Cumulative compaction of a clay loam soil by annually repeated field traffic in autumn

Abstract

Maatalouden tutkimuskeskuksessa Jokioisissa tehdyssä kenttäkokeessa tutkittiin, aiheuttaako vuosittain toistuva syksyn kuljetusajo kumuloituvaa maan tiivistymistä ja ohrasadon laskua. Kenttäkoe tehtiin hiuesavimaalla, jonka savespitoisuus (< 2 mm) oli kyntökerroksessa 47% ja pohjamaassa 59%. Sänkipellolla ajettiin neljänä peräkkäisenä syksynä traktoriperävunuyhdistelmällä. Yksiakselisen perävaunun akselipaino oli 5 Mg. Traktorin etuakselipaino oli 1,4 ja taka-akselipaino 3,3 Mg. Ajomäärä oli vuosittain 0,100 ja 300 Mg km ha-1. Ajomäärä ajettiin sekä vakiorenkailla (rengaspaine 350 kPa) että matalaprofiiIirenkailla (150 kPa) varustetulla perävaunulla. Traktorin rengaspaine oli 140 kPa. Kun pellolla ajettiin, maa oli kenttäkapasiteetissa tai kosteampaa 0,2 m:n kyntökerroksessa. Ensimmäistä koevuotta lukuun ottamatta maa oli kyntökerroksen alapuolella (0,2-0,3 m) kuivempaa kuin kenttäkapasiteetissa. Lisäksi kenttäkokeessa tutkittiin alkukesän sadetuksen vaikutusta ohrasatoon. Osa kenttäkokeesta sadetettiin 1-2 kertaa kasvukaudessa. Kertasadetus oli 18-33 mm. Neljän koevuoden aikana määritettiin ohran siemen- ja typpisato. Maan mekaaninen vastus mitattiin ensimmäisen kerran kahden tiivistysvuoden jälkeen ja siitä lähtien vuosittain. Ajo 5 Mg:n akselipainolla tiivisti savimaan 0,35 m:n syvyyteen. Neljän vuoden keskiarvolla maan tiivistyminen pienensi siemensatoa 5% ja typpisatoa 7%. Tiivistymän syvyys tai satotappiot eivät lisääntyneet kumuloituvasti vuosittain. Maa tiivistyi mitattuun syvyyteen todennäköisesti jo ensimmäisenä koesyksynä, sillä myöhempinä syksyinä kyntökerroksen alapuolella (0,2-0,3 m) oli kuivahko kerros, joka todennäköisesti vähensi maan tiivistymisherkkyyttä. Kun perävaunun vakiorenkaat korvattiin matalaprofiilirenkailla, rengaspainetta voitiin laskea 57%. Tämä ei kuitenkaan madaltanut tiivistymän syvyyttä eikä lieventänyt tiivistymän voimakkuutta kyntökerroksessa. Perävaunun rengaspaineen lasku ei myöskään pienentänyt satotappioita. Tulokset viittasivat kuitenkin siihen, että perävaunun rengaspaineen lasku lievensi tiivistymän voimakkuutta kyntöanturassa. Alkukesän sadetus lisäsi siemensatoa keskimäärin 34% ja typpisatoa 25%. Sadetus ei kuitenkaan pienentänyt tilastollisesti merkitsevästi tiivistymisen aiheuttamia satotappioita.

The cumulative effects of annually repeated field traffic on soil properties and barley yield were investigated in a field experiment on clay loam. Experimental traffic was applied with a tractortrailer combination prior to autumn ploughing for four successive years. The trailer single axle load was 5 Mg. The loading intensity was 0, 100 and 300 Mg km ha-1, and both standard and low-profile trailer tyres were used. The effect of early summer irrigation on the yield was also studied. The yield and nitrogen uptake of the crop were determined for four successive years. Soil penetrometer resistance was measured annually after the second loading. The traffic compacted the soil to 0.35 m depth. On average, soil compaction reduced barley yield by 5% and nitrogen uptake by 7%. No annual cumulative increase in the compaction depth or yield reductions was found. Probably only the first loading compacted the subsoil, because the soil was drier than field capacity in the 0.2-0.3 m layer in the following autumns. The use of trailer lowprofile tyres did not reduce the depth of compaction or yield losses. On average, early summer irrigation increased grain yield by 34% and nitrogen uptake by 25%, but it did not significantly decrease yield or nitrogen uptake reductions due to compaction.