Maa- ja elintarviketalous 52 Maa- ja elintarviketalous 52 52 Kasvuvoimaa luomuohralle Kasvintuotanto Jaana Väisänen, Kristian Forsman, Sanna Kakriainen-Rouhiainen, Timo Lötjönen ja Hanna Avikainen Kasvuvoimaa luomuohralle Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus Maa- ja elintarviketalous 52 89 s. Kasvuvoimaa luomuohralle Jaana Väisänen, Kristian Forsman, Sanna Kakriainen- Rouhiainen, Timo Lötjönen ja Hanna Avikainen ISBN 951-729-881-1 (Painettu) ISBN 951-729-882-X (Verkkojulkaisu) ISSN 1458-5073 (Painettu) ISSN 1458-5081 (Verkkojulkaisu) www.mtt.fi/met/pdf/met52.pdf Copyright MTT Jaana Väisänen, Kristian Forsman, Sanna Kakriainen-Rouhiainen, Timo Lötjönen ja Hanna Avikainen Julkaisija ja kustantaja MTT, 31600 Jokioinen Jakelu ja myynti MTT, Tietopalvelut, 31600 Jokioinen Puhelin (03) 4188 2327, telekopio (03) 4188 2339 sähköposti julkaisut@mtt.fi Julkaisuvuosi 2004 Kannen kuva Sanna Kakriainen-Rouhiainen Painopaikka Data Com Finland Oy 3 Kasvuvoimaa luomuohralle Jaana Väisänen1), Kristian Forsman2), Sanna Kakriainen-Rouhiainen1) , Timo Lötjönen3) ja Hanna Avikainen1) 1)MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus), Ympäristön tutkimus, Ekologinen tuotanto, Huttulantie 1, 51900 Juva 2)MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus), Pohjois-Pohjanmaan tutkimusasema, Tutkimusasemantie 15, 92400 Ruukki 3)MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus), Maatalousteknologian tutkimus, Maata- lousteknologia, Vakolantie 55, 03400 Vihti sähköpostit etunimi.sukunimi@mtt.fi Tiivistelmä Ohra menestyy muita viljalajeja heikommin luomutuotannossa. Jotta luo- muohrasta saataisiin elintarviketeollisuuden raaka-ainetta, tässä tutkimukses- sa paneuduttiin ratkomaan ohran ravinnehuollon ongelmia. Tutkimus lähti oletuksesta, että karjattomilla luomutiloilla ohra lannoitetaan pääasiassa viherlannoitusnurmella. Muokkaustekniikalla voidaan parantaa viherlannoituksen esikasviarvoa viljalle, mutta patenttiratkaisua ei ole olemassa. Maalaji, esikasvinurmiseos ja ilmasto-olot määrittelevät kullekin paikalle sopivimman ratkaisun. Etelä- Savossa parhaat ohrasadot saatiin, kun esikasvinurmi kultivoitiin ensimmäi- sen niiton jälkeen, kesannoitiin kuukausi ja kylvettiin pyydyskasvi. Nurmen esihajotus tarjosi ohralle eniten typpeä kasvukauden alussa ja kukkimis- aikaan, mikä näkyi sadon määrässä ja laadussa. Tekniikalla saatiin hallintaan myös juolavehnä ja valvatti. Ruukissa taas esikasvinurmen kevätkyntö toi suurimmat sadot. Kevätmuokkauksessa maan lämpöolot paranivat antaen oraille parhaimman kasvuunlähdön. Viherlannoituksen täydennykseksi annettava liete lisää teoriassa ohran pen- sastumista ja tähkätiheyttä. Viherlannoituksen lisäksi annetun lietteen vaiku- tus ei riippunut siitä, annettiinko liete ennen kylvöä vai oraille. Lannoitus- vaste jäi heikoksi, koska koepaikan rehevyys peitti lietteen vaikutuksen. Viherlannoitus vastasi kokeessa 10 tonnin lietemäärää. Kylvön myöhästäminen normaaliajasta alentaa ohran satoa ja laatua. Myö- hempien kylvöjen heikentynyttä satoa ei saatu korjattua lisäämällä kylvö- tiheyttä. Ohra on siis syytä kylvää aikaisin, koska viljelyn pääongelma ei ole typenpuute, vaan lehtilaikkutaudit, jotka tuhoavat lehtialaa ennen jyvien täyttymistä, jolloin jyvät jäävät pieniksi. Riviväliharaus nosti rehuviljojen satoa vain niukasti. 18 cm:n riviväliä käytet- täessä sadot jäivät keskimäärin alhaisemmiksi kuin 12,5 cm:n rivivälillä. Maan liukoisen typen määrä oli harauksen jälkeen säännöllisesti pienempi kuin ilman harausta. Harauksen vaikutus perustunee rikkakasvien vähentymi- seen ja maan pinnan parantuneeseen rakenteeseen. Avainsanat: ohra, viherlannoitus, luonnonmukainen maataloustuotanto, karjanlanta, hoitomuokkaus, haraus, riviväli, kylvöaika 4 Growth vigour for organic barley Jaana Väisänen1), Kristian Forsman2), Sanna Kakriainen-Rouhiainen1), Timo Lötjönen3) and Hanna Avikainen1) 1) MTT Agrifood Research Finland, Environmental Research, Ecological Production, Huttu- lantie 1, 51900 Juva, Finland 2) MTT Agrifood Research Finland, North-Ostrobothnia Research Station, Tutkimus- asemantie 15, 92400 Ruukki, Finland 3) MTT Agrifood Research Finland, Agricultural Engineering Research, Agricultural Engi- neering, Vakolantie 55, 03400Vihti, Finland email: first name..surname@mtt.fi Abstract As barley is less productive than the other cereals in organic farming, the research project focused on nutrition problems of organic barley, in order to enhance the production for the food industry. The research questions consid- ered that green manure usually precedes barley in organic crop rotations. The pre-crop effect of green manure can be improved by suitable tillage methods, but there is no best practice as the soil type, climate and the type of green manure define the most suitable practices. In South-Savo, the best management of pre-crop was the clover grass sward with incorporation into soil directly after the first cut in July and a catch crop sowing after a month of fallowing. This sward pre-decomposition provided more nitrogen for barley in the following spring. Couch grass and perennial sow thistle were also controlled. In North-Ostrobothnia the spring plowing produced the highest yields on humus rich soils due to higher temperatures in the spring plown soils. Additional nitrogen in spring improves tiller number and ear density. The effect of slurry on green manured barley proved to be independent of the application time, either applied at sowing or at shooting. The good soil fertil- ity hided part of the fertilization effect of slurry. Delayed sowing decreased tiller number, yield and quality of barley. In- creased seed rate could not compensate the decrease. The main reason for the small grain sizes and yields in organic barley is not the soil nitrogen level in the period of tillering but the leaf diseases destroying the leaves too early. Row hoeing improved the cereal yields only slightly. After the row hoeing soil mineral nitrogen content was regularly lower than that of untreated soils. Crops sown by 18 cm row distance yielded less than crops by 12,5 cm. The slightly better yields seem to be consequences of better weed control and structure of the soil surface. Key words: barley, green manure, farmyard manure, hoeing, sowing time, organic farming 5 Alkusanat Luomuohran heikon menestymisen syynä ovat nopean kehitysrytmin muka- naan tuoma vaatimaton typen saanti alkukesällä, heikko kilpailukyky rikka- kasveja vastaan ja lehtilaikkutaudit, jotka tuhoavat lehtialan jyvien täyttymis- vaiheessa. Kasvuvoimaa luomuohralle –hankkeessa paneuduttiin erityisesti ohran alkukehitysvaiheen typpihuoltoon, jolloin lisätypellä voidaan saada kohotettua tähkätiheyttä ja jyvämäärää. Ohran tyypilliset esikasvit, api- lanurmi tai virnavaltainen viherlannoitusseos, näet lisäävät ohran typen saan- tia yleensä vasta myöhemmin kasvukaudella. Hankkeessa tutkittiin harauk- sen, karjanlantalisäyksen ja nurmen muokkaustekniikoiden sekä kylvöajan vaikutusta ohran typen saantiin. Työn kuluessa jouduttiin toteamaan, että vähintään yhtä tärkeää kuin typen- saanti, olisi ratkaista myös kasvitautiongelmat, jotta ohrasatojen laatua ja määrää saataisiin parannettua. Ohran pienen jyväkoon taustalla ovat lehti- laikkutaudit, joiden torjuntaan on markkinoilla vain yksi biologinen luomu- tuotantoon hyväksytty valmiste. Tutkimusta tarvitaan siis edelleen! Kasvuvoimaa luomuohralle –hanke toteutettiin tiiviissä yhteistyössä Kesto- rikkakasvit viljantuotannon uhkana –hankkeen kanssa. Yhteistyössä saimme selvitettyä erilaisten viljelytekniikoiden vaikutusmekanismeja sekä kestorik- kakasvien että viljakasvien kilpailukykyyn ja viherlannoitustypen dyna- miikkaan peltomaassa. Hankkeessa ei varsinaisesti selvitetty luomuviljantuotannon typpipäästöjä, mutta Kymenlaaksossa, Etelä- ja Itä-Savossa, Uudellamaalla sekä Pohjois- Pohjanmaalla toteutettujen kenttätutkimusten avulla saa hyvän käsityksen luomuviljatilojen peltojen typpitilanteesta. Eniten havaintoja tehtiin liukoisen typen määristä loppusyksyllä viherlannoitusnurmien päättämisen yhteydessä ja kylvöaikana seuraavana keväänä. Hanketta rahoittivat maa- ja metsätalousministeriö, Maa- ja elintarviketalou- den tutkimuskeskus sekä ProAgria Kymenlaakson Maaseutukeskus. Kiitäm- me rahoittajia, luomuviljelijöitä sekä Luomuliittoa rakentavasta yhteistyöstä. Tekijät 6 Sisällysluettelo Viherlannoituksen esikasviarvo viljoille – kirjallisuuskatsaus Kristian Forsman, Jaana Väisänen, Sanna Kakriainen-Rouhiainen ja Timo Lötjönen ........................................................................................... 7 Viherlannoituksen typen käyttökelpoisuus suhteessa ohran kylvöaikaan Jaana Väisänen, Sanna Kakriainen-Rouhiainen ja Hanna Avikainen......... 23 Lietelantana annettavan lisätypen vaikutus viherlannoitettuun luomuohraan Kristian Forsman ......................................................................................... 34 Viherlannoitusnurmen muokkaustekniikalla typpeä ohralle Jaana Väisänen & Sanna Kakriainen-Rouhiainen....................................... 44 Maahanmuokkaustapojen vaikutus viherlannoitustypen vapautumiseen Kristian Forsman & Esa Lehto .................................................................... 56 Riviväliharauksen vaikutus typen mineralisoitumiseen Timo Lötjönen....... 64 Maalaji ratkaisee kestorikkakasvien torjuntatekniikat luomuviljanviljelyssä Sanna Kakriainen ja Jaana Väisänen .......................................................... 73 7 Viherlannoituksen esikasviarvo viljoille – kirjallisuuskatsaus Kristian Forsman2), Jaana Väisänen1), Sanna Kakriainen-Rouhiainen1) ja Timo Lötjönen3) 1)MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus), Ympäristön tutkimus, Ekologinen tuotanto, Huttulantie 1, 51900 Juva 2)MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus), Pohjois-Pohjanmaan tutkimusasema, Tutkimusasemantie 15, 92400 Ruukki 3)MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus), Maatalousteknologian tutkimus, Maata- lousteknologia, Vakolantie 55, 03400 Vihti sähköpostit etunimi.sukunimi@mtt.fi Tiivistelmä Sadat tutkijat eri puolilla maailmaa selvittävät, mitkä tekijät säätelevät viher- lannoituksen jälkivaikutusta satokasveille. Viherlannoituksen esikasviarvo näyttää riippuvan ilmaston, maalajin ja viljelytavan muodostamasta kokonai- suudesta. Viherlannoituksen esikasviarvon mittarina on yleensä maahan muokattu typpimäärä ja viherlannoituskasvuston typpipitoisuus, mutta ilmei- sesti kyse on sekä viherlannoituksen typpimäärästä että viherlannoituksen maahan tuottamasta ravinnosta mikrobeille, eli juuristomassasta ja juuristo- eritteistä. Kirjallisuusselvityksessä tarkastellaan erilaisia viherlannoitustek- niikoita ja sen esikasviarvon säätelymekanismeja. Viljakasvin kehitys ja typen tarve Maan typpipitoisuus vaikuttaa kevätviljan sato- komponenttien muodostumiseen Pohjoisessa ilmastossa viljakasvien kehitys keväällä on erittäin nopeaa. Viljan orastuttua ja yhteyttämisen alettua se alkaa tuottaa sivuversoja ja pian sen jälkeen erilaistuvat tähkäaihiot ja niiden eri osat. Pitenevä päivä nopeut- taa erilaistumista ja lyhentää erilaistumisjakson kestoa. Satokomponentit tähkätiheys pinta-alayksikköä kohti ja tähkän jyvämäärä riippuvat viljan alkukehitysvaiheessa saatavissa olevan typen määrästä. Kolmas komponentti, eli jyvän paino, riippuu enemmänkin viljan kukinnan jälkeisen yhteyttämisen kestosta. Hyvän viljasadon saamiselle vähintään yhtä tärkeää kuin alkukesän maan typpitila on kuitenkin tasainen orastuminen, jonka takaavat tasainen kylvöalusta, maan kosteus ja lämpö. Runsas maan typpimäärä kylvöaikaan voimistaa viljan pensastumista. Vält- tämättä kuitenkaan kaikki sivuversot eivät tuota tähkiä. Espanjalaisessa tutkimuksessa todettiin pensastumisen loppuvaiheessa havainnoidun versoti- heyden selittävän tuleentumisaikaisesta tähkätiheydestä vain 45%. Vain 40 % sivuversoista tuotti tähkiä (Baethgen ym. 1995). Varsinkin, jos typen saata- 8 vuus huononee korsiintumisen käynnistyttyä, osa sivuversoista kuolee, ja kasvi siirtää sivuversojen fotosynteesituotteet muodostuvien tähkien käyt- töön. Sään vaikutus satokomponenttien muodostumiselle on erilainen kasvin ollessa eri kehitysvaiheessa. Keski-Euroopassa toukokuun lämpimyys ja haihtumista lisäävät olosuhteet pienensivät ohran tähkäkokoa. Kesäkuussa samat olosuhteet pienensivät tähkätiheyttä ja heinäkuussa jyvän painoa. Kylvöaikaan huhtikuussa aurinkoisuus ja evaporaatiota lisäävät olosuhteet puolestaan lisäsivät tähkätiheyttä (Chimielewski & Köhn 1999). Ohran kannalta on siis edullista, että kylvöaikaan on lämmintä. Jotta ohran tähkä- ja tähkyläaihioiden erilaistumisjakso olisi mahdollisimman pitkä, tulisi ilman pysyä pensastumisvaiheen ajan viileänä ja kosteana. Toukokuun säätila selitti 42,9 % ja kesäkuun säätila 22,6 % ohran jyväsadon vaihtelusta Berliinin ympäristössä tehdyssä koesarjassa (Chimielewski & Köhn 1999). Viherlannoituksen typpi vaikuttaa lehtialaan ja ku- kinnan jälkeisen lehtialan säilymiseen Viherlannoituksen esikasviarvo kevätviljoille perustuu kasvijätteessä olevan typen vapautumisrytmiin. Vilja hyödyntää vapautuvaa typpeä kasvukauden alusta jyvien täyttymiseen saakka. Kasvijätteen typen vapautumisnopeus riippuu kasvijätteen ominaisuuksista, muokkausajasta sekä kasvukauden lämpö- ja kosteusoloista. Suomen lyhyt kesä alentaa maan biologista aktiivi- suutta. Maan alhainen biologinen aktiivisuus hidastaa eloperäisen aineen hajoamista. Toisaalta lyhyt kasvukautemme vähentää myös esikasvinurmien biologisen typensidonnan määrää (Hannukkala 1995). Viherlannoituksen vaikutus ilmeni lehtialan lisääntymisenä ohrassa selvem- min kuin vehnä- tai kaurakasvustossa. Viherlannoitus pidensi kaiken kaikki- aan viljojen kukinnan jälkeisen lehtialan säilymistä vaikuttaen siten edulli- sesti jyvien täyttymiseen. Viherlannoituksen syksyinen maahan muokkaus oli edullisempi ohran lehtialan säilymiselle kuin menetelmä, jossa viherlannoitus oli keväällä minimimuokattu ohran kylvöön. (Peltonen-Sainio ym. 1997.) Viherlannoituskasveista Viherlannoituksen merkitys luomuviljelyssä on kaksitahoinen. Sen avulla kierrätetään syvemmistä maakerroksista typpeä ja muita ravinteita pintamaa- han, ja toisaalta viherlannoitusseoksen palkokasvit lisäävät viljelysysteemiin ilmakehän typpeä. Palkokasvit ovat juurinystyröiden biologisen typensidon- nan takia yleensä ylivoimaisia vihermassan tuottajia (Känkänen 2001b). 