailla jopa ennestääntäysin neutraaleilla pelloilla (Simán et al.1982). Karkeissa maissa liiallinen kalkitusvoi vääristää ravinnesuhteita ja aiheuttaamangaanin ja muiden hivenravinteidenpuutetta (Saarela 1991b) ja heikentää myösfosforin saantia (Hylander 1995, Saarela1999). Savimailla runsaasta kalkituksesta eiole odotettavissa merkittäviä haittoja, ei ai-nakaan hyvin jäykillä ja melko vähämultai-silla lohkoilla, joiden pintamaan painostaon savesta vähintään kymmenen kertaa niinpaljon kuin orgaanista ainesta.

Eräillä alueilla Keski-Euroopassa savi-maita on perinteisesti pidetty jatkuvastikalkkipitoisina (vesi-pH yli 7,5), muttakarkeiden ja runsasmultaisten kivennäis-maiden pH-tavoitteet ovat jopa yli kaksiyksikköä pienempiä (Visser 1938, Schacht-schabel 1976, Finck 1992). Suomessa,Ruotsissa ja Norjassa useimmille peltokas-veille riittäväksi maan pH-luvuksi on ar-vioitu aikaisempien tutkimusten mukaanvajaa kuusi ((Öien 1978, Jaakkola 1982,Stålberg 1982). Happamuuden suhteenvaatimattomien nurmikasvien pH-vaati-muksena on pidetty niinkin alhaista lukuakuin 5,5 (Aura 1985). Nurmiheinien ontodettu kasvavan hyvin jopa pH:ssa 5,3

(Hakkola 1991). Uudemmat suomalaisettutkimukset ovat antaneet samansuuntai-sia tuloksia, mutta savimailla happamuu-delle arkojen ohralajikkeiden sadot ovatsuurentuneet myös ennen kalkitusta mitat-tujen maan pH-lukujen ylittäessä kuusi(Kemppainen et al. 1993). Köylijärven(1991) mukaan savimailla riittää kauralle,rukiille, kevätrypsille ja vaatimattomilleohralajikkeille pH-luku 5,6, mutta syys- jakevätvehnä sekä useimmat ohralajikkeetkasvavat kunnolla vasta pH 6,0:ssa ja vaa-teliaat ohralajikkeet pH 6,3:ssa.

Ruotsissa on suoritettu viime vuosikym-meninä laajoja monivuotisia kenttäkoesar-joja, joissa kaikissa on ollut mukana myöskalkitus 100 prosentin emäskyllästysastee-seen eli pH-lukuun 7,0. (Haak & Simán1992 ja 1997, Haak 1993). Kalkkia on le-vitetty tarvittaessa jopa yli 40 t/ha. Edul-lisimmaksi maan emäskyllästysasteeksi vil-joilla, öljykasveilla ja nurmilla on osoittau-tunut 70 %, joka keskimäärin vastaa pH-lukua 6,2. Korkeammalla pH-tasolla sadoteivät sanottavasti suurentuneet, mutta no-peutunut emäskationien huuhtoutuminenlisäsi ylläpitokalkituksen tarvetta ja kustan-nuksia, ja joillakin koepaikoilla sadotkinpienenivät (Haak & Simán 1997). pH-lu-vun kasvun myötä nopeutunut huuhtou-tuminen on suurentanut ylläpitokalkituk-sen tarvetta selvästi myös Englannissa (Ro-well 1988). Pitkäaikaisissa suomalaisissalannoituskokeissa melko korkeatkin maanpH-luvut ovat laskeneet hyvin hitaasti (Saa-rela et al. 1995). Maamme pitkä talvi jakasvukauden viileydestä johtuva orgaanisenaineen hidas hajoaminen ja typen vähäinennitrifioituminen sekä runsas pintavaluntailmeisesti vähentävät emäksisten aineidenhuuhtoutumista maan läpi suotautuvanveden mukana.

1.2 Aineisto ja menetelmät

Savimaan runsaan kalkituksen vaikutuksiatutkittiin kolmessa kenttäkokeessa (Tauluk-ko 1.1). Mietoisten koe perustettiin aito-savimaalle vuonna 1991 ja Jokioisten ko-

10

keet hiuesavilohkoille vuosina 1993 (hiue-savi I = Ilolan koe) ja 1995 (hiuesavi O =Ojaisten koe). Jälkimmäisessä seurataansamalla vuosina 1980 ja 1998 levitetyn kal-kin sekä vuonna 1980 aloitetun fosforilan-noituksen jälkivaikutuksia. JokioistenOjaisten koe oli lähes neutraali (taulukon1.1 viljavuusluvut ovat kalkitsemattomiltaruuduilta) ja muutkin melko lievästi hap-pamia. Kalkituksen tavoitteena oli pH-lu-kujen nostaminen portaittain noin seitse-mään. Maan liukoisen fosforin pitoisuus oliOjaisten kokeessa korkea, muilla koepai-koilla saville tyypillisesti melko alhainen.

Mietoisten aitosavimaalla (Liite 1.1) olipääruuduissa kolme kalkitustasoa: 0 ja 16ja 40 t/ha yhteensä vuosina 1991 ja 1993,joista 12 ja 30 t/ha levitettiin keväällä 1991sekä 4 ja 10 t/ha keväällä 1993. Y-lannok-sina annettuja fosforimääriä oli vuosina1991–1993 (osaruuduissa) kolme, ja vuo-desta 1994 lähtien (osa- ja osa-osaruuduis-sa) kuusi. Vuosina 1996–1998 tutkittiinaikaisemman fosforilannoituksen jälkivai-kutusta toistamalla osa-osaruutujen käsit-telyt ja täydentämällä keskimmäistä alku-peräisistä fosforimääristä vuonna 1997 su-perfosfaatilla. Koekasvina oli viitenä vuon-na kaksitahoinen ohra, kahtena kevätveh-nä ja yhtenä kevätrypsi. Koetta viljeltiintavanomaisella tekniikalla ja perusmuokka-uksena oli syyskyntö. Typpeä annettiinvuosittain liitteen 1.5 mukaisesti 90–120kg/ha, keskimäärin 113 kg/ha.

Jokioisten Ilolan osa-osaruutukokeen(Liite 1.2) ensimmäisen asteen osaruuduis-sa oli kolme pH-tasoa (tavoite 6,1, 6,5 ja7,0), joiden kalkkimäärät vaihtelivat kol-mantena tekijänä pääruuduissa tutkitunmuokkaussyvyyden mukaan. Matalalla 12cm:n muokkauksella kalkkia levitettiin 6ja 15 t/ha (lisäksi 6 ja 6 t/ha talvella 1998),normaalilla 22 cm:n kynnöllä 10 ja 24 t/ha(12 ja 15 t/ha 1998) sekä 32 cm:n syvä-kynnöllä 15 ja 36 t/ha (6 ja 0 t/ha 1998).Toinen levitys tarvittiin pH-lukujen nos-tamiseksi tavoitteeseen. Kokeen alussa ke-sällä 1993 kalkki levitettiin kolmannenvuoden nurmelle ja mullattiin jyrsimellä.Kynnetyille ruuduille noin puolet kalkistalevitettiin kynnön jälkeen ja mullattiin jyr-simellä noin 10 cm:n syvyyteen yhdessäperuslannoitteeksi levitetyn superfosfaatin(200 kg P/ha) kanssa. Kylvettäessä sijoitet-tiin fosforia N-, NK- ja NPK-lannoitteis-sa osa-osaruuduille vuosittain 0 ja 15–33kg/ha. Vuosina 1995 ja 1996 verrattiin li-säksi kylvölannoitusmenetelmiä puolitta-malla ruudut vielä kertaalleen.

Syksyllä 1993 Ilolan kokeeseen kylvet-tiin syysvehnä, jonka talvituhoja paikat-tiin keväällä kylvetyllä aikaisella ohralla.Ohran siemeniä sijoitettiin teroitetuilla kyl-völannoittimen lannoitevantailla muokkaa-mattomaan maahan 25 cm:n rivivälein 100kg/ha. Siemeniin sekoitettiin starttilannoit-teeksi oulunsalpietaria 50 kg/ha. Syksyllä1994 perusmuokkaukset (12, 22 ja 32 cm)

Taulukko 1.1. Fosforilannoitus-kalkituskokeiden maan viljavuus sekä orgaanisen aineen jasaveksen pitoisuus. # = analysoitu kerroksesta 25–40 cm otetuista näytteistä, ¤ = vuodesta1980 ilman fosforilannoitusta viljellyt ruudut (lannoituksen vaikutus esitetty taulukossa 1.4)ea = ei analysoitu.

Maalaji, sijainti Syvyys pH P Ca Mg K Org. aine Savescm (vesi) mg/l mg/l mg/l mg/l % %

Aitosavi, Mietoinen 0–25 6,2 4,6 1674 573 320 3,8 6325–40 6,5 0,8 1550 980 290 1,6 77

Hiuesavi I, Jokioinen 0–20 6,1 4,1 2060 491 196 4,5 4825–40 6,2 1,1 2130 1257 210 1,5 60

Hiuesavi O, Jokioinen 0–20 6,7 31,5¤ 2920 357 261 4,7 4320–30 6,9 6,0 2830 789 247 1,6# 54#30–40 7,0 1,0 3040 1280 221 1,6# 54#40–60 7,3 0,8 2730 1420 205 ea ea

11

toistettiin. Syksyllä 1995 koko koealuekultivoitiin kertaalleen noin 10 cm:n syvyy-teen ja syksyllä 1996 ja 1997 se jyrsittiinkylvösyvyyteen, lukuun ottamatta alussanormaalisti kynnettyä, joka käsiteltiin syk-syllä 1997 syvämultauslaitteella. Vuonna1995 koekasvina oli kevätvehnä, 1996 ke-vätrypsi, 1997 kevätvehnä ja 1998 ohra.Kerranteita kokeessa oli kolme kullakinmuokkauksella eli jokaisella pH-tasollayhdeksän. Typpeä annettiin syysvehnällevuonna 1993/94 31 + 110 kg/ha ja muinavuosina liitteen 1.7 mukaisesti 100–120kg/ha, keskimäärin 118 kg/ha. Rypsin tai-mille ruiskutettiin solubooria tuholaistor-junnan yhteydessä kahdella kerralla yhteensäkaksi kiloa hehtaarille (0,2 + 0,2 kg B/ha).

Jokioisten Ojaisille vuonna 1980 perus-tetussa fosforilannoitus-kalkituskokeessa(Liite 1.3) kalkitustasot 0 ja 10 t/ha kalk-kikivijauhetta olivat pääruutujen tekijänä.Keväällä 1994 koko kokeeseen levitettiinkalkkia 4 t/ha. Keväällä 1995 alkujaan 24metrin pituiset pääruudut puolitettiin kah-desta kerranteesta levittämällä niiden toi-seen päähän kalkkia 10 t/ha. Erilaisia kal-kituskäsittelyjä tuli siten kaikkiaan neljä.Kevättalvella 1998 alkuperäistä kalkitustatäydennettiin kuudella tonnilla kalkkikivi-jauhetta hehtaarille. Kokeen osaruutujenkäsittelyinä olivat vuosina 1980–1989 ja1996 superfosfaattina annetut fosforilan-noitukset 0 ja 10 kertaa 60 kiloa + kerran90 kiloa, yhteensä 690 kiloa fosforia heh-taarille. Vuodesta 1993 alkaen 4 metrin le-vyiset fosforilannoitusruudut jaettiin osa-osaruutuihin antamalla kylvettäessä fosfo-ria NK- ja NPK-lannoksena 0 ja 14–33 kg/ha. Näiden tässä julkaisussa tarkasteltavienkäsittelyjen lisäksi kokeessa verrattiin vuon-na 1998 erilaisia kylvölannoitustekniikoi-ta osa-osa-osaruuduilla. Vuosina 1993 ja1994 puolet pääruutujen pituudesta jyrsit-tiin matalaan ja puolet kynnettiin normaa-lisyvyyteen. Syksyllä 1995 syysvehnä kyl-vettiin jyrsittyyn sänkeen kevyillä lautas-vantailla. Syksyllä 1996 osa kokeesta käsi-teltiin syvämultauslaitteella. Muut käsitte-lyt sijoitettiin kokeeseen siten, että kaikkikalkitus- ja fosforilannoituskäsittelyt olivat

niiden suhteen aivan samanlaisia. Vuonna1994 Ojaisten kokeessa viljeltiin kevätveh-nää, 1995 ohraa, 1996 syysvehnää sekä1997 ja 1998 kevätrypsiä. Typpeä käytet-tiin vuosittain liitteen 1.8 mukaisesti 110–133 kg/ha, keskimäärin 121 kg/ha. Kevääl-lä 1997 ruiskutettiin maahan ennen kyl-vömuokkausta solubooria viisi kiloa heh-taarille (1,0 kg B/ha).

Kalkituksen ja fosforilannoituksen vai-kutusta maan viljavuuteen tutkittiin tavan-omaiseen tapaan kyntökerroksesta ja muis-ta syvyyksistä otettujen maanäytteidenavulla. Maanäytteistä määritettiin pH-lukuja liukoisen fosforin pitoisuus sekä muutravinteet viljavuustutkimuksessa käytettä-villä menetelmillä: pH mitattiin vesiliet-teestä ja helppoliukoiset ravinteet määritet-tiin happamalla ammoniumasetaatilla uut-tamalla. Sadoista määritettiin ravinnepitoi-suudet ja ulkoinen laatu. Kasvien fosforinja typen sekä muiden ravinteiden saantiaseurattiin orasnäytteistä tehdyillä kemial-lisilla analyyseillä. Koetekijöiden vaikutuk-set ovat varianssianalyysin F-arvon mukaanyhdellä tähdellä merkittyinä tilastollisestimerkitseviä (luotettavuus 95–99 %), kah-della tähdellä hyvin merkitseviä (99–99,9 % ) ja kolmella tähdellä erittäin mer-kitseviä ( yli 99,9 %). Kirjaimet em tarkoit-tavat merkitsevän vaikutuksen ja viiva (–)testin puuttumista.

1.3 Tulokset ja tarkastelu

Kalkitus suurensi odotusten mukaisestimaan pH-lukua ja vaihtuvan kalsiumin pi-toisuutta sekä myös johtolukua eli maan-esteen suolapitoisuutta. Johtoluvun kasvuosoittaa emäksisten aineiden huuhtoutumi-sen nopeutuneen pH-luvun noustessa,mutta viittaa myös mururakenteen stabi-loitumiseen. Maan liukoisen fosforin pitoi-suus kasvoi pH-luvun myötä, ja fosforinsaannin paraneminen varmistui myös orai-den kasvun ja fosforin oton sekä jyväsato-jen ja niiden sisältämän fosforimäärän pe-rusteella. Jyväsatojen typpipitoisuudenmuutokset osoittivat runsaan kalkituksen

12

parantaneen kasvien typen saantia, jollanäytti olevan osuutta kalkituksen aiheut-tamissa sadonlisäyksissä.

1.3.1 Maan viljavuus

Kalkitus suurensi liukoisen fosforin pitoi-suutta Mietoisten aitosavessa noin puoli-toistakertaiseksi sekä kohotti pH-lukua,kalsiumpitoisuutta ja johtolukua (Taulukko1.2). Kun kalsiumia lisättiin kyntökerrok-seen maalitraa kohti 16 tonnissa 2500 mgja 40 tonnissa 6400 mg, maa-analyysissänäkyvät kalsiumpitoisuuden lisäykset, 729ja 1641 mg/l, ovat niistä 29 ja 26 %. Vas-taavat pH-luvun muutokset, +0,67 ja +1,05

yksikköä, ovat kymmentä kalkkitonniakohti 0,42 ja 0,26 yksikköä. Jokioisten Ilo-lan kokeesta (hiuesavi I) maanäytteet otet-tiin syksyllä 1995 pinnasta muokkaussy-vyyteen (12–32 cm) ja syksyllä 1997 pin-nasta 10 cm:n syvyyteen. Tässä hiukan ke-vyemmässä, multavammassa ja happamam-massa maassa kalkitus suurensi liukoisenfosforin pitoisuutta käytettyihin kalkkimää-riin nähden jokseenkin yhtä tehokkaastikuin Mietoisten aitosavella (Taulukko 1.3).Fosforilannoituksen 0-ruuduissa fosforilu-vut suurenivat kalkilla kuitenkin vähem-män kuin muissa.

Lakasen ja Vuorisen (1963) 6-vuotisessalaboratoriokokeessa hyvin niukkafosforisen

Taulukko 1.2. Vuosina 1991 ja 1993 levitetyn kalkin ja kylvettäessä sijoitetun fosforin vaiku-tus Mietoisten aitosaven viljavuuteen syksyllä 1996. Fosforilannoituksen vasen luku tarkoit-taa osaruudun keskimääräistä lannoitusta v. 1991–1996 ja oikea luku osa-osaruudun keski-määräistä lannoitusta v. 1994–1996. x = fosforilannoitus- ja kalkituskäsittelyjen keskiarvot.

Kalkkia Liukoinen fosfori (mg/l) P-lannoituksella pH Johto- Ca Mg Kt/ha 0+0 0+13 7+0 7+13 17+0 17+13 x (vesi) luku mg/l mg/l mg/l

0 4,6 5,6 4,9 5,7 5,8 6,6 5,5 6,32 0,53 1847 643 31016 6,0 6,6 6,4 6,5 7,5 9,2 7,0 6,99 0,71 2576 610 30140 7,3 7,4 8,9 8,9 9,2 10,1 8,6 7,37 1,02 3488 595 298

x 6,0 6,5 6,7 7,0 7,5 8,6 7,0

Merk. P-lann.*** Kalkitus * Kalk x P-lann – Kalk. *** *** *** – –

Taulukko 1.3. Vuonna 1993 levitetyn kalkin ja superfosfaatin (200 kg P/ha) sekä vuosittainsijoitetun fosforin vaikutus Jokioisten Ilolan hiuesaven viljavuuteen syksyllä 1995 ja 1997.Syksyllä 1995 näytteet otettiin pinnasta muokkaussyvyyteen, syksyllä 1997 pinnasta 10 sent-timetrin syvyyteen. # = normaalilla 22 kynnöllä käytetyt kalkkimäärät, 12 cm:n muokkauk-sella määrät olivat 6 ja 15, 32 cm:n muokkauksella 15 ja 36 t/ha. x = fosforilannoitus- jakalkituskäsittelyjen keskiarvot.

Vuosi Kalkkia Liukoinen fosfori (mg/l) P-lannoituksella pH Johto- Ca Mg Kt/ha# 0 23/v 200–93 200+23 x (vesi) luku mg/l mg/l mg/l

1995 0 2,9 3,8 6,1 6,2 4,7 6,07 0,68 1996 342 20310 3,2 4,2 6,2 7,3 5,2 6,39 0,82 2470 345 19724 3,6 4,5 6,7 9,9 6,2 6,64 1,40 3163 326 192x 3,3 4,2 6,3 7,8 5,4

Merk. P-lann. *** Kalkitus * P x kalk – Kalk *** ** *** – –

1997 0 3,7 4,8 5,1 7,8 5,3 5,98 0,39 1848 456 24610 4,1 5,9 6,9 8,2 6,3 6,40 0,46 2366 462 23924 4,5 6,9 7,8 10,9 7,5 6,83 0,58 3039 421 232x 4,1 5,9 6,6 9,0 6,4

Merk. P-lann. *** Kalkitus * P x kalk – Kalk. *** *** *** ** *

13

aitosaven pH-luvun nostaminen kalsium-karbonaatilla 6,4:stä yhdellä yksiköllä suu-rensi helppoliukoisen fosforin pitoisuudenjopa nelinkertaiseksi eli 0,6:sta 2,4 mg:aanlitrassa ja liejuisella aitosavella yli kaksin-kertaiseksi eli 1,6:sta 4,3 mg:aan. Jälkim-mäisessä aitosavessa fosforin liukoisuus pie-neni pH-välillä 5,2–5,8, mutta suureni jyr-kästi pH-välillä 6,5–7,3. Ilolan kokeessasaavutetut pH-luvut (Taulukko 1.3) eivätnäytä olleen fosforin liukoisuuden kannaltavielä optimaalisia ainakaan tutkimuksessakäytetyn asetaattimenetelmän mukaan.

Kalkitus suurensi edelleen myös Jokiois-ten Ojaisten kokeen (hiuesavi O) korkeitauuttuvan fosforin pitoisuuksia. (Taulukko1.4). Maasta analyysissa uuttuneen kal-siumin pitoisuus kasvoi kummallakin kal-kitustasolla noin 30 % lisätyn kalsiuminmäärästä ja pH-luvut kasvoivat 0,42 ja 0,40

yksikköä kymmentä kalkkitonnia kohti.Mietoisten kokeessa pH-luku oli kasvanutniin suureksi, että kaikki kalkki ei ilmei-sesti liuennut viidessä vuodessa eivätkä vii-meiset tonnit siten vaikuttaneet vielä täy-dellä tehollaan. Jokioisten Ojaisilla vuon-na 1980 levitetty kalkki suurensi pH-lukuahiukan vähemmän kuin muilla kentillä,mikä johtui ilmeisesti korkeasta alku-pH:sta ja sen vähittäisestä tasoittumisestakäsittelyjen välillä 15 vuoden kuluessa. Koevahvistaa kuitenkin aikaisemmat havainnotsiitä, että runsas kalkitus vaikuttaa maahanja satoihin tehokkaasti useita kymmeniävuosia. (Köylijärvi 1966, Keränen & Hon-kavaara 1972, Hiivola 1991).

Ellei peltoon lisätä ammoniumtyppeätai muita happamia aineita eikä kationejapoistu runsaasti sadon mukana, lievästikinhappamien maiden pH-luvut laskevat Suo-

Taulukko 1.4. Vuosina 1980, 1995 ja 1998 levitetyn kalkin sekä fosforilannoituksen vaiku-tus Jokioisten Ojaisten hiuesaven viljavuuteen syksyllä 1991, keväällä 1995, syksyllä 1996ja syksyllä 1998. Vuoden 1995 näytteet otettiin ennen kalkin levitystä. Syksyllä 1996 näyt-teet otettiin 0–8 cm:n syvyydestä, mihin kalkki mullattiin. Merkinnät Ca0 ja Ca10 + 6 osoitta-vat vuosien 1980 ja 1998 kalkituksia 0 ja 10 + 6 t/ha. P1-käsittelyssä vuosina 1980–1989fosforia 60 kg/ha/v (yht. 600 kg/ha) ja v. 1996 syksyllä 90 kg/ha. # = vuonna 1995 kalkituskahdelle neljästä kerranteesta ja vuoden 1998 kerrosnäytteet otettu vuosina 1980 ja 1998kalkituista käsittelyistä vain kahdesta kerranteesta.

Vuosi Kalkkia Syvyys Fosfori, P mg/l pH (vesi) Johtoluku Kalsium, Ca mg/l1995 cm Ca0 Ca10+6 Ca0 Ca10+6 Ca0 Ca10+6 Ca0 Ca10+6t/ha P0 P1 P0 P1

1991 0–20 31,5 41,6 46,0 63,9 6,7 7,0 0,6 0,5 3020 353020–30 6,0 11,7 11,5 7,4 6,9 7,1 0,4 0,4 2900 304030–40 1,0 1,5 1,3 1,2 7,0 7,2 0,4 0,3 2980 308040–60 0,8 0,9 0,8 0,9 7,3 7,3 0,4 0,3 2740 2710

1995 0 0–8 34,5 35,1 42,2 63,5 6,4 6,7 0,9 1,0 2830 3450(10) 0–8 29,9 38,0 40,8 61,5 6,5 6,7 0,8 0,7 2890 3430

1996 0 0–8 30,5 33,6 43,2 64,5 6,5 6,8 0,7 0,8 2970 381010 0–8 37,9 43,6 39,3 69,0 7,2 7,3 1,1 1,1 5220 5490

1998 0 0–4 33,4 48,0 47,3 59,1 6,6 7,2 2,3 3,4 2950 66700 4–8 28,2 41,1 43,0 48,1 6,3 6,7 1,6 2,2 2840 36300 8–12 29,0 43,7 42,4 53,8 6,5 6,9 1,6 1,9 2910 3340

10# 0–4 (41,0 45,0 7,2 7,4 2,4 3,1 3870 9070)10 4–8 (35,0 39,0 7,2 7,2 2,2 2,6 3650 4220)10 8–12 (31,0 39,0 6,8 7,2 1,7 2,1 3070 3780)

0# 12–20 33,7 38,9 (41,8 47,7 6,7 7,1 1,6 1,8 3050 3470)0 20–28 26,0 17,3 (42,9 18,4 6,7 7,1 1,5 1,9 2840 3390)0 28–36 2,9 2,1 ( 2,9 1,2 7,0 7,2 1,8 2,0 2890 3260)0 36–44 1,1 1,0 ( 1,1 1,0 7,1 7,2 1,8 2,2 2990 3160)

14

men oloissa aika hitaasti (Saarela et al.1995). Runsaalla kalkituksella suurentu-neet maanäytteiden johtoluvut (Taulukot1.2–1.4) kuitenkin osoittavat epäorgaanis-ten suolojen huuhtoutumisen nopeutumis-ta ja varsinkin kalsiumin runsaampaa liik-kumista vetykarbonaatti-anionien kanssa(Bertilsson 1987). Johtolukujen kasvunäyttää nopeutuvan jyrkästi vasta pH-lu-vun noustessa lähelle seitsemää. Savimai-den kalkkitilan pitäminen lähes neutraali-na näyttää siten lisäävän ylläpitokalkituk-sen tarvetta vielä aika vähän siitä, mitä tar-vitaan estämään paljon alhaisempien pH-lukujen lasku.

