A rainfall simulation study on the relationships between soil test P versus dissolved and potentially bioavailable particulate phosphorus forms in runoff

Valumavesiin liuenneen fosforin lisäksi osa maaaineksen mukana pelloilta kulkeutuvasta fosforista kiihdyttää vesistöjen rehevöitymistä. Koska maaainesfosforin rehevöittävien muotojen määrittäminen valumavesistä on kallista, näiden rehevöittävien fosforijakeiden suuruus tunnetaan huonosti. Tämän työn tarkoituksena oli arvioida mahdollisuuksia käyttää viljavuustutkimuksen fosforilukua rehevöittävien fosforijakeiden pitoisuuden arviointiin siten, että tulokseksi saadaan rehevöittävän fosforin määrä erodoitunutta maa-aineskiloa kohden. Yhdistämällä tämä tieto mitattuihin eroosiomääriin, voitaisiin kenttäkoetuloksista laskea arvioita rehevöittävistä fosforikuormista nykyistä luotettavammin. Tutkimuksen aineisto koostui 15 maanäytteestä, jotka oli haettu savimailta eri puolilta Etelä- Suomea. Maiden savespitoisuudet vaihtelivat välillä 31 63 %, pH-luvut 5,0 7,4, hiilipitoisuudet 1,5 4,2 % ja viljavuusuuton fosforiluvut 3 46 mg P/l. Maanäytteet pakattiin laboratoriossa vanerilaatikoihin ja kostutettiin vedellä kyllästyneeseen tilaan, jollaisessa ne ovat usein talven ja kevään valuntahuippujen aikana. Laatikot asetettiin 2,5 2,8 asteen kallistukseen ja niitä sadetettiin sadesimulaattorissa 2 tuntia intensiteetillä 5 mm/h. Sadetuksen aikana laatikoista poistuneesta valumavedestä määritettiin veteen liuenneen fosforin pitoisuus, sekä veden mukana kulkeutuneen maa-aineksen fosforijakeista leville helposti käyttökelpoinen jae ja pelkistyneissä oloissa veteen liukeneva jae. Valumaveden liuenneen fosforin pitoisuus suureni selkeästi maan fosforiluvun kasvaessa (r2 0,84), kun taas maan fosforiluvun ja erodoituneen maa-aineksen sisältämän rehevöittävän fosforin välinen yhteys oli heikompi (r2 0,56 0,58; rehevöittävä maa-ainesfosfori suhteutettuna maa-aineskiloa kohden). Eroosioaineksen sisältämän rehevöittävän fosforin pitoisuuden ennustaminen maan fosforiluvun perusteella näyttäisi olevan mahdollista. Ennusteiden luotettavuuden kannalta maan fosforiluvun ja eroosioaineksen sisältämien fosforijakeiden väliset yhteydet olisi kuitenkin määritettävä erikseen useista, ominaisuuksiltaan melko yhtenäisistä maa-aineistoista, koska muutkin maan ominaisuudet kuin pelkkä fosforiluku vaikuttavat ennusteyhtälöihin. Esimerkiksi tämän työn tuloksiin pohjautuvaa ennusteyhtälöä käyttämällä valuman mukana poistuvan eroosioaineksen rehevöittävän fosforin pitoisuuksista olisi saatu liian pieniä arvioita neljältä koekentältä.