9 Viherlannoitus kynnetään yhden tai useamman kasvukauden jälkeen maahan lannoitteeksi seuraaville kasveille. Typensitojakasveina viherlannoituksessa käytetään virnaa (Vicia sativa), valkoapilaa (Trifolium repens), puna-apilaa (Trifolium pratense), persianapilaa (Trifolium resupinatum), hernettä (Pisum sativum), rohtomesikkää (Melilotus officinalis) tai härkäpapua (Vicia faba) (Wivstad 1989). Hannukkalan (1995) mukaan yksivuotisista palkokasveista parhaiten ovat menestyneet suurisiemeniset lajit, kuten herne, härkäpapu ja virnat. Viherlannoituskasvien typpisadot Viherlannoituskasvustosta saatavaan typpisatoon vaikuttavat sadon määrä sekä typpipitoisuus (Wivstad 1989). Viljelykasveista eniten typpeä sisältävät palkokasvit, mutta niidenkin typpipitoisuuksissa on eroja (Taulukko 1) (Kän- känen 2001a). Kasvien juurissa on typpeä noin kolmasosa maanpäällisen kasvimassan typpimäärästä (Känkänen 1994). Maahan viherlannoituskasvustosta saatavaa typpimäärää voidaan lisätä viherlannoituskasvuston niitolla. Niitto lisää seoskasvustoon typensidontaa, sillä yleensä palkokasvin osuus lisääntyy niiton jälkeen. Seoskasvustojen käytöllä ei kuitenkaan saada lisättyä odelman määrää (Wivstad 1989). Taulukko 1. Yksivuotisten viherlannoituskasvien typpisisältö, typpipitoisuus sekä C/N-suhde. Typpisisällöstä ja C/N-suhteesta ilmoitettu keskiarvo ± keskivirhe. Mukaellen (Wivstad 1989, Känkänen 1994). Viherlannoituskasvusto Kasvuston sisältämä N kg/ha N % ka:sta C/N Italian raiheinä Persianapila Persianapila 1) Rehuvirna Herne/rehuvirna Hunajakukka/persianapila Rohtomesikkä 1) Kaura/herne/rehuvirna Kaura/herne/persianapila Kaura/härkäpapu/rehuvirna Kaura/herne/rehuvilja/kevät- rapsi/persianapila 40 ± 10 145 ± 23 96 ± 17 181 ± 26 154 ± 26 132 ± 17 97 ± 26 136 ± 21 130 ± 22 120 ± 16 139 ± 23 1,3 2,8 2,5 3,1 2,9 2,7 2,1 3,1 2,8 3,1 2,8 34,1 ± 2,7 16,2 ± 0,8 18,0 ± ,07 15,0 ± 0,8 15,7 ± 1,1 16,5 ± 0,9 24,8 ± 2,8 15,2 ± 0,5 16,2 ± 0,7 14,4 ± 0,5 16,3 ± 0,8 1) Kasvustoa ei niitetä kesällä 10 Juuristomassa on tärkeä esikasviarvon elementti Juuriston ja sängen määrä vaikuttavat kasvuston typpipitoisuuden lisäksi viherlannoituksen esikasviarvoon. Vaikutus korostuu monivuotisissa kas- vustoissa, sillä jo toisen vuoden nurmessa sängen ja juuriston osuus on yhtä suuri kuin versoston vihermassa (Leinonen 2000). Puhdaskasvustot sitovat ja luovuttavat typpeä seoskasvustoja enemmän (Wivstad 1989). Thorup-Kristensenin ym. (1998) mukaan esikasvilaji on valittava sen perus- teella, mitä kasvilajia esikasvin jälkeen kylvetään. Syväjuurista esikasvia voidaan käyttää keräämään typpeä syvistä maakerroksista, jonne seuraavaksi viljeltävä matalajuurinen kasvi ei ylety, esimerkiksi ristipölytteiset kasvit esikasvina viljoille ja nurmikasveille. Hänen oma tutkimuksensa kylläkin osoitti, ettei matalajuurisen jäävuorisalaatin esikasvina olleilla palkokasvi- lajeilla – valko-, puna- ja alsikeapila, rohtomesikkä, sini- ja nurmimailanen, keltamaite sekä valkoapilan ja raiheinän seos – ollut vaikutusta salaattisadon määrälle saatikka sen nitraattipitoisuudelle, vaikka näissä lajeissa oli sekä syvä- että matalajuurisia lajeja (Sorensen, J.N. & Thorup-Kristensen, K. 2003). Viherlannoituskasvuston juuristolla on sen maahan tuomaa typpimäärää suurempi esikasviarvo. Tämän totesivat mm. Poutala ja Hannukkala (1995) saadessaan yhtä suuret vehnäsadot kun pelkkä persianapilaviherlannoituksen juuristo (vehnäsato 2750 kg/ha) tai koko kasvimassa (vehnäsato 2900 kg/ha) kynnettiin vehnän lannoitukseksi. Vaikutus toistui seuraavassa kokeessa, jossa viherlannoitteena oli ruisvirna. Ruisvirnan juuristolla ”lannoitettu” vehnä tuotti 3030 kilon sadon, kun koko kasvimassan käytöllä sato oli 2920 kg/ha ja pelkän versoston lannoitusarvo jäi heikoimmaksi, 2240 kg/ha. Juu- riston merkitys lienee siinä, että juuristoeritteet aktivoivat mikrobien toimin- taa vielä silloinkin, kun yhteyttämiskoneisto eli versosto ei enää työnnä hiiliyhdisteitä juuristovyöhykkeeseen. Typen vapautuminen kasvijätteestä Kasvustosta vapautuu typpeä sitä enemmän mitä suurempi kasvuston typpi- määrä ja typen kokonaispitoisuus ovat ja mitä pienempi on materiaalin hiilen ja typen suhde. Esimerkiksi ruisvirnan maahan muokkauksen jälkeen oli 0-30 syvyydellä liukoisen typen pitoisuus kaksinkertainen (23 kg/ha) verrattuna muihin palkokasveihin ja nelinkertainen heinän ja apilan seoksiin verrattuna (Känkänen 1994). Nuoresta kasviaineksesta typpi vapautuu nopeammin kuin vanhasta puutuneesta materiaalista. 11 Kasviaineksen hajotus käynnistyy välittömästi maahanmuokkauksen jälkeen riippumatta maan lämpötilasta. Osa kasviaineksen typestä immobilisoituu joksikin aikaa mikrobimassaan (Jensen 1997). Esimerkiksi herneen oljen maahanmuokkauksessa maan liukoisen typen pitoisuus ensin aleni voimak- kaasti ja nousi kontrolliruudun pitoisuutta suuremmaksi vasta 50 päivän kuluttua muokkauksesta (Jensen 1997). Typpipitoisesta hajoamisjätteestä alkaa myöhemmin vapautua typpeä maanesteeseen, kun taas hiili-typpisuh- teeltaan korkeissa kasvijätteissä typpi jää suurelta osin pidättyneeksi. Mitä lämpimämpää, sitä nopeampaa on typen immobilisoituminen mikrobimas- saan (Jensen 2000). Aiemmin pidettiin itsestään selvänä, että kasviaineksen hajotustoiminta lakkaa, kun maan lämpötila on lähellä nollaa tai pakkasen puolella. Asia on osoittautunut mutkikkaammaksi. Viime vuosikymmenellä tehdyissä tutki- muksissa havaittiin, että lämpötilan ja kasvijätteen hiiliyhdisteiden hajoamis- nopeuden välillä on tiivis positiivinen yhteys, eli kylmässä hiiliyhdisteiden hajoitus on vähäistä. Kasvimateriaalin typpiyhdisteiden hajotusnopeudelle on kasviaineksen ominaisuuksilla kuitenkin lämpötilaa suurempi merkitys (Magid ym. 2001). Eräässä tutkimuksessa todettiin typen mineraloitumisen kyllä riippuvan viherlannoitusmassan hiili-typpisuhteesta, mutta todettiin sen olevan suurempaa, kun maan lämpötila oli 0 – 5 ºC kuin silloin kun se oli 15 – 25 ºC. Ero johtui siitä, että lämpimässä kasviaineksen typpiyhdisteet immo- bilisoituivat nopeasti mikrobimassaan, mutta immobilisoituminen oli vähäi- sempää kylmässä (Jensen 2000, Andersen & Jensen 2001). Eräs selitys typen mineraloitumisen jatkumiselle kylmissä oloissa mutta hiiliyhdisteiden hajo- tuksen heikkenemiselle, on oletus siitä, että kylmässä mikrobien kyky hajoit- taa pitkäketjuisia hiilipolymeerejä heikkenee, jolloin ne pyrkivät ottamaan hiiliravintonsa helpommin hajoavista typpiyhdisteistä. Silloin ylimääräinen typpi vapautuu maanesteeseen (Magid ym. 2001). Maahan muokatun viherlannoituskasvuston jätteistä siis mineralisoituu typpeä talven aikana. Esimerkiksi Müller ja Sundman (1988) totesivat Etelä- Suomen olosuhteissa voimakasta typen mineraloitumista maahan haudatusta apilamateriaalista 6,5 kk talvijakson aikana, josta maa oli jäätyneenä viisi kuukautta. Myös Norjan Apelsvollissa tehdyssä kenttäkokeessa syksyinen ohransängen ja aluskasvina viljellyn valkoapilakasvuston kyntö kohotti ylimmän 45 cm maakerroksen liukoisen typen pitoisuutta noin 35 kg verrat- tuna aluskasvittoman ohran sängen kyntöön (Korsaeth ym. 2002). Poutalan ja Kuikmanin (1998) astiakokeessa maasta ei 0 ºC alapuolella mineraloitunut typpeä. Sen sijaan olosuhteet, joissa maa jäätyi ja suli vuorotellen, lisäsi typen mineraloitumista. Tutkimus siis puoltaa viherlannoituskasvustojen myöhäistä maahanmuokkausta sekä talvehtivien viherlannoituskasvien muokkauksen siirtämistä kevääseen. Kevätkyntö aiheuttaa vähiten typen huuhtoutumisriskiä, mutta vain jos kasvusto talvehtii hyvin eikä talvehtimis- 12 tappioita ilmene. Mikrobeihin sitoutuu siis aikaisessa maahan muokkauksessa enemmän typ- peä kuin myöhemmissä muokkauksissa. Juuri ennen roudan tuloa muo- katussa maassa mineraalityppi on pääosin ammoniummuodossa. Aiemmissa muokkauksissa typpi on ehtinyt nitrifioitua mikrobihajotuksessa nitraatti- muotoon. (Poutala & Kuikman 1998). Typen lisäksi aikaisessa muokkauk- sessa voimakas hajotustoiminta ehtii hajottaa hiiliyhdisteitä hiilidioksidiksi enemmän kuin myöhemmissä muokkauksissa. Pakkasella tämä maahengitys on siis hyvin vähäistä, (ks. yllä). Silloin myös hiilen hävikki on hyvin pientä. Mikrobimassassa typpi on “tilapäissäilössä” ja saattaa mineraloitua talvikuu- kausien aikana. Mikrobimassaan pidättynyt typpi ei siis ole yhtä turvassa huuhtoutumiselta kuin talvehtivaan kasvustoon pidättynyt typpi. Viherlannoituskasvustoja voisi tämän tutkimuksen perusteella hyödyntää rehuntuotantoon esikasviarvon heikentymättä. Olennaista hyvälle esikasviar- volle tietenkin on, että viherlannoituskasvuston kasvu on voimakasta. Viherlannoituksen niitto ja muokkaus- tekniikka Niittoajalla voi säädellä typensidontaa ja kasvuston keräämää typpimäärää Viherlannoituskasvuston tavoitteena on mahdollisimman suuri typpisaalis. Niittoajankohdat kannattaakin valita typensitojakasvin kannalta sopivimpaan aikaan. Palkokasvien typensidonta on yleensä maksimissaan kukintavai- heessa ja vähenee yleensä siementen tuleentuessa. Oikea-aikainen niitto pitää viherlannoituskasvuston aktiivisessa kasvussa ja typpeä tehokkaasti sitovana mahdollisimman pitkään. Typensitojakasvin kannalta liian myöhäisessä kasvuvaiheessa tehty niitto, tai niitto liian lyhyeen sänkeen heikentää jälki- kasvua (Leinonen 2000). Leinosen (2000) mukaan virnat kannattaa niittää viimeistään kukinnan alka- essa, jotta jälkikasvu käynnistyy. Apilanurmille sopivat niittoajankohdat puolestaan vastaavat säilörehu- ja heinänurmien korjuuaikoja. Hyvän jälki- kasvun saamiseksi kaura tulee niittää juuri tähkälletulovaiheessa ja herne kukinnan alkuvaiheessa (Wivstad 1989). 13 Niittäminen voi siis johtaa viherlannoituksen typpisisällön vähenemiseen tai kasvuun. Viherlannoituskasvuston silppuaminen nopeuttaa typen minerali- soitumista, mutta toisaalta liian voimakas murskaus voi lisätä ammoniakin haihtumista. Leinosen (2000) arvion mukaan typpitappio voi kasvustoa murskattaessa olla 5 kg/ha, kun taas silppuamisen ansiosta mineraloituva typpimäärä kasvaa noin 10 kg/ha. Nurmisilpusta vapautuva typpi päätyy uudestaan nurmen lannoitteeksi. Niittokoneista sormipalkkikone olisi typen haihtumishävikin vähentämisen kannalta paras väline, mutta se on vaatima- ton työsaavutukseltaan. (Leinonen 2000). Niitosta johtuvat haihtumistappiot ovat vähäisimmät tyynellä ja pilvisellä säällä, ja olosuhteissa, joissa kasvus- ton hengitys ja evaporaatio on vähäistä. Lötjösen ja Mikkolan (1999) kokeessa puna-apila-timoteikasvusto niitettiin kahteen kertaan, yhteen kertaan tai ei ollenkaan kesän mittaan, jonka jälkeen nurmi muokattiin ja siihen kylvettiin ruis. Kahteen kertaan niitetty koejäsen tuotti lievästi muita paremman ruissadon, mutta ero ei ollut suuri. Kokeessa havaittiin, että kasvuston oikea-aikainen niitto/niitot paransivat muokkauksen ja seuraavan viljan kylvön onnistumismahdollisuuksia. Tällä saattaa olla viljan satoon suurempi vaikutus kuin maahan kertyneellä typpisaaliilla eri niittotavoissa. Wivstadin (1989) mukaan niitto yleensä nostaa viherlannoituksen kokonais- typpisatoa, vaikka niitetystä kasvustosta niitossa häviää typpeä. Wivstadin mukaan rehuvirna, persianapila ja rohtomesikkä ovat viherlannoituskasveja, joiden niitto on kannattavaa vain rikkakasvien torjunnan kannalta. Viherlannoitusnurmen ikä ja jälkivaikutus Viherlannoituksen kasvuaika vaikuttaa sen biomassaan ja typpipitoisuuteen. Erityisesti juurten määrä voi lisääntyä kasvuajan pidentyessä ja monivuoti- suus lisää biomassan tuotantoa. Kasvuajan piteneminen merkitsee suurempaa vaikutusta seuraavaan kasviin. Monivuotisten viherlannoituskasvien jälkivai- kutus kohoaa, kun niiden annetaan kasvaa kaksi kasvukautta. Monivuotiset viherkesannot kannattaa päättää ennen kuin niiden palkokasvipitoisuus vähenee (Känkänen 2001b). Nykänen ym. (1998) saivat parhaat kevätvehnä- ja syysruissadot 2-vuotisen apilapitoisen nurmen jälkeen. Sadot jäivät alhaisemmiksi 1- ja 3-vuotisissa nurmissa. Kaksivuotisen apilanurmen lannoitusvaikutus oli maaperästä riippuen 100-300 kg/ha. 14 Syyskyntö vai kevätkyntö? Ja millä muokataan? Yksivuotisten viherlannoitusseosten parhaaksi muokkausajankohdaksi on osoittautunut myöhäinen syyskyntö. Yksivuotiset kasvustot kuolevat pakka- sen tullessa ja niiden solukoista ravinteet pääsevät haihtumaan ja huuhtou- tumaan talven aikana ja lumen sulamisvesien myötä. Talvehtivissa kasvus- toissa optimaalisen muokkausajankohdan määräävät maalaji, varmuus kas- vuston talvehtimisesta ja seuraavan viljakasvin typentarpeen ajoittuminen. Jos talvehtimisolosuhteet ovat heikot, jolloin osa kasvustosta todennäköisesti kuolee, on syysmuokkaus parempi vaihtoehto. Maahanmuokkausvälineistöllä näyttää olevan selvästi vähemmän merkitystä viherlannoituksen jälkivaikutukseen kuin maahanmuokkausajalla. Välineet, joilla kasvusto saadaan silputtua tehokkaasti voivat nopeuttaa orgaanisen aineksen hajoamista, mutta samalla ne tehostavat typen immobilisoitumista mikrobimassaan (Ambus & Jensen 1997). Fosterin (1990) kolmivuotisessa koesarjassa selvitettiin viherlannoksen maahan muokkauksen ajankohdan ja maahan muokkausvälineistön vaiku- tusta kevätvehnälle. Muokattavana viherlannoksena oli suojaviljaan muokka- usta edeltävänä vuonna perustettu rohtomesikkäkasvusto. Mesikkäkasvusto muokattiin maahan joko 15.6., 1.7. tai 15.7., eli kuten keskikesän kesannoin- nissa. Muokkausvälineinä verrattiin kyntöauraa, jyrsintä, tavallista lau- tasäestä, lautasäestä porrastetuilla akseleilla sekä kultivaattoria. Muokkaus- välineillä ei saatu aikaan eroja vehnän jyväsatoihin. Sadot olivat sitä parem- mat mitä aikaisemmin viherlannos muokattiin (satoerot 6 ja 17 %). Aikainen muokkaus lisäsi liukoisen typen määrää maassa kevätvehnän kylvövaiheessa (ero 7 ja 20 kg N/ha). Tämä siitäkin huolimatta, että mesikän sato oli 32% pienempi aikaisessa maahan muokkauksessa kuin myöhemmissä. Poutalan ja Hannukkalan (1995) mukaan savipitoisilla mailla virnaviherlan- noituksen syyskyntö oli keväällä tai syksyllä tehtyä kevennettyä muokkausta parempi vaihtoehto, sillä syyskynnöllä saavutettiin 20-33% kevennettyä muokkausta parempi sato. Tutkimuksessa kevytmuokkauksella tarkoitettiin sänkimuokkausta lautasäkeellä joko syksyllä tai keväällä. Kylvöalusta tasat- tiin joustopiikkiäkeellä. Sadon määrän lisäksi myös jyvien laatu (hehto- litrapaino, tuhannen jyvän paino, sakoluku, valkuaispitoisuus) oli parempi syyskynnön jälkeen. Jyvien typpipitoisuus oli alhaisin kevätmuokkauksen jälkeen. Vehnäkasvuston typpipitoisuus oli myös korkeampi syyskynnetyn viherlannoituksen jälkeen kuin jos se oli kevytmuokattu. 15 Virnaviherlannoitusta käytettäessä typen hävikkiriski on suurin silloin, kun kasvuston kyntö on jätetty kevääksi. Tuolloin talven aikana virnan sisältä- mästä typestä voi hävitä 50 – 75 %. (Känkänen 1994a, b). Kevätkyntö ja syk- syinen kevytmuokkaus osoittautuivat sadon saannin kannalta syyskyntöä epäluotettavammiksi menetelmiksi (Känkänen ym. 1999). Syyskyntö lisäsi keväällä tehtyyn virnaviherlannoituksen muokkaukseen verrattuna (jyrsintä+äestys) kevätvehnän satoa noin kolmasosan, kun viher- lannoksen lisäksi ei käytetty muita lannoitteita. Syyskynnön seurauksena viljan lehtialan kesto lisääntyi, mikä pidensi jyvän täyttymisaikaa ja lisäsi tähkän painoa (Peltonen-Sainio & Poutala 1995.). Lötjösen ja Mikkolan (1999) rukiinviljelykokeessa kokeiltiin viherlannoitus- kasvuston eri niittotapojen lisäksi myös kasvuston muokkaamista maahan kyntämällä, lautasäestämällä tai jankkuroimalla. Mikäli kyntö onnistui kun- nolla, se tuotti yleensä lautasäestettyä hieman paremman sadon. Niittämättö- män apila-timotein kyntäminen oli tietyillä koeruuduilla hankalaa, jolloin niiton + lautasäestyksen sato ei jäänyt tätä huonommaksi. Lautasäestystä ei edes yritetty niittämättömillä ruuduilla. Jankkuroinnin jäljiltä rukiin sato oli heikoin, se ei selvästikään muokannut maata tarpeeksi, jotta nurmen kasvu olisi pysähtynyt ja ruis olisi saatu orastumaan tasaisesti. Tietyissä viherlannoituskasvuston päättämistavoissa seuraavan viljelykasvin alhaiseksi jäänyt sato saattaa selittyä sillä, ettei käytetty teknologia ole sopi- nut vallitseviin olosuhteisiin. Esimerkiksi savipitoisella maalla kasvavan viherlannoituskasvuston maahanmuokkaus keväällä on riskialtista, koska kevätmuokattu savimaa kuivuu helposti liikaa, jolloin seuraavan kasvin orastuminen vaarantuu. Huonoon satoon voi silloin olla syynä typen huuhtou- tuminen talvella, heikko orastuminen tai molemmat. Viherlannoituksen erilaiset käyttömuodot Viherlannoitus + muokkaus syksyllä + kevätvilja Viherlannoitusnurmi kevätviljan esikasvina kannattaa typen huuhtoutumisen vähentämiseksi muokata maahan myöhään syksyllä. Känkänen ym. (1999) mukaan kyntö lokakuussa hillitsi tehokkaasti typpipitoisten kasvustojen typen vapautumista verrattuna kyntöön syyskuussa. Typpihävikin riski on sitä suurempi mitä typpipitoisempi muokattava kasvusto on. Syyskynnöt onkin suositeltavaa aloittaa viljapelloilta ja kyntää typpipitoisimmat viher- kesannot viimeiseksi (Känkänen 2001b). 