Ruotsissa 100 prosentin emäskyllästys-asteen (pH 7,0) ylläpitoon kalkkia on kui-tenkin tarvittu kalsiumoksidiksi laskettunajopa 374 kg/ha/v (Haak & Simán 1992),mikä vastaa noin 750 kiloa kalkkikivijau-hetta, vaikka 70 prosentin emäskyllästys-asteen (pH noin 6,2) ylläpitoon kului kalk-kikivijauhetta vuosittain hehtaaria kohtivain runsaat 200 eli 540 kg/ha vähemmän.

Englannissa ylläpitokalkituksen tarpeen onlaskettu pH-välillä 5,5–7,5 lähes kaksin-kertaistuvan yhtä pH-yksikköä kohti ja kal-kin huuhtoutuminen on ollut vielä run-saampaa kuin Ruotsissa (Rowell 1988).Saksassa hienojen kivennäismaiden vuotui-nen ylläpitokalkituksen tarve on kalkkikivi-jauheena niinkin korkea kuin 800–1000kg/ha (Schachtschabel 1976).

Jokioisten Ojaisten kokeessa 15 vuottaaikaisemmin levitetty kalkki suurensi sel-västi myös jankon pH-lukua ja jonkin ver-ran johtolukuakin (Taulukko 1.4). Teho-kalkitusta ruokamullasta huuhtoutuvakalkki ei mene välttämättä hukkaan, vaansaattaa parantaa syvempien kerrosten vil-javuutta ja edistää vaateliaiden kasvienjuurten syvyyskasvua ja parantaa niidenpoudankestävyyttä. Ojiin ja vesistöihin va-luvan veden neutralointi saattaa olla edul-lista happamille vesistöille. Johtoluvunosoittama maanesteen suolaväkevyydenkasvu yleensäkin ja erityisesti kalsiumpitoi-sista maanparannusaineista liukenevilla

Taulukko 1.5. Ilolan hiuesavimaalle vuonna 1993 levitetyn superfosfaatin (0 ja 200 kg P/ha)ja vuosittain sijoitetun fosforin sekä vuonna 1993 levitetyn kalkin (0, 10 ja 24 t/ha) vaikutusoraiden kasvuun ja fosforin saantiin vuosina 1997 ja 1998. Oraiden paino tarkoittaa 15–20kuivan kasvin keskipainoa, oraiden P niiden kuiva-aineen fosforipitoisuutta. Fosforin otto onlaskettu kasvien painon ja fosforipitoisuuden sekä kasvuston tiheyden mukaan. x = fosfori-lannoitus- ja kalkituskäsittelyjen keskiarvot.

Vuosi Kasvi P-lann. (kg/ha) Kalkitus, tn/ha Kalkitus, t/ha Kalkitus, t/haTesti Tekijä 1993 Koev:na 0 10 24 x 0 10 24 x 0 10 24 x

Oraiden paino, mg Oraiden P, g/kg P:n otto, kg/ha1997 Kevätvehnä 0 0 45 47 50 47 2,27 2,62 2,79 2,56 0,51 0,62 0,70 0,61

Mahti 0 17 48 52 55 51 2,63 2,84 3,08 2,85 0,62 0,74 0,84 0,73200 0 49 51 53 51 2,65 2,91 3,15 2,90 0,63 0,74 0,83 0,74200 17 52 53 54 53 3,02 3,23 3,39 3,21 0,78 0,85 0,92 0,85

x 48 51 53 51 2,64 2,90 3,10 2,88 0,64 0,74 0,82 0,73

F Fosforilannoitus *** *** ***Kalkitus em ** **P-lann. * kalkitus em em em

1998 Ohra 0 0 79 91 96 88 2,99 2,80 3,03 2,94 0,94 1,01 1,16 1,04Saana 0 15 100 108 108 105 3,66 3,59 3,72 3,66 1,47 1,54 1,61 1,54

200 0 95 109 110 105 3,20 3,25 3,40 3,29 1,23 1,43 1,49 1,38200 15 103 112 121 112 3,78 3,87 3,94 3,86 1,56 1,74 1,91 1,74

x 94 105 109 103 3,41 3,38 3,49 3,44 1,30 1,43 1,54 1,42

F Fosforilannoitus *** ** ***Kalkitus ** em *P-lann. * kalkitus em em em

15

kahdenarvoisilla kalsiumioneilla parantaasavesmurujen kestävyyttä ja maan raken-netta (Hartge 1976, Schachtschabel 1976,Heinonen 1992). Täysin neutraloidussamaassa (vesi-pH yli 7,0) oleva kalsiumkar-bonaatti vahvistaa muruja mekaanisesti,kun kosteassa maassa liuennutta kalkkiakiteytyy niihin maan kuivuessa.

1.3.2 Oraiden fosforin saanti ja kasvu

Fosforilannoituksen ja kalkituksen vaiku-tuksia viljan oraiden fosforin saantiin jakasvuun tutkittiin Jokioisten Ilolan hiue-savimaalla kevätvehnällä vuonna 1997 jaohralla vuonna 1998 (Taulukko 1.5, Kuva1.1). Oraiden ollessa noin 20 cm:n pitui-sia jokaiselta 108 koeruudulta poimittiinsen eri puolilta 20 kasvia. Niistä muodos-tuneet pienet orasnäytteet kuivattiin pape-ripusseissa, punnittiin, yhdistettiin koejä-senittäin ja jauhettiin kemiallista analyysiavarten. Kasviaineksesta määritettiin fosfo-rin ja muiden ravinteiden pitoisuudet mär-käpoltolla ja ICP-laitteella. Varianssianalyy-sit laskettiin käyttämällä eri muokkausta-poja kerranteina. Oraiden ottamat fosfo-rimäärät laskettiin niiden tiheyden perus-teella: fosforin otto = oraiden keskipainokertaa oraiden fosforipitoisuus kertaa orai-den lukumäärä.

Fosforilannoitus vaikutti molemmillaviljalajeilla tilastollisesti erittäin merkittä-västi sekä kasvuun että fosforipitoisuuteen(Taulukko 1.5, Kuva 1.1). Vehnän oraidenkasvussa vuonna 1997 (Taulukko 1.3) erot-tui selvästi vain neljättä vuotta ilman fos-forilannoitusta ollut käsittely, jossa pinta-maan (0–10 cm) helppoliukoisen fosforinpitoisuus syksyllä 1997 oli 3,7–4,5 mg/l.Kalkitus ei vaikuttanut merkittävästi veh-nän oraiden kasvuun, mutta suurensi nii-den fosforipitoisuutta parillakymmenelläprosentilla. Ohralla vuonna 1998 kalkkipäinvastoin paransi oraiden kasvua muttaei suurentanut merkittävästi niiden fosfo-ripitoisuutta.

Kuvassa 1.1 yhtenäiset viivat osoittavatvuodesta 1993 ilman fosforia viljeltyä maa-ta ja pisteviivat joka vuosi fosforilla lannoi-tettua. Saman vuoden sijoituslannoitus, 17kg P/ha, ei ollut vehnällä kuivahkona ke-väänä vuonna 1997 kovin tehokas, koskakaikki tulokset olivat saman vuoden syk-syllä otettujen maanäytteiden fosforiluku-jen mukaisia. Fosforin sijoittaminen (15 kgP/ha) ei paljon nopeuttanut oraiden kas-vua ohrallakaan vuonna 1998, mutta lisä-si niiden fosforipitoisuutta selvästi siitä,mitä edellisenä syksynä otettujen maanäyt-teiden liukoisen fosforin pitoisuus olisiedellyttänyt.

Kuva 1.1. Kalkituksen ja fosforilannoituksen vaikutus oraiden kasvuun ja fosforin saantiinJokioisten Ilolan hiuesavimaalla. Murtoviivojen vasen piste ilman kalkkia (pH 5,98), keskelläkalkitus 10 t/ha (pH 6,40) ja oikealla 24 t/ha (pH 6,83).

16

Orasanalyysit osoittivat, että maanäyt-teestä happamaan ammoniumasetaattiinuuttuvan eli helppoliukoisen fosforin pi-toisuuden suurentaminen runsaalla kalki-tuksella paransi vehnän ja ohran fosforinsaantia jokseenkin yhtä paljon kuin vas-taavan vaikutuksen maahan aiheuttanut,vuonna 1993 annettu fosforilannoitus.Ilman fosforilannoitusta viljeltäessä fosfo-rin saanti parani kalkituksella jopa enem-män kuin vähäinen maan fosforipitoisuu-den muutos olisi edellyttänyt. Ohrallavuonna 1998 todettu sijoitetun lannoitteenhyvä välitön teho ei noudattanut maan vil-

javuuden muutoksia, mikä oli odotettavis-sakin.

1.3.3 Sadon määrä ja laatu

Erilaisilla fosforilannoitus- ja kalkituskäsit-telyjen yhdistelmillä saadut sadot ja niidenulkoinen laatu on esitetty liitteissä 1.1–1.3.Fosforilannoituksen ja kalkituksen vaiku-tukset sadon määrään ja laatuun sekä näi-den koetekijöiden vaikutusten tilastollinenmerkitsevyys nähdään taulukoista 1.6–1.8.Fosforitilaltaan keskinkertaisilla ja lievästihappamilla Mietoisten aitosavella ja Jo-

Taulukko 1.6. Mietoisten aitosavimaalle vuosina 1991 ja 1993 levitetyn kalkkikivijauheen javuosittain annetun fosforilannoituksen vaikutus vilja- ja rypsisatoihin ja niiden ulkoiseen laa-tuun. Fosforilannoituksen vasen luku tarkoittaa osaruudun keski-määräistä lannoitusta v. 1991–1998 ja oikea osa-osaruudun keskimääräistä lannoitusta v. 1994–1998 (tarkat määrät liitteessä1.1). ¤ = keskiarvoissa on mukana rypsisato kahdella kerrottuna. # = vuosilta 1994–1998ovat mukana kahden käsittelyn keskiarvot. Merk. = fosforilannoituksen ja kalkituksen päävai-kutusten sekä niiden yhdysvaikutusten merkitsevyys varianssianalyysin F-arvon satunnaisuu-den todennäköisyytenä: em = yli 5 %, * = 1–5 %, ** = 0.1–1, *** = alle 0.1 %, – = ei testattu.

Vuosi Kasvi Fosforilannoitus, kg/ha# Kalkitus, t/ha 1991–93 Yhdysvaikutus0 + 0 0 +12 10 + 0 10 +12 10 + 0 10 +12 Merk. 0 12 + 4 30 +10 Merk. Merk.

Vilja/rypsisato, kg/ha

1991 Ohra 3990 4360 4560 *** 4250 4330 4340 em em1992 Ohra 3050 3200 3400 ** 3030 3280 3330 * em1993 Kevätvehnä 4890 5220 5560 *** 5020 5300 5343 em em1994 Kevätvehnä 4720 4780 4820 4860 4860 4820 em 4690 4810 4930 em em1995 Ohra 5880 6090 5910 6010 5830 5880 em 5960 5780 6050 em em1996 Ohra 4120 4250 4210 4330 4420 4450 *** 3810 4420 4650 ** em1997 Ohra 3500 3620 3590 3690 3660 3790 * 3050 3730 4140 * em1998 Kevätrypsi 1920 2030 2020 2090 2020 2060 *** 1830 2040 2200 *** *

1991–1993 3980 4260 4510 *** 4040 4270 4380 ** *1994–1995 5300 5440 5360 5440 5340 5350 em 5320 5300 5490 em em1996–1998¤ 3820 3980 3950 4070 4040 4120 *** 3510 4080 4400 *** em

1991–1998¤# 4290 4450 4560 *** 4180 4470 4650 *** emKäsittelyn vaikutus +160 +270 +290 +470

Hehtolitrapaino, kg/ha (rypsillä öljypitoisuus, %)

1991–1992 Ohra 65,7 66,1 66,8 – 66,2 66,3 66,2 – –1993–1994 Kevätvehnä 86,3 86,3 86,2 – 86,2 86,1 86,5 – –1995–1997 Ohra 68,6 68,7 68,7 68,9 68,5 69,0 – 68,5 68,7 69,0 – –1998 Kevätrypsi (49,8 49,2 48,8 49,5 49,1 49,7 – 49,6 49,2 49,3) – –1991–1997 72,8 73,0 73,2 – 72,9 73,0 73,2 – –Käsittelyn vaikutus +0,2 +0,4 +0,1 +0,3

Tuhannen jyvän/siemenen paino, g

1991–1992 Ohra 43,4 44,1 45,0 – 43,5 44,6 44,4 – –1993–1994 Kevätvehnä 37,4 38,0 37,8 – 37,2 37,7 38,2 – –1995–1997 Ohra 48,2 48,4 48,4 48,5 47,5 48,7 – 48,1 48,4 48,4 – –1998 Kevätrypsi 2,39 2,38 2,33 2,36 2,35 2,32 – 2,47 2,37 2,24) – –1991–1997 43,8 44,2 44,3 – 43,7 44,2 44,3 – –Käsittelyn vaikutus +0,4 +0,5 +0,5 +0,6

17

kioisten Ilolan hiuesavella sekä fosforilan-noitus että kalkitus suurensivat satoja erit-täin merkitsevästi, mutta niiden yhdysvai-kutukset olivat vähäisiä ja useimmiten ti-lastollisesti epävarmoja. Runsasfosforisellaja hyvin lievästi happamalla JokioistenOjaisten hiuesavella vaikutukset olivat ti-lastollisesti merkitseviä muutamissa sadois-sa. Osa-osaruutuihin vuosittain sijoitettufosforilannoitus oli erikseen testattunamerkitsevä vähän useammin kuin kaikkineljä fosforilannoituskäsittelyä yhdessä.

Mietoisten aitosavella fosforilannoituslisäsi viljasatoa kolmena ensimmäisenä

vuonna 530 kg/ha eli 13 prosenttia, mut-ta oli tehotonta sateisina kasvukausina1994 ja 1995, eikä sen vaikutus myöhem-minkään noussut suuremmaksi kuin 300kg:aan/ha (Taulukko 1.6). Koko kahdek-san vuoden jaksolla pienempi fosforimää-rä (12 kg P/ha) lisäsi viljasatoa 160 kg/haeli neljä prosenttia ja suurempi määrä (22kg P/ha) 270 kg/ha eli kuusi prosenttia.Kalkitsemattomalla maalla fosforin vaiku-tus oli kuitenkin 460 kg/ha eli 12 prosent-tia (Liite 1.1). Kalkituksen aiheuttama sa-donlisäys taas kasvoi koejakson aikana jaoli suurimmillaan vuonna 1997 jopa yli

Taulukko 1.7. Jokioisten Ilolan hiuesavimaalle vuonna 1993 levitetyn superfosfaatin (0 ja200 kg P/ha) ja vuosittain sijoitetun fosforin (0 ja 15–33, keskimäärin 23 kg/ha, liite 1.7) sekävuonna 1993 levitetyn kalkin# (0, 10 ja 24 tn/ha) vaikutus vilja- ja rypsisatoihin ja niidenulkoiseen laatuun (# = täydennyskalkitus talvella 1998 ennen ohran kylvöä). ¤ = keskimää-räisissä hehtaarisadoissa on mukana rypsin sato kahdella kerrottuna. Merk. = fosforilannoi-tuksen ja kalkituksen päävaikutusten sekä niiden yhdysvaikutusten merkitsevyys varianssi-analyysin F-arvon todennäköisyytenä: em = yli 5 %, * = 1–5 %, ** = 0.1–1, *** alle 0.1 %.

Vuosi Kasvi Fosforilannoitus, kg/ha Kalkitus, t/ha v. 1993# Yhdysvaikutus0 23/v 200–93 200+23 Merk. 0 10 24 Merk. Merk.

Vilja/rypsisato, kg/ha1994 Syysvehnä + Ohra 3390 3540 3730 3790 *** 3550 3710 3570 em em1995 Kevätvehnä 4820 4970 4850 4790 em 4770 4870 4940 em em1996 Kevätrypsi 1760 1890 1980 1810 * 1700 1870 2010 *** em1997 Kevätvehnä 4240 4700 4660 4750 *** 4310 4620 4830 ** em1998 Ohra 4110 4510 4430 4470 *** 4180 4430 4530 ** em

1994–95 4100 4250 4290 4290 ** 4160 4290 4250 em em1996–98¤ 3950 4330 4350 4280 *** 3960 4270 4460 *** emKeskimäärin¤ 4010 4300 4330 4280 *** 4040 4280 4380 ** emKäsittelyn vaikutus +290 +320 +270 +240 +340

Hehtolitrapaino, kg/hl (rypsillä öljypitoisuus, %)1994 Syysvehnä + ohra 71,9 70,9 72,7 71,8 ** 71,8 71,7 72,0 em em1995 Kevätvehnä 82,1 82,1 82,3 82,6 em 82,2 82,5 82,2 em em1996 Kevätrypsi (47,2 47,3 47,9 47,5) em (47,7 47,5 47,2) em em1997 Kevätvehnä 75,6 76,1 76,1 75,9 em 75,7 75,8 76,2 em em1998 Ohra 62,6 63,9 62,8 63,3 * 63,0 63,0 62,7 em em

Viljat keskimäärin 73,0 73,0 73,5 73,4 * 73,1 73,1 73,3 em emKäsittelyn vaikutus 0,0 +0,5 +0,4 0,0 +0,2

Tuhannen jyvän/siemenen paino, g1994 Syysvehnä + ohra 32,7 33,5 32,8 32,9 * 33,3 33,1 32,5 em em1995 Kevätvehnä 39,4 39,7 39,5 39,4 em 39,2 39,5 39,7 em em1996 Kevätrypsi 2,59 2,64 2,55 2,60 ** 2,63 2,59 2,56 * em1997 Kevätvehnä 31,6 32,8 32,7 32,8 *** 32,1 32,4 33,1 * em1998 Ohra 41,6 41,2 41,2 41,5 em 41,8 41,5 40,8 em em

Viljat keskimäärin 36,3 36,8 36,6 36,7 * 36,6 36,7 36,5 em emKäsittelyn vaikutus +0,5 +0,3 +0,4 +0,1 –0,1

18

1000 kg/ha. Koejakson keskisatoa pienem-pi kalkkimäärä (16 t/ha) suurensi 290 kg/ha eli seitsemän prosenttia ja suurempimäärä (40 t/ha) 470 kg/ha eli 11 prosent-tia (Taulukko 1.6). Ilman fosforilannoitustakalkitus lisäsi keskisatoa 640 kg/ha eli 12prosenttia ja vuoden 1997 ohrasatoa jopa1310 kg/ha (Liite 1.1). Fosforilannoitus jakalkitus yhdessä lisäsivät koejakson keski-satoa 880 kg/ha eli 23 prosenttia ja vuo-den 1997 satoa 1450 kg eli 53 prosenttiailman fosforilannoitusta ja kalkitusta tuo-tetusta. Sadon laatumääritykset tehtiinMietoisten kokeesta koejäsenittäin, muttasekä fosforilannoituksella että kalkituksel-la oli positiivinen trendi niin hehtolitrapai-noissa kuin tuhannen jyvän painoissakin(Taulukko 1.6). Yhteensä nämä koetekijätsuurensivat vuosina 1991–1997 viljan tu-hannen siemenen painoa 1,4 grammalla eli3,2 prosenttia (Liite 1.1).

Jokioisten Ilolan hiuesavella kaikki vil-jakasvustot olivat täysin pystyjä ja ryp-sissäkin oli vain löysää lakoa. Fosforilannoi-tus lisäsi satoa muina vuosina, muttasadekesänä 1995 se ei vaikuttanut mer-kittävästi kevätvehnän satoon (Taulukko1.7). Vuosittain sijoitettu fosforilannoitus,keskimäärin 23 kg P/ha, lisäsi keskisatoa290 kg eli seitsemän prosenttia ja kesällä1993 levitetty kerta-annos 200 kg P/hatuotti 320 kg/ha eli kahdeksan prosenttialisää. Nämä molemmat lannoitukset yhdes-sä eivät suurentaneet satoa lainkaan pelkällävuotuislannoituksella tai pelkällä varasto-lannoituksella saadusta. Kun myös fosforinvarastolannoituksen teho säilyi pitkään hy-vänä myös niukkafosforisella Jokioisten sa-vella (Saarela 1998), vuosittainen muok-kaus tai muut tekijät näyttävät hidastavanlannoitefosforin saatavuuden heikkenemis-tä avoviljelyssä nurmiin verrattuna, sillä pe-rustettaessa maahan mullatun tai sijoitetunfosforin teho on ollut riittävä vain yhtenätai kahtena ensimmäisenä nurmivuonna(Saarela et al. 1988, Hakkola 1998).

Ilolassa kalkitus vaikutti satoon merkit-tävästi kolmannesta koevuodesta alkaen.Keskisadon lisäys oli pienemmällä 10 t/hakalkkimäärällä 240 kg/ha eli kuusi prosent-

tia ja suuremmalla 340 kg/ha eli kahdek-san prosenttia. Molemmat käsittelyt yhdes-sä lisäsivät satoa 610 kg/ha eli 16 prosent-tia (Liite 1.2). Sijoitettu fosfori ja kalkitussuurensivat vehnän tuhannen siemenenpainoa sekä erikseen että yhdessä, ja nii-den yhteisvaikutus oli jopa 3,3 g eli 11 pro-senttia. Kevätrypsillä vuonna 1996 sieme-nen paino muuttui koekäsittelyjen välillävastakkaiseen suuntaan kuin siemensato, elimolemmat käsittelyt pienensivät rypsin sie-menten keskipainoa. Vuoden 1994 sadonlaatuominaisuudet riippuivat sekakasvus-ton syysvehnän ja ohran suhteesta.

Jokioisten Ojaisten hiuesavella satoerotolivat maan hyvän viljavuuden takia luon-nollisesti pienempiä, mutta osaruuduillaolleen fosforilannoituksen vaikutukset oli-vat kuitenkin usein tilastollisesti merkitse-viä (Taulukko 1.8). Kalkituskin näyttää vai-kuttaneen merkittävästi vuosien 1996–1998 keskisatoon, joka oli suurimmillaanannettaessa kalkkia 10 t/ha joko vuonna1980 tai 1995 mutta pieneni yhdistettäes-sä molemmat käsittelyt. Kahdesta kerran-teesta saadut tulokset saattavat kuitenkinjohtua myös koekentän ominaisuuksienvaihtelusta. Vuoden 1998 rypsisadosta mi-tatut hyvin merkitsevät erot tuhannen sie-menen painossa vahvistavat todellisten vai-kutusten todennäköisyyttä. Tuhannen sie-menen painossa oli merkitseviä eroja myössyysvehnällä vuonna 1996, jonka jyvät suu-renivat fosforilannoituksella mutta piene-nivät kalkituksella. Fosforilannoituksen vai-kutus vuosien 1994–1998 keskisatoon oli200 kg/ha eli viisi prosenttia ja kalkituk-sen vaikutus 170 kg/ha eli neljä prosenttia.Molempien tekijöiden yhteinen vaikutuskoejakson keskisatoon oli 340 kg/ha eli kah-deksan prosenttia (Liite 1.3). Kerranteissa3–4, joissa pääruudut puolitettiin kalkituk-sella vuonna 1995, satoerot olivat jopa20 prosenttia, mutta kerranteiden vähyydentakia tilastollinen vaihtelualue on leveä.

