Reduction of sediment, phosphorus and nitrogen transport on vegetated buffer strips

Abstract

Maatalouden tutkimuskeskuksessa Jokioisissa aloitettiin suojakaistatutkimus syksyllä 1991. Koekenttä perustettiin savimaalle. Kentän yläosa on melko tasainen, mutta suojakaistat ovat rinteessä, jonka keskikaltevuus on 16 %. Ensimmäisenä koevuonna selvitettiin 10 m leveän nurmikaistan (kylvetty timotei-nurminata) kykyä estää eroosiota ja ravinteiden huuhtoutumista pellolta. Suojakaistaruutujen valumatuloksia verrattiin ilman suojakaistaa viljeltyihin viljaruutuihin. Valumavesistä mitattiin kokonaisfosfori, Iiukoinen fosfaattifosfori, kokonaistyppi, nitraattityppi, ammoniumtyppi ja haihdutusjäännös, joka kuvasi eroosion suuruutta. Valumavesien keräys alkoi syksyllä 1991 puinnin jälkeen ja loppui keväällä 1992 valunnan loputtua. Kesällä ei kerätty valumavesiä, koska valunta oli hyvin vähäistä. Suojakaistakokeen ensimmäisen koevuoden tulokset osoittavat, että nurmikaistat vähensivät 47 % kokonaistypen, 51 % nitraattitypen, 6 % kokonaisfosforin ja 23 % eroosioaineksen huuhtoutumista. Nurmikaistat puhdistivat pintavaluntavesiä parhaiten syksyllä. Tällöin kokonaistypestä jäi 75 %, nitraattitypestä 79 %, kokonaisfosforista 33 % ja eroosioaineksesta 49 % nurmikaistoille. Keväällä kaistat pidättivät epäpuhtauksia huonommin. Tällöin eroosioaineksen ja fosforin huuhtoutuminen oli nurmikaistoilla suurempaa kuin ilman suojakaistaa viljellyillä ruuduilla. Liukoisen fosforin huuhtoutumisen lisääntymisen syynä saattoi olla nurmikaistojen kasvillisuuteen ja maahan pidättyneen fosforin muuttuminen liukoiseen muotoon keväällä.

The largest source of phosphorus and nitrogen in surface waters is cultivated soils. The effects of ten-meter wide grass buffer strips (GBS) on sediment and nutrient losses from cropped soil plots have been studied for one year at the Agricultural Research Centre in Finland. The GBS plots were compared to plots without vegetated buffer strips (no-VBS). The GBSs decreased loads of total solids, phosphorus and nitrogen by an average of 23,6 and 47%, respectively. The grass buffer strips were effective in autumn but not in spring. Thirty-eight percent more soluble phosphate phosphorus was leached from the GBS plots than from the plots without GBS, because of their inefficiency in spring.