16 Lindén & Wallgren (1989) vertasivat aikaisen (pian puinnin jälkeen) ja myöhäisen (juuri ennen roudan tuloa) kynnön vaikutusta typen mineralisoi- tumiseen. Aikainen kyntö lisää typen mineralisoitumista syksyllä. Myöhäi- sestä kynnöstä vapautuu aikaista enemmän typpeä seuraavana kasvukauden aikana myös kyntöä seuravana vuonna. Leuto talvi lisää typpitappiota ja suurimmiksi tappiot voivat muodostua aikaisin kynnetyillä palkokasvipitoi- silla nurmilla. Raskaissa maalajeissa typen huuhtoutumisriski on kevyitä maita vähäisempää. (Lindén & Wallgren 1988, 1989.) Känkäsen ym. (1999) mukaan viherkesannon syyskynnön ajankohdalla ei ollut merkitystä ohran kasvulle (ks. yllä syyskynnön ajankohdan vaikutus maan typpimääriin), mutta sen sijaan kevätkyntö tai kevennetty muokkaus olivat sadon saannin kannalta epäluotettavampia menetelmiä. Poutala & Kuikmanin (1998) tutkimuksessa vertailtiin viherlannoituksen muokkausajankohdan vaikutusta ohran satopotentiaalin muodostumiseen. Myöhäisen syysmuokkauksen (23.12.) jälkeen alkukesällä vehnän oraiden ottama typpimäärä oli heti orastumisen jälkeen suurempi kuin kevätmuokka- uksen (3.5.), aikaisen (1.9.) tai viivästetyn syysmuokkauksen (20.10) jälkeen. Heinäkuun lopussa vehnäkasvuston ottama typpimäärä oli suurin (103 – 107 kg/ha) viivästetyn ja myöhäisen syysmuokkauksen jälkeen. Tällöin aikaisen virnaviherlannoituksen syysmuokkauksen ja kevätmuokkauksen sekä viher- lannoittamattoman vehnän ottamat typpimäärät olivat 71, 86 ja 57 kg/ha. Virnan lisäksi keväällä annettu 50 kilon väkilannoitetyppiannos lisäsi vehnä- kasvuston typenottoa keskimäärin 20 kilolla heinäkuun loppuun mennessä, mutta ero lisälannoitettujen ja viherlannoitettujen kasvustojen typenotossa lisääntyi vain heinäkuun ensimmäiselle viikolle asti. Väkilannoitteella lan- noitetussa maassa liukoista typpeä oli kylvön jälkeisellä neljän - kuuden viikon jaksolla jopa kolminkertaisesti viherlannoituksesta mineralisoituvaan typpeen verrattuna. Tämän jakson aikana määräytyvät ohran tähkäluku ja jyväaihioiden lukumäärä. Tulokset eivät paljasta, rajoittiko typen saanti vehnän alkukehityksen aikana tähkätiheyttä tai tähkäkoon muodostumista myöhään ja viivästetyissä syyskyntövaihtoehdoissa, vai johtuiko ero lisälan- noitettuihin jyvän täyttymisvaiheen aikaisesta paremmasta fotosynteesi- tuotteiden saannista. Peltonen-Sainio ym. (1997) havaitsivat, että Suitiassa savimaalla virnaviher- lannoituksen syyskynnön jälkeen ohrasta saatiin 1000 kg/ha enemmän satoa keväällä tehtyyn viherlannoituksen muokkaukseen verrattuna. Typpi tosin vapautui vasta korrenkasvuvaiheen jälkeen. Viherlannoituksen typpi ei ehti- nyt vaikuttaa sivuversojen, tähkylöiden eikä jyvien määrään, mutta se lisäsi tähkylöiden ja tähkän täyttymistä. Tutkimusryhmä totesi viherlannoituksen lisäävän pensastumisen jälkeistä lehtialaa (LAI), etenkin jos maassa oli lisätyppeä. Viherlannoitus lisäsi 40 % kukinnan jälkeisen lehtialan kestoa ja 17 LAI-huippua tähkimisen aikaan viherlannoittamattomaan verrattuna. Kevätvehnässä viherlannoituksen täydennykseksi annettu väkilannoitustyppi kasvatti sivuversojen määrää. Väkilannoitetyppi, 50 tai 100 kg/ha, lisäsi kevätvehnän sivuversojen osuutta lehtialan muodostumiseen. (Peltonen- Sainio & Poutala 1995.) Vaihtoehdot: Viherlannoitus + syysvilja tai viherlannoitus + kesanto + pyydys + vilja Syysvilja vähentää viherlannoitusnurmesta vapautuvan typen huuhtoutumis- riskiä. Tehokkaimmin typpeä kuluttaa syksyllä syysrypsi, joka voi ottaa typpeä ennen talven tuloa 50 – 100 kg/ha. Normaalitiheydellä kylvetty ruis ottaa typpeä 20 – 50 kg/ha ja 2 – 3-lehtivaiheeseen ehtivä syysvehnä vain 5 – 10 kg/ha (Lindén & Wallgren 1988). Viherlannoituksesta mineralisoituvan typen määrä lisääntyy ennen syysviljan kylvöä tehdyn kynnön ajankohdasta loppusyksyyn (Lindén & Wallgren 1989, Wivstad 1989). Syksyllä maassa olevan typen määrä on suurin pintakerrok- sessa (0-30 cm). Kevääseen mennessä typpi valuu alempiin maakerroksiin, jolloin sitä on lähes saman verran maakerroksissa 30 – 60 cm ja 60 – 90 cm (Wivstad 1989). Viherlannoitusnurmen käsittelytekniikasta, jossa nurmi päätetään keskikesän kesantoon ja kylvetään syksyksi pyydyskasvusto, on varsin vähän esimerk- kejä tieteellisessä kirjallisuudessa. Tätä tekniikkaahan on meillä käytetty muun muassa vihannesmaiden valmistamiseen, kestorikkakasvien torjumi- seen ja hyvän tasaisen kylvöalustan tuottamiseen vihannesvuotta varten. Nurmesta otetaan viimeinen sato heinäkuun alkupuolella, jonka jälkeen sänkeä aletaan kultivoida tai jyrsiä. Avokesantoa hoidetaan mekaanisesti vajaa kuukausi. Sen jälkeen siihen kylvetään tiheä pyydyskasvi, usein ruis tai ohra. Keski-Euroopassa pyydyskasvina käytetään mm. syysrypsiä ja sinappia. Pyydyskasvin vaikutusta maan typpitilaan syksyllä voinee arvioida myös tutkimalla aluskasvien typenottoa (ks. viljat + aluskasvit -kappale). Wallgrenin ja Lindénin (1991) tutkimuksessa tarkasteltiin avokesannon ja yksivuotisten kesantokasvien esikasviarvoa syysvehnälle ja niiden vaikutusta maan typpitilaan. Koepaikkoja oli yhteensä 14. Koesarjassa keskikesän kesanto -vaihtoehtoa muistutti kaura-herne-valkosinappiviherlannoitus, joka muokattiin heinäkuun lopussa maahan ja kuukauden kuluttua siihen kylvet- tiin syysvehnä. Muut vaihtoehdot olivat kevätohra, avokesanto tai keväällä kylvetyt persianapila tai puna-apila-raiheinäseos, jotka kynnettiin maahan 18 elokuun lopussa ennen syysvehnän kylvöä. Yksivuotisten viherlannoitusseosten kynnön jälkeen syysvehnämaassa oli loppusyksyllä typpeä keskimäärin 57 – 59 kg/ha, eli vain 12 – 14 kg enem- män kuin ohran jälkeen. Persianapilan puhdaskasvuston jälkeen maassa oli typpeä 32 kg enemmän kuin ohran jälkeen. Koko kesän mekaanisesti hoidet- tu avokesanto nosti loppusyksyn vehnämaan typpipitoisuuden keskimäärin 105 kiloon/ha, kun ohran jälkeen samasta maakerroksesta (0 – 90 cm) mitat- tiin 45 kg/ha. Mekaanisen avokesannon jälkeen maassa oli typpeä 30 kg/ha enemmän kuin kemiallisesti hoidetun jälkeen (Wallgren & Lindén 1991). Avokesannoiduista vaihtoehdoista todettiin seuraavana keväänä hävinneen eniten typpeä talven aikana. Palkokasviviherlannoitusvaihtoehdoista kevyillä mailla oli myös huuhtoutunut typpeä talven aikana. Typpeä oli syysvehnä- kasvuston käytettävissä avokesantovaihtoehdoissa 45 (mekaaninen kesanto) ja 36 kg/ha (kemiallinen kesanto) enemmän kuin ohravaihtoehdossa. Viher- lannoitusten jälkeen syysvehnällä oli käytettävänään typpeä vajaat 30 kg/ha enemmän kuin ohran jälkeen. Herne-kaura-valkosinappiseoksen muokkauk- sen jälkeinen kuukauden avokesantovaihe ei vaikuttanut maan typpitilaan syksyllä saatikka keväällä verrattuna apila-heinäseokseen. Typpisisällöltään vähäisin vaihtoehto tuotti muita viherlannoituksia heikomman vehnäsadon 3550 kg/ha. Persianapilan ja apila-heinäseoksen jälkeen syysvehnäsato oli 3980 ja 3970 kg/ha. Ohran jälkeen syysvehnän sato jäi vajaaseen 3 tonniin. (Wallgren & Lindén 1991.) Viljat + aluskasvit Viljalla käytetään aluskasveja joko tuottamaan typpeä viljelykiertoon (apilat) tai hillitsemään typen huuhtoutumista (heinät), sillä ilman aluskasvia ruoka- multakerroksessa mineralisoituva typpi huuhtoutuu alempiin maakerroksiin. Aluskasvit eivät juuri kilpaile viljan kanssa ravinteista alkukehitysvaiheessa. Viljojen alle on syytä valita sellaiset lajit, jotka eivät helposti nouse vilja- kasvuston päälle. Matala valkoapila sopii ohran, vehnän ja kauran aluskas- viksi (Källander 1993). Italianraiheinä on tehokas maan liukoisen typen ottaja syksyllä viljan puinnin jälkeen. Känkäsen tutkimuksessa italianraiheinä vähensi maan nitraattitypen määrän puoleen (0 – 90 cm kerroksessa) aluskasvittomaan verrattuna. Alku- kevään typpitilanne puolestaan osoitti, että tehokkaimmat typenottajat syk- syllä olivat olleet italianraiheinä ja timotei. Niiden kohdalla maassa oli liu- koista typpeä aluskasvittomia ruutuja vähemmän. Palkokasvitkaan eivät lisänneet maan nitraattitypen määrää (Känkänen 2001b). Känkäsen (2001b) mukaan aluskasvien kylvötiheydellä ei ole merkittävää vaikutusta nitraatti- typen määrään maan pintakerroksessa (0 – 30 cm) syksyllä. Aluskasvien vuosittainen käyttö ei myöskään vaikuta syksyn nitraattitypen määrään sy- vemmällä (60-90 cm). Kynnetyistä aluskasveista mineralisoituvan nitraat- 19 titypen määrä on yleensä korkeimmillaan ennen kevätkylvöä. Puna-apila kasvoi viljan aluskasvina italianraiheinää heikommin, mutta silti sen typenotto muodostui italianraiheinää suuremmaksi (43 kg/ha), koska apilan kasvu voimistui viljan puinnin jälkeen (Beck-Friis ym. 1994). Puna- apila aluskasvina nosti seuraavan viljan jyvien valkuaispitoisuutta noin 0,1 %-yksikköä, kun aluskasvi oli muokattu maahan syksyllä ja noin 0,3 %- yksikköä kevätkynnetyn aluskasvinurmen jälkeen. Raiheinän jälkeen jyvät sisälsivät typpeä keskimäärin 17 kg/ha enemmän kuin ilman aluskasvia. Puna-apilan jälkeen vastaava ero oli lähes 40 kg. Työryhmä havaitsi alus- kasvien saavan aikaan typen kerrostumista. Ylimmässä maakerroksessa (0-30 cm) oli eniten typpeä, kerroksessa 30 – 60 oli typpeä vähiten ja typen määrä nousi jälleen syvyydellä 60 – 90 cm. Aluskasvien merkitys typen kerääjänä korostuu viljan tuleentumisen jälkeen. Aluskasvittomaan ruutuun verrattuna aluskasvi (italianraiheinä) keräsi viljan keltatuleentumisen jälkeen typpeä jopa kymmeniä kiloja hehtaaria kohden (Beck-Friis ym. 1994). Paraneeko viherlannoitusnurmen esikasvi- arvo kylvöä myöhästämällä? Viherlannoituksen ja kylvön myöhästämisen yhdysvaikutuksesta ei kirjalli- suudessa ole mainintoja. Pelkkää kylvön myöhästämistä on tutkittu laajasti, mutta tuloksissa ei ole yleensä kerrottu peltolohkolla kasvaneesta esikasvista mitään. Riippumatta esikasvista, olemassa olevan kirjallisuuden perusteella optimikylvöaika näyttää määräytyvän maalajin, viljakasvin ja leveysasteen perusteella. Alkukesän sateiden ajoittuminen tuottaa myös lisää vaihtelua. Kylvön myöhästämistä käytetään useimmiten siemenrikkakasvien torjumi- seksi. Samalla kuitenkin vaikutetaan taimettuvan viljelykasvin kasvuedelly- tyksiin, koska maan ja ilman lämpötilan ja päivänpituus lisääntyvät kasvu- kauden edetessä. Kylvön myöhästäminen kiihdyttää kasvin kasvurytmiä, mutta myös maan mikrobiaktiivisuutta. Englantilaisen tutkimuksen mukaan oraiden kasvunopeus kiihtyy päivänpituuden kasvaessa 16 tuntiin, mutta ei enää sen jälkeen (Kirby & Ellis 1980). On mahdollista, että myöhästyksen ansioista lämpimämmässä maassa kehittyvillä orailla on enemmän typpeä käytettävissä, kuin aikaisin kylvetyillä. Toisaalta taas viljakasvin kasvuryt- min nopeutuminen voi alentaa satotasoa monella tasolla. Nopea kehitysrytmi lyhentää versomisaikaa, joten jos typpi tai maan kosteus ovat kasvua rajoit- tavia tekijöitä, voi tähkä- ja jyväaihioiden muodostuminen heikentyä. 20 Aikaisen kylvön runsaamman versoutumisen ovat havainneet mm. Stabbe- torp (1980) ja Geisler (1983). Myöhäisen kylvön alentunut sato selittyi Geis- lerin (1983) mukaan pienemmällä tähkylöiden määrällä tähkässä. Jyväluku tähkässä muodostui suurimmaksi aikaisin tai normaaliaikana kylvetyssä kasvustossa. Stabbetorpin (1980) mukaan kaurassa ja vehnässä 2/3 myöhäi- sen kylvön sadonalennuksesta johtui pienemmästä jyvämäärästä tähkässä. Kuusitahoisessa ohrassa jyväluvun väheneminen selitti lähes kokonaan myö- häisen kylvön sadonalennuksen. Kaksitahoisessa ohrassa vaikuttavin tekijä oli myöhäisen kylvön vähäinen versoutuminen eikä jyväluku (Rahkonen & Esala 1988). Simojoki (1992) torjui rikkoja kylvöä myöhästämällä. Koepaikkoja oli sekä hiesu- että hietamailla ja koekasvina oli sekä ohra että kaura. Varsinainen kylvömuokkaus tehtiin 5 – 7 päivän päästä ensimmäisestä muokkauksesta. Myöhästetty kylvö onnistui hietamaalla hyvin. Hiesulla menestys oli vaihte- leva, ja yhtenä vuonna ei koekenttää pystytty kylvämään lainkaan, kun en- simmäisen äestyksen jälkeen kenttä sai 50 mm sadetta ja kuorettui. Kylvön myöhästäminen aiheutti Simojoen koesarjassa versoutumisen niukentumista ja mutta lisäsi myös lakoa. Viljan kasvuaika pysyi samana. Myöhästäminen vähensi sekä rikkoja että jyväsatoa niin hiesulla (-22 %, ohra) kuin hiedalla- kin (-13 %, kaura). Kun myöhästetyssä kylvössä siemenmäärää lisättiin puolella, satoa saatiin lähes yhtä paljon kuin normaalilla kylvöajalla. Etelä-Pohjanmaan hiesusavimaalla tutkittiin vuosina 1973-80 kylvöajan (11.5., 21.5. ja 31.5.) vaikutusta kolmen ohralajikkeen satoon. Toinen kylvö- aika tuotti suurimman sadon. Sadonlisäys aikaisempaan kylvöön verrattuna oli kaikkien lajikkeiden keskiarvona 330 kg/ha (+ 7 %) ja myöhäisempään kylvöön verrattuna 580 kg/ha (+ 13 %). Ensimmäisen kylvön ajankohdaksi oli selvästi valittu turhan aikanen päivämäärä, jolloin maa oli usein vielä liian märkää ja huonosti muokkautuvaa. Kylvön viivästyessä kolme viikkoa kor- juu siirtyi kaksi viikkoa myöhäisemmäksi, joten myöhäisempi kylvö otti aikaisempien kylvöjen etumatkaa jonkin verran kiinni. Samalla kasvuston lakoisuus lisääntyi. Hehtolitrapaino ja tuhannen jyvän paino olivat kor- keimmat aikaisin kylvetyssä ja alenivat jonkin verran 10 päivää myöhempään kylvöön verrattuna, mutta jo selvästi myöhäisimpään kylvöön verrattuna. Orastuminen jäi myöhäisimmässä kylvössä keskimäärin 10 %-yksikköä muita kylvöaikoja heikommaksi. Yhdellä lajikkeella myöhäisin kylvöaika tuotti keskimäärin parhaan orastumisen, mutta se ei vaikuttanut enää satotu- loksissa. Kirjoittajat arvelivat optimaalisen kylvöajan olevan jossain ensim- mäisen ja toisen kylvöajan välissä. Yksittäisessä multamaalla tehdyssä ko- keessa vuonna 1980 kylvöajalla ei näyttänyt olevan niin suurta merkitystä kuin savimaalla. (Esala & Hautala 1981.) 21 Kylvön myöhästäminen on savimailla hyvin haitallista, ja aivan erityisen haitallista se on hiesumailla, joilla optimikylvöajan määrää kevätkosteus. Kivisaaren ja Larpeksen (1983) erityyppisillä savimailla Tikkurilassa teke- mässä kuuden kylvöajan vertailussa hietamaat olivat kaikkein tuottoisimpia. Niillä maksimisadot saatiin vehnässä ja ohrassa kolmantena kylvöaikana (9.5.), kun ensimmäinen kylvöaika oli 1.5. ja viimeisin 23.5. Hietamaan kokeissa kaurassa sadot eivät juuri eronneet kylvöajankohtien 1–3 välillä, mutta sen jälkeen kauran sadot laskivat jyrkästi. Hiuemaalla satoisin kylvö- aika oli keskimäärin toinen kylvöaika, paitsi ohran viljelyssä, jossa kylvö- ajankohdilla 1–3 ei ole eroa. Koesarjan johtopäätöksenä oli, että hyvin aikainen kylvö (1.5.), jolloin maa oli juuri ja juuri muokkauskelpoista, vähensi jonkin verran satoa kahteen seuraavaan kylvöaikaan verrattuna. Eniten satotasoon vaikutti tulevan kasvu- kauden sää. Sateiden ollessa runsaita ei kylvön viivästäminenkään ollut kohtalokasta, kun taas sadon aleneminen oli jyrkintä silloin kun alkukesä oli kuiva. Reilulla viikolla optimiajasta myöhästäminen maksoi sadossa kevät- vehnässä hietasavella noin 90, hiuesavella noin 135 ja hiesusavella noin 70 kg/ha/pv. Ohrassa vastaavat luvut olivat noin 130, 160 ja 70 kg/ha/pv. Kau- rassa vastaavat luvut ovat puolestaan noin 100, 230 ja 80 kg/ha/pv (Kivisaari & Larpes 1983). Simojoen (1977) kokeissa Keski-Suomen hiesumailla parhaat ohra- ja kaura- sadot saatiin toukokuun viimeisellä kolmanneksella (24.5.), jolloin roudan sulamisesta oli kulunut pari viikkoa. Tällöin ohran sato oli 72 % ja kauran sato 41 % parempi kuin ensimmäisessä kylvössä, joka ajoittui keskimäärin 12.5. Ensimmäinen kylvöaika oli ajoitettu noin viikkoa seudulla käytettyä kylvöaikaa varhaisemmaksi. Paras sato savutettiin silloin kun maan vesipitoi- suus oli laskenut 30 %:iin ja lämpötila noussut 12 – 13 asteeseen. Optimikylvöajan jälkeen sadot alkoivat pienentyä, mutta suurin pudotus oli kylvöaikojen 2.6. ja 6.6. välillä. Reilulla viikolla optimiajankohdasta myö- hästyminen vähensi ohran satoa noin 30 kg/ha/pv ja kauran satoa noin 40 kg/ha/pv. Tärkein syy aikaisten kylvöjen heikkoihin satoihin oli ilmeisesti märän hiesun vatkautuminen ilmattomaksi massaksi, kun sitä muokattiin liian märkänä. Sellaisenaan se on huono kasvualusta niin viljalle kuin maan mik- robistollekin. Silloin peltoon ei myöskään muodostu kapillaarisen vedennou- sun estävää haihtumissuojaa, joten maa kuivuu syvältäkin. Hietamaan kolmivuotisessa koesarjassa sadot olivat parhaimmat ensimmäi- senä kylvöajankohtana (17.5.). Muut kylvöajat olivat 22.5., 28.5. ja 2.6. Ohran sadot pysyivät kuitenkin samalla tasolla kolmena ensimmäisenä kyl- vöajankohtana ja kauran sadot kahtena ensimmäisenä. Tulos kuvaa hieta- 22 maiden helppoutta hiesuihin nähden. Ohrassa sato putosi rajusti (180 kg/ha/pv) kolmannen ja neljännen kylvöajankohdan välillä. Kaurassa sato- tason lasku optimiajankohdasta oli noin 30 kg/ha/pv. (Simojoki 1977.) Yhteenveto Viherlannoituksessa toteutuva palkokasvien biologinen typensidonta on tärkein typpilähde luonnonmukaisessa viljelyssä. Viherlannoituksen esi- kasviarvo näyttää riippuvan ilmaston, maalajin ja viljelytavan muodostamasta kokonaisuudesta ja sen mittarina on yleensä maahan muokattu typpimäärä. Viherlannoituksen esikasviarvoa voidaan parantaa muokkausajankohdan valinnalla. Monivuotisten kasvustojen niitto riittävän ajoissa lisää typensi- dontaa jälleenkasvussa. Muokkaus syksyllä parantaa viherlannoituskasvuston esikasviarvoa kevätviljalle. Toki se myös altistaa kasvuston typpihävikille talven aikana, varsinkin jos sää on leuto ja maa on roudaton. Viljalla käytetään aluskasveja joko tuottamaan typpeä viljelykiertoon (apilat) tai hillitsemään typen huuhtoutumista (heinät). Aluskasvien merkitys koros- tuu liukoisen typen keräämisessä puinnin jälkeen syksyllä, jolloin aluskasvi ehtii kerätä typpeä jopa kymmeniä kiloja. Sopivan aluskasvilajin valinnalla ei synny kilpailutilannetta viljan kanssa. Koska viherlannoitusnurmen typpi vapautuu kasvien käyttöön hitaasti, voisi olettaa kylvön myöhästämisen parantavan typen hyväksikäyttöä viljoilla. Kylvön myöhästämisen onnistuminen on kuitenkin hyvin riippuvainen sää- oloista ja maalajista. Näiden lisäksi myös viljan kasvurytmiin tulee muutok- sia, jotka voivat vaikuttaa sadon alentumiseen. Viherlannoitustypen vapautuminen kasvien käyttöön ja siihen vaikuttaminen viljelytoimilla on monen eri tekijän summa. Tarkkojen toimintamallien hakeminen on lähes mahdotonta. Parhaiten viherlannoitusta hyödynnetään tuntemalla sen vaikutuksen pääpiirteet ja soveltamalla niitä oman toimin- taympäristön olot huomioiden. 