Kuvissa 1.2 ja 1.3 verrataan fosforilan-noituksen ja kalkituksen vaikutuksia satoonsuhteessa vastaaviin maan helppoliukoisenfosforin pitoisuuksiin. Mietoisten kokeensatotuloksia havainnollistavat kuvan 1.2

19

murtoviivat osoittavat, että kalkituksellasaatiin vuosina 1996 ja 1997 huomattavastisuurempia ohrasatoja kuin samaan maanfosforipitoisuuteen tarvitulla fosforilannoi-

tuksella. Vuonna 1996 pienempi fosfori-määrä oli suhteessa maa-analyysilukuihinyhtä tehokas sadon lisääjä kuin kalkitus,mutta vuonna 1997 molemmat fosforilan-

Taulukko 1.8. Jokioisten Ojaisten hiuesavimaalle vuosina 1980, 1995 ja 1998 levitetyn kal-kin sekä aikaisemman ja koevuosien fosforilannoituksen (liite 1.8) vaikutus vilja- ja rypsisa-toihin sekä niiden ulkoiseen laatuun. Merkinnät 0 ja 10+6 osoittavat vuosien 1980 ja 1998 ja(10) kevään 1995 kalkitusta. Fosforilannoituksesta 690 kg/ha annettiin vuosina 1980–198910 * 60 kg ja v. 1996 syksyllä 90 kg/ha. Vuonna 1995 kalkitus annettiin kahdelle neljästäkerranteesta. ¤ = keskimääräisissä hehtaarisadoissa ovat mukana rypsin sadot kahdella ker-rottuna. Merk. = fosforilannoituksen ja kalkituksen päävaikutusten sekä niiden yhdysvaiku-tusten merkitsevyys varianssianalyysin F-arvon todennäköisyytenä: em = yli 5 %, * = 1–5 %, ** = 0.1–1 *, *** alle 0.1 %. jv/vl = jälkivaikutuksen sisältävien kaikkien neljän käsittelynja vuotuislannoituksen merkitsevyys (– = ei merkitsevä).

Vuosi Kasvi Ker- Fosforilannoitus, kg/ha Merk Kalkitus, tn/ha vuosina 1980–98 (–95) Yhdysvaikutusranne 0 23/v (690) 690+23 jv/vl 0 (10) 10+6 10+6(+10) Merk. Merk.

Vilja/rypsisato, kg/ha

1994 Kevät- 1–4 5220 5390 5340 5410 –/* 5270 5410 em emvehnä

1995 Ohra 1–4 4120 4270 4170 4350 –/** 4040 4420 em em3–4 3910 4140 3980 4060 –/– 3430 4170 4430 4050 em em

1996 Syys- 1–4 6420 6850 6540 6720 –/* 6600 6660 em emvehnä 3–4 6390 6820 6400 6810 –/* 6370 6850 6680 6520 em em

1997 Kevät- 1–4 1970 2030 2030 2090 –/– 2000 2070 em emrypsi 3–4 1870 2030 2010 2110 –/– 1880 2050 2050 2040 em em

1998 Kevät- 1–4 1110 1150 1090 1130 –/– 1090 1150 em emrypsi 3–4 1030 1110 1130 1230 */– 1110 1110 1180 1100 em em

1994, 1996 (v) 1–4 5820 6120 5940 6050 */– 5930 6030 em em1997–1998 (ry) 1–4 1540 1590 1560 1610 –/– 1540 1610 em em1996–1998¤ 3–4 4060 4370 4230 4490 **/* 4120 4390 4380 4270 * emKeskimäärin¤ 1–4 4380 4570 4460 4580 –/* 4410 4580 em emKäsittelyn +190 +80 +200 +170vaikutus

Hehtolitrapaino, kg/hl (rypsillä öljypitoisuus, %)

1994 Kevät- 1–4 81,4 81,5 81,7 81,4 –/* 81,4 81,6 em emvehnä

1995 Ohra 1–4 63,5 63,7 63,5 63,6 –/– 63,4 63,8 * em3–4 63,5 63,6 63,6 63,6 –/– 63,2 63,9 63,6 63,6 em em

1996 Syys- 1–4 78,0 78,3 78,1 78,2 –/* 78,3 78,0 em emvehnä 3–4 78,2 78,6 78,2 78,6 –/* 78,5 78,8 78,0 78,2 em em

1997 Kevät- 1–4 (46,4 46,2 46,5 46,2 –/– 46,0 46,6) em emrypsi 3–4 (46,1 46,6 46,0 46,0 –/– 46,1 45,6 46,7 46,2) em em

1998 Kevät- 1–4 (44,0 44,1 44,3 44,1 –/– 44,0 44,3) em emrypsi 3–4 (43,9 44,6 44,4 44,2 –/– 44,2 44,4 44,4 44,1) em em

Tuhannen jyvän/siemenen paino, g

1994 Kevät- 1–4 37,0 37,3 37,3 37,7 –/* 37,0 37,6 * emvehnä

1995 Ohra 1–4 38,4 38,8 38,3 38,7 –/– 38,1 38,9 * em3–4 37,7 38,1 38,1 38,3 –/– 37,2 38,5 38,5 37,9 em em

1996 Syys- 1–4 37,5 38,1 38,1 38,5 **/* 38,3 37,8 * emvehnä 3–4 37,4 38,3 37,8 38,3 –/* 78,0 38,5 37,6 37,7 em em

1997 Kevät- 1–4 2,21 2,23 2,18 2,24 –/– 2,19 2,25 em emrypsi 3–4 2,15 2,24 2,18 2,25 –/* 2,13 2,25 2,24 2,21 ** em

1998 Kevät- 1–4 2,00 2,03 2,04 2,06 –/– 2,03 2,04 em emrypsi 3–4 2,04 2,06 2,05 2,08 –/– 2,05 2,06 2,06 2,08 em em

20

noituksen määrät lisäsivät satoa vähemmänkuin samaan maan fosforipitoisuuteen tar-vittu kalkitus. Koko koejakson keskisadois-sa, jotka sisältävät fosforilannoituksen te-hokkaan vaikutuksen kokeen alkuvuosina,pienempi fosforimäärä oli hiukan tehok-kaampi kuin yhtä paljon maan liukoisenfosforin pitoisuutta suurentanut kalkitus.

Jokioisten Ilolan hiuesavella (Kuva 1.3),joka oli Mietoisten aitosavea happamam-pi, pienempi kalkitus (10 t/ha) suurensisatoja tehokkaasti, mutta maan helppoliu-koisen fosforin pitoisuutta ilman fosfori-

lannoitusta aika vähän. Kuvan 1.1 mukaanensimmäiset kymmenen kalkkitonnia pa-ransivat oraiden fosforin saantiakin enem-män kuin vastaava maan fosforipitoisuudenmuutos edellytti. Tulos vahvistaa aikaisem-pia havaintoja, joiden mukaan fosforinsaanti suhteessa asetaattiliukoisen fosforinpitoisuuteen on kivennäismailla parhaim-millaan lähellä neutraalia (Saarela 1992,Saarela et al. 1995). Runsaampikin kalki-tus paransi satoja vähintään niin paljonkuin maan fosforipitoisuuden suurenemi-nen edellytti. Mietoisten ja Jokioisten ko-

Kuva 1.2. Kalkituksen ja fosforilannoituksen vaikutus satoon Mietoisten aitosavimaalla. Mur-toviivojen vasen piste ilman kalkitusta (pH 6,32), keskellä kalkitus 16 t/ha (pH 6,98) ja oi-kealla 40 t/ha (pH 7,37).

Kuva 1.3. Kalkituksen ja fosforilannoituksen vaikutus satoon Jokioisten Ilolan hiuesavella.Murtoviivojen vasen piste ilman kalkkia (pH 5,98), keskellä kalkitus 10 t/ha (pH 6,40) jaoikealla 24 t/ha (pH 6,83).

21

keet viittaavat siihen, että savimaiden run-sas kalkitus suurentaa satoja parantamallamuitakin kasvutekijöitä fosforin saanninhelpottumisen lisäksi. Ilolan hiuesaven pH-luvun nostaminen yli 6,4:n lisäsi satoa vä-hemmän (100 kg/ha, Taulukko 1.7) kuinMietoisten aitosaven pH-luvun nostaminenyli 7,0:n (180 kg/ha, Taulukko 1.6). Eri-laiset tulokset saattavat osittain johtuamyös koejaksojen pituudesta ja niiden kas-vukausien säästä, ja näennäisiä eroja voiaiheutua myös maaperän epätasaisuudestajohtuvista ja koevirheistä.

Kuvassa 1.4 esitettävästä satotulostenyhteenvedosta nähdään, että kalkitus ja fos-forilannoitus yhdessä lisäsivät satoa kaikissakokeissa melkein joka vuosi. Ilman fosfo-rilannoitusta annettu kalkitus vaikuttimyös useimmiten positiivisesti, mutta pel-kän fosforilannoituksen vaikutus yhdenvuoden satoihin oli epävarma jopa kohta-laisen niukkafosforisilla Mietoisten ja Ilo-lan mailla. Koetekijöiden yhdysvaikutusvaihteli vuosittain rajusti kaikilla koepai-koilla. Yhdysvaikutus oli kaiken kaikkiaanselvästi negatiivinen, eli kalkitus vähensifosforilannoituksen vaikutusta ja fosforilan-noitus kalkituksen vaikutusta, vain Mie-toisten aitosavimaalla. Kalkituksen aiheut-tamien sadonlisäysten suurempaan tasai-suuteen saattaa olla syynä sen monipuoli-nen vaikutus samanaikaisesti useaan kasvu-tekijään, joista ainakin jotkut ovat satoarajoittavia.

1.3.4 Sadon fosfori ja typpi

Kalkituksen ja fosforilannoituksen vaiku-tus korjattujen satojen fosfori- ja typpipi-toisuuksiin ja -määriin on esitetty liitteis-sä 1.4–1.8. Molempien koetekijöiden vai-kutuksia erikseen ja yhdessä sekä tilastolli-sia merkitsevyyksiä nähdään taulukoista1.9–1.11. Koekäsittelyjen aiheuttamat erotsadon fosforipitoisuuksissa olivat melkopieniä. Niin kalkitus kuin fosforilannoitus-kin suurensivat kuitenkin viljan fosforipi-toisuutta selvästi viljavuudeltaan keskinker-taisilla Mietoisten ja Ilolan kentillä (Liit-teet 1.4 ja1.6). Runsasfosforisella Ojaistenhiuesavella (Liite 1.8) ero oli selvin kevät-vehnällä vuonna 1994. Rypsin fosforipitoi-suutta suurensi fosforilannoitus Jokioisis-sa vuonna 1996 ja molemmat koetekijätyhdessä Mietoisissa vuonna 1998. Pelkkäkalkitus ei vaikuttanut rypsin siementenfosforipitoisuuteen yhdessäkään kokeessa.Mietoisissa kalkitus pienensi ohrasadonfosforipitoisuutta ensimmäisenä vuonna,mutta suurensi sitä varsin tehokkaasti kuu-dentana ja seitsemäntenä vuonna. Vaiku-tuksen muuttuminen kokeen aikana osoit-taa vähittäistä kehitystä, joka ei tapahdumaan pH-luvun nousun tahdissa vaan seu-raa sitä muutaman vuoden viiveellä. Hitai-den kemiallisten reaktioiden ohella tulok-seen ovat saattaneet vaikuttaa maan fysi-kaalisten ominaisuuksien ja biologisten te-kijöiden muutokset.

Kuva 1.4. Kalkituksen ja fosforilannoituksen vaikutus satoon erikseen ja yhdessä Mietois-ten aitosavimaalla sekä Jokioisten Ilolan ja Ojaisten hiuesavimailla.

22

Vilja- ja rypsisatojen typpipitoisuudetvaihtelivat vuosittain, mutta olivat kaikil-la koekäsittelyillä aika tasaisia. Happamil-la Mietoisten ja Ilolan kentillä kalkituksellaoli kuitenkin selvä positiivinen vaikutussadon typpipitoisuuksiin varsinkin kokei-den lopussa. Ilolassa vuonna 1998 kalki-tus suurensi ohrasadon typpipitoisuuttayhdellä grammalla kiloa kohti eli yli kuu-della prosentilla ja tilastollisesti erittäinmerkitsevästi (riski alle 0,1 %). Mietoisis-

sa sadon typpipitoisuus näytti suurenevaneniten suurimmalla kalkituksella, joka nostimaan pH-luvun yli seitsemän. Myös Jo-kioisten Ojaisissa satojen typpipitoisuudetnousivat kalkilla lähes neutraalilla maalla,jolla samanlainen tulos saatiin aikaisem-minkin aivan tämän kokeen vieressä ver-rattaessa kalkkia ja puun tuhkaa (Saarela1989a).

Vilja- ja rypsisatojen ottamat fosfori-määrät suurenivat selvästi sekä fosforilan-

Taulukko 1.9. Mietoisten aitosavimaalle vuosina 1991 ja 1993 levitetyn kalkkikivijauheen javuosittain annetun fosforilannoituksen vaikutus viljan ja rypsin fosforin ja typen ottoon. Koe-käsittelyt on selostettu tarkemmin taulukossa 1.5 ja liitteessä 1.1.

Vuodet Fosforilannoitus, kg/ha Kalkitus, t/ha 1991–93 Yhdysvaikutus0+0 0+12 13+0 13+12 10+0 10+12 Merk. 0 12+4 30+10 Merk. Merk.

Satojen ottama fosforimäärä, kg/ha/v1991–1993 12,8 13,7 14,7 *** 13,4 13,9 13,9 * *1994–1995 17,4 17,6 17,3 17,8 17,4 17,5 em 17,2 17,4 17,9 em em1996–1998 12,7 13,7 13,5 14,0 13,6 14,2 *** 11,6 13,9 15,3 *** **

1991–1998 14,1 14,7 15,1 *** 13,7 14,8 15,4 *** emKäsittelyn vaikutus +0,6 +1,0 +1,1 +1,7

Satojen ottama typpimäärä, kg/ha/v1991–1993 80,7 86,4 87,8 *** 80,7 86,3 87,8 ** **1994–1995 84,9 86,3 85,1 85,3 84,0 85,5 em 82,8 84,5 88,3 em em1996–1998 55,0 55,3 56,1 56,1 57,7 57,3 * 48,5 57,2 63,1 *** *

1991–1998 72,1 74,1 76,6 *** 69,1 75,0 78,6 *** **Käsittelyn vaikutus +2,0 +4,5 +5,9 +9,5

Taulukko 1.10. Jokioisten Ilolan hiuesavimaalle vuonna 1993 levitetyn superfosfaatin (0 ja200 kg P/ha) ja vuosittain sijoitetun fosforin sekä vuonna 1993 levitetyn kalkin (0, 10 ja24 t/ha) vaikutus vilja- ja rypsisatojen fosforin ja typen ottoon. Koekäsittelyt on selostettutarkemmin taulukossa 1.6 ja liitteessä 1.2.

Vuodet Fosforilannoitus, kg/ha Kalkitus, t/ha v. 1993# Yhdysvaikutus0 23/v 200–93 200+23 Merk. 0 10 24 Merk. Merk.

Satojen ottama fosforimäärä, kg/ha/v1994–1995 13,8 14,4 14,8 14,8 *** 14,1 14,7 14,5 em em1996–1998 13,7 15,2 15,6 15,3 *** 13,8 15,1 15,9 *** em

1994–1998 13,7 14,9 15,2 15,1 *** 13,9 14,9 15,3 ** emKäsittelyn vaikutus +1,2 +1,5 +1,4 +1,0 +1,4

Satojen ottama typpimäärä, kg/ha/v1994–1995 88,6 91,6 90,9 89,9 * 87,1 91,5 92,2 * em1996–1998 62,2 67,9 67,2 66,4 *** 61,1 66,5 70,2 *** em

1994–1998 72,8 77,4 76,7 75,8 *** 71,5 76,5 79,0 *** emKäsittelyn vaikutus +4,6 +3,9 +3,0 +5,0 +7,5

23

noituksella että kalkituksella (Liitteet 1.4,1.6 ja 1.8). Mietoisissa ja Ilolassa molem-pien koetekijöiden vaikutuksista ainakinosa oli erittäin merkitseviä, riski alle 0,1 %(Taulukot 1.9 ja 1.10), mutta Ojaisilla kal-kituksen vaikutus (6 %) jäi tilastollisestiepävarmaksi (Taulukko 1.11). Kalkituksenja fosforilannoituksen yhdysvaikutus fosfo-rin ottoon oli merkitsevä vain Mietoisissa,ja sielläkin vain alussa ja lopussa. Yhdys-vaikutus muuttui kokeen alun positiivisestalopussa negatiiviseksi, eikä ollut koko koe-ajalta laskettuna merkitsevä.

Pellon fosforitaseeseen maan ravinneva-rojen hyväksikäytön tehostaminen kalkituk-sella vaikuttaa luonnollisesti aivan eri tavalla

kuin niiden kartuttaminen lannoituksella.Kun aikaisemmin haitallisena tai vähintäänarveluttavana pidetystä ravinteiden ryöstös-tä on ympäristönsuojelun korostuessa tul-lut yleisesti hyväksytty tavoite, kasvien fos-forin saanti tulisi mahdollisimman suurel-ta osin turvata kalkituksella ja muilla maan-hoitotoimilla. Satojen vuosittain ottamiafosforimääriä esittävät kuvan 1.5 murtovii-vat muistuttavat vastaavia kuvan 1.4 sato-tuloksia, mutta kalkituksen vaikutustaosoittava murtoviiva lähtee Mietoisten ko-keessa alempaa ja osoittaa siten kalkituk-sen vaikutuksen ajallista painottumista vieläselvemmin, ja Ilolan kokeessa yhdysvaiku-tus puuttuu viimeiseen vuoteen saakka.

Taulukko 1.11. Jokioisten Ojaisten hiuesavimaalle vuosina 1980, 1995 ja 1998 levitetynkalkin sekä aikaisemman ja koevuosien fosforilannoituksen vaikutus vilja- ja rypsisatojenfosforin ja typen ottoon. Koekäsittelyt on esitetty tarkemmin taulukossa 1.7 ja liitteessä 1.3.

Vuodet Ker- Fosforilannoitus, kg/ha Merk Kalkitus, t/ha vuosina 1980–98 (–95) Yhdysvaikutusranne 0 23/v (690) 690+23 jv/vl 0 (10) 10+6 10+6(+10) Merk. Merk.

Satojen ottama fosforimäärä, kg/ha1994–1995 1–4 16,0 17,2 16,8 17,5 –/– 16,4 17,5 em em1996–1998 1–4 15,1 16,8 15,3 16,8 –/– 15,3 15,7 em em

3–4 14,4 15,5 15,1 16,1 **/– 14,6 15,5 15,6 15,3 em emKäsittelyn vaikutus +1,1 +0,7 +1,7 +0,9 +1,0 +0,7

Satojen ottama typpimäärä, kg/ha1994–1998 1–4 90,4 93,8 89,9 91,3 –/– 88,2 94,4 em em1996–1998 1–4 64,3 67,2 64,0 66,4 –/– 64,5 66,4 em em

3–4 62,6 67,2 65,3 69,5 */– 62,2 67,9 67,7 66,9 em emKäsittelyn vaikutus +4,6 +2,7 +6,9 +5,7 +5,5 +4,7

Kuva 1.5. Kalkituksen ja fosforilannoituksen vaikutus fosforin ottoon erikseen ja yhdessäMietoisten aitosavimaalla sekä Jokioisten Ilolan ja Ojaisten hiuesavimailla.

24

Eri koekäsittelyillä saatujen satojen si-sältämät typpimäärät olivat pitkälti sadonmäärien mukaisia, mutta typpipitoisuuksiakohottanut kalkitus suurensi typpisatojahiukan enemmän (Liitteet 1.5, 1.7 ja 1.8).Sadon sisältämän typpimäärän ylittänytosuus lannoituksesta, eli typpitase, pienenikalkituksella hyvin selvästi. Koko koeajankeskimääräinen jäännöstyppi väheni hehtaa-ria kohti Mietoisissa 44 kilosta 34 kilooneli 23 prosenttia, Jokioisten Ilolassa 48 ki-losta 39 kiloon eli 19 prosenttia ja Jokiois-ten Ojaisilla 59 kilosta 53 kiloon eli 10 pro-senttia, jälkimmäisessä ei tosin tilastollises-ti merkitsevästi. Satojen vuosittain ottamiatyppimääriä osoittavissa kuvan 1.6 murto-viivoissa ilmenevät selvästi vastaavat satoerot(Kuva 1.4). Kalkitus lisäsi kuitenkin typpi-satoja suhteellisesti enemmän kuin satomää-riä ja tasaisemmin koko kokeen aikana.Mietoisissa kalkituksen vaikutus typen ot-toon (Kuva 1.6) jakaantui ajallisesti paljontasaisemmin kuin sen loppua kohti kasva-nut vaikutus fosforin ottoon (Kuva 1.5).

1.3.5 Kalkituksen vaikutukset japH-tavoitteet

Viljavuustutkimuksen tulkinnassa (Elonenet al. 1997) vilja- ja öljykasvien viljelyssäolevien, multavuudeltaan tavanomaistensavimaiden kalkituksen tavoitteena on pH-lukujen nostaminen vähintään 6,4:ään.

Runsasmultaisilla savilla (orgaanista ainesta6–12 %) pH-tavoite on 6,2 ja erittäin run-sasmultaisilla 6,0. Vähämultaiset savet (alle3 % org.), joiden pH-tavoite on 6,7, ovatkäytännössä harvinaisia. Aikaisempien suo-malaisten tutkimusten mukaan nämä pH-luvut riittävät suurimpiin mahdollisiin sa-toihin myös vaateliaiden viljalajikkeidenviljelyssä (Jaakkola 1982, Kemppainen et al.1993). Happamuutta paremmin sietävätlajikkeet tuottavat täysiä satoja jopa lohkonheikoimmissa kohdissa, joissa pH-luvut ovatyhden viljavuusluokan verran keskimääräis-tä pienempiä (Jokinen 1983), samoin hap-pamuuden voimistuessa muutamalla kym-menyksellä ennen seuraavaa kalkitusta.

Edellä esiteltyjen kalkitus-fosforilannoi-tuskokeiden ensisijaisena tavoitteena ei ol-lut satojen parantaminen, vaan maan fos-forivarojen hyödyntäminen astiakokeidenja kemiallisten analyysien antamien viittei-den mukaisesti (Saarela 1990a, 1992, Saa-rela & Sippola 1987 ja 1990). Runsaallakalkituksella pyrittiin siis korvaamaan vil-jelyssä fosforilannoitusta, mikä myös aikai-sempien kenttäkokeiden valossa näyttimahdolliselta nimenomaan savimailla(Jaakkola et al. 1977, Saarela 1989, 1991a,1998). Pienillä kalkkimäärillä hyvin hap-pamilta, suurelta osin eloperäisiltä mailtasaatuja huonoja kokemuksia (Anttinen1959, Lakanen 1971, Keränen & Marja-nen 1972) ei pidetty tutkimuksen tavoit-

Kuva 1.6. Kalkituksen ja fosforilannoituksen vaikutus typen ottoon erikseen ja yhdessä Mie-toisten aitosavimaalla sekä Jokioisten Ilolan ja Ojaisten hiuesavimailla.

25

teiden kanssa ristiriitaisina. Kalkituksellatavoiteltava maan pH-luku oli 1–2 koko-naista yksikköä korkeampi kuin aikaisem-missa tutkimuksissa, ja maan fosforin liu-koisuus muuttuu ainakin asetaattimenetel-män mukaan jyrkimmin vasta lähellä neut-raalia pH-tasoa (Lakanen & Vuorinen1963).

Lievästi happamilla savimailla saaduttulokset osoittavat, että runsas kalkitusedistää fosforin saantia ohralla ja vehnällä,mutta ei yhtä selvästi rypsillä. Myös julkai-semattomissa astiakokeissa kalkki paransifosforin saantia rypsillä vähemmän kuinohralla ja kauralla. Rypsi, kuten muutkinpaljon kahdenarvoisia kationeja ottavatkaksisirkkaiset kasvit, erittää maahan dis-sosioituneina anioneina olevia orgaanisiahappoja enemmän kuin vilja- ja heinäkas-vit (Neumann & Römheld 1999). Fosfo-rin puutteessa runsaammin erittyvän sit-ruunahapon ja muiden happojen kemial-linen vaikutus ilmeisesti vähentää jonkinverran fosforin liukoisuuden merkitystä.Rypsi on saanut fosforia vaikealiukoisistalannoitteistakin tehokkaammin kuin viljat.Se näytti hyötyvän runsaasta kalkituksestaenemmän muulla tavoin ja kaiken kaik-kiaan vähintään yhtä paljon kuin viljat.Riittävä maan helppoliukoisen fosforin pi-toisuus oli kalkituksen jälkeen sekä Mie-toisissa että Jokioisten Ilolassa jokseenkintyydyttävän luokan alarajalla, 7 mg/l, mitävastaava lannoitussuositus (luokkien vält-tävä ja tyydyttävä keskiarvo) on ohralle23 kg P/ha sekä vehnälle ja rypsille 20 kg/ha. Molemmissa kokeissa sadoissa poistuifosforia vuosittain noin 16 kg/ha, joka se-kin riitti suhteellisen hyvin, mutta oli kui-tenkin niukahko.

