Käyttökelpoisen fosforin arviointi pintamaasta ja valumavedestä

Abstract

Biologisesti käyttökelpoisen fosforin (P) kulkeutuminen vesiin aiheuttaa niiden rehevöitymistä. Tämän työn tarkoitus oli arvioida ympäristötukikausien aikana tapahtunutta rehevöittävän fosforikuormituksen muutosta ja tarkastella maatalouden eri toimien vaikutusta siihen. Liuenneen P:n kuormitusmuutoksia arvioitiin maan helppoliukoisen P:n (maan P-luvun) muutosten avulla, kun taas hiukkasmaisen P:n (PP) biologista käyttökelpoisuutta ja käyttökelpoisen PP:n kuormitusmuutoksia arvioitiin koekentillä ja valuma-alueilla tehtyjen havaintojen perusteella. Biologisesti käyttökelpoisen PP:n kuormasta tehtiin kaksi erillistä arviota, joita voidaan käyttää ennustettaessa PPkuorman vaikutuksia erilaisissa vesissä. Esimerkkejä eri vesistötyypeistä ovat hyvässä happitilassa olevat sisävedet ja toisaalta hapettomuudesta kärsivät merialueet. Vuosikymmenien nousun jälkeen maan helppoliukoisen P:n pitoisuudet näyttävät olevan kääntymässä laskuun. Tämän seurauksena liuenneen P:n huuhtoutumisriski pienenee, mikä ajan oloon näkynee myös maatalouden kuormittamien vesien rehevyystason laskuna. Toistaiseksi tämä myönteinen kehitys ei kuitenkaan ole nähtävissä valuma-alue- tai vesistötarkkailussa. Hienorakeisilla (savipitoisilla) mailla pääosa (tyypillisesti noin 75 %) P:n kokonaiskuormasta on PP:a, ja liuenneen P:n ja rehevöittävän PP:n kuormat saattavat olla samansuuruisia. Jos valumavesien pellolta kuljettama kiintoaines päätyy hapettomaan merisedimenttiin, voi siitä vapautua 2 3- kertainen määrä käyttökelpoista P:a verrattuna hapellisissa oloissa tapahtuvaan P:n vapautumiseen. Erityisesti alhaisen P-tilan savimailla eroosiontorjunta voi olla parhaimmillaan nopea ja tehokas keino vähentää rehevöittävän P:n kulkeutumista pelloilta vesiin.

Eutrophication of surface waters is accelerated by agricultural inputs of phosphorus (P), provided that P is in a form that can be utilized by aquatic algae. The aim of this study was to evaluate the trends in algal-available P losses during the Finnish Agri-Environmental Programme (FAEP). The risk for the leaching of dissolved molybdate-reactive P (DRP) from fields was inferred from the changes in easily soluble P of surface soil, whereas potential algal-availability of particulate P (PP), and algal-available PP losses were approximated by studying experimental fields and P export from small agricultural basins. Two estimates of algal-available PP losses were produced, referring to availability in (1) fresh waters with an aerobic sediment surface layer and (2) mostly anoxic marine sediments. After decades of increase, P status of surface soil has been slowly declining in the recent years, as a result of farmers commitment to FAEP. So far, water quality monitoring at a basin level does not show a decreased DRP transport from soil to water. However, with time moderation of soil P status will probably decrease DRP losses and thus eutrophication problems. In clayey soils, PP often makes up 75% of the total P losses. In fresh water recipients, PP can constitute an equal share of the algal-available P losses as the entirely available DRP, but in poorly oxygenated marine recipients the contribution of PP to algal-available P load may be 2-3 times that of DRP. When successfully implemented, erosion control measures produce a rapid decrease in algal-available P losses, being the more cost-effective the smaller are the DRP losses.