23 Viherlannoituksen typen käyttökelpoisuus suhteessa ohran kylvöaikaan Jaana Väisänen, Kristian Forsman, Sanna Kakriainen-Rouhiainen ja Hanna Avikainen MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus), Ympäristön tutkimus, Ekologinen tuotan- to, Huttulantie 1, 51900 Juva sähköpostit etunimi.sukunimi@mtt.fi Tiivistelmä Koesarjassa selvitettiin, voidaanko myöhästämällä ohran kylvöä normaa- liajasta tehostaa viherlannoituksesta vapautuvan typen hyväksikäyttöä. Esi- kasvina tässä Etelä-Savossa Juvalla ja Pohjois-Pohjanmaalla Ruukissa teh- dyssä kokeessa oli virna-kaura. Juvalla kylvöä myöhästettiin 10 päivän ja Ruukissa viikon jaksoissa. Koesarjan tulosten perusteella emme suosittele kylvöajankohdan siirtämistä normaaliajankohtaa myöhemmäksi. Viidestä kokeesta vain yhdessä kylvö- ajan viikon myöhästäminen tuotti suurimman sadon. Sadonlisä johtui voi- makkaammasta pensomisesta. Jyvien valkuaispitoisuudet olivat selvästi korkeampia myöhäisten kylvöjen sadoissa riippumatta kylvömäärästä, mutta jyvien typpisato aleni. Kun kylvö siirtyy myöhäisemmäksi, maan lämpötilan nousu ja päivänpituu- den lisäys nopeuttavat kasvien kehitystä. Viljoissa tämä tarkoittaa pensastu- misajan lyhenemistä. Suuremmalla kylvömäärällä ei voitu kuitenkaan paran- taa myöhäisempien kylvöjen satotasoa, kun alentunutta tähkätiheyttä näin korjattiin. Tiheämpi kylvö pienensi jyväkokoa. Myös oljen typpipitoisuus kohosi selvästi ja olkimassa suureni tai pysyi samansuuruisena kylvöä myö- hästettäessä. Osasyynä oli jälkiversonnan lisääntyminen ja toiseksi typen siirtymisen estyminen jyviin. Koesarjan pohjalta todettiin, että ohran menestymisen tärkein ongelma ei sittenkään ole kevätkesän vähäinen typpimäärä maassa, vaan lehtilaikkutau- dit, jotka tuhoavat kasvuston yhteyttämiskapasiteetin, jolloin jyvät jäävät pieniksi. Jos lehtilaikkutautien torjuntaan olisi saatavilla tehokkaita biologisia torjunta-aineita, ohran kylvöaika ei olisi niin ratkaiseva satotasolle kuin mitä tällä hetkellä on 24 Johdanto Ohra kehittyy pohjoisessa ilmastossa varsin nopeasti vegetatiivisesta vai- heesta generatiiviseen vaiheeseen. Pitenevä päivä nopeuttaa oraiden kehitystä ja lyhentää pensastumisaikaa. Näissä olosuhteissa lyhenee myös tähkylöiden ja jyvien aihioiden muodostumisaika. Kasvustosta muodostuu pääversoval- tainen, koska lyhyt ja kiivastahtinen kasvukautemme vaikuttaa siihen, että sivuversoja muodostuu vähän. Keski-Euroopassa se kylvetään huomattavasti harvempaan, koska oraiden kehitykselle ja sivuversojen muodostumiselle on siellä huomattavasti enemmän aikaa. Tyypillisesti ohra tuottaa luomuviljelyssä pienijyväisen ja heikon sadon. Koska luomuohralle olisi käyttöä niin leipomo- kuin elintarviketeollisuu- dessa, haluttiin tässä Kasvuvoimaa luomuohralle -tutkimuksessa selvittää heikkosatoisuuden syitä. Mahdollisia tekijöitä voivat olla riittämätön typen- saanti keväällä, joka heikentää ohran sivuversojen muodostumista vähentäen muodostuvien tähkien määrää ja tähkäkokoa, tai myöhemmin kesällä lehti- laikkutaudit, jotka alentavat jyväkokoa. Mitä runsaammin typpeä on alku- kesällä saatavilla, sitä suurempi on ohran satopotentiaali. Ohran heikkoa me- nestymistä luonnonmukaisessa viljelyssä selittää myös se, että se on kotimai- sista viljoista kilpailukyvyltään heikoin kestorikkakasveja vastaan. Viherlannoituksesta vapautuva typpi saattaa tulla ohran kannalta usein liian myöhään, jolloin se ei ehdi lisätä jyvämäärää, mutta kasvattaa jyväkokoa (mm. Peltonen-Sainio ym. 1997). Kylvön myöhästämisellä tavoitteena on synkronoida ohran suurin typentarve ja eloperäisen typen vapautuminen. Myöhästetyn kylvön vastavaikuttajana toimii maan lämpötilasta ja päivän- pituudesta riippuva pensastumisen heikentyminen, jolloin tähkiä voi muo- dostua vähemmän ja jyvämäärä pudota. Myöhästettyä kylvöä käytettäessä heikompaa sivuversojen muodostumista voi kompensoida lisäämällä kylvö- tiheyttä, jotta tähkätiheys ei alenisi (Simojoki 1977). Tässä koesarjassa testattiin ohran kylvön myöhästämisen, aluskasvien sekä tihennetyn ja harvennetun kylvösiemenmäärän vaikutusta ohran typensaan- tiin. Aluskasveina olivat englannin raiheinä ja englannin raiheinä-apila. Aluskasvien jälkivaikutusta selvitettiin ohravuoden jälkeen kylvetyllä vihan- takaura-raiheinäseoksella. Ohran esikasvina oli yksivuotinen virna-kaura- kasvusto. 25 Aineisto ja menetelmät Kenttäkokeet Koesarja tehtiin vuosina 2000-2002 Juvalla ja Ruukissa. Juvan koesarjassa seurattiin paitsi kylvöajan vaikutusta ohraan, myös aluskasvien ja kylvöajan jälkivaikutusta ohran jälkeen viljeltyyn vihantakauraan. Juvalla peltojen maalaji oli karkea hieta, ja ohran esikasvina oli aina virna- kaura-raiheinäseos (Viljavuustulokset taulukossa 1). Koe suoritettiin osa- ruutukokeena, jonka pääruututason tekijänä oli ohran kylvöaika. Kylvöt tehtiin kymmenen päivän välein, ja ensimmäinen kylvöpäivämäärä valittiin tutkimusaseman normaalin kylvöajan mukaan (Taulukko 2). Osaruutukäsit- telynä oli aluskasvi: englanninraiheinä (siemenmäärä 7 kg/ha), englannin- raiheinä-valkoapila (raiheinä 7 kg/ha ja apila 3 kg/ha) ja kontrollina aluskas- viton ohra. Vuosina 2001 ja 2002 osaruutukäsittelynä oli myös tihennetty kylvö (600 itävää siementä/m2) toisessa ja kolmannessa kylvössä. Ohralajik- keena oli Filippa vuonna 2000 ja Saana vuosina 2001 ja 2002. Vuonna 2000 perustetussa kokeessa oli kuusi kerrannetta, 2001 ja 2002 perustetuissa neljä. Ruukin kokeet sijoitettiin joka vuosi runsasmultaiselle hienolle hiedalle, jossa esikasvina oli aina virna-kaura. Ruukin kokeessa vertailtiin vain kylvöaikoja neljän kerranteen koemallilla. Vuonna 2002 mukana oli myös koejäsen, jonka esikasvina oli kaura. Tämä koejäsen kylvettiin ensimmäisen kylvöajan yhteydessä. Kylvöaikojen väli on seitsemän päivää. Ohralajikkeena oli Art- turi. (Taulukko 2). Taulukko 1. Juvan ja Ruukin peltojen viljavuustiedot. Ravinteiden pitoisuudet analysoitiin ammoniumasetaattiuutosta. Koevuodet pH Ca mg/l K mg/l Mg mg/l P mg/l Juva 00-01 6,1 1193 124 105 11 Juva 01-02 7,0 2416 109 153 39 Juva 02-03 6,6 1852 116 160 19 Ruukki 00 6,3 1980 62 146 16 Ruukki 01 6,8 2190 77 147 20 Ruukki 02 6,1 1170 95 94 16 26 Taulukko 2. Kylvöpäivät ja niihin mennessä kertyneet tehoisan lämpötilan summat (TLS). Koe Roudan sulamis- päivä* Kylvö- päivä TLS 1. kylvössä, ºC Kylvö- päivä TLS 2 kylvössä, ºC Kylvö- päivä TLS 3 kylvössä, ºC Juva 2000 20.4. 16.5. 83 26.5. 152 5.6. 220 Juva 2001 24.5. 14.5. 116 22.5. 147 4.6. 177 Juva 2002 30.4. 10.5. 103 22.5. 171 3.6. 263 Keskiarvo 1.5. 101 157 220 Ruukki 2000 24.5. 104 31.5. 141 8.6. 181 Ruukki 2002 22.5. 123 29.5. 167 5.6. 242 Keskiarvo 113,5 154 211,5 * Roudan sulamispäivä Mikkelissä Kylvöaikaa ei kokeessa ajoitettu roudan sulamisaikaan nähden, koska routa- havaintoja ei Juvan asemalla tehdä. Mikkelissä Karilan tutkimusasemalla keskimääräinen roudan sulamisaika 11 vuoden keskiarvona (1993 – 2003) on 1. toukokuuta. Vuosina 2000-2002 routa Mikkelissä suli keskiarvoa aikai- semmin (Taulukko 2). Ohrankasvuston kasvukuntoa seurattiin Minolta SPAD 502 -lehtivihreämitta- rilla kerran viikossa pensomisvaiheesta tuleentumiseen saakka ja mittaamalla kasvuston korkeus kukintavaiheessa. Lisäksi seurattiin maan liukoisen typen määrän muutoksia kasvukaudella. Ruukissa typpinäytteet otettiin kylvön yhteydessä. Juvalla näytteet otettiin toukokuussa ennen ensimmäistä kylvöä sekä tähkälletulovaiheessa heinäkuussa. Sadosta mitattiin jyvä- ja olkisato, hehtolitrapaino, tuhannen jyvän paino sekä analysoitiin jyvien ja oljen typpi- pitoisuudet. Vuosina 2001 ja 2002 ohrakasvustosta laskettiin oraiden ja tähkien lukumäärät. Vuonna 2002 ensimmäisen kylvöajasta tähkätiheyttä ei saatu, koska erehdyksessä sato korjattiin ennen laskentaa. Kylvön viivästämisen ja aluskasvien jälkivaikutusta selvitettiin kylvämällä ohravuoden jälkeen vihantakaura. Vihantarehuseos sisälsi kauraa 500 kpl/m2 ja englanninraiheinää 7 kg/ha. Vihantarehuseos niitettiin kauran tullessa röyhylle. Kauran pituus mitattiin ennen niittoa. Vihantarehusta punnittiin ruutusato ja analysoitiin kauran valkuaispitoisuus. 27 Tulokset Jyväsato Juvan kokeessa, jossa ohralajikkeena oli ensimmäisenä vuonna Filippa ja myöhempinä vuosina Saana, paras jyväsato, keskimäärin 3060 kg/ha, saatiin aina ensimmäisestä toukokuun puolivälissä tehdystä kylvöstä. Kymmenen päivää myöhästettäessä sadoksi saatiin 2420 kg/ha, eli jyväsato laski noin 64 kg/pv ensimmäisestä toiseen kylvöön. Heikon sato saatiin 4.-5.6. tehdyistä eli 20 päivää myöhäisemmistä kylvöistä, eli 2020 kg/ha (Kuva 1). Kylvömäärän tihentäminen kohotti vuonna 2001 toisen kylvöajan jyväsatoa muttei enää kolmannen. Tiheä kylvö ei lisännyt satoa vuoden 2002 myöhästetyissä kyl- vöissä. Ruukin kokeessa ensimmäisenä vuonna paras sato saatiin varhaisim- masta kylvöstä. Jyväsato putosi, mutta seuraavassa kokeessa toinen kylvöaika tuotti suurimman sadon. Viherlannoitus lisäsi ensimmäisen kylvöajan satota- soa 65 %. Esikasvina kasvaneen virnan kuiva-ainesadon lisäys yhdellä kilolla nosti ohran jyväsatoa 2,77 kg/ha. Kuvat 1a ja b. Ohran jyväsato ja jyvien valkuaispitoisuus Juvalla ja Ruukissa. Jyväsadot on ilmoitettu 15 % kosteudessa. Sadon keskihajonta on ilmoitettu viivoina ja valkuaispitoisuus pylvään alalaidassa. Jyväsato ja valkuaispitoisuus (%), Juva 0 1000 2000 3000 4000 2000 2001 2002 kg/ha normaali 10 20 tiheä 10 tiheä 20 12,3 12,8 12,2 10,3 10,9 10,6 11,8 11,6 11,6 12,5 12,6 13,8 12,9 Jyväsato ja valkuaispitoisuus (%), Ruukki 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 kg/ha normaali 7 vrk 14 vrk ei viherl. 2000 2002 14,7 15,1 16,2 9,7 10,7 10,6 10,2 28 Tuhannen jyvän paino ja hehtolitrapaino Filippa-ohra on suurijyväinen lajike, jonka hehtolitrapaino on 69,4 kg ja tuhannen jyvän paino 52 g. Kylvön myöhästäminen kymmenen päivää kohot- ti sen tuhannen jyvän ja hehtolitrapainoa. Tätä pidempi kylvön viivästäminen pudotti molempien parametrien arvoja selvästi. Kymmenen päivän myöhäs- tys ensimmäisestä kylvöstä pudotti siis tähkäkokoa tai tähkätiheyttä, sillä 750 kiloa pienempi jyväsato koostui painavammista jyvistä, joita oli muodostunut lukumäärältään vähemmän. Saanan hehtolitra- ja tuhannenyvän painot ovat lajikekokeissa olleet 68,4 kg ja 48,4 g. Saanan tuhannen jyvän ja hehtolitrapaino putosivat kylvöä myö- hästettäessä selvästi vain vuoden 2002 kylvöissä. Artturi-ohran hehtolitran- ja tuhannen jyvän painot putosivat Ruukin kokeessa vuonna 2000 merkittävästi mutta vuonna 2002 vain lievästi kylvön viivästyessä. (Kuva 2). Kuvat 2a ja b. Ohran hehtolitrapainot ja 1000-jyvän painot Juvalla ja Ruu- kissa. Pystyjanat kuvaavat keskihajontaa. Hehtolitranpainot (kg, pylväät) ja 1000-jyvänpainot (g), Ruukki 37.6 38.2 39.4 33.4 36.5 39.6 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 2000 2002 normaali +1 viikko +2 viikkoa Ohran hehtolitranpainot (pylväät) ja 1000-jyvänpainot (pylvään alla) g, Juva 50 55 60 65 70 2000 2001 2002 kg/hl normaali 10 20 tiheä 10 tiheä 20 50,7 38,5 35,1 25,2 38,1 31,2 36,9 29,9 48,6 38,4 29,1 36,4 28,0 29 Tuhannen jyvän paino ja hehtolitrapaino (r=0,693 ja 0,633) olivat ne sato- komponentit, jotka korreloivat voimakkaimmin jyväsadon suuruuteen. Myös kasvuston korkeudella oli positiivinen korrelaatio (r=0,665) jyväsatoon. Orasmassa, oraiden typpipitoisuus ja -sato Kylvön myöhästäminen heikentää teorian mukaan sivuversojen muodostu- mista, koska lämpenevä ilma ja maa sekä pitenevä päivä nopeuttavat kehi- tystä. Filippa-ohrassa kylvön myöhästys heikensi pensastumista erittäin merkitsevästi. Orasmassa väheni toisessa kylvöksessä vain vajaat 3% mutta kolmannessa kylvöksessä jo yli 33 % ensimmäiseen kylvökseen verrattuna. Saanassa orasmassan määrä vaihteli eri tavalla eri vuosina. Vuoden 2002 kokeessa keskimmäinen kylvöaika tuotti suuremman orasmassan kuin var- haisin ja myöhäisin. Oraisiin ennen korsiintumisvaiheen alkua pidättynyt typpimäärä vaihteli hämmästyttävän paljon eri vuosina. Oraiden typpisato antaa parhaan kuvan oraiden typen saatavuudesta. Juvalla oraiden typpipitoisuus kohosi Filippa-ohran toisessa kylvöksessä 16% ja kolmannessa 39 % ensimmäiseen kylvökseen verrattuna. Saanassa typpi- pitoisuus kohosi lievemmin: toisessa kylvöksessä typpipitoisuus oli lähes sama, mutta kolmannessa 14 % korkeampi kuin ensimmäisessä. Filipan oraiden typpisato ensimmäisessä kylvössä oli 10,5 kg/ha. Se lisääntyi toisessa kylvöksessä 11,8 kiloon, mutta väheni 9,9 kiloon kolmannessa kylvöksessä. Saanan oraiden typpisadot vaihtelivat merkitsevästi vuosien välillä, mutta selvää trendiä kylvöajan vaikutuksesta ei havaittu. Vuonna 2001 oraissa oli typpeä 5,2 – 9,1 kg/ha mutta seuraavana vuonna 13,5 – 17,4 kg/ha. Kylvö- määrän lisäys kasvatti luonnollisesti orasmassaa, joten oraiden typpisadot kasvoivat merkittävästi. Yllättävää oli, ettei oraan typpipitoisuus laskenut, vaikka kylvömäärä lisääntyi (Kuva 3a). Ruukissa typpisadot olivat raflaavan korkeita ensimmäisenä koevuonna. Olosuhteet olivat suotuisat peittävän kasvuston muodostumiselle, mikä peilautui myös suurina jyväsatoina. Oraan typpisato kasvoi kylvöä myöhäs- tettäessä, mutta oraiden typpipitoisuus laski. Vuonna 2002 ei kolmannen kylvöajan tuloksia saatu, mutta toinen kylvöaika tuotti suuremman typpisa- don kuin varhaisin kylvöaika. 30 Kuvat 3a ja b. Oraiden typpisato ja oraan typpipitoisuus (% ka) Juvalla ja Ruukissa. Pystyviivat kuvaavat keskihajontaa. Tähkätiheys mitattiin vain vuosina 2001 ja 2002 Juvalla sekä Ruukissa 2002. Tähkätiheydellä ja kylvöajalla ei näyttänyt olevan yhteyttä kummallakaan koepaikalla. Juvan kokeessa ei myöskään havaittu korrelaatiota tähkätihey- den ja jyväsadon välillä. Ruukissa toinen kylvöaika vuonna 2002 lisäsi orai- den pensastumista ja tähkätiheyttä varhaisempaan ja myöhäisempään kylvö- aikaan verrattuna. Kasvuston lehtivihreäpitoisuus mitattiin viiden viikon ajan kerran viikossa korsiintumisen alusta kukintavaiheeseen asti. Kylvön myöhästäminen tum- mensi kasvuston vihreätä väriä lievästi. Filippa-lajikkeessa lehtivihreä- pitoisuus kohosi 11 % kylvöä 10 päivää myöhästettäessä, mutta Saana lajik- keessa 3 – 9 %. Filipassa myöhäisin kylvö tuotti 13,5 % tummemman kas- vuston kuin ensimmäinen kylvö. Myöhään kylvettyjen kasvustojen lehtivih- reä tuhoutui lehtilaikkutautisaastunnan myötä suhteessa aikaisemmin kuin normaaliaikaan kylvetyssä. Oraan N-sato (pylväät) ja N-pitoisuuus (%), Ruukki 0 10 20 30 40 50 60 70 2000 2002 N kg/ha normaali +1 viikko +2 viikkoa 5,8 5,2 5,3 Oraan N-sato (kg/ha, pylväät) ja N-%, Juva 0 5 10 15 20 25 30 2000 2001 2002 kg/ha normaali +10 +20 +10 tiheä +20 tiheä 3,8 4,4 5,3 6,1 4,0 4,1 5,1 5,2 5,8 5,3 6,0 31 Kuva 4. Olkisato ja oljen typpipitoisuus (pylväiden alla, % ka) Juvalla. Ohran oljen typpipitoisuus kohosi suoraviivaisesti kylvöä myöhästettäessä. Typpipitoisuus lisääntyi sarjassa 1,13% - 1,33% - 1,45% ensimmäisestä kylvöksestä alkaen (Kuva 4). Ohra ei myöhemmin kylvettynä pystynyt siirtämään merkittävää osaa kasvuston typpivaroista täyttyviin jyviin. Saana ja Filippa ovat kasvuajaltaan suhteellisen myöhäisiä lajikkeita, jotka ilmei- sesti alkoivat pakkotuleentua myöhästetyissä kylvöissä. Syinä olkien typpi- pitoisuuden kasvuun voivat olla myös kasvustoon iskeneet lehtilaikkutaudit, jotka estivät yhteyttämistuotteiden siirtymisen jyviin, sekä kylvön myöhäs- tämisen aiheuttama jälkiversonta. Juvan kokeessa olkisadon määrä kohosi, vuotta 2001 lukuunottamatta, kylvöä myöhästettäessä. Näin ollen myös oljen typpisato kohosi. Aluskasvien vaikutus ohran satopotentiaaliin ja vihanta- kauran satoon seuraavana kasvukautena Odotetusti ohran alle kylvetyt pyydyskasvinurmet eivät vaikuttaneet ohran sadonmuodostukseen. Pyydyskasvinurmiin muodostuneen kasvuston massa luonnollisesti aleni kylvöä myöhästettäessä. Ohravuoden jälkeen kylvettiin vihantakaura, josta sato korjattiin kauran tultua röyhylle. Vihantakaura tuotti parhaat sadot Filippa-ohran alla kasva- neiden raiheinä- ja valkoapila-raiheinänurmien jälkeen. Kuiva-ainesadot olivat n. 5400 kg/ha. Ilman aluskasvia vihantakauran sadoksi jäi vajaat 5020 kg/ha. Vuonna 2002 vihantakauran sadot jäivät vaatimattomimmiksi. Saana- ohran alla kasvaneet pyydyskasvinurmet tuottivat keskimäärin kahden tonnin kuiva-ainesadon. Paras sato saatiin valkoapila-raiheinäseoksesta, 2050 kg/ha. Aluskasvittoman