Sekä Mietoisissa että Jokioisten Ilolas-sa kalkitus vaikutti satoon eniten sääoloil-taan epäedullisina kasvukausina, jolloinkasvua haittasi useimmiten kuivuus. Myösruotsalaisissa kokeissa suuret kalkkimäärätovat lisänneet satoa eniten niinä vuosina,jolloin sadot ovat olleet pienimpiä (Simánet al. 1982) Nämä tulokset ovat yhden-suuntaisia Visserin (1938) havaintojenkanssa, joiden mukaan lievästi happaman

maan kalkitus vaikuttaa kasvuun suhteel-lisen vähän edullisissa oloissa ja lannoituk-sen ollessa runsas, mutta pH-luvun mer-kitys kasvaa lannoituksen ollessa niukka taiolosuhteiden ollessa muuten epäsuotuisat.Lievän happamuuden poistaminen toisinsanoen parantaa kasvien vastustuskykyä,mutta ei suurenna niiden satopotentiaalia.Runsaan lannoituksen on havaittu lievittä-vän happamuuden haitallisuutta myöhem-missäkin tutkimuksissa (Jaakkola 1982, Si-mán 1987, Hiivola 1991, Hakkola 1991).

Asetaattimenetelmän tarkkuus ohran jakauran fosforin saannin osoittajana paranierittäin ratkaisevasti, kun happamien mai-den fosforipitoisuuksia pienennettiin nii-den multavuuden ja pH-luvun mukaan las-ketuilla kertoimilla (Saarela 1992). Kalkit-semattomalle Ilolan hiuesavelle (Taulukko1.3) syksyllä 1997 pH:ssa 6,0 kerroin oli:

1–0,24 * (7,1–6,0)2 = 0,71

Pienemmällä kalkituksella pH 6,4:ssävastaava kerroin oli 0,88 ja suurimmallakalkituksella pH 6,83:ssa 0,98 eli käytän-nössä yksi. Näillä kertoimilla muunnetutIlolan hiuesaven fosforipitoisuudet osoit-tivat oraiden fosforin saantia paremminkuin alkuperäiset (Kuva 1.1). Myös vastaa-vat satoja esittävät murtoviivat kuvissa 1.2ja 1.3 lähenevät toisiaan maan fosforiluku-jen pH-korjauksen avulla. Yhdessä aikai-sempien kenttäkokeiden kanssa (Saarela etal. 1995) nämä tulokset osoittavat korja-uskertoimien kehittämisessä käytettyjenastiakokeiden soveltuvan varsin hyvin kal-kituksen vaikutusten ennustamiseen myöspellolla. Mietoisten koealueen kaltaisillavähämultaisilla aitosavilla (kerroin 0,85 pH6,32:ssa) viljakasvien fosforin saanti para-nee ilmeisesti vielä jyrkemmin kuin pelkäs-tään pH-luvun ja multavuuden mukaanlaskettu kerroin osoittaa ja hyvin karkeillamailla todennäköisesti vähemmän. Maanfosforin saatavuuden happamuuskorjauk-seen tulisi liittää mukaan tekijäksi maansavespitoisuus tai muu hienouden mittalu-ku, kuten aikaisemmissa kenttäsovellutuk-sissa on tehtykin (Saarela et al. 1995).

26

Vahvasti happamilla mailla asetaattime-netelmällä havaittu fosforin liukoisuudenheikkeneminen (mm. Hiivola 1991, Kemp-painen et al. 1993) ei osoittane kalkin vai-kutusta fosforin saatavuuteen oikein. Hap-pamien kivennäismaiden fosforilukujen vir-heellisyys ilmeni astiakokeessa selvimminilman fosforilannoitusta viljeltäessä (Saarela& Sippola 1987, Saarela 1992). Runsastafosforilannoitusta käytettäessä neutraalit jalievästi emäksiset reaktiot vähensivät fosfo-rin ottoa karkeista maista. Viljalla runsaskalkitus vähensi niinsanottua luksusottoaeivätkä sadot pienentyneet, mutta perunallakarkean hiedan kalkitus pH-lukuun 7,0pienensi myös mukulasatoa, vaikka asetaat-timenetelmän fosforiluvut olivat erittäinkorkeita, noin 80 mg P/l (Saarela 1999).Fosforin saatavuus neutraalista hiuemaas-ta suhteessa sen asetaattiliukoisen fosforinpitoisuuteen oli heikko myös Jaakkolan etal. (1997) pitkäaikaisessa kenttäkokeessa.

Pellon kalkitseminen pH-lukuun seit-semän tai yli ilmeisesti torjuu aika tehok-kaasti möhöjuuritautia, joka vaivaa öljykas-veja ja muita ristikukkaisia kasveja. Maanhappamuuden lieventyessä yleistyvistä kas-vitaudeista on tunnetuin Streptomyces-säde-sienten aiheuttama perunarupi (Pietilä1993), jonka leviämistä rajoittanee lähin-nä happamassa maassa esiintyvä liukoinenmangaani. Kalkituksen aiheuttama man-gaanin puute taas altistaa viljaa mustatyvi-taudille, sillä sitä aiheuttava Gaeuman-nomyces graminis -sieni tunkeutuu juuri-solukkoon aiheuttamalla siihen entsyymeil-lään paikallisen mangaanin puutteen (Gra-ham & Webb 1991). Tyvitautien lisäänty-minen onkin ilmeisesti yleisimpiä syitä lii-allisen kalkituksen aiheuttamiin sadonvä-hennyksiin ainakin karkeilla mailla jatku-vasti viljeltävillä ohralla ja vehnällä. Savi-pelloilla ei yleensä viljellä perunaa, eikämangaanin puutetta tai sen aiheuttamaamustatyvitautiakaan pahemmin esiinny ai-nakaan jäykillä savilla, joilla korkeat pH-luvut muuten näyttävät edullisimmilta.Möhöjuuritautia rajoittava tehokalkitussoveltuu siten savimaille kasvitautien kan-nalta hyvin. Myös hyödylliset eläimet, ku-

ten lierot, viihtyvät paremmin kalkituissakuin vahvasti happamissa maissa.

Korkeiden kustannusten takia runsaas-ta kalkituksesta on saatava tavallisista pel-tokasveista aika suuria ja pitkäaikaisia sa-donlisäyksiä tai sen on korvattava muitapanoksia ollakseen kannattavaa. Mietoistenaitosavella käytetty pienempi kalkkimäärä16 t/ha maksaa peltoon levitettynä noin3200 mk/ha. Näin suuren kalkkimääränvaikutusajaksi voidaan arvioida 20 vuotta(vrt. Jaakkola 1982), jolloin yhtä vuottakohti aiheutuu kustannuksia 160 mk/ha.Kalkin maksuun tarvitaan viljaa 70 penninkilohinnan mukaan kaikkiaan 4600 kg/haja vuotta kohti 230 kg/ha. Puolelle kalki-tuskustannuksista laskettu neljän prosentinkorko on 64 mk ja sitä vastaava viljamäärävajaat 100 kg. Vuotuiset kalkituskustan-nukset ovat noin 224 mk/ha ja niitä vas-taava viljamäärä 320 kg/ha. Koko koeajankeskisatoa 16 tonnin kalkitus suurensi 290kilolla ja kolmen viimeisen vuoden satoa570 kilolla (Taulukko 1.6). Jos kalkin vai-kutus jatkuisi pitkään yhtä hyvänä kuinkokeen lopussa, se olisi hyvin kannattavaa.

Lisätuoton ohella tai asemesta kalkituk-sella voidaan korvata osa typpi- ja fosfori-lannoituksesta. Ympäristötuen ehtojen mu-kainen tarkennettu fosforilannoitus piene-nee automaattisesti, kun kalkitus suuren-taa liukoisen fosforin pitoisuutta. Kotieläin-tiloilla tämä ei aina ole edullista, koska lan-nan levitysmahdollisuudet voivat supistualiian pieniksi. Vähennettäessä lannoitusta10 fosforikilolla rahaa säästyy noin 90 mk,ja 20 typpikilosta säästyy 70 mk. Molem-mista ravinteista yhteensä kertyvällä 160markalla saa peltoon kalkkia 800 kg, ja seon noin 70 prosenttia 16 tonnin kalkituk-sen vuotuisista kustannuksista, 224 markas-ta. Jokioisten Ilolan kokeessa 10 tonnin eli2000 markan kalkitus lisäsi viiden vuodenkeskisatoa 240 kilolla ja kolmen viimeisenvuoden satoa 310 kilolla (Taulukko 1.7).Pienemmän kalkkimäärän vaikutusaika ontodennäköisesti lyhyempi, ehkä noin viisi-toista vuotta. Sen mukaan saadaan vuotui-siksi kustannuksiksi korkoineen 133 + 40= 173 mk/ha ja vastaavaksi viljamääräksi

27

250 kg/ha. Ilolan kokeessa käytetty 10 ton-nin kalkitus, joka oli vähän nykyisiä suo-situksia runsaampi (Elonen et al. 1997), olisiten nykyisillä viljan hinnoilla kannatta-va. Hiukan suurempikin kalkkiannos olisisaattanut olla ainakin yhtä kannattava kuin10 t/ha, mutta nykyisillä hintasuhteilla24 t/ha oli epätaloudellisen suuri määrä.

Toinen tapa taloudelliseen tarkasteluunon olettaa pH-luvun nousun vaikutuksenjatkuvan äärettömästi, kun saavutettua ti-laa pidetään yllä toistuvilla ylläpitokalki-tuksilla. Tällöin peruskalkitukseen sijoite-tulle pääomalla tulee laskea tasasuuruise-na pysyvä vuotuinen korko, joka 16 ton-nin eli 3200 markan kalkitukselle on nel-jän prosentin mukaan 128 mk ja 10 ton-nin eli 2000 markan kalkitukselle 80 mk.Peruskalkituksen hinnan lisäksi kustannuk-sia aiheutuu kasvavasta ylläpitokalkituksentarpeesta, joka johtuu pH-luvun myötänopeutuvasta emäskationien huuhtoutumi-sesta (Rowell 1988, Haak & Simán 1992).Ruotsissa kalkituksen aiheuttamaksi vuo-tuiseksi kalkin huuhtoutumisen kasvuksion pH-välillä 6,2–7,0 laskettu 500 kg/ha.

Suomen savimailla huuhtoutuminenlienee vähän hitaampaa kuin pitemmänkesän oloissa enimmäkseen melko hyvinvettä läpäisevillä ruotsalaisilla mailla. Mie-toisissa pH:n nostaminen 16 kalkkitonnilla6,3:sta 7,0:aan lisäsi kalkin vuotuista huuh-toutumista arviolta noin 350 kilolla heh-taarilta ja Jokioisten Ilolan kokeessa 10kalkkitonnilla 6,0:stä 6,4:ään 130 kilollahehtaarilta. Ylläpitokalkituksen vuotuisethehtaarikustannukset kasvavat Mietoisissa70 mk ja Ilolassa 26 mk. Kalkituksen vuo-tuiset kokonaiskustannukset ovat Mietoi-sissa 198 mk/ha ja Ilolassa 106 mk/ha sekävastaavat viljamäärät 280 ja 150 kg/ha. Pel-lon viljavuuden pysyvän paranemisen ole-tuksella kannattavat viljasadon lisäyksetovat Mietoisissa yhtä suuria mutta Ilolassaselvästi pienempiä kuin kalkituksen vaiku-tusajan ollessa rajoitettu. Kun liuenneenkalkin huuhtoutuminen pH 6,5:ssä on vie-lä suhteellisen vähäistä, tämä taso on edel-lä esitettyjen tulosten valossa pitkän ajantavoitteeksi todennäköisesti liian alhainen.

Kalkituksen kannattavuus riippuu suu-resti sekä siihen sijoitetun pääoman korostaettä huuhtoutumisen kasvusta, joka esite-tyissä laskelmissa perustuu aika summittai-siin arvioihin. Suurimpien kokeessa käytet-tyjen kalkkimäärien päätarkoituksena eiollut niiden kertalevitys käytännössä, vaanedullisimman pitkän ajan tavoitteen selvit-täminen. Mietoisten aitosaven kaltaisilla,melko vähämultaisilla mailla pH-tavoitekannattanee asettaa nykyisiä suosituksiaselvästi korkeammaksi ja jatkaa kalkin le-vitystä myös pH-luvun ollessa välillä 6,5–7,0. Fosforin saannin kannalta ja ehkämuutenkin edullisin maan pH-luku näyt-tää olevan Keski-Euroopassa käytettäviensuositusten mukaisesti (Schachtschabel1976, Finck 1992) sitä korkeampi mitäenemmän maassa on savesta orgaaniseenaineeseen verrattuna. Ruotsalaisissa kalki-tuskokeissa (Simán et al. 1982, Haak &Siman 1992, 1997), joissa maan savespi-toisuus on määritetty, kalkituksen vaiku-tus satoon kasvoi omien tilastollisten las-kelmiemme mukaan merkitsevästi paitsipH-luvun laskiessa, myös maan savespitoi-suuden kasvaessa. Tanskassa runsaasta kal-kituksesta hyötyvät tavallista enemmänpahoin tiivistyneet marskimaat, joidenhuono rakenne johtuu natriumin ja mag-nesiumin suuresta osuudesta vaihtuvistakationeista sekä absoluuttisesti että suhtees-sa kalsiumiin (Hansen 1969). Tällaistenmaiden parantamiseen soveltuvat myöskipsi ja sitä sisältävä superfosfaatti, jonkalevittäminen peltoon maanparannukseentarvittavina 10–20 tonnin annoksina heh-taarille ei kuitenkaan sovellu käytäntöön.

Kalkitustarpeen pääkriteeriksi ehdotettuliukoinen alumiini (Stålberg 1982) saostuujo pH kuudessa aika täydellisesti (Haak &Simán 1992) ja esiintyy samalla pH-tasol-la yleensä hyvin samanlaisina pitoisuuksi-na ainakin kivennäismaissa (Stålberg 1982,Rowell 1988). Sillä ei siten liene kovinsuurta vaikutusta savimaiden pH-optimiin.Toisaalta alumiininkaan myrkyllisyysraja eiilmeisesti ole pellossa niin jyrkkä kuin koe-putkissa tehdyt mittaukset osoittavat, sillämaan reaktiossa on paikallista tai pesäkkeel-

28

listä (spatiaalista) vaihtelua. Esimerkiksisijoitettu ammoniumtyppi saattaa laskealannoiterivin pH-lukua jopa kokonaisillayksiköillä (Saarela 1983b). Aitosavissa jamuissa arveluttavan runsaasti magnesiumiasisältävissä savissa kalsiittikalkki voi ollahyödyllistä myös vaihtuvan kalsiumin jamagnesiumin suhteen parantajana, sillä lii-an suuri magnesiumin osuus voi mm. hei-kentää maan mururakennetta (Hansen1969). Magnesiumpitoisten kalkitusainei-den käyttö on usein tarpeen liejusavilla,joissa vaihtuvan magnesiumin pitoisuudetovat paikoin hyvinkin alhaisia, mutta muil-le savikoille kalsiittikalkki soveltuu yleen-sä paremmin (Jokinen 1985).

Kevyemmillä ja runsasmultaisemmillasavilla nykyiset kalkitussuositukset näyttä-vät olevan aika lähellä optimia, mutta nii-den pH-tavoitteet ovat kuitenkin pikem-min liian pieniä kuin liian suuria. Kalki-tuksen vaikutus maan typpitalouteen, jokaon ollut hyvin selvä myös aikaisemmissapohjoismaisissa kokeissa (Simán et al.1982, Lyngstad 1986, Saarela 1989, Haak& Simán 1992, Haak 1993), ei näytä riip-puvan maan saveksen ja orgaanisen ainek-sen suhteesta yhtä selvästi kuin kalkituk-sen vaikutus fosforin saatavuuteen. Lähin-nä kasvien typen saannin parantamiseksinäyttää aiheelliselta tutkia tavallista run-saampaa kalkitusta myös jonkin verran kar-keammilla ja runsasmultaisemmilla mail-la. Myös Mietoisten aitosavella saatujentulosten yleistettävyyttä olisi ehkä tarpeenvarmentaa parilla lisäkokeella. Mietoistenkoealuetta voidaan tuskin verrata tanska-laisiin marskimaihin, mutta siinäkin onaika runsaasti magnesiumia, joka natriuminohella voi huonontaa maan rakennetta(Hansen 1969). Muutaman sadan metrinpäässä merestä ja vain kymmenkunta met-riä sen pinnan yläpuolella sijaitseva koe-kenttä saattaa kuitenkin olla ominaisuuk-siltaan erilainen kuin sisämaassa sijaitsevatmaalajiltaan, savespitoisuudeltaan ja mul-tavuudeltaan samanlaiset pellot, ja paikal-lista vaihtelua maan ominaisuuksiin ai-heuttavat monet muutkin luontaiset teki-jät sekä maanparannus- ja viljelytoimet.

Ruotsalaisissa suurten kalkkimäärien ko-keissa pH:n nostaminen yli seitsemän onparantanut kasvua myös melko kevyillä sa-villa (Simán et al. 1982).

Kalkituksen ja fosforin vuorovaikutus-ten tutkimiseen käytännön viljelyoloissasoveltuvat monivuotiset monitekijäkokeetovat varsin työläitä ja kalliita. Kenttäkokei-den tulosten luotettavuutta ja yleistettä-vyyttä haittaavat lisäksi nimenomaan näi-den tekijöiden yhdysvaikutuksessa todetutpoikkeuksellisen suuret ajalliset ja paikal-liset vaihtelut. Kalkituksen aiheuttamienfosforin saatavuuden muutosten ennusta-miseen soveltuva kemiallinen testi olisi si-ten erittäin hyödyllinen sekä tutkimuksenettä käytännön kasvintuotannon kannalta.Lupaavimpia tekniikoita tähän tarkoituk-seen ovat uudet diffuusiotestit (Saarela1992), joilla fosforin desorptioaikaa ja -olo-suhteita voidaan joustavasti säädellä.

Toinen tapa kokeelliseen tutkimukseenkäytettyjen resurssien tuottavuuden paran-tamiseksi on mahdollisimman monipuolis-ten havaintojen tekeminen samoista kokeis-ta. Kasvinravitsemuksen ja kasvintuotan-non kannalta keskeinen aihe on runsaankalkituksen seurauksena maan typpitalou-dessa tapahtuneet hyvin oleelliset muutok-set. Vilkastuvan nitrifikaation (Olness1999) lisäksi useat muutkin kemialliset,fysikaaliset ja biologiset tekijät saattavatedistää kalkittaessa typen saantia. Maan jakasvien fosforitalouteen vaikuttavista aiheis-ta ovat keskeisimpiä kasvien juuristo ja senkanssa yhteistyössä toimivat mykorritsasie-net sekä maan rakenne ja vesitalous, jotkapuolestaan riippuvat mm. maaeläimistä jamikrobeista. Ruotsalaisten maiden raken-ne on muuttunut kaikkikivijauheella erit-täin suurista ainemääristä (2,5 % maasta)huolimatta aika vähän (Simán et al. 1982).

1.4 Yhteenveto ja päätelmät

Savimaan fosforivarojen hyödyntämisentehostamista runsaalla kalkituksella tutkit-tiin monivuotisilla fosforilannoitus-kalki-tuskokeilla kolmella koepaikalla: Mietois-

29

ten melko vähämultaisella, lievästi happa-malla ja fosforitilaltaan keskinkertaisellaaitosavella sekä kahdella Jokioisten hiuesa-vella, joista toinen oli lievästi hapan ja kes-kifosforinen, toinen lähes neutraali ja run-sasfosforinen. Koekentillä viljeltiin ohraa,kevätvehnää ja kevätrypsiä tavanomaista taikevennettyä muokkausta käyttäen, ja niis-tä tutkittiin kemiallisen viljavuuden kehi-tystä. Koekasveista mitattiin siemensadotsekä niiden ulkoinen laatu sekä fosfori- jatyppisisältö. Kasvien fosforin saantia seu-rattiin orasanalyyseillä.

Lievästi happamien keskifosforisten sa-vimaiden kalkitus suunnilleen pH-lukuunseitsemän eli neutraaliksi suurensi asetaat-timenetelmällä määritettyjä maan liukoisenfosforin pitoisuuksia noin puolitoistaker-taisiksi. Kalkitus suurensi myös maan joh-tolukua, mikä osoitti kalsiumin huuhtou-tumisen nopeutumista vetykarbonaatti-io-nien mukana ja todennäkäisesti myös maanmururakenteen vahvistumista. Kevätveh-nän ja ohran oraiden fosforin saanti ja kas-vu näyttivät paranevan kalkituksella vähin-tään yhtä paljon kuin maan fosforilukuasaman verran suurentavalla, edellisinä vuo-sina annetulla fosforilannoituksella. Ohranjyväsatojen fosforipitoisuuden nousun jasatojen fosforin oton mukaan fosforin saan-ti näytti ainakin aitosavella paranevanenemmänkin kuin maa-analyysi osoitti.Aikaisempien astiakokeiden perusteella las-kettu happamuuskorjaus, joka pienentääfosforipitoisuutta pH 6,0:ssa 30 prosentil-la neutraaliin reaktioon verrattuna, näyttihiuesavella soveltuvan hyvin myös kenttä-kokeisiin. Aitosavella samanlainen pH-kor-jaus, jossa maan hienoutta ei oteta huo-mioon, oli sen sijaan riittämätön. Kalkitusvähensi fosforilannoituksen vaikutusta jatarvetta selvästi aitosavella, mutta hiuesa-vella aika heikosti eikä tilastollisesti mer-kitsevästi.

Koepaikkojen happamuus oli niin lie-vää, ettei sen aikaisempien tutkimustenmukaan pitänyt merkittävästi heikentääviljan kasvua. Sadot suurenivat kuitenkinrunsaalla kalkituksella erityisesti sääoloil-taan epäsuotuisina vuosina paljon enem-

män kuin pelkällä fosforilannoituksella.Kun myös näiden koetekijöiden yhdysvai-kutus oli heikko, kalkituksen aiheuttamiensadonlisäysten on täytynyt perustua suurel-ta osin muiden kasvutekijöiden paranemi-seen. Tärkeäksi sadonlisäyksen syyksi todet-tiin kasvien typen saannin paraneminen,sillä kalkituksen suurentaessa vilja- ja ryp-sisatoja niiden typpipitoisuudet eivätpienentyneet, vaan jopa suurenivat. Sato-jen maasta ottamat typpimäärät kasvoivatsiten runsaalla kalkituksella hyvin merkit-tävästi ja vastaavasti maahan jääneen lan-noitetypen laskennalliset määrät pieneni-vät. Kalkitus lisäsi satoja ja ravinteiden ot-toa säännöllisemmin kuin fosforilannoitus,minkä pääteltiin johtuneen sen useaan kas-vutekijään kohdistuvasta vaikutuksesta.

Nykyisten kalkitussuositusten mukai-nen tutkittujen savimaiden pH-tavoite onvähintään 6,4. Lievästi happamalle Mie-toisten aitosavimaalle, jonka pH-luku oliennen kalkitusta 6,3, kannatti kuitenkinlevittää kalkkia 16 t/ha, joka nosti sen pH-luvun seitsemään. Tämän koealueen kaltai-silla, suhteellisen vähämultaisilla ja jäykil-lä savimailla kalkituksen pitkän ajan pH-tavoitetta tulisi tulosten mukaan jonkinverran nostaa nykyisestä. Jokioisten hiue-savea, jonka pH-luku kokeen alussa oli 6,1,kannatti kalkita vähintään pH-lukuun 6,4eli suositusten mukaisesti, ja pitkällä täh-täyksellä vähän korkeampi pH-luku on to-dennäköisesti edullisempi. Sadonlisäyksenohella runsas kalkitus tuottaa taloudellistahyötyä fosfori- ja typpilannoituksen vähen-nyksestä saatavilla säästöillä.

