Viljelytekniikan vaikutus pintavirtailuun peltoalueella

Abstract

Pintavirtailun aiheuttama eroosio- ja ravinnekuormitus vesistöihin on merkittävä ympäristöongelma. Topografian ja säätekijöiden lisäksi useat peltomaan fysikaaliset ominaisuudet ovat tärkeitä pintavalunnan synnyssä. Viljelytekniikalla voidaan muuttaa merkittävästi näitä ominaisuuksia. Koska pintavalunnan osuus kokonaisvalunnasta on Suomessa suurin syksyllä syyssateiden aikana ja keväällä lumen sulaessa, erityisesti syksyn viljelytoimenpiteillä on suuri vaikutus pintavirtailun kokonaismäärään. Ojien toiminnan varmistaminen ja maan tiivistämisen välttäminen ovat keskeisiä toimenpiteitä pintavirtailun vähentämisessä. Perusmuokkaus lisää merkittävästi maan pintakerroksen läpäisykykyä ja painannevarastoa muokkaamattomaan maahan verrattuna vähentäen pintavalunnan riskiä. Rinneoloissa myös muokkauksen suunnalla voi olla suuri merkitys pintavirtailun synnyssä. Kasvipeitteen määrään voidaan vaikuttaa viljelyteknisesti melko helposti. Toistaiseksi on kuitenkin epäselvää, mikä rooli itse kasvipeitteellä on pintavalunnan tai eroosion torjunnassa Suomen oloissa. Uudet fysikaalisperusteiset mallit, joissa voidaan hyödyntää GIS-tekniikkaa, kykenevät periaatteessa ennustamaan realistisesti pintavirtailun määrää. Näiden mallien hyödyntäminen suomalaisissa maaperä- ja sääoloissa kaipaa lisätutkimusta varsinkin lumen sulamisen hydrologian sekä viljelytekniikan vaikutusten osalta.

Effect of soil management on surface runoff at field scale Surface runoff is linked to various types of environmental problems such as erosion and loss of nutrients and pesticides absorbed by the topsoil or in solution. It is heavily dependent not only on weather conditions and topography but also on soil management. At field scale, several hydrological processes control the amount of surface runoff: infiltration, surface cover and storage, flow resistance, macroporosity and soil moisture. Each one of these processes is affected by agricultural practices. Under Finnish weather conditions, surface runoff is most marked in autumn and spring. Thus, soil management after harvest is crucial in minimizing the risk of runoff. A good soil structure obtained by proper soil management and a well operating drainage system play a major role in the prevention of surface runoff. Tillage increases infiltration and depression storage in topsoil to a considerable extent; likewise the direction of tillage may have an important effect on surface runoff on field slopes. Soil management also affects the crop/residue cover. However, it is not clear exactly what role the cover plays on runoff or erosion under Finnish soil and weather conditions. The results presented here are based on research done by the EU project Effective land management for surface runoff control (FAIR CT95-0458), which aimed at defining a series of environmentally friendly soil management scenarios to minimise surface runoff in an agricultural area.