ohran jälkeen vihantakaurasato oli 1940 kg/ha. Kolman- nessa kokeessa paras vihantakauran sato saatiin ilman aluskasvia viljellyn Olkisadot ja oljen typpipitoisuus, Juva 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 kg/ha ka normaali +10 vrk +20 vrk 2000 2001 2002 1,490,99 1,42 1,13 1,25 1,40 1,27 1,34 1,46 32 ohran jälkeen. Vihantakauran valkuaispitoisuus ja kasvuston korkeus olivat ensimmäisessä kokeessa parhaimpia niissä ruuduissa, joissa oli kasvanut aluskasvinurmi. Toisessa kokeessa ei eroja ollut kasvuston korkeudessa eikä valkuaisessa. Kolmannessa kokeessa aluskasvittoman ohran jälkeen viljellyn vihantakauran valkuaispitoisuus oli suurin ja kasvusto pisintä. Maan typpitilanne Kylvöajan vaikutusta toukokuun maan liukoisen typen määrään tutkittiin Ruukin koesarjassa. Ruukissa pintamaan liukoinen typpi ei lisääntynyt mer- kitsevästi, kun kylvöä viivästettiin viikon jaksoissa. Ensimmäisen kylvön aikaan ylimmässä 30 cm maakerroksessa typpeä oli 32,1 kg/ha, viikkoa myöhemmin 35,8 kg ja kaksi viikkoa myöhemmin 34,9 kg/ha. Pohjamaan liukoisen typen määrä sitä vastoin reagoi voimakkaasti kylvön viivästykseen. Molempina vuosina kylvöä myöhästettäessä typen määrä ensin lisääntyi voimakkaasti, mutta putosi viimeisen kylvöön päästyä taas entistä alem- maksi. Keskimääräiset liukoisen typen määrät pohjamaassa eri kylvöaikoina olivat 13,8, 17 ja 12,3 kg/ha. Liukoisen typen vaihtelu pohjamaassa liittyy varmaankin mikrobihajotuksen ja mikrobipopulaation erilaiseen ajoittumi- seen maan lämmetessä. Alkuvaiheessa hajotustoiminta tuottaa maanesteeseen typpeä, mutta mikrobien aineenvaihdunta ja lisääntyminen on vielä heikkoa. Kolmanteen kylvöaikaan tultaessa mikrobipopulaatio on jo ehtinyt pidättää typpeä omaan biomassaansa. Mielenkiintoista on se, että sama rytmi toistui myös pintamaassa, mutta hyvin heikkona. Juvan kokeessa tutkittiin puolestaan kylvöajan vaikutusta maan typpitilantee- seen ohran kukkimisaikaan. Maan liukoisen typen määrä ei vaihdellut kylvö- aikojen eikä aluskasvien vaikutuksesta. Yhteenveto Kylvön siirtäminen normaalia myöhemmäksi näyttää näiden tulosten valossa epävarmalta strategialta. Kylvöpäivän myöhästäminen maalajin ja kevätkos- teuden sallimissa rajoissa olisi eduksi mm. siemenrikkakasvien torjuntaa ajatellen, mutta viikon puolentoista myöhästyksellä on riskinsä, kuten tutki- muksen tulokset osoittavat. Kompensaatio, eli kylvötiheyden lisääminen viidenneksellä, kun kylvöpäivää myöhästettiin kymmenellä päivällä ei paran- tanut satotasoa merkittävästi, mutta pienensi jyväkokoa. 33 Juvalla ensimmäinen kylvö toteutettiin arviolta kaksi – kolme viikkoa roudan sulamisen jälkeen. Hieman etelämpänä olevan Karilan tutkimusasemalla routa sulaa yleensä vapun aikaan, mutta kyseisinä vuosina noin 16 - 24 vrk ennen Juvan ensimmäistä kylvöä. Ilmeisesti Simojoen nyrkkisääntö parhaista sadoista, kun kylvetään kaksi viikkoa roudan sulamisesta, pätee myös ete- läsavolaisessa luomuviljelyssä – riippumatta siitä, mikä esikasvi ohraa on edeltänyt. Kylvön myöhästämisessä jyväsadon kannalta suurin riski ei ehkä sittenkään ole korsiintumisvaiheen aikana muodostuvien tähkäaihioiden koon pienene- minen ja tähkätiheyden lasku, vaan aikaisin lehvästöön iskevät lehtilaikku- taudit, jotka ehtivät tuhota myöhään kylvettyjen kasvustojen yhteyttämisky- vyn liian aikaisin. Heikentynyt yhteyttämiskyky alentaa jyväsadon laatua, alentamalla hehtolitrapainoa ja tuhannen jyvän painoa. Niin kauan kuin luomuviljelyyn ei ole käytettävissä tehokkaita peittauskäsittelyjä, varmin strategia on kylvää suhteellisen aikaisin, kuitenkin niin ettei maan huokosti- laa heikennetä. Johtopäätöksenä toteamme, ettei typen heikko saatavuus ollut merkittävin luomuohran satoa rajoittava tekijä, vaan lehtilaikkutaudit. Kaiken kaikkiaan ei kylvön myöhästämisellä saatu tehostettua viherlannoi- tuksesta peräisin olevan typen hyväksikäyttöä ohran jyväsatoon. Jyvissä korjattu typpisato laski kylvöä myöhästettäessä Etelä-Savon kokeissa joka vuosi. Pohjois-Pohjanmaalla jyvien typpisadot laskivat, paitsi vuonna 2002, jolloin paras sato saavutettiin viikon verran kylvöä myöhästettäessä. Oljen typpisato puolestaan kohosi, kun kylvöä siirrettiin myöhäisemmäksi. Käyte- tyt ohralajikkeet vaativat suhteellisen pitkää kasvuaikaa, joten ne alkoivat pakkotuleentua ennen kuin oljissa olleet typpipitoiset yhteyttämistuotteet olivat ehtineet siirtyä jyviin. Myöhäisempi kylvöaika sopinee mm. kokoviljasäilörehulle, jossa tavoitteena on korkea valkuaispitoisuus ja valkuaissato. Kylvön myöhästäminen johti jyvien valkuaispitoisuuden kohoamiseen, mutta jyvien valkuaissadon las- kuun. Koko kasvuston valkuaissato todennäköisesti pysyy ennallaan, koska olkimassaan pidättynyt typpimäärä pyrki lisääntymään kylvöä myöhästettäes- sä. Aluskasvit eivät vaikuttaneet päällysviljan satoon. Niiden käyttöä kannattaa harkita, erityisesti jos peräkkäin on kaksi viljakasvustoa. Aluskasvit keräävät talteen typpeä viljan puinnin jälkeen syksyllä. 34 Lietelantana annettavan lisätypen vaikutus viherlannoitettuun luomuohraan Kristian Forsman MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus), Pohjois-Pohjanmaan tutkimusasema, 92400 Ruukki, kristian.forsman@mtt.fi Tiivistelmä Lietteen levitys aikaisin keväällä aiheuttaa helposti maan tiivistymistä. Tästä syystä lietteen letkulevitys viljan oraille vaikuttaa maan rakennetta säästä- vältä ratkaisulta. Mutta miten tehokkaasti keväällä annettu lisätyppi lisää viherlannoitetun ohran satoa? Edistääkö lietteen helppoliukoinen typpi ohran satokomponenttien muodostumista keväällä, jos perinteisellä tavalla kynne- tyn viherlannoituksen typpi vapautuu liian myöhään? Tätä tutkittiin kenttäko- keiden avulla Ruukissa. Kokeet sijaitsivat multamaalla. Esikasvina oli virna-kaura, jonka kuiva- ainesadosta vajaat 30 % oli virnaa. Ohran kylvön yhteydessä tai kylvön jäl- keen oraille levitettiin naudanlietettä 10, 20, 30 tai 40 tonnia/ha. Valitetta- vasti maan runsas luontainen typen mineraloituminen haittasi koeasetelmaa. Ilman lietettäkin, tai jopa ilman minkäänlaista lannoitusta, satotasot olivat korkeat vuosina 2000 ja 2002. Vuonna 2001 lietteen vaikutus oli suuri, kun satotaso jäi muuten märkyyden takia alhaiseksi. Lietteen levitysajankohtien välillä ei löydetty eroa paitsi, että kevätlevityksessä ohran hehtolitranpaino nousee korkeammaksi kuin oraslevityksessä. Tulosten mukaan viherlannoituksen kanssa kannattaa antaa 20 tonnia lietettä hehtaarille, tai kun viherlannoitusta ei käytetä, 30 tonnia. Viherlannoituksen teho vaihteli vuosittain, mutta viherlannoitus vaikutti ilmeisesti satoa lisää- västi sekä lisääntyneen typpilannoituksen että parantuneen maan rakenteen kautta. Johdanto Karjanlannan kustannustehokas ja ympäristöystävällinen käyttö on viljelijän kannalta vähintäänkin haastava asia. Lannankäsittelyn kustannukset ovat useissa tapauksissa suuremmat kuin lannan sisältämien ravinteiden arvo (Haataja 1998). Luomussa ravinnetarpeen korvaaminen ostolannoitteilla on hankalaa ja kallista, joten luonnonmukainen viljely on karjanlannalle luon- teva sijoituskohde. Karjanlannan vastaanotto tilan ulkopuolelta on luomussa tavanomaista suhteellisesti kannattavampaa, samoin kuin karjanlannan käsit- telyn optimointi parhaan ravinteiden hyötysuhteen saavuttamiseksi. 35 Karjanlantaa on saatavilla komposti-, kuivike- ja lietelantana. Kevätviljat ja ohra tarvitsevat kiivaan kasvurytminsä vuoksi suhteellisen runsaasti liukoista typpeä heti kasvukauden alkuun, joten lietelanta on omiaan tähän tarkoituk- seen. Muiden lantojen liukoisen typen pitoisuudet ovat alhaisempia. Lannan käsittely lietteenä on yleisempää tilakoon kasvaessa, joten lantaa on tässä muodossa myös eniten saatavilla. Pääsääntöisesti (liete)lantaa levitetään kolmena ajankohtana: syksyllä ennen syysmuokkauksia, keväällä ennen kasvukauden (=kylvöjen) alkua tai kesällä kasvustoon. Yleisin ajankohta lienee kevätlevitys, mutta syyslevitystäkin käytetään huomattavassa määrin (Kapuinen 1999). Kasvustoon levitystä hyödynnetään lisääntyvässä määrin. Syyslevitys on ravinteiden käytön kannalta ongelmallisin vaihtoehto, koska talven yli maahan jäävä liukoinen typpi on huuhtoutumiselle erittäin altista (Turtola & Kemppainen 1998). Myös typen haihtuminen levityksen jälkeen voi olla suurta viileästä syksyisestä säästä huolimatta (Uusi-Kämppä ym. 2002). Lannan sisältämästä liukoisesta typestä arvioidaan seuraavalla kasvu- kaudella olevan kasvustolle käyttökelpoista ainoastaan 50% (Kemppainen 1992, MMM 2000). Myöhään, jo jäähtyneeseen maahan levitetty liete on tosin antanut hyviä satotuloksia (Kemppainen 1985, Joki-Tokola ym. 2002a). Joka tapauksessa syksyllä levitetyn lannan käyttöarvoa on vaikea ennustaa, koska se on riippuvainen sääoloista, etenkin sademäärästä. Kevät- ja kesälevityksen teho riippuu ennen kaikkea lietelannan typen haih- tumisesta. Typen karkaaminen heikentää lannan käyttöarvoa. Lisäksi am- moniakilla on ekosysteemejä rehevöittävää ja happamoittavaa vaikutusta. Lietelannan multaus heti levityksen jälkeen tai maahan sijoittaminen vähen- tää tai estää kokonaan ammoniakin haihtumisen. Tällöin lietelannan liukoisen typen katsotaan olevan väkilannoitetypen veroista (Kemppainen 1992). Ympäristötukiohjeet määrittelevät keväällä tai muuten kasvukaudella annetun karjanlannan liukoisen typen väkilannoitetypen veroiseksi ja siten täysimää- räisesti kasvuston käytettävissä olevaksi (MMM 2000). Orasvaiheen levityk- sessä ei lietettä käytännössä pystytä multaamaan, mutta ammoniakin haihtu- minen ja typpitappiot ovat tässä vaiheessa suhteellisesti pienemmät, sillä pienikin oras vähentää maanpinnan ilmavirtauksia (Joki-Tokola ym. 2002b). Käytännössä karjanlannan typpi ei kuitenkaan ole väkilannoitetypen veroista. Lanta joudutaan yleensä antamaan pintalannoituksena kun taas väkilannoit- teilla pystytään hyödyntämään sijoituslannoituksen edut. Tavanomaisessa viljelyssä starttitypen käyttö onkin antanut kevätviljoilla hyviä tuloksia (Kemppainen 1992, Joki-Tokola ym. 2002a, Kapuinen & Tyynelä 2004). 36 Erilaisia lietelannan sijoitusvantaita on pyritty hyödyntämään levityksessä (Takala 1984, Kemppainen 1985, Kapuinen 1999, Kapuinen & Tyynelä 2004). Sijoittaminen ehkäisee ammoniakin haihtumisen (Joki-Tokola ym. 1998), mutta pieni työsaavutus ja suuri vetotehon tarve sekä näistä seuraava mahdollinen maan tiivistymisriski estänevät menetelmän laajan käyttöönoton lähitulevaisuudessa. Pieni työsaavutus johtaa keväisin myös suureen ajal- lisuuskustannukseen, mikäli lannanlevityksen takia myöhästytään optimi- kylvöajasta. Kylvöajankohdan merkitys on saatu selville tämän hankkeen ansiosta myös luomuohralla (ks. artikkeli ”Viherlannoitustypen käyttökelpoi- suus suhteessa ohran kylvöaikaan”, Väisänen ym.). Lannan kasvustoon levitystä puoltaa kevätlevityksen suurempi tiivistymis- riski sekä kiihkeimmän työhuipun ohittuminen. Toisaalta kasvustoon levitys aiheuttaa tallaustappioita. Kevätviljoilla tallaustappiot ovat sitä suuremmat mitä myöhempään levitys tehdään (eli mitä suuremmaksi oras on ennen käsittelyä ehtinyt kasvaa) (Kemppainen 1985, Kapuinen & Tyynelä 2004). Oraalle levitystä ovat Suomessa tutkineet Takala (1984), Kemppainen (1985), Joki-Tokola ym. (2002a) sekä Kapuinen & Tyynelä (2004). Tulokset osoittavat ajankohdan sopivan lietteen levitykseen, vaikka aivan ennen kyl- vöä suoritettaviin levityksen tehoihin ei olekaan päästy. Tähän vaikuttavat tallaustappiot sekä multaamismahdollisuuden estyminen. Lisäksi kevätviljat tarvitsevat liukoista typpeä alkukasvukaudella niin paljon, että oraslevityksen mukana tuleva typpi on myöhässä. Mitä myöhempään kasvustoon levitys tehdään, sitä huonommat ovat olleet satotulokset (Kemppainen 1985, Kapui- nen & Tyynelä 2004). Käytännössä levitys pyritään tekemään oraan 2-3- lehtiasteella, kun oras on noin 15 cm pitkä, mutta levitystä on kokeiltu myös 3-4-lehtiasteella. (Kapuinen 1999, Kapuinen & Tyynelä 2004). Lietteen pintalannoitusmenetelmät voidaan jakaa hajalevitykseen, jossa liete pumpataan hajotuslautasen kautta maahan, sekä letkulevitykseen, jossa liete johdetaan letkujen kautta maahan. Letkulevitys on osoittautunut varsinkin oraslevitykseen hyvin soveltuvaksi menetelmäksi (Kapuinen 1999). Letkule- vityksen levitystasaisuus on käytännössä huomattavasti hajalevitystä parempi (Kapuinen & Tyynelä 2004) ja lisäksi lietelannan ammoniakin haihtuminen on pienemmän haihtumispinta-alan takia hajalevitystä vähäisempää (Joki- Tokola ym. 1998). Lisäksi lietteen multaaminen letkulevityksen jälkeen ennen kylvöä tehdyissä levityksissä on helpompaa (Kapuinen 1999). Tämän koesarjan tarkoituksena oli selvittää lietelannan käyttöä yhdessä viherlannoituksen kanssa luomuohralla, sillä pelkän viherlannoitustypen varassa ohran satotaso uhkaa jäädä usein liian matalaksi (Luomuviljan tuo- tanto 2000). Tutkimuskohteiksi valittiin sekä lietelannan levitysajankohta että sen määrä. Levitysajankohtina tutkittiin lannoitusvuonna tapahtuvaa lietelan- 37 nan käyttöä syyslevityksen väistämättä huonon typpitaseen vuoksi. Levitys suoritettiin joko keväällä ennen kylvöä, jolloin liete myös mullattiin maahan, tai oraan 2-3-lehtiasteella pintaan levitettynä. Aineisto ja menetelmät Ruukin kokeet perustettiin tutkimusaseman luomulohkolle. Peruslohko pysyi samana koko koesarjan ajan, mutta viljelykiertovaatimusten vuoksi kokeen paikka lohkon sisällä vaihteli joka vuosi. Lohko oli hienoa hietamaata, mutta maan humuspitoisuus vaihteli lohkon sisällä merkittävästi. Ensimmäisenä vuonna koe perustettiin erittäin runsasmultaiselle HHt-maalle, toisena vuonna maalaji oli rmHHt (hehkutushäviönä mitattu humuspitoisuus 9,4%) ja viimei- senä vuonna erm-maalle (humuspitoisuus 18,6 %), mikä käytännössä vastasi multamaata. Kokeiden viljavuusluvut olivat kauttaaltaan hyvät (Taulukko 1), joskin kaliluvut muita ravinteita suhteellisesti alhaisemmat (luokassa välttä- vä). Taulukko 1. Koepaikkojen viljavuustiedot (mg/l) Ruukki pH P K Mg Ca 2000 6,2 15 70 165 2450 2001 6,7 22 88 151 2210 2002 6,4 16 57 151 2170 Ruukin kokeet kylvettiin luomukokeissa hyvin menestyneellä Botnia-lajik- keella, joka oli peitattu Cedomon-valmisteella (Pseudomonas chlororaphis – bakteeri, BioAgri AB). Koemallina oli neljän toiston osaruutukoe, jossa pää- ruututekijänä oli lietelannan levitys joko keväällä kylvön yhteydessä mullat- tuna tai orasvaiheessa pintaan annettuna. Osaruututekijöinä oli lietelannan määrä (0, 10, 20, 30 ja 40 tonnia naudan lietelantaa hehtaarille) sekä vuosina 2001-02 myös koejäsen, joka perustettiin ilman edellisvuotista viherlannoi- tusta. Muutoin kaikki koejäsenet saivat lannoituksekseen yksivuotisen virna- vilja-viherlannoksen. Viherlannoitus toteutettiin siten, että ohraa edeltävän vuoden keväänä oli kylvetty rehuvirnaa (75 kg/ha, Lolita-lajike) Veli-kauran kanssa (40 kg/ha). Ensimmäisenä vuonna viherlannoituksena oli ohra-virna- odelma. Viherlannoittamatonta verrannetta varten kylvettiin kauraruutuja ilman lannoitusta. Kaurasato korjattiin olkineen kasvukauden jälkeen pois, jotta oljen maatuminen seuraavana vuonna ei sitoisi maan typpivaroja. Lietelanta kokeisiin otettiin tutkimusaseman omasta, katetusta lietealtaasta. Lietelannan matalien ravinnearvojen (Taulukko 2) syynä on suuri pesuvesien määrän. Lietettä sekoitettiin voimakkaasti sekä altaassa että vaunussa. Liete- vaunusta lantaa laskettiin kontteihin, joista otettiin ruutukohtaisesti oikea määrä lietettä saaveihin. Ruuduilla lietteet levitettiin käsin kastelukannujen avulla. Keväällä ennen kylvöä annettu liete pyrittiin multaamaan S- piikkiäkeellä niin nopeasti kuin mahdollista. Oraslevitys suoritettiin kasvus- 38 ton 2-3-lehtivaiheessa (Taulukko 3). Lietelannan mukana tuli maksimissaan (40 lietekuution kera) kasveille käyttökelpoisia pääravinteita N-P-K (kg/ha) vuosittain seuraavasti: vuonna 2000 84-22-120, vuonna 2001 68-17-100 ja vuonna 2002 32-4,2-56. Taulukko 2. Kokeissa käytettyjen lietteiden kuiva-ainepitoisuudet (ka, %) sekä ravinnepitoisuudet (kg/m3) ka Nliuk Nkok P # K Mg Ca 2000 kevät 6,3 2,1 3,5 0,74 3,0 0,46 0,84 oras 6,4 2,0 3,3 0,74 2,9 0,46 0,80 2001 kevät 5,8 1,7 2,9 0,56 2,5 oras 4,7 1,6 2,6 0,48 2,3 2002 kevät 1,0 0,8 1,2 0,08 1,4 oras 1,4 0,8 1,3 0,14 1,3 # Kasveille käyttökelpoisen fosforin määräksi katsotaan 75 % tässä ilmoite- tusta luvusta Taulukko 3. Karjanlantakoetta koskevia päivämääriä Ruukissa eri vuosina Viherlannoit- teen maahan- muokkaus ja liukoisen typen määritys Kevään liukoisen typen määritys Lietteen kevätlevitys ja kylvö Oras- tuminen Lietteen orasle- vitys Puinti Jäännösty- pen määritys 2000 23.