Macro- and microscale gaseous diffusion in a Stagnic Luvisol as affected by compaction and reduced tillage

Maatalouden koneellistuminen ja tehostuminen ovat lisänneet viljelymaiden tiivistymisen riskiä. Samanaikaisesti pyrkimykset energian säästämiseen, ympäristönäkökohtien huomioimiseen sekä kestävään ja hyvin toimivaan maan huokosrakenteeseen ovat johtaneet kevennettyjen maanmuokkaustapojen yleistymiseen. Tiivistäminen ja muokkaus vaikuttavat maan ilmavuuteen muuttamalla maan rakennetta ja helposti hajoavan eloperäisen aineksen määrää ja jakaantumaa. Maan kevennetyn muokkauksen ja perinteisen kynnön vaikutuksia kaasun liikkumiseen maan eri syvyyksillä tutkittiin 12 v jatkuneessa maanmuokkauskokeessa (Sokerijuurikkaan tutkimuslaitos IfZ, Göttingen, Saksa) kentällä, jonka maannos (Stagnic Luvisol) osoitti siinä ilmenevän ajoittaista hapenpuutetta. Lisäksi tutkittiin 35 000 kg painavan sokerijuurikkaankorjuukoneen yksittäisen ajokerran aiheuttaman maan tiivistymisen vaikutuksia näissä muokkauskäsittelyissä. Tarkoitusta varten otettiin syksyllä 2003 pintamaasta (12 cm syvyydeltä), kyntöanturasta (35 cm syvyydeltä) ja syvältä pohjamaasta (60 cm) rakennenäytteitä, joista mitattiin ilmatilan määrä, hapen makro- ja mikrodiffuusiokerroin, hapen diffuusionopeus ja ilmanläpäisevyys eri tavoitekosteuksissa. Huonon rakenteen vuoksi pintamaan ilmatila oli pieni ja sen hapen makro- ja mikrodiffuusio hidasta lähellä kenttäkapasiteettia olevissa kosteuksissa. Kevennetysti muokatussa maassa hapen makrodiffuusio pintamaassa oli nopeampaa kuin kynnetyssä maassa. Maan tiivistäminen hidasti hapen diffuusiota noin puoleen tiivistämättömän maan arvoista kaikissa tutkituissa maan syvyyksissä. Tulokset osoittavat, että jo yksi ajokerta nykyaikaisella raskaalla korjuukoneella tiivistää maan rakennetta ja heikentää kaasun liikkumista sekä pintamaassa että syvällä pohjamaassa. Tulokset tukevat myös käsitystä kevennetyn muokkauksen edullisista vaikutuksista maan rakenteeseen ja ilmavuuteen, erityisesti maan pintakerroksissa. Aiheesta tarvitaan lisätutkimusta, jossa kiinnitetään erityishuomiota rakenteen kehittymiseen eri maalajeilla.