2 Ruokamullan jafosforin syvämultaus

Lannoituksella rikastetun ruokamullan sy-vyys vaikuttaa kasvien fosforin saantiineniten pitkinä poutakausina, jolloin kuivas-sa pintamaassa olevat ravinteet eivät olejuurten saatavilla. Pitempään kosteana py-syvissä syvemmissä maakerroksissa on niu-

30

kasti fosforia, joka ei juuri huuhtoudumaan läpi valuvan veden mukana alaspäin.Fosforipitoisen ruokamullan tai fosforilan-noitteiden syvämultauksella voidaan sitenvarmistaa fosforin saantia ja parantaa satojakuivina kasvukausina. Syvään lannoitet-tuun kerrokseen kasvava laaja juuristo tur-vaa riittävän fosforin saannin laihemmas-ta maasta myös kosteissa oloissa ja vähen-tää viljelyn aiheuttamaa vesistöjen rehevöi-tymistä. Syvämultauksella on potentiaali-sia etuja sekä maataloudelle että ympäris-tölle, mutta paljon vetovoimaa vaativanamenetelmä on kuitenkin melko kallis jamaan luontaista rakennetta tuhoavana sii-tä voi olla myös haittaa. Ruokamullan sy-ventämien tavallisella syväkynnöllä sovel-tunee parhaiten jäykille savimaille, joidenmurut kestävät vettä, mutta runsashiesui-silla maalajeilla jankon nostaminen pintaanvoi pilata maan rakenteen pitkäksi ajaksi.Erikoisauralla tehty syvämultaus, jossa maanpintaan jää yhtenäinen kerros alkuperäistäruokamultaa, saattaa soveltua myös helpostiliettyville ja tiivistyville hiesumaille.

2.1 Johdanto

Aikaisemmissa tutkimuksissa syvälle maa-han sijoitetut ravinteet ovat parantaneetkasvua, kun jankko on ollut niukkaravin-teista ja kasvukauden alkupuoli kuiva. Sy-välannoitus on lisännyt satoa myös pinta-maan ollessa niin viljavaa, että siihen lisä-tyt ravinteet ovat olleet täysin tehottomia.Jokioisten niukkafosforisella savimaalla to-dettiin kevennettyä muokkausta ja normaa-lia kyntöä verrattaessa, että matala muok-kaus ja niukka fosforilannoitus on huonoyhdistelmä erityisesti kuivina keväinä. Jäy-kän savimaan kuiva pintakerros syveneepoutakausien aikana 10–14 mm vuorokau-dessa, ja käyttökelpoinen vesi loppuu nor-maalisyvyisestä ruokamullasta kesäkuunpuolivälissä eli sadonmuodostuksen kan-nalta kriittisessä vaiheessa korrenkasvunalussa. Ruokamullan ja fosforin syvämul-tauksella pyritään pidentämään hyvää fos-forin saantia kevätkosteuden turvin.

2.1.1 Teoreettiset perusteet

Jos maassa vallitsevat optimaaliset kosteus-olot koko kasvukauden ajan ja fosforin vä-kevyys juuria ympäröivässä maanesteessäon hyvin suuri, kasvit saavat fosforia riit-tävästi pienestäkin maatilavuudesta, jopayhdestä kymmenesosasta juuriston kokotilavuudesta (Barber 1995). Fosforin ottoonarvioidaan tarvittavan juurten yhteispituu-desta noin yksi viidesosa, mutta juuristontiheneminen viljavissa kohdissa pienentäätarvittavaa maatilavuutta noin puolella. Josravinteita ottavan tiheän juuriston syvyy-deksi arvioidaan 40 cm, fosforia ei tarvit-sisi olla enempää kuin neljän senttimetrinpaksuisessa kerroksessa. Kun kasvit saavatsuurimman osan tarpeestaan maassa ennes-tään olevista fosforivaroista, lisättyä lannoi-tetta ei tarvitse sekoittaa näinkään suureenmaamäärään. Lannoituksen osuuden olles-sa viljaville maille tyypillinen 10 prosent-tia fosforin tarpeesta, lannoite voidaan si-joittaa edullisissa kosteusoloissa yhteen pro-senttiin juuriston tilavuudesta eli neljänmillimetrin paksuiseen kerrokseen tai ka-peisiin riveihin.

Fosforin saantia rajoittaa pelto-oloissakuitenkin yleensä maanesteen laimeus, jajuuristoa tarvitaan riittävän ravinnemääränottoon sitä enemmän mitä laimeampaamaaneste on. Maan viljavuus on optimaa-linen, kun juuriston koko kapasiteetti onkäytössä ja saatu fosforimäärä vastaa kas-vin tarvetta. Kaikkein laihointa maa voi ollasilloin, kun fosforia on saatavana koko juu-riston tilavuudesta. Ravinnerikkaan kerrok-sen kaksinkertaistuminen kahdestakymme-nestä neljäänkymmeneen senttimetriin pie-nentänee sen riittävää fosforipitoisuuttasyväjuurisilla kasveilla noin puolella.

Syvän lannoituksen hyödyllisyyttä saat-taa vähentää se, että kriittisin vaihe kasvienfosforin saannissa on alkukehitys, jolloinjuuristo on vielä matala ja syvällä olevatravinteet sen ulottumattomissa. Maan pin-nan kuivuminen puolestaan korostaa syvänlannoituksen hyödyllisyyttä. Kun savimaanpinnasta viiden senttimetrin kerros on il-makuivaa ja juuretonta, mikä on tavallinen

31

tilanne Etelä-Suomen savimailla keväällä(Elonen 1980), 20 cm:n paksuisen ruoka-mullan syventyessä 35 cm:iin sen hyötyti-lavuus kaksinkertaistuu. Kosteaan maahanlähelle siemeniä sijoitettu starttifosfori onteoreettisesti erittäin edullista sekä pinnal-taan kuivuvilla että syvällä muokkauksellalaimennetuilla mailla.

Fosforin syvämultauksen suurin teoreet-tinen etu on tehokkaan fosforin oton jat-kuminen pitkinä poutakausina, jolloinmaan pinnan kuivuminen estää sen riittä-vän saannin matalasta kyntökerroksesta.Juuret eivät kasva lainkaan kuivaan maa-han, ja kosteuden väheneminen juurtenympäriltä myöhemmin hidastaa jyrkästinimenomaan fosforin kaltaisten, lujastimaahan pidättyvien ravinteiden ottoa (Nye& Tinker 1977, Barber 1995). Sijoitettui-hin lannoiteriveihin kasvava tiheä juuristoparantaa fosforin saantia kuivuuden olles-sa lyhytaikaista ja lievää, mutta pitkän jaankaran kuivuuden haittoja tavallinen si-joituslannoitus ei poista. Suomen oloissamaa on keväällä roudan sulamisen jälkeenmärkää ja kuivuu aluksi pinnaltaan. Eten-kin muruisissa savissa ilmakuivan ja kos-tean maan raja pysyy jyrkkänä orasvaihee-seen saakka. Tällöin tavalliseen tapaan noin8 cm:n syvyyteen sijoitettu lannoite saat-taa vaikuttaa aluksi tehokkaasti, mutta pou-dan jatkuessa maa kuivuu vähitellen yhä

syvempää ja myös lannoiteriveistä, jolloinravinteiden otto niistä vaikeutuu.

Vähäsateisina alkukesinä normaalisyvyi-nen kyntökerros kuivuu Etelä-Suomen sa-vimailla pohjaan saakka jo kesäkuun puo-livälin jälkeen, kuten nähdään Elosen jaKaran (1972) mittausten mukaan laaditustakuvasta 2.1. Kuva esittää Espoon jäykänhiesusavimaan (savesta kyntökerroksessa50–52 %, jankossa yli 60 %) kuivumistaeri syvyyksistä kahtena kuivana 1960-luvunkasvukautena. Vuonna 1967, jolloin kokokesäkuun ja heinäkuun alun sadanta oliyhteensä vain parikymmentä millimetriä,eivät edes kaksi 30 mm:n sadetusta estäneetkasvien saatavissa olevan veden loppumis-ta 40 cm:n syvyydestä saakka. Vuonna 1968kesäkuun alku oli vielä sateettomampi, kun1.–20. kesäkuuta satoi vain 4 mm (Kuva2.1), mutta runsaat sateet alkoivat kesä-kuun lopussa ja jatkuivat heinäkuussa. Yksiaikainen sadetus (9. kesäkuuta) hidastimaan kuivumista 20 cm:n syvyydessä vainmuutamalla päivällä, mutta toinen sadetuskuusi päivää myöhemmin piti maan hyö-tykapasiteetin vähintään puolillaan.

Elosen ja Karan (1972) tutkimuksessajäykän savimaan käyttökelpoinen vesivaras-to puolittui 40 cm:n syvyydessä vuonna1967 noin kaksi viikkoa myöhemmin kuin20 cm:n syvyydessä, ja vuonna 1968 vas-taava ero oli jopa kolme viikkoa (Kuva 2.1).

Kuva 2.1. Kasvien saatavilla olevien vesivarojen vaihtelu 20 ja 40 cm:n syvyydessä Espoonjäykässä savimaassa kasvukausina 1967 ja 1968 (Elonen & Kara 1972).

32

Vuonna 1989 Jokioisten Ojaisten lohkolla(Taulukot 1.1 ja 1.4) savimaa kuivui 40cm:n syvyydestä noin kaksi viikkoa myö-hemmin kuin 20 cm:n syvyydestä, ja ma-tala muokkaus hidasti kuivumista kyntöönverrattuna lähes viikolla molemmissa sy-vyyksissä (Tiiri 1991). Saven kuiva pinta-kerros syveni Espoossa ja Jokioisissa 10–14 mm vuorokaudessa. Kuivumisnopeuttavoidaan tarkastella myös veden haihtumis-nopeuden ja maan hyötykapasiteetin mu-kaan. Kun hyötykapasiteetti on 18 prosent-tia maan tilavuudesta ja siitä haihtuu 2–3 mm/vrk, käyttökelpoisesta vedestä tyh-jentynyt pintakerros syvenee 11–17 mm/vrk. Pieni lehtiala ja veden kapillaarista liik-kumista hidastava muruinen maan pintavähentävät haihtumista, joten potentiaali-sen haihdunnan ja sadannan erotus eli sa-dannan vajaus on ainakin toukokuussa jakesäkuun alussa paljon suurempi kuin to-dellinen maan vesivaraston väheneminen.Syysviljat ja aikaisin kylvetyt kevätviljatvoivat haihduttaa vettä kosteasta maastasadetuksen jälkeen kesäkuun puolivälissä-kin jo 5 mm/vrk (Myllys & Elonen 1989).Pitkinä poutakausina, jolloin maan kuivu-minen eniten haittaa ravinteiden ottoa,haihdunta lienee kuitenkin hitaampaa kuinsadetuksen jälkeen.

Koska liukoisen fosforin pitoisuudetpienenevät syvemmälle maahan mentäessäjyrkästi heti kyntökerroksen alla (Tauluk-ko 1.1), fosforin saanti vaikeutuu erittäinjyrkästi koko muokkauskerroksen kuivues-sa. Viljan sadonmuodostuksen kannaltafosforin puute sattuu tällöin hyvin kriitti-seen vaiheeseen eli korrenkasvun alkuun,jolloin kasvuston jyväluku määräytyy. Sy-ventämällä lannoitettua kerrosta 10–20cm:llä hyvää fosforin saantia voidaan jat-kaa kevätkosteuden turvin edellä esitetyntarkastelun mukaan 6–18 vuorokaudella.Yhdessä kosteutta säästävän muokkauksenkanssa syvälle sijoitettu fosfori voi olla hel-posti kasvien saatavilla jopa 12–24 vuoro-kautta tavallista pitempään.

Fosforin saanti maasta on Suomen olo-suhteissa vaikeinta kuivina kasvukausina, jasilloin myös lannoitustarve on suurimmil-

laan (Larpes 1977, Saarela 1983a, Saarelaet al. 1995). Erityisesti poudanaroilla ki-vennäismailla ruokamullan syventäminenparantanee fosforin saantia myös fosforilan-noitteen määrän pysyessä samana, vaikkasen väkevyys maan pinnassa pienenee jahuuhtoutuminen vesistöihin vähenee. Ruo-kamullan laimeneminen tekee mahdollisek-si lisätä lannoitusta viljavuustutkimuksenperusteella tukiehtojen puitteissa, muttakunnolla kalkituilla mailla se ei liene tar-peellista eikä kannattane ainakaan ostolan-noitteita käytettäessä. Mahdollisuus lisätäkotoisen lannan käyttöä ympäristötuenehtojen puitteissa saattaa sen sijaan ollaedullista karjatiloilla.

Lannoitteiden tai lannan syvämultauskyntämällä tai muilla menetelmillä on pal-jon vetovoimaa vaativa ja kallis työvaihe,jota ei voida kannattavasti toistaa kovinusein. Viljoilla, öljykasveilla ja nurmikier-rossa se voitaneen tehdä suunnilleen viidenvuoden välein. Riittävän suuria fosforimää-riä käytettäessä yhden käsittelyn tehokasvaikutus kestänee kymmenkunta vuotta,jolloin vuotuiset kustannukset jäävät koh-tuullisiksi. Hyvin runsasfosforisen ruoka-mullan tehokas vaikutus kestänee vieläkinkauemmin, jopa 20–40 vuotta. Käsittelynvaikutusaikaa voitaneen pidentää myös lan-noitteen kemiallisia ja fysikaalisia ominai-suuksia sekä multaustapoja kehittämällä,jos menetelmä osoittautuu muuten käyttö-kelpoiseksi. Fosforin syvämultauksen tulok-sia voidaan soveltaa sekä muokkaussyvyy-den optimoinnissa että maan fosforin saa-tavuuden ja lannoitustarpeen tarkennetussaarvioinnissa myös tavanomaisia ja keven-nettyjä muokkaustekniikoita käytettäessä.

2.1.2 Aikaisemmat tutkimukset

Ulkomailla pitkän kasvukauden oloissa sy-välle maahan sijoitetut ravinteet ovat pa-rantaneet kasvua, kun jankko on ollutniukkaravinteista ja kasvukauden alkupuolikuiva (Patrick et al. 1959). Myöhemminkasvukaudella esiintynyttä poutaa syvälan-noitus ei ole merkittävästi helpottanut.Fosforin ja kaliumin syvälannoitus on li-

33

sännyt satoa myös pintamaan ollessa niinviljavaa, ettei näiden ravinteiden lisäämi-nen siihen vaikuttanut satoon lainkaan(McEwen & Johnston 1979). Syvälannoi-tuksen tehokas vaikutus kesti 4-vuotistenkokeiden loppuun saakka (Kuva 2.7a). Sy-välle sijoitetut ravinteet saattavat edistääjuuriston syvyyskasvua ja parantaa pouta-kausina myös kasvien vedensaantia, ja si-joitettuihin lannoiteriveihin kasvava vah-va juuristo vaikuttaa edullisesti maan ra-kenteeseen ja estää sen tiivistymistä uudel-leen (Kohnke & Bertrand 1956).

Suomessa Larpes (1967) on tutkinutkevätviljojen syvälannoitusta 1960-luvullaTikkurilassa. Karkealla hiedalla ja hiesu-savella vehnän ja ohran hehtaarisadot vaih-telivat siellä tuhannen kilon paikkeilla ei-vätkä korjaantuneet jankon käsittelyllä.Hietasaven noin kolmen tonnin hehtaari-sadot sen sijaan suurenivat tilastollisestimerkitsevästi, kahtena vuonna keskimäärin350 kilolla. Tämä oli hiukan enemmänkuin rivilannoituksella saatu 330 kg/ha.Jankkurointi 30 cm:n syvyyteen jäi ilmanfosforilisää vain hiukan heikommaksi kuinyhdessä sen kanssa, eikä syvälle mullatunfosforin vaikutus ollut merkitsevä. Larpek-sen tutkimuksessa hietasavimaan jankonmekaaninen kuohkeuttaminen, joka väistä-mättä liittyy ravinteiden syvämultaukseen,oli siis hyödyllinen käsittely. Myöhemmis-sä tutkimuksissa jankon ja pohjamaan me-kaaninen kuohkeuttaminen järeillä laitteillaei sen sijaan ole parantanut kasvua toivo-tulla tavalla (Alakukku & Elonen 1997), jahuonojen koetulosten perusteella syväämuokkausta ei nykyisin suositella lainkaanedes pahoin tiivistyneille maille (Alakukku1997). Lannoitteiden syvämultaus voi epäi-lemättä huonontaa maan rakennetta ja vää-rällä tavalla tehtynä pilata sen hyvinkin pa-hoin. Esimerkki sellaisesta käsittelystä, jon-ka vaikutus melko varmasti olisi haitallinen,on runsashiesuisen maan syväkyntö.

Aikaisemmat tutkimukset osoittavat,että fosforin syvämultauksella on potentiaa-lisia etuja, jotka edellisen kohdan mukaanovat teoreettisesti hyvin ymmärrettävissä,mutta siihen liittyvä maan mekaaninen

käsittely voi myös olla haitallista. Fosforinsyvämultauksen etujen tehokas hyödyntä-minen kasvintuotannossa ja maataloudenympäristönsuojelussa edellyttää maan ra-kennetta parantavien tai säästävien syvä-multausmenetelmien kehittämistä.

2.1.3 Alustavat havainnot

MTT:ssä tutkittiin 1980-luvulla peltokas-vien fosforin saantia analysoimalla tuoreistalehtinäytteistä epäorgaanisen fosforin pitoi-suus (Saarela 1990b). Tämä menetelmäosoittaa pienet fosforin saannin erot paljonherkemmin kuin kasviaineksen fosforinkokonaispitoisuus ja ilmaisee mm. erilaisis-ta säistä johtuvan ajallisen vaihtelun hyvinselvästi. Runsasfosforisella Jokioisten hiu-esavella (Taulukko 1.1) fosforin saanti oliyltäkylläistä kosteina kausina, mutta kui-vana vuonna 1986 vehnän fosforin saantioli ajoittain puutteellista jopa runsaan fos-forilannoituksen joka vuosi saaneissa koe-ruuduissa. Vuonna 1994 fosforilannoitusvaikututti kevätvehnän satoonkin tilastol-lisesti merkitsevästi (Saarela et al. 1995).

Saman kokeen vuosien 1990–1992 nur-misadoissa ei ollut merkitseviä eroja, mut-ta vuonna 1992 hyvin kuivissa oloissa toi-sen sadon fosforipitoisuus jäi alhaiseksi jakasvin N/P-suhde kasvoi paljon tavallistasuuremmaksi (Taulukko 2.1). Nurmisadonravinnepitoisuuksien mukaan kuivalla sa-vimaalla vaikeutuu siis paljon enemmänfosforin kuin typen saanti. Vuodesta 1994alkaen fosforilannoitus lisäsi vilja- ja ryp-sisatoja useimpina vuosina merkitsevästi,vaikka pintamaan liukoisen fosforin pitoi-suus oli edelleen korkea (Taulukot 1.4 ja1.8). Fosforin saannin vaikeus johtui toden-näköisesti paljolti kyntökerroksen kuivumi-sesta ja sen alapuolisen maan pienestä liu-koisen fosforin pitoisuudesta. Vaikeaan fos-forin saantiin viittaavat myös viljasatojenfosforipitoisuudet, jotka olivat kyntöker-roksen hyvään fosforitilaan nähden pieniä.

Matalasta lannoitteiden multauksestajohtuvan ruokamullan alaosan huonon fos-foritilan merkitystä tutkittiin niukkafosfo-risella savimaalla Jokioisten Yönissä vuosi-

34

na 1992–1994. Kokeessa verrattiin nor-maalia 20–22 cm:n syvyistä kyntöä noinpuolta matalampaan kultivointiin (Saarela1994). Kuivana kasvukautena vuonna 1992kyntö tuotti niukalla fosforilannoituksellahiukan suurempia kaurasatoja kuin kulti-vointi, mutta runsasta fosforilannoitustakäytettäessä saatiin viljaa eniten matalallasyysmuokkauksella, joka paransi poudan-kestävyyttä. Vuonna 1993 edellisenä syk-synä märissä oloissa tehty kultivointi ja

kylvön jälkeen neljä viikkoa jatkunut poutavaikeuttivat kevätvehnän orastumista, mut-ta keskikesä oli edullinen. Satoerot olivatvehnällä samansuuntaisia mutta suurempiakuin kauralla edellisenä vuonna. Orasana-lyysit osoittivat, että vaikeissa oloissa ke-vennetyllä muokkauksella ja niukalla fos-forilannoituksella saadut huonot vehnäsa-dot johtuivat paljolti fosforin puutteestaorastumis- ja pensomisvaiheessa (Kuva 2.2).Vuonna 1994 ohra orastui kosteissa olois-

Taulukko 2.1. Koiranheinävaltaisen nurmen kuiva-ainesato ja sen fosforipitoisuus sekä fos-forin otto ja sadon N/P-suhde runsasfosforisella hiuesavella Jokioisten Ojaisilla (hiuesavi OTaulukossa 1.1).

Vuosi P-lann. 1990 1991 1992Niitto kg/ha 1 2 3 1 2 3 1 2

Kuiva-ainesato, 0 301 408 159 256 347 470 149 117kg/0,1 ha 45 383 388 155 257 343 475 146 109

Sadon fosfori, 0 3,1 3,3 3,8 4,4 3,6 3,9 3,2 2,5P, g/kg k.a. 45 3,1 3,5 4,0 4,7 3,8 4,1 3,2 2,6

Fosforin otto, 0 9,5 13,4 6,0 11,1 12,5 18,5 4,7 2,9kg P/ha 45 8,7 13,6 6,2 12,0 12,9 19,3 4,7 2,8

Sadon 0 8,4 7,1 7,2 7,3 7,1 5,5 5,2 12,2N/P-suhde 45 8,3 6,2 6,8 7,0 6,8 5,3 5,1 12,8

Kuva 2.2. Fosforilannoituksen ja syysmuokkauksen vaikutus kevätvehnän oraiden fosforinsaantiin ja jyväsatoon niukkafosforisella Jokioisten savimaalla vuonna 1993.

35

sa hyvin molemmilla syysmuokkaustavoil-la, eikä näiden välillä ollut lainkaan sato-erojakaan. Tämän kokeen mukaan matalamuokkaus ja niukka fosforilannoitus voiolla savimailla erityisesti vaikeissa kasvu-oloissa huono yhdistelmä.

Alustavat kokeet ja havainnot osoitta-vat, että runsasfosforisesta ruokamullasta jarunsaasta fosforilannoituksesta huolimattakyntökerroksen kuivuminen voi estää kas-vien riittävän fosforin saannin pitkien pou-takausien aikana. Kuivassa maassa helpom-min liikkuvan nitraattitypen saanti ei vai-keudu yhtä paljon, ja muita ravinteita ku-ten kaliumia on yleensä saatavana myösmaan syvemmissä kerroksissa, jossa kosteussäilyy kauemmin ja juurten toiminta jat-kuu poutakausien yli. Maan pintaan ker-tyneen fosforin multaaminen kyntämälläosoittautui savimaalla edulliseksi, kun kyl-vön jälkeen sattui usean viikon pituinenpoutajakso.

2.2 Aineisto ja menetelmät

Fosforin syvämultausta tutkittiin monivuo-tisilla kenttäkokeilla Jokioisten savimaallakolmella koepaikalla. Tutkimuksessa verrat-tiin syvämultausta sekä normaalisyvyiseenkyntöön että kevennettyyn muokkaukseeneli matalaan fosforin multaukseen. Syvä-multausta tutkittiin myös yhdessä kylvet-täessä sijoitetun starttifosforin kanssa. Sy-vämultauskäsittely tehtiin aluksi tavallisellasyväkyntöauralla ja myöhemmin tarkoitus-ta varten rakennetulla erikoisauralla. Käsit-telyjen vaikutuksia maahan tutkittiin ke-miallisilla analyyseilla ja kasvien ravintei-den saantia ja kasvua seurattiin oras- ja sa-toanalyyseillä.

2.2.1 Syvämultausaura

Ensimmäisissä fosforin syvämultauskokeis-sa käytettiin tavallista 20 tuuman syväkyn-töauraa. Osin hyvistäkin tuloksista huoli-matta todettiin heti myös syväkynnön sel-vät haitat niin viljelyn kuin ympäristönkinkannalta. Maan pinnan liettymis- ja eroo-

sioherkkyys kasvoivat usein selvästi. Syvä-kyntö ei sovellu lainkaan runsashiesuisillemaille, joita ovat hiesun lisäksi useimmathienot hiedat ja hiesusavet sekä osa hieta-savista. Pintaan nostetun paksun jankko-kerroksen savespitoisuuden tulisi olla vä-hintään noin 50 prosenttia, jotta sen mu-rut kestävät vettä ja pitävät maan raken-teen kuohkeana. Syväkyntö voi olla mah-dollista myös hyvin karkeilla mailla, joidenprimäärihuokoset ovat riittävän suuria,mutta orgaanisen aineksen laimeneminensaattaa altistaa maata sekä vesi- että tuuli-eroosiolle. Vuoden 1993 syksyllä tehty sy-väkyntö oli kuitenkin kesän 1999 kuivissaoloissa selvästi hyödyllinen myös melkohelposti liettyvällä Jokioisten hiuesavella,kuten jäljempänä esitettävistä alustavistatuloksista selviää.