-24.5. 25.5. 2.6. 15.6. 5.9. 6.-9.10. 2001 1.-2.11.2000 24.5. 30.5. 9.6. 29.6. 12.9. 14.-17.9. 2002 30.-31.10.2001 29.-30.5. 3.6. 9.6. 19.6. 11.9. 20.-23.9. Kokeet hoidettiin ja havainnoitiin normaalin käytännön mukaan. Muita kasvinsuojelutoimenpiteitä kuin peittaus ei suoritettu. Sadon määrän lisäksi satonäytteistä analysoitiin hehtolitrapaino, tuhannen siemenen paino sekä valkuaispitoisuus. Maan liukoisen typen pitoisuus määritettiin nitraatti- ja ammoniumtypen summana ruuduittain kahdelta syvyydeltä (0-30 ja 30-60 cm) kolme kertaa kierron aikana. Ensimmäinen mittaus tapahtui viherlan- noituskasvuston maahanmuokkauksen yhteydessä syksyllä, toinen mittaus oli ennen ohran kylvöä keväällä ja kolmas kerta jäännöstypen mittaamiseksi puinnin jälkeen syksyllä (Taulukko 3). Ensimmäisessä kokeessa mitattiin maan liukoinen typpi vain ohravuonna. Viherlannoitusmassan määrä havainnoitiin ottamalla syksyllä kasvustosta ns. kehikkonäytteet ennen viherlannoituksen maahanmuokkausta. Näytteenotto- ajankohdaksi muodostui 11.-12.10. Sekä maanpäällinen että maanalainen biomassa mitattiin 50 x 50 cm alalta ruudun kummastakin päästä. Viher- massa otettiin talteen, punnittiin ja siitä otettiin näyte kuiva-ainepitoisuuden määrittämiseksi. Tuoremassasta otettiin tämän jälkeen kokoomanäyte, josta 39 tehtiin botaaninen analyysi, jossa vihermassa fraktioitiin jaolla typpeä sitova kasvi (=virna) – tukikasvi (=kaura) – muut (=rikat). Vuoden 1999 viherlan- noksesta ei ole tiedossa kuin satotiedot. Vuonna 2000 maanpäällinen massa analysoitiin ruuduittain ja maanalainen biomassan määritys oli kokooma- näytteestä. Vuonna 2001 vihermassa määritettiin kokoomanäytteistä. Tulokset ja tulosten tarkastelu Viherlannoitusmassan määrä Ensimmäisen koevuoden viherlannoitusmassan suuruudesta ei ole tietoa, mutta lohkolla kasvoi lietelannalla lannoitettu (50 kiloa liukoista typpeä hehtaarille) ohra-rehuvirna-seoskasvusto, joka korjattiin 2.8. kokoviljasäilö- rehuna. Kokoviljasäilörehun määrä oli noin 3000 kg ka/ha, josta vajaa 30 % oli virnaa. Tämän korjuun jälkeinen odelma toimi ensimmäisenä koevuoden viherlannoituksena. Vuoden 2000 syksyllä viherlannoitusmassaa seoskasvustossa oli 7400 kg ka/ha. Pelkkää kauraa kasvavilla ruuduilla kuiva-ainesato oli suurempi (8200 kg ka/ha), mutta ero ei ollut tilastollisesti merkitsevä. Huolimatta siitä, että mahdollisimman hyvän viherlannoitusvaikutuksen saavuttamiseksi virna- kaura-ruudut pyrittiin saamaan mahdollisimman virnavaltaisiksi, oli virnan osuus seoskasvustojen maanpäällisestä kokonaisbiomassasta vain 28 %. Kauraruuduilla oli tilastollisesti merkitsevästi enemmän rikkoja, mutta rik- kojen määrä oli pieni (170 kg ka/ha) ilmeisesti pääkasvin hyvästä kilpailu- kyvystä (=sadosta) johtuen. Kokonaiskuiva-ainesadosta rikat muodostivat seosruuduilla 1,2 % ja kauraruuduilla 2,1 %. Maanalaiseksi biomassaksi saatiin vain 330 kg ka/ha, josta virnan juuria ainoastaan 4 %. Vuosi 2001 oli alkukasvukaudeltaan sateinen mikä haittasi myös viherlan- noituskasvustojen kehittymistä. Lisäksi sateet ilmeisesti huuhtoivat maassa olevaa liukoista typpeä pois, sillä pelkkien kauraruutujen kokonaiskuiva- ainesato jäi 3100 kiloon hehtaarilla. Huonon kilpailukyvyn (=sadon) vuoksi rikkojen määrä tästä oli 18 %. Seoskasvustot osoittautuivat epäedullisissa oloissa viljelyvarmemmiksi ja niiden kuiva-ainesato oli sama kuin edellis- vuonnakin (7400 kg ka/ha). Virnan osuus jäi kuitenkin tässäkin alhaiseksi (27 %) ja rikkojen osuus oli edellisvuotta korkeampi (6 %). Maanalaiseksi sadok- si määritettiin seoskasvustoissa 730 kg ka/ha ja kaurakasvustossa 2200 kg ka/ha. Juolavehnän juurien osuus oli tästä noin kolmannes. Sato ja sadon laatu Vuosittainen satovaihtelu koesarjassa oli suurta (Liite 1). Vuodet 2000 ja 40 2002 vastasivat satotasoiltaan tarkasti toisiaan (keskisato 5242 ja 5313 kg/ha vuosina 2000 ja 2002), mutta jonkin verran eroja on havaittavissa sadon laatua koskevissa tunnusluvuissa (Liite 1). Vuoden 2001 kokeessa sen sijaan sekä sadon määrä (sato keskimäärin 2074 kg/ha) että kasvuston typen otto jäi merkitsevästi muita vuosia heikommaksi. Erot ovat selitettävissä sääoloilla. Vuodet 2000 ja 2002 olivat sääoloiltaan Pohjois-Pohjanmaalla viljelyn kan- nalta erinomaiset. Varsinkin lämmin keskikesä oli ominaista kummallekin kasvukaudelle. Lisäksi sateita tuli otollisesti. Sen sijaan vuonna 2001 kas- vustot kärsivät alkukesän voimakkaista sateista. Ohra on tunnetusti altis märkyyden aiheuttamille vioituksilla orasvaiheessa, ja vuonna 2001 kesäkuun 4.-14. päivän välinen sademäärä oli yli 80 mm. Tämän seurauksena ohran orastuminen sekä oraiden elinvoima heikentyi selvästi. Sadon valkuaispitoi- suuden perusteella sateet vaikuttivat myös typen riittävyyteen. Lietteen levitysajankohdalla ei ollut tulosten perusteella merkitystä sato- tasoon tai sadon typpipitoisuuteen, eikä siten myöskään sadon ottaman typen määrään (Liite 1). Kevätlevitys kuitenkin tuotti hiukan laadukkaampaa satoa, sillä sadon hehtolitrapaino oli keskimäärin 0,5 kiloa painavampaa kuin oras- levityksen jälkeen (p<0,01). Yksittäisinä vuosina ero hehtolitrapainoissa oli merkitsevä vuonna 2001. Vuonna 2000 lako on kevätlevitetyillä ruuduilla suurempaa kuin oraslevityksessä. Kevätlevityksessä lisäksi lakoprosentti kasvoi lietemäärää lisättäessä, mitä ei havaittu oraslevityksessä. Lietelannan käyttömäärä vaikutti eniten vuonna 2001, jolloin satotaso ja sadon ottama typpimäärä nousivat tasaisesti lannoitusta lisättäessä. Ilman lietelantaa pelkän viherlannoituksen voimalla sato oli keskimäärin 1700 kg/ha kun se 40 tonnin lieteannoksen jälkeen oli 2800 kg/ha. Vuonna 2000 mikään koejäsen ei eronnut toisesta, ja vuonna 2002 oli havaittavissa vain, että 30 tonnia ja sitä suuremmat lietemäärät erosivat ilman lannoitusta kasva- neesta koejäsenestä. Vuoden 2002 alhaisiin käyttömäärän vaatimattomiin vasteisiin on osaltaan saattanut vaikuttaa lietteen laimeus (typpiportaat vain noin 8 kg/ha/10 m3 lietettä). Sadon typpipitoisuudet eivät reagoineet käsittelyihin. Vuonna 2000 satotason ohella myös sadon valkuaispitoisuus nousi erittäin korkeaksi, joten on selvää, että kasvustot saivat runsain määrin typpeä koko kasvukauden ajan. Vuonna 2001 näyttää siltä, että sadon typpipitoisuus laskee satotason nousun myötä, mutta satotaso selittää sadon typpipitoisuuden vaihtelusta vain pienen osan (r2=0,018). Viherlannoituksen vaikutus oli melkoisen vaatimaton varsinkin vuonna 2001. Viherlannoituksen avulla satotaso nousi vain 90 kg/ha (+ 5,6 %) ja valkuais- 41 pitoisuus jopa laski ilman viherlannoitusta kasvatettuun koejäseneen verrat- tuna. Viherlannoituskasvustot olivat kuitenkin edellisenä vuonna onnistuneet hyvin. Kovat sateet rokottivatkin erityisesti viherlannoituksesta peräisin olevan typen määrää, vaikka tämän typen odottaisi olevan hitaasti pitkin kasvukautta vapautuvaa. Ilmeisesti sateiden myötä typpeä ei ainoastaan huuhtoutunut, vaan viherlannoitustyppeä hävisi myös denitrifikaatiossa. Vuonna 2002 viherlannoitus nosti satoa kummassakin pääruudussa noin 450 kg/ha (+ 9,4 %), mutta typpipitoisuutta vain oraslevityksessä, missä pelkällä viherlannoituksella lannoitetun kasvuston valkuaispitoisuus nousi erittäin korkeaksi samalla kun viherlannoittamattoman kontrollin valkuaispitoisuus jäi alle 10 prosentin. Tämä yhdysvaikutus oli myös tilastollisesti merkitsevä. Kaikkien vuosien keskiarvona voidaan todeta, että 30 tonnia ja sitä suu- remmat lietemäärät hehtaarille nostavat sadon määrää pelkkään viherlan- noitukseen verrattuna (p=0,05). Kun mukaan tarkasteluun otetaan koejäsen, joka ei saanut lainkaan (edes viher-)lannoitusta, satotaso nousee kun liete- määrä on 20 t/ha tai sitä suurempi (p=0,05). Tällaisessa tarkastelussa viher- lannoituksen vaikutus vastasi siis 10 tonnia lietettä hehtaarille. Maan liukoinen typpi Kuten satotuloksetkin jo antoivat olettaa, maan typpipitoisuuksissakin oli koejäsenten välillä vain vähäisiä eroja. Ainoastaan viherlannoituksen vaiku- tus on nähtävissä joinain vuosina ja joinain ajankohtina (Kuva 1). Viherlan- noituksenkin vaikutus loppui viimeistään jäännöstypen mittauksissa, jolloin mikään koejäsen eronnut merkitsevästi muista. Siten lietelannan sisältämä typpi, jonka määrä vaihteli koesarjassa eri käyttötasoilla 0 – 84 kg N/ha liukoisena typpenä ja 0 – 140 kg N/ha kokonaistyppenä (Taulukko 2), ei tullut esiin jäännöstyppimäärän nousuna, vaikka typen poistumat sadon mukana olivat koejäsenten välillä suurin piirtein tasasuuruiset (Taulukko 4). Viherlannoituksen vaikutus maan typpeen ilmeni selkeimmin viljavuotta edeltävänä syksynä viherlannoituksen maahanmuokkauksen yhteydessä (Kuva 1). Viherlannoitus nosti lannoitusvuoden syksyllä maan liukoisen typen pitoisuutta 7 kg/ha koesarjan keskimmäisenä vuotena ja 30 kg/ha viimeisenä vuotena. Suhteellinen nousu oli kumpanakin vuonna suurin piir- tein samansuuruista (+50 – 60 %). Syksyn 2001 erot olivat seuraavaan kevää- seen mennessä jo tasoittuneet yhtä suuriksi, 64 kg/N/ha, mutta vuonna 2001 edellisvuoden viherlannoitus näkyi maan typpipitoisuuksissa vielä viljavuo- den keväälläkin. Tällöin maassa oli viherlannoituksen ansiosta 11 kg/ha enemmän typpeä kuin viherlannoittamattomassa kontrollissa. 42 Kuva 1. Liukoinen typpi (kg/ha) ja sen muoto eri maaprofiileissa viljelykierron eri vaiheissa viherlannoitetuissa koejäsenissä (Vl+) tai ilman viherlannoitusta (Vl-) Ruukissa 2000-02. Pystysuorat palkit kuvaavat keskihajontaa. Maan liukoisen typen pitoisuudella ei ollut yhteyttä satotason tai sadon mukana poistuvan typen määrän kanssa. Eroja eri vuosien satojen välillä maan typpi kuitenkin selittää hyvin. Vuoden 2000 korkea satotaso ja erittäin korkea sadon typpipitoisuus on helppo ymmärtää kun kyseisellä lohkolla oli keväällä ennen kylvöä liukoista typpeä maassa keskimäärin 166 kg/ha. Tämä typpi oli lisäksi vielä tasaisesti jakautunut 0–30 ja 30–60 cm syvyydelle, joten on ilmeistä, että 60 sentin alapuolellakin oli typpeä vielä reservissä. Myös vuoden 2002 kasvupaikka oli rehevä, sillä siellä tavattiin korkeita maan typpipitoisuuksia kaikkina ajankohtina. Typen määrä maassa ei muut- tunut kasvukauden aikana, vaikka sadon mukana kasvupaikalta poistettiin typpeä keskimäärin 93 kg/ha. Tällä satotasolla olkeen on täytynyt sitoutua typpeä vähintään reilut parikymmentä kiloa. Vuoden 2001 keväällä typpeä oli maassa lähes yhtä paljon kuin vuonna 2002, mutta se ei kuitenkaan realisoi- tunut sadoissa. On ilmeistä, että kesäkuun kovat sateet aiheuttivat hapenpuu- tetta maassa ja suuret denitrifikaatiotappiot. Vuonna 2001 syksyllä maan typpi oli hapenpuutteen takia pääasiassa ammoniummuodossa (noin 90% liukoisesta typestä). Muutoin ammoniumia oli pääsääntöisesti noin puolet koko liukoisen typen määrästä paitsi vuonna 2000, jolloin liukoinen typpi oli pääosin (75 %) nitraattityppeä. Yhteenveto Tulosten perusteella viherlannoituksen kanssa kannattaa käyttää 30 tonnia lietettä hehtaarille. Tämän lisälannoituksen satovaikutus oli koesarjassa 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Vl+ VI+ Vl- VI+ NH4 30-60cm NO3 30-60cm NH4 0-30cm NO3 0-30cm 2000 2001 2002 Kevät Syksy Ed. syksy Kevät Syksy Ed. syksy Kevät Syksy liukoinen N kg/ha Vl- VI+ Vl- VI+ Vl- VI+ Vl- VI+ Vl- VI+ 43 keskimäärin 350 kg/ha/v, mikä oli huomattavasti ennakko-odotuksia vähem- män. Lisäsadon myyntiarvo vastannee vain juuri ja juuri levityskustannuksia, mikäli lietteen ajomatka ei ole pitkä (ja mikäli tuotetaan luomuohraa). Poik- keukselliset sää- ja kenttäkoeolosuhteet haittaavat kuitenkin tulosten tulkin- taa. Koelohko oli niin hedelmällinen ja säät niin lämpimät, että vuosina 2000 ja 2002 maasta luontaisesti vapautuva typpimäärä oli niin suuri, että se peitti lannoitustapojen ja -määrän avulla luodun koeasetelman alleen. Lisäksi vuonna 2001, kun maan humuspitoisuus olisi muuten ollut kaikista matalin, ankarat sateet kasvukauden alussa haittasivat huomattavasti kasvuston kehi- tystä ja aiheuttivat typpitappioita. Lietelannan vaikutus tuli kuitenkin vuonna 2001 ilmi, ja tällöin olisi kannattanut levittää lietettä edellä mainittua suu- rempiakin määriä. Sateisena keväänä lietteen levitys on tosin käytännössä vaikeaa. Toisaalta on huomattava, että kasvusto reagoi oraslevitykseen vielä hyvin, vaikka kokeessa liete levitettiin vasta aivan kesäkuun lopussa. Lietelannan antoajankohdalla ei ole vaikutusta sadon määrään. Tämä on jossain määrin yllättävä tulos, sillä kasvin kannalta orasvaiheessa annettu typpilannoitus tulee suhteellisen myöhään. Toisaalta viherlannoitus on saat- tanut toimia ns. starttilannoitteena. Tulosten perusteella lietelanta kannattaa kuitenkin antaa kevätlevityksenä, sillä sen avulla päästään parempaan sadon laatuun. Ohran hehtolitrapaino nousi kevätlevityksen ansiosta 0,5 kg. Kaiken kaikkiaan ero on pieni, joten viljelijän kannattaa käyttää koko kasvukauden aikainen lannanlevitysaika hyväkseen ja hyödyntää sekä kevät- että oraslevi- tystä. On kuitenkin huomattava, että tallaustappioita ei tässä kokeessa pyritty tutkimaan, joita oraslevityksessä muuten käytännössä tulisi. Toisaalta kevät- levityksessä voivat tiivistymisongelmat olla suuremmat. Viherlannoituksen hyöty tässä koesarjassa oli melko vaatimaton. Keskimää- rin viherlannoituksen käyttö nosti ohran satoa 273 kg/ha (+7,5%) ja sadon typenottoa 11 kg/ha (+14 %). Viherlannoituksen hyväksikäyttö jäi erityisen huonoksi märkänä vuonna 2001. Sen sijaan on hieman yllättävääkin, että vuonna 2002 satotason ollessa muutoinkin hyvin korkea, viherlannoitus nosti sadon määrää vielä edelleen. Nousu ei tosin ollut tilastollisesti merkitsevä tulos, mutta typpisadon lisääntyminen (+21 kg N/ha) oli. Typen poistumassa sadon mukana oli yhdysvaikutusta siten, että oraslevityksessä typenotto nousi selvästi (+38 kg N/ha), mutta kevätlevityksen yhteydessä ei (+3,6 kg N/ha). Satotason nousu viherlannoituksen jälkeen ei ollut siis ainoastaan seurausta kasvuston parantuneesta typen saannista, vaan ilmeisesti satoon vaikutti myös viherlannoituksen yleinen maan rakennetta parantava vaikutus. 44 Viherlannoitusnurmen muokkaustekniikalla typpeä ohralle Jaana Väisänen1) ja Sanna Kakriainen-Rouhiainen1) 1)MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus), Ympäristön tutkimus, Ekologinen tuotanto, Huttulantie 1, 51900 Juva sähköpostit etunimi.sukunimi@mtt.fi Tiivistelmä Muokkaustekniikkakokeessa tavoitteena oli aikaistaa viherlannoitusjätteen typen mineraloitumista keväällä, jotta ohralla ei pensastumisvaiheessa olisi typen puutetta. Jyväsadon kannalta on kuitenkin lähes yhtä tärkeätä se, että ohran kukkimisen aikaan on typpeä edelleen saatavilla. Lehtialan säilyminen pitkään yhteyttämiskykyisenä nostaa jyvän kokoa. Etelä-Savon kahdessa muokkaustekniikkakokeessa oli monivuotinen nurmi ohran esikasvina. Ensimmäisessä kokeessa esikasvina oli apilavaltainen (80 %)), mutta toisessa maan rakenteen heikkoudesta kärsivä alle 20 % apilaa sisältänyt nurmi. Ensimmäisessä kokeessa keskikesän kuivuus rajoitti kasvua, ja jyväsadot jäivät alle 2500 kg/ha. Toisessa kokeessa satoennuste oli huono, joten alle tonnin jääneet jyväsadot eivät yllättäneet. Molemmissa kokeissa parhaat ohrasadot saatiin, kun esikasvinurmi kultivoi- tiin ensimmäisen niiton jälkeen, heinäkuu kesannoitiin ja elokuussa pyydys- kasviksi kylvettiin ohra-italianraiheinäseos, joka kynnettiin myöhään. Nur- men esihajotus tarjosi ohralle riittävästi ravinteita sekä kasvukauden alussa että kukkimisaikaan, sillä sekä sadot että hehtolitran- ja tuhannenjyvän painot muodostuivat suuremmiksi kuin muissa muokkausvaihtoehdoissa. Tekniikal- la saatiin torjuttua myös juolavehnä ja valvatti. Syyskuun alussa toteutettu nurmen ”sänkimuokkaus” pari kertaa kultivoi- malla torjui tehokkaasti juolavehnän ja valvatin, mutta jätti ohrasadon hei- koksi. Nurmen kynnön jättäminen loppusyksyyn tai kevääseen myöhästytti typen vapautumista esikasvinurmesta. 