Parempaa fosforin syvämultauskäsitte-lyä varten pyrittiin löytämään tai rakenta-maan laite, jolla kyntökerroksen alta jan-kosta nostetun maan päälle saadaan yhte-näinen kerros alkuperäistä ruokamultaa.Tarkoitukseen soveltuvaa valmista laitettamarkkinoilta ei löytynyt. Aluksi suunnitel-tiin ja kokeiltiin maan siirtämistä aurantakana vaon yli suurella pyörivällä lautasel-la, mutta tämä vaihtoehto osoittautui tek-nisesti vaikeaksi. Paremmaksi ratkaisuksihavaittiin kokeissa käytetty prototyyppi,joka rakennettiin Fiskarsin 20 tuuman au-rasta muotoilemalla sen siipeä ja ripusta-malla auran sivulle 14 tuuman auranterälisäsiiveksi (Kuva 2.3).

Syvämultauslaite toimii siten, että pie-nemmän auran maan pinnasta leikkaamaohut viilu putoaa vakoon isomman siivenja sen nostaman viilun alle, jonka jälkeeniso viilu palautuu melkein alkuperäisellepaikalleen pienen viilun päälle. Laitteentyöleveyttä voidaan säätää 35 ja 55 cm:nvälillä. Kapeammalla säädöllä koko maanpinta-alalta voidaan kuoria 5–15 cm:n ker-ros ja sijoittaa se 30–40 cm:n syvyyteen.Kuivalla ja jäykällä savella näin syvä mul-taus edellytti ruokamullan kuohkeuttamistaetukäteen ja järeää traktoria. Helpomminmurtuvilla savimailla onnistui kerta-ajo 35cm:n syvyyteen keskikokoisella traktorilla.

36

Vetovoiman tarvetta voitaneen vähentäämerkittävästi loiventamalla ja madaltamallaisomman auran siipeä. Tällöin myös pin-tamaata vakoon siirtävää osaa on muutet-tava, jotta se toimii matalammassa tilassa.Toinen vaihtoehto on isojen viilujen kaven-taminen noin 25 cm:iin ja ruokamullanpudottaminen niiden väliin kapeiksi, kor-keiksi nauhoiksi, jolloin kokeissa käytetyllätekniikalla joskus esiintynyt kasvuston rai-dallisuus tasoittuisi.

2.2.2 Koepaikat ja -käsittelyt

Fosforin syvämultauslaitetta kokeiltiin Jo-kioisissa kolmella savimaalla, joista Ojais-ten hiuesavi oli runsasfosforinen ja Ilolanhiuesavi alueelle tyypillisesti fosforitilaltaanvälttävä (Taulukot 1.1, 1.3 ja 1.4). Kolmaskoepaikka oli Yönin jäykkä, niukkafosfo-rinen savimaa, jonka kyntökerros oli osit-tain hiesusavea ja osittain aitosavea sekäjankko kauttaaltaan aitosavea. Ojaistenkokeessa syvämultauksen syvyys jäi syksyn1996 erittäin kuivissa oloissa kuitenkin lii-an matalaksi ja Yönissa syksyllä 1997 teh-dyn käsittelyn tehokkuutta heikensi kasvu-kauden 1998 sateisuus. Yönin lohkollamullattiin ruokamultaa ja lannoitefosforiamyös syksyllä 1998, jolloin olosuhteet oli-vat arveluttavan märät. Tässä kokeessa oliyhdeksän erilaista fosforilannoituksen yh-distelmää, jotka muodostuivat vuosina

1992–1997 annetusta ja syksyllä 1998 en-nen syvämultausta levitetystä sekä kevääl-lä kylvettäessä sijoitetusta fosforista. Ko-keen päätarkoitus on tutkia usean vuodenvälein tehtävän fosforin syvämultauksen javuotuisen starttilannoituksen yhdistämis-tä. Märistä olosuhteista huolimatta syvä-multaus onnistui teknisesti tyydyttävästi javaikutti rutikuivan kasvukauden 1999 kau-rasatoihin odottamattoman edullisesti, ku-ten jäljempänä esitettävistä alustavista tu-loksista ilmenee.

Tässä julkaisussa esitellään yksityiskoh-taiset tulokset Ilolan kokeesta, jossa tutkit-tiin muokkaussyvyyttä yhdessä kalkituksenja fosforilannoituksen kanssa (luku 1.2).Koe perustettiin herbisideillä käsitellylle jajyrsitylle kolmannen vuoden nurmelle elo-kuussa vuonna 1993. Muokkauskäsittelyi-nä olivat jyrsintä/kultivointi 12 cm:n sy-vyyteen, normaali 22 cm:n syyskyntö ja 32cm:n syväkyntö. Kynnöt ja kultivointi tois-tettiin syksyllä 1994. Syksyllä 1995 kokokoe kultivoitiin 10 cm:n syvyyteen ja syk-syllä 1996 se jyrsittiin viiden senttimetrinsyvyyteen. Matalaan muokattu ja syväkyn-netty alue ajettiin jyrsimellä myös syksyllä1997, jolloin vuosina 1993–1994 kynnet-ty koejäsen käsiteltiin syvämultauslaitteel-la kahteen kertaan. Tavoitteena oli mulla-ta ruokamultaa kaksi 6 cm:n kerrosta, en-simmäinen 30 cm:n ja toinen aina 40 cm:nsyvyyteen saakka, mutta painumisen jäl-

Kuva 2.3. Ruokamullan syvä-multauksessa käytetty aura(kuva: Into Saarela).

37

keen kesällä 1998 lopullinen syvyys oli pie-nentynyt 35 senttimetriksi. Jankkoa einoussut pintaan kahdellakaan ajolla. Aikaepätasaiseksi jäänyt pelto viimeisteltiin syk-syllä äestämällä.

2.3 Tulokset ja tarkastelu

Matala muokkaus aiheutti lannoitefosforinrikastumista maan pintaan, ja syväkyntöpienensi eroosiolle ja huuhtoutumiselle alt-tiin pintamaan liukoisen fosforin pitoisuut-ta. Sekä tavallinen syväkyntö että erikois-auralla tehty syvämultaus paransivat fosfo-rin saantia ja satoja kuivina kasvukausina.Ruokamullan fosforin laimentaminen ko-rosti kuitenkin kylvettäessä sijoitetun start-tifosforin merkitystä, ja sateisina kasvukau-sina syväkyntö heikensi hiukan kasvuakin.Tulokset osoittivat, että fosforilla rikaste-tun kerroksen syvyys on kasvien fosforinsaannin kannalta tärkeä tekijä. Lannoite-tun kerroksen suunnitelmallinen syventä-minen voi olla edullista sekä maataloudenettä ympäristön kannalta.

2.3.1 Maan pinnan fosforipitoisuus

Maahan lisätty liukoinen fosfori pidättyytavallisesti hyvin lujasti ja täydellisesti kiin-teään ainekseen ja liikkuu siksi erittäin vai-keasti. Sijoitetuista lannoiterakeista sitä siir-tyi kesän aikana vain runsaan senttimetrinpäähän (Saarela & Saarela 1999). Nurmenpinnalle superfosfaattina levitetty fosfori-annos 200 kg P/ha pidättyi aitosavella mel-kein kokonaan ylimpään 2,5 cm:n kerrok-seen sekä hiedassa ja multamassa 5 cm:nkerrokseen (Saarela et al. 1988). Tätä sy-vempää lannoitefosforia löytyi kolmen vuo-den kuluttua vain heikosti fosforia pidät-tävästä turpeesta. Viljavuudeltaan keskin-kertaisissa kivennäismaissa lannoitefosforiasiirtyy merkittäviä määriä kyntökerroksenalaosaan ainoastaan mekaanisesti eli riittä-vän syvällä muokkauksella. Matala muok-kaus aiheuttaa kyntökerroksen alaosan vä-hittäistä köyhtymistä ja fosforin rikastumis-ta pintaan (Pitkänen 1988). Syväkynnöllä

ruokamullan fosfori laimenee suurempaanmaatilavuuteen, jolloin sen pitoisuus maanpinnassa pienenee.

Maan fosforipitoisuuden ollessa taval-lista korkeampi kuten Jokioisten Ojaistenkentällä, selvää kerrostumista ruokamullaneri kerrosten välillä ei ole aina todettu, vaik-ka mm. jankon pienet liukoisen fosforinpitoisuudet osoittavat fosforin liikkuneenveden mukana hyvin vaikeasti (Tiiri 1991).Vuosittain sijoitettu fosfori, 42 kg/ha, onkuitenkin tässäkin kokeessa todennäköisestikertynyt matalaan muokatun maan pinta-kerrokseen. Voimistamalla sijoituskerrok-sen happamuutta puolen pH-yksikön ver-ran runsaasti ammoniumtyppeä sisältänytlannoite on todennäköisesti heikentänytfosforin liukoisuutta erityisesti rikastunees-sa kerroksessa. Vain kahteen osanäytteeseenruutua kohti perustuvat viljavuusanalyysitjättävät tuloksiin myös arveluttavan suuretvirhemarginaalit varmojen päätösten teke-miseen. Sijoituslannoitetulta pellolta tuli-si ottaa edustavia fosforianalyysejä vartenjopa 50–60 osanäytettä (Brown 1999).Vuodesta 1993 saakka jyrsimellä matalaanmuokatussa Ojaisten fosforilannoitus-kal-kituskokeessa maan pH-luku oli laskenutlannoitteen sijoitussyvyydessä syksyllä 1998muutamalla kymmenyksellä (Taulukko1.4). Kerrosten väliset erot ovat myös ti-lastollisesti merkitseviä, vaikka koekäsitte-lyjen vaikutuksissa oli hajontaa.

Ilolan kokeesta otettiin syksyllä 1995maanäytteet pinnasta muokkaussyvyyteenja syksyllä 1997 pinnasta kymmenen sent-timetrin syvyyteen. Osanäytteitä kairattiintasaisesti ruudun eri puolilta 6–10 kohdastaMatalimpaan 12 senttimetrin syysmuok-kaukseen verrattuna 32 cm:n syväkyntöpienensi liukoisen fosforin pitoisuutta fos-forilla lannoitetuilla ruuduilla suunnilleenpuolella (Taulukko 2.2). Ilman fosforilan-noitusta viljeltäessä ero oli pienempi, muttakuitenkin selvä. Keskimmäinen muokkaus-syvyys eli tavallinen 22 senttimetrin kyntösijoittui fosforilannoitetuilla ruuduilla edel-listen puoliväliin. Lannoittamattomassaverranteessa kyntö piti liukoisen fosforinpitoisuuden suurempana kuin matala syys-

38

muokkaus. Tulos viittaa siihen, että kasvitottavat fosforia ja köyhdyttävät maata eni-ten melko läheltä pintaa.

Syksyllä 1997 pinnasta 10 senttimetrinsyvyyteen otettujen näytteiden fosforipitoi-suudet olivat jopa ilman fosforilannoitus-ta viljellyllä alalla hiukan suurempia kuinpari vuotta aikaisemmat (Taulukko 2.2).Ero on niin pieni, ettei se täysin varmastimerkitse viljavuuden todellista paranemistatai ohuen pintakerroksen korkeampaa liu-koisen fosforin pitoisuutta, mutta viittaaainakin toisen tekijän vaikutukseen. Maa-han muokatuissa oljissa palautuu peltoonfosforia keskimäärin noin 5 kg/ha (Jaakkolaet al. 1982 ja 1997). Ohueen pintakerrok-seen mullatut kasvinjätteet ovat saattaneetedistää myös fosforin liukenemista voimis-tamalla maan mikrobiologista aktiivisuut-ta. Tällainen vaikutus ilmeni käänteisenämm. Tiirin (1991) tutkimuksessa, jossa sa-vimaan helppoliukoisen fosforin pitoisuuspieneni monivuotisessa muokatussa kesan-nossa, kun peltoon ei tullut mitään elope-räistä ainetta. Pitkäsen (1988) tutkimuk-sessa olkien palauttaminen suurensi mata-laan muokatun maan pinnan liukoisen fos-forin pitoisuutta selvästi jo kuudessa vuo-dessa.

Ilolan kokeessa maan pintakerroksenfosforipitoisuus näytti nousevan kyntämät-tä viljeltäessä myös jyväsadoissa poistuneen

fosforin korvaavalla lannoituksella eli pel-lon fosforitaseen ollessa nolla. Monivuoti-sissa lannoituskokeissa pienet liukoisen fos-forin alkupitoisuudet eivät laskeneet sados-sa poistuneen fosforin korvaavalla lannoi-tuksella, kuten tapahtui alkupitoisuudenollessa korkea (Saarela 1989b, Saarela et al.1995). Maan fosforifraktioiden hidas kes-kinäinen tasapainottuminen näyttää aihe-uttaneen Ilolan savessa muokkauksella lai-mennettujen fosforipitoisuuksien vähittäis-tä palautumista lähemmäksi lähtötasoa.

Syväkynnön vaikutus tavalliseen kyn-töön verrattuna pieneni näytteenottokerto-jen välillä erityisesti vuosittain fosforilan-noitetuilla ruuduilla, mutta myös lannoit-tamattomilla ja pelkästään peruslannoite-tuilla aloilla, joilla tulos selittyy erilaisellanäytesyvyydellä. Maa käännettiin superfos-faatin levityksen jälkeen vain kertaalleen,ja myös normaali kyntö näyttää siirtäneensuurimman osan lisätystä fosforista jälkim-mäistä näytekerrosta syvemmälle. Kasvitottavat fosforia epäilemättä eniten sieltä,mistä sitä helpoimmin saa, ja syvä muok-kaus voi siten vähentää fosforin ottoa lä-heltä maan pintaa. Tämä vaikutus ei tässäkokeessa kuitenkaan selittäne kehitystä,koska koe oli liian lyhytaikainen näin hi-taiden muutosten ilmenemiseen.

Syksyn 1995 analyysien mukaan maanpinnan liukoisen fosforin pitoisuutta voi-

Taulukko 2.2. Vuosien 1993–1994 syysmuokkauksen syvyyden sekä syksyllä 1993 levite-tyn superfosfaatin (200 kg P/ha) ja vuosittain sijoitetun fosforin vaikutus Jokioisten Ilolanhiuesaven viljavuuteen syksyllä 1995 ja 1997. Fosforilannoituksen vasen luku tarkoittaa su-perfosfaattilannoitusta v. 1993 ja oikea luku NPK-lannoitteen sijoitusta v. 1993–1997. Syk-syllä 1995 näytteet otettiin pinnasta muokkaussyvyyteen, syksyllä 1997 pinnasta 10 sentti-metrin syvyyteen. Tilastollinen merkitsevyys kuten Taulukossa 1.7.

Vuosi, muok- Liukoinen fosfori (mg/l) P-lannoituksella pH Johto- Ca Mg Kkaussyv., cm 0 23/v 200–93 200+23 (vesi) luku mg/l mg/l mg/l

1995 12 3,4 5,1 9,2 10,8 6,36 0,89 2583 300 20822 3,7 4,5 5,5 7,6 6,32 1,01 2385 328 19032 2,7 2,9 4,3 5,0 6,43 1,00 2662 386 193

Merk. P-lann. *** Muokkaus ** P x muokk ** – – ** – –

1997 12 4,3 7,2 9,6 13,1 6,43 0,49 2491 397 25322 4,5 5,3 5,3 6,9 6,37 0,45 2289 474 22132 3,4 5,2 4,9 7,0 6,42 0,49 2472 468 244

Merk. P-lann. *** Muokkaus *** P x muokk *** – – – ** –

39

daan pienentää tehokkaasti syvällä muok-kauksella, mutta kaksi vuotta myöhemminsaatu tulos ei ollut yhtä selkeä. Erilaistenkäsittelyjen vaikutusten luotettavaa ennus-tamista varten tutkimusta tulisi jatkaa.Muista ravinteista vaihtuvan magnesiuminpitoisuus oli pienentynyt matalaan muo-katussa pinnassa (Taulukot 1.1 ja 2.2). Tä-män suhteellisen helposti savimaissakinliikkuvan kationin kerrostuminen alkoitodennäköisesti jo koetta edeltäneessä mo-nivuotisessa nurmessa.

2.3.2 Oraiden kasvu ja fosforin saanti

Vuoden 1997 kevätvehnän ja vuoden 1998ohran oraiden kasvu ja fosforin saanti (tut-kimusmenetelmät selostettu luvussa 1.3.2)esitetään fosforilannoituksen ja muokkaus-syvyyden mukaan taulukossa 2.3, ja kuvas-sa 2.4 lisäksi maan pinnan liukoisen fos-forin pitoisuuden mukaan. Kuvan murto-viivojen yhdistämät fosforilannoitukset

nähdään taulukosta 2.3 ja maan fosforipi-toisuudet taulukosta 2.2. On syytä huoma-ta, että syväkynnetyssä maassa pelkän pe-ruslannoituksen tuloksia osoittaa kuvien2.4 ja 2.5 murtoviivojen toinen piste va-semmalta ja pelkkää vuotuislannoitustakolmas, mutta muilla muokkaustavoillanäiden lannoitusten järjestys on päinvastai-nen. Ilman fosforilannoitusta ollut käsit-tely on luonnollisesti murtoviivojen pääs-sä vasemmalla, ja sekä perus- että vuotuis-lannoituksen saanut on oikealla.

Vehnän oraiden kasvuun vuonna 1997käsittelyt vaikuttivat melko vähän, muttakuitenkin tilastollisesti merkitsevästi, ja lä-hes kolme vuotta aikaisemmin tehty syvä-kyntö oli edullisempi kuin samaan aikaantehty normaali kyntö ja jokseenkin tasave-roinen jatkuvan matalan muokkauksenkanssa. Kesäkuun alussa kuivuus haittasijonkin verran oraiden kasvua, kunnes viik-koa ennen juhannusta alkoivat runsaat sa-teet. Kolmantena vuonna syväkynnön jäl-

Taulukko 2.3. Vuosien 1993–1994 syysmuokkauksen syvyyden (cm, 12 = jyrsintä, 22 =kyntö ja 32 syväkyntö, kynnetyllä 35 cm:n syvämultaus syksyllä 1997) sekä syksyllä 1993levitetyn superfosfaatin (200 kg P/ha) ja vuosittain sijoitetun fosforin vaikutus oraiden kas-vuun ja fosforin saantiin Ilolan hiuesavella. Oraiden paino tarkoittaa 15–20 kuivan kasvinkeskipainoa, oraiden P niiden kuiva-aineen fosforipitoisuutta. Fosforin otto on laskettu kas-vien painon ja fosforipitoisuuden sekä kasvuston tiheyden mukaan. x = fosforilannoitus- jakalkituskäsittelyjen keskiarvot. Tilastollinen merkitsevyys kuten Taulukossa 1.7.

Vuosi Kasvi P-lann. (kg/ha) Oraiden paino, mg Oraiden P, g/kg P:n otto, kg/haTesti Tekijä 1993 Koev:na 12 22/35 32 x 12 22/35 32 x 12 22/35 32 x

1997 Kevätvehnä 0 0 48 43 51 47 2,71 2,48 2,49 2,56 0,66 0,54 0,63 0,61Mahti 0 17 52 49 53 51 2,92 2,72 2,91 2,85 0,75 0,65 0,80 0,73

200 0 52 46 54 51 3,38 2,62 2,71 2,90 0,88 0,62 0,73 0,74200 17 51 53 55 53 3,64 2,90 3,09 3,21 0,93 0,76 0,88 0,85

x 51 48 53 51 3,16 2,68 2,80 2,88 0,81 0,64 0,75 0,73

F Fosforilannoitus *** *** ***Muokkaussyvyys * ** **P-lann. * m.syvyys em em em

1998 Ohra 0 0 93 84 88 88 3,01 2,74 3,07 2,94 1,11 0,93 1,08 1,04Saana 0 15 103 97 116 105 3,73 3,51 3,73 3,66 1,54 1,37 1,72 1,54

200 0 112 98 104 105 3,48 3,09 3,28 3,29 1,57 1,22 1,36 1,38200 15 116 106 115 112 3,99 3,72 3,87 3,86 1,85 1,58 1,78 1,74

x 106 96 106 103 3,55 3,27 3,49 3,44 1,52 1,27 1,48 1,42

F Fosforilannoitus *** *** ***Muokkaussyvyys em * *P-lann. * m.syvyys * em *

40

keen maan pintarakenne oli jo parempikuin parina edellisenä vuonna, ja jäykem-män saven sekoittaminen hiesuisempaanruokamultaan mahdollisesti hidasti senkuivumista, mutta 22–32 cm:n syvyyteenmullatun ruokamullan ja fosforin vaikutuk-set olivat näin aikaisessa orasvaiheessa il-meisesti melko vähäisiä. Fosforilannoitussuurensi vehnän oraiden fosforipitoisuut-ta selvemmin kuin niiden kuivapainoa.

Ohran oraiden kasvuun vuosien 1993–1994 muokkaustapa ja edellisenä syksynätehty ruokamullan syvämultaus eivät vai-kuttaneet vuonna 1998 merkitsevästi, mut-ta maan liukoisen fosforin pitoisuuteen ver-rattuna useita vuosia aikaisemmin tehtysyväkyntö oli edullinen (Kuva 2.4). Syvä-mullatulla maalla kylvöalusta oli hienomu-

ruisempi ja ohra orastui sillä tasaisemminkuin kevyesti muokatulla, mutta myöhem-min kasvu oli silmin nähden parempaa jäl-kimmäisellä. Matalan muokkauksen edul-lisuus orasvaiheessa johtui ilmeisesti pää-asiassa siitä, että maan pinnalle tai ohueenpintakerrokseen jääneet vehnän olkisilppuja sänki hidastivat maan kuivumista sekäennen kylvöä että sen jälkeen, jolloin Jo-kioisissa oli kuiva jakso myös sadekesänävuonna 1998. Vuonna 1989 matala muok-kaus hidasti Jokioisten savimaan kuivumis-ta tavalliseen kyntöön verrattuna lähes vii-kolla (Tiiri 1991). Sadetuskokeiden mu-kaan (Elonen & Kara 1972) tämä ero vas-taa suunnilleen yhtä 30 mm:n sadetusta.

Syksyllä 1993 levitetyn superfosfaatinmultaaminen syvälle maahan huononsi sel-

Kuva 2.4. Vuosien 1993–1994 syysmuokkauksen syvyyden sekä syksyn 1997 syvämultauk-sen vaikutus oraiden kasvuun ja fosforin saantiin verrattuna maanpinnan liukoisen fosforinpitoisuuteen.

41

västi sen tehokkuutta orasvaiheessa ja lisä-si vastaavasti vuotuisen sijoituslannoituk-sen merkitystä sekä vehnällä että ohralla(Taulukko 2.3). Tätä vaikutusta korostitodennäköisesti se, että peruslannoituksenjälkeen vain kertaalleen tehty syväkyntöhautasi pääosan lisätystä fosforista muoka-tun kerroksen alaosaan. Maan pinnan liu-koisen fosforin pitoisuuteen verrattuna sy-väkyntö paransi kuitenkin sekä oraidenkasvua että niiden fosforin saantia myösperuslannoitetulla maalla (Kuva 2.4). Sy-väkynnetyssä maassa paras kasvu saavutet-tiin maan pinnan liukoisen fosforin pitoi-suuden ollessa 5 mg/l, kun matalaan muo-katussa maassa tarvittiin noin kaksinkertai-nen fosforipitoisuus.

2.3.3 Sadon määrä ja laatu

Kaikki syvämultauskokeen viljasadot olivattäysin pystyjä, ja rypsissäkin oli vain löy-sää lakoa. Vuosien 1993–1994 syysmuok-kauksen syvyyden ja syksyn 1997 syvämul-tauksen vaikutukset vilja- ja rypsisatoihinja niiden ulkoiseen laatuun eri fosforilan-noituksilla on esitetty liitteessä 2.1 sekämuokkauskäsittelyjen päävaikutukset janiiden merkitsevyydet taulukossa 2.4. En-simmäisenä koevuonna syväkyntö suuren-si syysvehnä-ohra-sekakasvuston jyväsatoanormaalilla kynnöllä saatuun verrattuna.Vuoden kevät 1994 oli sademääriltään nor-maali mutta heinäkuu oli Jokioisissa aivansateeton (Kuva 2.6 s. 45), tiiviiksi lietty-neestä hiesusavesta haihtui vettä niin pal-

Taulukko 2.4. Vuosien 1993–1994 syysmuokkauksen syvyyden (cm; 12 = jyrsintä, 22 = kyntöja 32 cm syväkyntö, kynnetyllä 35 cm:n syvämultaus syksyllä 1997) vaikutus vilja- ja rypsi-satojen määrään, ulkoiseen laatuun ja kuiva-aineen ravinnepitoisuuteen sekä fosforin ja ty-pen ottoon Jokioisten Ilolan hiuesavikokeessa. (# = rypsillä hehtolitrapainon paikalla öljypi-toisuus, %). ¤ = rypsin sato on mukana keskiarvoissa hehtaarisadoissa kahdella kerrottunaja fosforipitoisuuksissa kahdella jaettuna. F = muokkaussyvyyden vaikutuksen todennäköi-syys varianssianalyysin mukaan: em = alle 95 %, * = 95–99 %, ** = 99–99,9 %, *** = yli99,9 %, – = ei testattu.

Vuosi Kasvi(t) Syysmuokkaus, cm Syysmuokkaus, cm Syysmuokkaus, cm12 22/35 32 F 12 22/35 32 F 12 22/35 32 F

Vilja/rypsisato, kg/ha Hehtolitrapaino, kg/ha# 1000 jyvän paino, g

1994 Syysvehnä + Ohra 3856 2980 4010 * 69,0 73,0 73,4 em 34,4 31,9 34,5 *1995 Kevätvehnä 4780 5090 4710 ** 82,3 82,1 82,5 em 39,1 39,8 39,6 **1996 Kevätrypsi# 1850 1830 1900 em (47,8 46,7 48,0) em 2,58 2,61 2,58 em1997 Kevätvehnä 4630 4430 4710 em 76,0 75,7 76,1 em 32,6 32,4 32,5 em1998 Ohra 4400 4490 4250 * 63,0 62,7 63,0 em 41,9 41,7 41,5 em

Keskimäärin¤ 4270 4120 4300 em 72,6 73,5 73,8 em 36,7 36,1 36,9 **

Fosforipitoisuus, g/kg Typpipitoisuus, g/kg Mangaanipit., mg/kg

1994 Syysvehnä + Ohra 4,13 4,02 3,98 * 24,7 26,7 25,2 * – – –1995 Kevätvehnä 3,88 3,99 4,08 *** 24,7 25,5 24,6 em 28,7 26,7 29,3 *1996 Kevätrypsi 8,78 8,78 8,85 – 31,0 32,1 30,8 em 26,8 26,2 27,9 –1997 Kevätvehnä 4,31 4,41 4,47 – 21,6 21,9 21,2 em 45,0 42,2 40,8 –1998 Ohra 3,44 3,46 3,38 – 16,1 16,6 16,1 em 12,9 12,4 12,9 –

Keskimäärin¤ 4,01 4,04 4,05 – 21,6 22,5 21,6 em 28,1 26,4 27,3 –

Fosforin otto, kg/ha Typen otto, kg/ha Sinkkipit. mg/kg

1994 Syysvehnä + Ohra 13,5 10,2 13,6 * 80 67 86 * – – –1995 Kevätvehnä 15,8 17,3 16,3 ** 100 111 99 ** 34,0 37,4 36,2 *1996 Kevätrypsi 14,8 14,7 15,3 em 52 53 53 em 30,3 30,5 30,9 –1997 Kevätvehnä 16,9 16,6 17,9 em 85 82 85 em 34,0 35,4 35,0 –1998 Ohra 12,9 13,2 12,2 * 61 64 59 * 22,2 23,3 21,8 –

Keskimäärin¤ 14,8 14,4 15,1 em 75,6 75,2 76,2 em 29,8 31,3 30,6 –

42

jon (Tiiri 1991), että syysvehnä kärsi sil-min nähden kuivuudesta etenkin tähkimis-vaiheessa. Kynnön syventäminen 32 cm:iinoli tällöin selvästi hyödyllistä niin kasvus-ton ulkonäön kuin sen suuremman korkeu-denkin perusteella, joka suureni 79 cm:stä89 cm:iin, ja ero oli tilastollisesti merkit-sevä. Jyrsityssä nurmessa syysvehnä talvehtiniin huonosti, että vain 35 prosenttia kas-veista säilyi elossa. Kynnetyssä ja syväkyn-netyssä pellossa talvehtiminen ei ollut suu-ren hajonnan takia merkitsevästi parempi,vaikka 60–62 prosenttia kasveista oli siinäkeväällä elossa. Jyrsimällä rikotun nurmenjälkeen sato oli selvästi ohravaltaisempaa(60 %) kuin eri syvyyteen kynnettyjen, jot-ka olivat keskenään tasavertaisia (27–30%). Sekaviljasadon ulkoinen laatu oli hy-vin vaihtelevaa, eivätkä suuretkaan näen-näiset erot olleet aina tilastollisesti merkit-seviä (Taulukko 2.4). Maan kuivumista no-peuttanut normaalisyvyinen kyntö tuottikuitenkin selvästi pienijyväisempää viljaakuin matala ja syvä syysmuokkaus.

Vuonna 1995 kevätvehnä kasvoi riittä-vän kosteuden ansiosta yleensä hyvin, mut-ta painanteisiin ajoittain kertyneen liikave-den takia kasvusto oli epätasainen. Suurten,14 metrin levyisten ja 63 metrin pituistenmuokkausruutujen väliset satoerot olivatkuitenkin niin säännöllisiä, että muokkaus-syvyyden vaikutus satoon oli tilastollisestihyvin merkitsevä. Päinvastoin kuin edellise-nä vuonna, paras sato saatiin normaalillakynnöllä. Savimaan pinta liettyi märissäoloissa syväkynnön jälkeen pahemmin kuinnormaalisti kynnettynä. Syksystä 1989saakka jatkuvasti matalaan muokattu maaoli todennäköisesti muita tiiviimpi äestetynkerroksen alta ja siten alttiimpi liikamär-kyydelle. Syvä syysmuokkaus suurensi ke-vätvehnän jyvien painoa ja fosforipitoisuut-ta jopa erittäin merkitsevästi (Taulukko2.4). Siitä voitaneen päätellä, että edellisensyksyn syvät muokkaukset tehostivat juur-ten toimintaa ja ravinteiden ottoa erityisestisateisen kasvukauden lopussa.

Kevätrypsillä vuonna 1996 kaikki muok-kauskäsittelyt olivat tilastollisen testin mu-kaan yhtä hyviä. Muokkaussyvyys ei vai-

kuttanut merkitsevästi myöskään kevätveh-nällä vuonna 1997. Vuoden 1998 ohrasa-toa syksyllä 1993 ja 1994 tehty syväkyntösen sijaan pienensi merkitsevästi, samallatavalla kuin edellisenä sadekesänä kolmevuotta aikaisemmin. Vaikka muokkauksenja fosforilannoituksen yhdysvaikutus ei ol-lut merkitsevä (P = 0,14), syväkynnön hai-tat näyttivät poistuvan, kun fosforia sijoi-tettiin kylvettäessä maahan (Liite 2.1).Maan pinnan fosforipitoisuuteen nähdensyväkyntö tuotti suurempia satoja kunmatala syysmuokkaus (Kuva 2.5). Se pie-nensi täyteen satoon riittävää maan help-poliukoisen fosforin pitoisuutta noin puo-lella, samalla tavalla kuin edellä oraidenkasvun mukaan.

2.3.4 Sadon fosfori ja typpi

Muokkauskäsittelyjen vaikutukset sadonfosfori- ja typpipitoisuuteen ja -määräänerilaisia fosforilannoituksia käytettäessä onesitetty liitteissä 2.2 ja 2.3 sekä muokkauk-sen päävaikutukset merkitsevyyksineen tau-lukossa 2.4. Vuonna 1994 kevennetynmuokkauksen tuottaman ohravaltaisen sa-don fosforipitoisuus oli suurempi muttatyppipitoisuus pienempi kuin syyskynnöl-lä tuotetun viljan. Vuonna 1995 kevätveh-nän fosforipitoisuus suureni erittäin mer-kitsevästi edellisen syksyn muokkauksensyventyessä. Kyntö suurensi vehnän fosfo-ripitoisuutta 0,11 g/kg eli 2,8 prosenttia jasyväkyntö 0,20 g/kg eli 5,2 prosenttia. Fos-forin ja typen otto olivat pienimpiä nor-maalilla kynnöllä kuten satokin. Vuoden1996 kevätrypsillä ja vuoden 1997 kevät-vehnällä muokkaus ei vaikuttanut näidenravinteiden pitoisuuksiin eikä ottoon. Pi-toisuudet eivät riippuneet muokkauskäsit-telyistä myöskään ohralla vuonna 1998,jolloin jyväsadon sisältämät fosfori- ja typ-pimäärät olivat sadon tapaan pienimpiäneljän vuoden takaisella syväkynnöllä.

Maan liukoisen fosforin pitoisuuteenverrattuna vuoden 1997 kevätvehnän jyvä-sadon fosforipitoisuus ja fosforin otto oli-vat syksyllä 1993 ja 1994 syvään kynnet-yllä savimaalla selvästi suurempia kuin

43

matalammilla muokkauksilla (Kuva 2.5).Syvälle maahan mullattu ruokamulta jasyksyn 1993 fosforilannoitus ovat paran-taneet fosforin saantia ennätyksellisen läm-pimän kasvukauden aikana tehokkaasti,vaikka kesä- ja heinäkuun sademäärät oli-vat keskimääräisiä selvästi suurempia (Kuva2.6). Sadekesänä vuonna 1998 syvälle maa-han sijoitettu fosfori ei ollut erityisen hy-vin ohran saatavilla, mikä maan pinnanpysyessä jatkuvasti märkänä oli odotettutulos. Ohrasadon sisältämän fosforimääränmukaan yhdeksättä vuotta kyntämättä vil-jelty savi oli muutenkin hiukan viljavam-paa kuin syväkynnön jälkeen neljättä vuot-ta kyntämättä viljelty. Kuvassa 2.5 näkyvävuoden 1997 kevätvehnäsadon fosforipitoi-suuden pieneneminen sijoitettaessa fosfo-

ria kylvössä 17 kg/ha ei ollut merkitsevä,mutta tällainen vaikutus on kuitenkin hy-vin tyypillinen fosforitilaltaan heikoilla jakeskinkertaisilla mailla (Saarela et al. 1995).

2.3.5 Kalkituksen ja muokkaus-syvyyden yhdysvaikutukset

Kalkituksella ja muokkauksella ei todettutilastollisesti merkitseviä yhdysvaikutuksia.Tämä johtui osittain koeteknisistä syistä,sillä muokkaus- ja kalkituskäsittelyjen yh-distelmät, joita oli yhdeksän, oli sijoitettukolmen lohkon pää- ja osaruutuihin, muok-kaukset 9 pääruutuun ja kalkitukset 27 osa-ruutuun, joiden mitat olivat 14 kertaa 18metriä. Leveiden ruutujen välisiä erojasuurensi jonkin verran koepaikan maan sa-

Kuva 2.5. Vuosien 1993–1994 syysmuokkauksen syvyyden sekä syksyn 1997 syvämulta-uksen vaikutus viljasatoon ja sen fosforisisältöön verrattuna maan pinnan liukoisen fosforinpitoisuuteen.

44

vespitoisuuden ja siitä riippuvien ominai-suuksien vaihtelu, vaikka alue olikin mel-ko tasaista, loivasti viettävää peltoa. Eri ta-voin muokatut ja kalkitut 27 ruutua ja-kaantuivat neljään fosforilannoitukseenkaikkiaan 108 osa-osaruudussa. Liitteessä2.4 esitetään sadot ja niiden fosforipitoi-suudet ja -määrät vuoden 1997 kevätveh-nästä ja koko koejaksolta kaikkien kolmentekijän mukaan taulukoituina.

Kuten liitteen 2.4 otsikkoriviltä näkyy,käytetyt kalkkimäärät kasvavat muokkaus-syvyyden mukaan. Kolmen kalkituskäsit-telyn keskimääräinen kokeen alussa levitet-ty kalkkiannos oli matalalla muokkauksel-la 7 t/ha, normaalilla kynnöllä 11,3 t/haja syväkynnöllä 17 t/ha. Kalkituksen vai-kutus satoon ja fosforin ottoon oli kuiten-kin (epävarman trendin mukaan) normaa-lilla kynnöllä jopa suurempi kuin syväkyn-nöllä, jolla kalkkimäärä oli puolta suurem-pi. Matalalla multauksella sama vaikutussaatiin aikaan yli puolta pienemmillä kalk-kiannoksilla kuin syväkynnöllä. Kovin var-moihin päätelmiin ei ole perusteita, mut-ta tulokset viittaavat siihen, että kalkki vai-kuttaa savimaalla kasvuun ja satoon tehok-kaimmin melko matalaan pintakerrokseenmullattuna. Tätä käsitystä tukevat myöshavainnot oraiden fosforin saannin ja kas-vun paranemista kalkituksella (Taulukko1.5, Kuva 1.1). Näyttää siis siltä, että jat-kuvaan matalaan muokkaukseen siirryt-täessä tavallista runsaammat kalkkimäärätkannattaa levittää vasta viimeisen kynnönjälkeen, ja että yhdistettäessä runsas kalki-tus ruokamullan syvämultaukseen ainakinpääosa kalkista kannattaa levittää syvämul-tauskäsittelyn jälkeen. Matalaan mullattukalkki huuhtoutuu vähitellen syvemmälle,mutta ruokamullan alaosa voi pysyä senyläosaa selvästi happamampana ainakin12–20 vuotta.

2.3.6 Syvämultauksen vaikutus satoonkuivana kasvukautena 1999

Ilolan kokeessa kasvoi vuonna 1999 nur-minata-timoteinurmi, jonka satoon kaik-ki kolme koetekijää vaikuttivat melko vä-

hän, joskin sekä syvämultaus että kalkitusparansivat kasvua joissakin niitoissa tilas-tollisesti merkittävästi. Ojaisten hiuesavi-maalla (Taulukot 1.1 ja 1.4) syksyllä 1993tehty syväkyntö, joka aikaisemmin oli lie-västi haitallinen erityisesti sateisina kasvu-kausina, sen sijaan paransi Inari-ohran kas-vua ja satoa erittäin selvästi (Kuva 2.7b).Syväkyntökaista sijaitsee muiden käsittely-jen välissä tilastollisesti yhtenä yksikkönä,mutta mm. eri käsittelyjen rajojen näkymi-nen kasvustossa osoitti satoerojen johtu-neen ainakin osittain syksyn 1993 kyntö-syvyydestä. Vuosien 1997–1998 syysmuok-kauksissa oli kolme toistoa, ja niiden vai-kutus satoon oli hyvin merkitsevä (P =0,0038), ja myös syksyn 1993 kyntösyvyy-den sekä vuosien 1997–1998 syysmuok-kauksen yhdysvaikutus oli merkitsevä (P =0,031). Tämä on tulkittavissa siten, ettäkuuden vuoden takainen syväkyntö oliedullinen nimenomaan syksyllä 1997 ja1998 tavalliseen tapaan kynnetyllä maalla,jossa sen hyöty ohrasatona oli 1200 kg/ha.Syksyllä kynnetyt kaistat tasausäestettiin 6.toukokuuta, koko koe äestettiin 19. tou-kokuuta ja ohra kylvettiin 20. toukokuuta.

Koko kasvukauden jatkunutta kuivuut-ta (Kuva 2.6) lievitti tehokkaimmin edel-listen syksyjen matala, vain kylvösyvyyteenulottunut syysmuokkaus (Kuva 2.7b). Tälläkäsittelyllä satoa saattoi rajoittaa enemmänlannoituksen niukkuus kuin veden puute,sillä käytetty typpimäärä, 100 kg N/ha, onviiden tonnin satotasolla pienehkö. Syksyllä1997 syvämultauslaitteella noin 32 cm:iinkuohkeutettu ja syksyllä 1998 normaaliinsyvyyteen kynnetty maa, jossa oli kasvin-jätteitä syvemmällä kahdessa kerroksessamutta ei pinnalla katteena, ei näyttänyt ole-van kuivissa oloissa edullinen. Syksyllä1993 syvään ja normaalisti kynnetyillä jasyksyllä 1997–1998 matalaan muokatuil-la kaistoilla Ojaisten kokeessa kasvoi myöskevätvehnää, joka ei hyötynyt syvennetys-tä ruokamullasta eikä matalasta syysmuok-kauksesta samalla tavalla kuin ohra. Yhte-nä syynä oli vehnän esikasvina ollut kitu-kasvuinen kevätrypsi (Taulukko 1.8), jos-ta ei jäänyt maan pintaan yhtä hyvää ka-

45

tetta kuin ohran esikasvina olleesta hyvä-kasvuisesta kevätvehnästä. Rypsin jälkeenkevyesti muokatun maan pinta oli kevääl-lä kovempaa ja vaikeammin muokkautuvaakuin vehnän jälkeen. Vehnäkoe äestettiinilman esitasausta 11. toukokuuta. ja kyl-vettiin 12. toukokuuta.

Kesän 1999 kuivissa oloissa matalaanmuokatulla savimaalla kriittisin vaihe näyttiolevan oraiden juurten kasvu siementen allaolevan muokkaamattoman, kovan kerrok-sen läpi. Samankaltaisia oraiden juurtumis-vaikeuksia todettiin kevätvehnällä myösedellisenä hyvin kuivana keväänä vuonna1993 (Saarela 1994). Tällöin matalaanmuokatulla niukkafosforisella Jokioistensavella oraiden fosforin saanti vaikutti sa-toon hyvin voimakkaasti, sillä oraiden heik-koa juurtumista ja puutteellista fosforinsaantia voitiin korvata runsaalla fosforilan-noituksella. Keväällä 1999 kahdeksan päi-vää ohraa aikaisemmin kylvetty vehnä, jon-ka siemenkin vaikutti heikolta, jäi oraidenhuonon juurtumisen ja kuivuuden takiaharvaksi. Juurten syvyyskasvu näytti välil-lä hyvin vaikealta myös ohralla, mutta sen

kannalta hyvään aikaan sattuneet vähäisetkylvönjälkeiset sateet helpottivat oraidenjuurtumista ja tekivät olosuhteisiin nähdenrunsaan sadon mahdolliseksi.

Kevyesti muokatuilla savimailla kannat-tanee kokeilla hyvin aikaisessa vaiheessa,noin viikko orastumisen jälkeen, suoritettua”juurrutuskastelua” pienellä (8–12 mm:n)määrällä vettä tai laimeaa lietelantaa. Kas-telu helpottaisi pienten oraiden fosforin jamuidenkin ravinteiden saantia, ja toimisisiten myös starttilannoitteena. Parhaimminkasvaneissa paikoissa ohran juuristo oliOjaisten savimaassa syksyllä vuonna 1999tiheää 90 cm:n syvyyteen saakka ja ulottuijopa 140 cm:iin. Ohraa lannoitettiin ke-väällä 1999 vain suomensalpietarilla, muttaedellisten vuosien fosforilannoituksen jäl-kivaikutuksen puuttuminen viittaa siihen,ettei fosforin saannilla ollut merkittäväävaikutusta eri syysmuokkaustapojen aiheut-tamiin satoeroihin. Kuvassa 2.7a esitettä-vät koetulokset Englannista 1970-luvultaosoittavat kuitenkin, että jankon PK-lan-noitus voi olla joissakin olosuhteissa erit-täin hyödyllistä.

Kuva 2.6. Kesäkuukausien 1993–1999 sademäärät Jokioisten observatoriossa verrattunavuosien 1961–1990 keskiarvoihin.

46

Jokioisten Yönin niukkafosforisella sa-vimaalla vuoden 1999 kaurasato jäi kaikillakäsittelyillä vaatimattomaksi, mikä osittainjohtui myöhäisestä kylvöstä, joka tehtiin20. toukokuuta (Kuva 2.7c). Fosforin sy-vämultauskoe oli yhtenä kaistana, joka kä-siteltiin kokonaan syvämultauslaitteellanoin 35 cm:n syvyyteen, ja fosforilannoi-tukset toistuivat kolmessa kerranteessa.Syksyllä 1998 normaaliin tapaan kynnetynmaan verrannesadot ovat viereisestä kokees-

ta, joten liian varmoja päätelmiä tulee va-roa. Toisaalta edellisenä syksynä märissäoloissa syvämullatussa pellossa kaura oras-tui jonkin verran huonommin ja oli sitenaukkoisempaa kuin kynnetyssä, mikä ko-rostaa kasvuolojen paranemista syvällämuokkauksella myöhemmin kasvukaudel-la. Ruokamullan syvämultaus oli hyödyl-listä niissäkin koeruuduissa, joita on viljeltyvuodesta 1992 saakka ilman fosforilannoi-tusta ja joissa maan liukoisen fosforin pi-

Kuva 2.7. Fosforin syvämultauksen vaikutusa) ohran satoon ja ravinteiden ottoon Englannissa 1970-luvulla,b) ohrasatoon Jokioisissa vuonna 1999 jac) kaurasatoon Jokioisissa vuonna 1999.

47

toisuus oli vain 0,9 mg/l ja viljavuusluok-ka huono. Näinkin laihasta ruokamullastakasvit saavat fosforia kuitenkin paremminkuin lannoittamattomasta jankosta, mikäon todettu tutkimalla samalta lohkolta erisyvyyksistä otettuja maita astiakokeella.

Vuosien 1992–1997 runsas fosforilan-noitus, joka kasvatti maan liukoisen fosfo-rin pitoisuuden lannoittamattomaan ver-rattuna yli kaksinkertaiseksi, suurensi kau-rasadonkin melkein kaksinkertaiseksi, janiukan fosforilannoituksen jälkivaikutuk-sella sato jäi edellisten puoliväliin (Kuva2.7c). Ympäristötuen ehtojen peruslannoi-tuksen mukaisen fosforimäärän (Pellon Y3500, P 15 kg/ha) sijoittaminen keväällä1999 lisäsi satoa edelleen parillakymme-nellä prosentilla sekä niukan että runsaanfosforilannoituksen jälkeen. Peruslannoi-tuksella saavutettiin suurin mahdollinenfosforilannoituksella saatavissa oleva sato,kun aikaisempien vuosien fosforilannoitusoli runsas ja maan P-luku 2,4 mg/l sekäviljavuusluokka huononlainen (rajat 2,0–3,5 mg/l). Useiksi vuosiksi tarkoitetun suu-ren fosforimäärän (200 kg P/ha) multaa-minen syksyllä superfosfaattina syvälle maa-han tuotti täyden sadon kaikilla tutkituillakäsittelyillä, joissa jokaisessa oli tosin syvä-multauksen täydennyksenä aikaisemmin taivuonna 1999 annettua fosforia.

Ruokamullan syventäminen näytti pie-nentävän riittävää maan liukoisen fosforinpitoisuutta erittäin selvästi, kuten myösedellä esitellyssä Ilolan kokeessa. Maan vil-javuuteen nähden niukasti lannoitetullapellolla, jonka fosforiluku oli 1,4 mg/l javiljavuusluokka edelleen huono (yläraja2,0 mg/l), fosforin peruslannoitus tuottikuitenkin syvämultauksen kanssa kaurojaparikymmentä prosenttia vähemmän kuinrunsas fosforilannoitus. Vuonna 1998 sa-massa kokeessa 14 kg/ha starttifosforia sie-menriveihin saanut syysvehnä sen sijaantuotti täyden sadon myös niukasti lannoi-tetulla savimaalla, jonka fosforiluokka olihuono (1,4 mg P/l). Viljavuustutkimuksenfosforin luokkarajojen tarkistaminen alas-päin näyttäisi olevan jäykkien savimaidenosalta tarpeellista myös tavanomaista muok-

kaustekniikkaa käytettäessä. Aitosavet jasitä muistuttavat ”todelliset” savet, joidensavesprosentti on yli 50, tulisi erottaaomaksi ryhmäkseen sellaisista ”savimaista”,joissa tätä lajitetta on vähimmillään vain30 % ja suurin osa maan painosta on kar-keampaa ainesta. Runsashiesuisten maidensaves on yleensä karkeampaa kuin jäykem-pien savien (Sippola 1974), ja ne ovat si-ten ominaisuuksiltaan usein hiesumaisem-pia kuin pelkkä saviprosentti osoittaa.