45 Johdanto Ohran jyvä- ja tähkäaihiot muodostuvat lyhyen erilaistumisjakson aikana alkukesällä korsiintumisvaiheen alkaessa. Koska ohran kasvuaika on lyhy- empi kuin muiden kevätviljojen, sen typentarve pää- ja sivuversojen tähkäai- hioiden muodostamiseen on suhteessa suurempi kuin muiden viljojen. Hyvän jyväsadon edellytyksenä on kuitenkin myös se, että kasvusto kehittyy lehte- väksi ja kykenee yhteyttämään tehokkaasti aina tuleentumisvaiheeseen saak- ka. Kukinta-ajan lehtivihreäpitoisuudella on tiivis positiivinen korrelaatio muodostuvan jyväsadon suuruuteen. Koska viherlannoituksen kasvijätteestä typpi vapautuu hitaasti, sen määrä maassa ei ehdi vaikuttamaan tähkä- ja jyvälukujen määräytymiseen. Typen vapautumisen ajoittamiseen ohran suurimpaan tarpeeseen ei ole en- nustemalleja. Eloperäisen typen vapautumiseen vaikuttavat kasvijätteen laatu ja määrä, edellisen talven ja kuluvan kevään sääolot sekä maan biologinen aktiivisuus. Orgaanisesta aineksesta mineralisoituva typpi on ohrakasvuston käytettävissä yleensä liian myöhään, jotta sillä olisi vaikutusta sivuversojen lisääntymiseen ja niistä muodostuvien tähkien osuuteen sadosta. Niinpä viherlannoitus lisää tyypillisesti jyvien painoa, mutta ei jyvämäärää (Pelto- nen-Sainio ym. 1997) Nurmen lopettamiskokeessa haettiin keinoja nopeuttaa nurmijätteestä vapau- tuvan typen hajoamista ohrakasvuston käytettäväksi. Toisaalta tavoitteena oli vähentää mahdollisimman tehokkaasti kestorikkakasvien määrää. Kahden sa- donkorjuun jälkeisen kynnön vaihtoehtona kokeiltiin lopetuskäsittelyjä, joissa lopetettava nurmi sänkimuokattiin ennen kyntöä. Aineisto ja menetelmät Kenttäkokeet Kokeet tehtiin vuosina 2000-2003. Koepaikat sijaitsivat erilaisilla maala- jeilla; Juvalla vuonna 2000 muokkauskerroksen maalaji oli hietamoreeni ja Mikkelissä vuonna 2002 karkea hieta. Kenttäkoe perustettiin kolmannen vuoden apilanurmeen (perustamisvuotta ei huomioitu). Koe koostui viidestä eri käsittelystä Juvalla ja Mikkelissä. Kerranteita oli kaikissa kokeissa neljä. Kokeiden aloitusvuosina 2000 ja 2002 apilanurmi lopetettiin erilaisilla muok- kaustavoilla ja eri aikoina. 46 Käsittelyt: 1) Nurmesta korjattiin yksi sato, sadonkorjuun jälkeen aloitettiin sänki- muokkaus (kaksi jyrsintää Peto-jousijyrsimellä, kultivointi), pyydyskas- vin kylvö, kyntö myöhään syksyllä. Nurmisato korjattiin apilan nuppuvaiheessa. Ennen niittoa otettiin viher- massan tuoresato käsittelyn 1 ruuduista. Ensimmäinen sänkimuokkaus tehtiin noin viikon kuluttua niitosta. Toinen ja kolmas sänkimuokkaus tehtiin, kun juolavehnä edellisen muokkauksen jälkeen oli kasvanut kol- milehtivaiheeseen. Pyydyskasvi kylvettiin elokuun ensimmäisellä viikol- la. Siemenseoksena käytettiin ohra 200 kg/ha - italian raiheinä 7 kg/ha – persianapila 3 kg/ha. Juvalla kaksi ensimmäistä sänkimuokkausta tehtiin jousijyrsimellä ja kolmas kultivaattorilla, Mikkelissä ensimmäinen lau- tasäkeellä ja toinen sekä kolmas kultivaattorilla. Juvan kokeessa ruutu kynnettiin 17.10., mutta Mikkelissä kyntö jouduttiin siirtämään kevää- seen. 2) Nurmesta korjattiin kaksi satoa. Toisen sadonkorjuun jälkeen kaksi sänkimuokkauskertaa ja kyntö lokakuun puolivälissä. Juvalla ensim- mäinen sänkimuokkaus tehtiin jousijyrsimellä ja toinen kultivaattorilla ja Mikkelissä molemmat kultivaattorilla. Mikkelissä kyntö jouduttiin siirtä- mään kevääseen. 3) Korjattiin kaksi säilörehusatoa, kynnettiin syyskuussa 4) Korjattiin kaksi säilörehusatoa, syysodelma sai kasvaa, kynnettiin loka- kuun puolivälissä. Mikkelissä kyntö jouduttiin siirtämään kevääseen. 5) Korjattiin kaksi säilörehusatoa, syysodelma sai kasvaa, kevätkyntö Niitettävän vihermassan määrä (kg/ha) punnittiin ruuduittain ja siitä määri- tettiin kuiva-ainesato. Nurmen botaaninen koostumus analysoitiin ensimmäi- sen säilörehunkorjuun yhteydessä. Analyysi tehtiin vain 1-käsittelyn näyt- teistä Juvan kokeessa. Mikkelin kokeessa tehtiin botaaninen analyysi kaikista ruuduista molempien niittojen yhteydessä. Maan liukoisen typen näytteitä otettiin kokeiden aloitusvuonna seuraavasti: Nurmen hajoamista seurattiin ottamalla maanäytteet käsittelyn 1 ruuduista ensimmäisen niiton sekä ensimmäisen sänkimuokkauksen jälkeen (2 kertaa) ja käsittelyn 2 ruuduista ensimmäisen sänkimuokkauksen jälkeen ja käsitte- lystä 3 toisen niiton jälkeen. Mikkelissä ja Juvalla näytteenottosyvyydet olivat 0 – 15 cm ja 15 – 30 cm Lisäksi kaikilta ruuduilta otettiin Juvalla maa- näytteet syvyyksiltä 0 – 30 cm ja 30 – 60 cm aikaisen kynnön jälkeen (loka- kuu) ja myöhäisen kynnön jälkeen (marraskuu). Mikkelissä näytteenotto siirrettiin kevääseen. 47 Seuraavana keväänä koeala muokattiin ja siihen kylvettiin Saana-ohra (600 kpl/m2). Rikkakasviäestyksen yhteydessä ohran aluskasviksi kylvettiin eng- lanninraiheinää 7 kg/ha. Viljan kasvukuntoa seurattiin lehtivihreämittauksilla. Mittaukset aloitettiin ohran korren kasvun alkaessa kesäkuun puolivälissä ja niitä jatkettiin kerran viikossa heinäkuun lopulle, ohran tuleentumisen alkuun saakka. Lehtivihreä mitattiin kymmenestä kasviyksilöstä, nuorimmasta täysin puhjenneesta lehdestä jokaiselta ruudulta. Maan liukoisen typen määritystä varten otettiin maanäytteet Juvalla ja Mik- kelissä keväällä kylvömuokkauksen jälkeen, korrenkasvun alun aikaan kesä- kuussa ja puinnin jälkeen elokuussa. Näytesyvyydet olivat keväällä ja elo- kuussa 0–30 cm ja 30–60, kesäkuussa otetuissa näytteissä 0–15 cm. Eri muokkaustapojen vaikutusta ohran satoon mitattiin määrittämällä käsitte- lyistä ohran korkeus, jyväsato, hehtolitrapaino sekä tuhannen jyvän paino. Kestorikkakasvien määrä ohrakasvustossa määritettiin heinäkuussa. Juvan kokeessa kasvustosta otettiin kilon näyte, josta eroteltiin kestorikkakasvien osuus tuorepainosta. Mikkelin kokeessa ruuduista otettiin neljä 25 cm2:n näytettä, joista määritettiin kestorikkakasvien osuus. Tulokset Nurmen apilapitoisuus ja nurmisadot Mikkelin kokeessa esikasvinurmen sadot vaihtelivat kolmesta viiteen tonniin hehtaaria kohti (Kuva 1). Nurmen apilapitoisuus jäi alle 20 prosentin; käsitte- lyssä 1 apilaa oli 16 %, 2:ssa 17 %, 3:ssa ja 4:ssa 15 % ja 5:ssa 20 %. Juola- vehnää ruuduilla kasvoi tasaisesti, eri käsittelyjen juolavehnäpitoisuudet vaihtelivat 12,5–18 prosentin välillä. Nurmen matala apilapitoisuus antoi huonon ennusteen ohran kasvulle. Työryhmä päätyi kuitenkin pitäytymään karjanlantalannoituksesta seuraavana keväänä, koska eri muokkauskäsittely- jen vaikutus viherlannoituksen typen vapautumiseen olisi peittynyt karjan- lannan vaikutuksen alle. Juvalla analysoitiin vain ensimmäisen niiton sato keskikesän kesannointiin päätyviltä ruuduilta. Nurmen kuiva-ainesadot olivat 1-käsittelyn ruuduissa 4850 – 5680 kg/ha ja apilapitoisuus 75–85 %. Juolavehnää oli melko vähän, 6–13 %. 48 Kuva 1. Esikasviapilanurmen kuiva-ainesadot ja apilapitoisuuden vaihtelu Mikkelin kokeen eri kerranteissa. Ohrasato ja kasvustomittaukset Sekä Juvan että Mikkelin kokeissa parhaat jyväsadot saatiin yhden nurmisa- don, keskikesän kesannoinnin ja pyydyskasvin jälkeen (Kuva 2). Mikkelin koekentän epätasaisuus peilautui suurena satovaihteluna. Kuva 2. Ohrasato ja jyvän valkuaispitoisuus (% ka) Juvan ja Mikkelin kokeis- sa. Pystypalkit osoittavat keskihajonnan. Käsittelyjen välillä ilmeni eroja myös hehtolitra- ja tuhannen jyvän painossa. Mikkelin kokeessa Saana-ohran hehtolitrapaino oli korkein käsittelyissä 1, 4 ja 5. Tuhannen siemenen painoiltaan parhaat käsittelyt olivat 1- ja 2- vaihtoehdot sekä Juvalla että Mikkelissä. Juvan kokeessa ohran hehtolit- rapaino 61,6 kg oli korkein käsittelyn 1 jälkeen (Kuva 3). Esikasvinurmen sato ja apilapitoisuus 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV sato kg/ha 0 5 10 15 20 25 30 % ka-sato kg/ha apila% 1 2 3 4 5 Jyväsato (kg/ha, pylväät) ja jyvän valkuaispitoisuus 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Juva Mikkeli 1 2 3 4 5 9,8 9,8 9,6 9,8 9,9 8,9 9,1 10,39,7 8,7 49 Kuva 3. Ohran hehtolitra- ja tuhannen jyvän paino (pylvään alareunassa) eri nurmenmuokkauskäsittelyjen jälkeen Juvan ja Mikkelin kokeissa. Pystypalkit kuvaavat keskihajontaa. Juvan kokeessa ohran jyväsadon ja jyvien valkuaispitoisuuden perusteella laskettujen valkuaissatojen (kg/ha) välillä ei ollut tilastollisesti merkitseviä eroja eri nurmenlopetuskäsittelyissä. Ohrakasvuston korkeudessa ei ollut tilastollisesti merkitseviä eroja kummassakaan Etelä-Savon kokeessa. Ohrakasvuston lehtivihreäpitoisuuksissa oli nurmenlopetusvaihtoehtojen välillä selviä eroja sekä Juvan että Mikkelin kokeessa. Juvan kokeessa kor- keimmat lehtivihreäpitoisuudet mitattiin vaihtoehdoissa 1 ja 2, joissa lehti- vihreäpitoisuus pysyi muita korkeampana juhannuksesta heinäkuun loppuun (Kuva 4). Mikkelin kokeessa matalan apilapitoisuuden ja ilmeisesti myös huonon maan rakenteen takia lehtivihreäpitoisuudet jäivät erittäin mataliksi. Mikkelissä lehtivihreäpitoisuuden erot kasvoivat kasvukauden edetessä (Kuva 5). Käsittely 1 nousi korkeimmaksi korsiintumisvaiheeseen tultaessa ja pysytteli siellä tuleentumiseen asti. Käsittelyssä 2, eli kaksi säilörehusatoa, syyskesannointi ja kevätkyntö, ohran lehtivihreäpitoisuus alkoi voimakkaasti pudota kasvuvaiheesta 51, eli tähkimisen alusta alkaen. Muokkausten jälkeisen ohran hehtolitrapaino (kg) ja 1000-jyvänpaino ( ) 58 59 60 61 62 63 Juva Mikkeli 1 2 3 4 5 38,8 36,6 35,5 35,2 35,9 30,1 29,5 27,2 27,1 27,4 50 31 = Korrenkasvun alku, ensimmäinen solmuväli on muodostunut 39 = Lippulehti täysin avautunut 49 = Ensimmäiset vihneet näkyvillä 65 = Viljan kukinta Kuva 4. Ohran lehtivihreäpitoisuudet (SPAD-yksikköinä) viljan eri kehitys- vaiheissa Zadoksin asteikolla Juvan kokeessa. 12 = Toinen lehti täysin avautunut 30 = Korren kasvun alku, ensimmäinen solmuväli muodostumassa 41 = Lippulehden tuppi laajenemassa 55 = Yli puolet tähkästä näkyvissä 63 = Tähkä täysin kehittynyt, kukinta ei vielä alkanut Kuva 5. Ohran lehtivihreäpitoisuudet (SPAD-yksikköinä) viljan eri kehitys- vaiheissa Zadoksin asteikolla Mikkelin kokeessa. Ohran lehtivihreä muokkausten jälkeen, Juva 30 32 34 36 38 40 42 spad 1 2 3 4 5 31 39 49 65 Ohran lehtivihreä muokkausten jälkeen, Mikkeli 19 21 23 25 27 29 31 12 30 41 55 63 sp ad 1 2 3 4 5 51 Esikasvinurmen typpisadot Loppusyksyllä 2000 Juvan kokeessa esikasvinurmen ja pyydyskasviohran maanpäällinen typpisato oli yhtä suuri, noin 19,5 kg/ha. Apilanurmen juuris- tomassa on kuitenkin huomattavasti suurempi kuin ohran juuristo, joten apilanurmimassan typpimäärä oli todennäköisesti yli kolminkertainen ohra- pyydykseen verrattuna. Apilanurmen juuriston typpimäärän arvioidaan vastaavan 70 prosenttia kahdessa niitossa korjatusta typpimäärästä. Ohrapyy- dyskasvuston hiilen ja typen suhde oli 13, kun apilanurmikasvustossa C/N- suhde oli 22. Hiili-typpisuhteen perusteella voi arvioida, että suurempi osuus ohran oraan typestä mineralisoituu sen maahan muokkauksen jälkeen. Maan liukoinen typpi esikasvinurmisyksyinä ja seuraavina kasvukausina Apilanurmen keskikesän kesannoinnin vaikutusta muokkauskerroksen liukoi- sen typen pitoisuuteen kesästä syksyyn seurattiin Juvan kokeessa. Kesan- nointi kohotti maan typpimäärää niiton aikaan mitatusta 20,8 kilosta 33,3 kiloon/ha pyydyskasvin kylvöön mennessä. Liukoisen typen kokonaismäärä ei kuitenkaan ollut marraskuun puolivälissä pyydyskasvia käyttämällä kovin paljon kahden niiton ja aikaisen kynnön yhdistelmää pienempi (Kuva 6). Pyydyskasvi ei siis ehtinyt käyttää kovin paljon typpeä kasvuunsa ennen talven tuloa. Syys- ja lokakuussa satoi yhteensä 96 mm, eli noin viisi milliä keskiarvoa vähemmän, mutta marraskuussa sateet olivat runsaita, yli 40 milliä keskiarvoa enemmän. Pääosa sateesta tuli ennen 22. marraskuuta tehtyä näytteenottoa. Kuva 6. Eri nurmen muokkaustekniikoiden vaikutus maan typpitilaan syksyllä Juvan kokeessa. Nurmen lopetustekniikka ei vaikuttanut maan liukoisen typen määrään ohran korrenkasvun alkaessa. Maanesteessä oli tällöin typpeä n. 20 – 30 kg/ha. Toukokuussa muokkauskerroksessa oli eniten liukoista typpeä vaihtoehdoissa 1 (36,3 kg/ha) ja 4 (32 kg/ha). Vähiten typpeä oli vaihtoehdossa 5, eli kevät- kynnetyn nurmen jälkeen, 24,5 kg/ha. Juvan kokeessa ohran puinnin jälkeen Maan liukoinen typpi (kg/ha) marraskuussa eri muokkausvaihtoehdoissa 0 10 20 30 40 50 60 1 2 3 4 5 30-60 cm 0-30 cm 52 eniten liukoista typpeä aluskasvisadon hyödynnettäväksi jäi nurmen myöhäi- sen syyskynnön (4) ja kevätkynnön (5) vaihtoehdoissa (Kuva 7). Kuva 7. Maan typpitilanne ohran orastuessa toukokuussa, puinnin jälkeen elokuussa ja syyskuun lopussa Juvalla. Mikkelin kokeessa käsittelyiden väliset erot jäivät pieniksi. Koelohko kärsi tiivistymisestä ja ohra kasvoi heikosti. Tiivistymisen vuoksi kasvijätteen hajoaminen ja nitrifikaatio oli heikkoa, joten valtaosa typestä oli ammoni- ummuodossa (Kuva 8). Kuva 8. Maan typpitilanne ohran orastuessa ja puinnin jälkeen Mikkelin kokeessa. Pintamaan liukoinen typpi (kg/ha) ohran kylvö- ja puintiaikaan, Mikkeli 0 5 10 15 20 25 30 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 NH4-N NO3-N touko syys Pintamaan liukoinen typpi (kg/ha) kasvukauden aikana, Juva 0 10 20 30 40 50 1 2 3 4 5 touko elo syys 53 Kestorikkakasvit Nurmen lopetustekniikka vaikuttaa kestorikkakasvien tiheyteen ohrakasvus- tossa. Juvan kokeessa juolavehnän määrä ja tiheys vähenivät, kun nurmi lopetettiin kesällä ja kylvettiin pyydyskasvusto, tai kun nurmi lopetettiin ”sänkimuokkauksella” ja kultivoimalla alkusyksyllä (Kuva 9). Mikkelin koealueella kasvoi sekä ohdaketta, valvattia että juolavehnää. Pellossa esiintyvän suuren vaihtelun vuoksi koeasetelma osoittautui liian heikoksi osoittamaan käsittelyjen välisiä eroja kestorikkakasvimäärissä. Toistoja olisi siis tarvittu lisää. Juolavehnän kuiva-ainemassa oli kuitenkin keskimäärin pienin vaihtoehdossa 1, eli 70 g/m2. Käytännössähän tässä kokeessa vaihtoehdot 4 ja 5 käsiteltiin samalla tavalla, eli eniten juolavehnää kasvoi vaihtoehdoissa 3 (66–132 g/m2) ja 4&5 (134 g/m2). Ohdakkeen yleisyyteen nurmen lopetustekniikka ei vaikuttanut. Valvatin tiheyttä keski- kesän kesannointi-pyydyskasvi- ja alkusyksyn kultivointitekniikat vähensivät tehokkaasti (Kuva 10). Nurmen kyntö alkusyksyllä paransi valvatin hengissä pysymistä verrattuna kultivointiin. Kuva 9. Juolavehnän tiheys Juvan kokeessa. Juolavehnän määrä ohrakasvustossa heinäkuussa (%) 0 2 4 6 8 10 12 2001 2003 1 2 3 4 5 54 Kuva 10. Valvatin tuorepaino g/m2 ohrakasvustossa Mikkelin kokeessa. Yhteenveto Molemmissa kokeissa keskikesän kesannoinnin ja pyydyskasvin jälkeen ohran käytettävissä alkukesällä oli enemmän liukoista typpeä kuin muiden nurmen lopetustekniikoiden jälkeen. Keskikesän kesannointi – pyydyskasvi- tekniikka kohotti myös jyvien hehtolitranpainoa, mikä kertoo paremmasta typen saatavuudesta heinäkuun aikana, eli ohran kukinnan jälkeen. Tämä tekniikkavaihtoehto ei kuitenkaan välttämättä aina tuo lisätyppeä, sillä sen vaikutus perustuu oletukseen, että pyydyskasvi pidättää kasvimassaansa viherlannoituksesta talven aikana huuhtoututuvaa typpeä. Olosuhteissa, jolloin talviaikainen huuhtoutuminen jää vähäiseksi, pyydyskasvi pidättää kasvimassaansa osan ohralle muuten käytettävissä olevasta typestä. Tällaisia kokemuksia on mm. Tanskasta (Thorup-Kristensen & Bertelsen 1996). Juolavehnätiheys lisääntyi niiden nurmenlopetustekniikoiden jälkeen, joissa ei panostettu juolavehnän kasvun rajoittamiseen syksyllä. Runsaasta juola- vehnämäärästä huolimatta perinteinen apilanurmen myöhäinen kyntö tuotti myös hyvän ohrasadon. Tässä vaihtoehdossa viherlannoituksen typpipanos oli todennäköisesti suurin. Tekniikkavaihtoehdossa 2, eli apilanurmen sänkimuokkaus ja kultivointi aikaisin syksyllä sekä kyntö lokakuussa, nurmijätteestä todennäköisesti haihtui ja huuhtoutui typpeä talven aikana, koska sen typpimäärä putosi puoleen marraskuusta toukokuuhun. Juolavehnän torjunnan kannalta vaihto- ehto oli oivallinen, mutta ohrasato jäi heikoksi. Käsittelyissä 4 ja 5 typpeä vapautui ohran kannalta liian myöhään. Perinteinen tekniikka, apilanurmen myöhäinen kyntö sopii niille maille, joissa kestorikkakasvit eivät vaivaa. Sitä käytettäessä on ohran alle kuitenkin parasta kylvää aluskasvi, joka pidättää loppukesällä ja syksyllä nurmijätteestä vapautuvat ravinteet kasvuunsa. 