Runsashiesuisia hiesusavia on nimitet-ty hienoiksi hiesuiksi (Sippola 1974), jaehkä vähemmän onnistuneesti, hiesuisiksihiesusaviksi (Saarela et al. 1995, Elonen etal. 1997). Lähinnä vastaava kansainvälinennimitys on hiesuinen, savinen hiue (schluf-fig tonig Lehm, silty clay loam).

2.4 Yhteenveto ja päätelmät

Aikaisemmissa tutkimuksissa on havaittu,että lannoitetun ruokamullan kuivuessakasvien fosforin saanti voi olla savimaallapuutteellista, vaikka pintamaan liukoisenfosforin pitoisuus on korkea ja fosforilan-noitus runsas. Ruokamullan ja fosforin sy-vämultauksen tavoitteena on parantaa fos-forin saantia ja pienentää hyvään kasvuuntarvittavaa maan pinnan fosforipitoisuut-ta. Lannoitettua kerrosta syventämällä py-ritään pidentämään viljan hyvää fosforinsaantia kevätkosteuden turvin erityisestisadonmuodostuksen kannalta kriittisessävaiheessa korrenkasvun alussa, jolloin kas-vuston jyväluku määräytyy. Aikaisempienmaan kosteusmittausten ja teoreettisen tar-kastelun mukaan lannoitetun kerroksensyventäminen 10–20 cm:llä pidentää hy-vää fosforin saantia vähäsateisen alkukesänaikana 6–18 vuorokaudella, yhdessä kos-teutta säästävän muokkauksen kanssa jopa12–24 vuorokaudella. Ruokamullan ja fos-forin syvämultauskäsittely on paljon veto-voimaa vaativana kallis menetelmä, muttasen useita vuosia kestävä vaikutusaika pi-tää kustannukset kohtuullisina.

Ensimmäiset syvämultaukset tehtiinJokioisissa vuoden 1993 syksyllä 20 tuu-

48

man syväkyntöauralla. Kynnön syventämi-nen 32 cm:iin paransi syysvehnän poudan-kestävyyttä ja satoa, mutta hiesuisen jan-kon sekoittaminen ruokamultaan lisäsi sel-västi maan eroosioherkkyyttä ja sateisinakesinä heikensi hiukan kasvuakin. Vuoden1999 kuivissa oloissa kuusi vuotta aikai-semmin tehty syväkyntö paransi kuitenkinohran poudankestävyyttä ja suurensi satoa.Syväkyntö pienensi maan pinnan fosfori-pitoisuutta, mutta paransi samalla kasvienfosforin saantia kuivina kausina, jolloinfosforin saanti on vaikeinta ja sen merki-tys sadonmuodostuksessa suurin. Ruoka-mullan syventäminen kyntämällä pienensimaan pinnan riittävää fosforipitoisuuttamatalaan muokkaukseen verrattuna suun-nilleen puolella. Pintamaan laimeneminenkorosti kuitenkin kylvettäessä sijoitetunfosforin merkitystä. Parhaisiin tuloksiinniin maatalouden kuin ympäristönkin kan-nalta päästään siten käytettäessä syvämul-tausta yhdessä starttilannoituksen kanssa.

Syksystä 1996 alkaen ruokamullan jafosforilannoitteen syvämultauksessa onkäytetty erikoisauraa, jolla maan pintaanjää yhtenäinen kerros alkuperäistä pinta-maata. Tekniset alkuvaikeudet ja kasvukau-den 1998 sateisuus heikensivät menetelmänhyödyllisyyttä vuosina 1997 ja 1998. Niuk-kafosforisen savimaan syvämultauskäsitte-ly arveluttavan märissä oloissa syksyllä1998 paransi sen sijaan kauran poudankes-tävyyttä kuivana kasvukautena vuonna

1999 jopa odottamattoman tehokkaasti.Ruokamullan ja fosforin syvämultaus tuottinoin kaksinkertaisia kaurasatoja normaalillasyyskynnöllä saatuihin verrattuna ja pie-nensi täyteen satoon riittävää maan liukoi-sen fosforin pitoisuutta. Kun pintamaanfosforipitoisuus oli edellisten vuosien lan-noituksella noussut 2,4 mg:aan/l, kauratuotti syvämultauksen jälkeen täyden sadonsijoitettaessa keväällä fosforia peruslannoi-tuksen mukainen määrä 15 kg/ha.

Tässä tutkimuksessa saadut koetuloksetosoittavat, että fosforilla rikastetun kerrok-sen syvyys on kasvien fosforin saannin kan-nalta erittäin tärkeä tekijä. Lannoitetun ker-roksen suunnitelmallinen syventäminenruokamullan ja fosforin syvämultauksellatarjoaa merkittäviä potentiaalisia etuja sekämaataloudelle että ympäristölle. Tämänmenetelmän kehittämistä ja tutkimista tu-lisi jatkaa kokeilemalla sitä savien lisäksimuillakin maalajeilla ja useammilla kasveilla.Käytännön sovellutuksiakin kannattaa har-kita jo lähivuosina. Tuloksia voidaan sovel-taa myös ilman erikoislaitteita syventämäl-lä jäykkien savimaiden normaalia kyntöäsopivan kuivissa kosteusoloissa 3–6 cm:llämuutaman vuoden välein. Lannoitetun ker-roksen syventyessä parillakymmenellä pro-sentilla, siihen sopii kotoisen lannan fosfo-ria ympäristötuen puitteissa huomattavastienemmän, ja fosforin puutteen helpottumi-nen kuivina kasvukausina suurentaa satojatodennäköisesti useilla prosenteilla.

Kirjallisuus

Alakukku, L. 1997. Long-term compaction dueto high axle load traffic. Jokioinen: AgriculturalResearch Centre of Finland. 55 p. ISBN 951-729-485-9. Academic dissertation.

– & Elonen, P. 1997. Tiiviin maan syväkuohkeu-tus. Maatalouden tutkimuskeskuksen julkaisuja.Sarja A 30. Jokioinen: Maatalouden tutkimus-keskus. 22 p. ISBN 951-729-505-9, ISSN 1238-9935.

Anttinen, O. 1959. Saraturvesuon kalkitus- jalannoituskokeen tuloksia. Valtion maatalouskoe-

toiminnan julkaisuja 172. Helsinki: Maataloudentutkimuskeskus. p. 1–32.

Aura, E. 1985. Maaperävaatimukset. Nurmenviljelytekniikka. Tieto tuottamaan 31. Helsinki:Maaseutukeskusten Liitto. p. 19–21.

Barber, S. A. 1995. Soil nutrient bioavailability.2nd ed. New York: John Wiley & Sons. 414 p.ISBN 0-471-58747-8.

Bertilsson, G. 1987. Kalkbehov och pH-änd-ringar förursakat av jonvandring. NJF-utredning-

49

er/rapporter 46. Nordiske JordbrugsforskeresForening. p. 16–19. ISSN 0333-1350.

Brown, A. J. 1999. Soil sampling and samplehandling for chemical analysis. In: Peverill, K. I.,Sparrow, L. A. & Reuter, D. J. (eds.). Soil Analysis,an Interpretation Manual. Collingwood: CSIROPublishing. p. 35–53. ISBN 0 643 06376 5.

Elonen, P. 1980. Sijoituslannoitus – kasvintuo-tantomme suuri edistysaskel. In: Maan ja kas-vun hyväksi. Vuorineuvos Martti Hovin juhlajul-kaisu. Helsinki: Kemira Oy. p. 89–104.

– & Kara, O. 1972. Springler irrigation of claysoils in southern Finland. IV. The effect of re-peated application of water and nitrogen fertili-zation on spring cereals. (Selostus: Kevätviljo-jen sadetuksesta Etelä-Suomen savimailla. IV.Sadetuksen uusimisen ja typpilannoituksen vai-kutus.). Journal of the Scientific Agricultural So-ciety of Finland 44: 149–163.

– & Mäntylahti, V. et al. 1997. Viljavuustutkimuk-sen tulkinta peltoviljelyssä. Mikkeli: Viljavuuspal-velu Oy. 30 p. ISBN 951-97434-1-3.

Finck, A. 1992. Dunger und Dungung. 2. Aufl.Weinheim: VCH Verlagsgesellschaft. 488 p.ISBN 3-527-28356-0.

Graham, R. D. & Webb, M. J. 1991. Micronutri-ents and disease resistance and tolerance inplants. In: Mortvedt, J. J. (ed.). Micronutrients inagriculture. 2nd ed. Soil Science Society ofAmerica Book Series 4. Madison: Soil ScienceSociety of America. p. 329–370. ISBN 0-89118-797-9.

Haak, E. 1993. Fältförsök med kalkning av fast-marksjordar i Norrland. Institutionen för mark-vetenskap, Avdelning för växtnäringslära. Rap-port 192. Uppsala: Sveriges lantbruksuniversi-tetet. 31 p. ISSN 0348-3541, ISRN SLU-VNL-R-192-SE.

– & Simán, G. 1992. Fältförsök med kalkningav fastmarkjordar till olika basmättnadsgrad. In-stitutionen för markvetenskap, Avdelning förväxtnäringslära. Rapport 188. Uppsala: Sverigeslantbruksuniversitetet. 38 p. ISSN 0348-354,ISRN SLU-VNL-R-188-SE.

– & Simán, G. 1997. Effekter av kalkning ochNPK-gödsling i sju långvariga försök i fält, 1962–92. Institutionen för markvetenskap, Avdelningför växtnäringslära. Rapport 198. Uppsala: Sve-riges lantbruksuniversitetet. 29 p. ISSN 0348-354, ISRN SLU-VNL-R-198-SE.

Hakkola, H. 1991. Nurmien kalkitus. Kalkitus-opas. Tieto tuottamaan 55: 42–44.

– 1998. Annual and storage application ofphosphorus to ley. Kungl. Skogs- och Lantbruks-akademiens Tidskrift 135: 99–104.

Hansen, L. 1969. Strukturforsök på marskjord.Tidskrift för Planteavl 73: 25–37.

Hartge, K. H. 1976. Bodengefuge. In: Schef-fer, F. & Schachtschabel, P. (eds.). Bodenkunde.9. Aufl. Stutgart: Ferdinand Enke Verlag. p. 134–161. ISBN 3-432-84779-3.

Heinonen, R. 1992. Maan rakenne. In: Heino-nen, R. (ed.). Maa, viljely ja ympäristö. Porvoo:WSOY. p. 90–141. ISBN 951-0-17090-9.

Hiivola, S.-L. 1991. Viljojen kalkituskokeita Ete-lä-Pohjanmaalla. Kalkitusopas. Tieto tuottamaan55: 37–41.

Hylander, L. 1995. Inconsistent liming effects:a causal analysis. Department of Soil Sciences,Reports and Dissertations 25. Uppsala: SwedishUniversity of Agricultural Sciences. 33 p. ISSN1100-4525, ISBN 91-576-5045-4.

Jaakkola, A. 1982. Tuloksia kalkituskokeista.Kalkitusopas. Tieto tuottamaan 18: 19–29.

–, Hakkola, H. Köylijärvi, J. & Simojoki, P.1977. Effect of liming on phosphorus fertilizerrequirement in cereal and ley. (Selostus: Kalki-tuksen vaikutus viljan ja nurmen fosforilannoi-tustarpeeseen.). Annales Agriculturae Fenniae16: 207–219.

– , Hartikainen, H. & Lemola, R. 1997. Effectof fertilization on soil phosphorus in a long-termfield experiment in southern Finland. Selostus:Maan fosforitilan muutos pitkäaikaisessa kent-täkokeessa hietamaalla. Agricultural and FoodScience in Finland 6: 313–322.

–, Syvälahti, J. & Saari, E. 1982. Contents ofmineral elements in Finnish cereal straw. Jour-nal of the Scientific Agricultural Society of Fin-land 54: 385–394.

Jokinen, R. 1983. Variability of topsoil proper-ties and number of samples needed for estima-tion of soil properties. (Selostus: Maan ominai-suuksien vaihtelevuus muokkauskerroksessa jaanalyyseja varten tarvittava näytteiden luku-määrä.). Journal of the Scientific AgriculturalSociety of Finland 55: 109–117.

– 1985. The evaluation of the magnesium sta-tus of Finnish soil types. (Selostus: Suomalais-ten maalajien magnesiumpitoisuus.). AnnalesAgriculturae Fenniae 24: 131–137.

Kemppainen, E., Jaakkola, A. & Elonen, P.

50

1993. Peltomaiden kalkitustarve ja kalkituksenvaikutus viljan ja nurmen satoon. Maataloudentutkimuskeskus, Tiedote 15/93. Jokioinen: Maa-talouden tutkimuskeskus. 44 p. ISSN 0359-7652.

Keränen, T. & Honkavaara, T. 1972. Kalkitus-koe Laihialla vuosina 1928–67. Kehittyvä Maa-talous 6: 15–39.

– & Marjanen, H. 1972. Kalkitus ja fosfaattilan-noitus. Paikalliskokeiden tuloksia 1940-, 1950-ja 1960-luvulta. Kehittyvä Maatalous 6: 3–14.

Kohnke, H. & Bertrand, A. R. 1956. Fertilizingthe subsoil for better watter utilization. SoilScience Society of America Proceedings 20:581–586.

Köylijärvi, J. 1966. Aitosaven kalkituksesta.Koetoiminta ja käytäntö 23 (Heinäkuu 1966): 25.

– 1991. Kalkitus viljatilalla. Kalkitusopas. Tietotuottamaan 55. Helsinki: MaaseutukeskustenLiitto. p. 33–37. ISBN 951-9474-41-2, ISSN0357-7295.

Lakanen, E. 1971. The effect of liming and long-term fertilizing upon the nutrient status of peatsoil and mineral composition of plant material.(Selostus: Turvemaan kalkituksen ja pitkäaikai-sen lannoituksen vaikutus maan ja kasvin ravin-netilaan.). Annales Agriculturae Fenniae 10:194–202.

– & Vuorinen, J. 1963. On the effect of limingon the solubility of nutrients in various Finnishsoils. (Selostus: Kalkituksen vaikutuksesta ravin-teiden liukoisuuteen.). Annales Agriculturae Fen-niae 2: 91–102.

Larpes, G. 1967. Kevätviljojen syvälannoitus.Maatalous ja koetoiminta 21: 20–25.

– 1977. Lannoitteiden vertailu kevätviljanviljelys-sä savimaalla. Koetoiminta ja käytäntö 34 (25.1.1977): 25.

Lyngstad, I. 1986. Virkningar av store kalk-mengder til korn. (Summary: Effects of heavy li-ming to spring cereals.). Forskning of forsök ilandbruket 37: 9–14.

McEwen, J. & Johnston, A. E. 1979. The ef-fects of subsoiling and deep incorporation of Pand K fertilizers on the yield and nutrient uptakeof barley, potatoes, wheat and sugar beet grownin rotation. Journal of Agricultural Science, Cam-bridge 92: 695–702.

Myllys, M. & Elonen, P. 1989. Kasvit tehokkai-ta veden haihduttajia. Koetoiminta ja käytäntö 46(28.2.1989): 8.

Neumann, G. & Römheld, V. 1999. Root excre-tion of carboxylic acids and protons in phospho-rus-deficient plants. Plant and Soil 211: 121–130.

Nye, P. H. & Tinker, P. B. 1977. Solute move-ment in the soil-root system. Oxford: BlackwellScientific Publications, Studies in Ecology 4. 342p. ISBN 0-632-09730-2.

Olness, A. 1999. A description of the generaleffect of pH on formation of nitrate in soils. Jour-nal of Plant Nutrition and Soil Science 162: 549–556.

Patrick, W. H., Jr., Sloane, L. W. & Phillips, S. A.1959. Response of cotton and corn to deepplacement of fertilizer and deep tillage. Soil Sci-ence Society of America Proceedings 23: 307–310.

Pietilä, L. 1993. Perunarupi. Perunan kasvinsuo-jelu. Tieto tuottamaan 66: 46–49.

Pitkänen, J. 1988. Aurattoman viljelyn vaikutuk-set maan fysikaalisiin ominaisuuksiin ja maanviljavuuteen. Maatalouden tutkimuskeskus, Tie-dote 21/88. Jokioinen: Maatalouden tutkimus-keskus. p. 62–162. ISSN 0359-7652.

Rowell, D. C. 1988. Soil acidity and alkalinity.In: Wild. A. (ed.). Russel’s soil condition andplant growth. 11. ed. Harlow: Longman Scientific& Technical. p. 844–898. ISBN 0-582-44677-5.

Saarela, I. 1983a. Lannoitteet ja runsasravintei-set maat. Koetoiminta ja käytäntö 40 (16.8.1983): 49.

– 1983b. Soklin fosforimalmi fosforilannoitteena.Maatalouden tutkimuskeskus, Tiedote 10/83. Jo-kioinen: Maatalouden tutkimuskeskus. p. 1–13.ISSN 0359-7652.

– 1989. Growth of rye grass, barley and oats insoils amended with ashes of wood, bark, peatand coal. (Selostus: Raiheinän, ohran ja kaurankasvu puun, kuoren, turpeen ja kivihiilen tuhkal-la parannetuilla mailla). Annales AgriculturaeFenniae 28: 121–132.

– 1990a. Kalkitus ei kuormita. Käytännön maa-mies 39, 11: 38–41.

– 1990b. Inorganic leaf phosphorus as an indi-cator of phosphorus nutrition in cereals. In: vanBeusichem, L. M (ed.). Plant nutrition – physiol-ogy and applications. Developments in Plant andSoil Science 41: 779–784. ISBN 0-7923-0740-2.

– 1991a. Wood, bark, peat and coal ashes asliming agents and sources of calcium, magne-sium, potassium and phosphorus. (Selostus:

51

Puun, kuoren, turpeen ja kivihiilen tuhkat kalki-tusaineina sekä kalsiumin, magnesiumin, kaliu-min ja fosforin lähteinä.). Annales AgriculturaeFenniae 30: 375–388.

– 1991b. Mangaani sijoittaen tai kasvustoon.Äestäen mullattu mangaanilannoite heikkotehoi-nen. Koetoiminta ja käytäntö 48 (26.3.1991): 31.

– 1992. Simple diffusion test for soil phospho-rus availability. Plant and Soil 147: 115–126.

– 1994. Muokkauksen vaikutus kasvien fosforinsaantiin. Koetoiminta ja käytäntö 51 (23.11.1994): 44.

– 1998. Availability of phosphorus in differentashes, manures and sewage sludges. Kungl.Skogs- och Lantbruksakademiens Tidskrift 135:157–163.

– 1999. Ruokateollisuusperunan kalsiumpitoi-suus 1997–1998. Tutkimusselostus. Jokioinen:Maatalouden tutkimuskeskus, Kasvintuotannontutkimus. 6 p.

– , Järvi, A., Hakkola, H. & Rinne, K. 1995. Fos-forilannoituksen porraskokeet 1977–1994. Maa-talouden tutkimuskeskus, Tiedote 16/95. Jokioi-nen: Maatalouden tutkimuskeskus. 94 p. ISSN0359-7652.

–, Köylijärvi, J., Järvi, A. & Vuorinen, M. 1988.Perustettavan nurmen fosforilannoitus. Koetoi-minta ja käytäntö 25 (26.5.1988): 36.

– & Saarela, K. 2000. Mapping spatial variationin diffusible soil P by in situ colouring in Fe-ox-ide paper. Communications in Soil Science andPlant Analysis 31: In press.

– & Sippola, J. 1987. Kalkituksen vaikutus kas-vien fosforin saantiin. Koetoiminta ja käytäntö 44(10.11.1987): 52.

– & Sippola, J. 1990. Inorganic leaf phosphorusand soil tests as indicators of phosphorus avail-ability in cereals. Communications in Soil Sci-ence and Plant Analysis 21, 13–16: 1927–1943.

Schachtschabel, P. 1976. Bodenaciditet. In:Scheffer, F. & Schachtschabel, P. (ed.). Boden-

kunde. 9. Aufl. Stutgart: Ferdinand Enke Verlag.p. 110–124. ISBN 3-432-84779-3.

Simán, G., Berglund, K. & Eriksson, L. 1982.Effekt av stora kalkgivor på jordens struktur,växtnäringshushållning, skördens storlek ochskördeprodukternas innehåll av växtnäring. In-stitutionen för markvetenskap, Avdelning förväxtnäringslära, Rapport 148. Uppsala: Sverigeslantbruksuniversitetet. 70 p. ISSN 0348-3541,ISRN SLU-VNL-R-188-SE.

– 1987. Effekt av kalk på mark och gröda i desvenska kalkningsförsöken. NJF-utredninger/rapporter 46. Nordiske Jordbrugsforskeres For-ening. p. 46–51. ISSN 0333-1350.

Sippola, J. 1974. Mineral composition and itsrelation to texture and to some chemical proper-ties in Finnish subsoils. (Selostus: Pohjamaa-näytteiden mineraalikoostumuksesta ja sen suh-teesta lajitekoostumukseen sekä eräisiin kemial-lisiin ominaisuuksiin.). Annales Agriculturae Fen-niae 13: 169–234.

– & Saarela, I. 1992. Suomen maalajien fosfo-rinpidätysominaisuudet ja niiden merkitys vesienkuormituksen kannalta. Vesi- ja ympäristöhalli-tuksen monistesarja Nro 359. Helsinki: Vesi- jaympäristöhallitus. p. 27–36. ISBN 951-47-5562-6, ISSN 0783-3288.

Stålberg. S. 1982. Estimation of the requirementof liming by determination of exchangeable soilaluminium. Acta Agriculturae Scandinavica 32:357–367.

Tiiri, J. 1991. Muokkauksen vaikutus maan toi-mintoihin. Maatalouden tutkimuskeskus, Tiedo-te 11/91. Jokioinen: Maatalouden tutkimuskes-kus. 82 p. ISSN 0359-7652.

Visser, W. C. 1938. Kalktoestand en oogstop-brengst. (Summary: Lime status and yield ofcrop.). Verslagen van Landbouwkundige Onder-zoekingen 44 A: 221–267.

Öien, A. 1978. Prosentfordeling av jordpröver påolike pH-klasser i dyrka jord i Norge. NordiskJorbruksforskning 60: 680–681.

LIITE 2 (1/4)

Liite 2.1. Viljan ja rypsin sadot (kg/ha) ja niiden laatu vuosien 1993 ja 1994 syysmuokkauksen erisyvyyksillä (12 cm jyrsintä, 22 cm kyntö ja 32 cm syväkyntö, v. 1977 syksyllä 22 cm:n kynnön tilalla35 cm:n syvämultaus) levitettäessä vuonna 1993 perus-lannoitteeksi fosforia 0 ja 200 kg/ha yhdes-sä kylvölannoituksessa sijoitetun fosforilannoituksen kanssa ja ilman. # Rypsillä hehtolitrapainonpaikalla öljypitoisuus (%).

LIITE 2 (2/4)

Liite 2.2. Siemensatojen kuiva-aineen fosforipitoisuus ja fosforin otto sekä pellon vuotuinen fosfori-tase vuosien 1993 ja 1994 syysmuokkauksen eri syvyyksillä (12 cm jyrsintä, 22 cm kyntö ja 32 cmsyväkyntö, v. 1997 syksyllä 22 cm:n kynnön tilalla 35 cm:n syvämultaus) levitettäessä vuonna 1993peruslannoitteeksi fosforia 0 ja 200 kg/ha yhdessä vuosittain kylvölannoituksessa sijoitetun fosfori-lannoituksen kanssa ja ilman.

LIITE 2 (3/4)

Liite .27. Siemensatojen kuiva-aineen typpipitoisuus ja typen otto sekä pellon vuotuinen typpitasevuosien 1993 ja 1994 syysmuokkauksen eri syvyyksillä (12 cm jyrsintä, 22 cm kyntö ja 32 cm syvä -kyntö,v.1997syksyllä22cm:nkynnöntilalla35cm:nsyvämultaus)levitettäessävuonna1993pe -ruslannoitteeksifosforia0ja650kg/hayhdessävuosittainkylvölannoituksessasijoitetunfosforilan-noituksen kanssa ja ilman.

Liite 2.4. Viljan ja rypsin sadot (kg/ha) ja niiden fosforipitoisuus ja fosforin otto vuosien 1993 ja 1994syysmuokkauksen eri syvyyksillä (12 cm jyrsintä, 22 cm kyntö ja 32 cm syväkyntö, v. 1977 syksyllä22 cm:n kynnön tilalla 35 cm:n syvämultaus) ja eri määrillä vuonna 1993 levitettyä kalkkia annetta-essa vuonna 1993 peruslannoitteeksi fosforia 0 ja 200 kg/ha yhdessä kylvölannoituksessa sijoite-tun fosforilannoituksen kanssa ja ilman.

LIITE 2 (4/4)