0 10 20 30 40 50 1 2 3 4 5 55 Kestorikkakasvien torjuntaa ajatellen vaihtoehto, jossa kesannoidaan keski- kesällä ja kylvetään pyydyskasvi syksyksi, nostaa kustannuksia, mutta koko kesän avokesantoon nähden kulut jäävät pienemmiksi. Lisäksi ns. pikakesan- non etuna on, että pellosta saadaan korjattua vähintään yksi sato. Erityisesti alueilla, missä karjanlantaa ei ole käytettävissä ohran lisälannoitteeksi, on typen optimaalinen hyväksikäyttö tärkeää. Muokkauskustannuksia laskiessa kannattaa juolavehnän hallinnan ohella huomioida typen käytön tehostumi- nen. Juolavehnän torjunnan kannalta varteenotettava vaihtoehto on myös syksyi- nen sänkimuokkaus, jolla estetään juolavehnän vahvistuminen syksyllä. Ohran sato jää tässä vaihtoehdossa heikommaksi, koska pyydyskasvustoa ei ole. 56 Maahanmuokkaustapojen vaikutus viher- lannoitustypen vapautumiseen Kristian Forsman1) ja Esa Lehto1) 1)MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus), Pohjois-Pohjanmaan tutkimusasema, 92400 Ruukki, kristian.forsman@mtt.fi, esa.lehto@luukku.com Tiivistelmä Viherlannoituksen esikasviarvoon eniten vaikuttavia tekijöitä ovat kasvuston rehevyys, siemenseoksen laatu ja kasvuston muokkausajankohta. Tässä kokeessa kasvuston silppuamisessa käytettiin kesantomurskainta ja samanai- kaisessa maahan sekoittamisessa lapiorullaäestä tai kelajyrsintä. Vaikutusta verrattiin kyntöön. Pohjois-Pohjanmaalla Ruukissa virna-kauraviherlannoituksen erilaiset muok- kaustekniikat vaikuttivat ohran jyväsatoon pensastumisvaiheessa saatavilla olevan typen määrän erojen kautta. Ruukin erittäin runsasmultaisella maalla erilaiset kevätmuokkaukset tuottivat ohrassa parhaat sadot. Yksivuotisen viherlannoituksen kevätmuokkauksessa on yleensä suurempi riski typen ja kaliumin hävikeille kuin muokattaessa myöhään syksyllä. Loppusyksyllä 2001 tehtyjen muokkausten (kyntö, murskaus + kyntö, murs- kaus + äestys + kyntö) jälkeen ohrasadot olivat n. 2500 kg/ha, mutta keväällä 2002 tehtyjen muokkausten jälkeen n. 2750 kg/ha. Jyrsimen käyttö syksyllä tai keväällä virna-kauran muokkauksessa osoittautui huonoksi ratkaisuksi ohrasadon kannalta. Kevätmuokkauksen paremmuus tässä kokeessa liittyi ilmeisesti hietamaan lämpötalouden paranemiseen. Johdanto Viljelytekniikalla pystytään vaikuttamaan viherlannoituksen jälkivaikutuk- seen. Tärkeintä on saada perustetuksi menestyvä viherlannoituskasvusto, joka pystyy sitomaan maan ja/tai ilmakehän typpeä mahdollisimman suuren määrän itseensä. Viherlannoituskasvin tai seoksen valinnalla pystytään vai- kuttamaan jälkivaikutukseen siten, että mitä typpipitoisempi viherlannos on, sitä nopeammin ja tehokkaammin siitä typpi vapautuu seuraavan kasvin käyttöön (Varis & Kauppila 1992, Hakkola & Kemppainen 1993, Känkänen 1994a,b, Luomuviljan tuotanto 2000). Maahan muokkauksen ajankohta on kolmas tärkeä yksittäinen asia, mikä vai- kuttaa viherlannoituksen jälkivaikutukseen. Koetulokset aiheesta ovat melko yhdenmukaiset: mitä myöhemmin syksyllä maahan muokkaus suoritetaan, sitä suurempi on viherlannoituksen typpivaikutus seuraavan kasvukauden jälkivaikutuskasville. Tähän on kaksi merkittävää syytä. Ensinnäkin myöhäs- tettäessä maahan muokkausta, viherlannoituskasvuston kasvu jatkuu pidem- pään, jolloin seurauksena on suurempi viherlannoitussato. Toiseksi, myös 57 typpihävikit ovat myöhästettäessä pienemmät. Aikaisessa maahan muokka- uksessa typen mineralisoituminen alkaa osin jo syksyllä, jolloin osa typestä saattaa huuhtoutua talven aikana (Lindén & Wallgren 1989, 1993, Wallgren & Lindén 1989, Kauppila & Lindqvist 1992, Magnusson & Landström 1997, Poutala 1998, Känkänen ym. 1998, Känkänen ym. 1999). Maahan muokkausajankohdan siirtäminen kevääseen ei estä typpihävikkejä, sillä viherlannoitusmateriaalista vapautuu typpeä talven aikana, ja sen typpi- pitoisuus yleensä laskee (Beck-Friis ym. 1994, Magnusson & Landström 1997, Känkänen ym. 1998). Kevätmuokkaus näyttää kuitenkin olevan ennen kaikkea maalajikysymys. Se soveltuu niille keveille maalajeille, joihin se muutenkin soveltuisi viherlannoituksen kanssa tai ilman, mm. saville se ei sovi (Beck-Friis ym. 1994, Peltonen-Sainio & Poutala 1995, Hannukkala 1995, Poutala 1998, Känkänen ym. 1999). Muun viljelytekniikan vaikutus on oletettavasti pienempi, mutta myös tutki- mus on ollut vähäisempää. Tässä kaksivuotisessa koesarjassa haluttiin selvit- tää pystytäänkö viherlannoituskasvustoa murskaamalla ja pienentämällä, tai sekoittamalla hienonnettua viherlannoitusmateriaalia maahan muokkausväli- neiden avulla peltomaahan, parantamaan viherlannoituksen tehoa kevätviljo- jen typpilannoituksessa. Kasvuston silppuamisessa käytettiin kesantomurs- kainta, kasvuston silppuamiseen ja samanaikaiseen maahan sekoittamiseen käytettiin lapiorullaäestä tai kelajyrsintä. Vaikutusta verrattiin kyntöön. Koska ajankohdan merkitys on viherlannoituksen maahan muokkauksessa niin suuri, kokeeseen sisällytettiin kaksi muokkausajankohtaa: myöhään syksyllä tai keväällä. Maalajina kokeessa oli runsasmultainen hieno hieta. Aineisto ja menetelmät Kokeet perustettiin MTT:n Pohjois-Pohjanmaan tutkimusaseman luomu- kiertoa noudattavalle lohkolle Ruukkiin. Viherlannoitteena oli ensimmäisenä vuonna yksivuotinen virna-kaura-seos (virna: Lolita-lajike 75 kiloa siementä hehtaarille, kaura: Veli-lajike 40 kg/ha), toisena vuonna monivuotinen timo- tei-alsikeapila-nurmiseos. Nurmi oli kylvetty vuonna 2000, ja siitä korjattiin viherlannoitusvuonna ensimmäinen sato pois (10.7.2001). Korjatussa sados- sa, 5400 kg ka/ha, oli 70 % timoteita, 17 % apilaa ja loput rikkoja. Koemallina käytettiin osaruutukoetta, jossa pääruututekijänä oli viherlannoi- tuksen maahanmuokkausaika (syksy tai kevät). Typen huuhtou- tumistappioiden ehkäisemiseksi syysmuokkaukset pyrittiin tekemään mah- dollisimman myöhään lähes routaantuneessa maassa (8.12.2000 ja 5.11.2001). Kevätkäsittelyt suoritettiin juuri ennen kylvöjä. Osaruututekijöinä olivat erilaiset maahan muokkaustavat ja viherlannoituskasvuston esikäsitte- lyt. Viherlannoksen suora kyntö (Kverneland 3 x 14″) ilman mitään esikäsit- 58 telyjä toimi kokeen kontrollina (1). Sitä verrattiin seuraaviin koejäseniin: viherlannoksen murskaus ensin kelamurskaimella (Elho 2,5) mahdollisim- man lyhyeen sänkeen, jonka jälkeen kyntö (2), viherlannoksen silppuaminen kelamurskaimella, sekoittaminen maahan lapiorullaäkeellä (Hankmo 78), jonka jälkeen kyntö (3), sekä kasvuston silppuaminen ja maahanmuokkaus kelajyrsimellä (Patu 180) (4). Koekaavion ulkopuolella tutkittiin lisäksi vaihtoehtoa, jossa viherlannoite silputtiin murskaimella ja muokattiin la- piorullaäkeellä maahan syksyllä, mutta kyntö suoritettiin vasta seuraavana keväänä. Kokeet perustettiin neljällä toistolla, joten ruutulukumääräksi muo- dostui 36 kpl. Jyrsinmuokattuja koejäseniä ei ollut tarkoitus kyntää lainkaan, mutta syksyllä 2000 näin epähuomiossa tapahtui. Viherlannoituksen jälkivaikutusta tutkittiin Artturi-ohralla, joka oli biopei- tattu Cedomonilla (Pseudomonas chlororaphis –bakteeri, BioAgri AB). Kylvötiheytenä oli 500 itävää siementä neliölle. Ruudut valmistettiin kylvö- kuntoon joustopiikkiäkeellä (Kongskilde 290), ja kylvö suoritettiin kii- lajyrävantaisella Simulta 2500 –kylvökoneella. Kylvöajat olivat 30.5.2001 ja 29.5.2002. Orastumistiheys laskettiin ruuduittain 5 x 50 sentin pituiselta matkalta keväällä, samoin kuin tähkätiheys syksyllä ennen puintia. Puinti suoritettiin Wintersteiger-ruutupuimurilla. Sadon määrän lisäksi satonäyt- teistä analysoitiin hehtolitrapaino, tuhannen siemenen paino sekä typpipitoi- suus. Maan liukoisen typen pitoisuus määritettiin nitraatti- ja ammoniumtypen summana ruuduittain kahdelta syvyydeltä (0-30 ja 30-60 cm) kolme kertaa kierron aikana. Ensimmäinen mittaus tapahtui viherlannoituskasvuston maahanmuokkauksen yhteydessä syksyllä, toinen oli ennen ohran kylvöä keväällä ja kolmas kerta jäännöstypen havainnollistamiseksi puinnin jälkeen syksyllä. Viherlannoksen määrä havainnoitiin ottamalla kasvustosta ns. kehikkonäyt- teet (50 x 50 cm) ennen viherlannoitteen maahan muokkausta (25.10.2000, 22.5.2001, 20.9.2001, 27.5.2002). Jokaiselta ruudulta otettiin kaksi näytettä. Botaaninen analyysi, jossa vihermassa fraktioitiin jaolla typpeä sitova kasvi (=virna/apila) – tukikasvi (=kaura/timotei) – muut (=rikat), tehtiin kerran- teittain. Virna-kaura-seoksesta ei maanalaista biomassaa sen oletetun pienuu- den vuoksi mitattu, mutta monivuotisesta nurmesta tämä tehtiin 0 – 20 cm syvyydeltä 50 x 50 cm alalta kokoomanäytteinä (6 kpl syksyllä ja 4 kpl keväällä). 59 Tulokset ja tulosten tarkastelu Viherlannoitusmassan määrä Maahan muokattavan viherlannoitusmassan määrä ja koostumus oli huomat- tavan erilainen eri muokkausajankohtina (Taulukko 1). Vihermassan maan- päällinen biomassa pieneni talven aikana (p<0,001). Muokkaamattomissa koejäsenissä yksivuotisesta viherlannoituksesta hävisi talven aikana noin kaksi-kolmasosaa. Lähes kolme-neljäsosaa virnan biomassasta katosi. Rik- kamassa pysyi ennallaan, joten sen suhteellinen osuus nousi talven aikana. Sama suuntaus on nähtävissä monivuotisessa nurmessakin, mutta ainakin osa syksyisestä maanpäällisestä biomassasta on löydettävissä keväällä maanalai- sesta biomassasta (Taulukko 1). Apilamassasta katosi kuitenkin yli 1000 kg ka/ha, kun taas juolavehnän biomassa kasvoi saman verran – nimenomaan juurakon biomassa. Timotein maanalaisen biomassan määrä lisääntyi saman verran kuin mitä maanpäällisestä biomassasta oli syksystä hävinnyt. Taulukko 1. Viherlannoitusmassan määrä (kg ka/ha) ja sen koostumus (%) vuosittain ja maahanmuokkausajoittain. Sato Botaaninen koostumus (%) 2001 kg ka/ha Virna Kaura Muu Syksy 6330 42 57 1,2 Kevät 2360 32 64 4,4 2002 Apila Timotei Juolavehnä Kuollut heinä maanpäällinen biomassa Syksy 3420 49 39 12 Kevät 2360 24 24 8,4 44 maanalainen biomassa Syksy 4520 10 54 36 Kevät 6720 2,9 52 45 Sato ja sadon laatu Maahanmuokkausmenetelmät tai muokkausajankohta eivät vaikuttanut sadon määrään tai laatuun vuonna 2001 (Taulukko 2). Vuoden 2001 alkukasvukausi oli sateinen, mikä selvästi haittasi kasvustojen kehitystä kahdessa kerrantees- sa. Näiden kerranteiden keskimääräinen sato olikin vain 1320 kg/ha. Kokeen keskimääräinen sato oli 1720 kiloa hehtaarilta. 60 Vuonna 2002 sato oli korkeampi (p=0,05), sillä erityisesti kynnetyt ruudut tuottivat hyvin (2510 kg/ha, Taulukko 2). Jyrsinmuokkaus ei sen sijaan toiminut, vaan sen sato jäi muita käsittelyjä alhaisemmaksi (p<0,001) ollen 1610 kg/ha. Jyrsinmuokkaus jätti sadon valkuaispitoisuuden muita koejäseniä heikommaksi (p<0,001), joten sadon mukana poistunut typpimäärä oli jyrsin- muokatussa viherlannoituksessa selvästi muita heikompi. Jyrsinmuokatun viherlannoituksen heikko sadontuottokyky vuonna 2002 voidaan jäljittää ohrakylvöksen heikkoon orastumiseen (Taulukko 2). Suhteellisen voimakas tähkivien sivuversojen tuottaminenkaan ei enää auttanut sadontuotossa (Tau- lukko 2). Taulukko 2. Maahanmuokkauskokeen sato- ja sadosta tehtyjen analyysien tulokset sekä kasvustohavainnot koejäsenittäin (S=syysmuokkaus, K=kevät- muokkaus) ja vuosittain. Sato (85 % ka), kg/ha Hehtolitrapaino, kg 2001 2002 2001 2002 S K S K S K S K Kyntö 1831 1763 2029 2762 60,2 60,7 63,3 62,8 Murskaus+kyntö 1726 1704 2453 2790 60,5 59,3 63,8 63,0 Murskaus+äestys +kyntö 1731 1530 2232 2827 60,3 60,0 63,7 63,4 Jyrsintä 1546 1755 1519 1700 59,3 60,6 63,4 62,7 Murskaus+äestys (S) +kyntö(K) 1863 2446 60,5 63,0 Valkuaispitoisuus, % Typpisato, kg N/ha 2001 2002 2001 2002 S K S K S K S K Kyntö 12,4 12,5 10,5 10,3 36,2 35,2 34,0 45,4 Murskaus+kyntö 12,4 12,3 10,6 10,7 34,3 33,6 41,5 47,6 Murskaus+äestys +kyntö 12,7 12,3 10,6 10,3 35,2 30,1 37,7 46,6 Jyrsintä 12,5 12,4 10,1 9,6 31,1 34,9 24,4 26,1 Murskaus+äestys (S) +kyntö(K) 12,6 10,5 38,0 41,3 Orastiheys, kpl/m2 Tähkätiheys, kpl/m2 2001 2002 2001 2002 S K S K S K S K Kyntö 426 422 420 445 408 366 410 512 Murskaus+kyntö 437 434 452 448 366 348 462 463 Murskaus+äestys +kyntö 470 458 487 448 384 346 425 492 Jyrsintä 447 465 404 398 362 378 469 455 Murskaus+äestys(S) +kyntö(K) 470 438 374 450 61 Jyrsinmuokkausta lukuun ottamatta koejäsentasolla ei muita eroja ollut havaittavissa. Kevätkyntö osoittautui syyskyntöä paremmaksi vaihtoehdoksi vuonna 2002 (Taulukko 2), sillä kevätkynnettyjen ruutujen sato oli 553 kg/ha (+25 %) parempi kuin syyskynnettyjen (p<0,05). Samoin typenotto oli kevät- kynnössä suurempaa (8,8 kg N/ha, +23 %). Myös satovaihtelu oli kevät- kynnettyjen ruutujen välillä huomattavasti syyskynnettyjä pienempi. Syys- kynnetyillä sadon keskihajonta oli 580 kg/ha, kun se kevätkynnetyillä oli 230 kg/ha. Kevätkynnettyjen ruutujen parempi sadontuottokyky voidaan johtaa kylvösten parempaan tähkätiheyteen. Yhteys oli selvä varsinkin vaihtoeh- doissa kyntö ja murskaus+äestys +kyntö, joissa satoero syys- ja kevätkynnön välillä oli suurin. Maan liukoinen typpi Liukoisen typen pitoisuus maassa eri aikoina viherlannoitus-ohra-kiertoa oli eri vuosina erilainen (Kuva 1). Ensimmäisessä kierrossa yksivuotisella viher- lannoitteella maan liukoisen typen pitoisuus oli suurimmillaan jo ohravuotta edeltävänä syksynä. Typpi oli tuolloin jo etupäässä nitraattimuodossa. Tästä eteenpäin maan typpipitoisuudet laskivat, eikä eri maahanmuokkaus- ajankohtien tai –välineiden välillä ollut eroa. Kuva 1. Liukoisen typen määrä (kg/ha) ja sen muoto eri maaprofiileissa viljelykierron eri vaiheissa syksyllä (S) tai keväällä (K) muokatuissa koejäse- nissä keskimäärin Ruukissa 2000 – 2002. Pystyviivat kuvaavat keskiha- jontaa. Toisessa kierrossa monivuotisella nurmella typpeä ei ollut kertynyt maahan 30 kg/ha enempää syksyisen nurmen lopetuksen aikoihin (Kuva 1). Sen sijaan seuraavana keväänä olivat typpipitoisuudet maassa nousseet, mutta erityisesti syksyllä muokatuissa ruuduissa oli tapahtunut typen mineralisaa- tiota, sillä nämä ruudut sisälsivät 0 – 60 sentin syvyydessä 17 kiloa enemmän 62 typpeä hehtaarilla kuin vasta näytteenottoaikaan muokatut kevätruudut (p<0,05). Ero muokkausajankohtien välille muodostuu nitraattitypen mää- rästä. Yhteenveto Viherlannoituskasvuston silppuamisella ja silpun maahanmuokkauksella ei ollut edullista vaikutusta typen vapautumiseen viherlannoitusmassasta. En- simmäisenä vuonna ei eroja havaittu missään tunnusluvussa puoleen eikä toiseen, oli kyseessä sitten maahanmuokkausmenetelmä tai -ajankohta. Seuraavana vuonna eroja sen sijaan muodostui, mutta nämä erot eivät ilmei- sesti olleet yhteydessä kasvuston esikäsittelyn, kuten silppuamisen, vaikutuk- seen. Kasvuston esikäsittely, esim. murskaaminen, voi silti olla perusteltavis- sa työteknisenä menetelmänä, esim. kynnön helpottajana. Kelajyrsin osoittautui sopimattomaksi viherlannoksen maahanmuokkausväli- neeksi, ainakin koesarjassa mukana olleella keveällä maalajilla (rmHHt). Erityisen vaikeaksi muokkaus osoittautui monivuotisella nurmella, joka oli jo juolavehnän melko pahoin saastuttama. Jyrsimellä ei onnistuttu sekoittamaan vihermassaa tarpeeksi tehokkaasti maaprofiiliin, vaan vihermassaa jäi kat- teeksi pellon pintaan. Tämä hidasti maan kuivumista ja vaikeutti selvästi keväistä kylvömuokkausta, jonka seurauksena kylvö oli hankalaa ja kylvök- sen orastuminen muita koejäseniä heikompaa. Maan lämpeneminen oli todennäköisesti kynnettyjä ruutuja hitaampaa. Rikkakasvit saivat näissä ruuduissa kilpailuetua. Tulokset kelajyrsimellä ovat samanlaiset kuin mitä on saatu vihermassan kevennetystä maahanmuokkauksesta kultivaattorilla tai lautasäkeellä (Peltonen-Sainio & Poutala 1995, Poutala 1998, Känkänen ym. 1999). Kevätkyntö osoittautui jälkimmäisenä vuonna yllättävänkin selkeästi syys- kyntöä paremmaksi vaihtoehdoksi, vaikka syysmuokkauksen jälkeen maan typpitilanne ohran kannalta näytti olevan selvästi kevätmuokattua otolli- sempi. Ilmeisesti kuitenkin kevätmuokkauksen jälkeen typpeä alkoi nopeasti vapautua ohrakasvustoon käyttöön, sillä vuoden 2002 kokeissa havaitut hyvät sadot olivat yhteydessä hyvään sivuversojen muodostukseen ja hengissä säilymiseen. Kevätkynnön lämpötaloudellisilla vaikutuksilla peltomaahan lienee myös ollut suuri merkitys, sillä pelkästään pellon typpitalous ei selitä vuoden 2002 syys- ja kevätkynnön eroa. Kevätmuokatuilla ruuduilla kasvuston pituus oli 5,5 cm lyhyempi kuin syysmuokkauksissa (57,8 vs. 63,3 cm, p<0,05). Yleen- sä typpilannoituksen suurentuminen lisää sekä korren pituutta että sadon määrää. Kevätmuokattujen koejäsenten satoindeksi oli joka tapauksessa 63 syysmuokattuja parempi. Kasvuston pituus ja toisaalta tähkälukumäärän pienuus voi olla yhteydessä rikkakasvipaineeseen. Syysmuokatuilla ruuduilla oli kevätmuokattuja ruutuja enemmän sekä juolavehnää että muita rikkoja (Petri Vanhala, MTT, suullinen tiedonanto). Kilpailu elintilasta on saattanut olla syy, joka on pakottanut viljan kasvattamaan kortta ja vähentämään sivuverson tuottoa, jolloin satotasokin on alentunut. 64 Riviväliharauksen vaikutus typen mineralisoitumiseen Timo Lötjönen MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus), Maatalousteknologian tutkimus, Maatalo- usteknologia, Vakolantie 55, 03400 Vihti sähköpostit etunimi.sukunimi@mtt.fi Tiivistelmä Ulkomaalaisten tutkijoiden ja neuvojien mukaan riviväliharaus voi multavilla mailla lievästi parantaa kevätviljojen satoa ja kasvuston typensaantia kasvu- kauden alkuvaiheessa. Kotimaassa mm. Luomuviljaprojektin tilakokeissa vuonna 1996 havaittiin vehnän valkuaispitoisuuden olevan korkeamman haratussa vehnässä, mutta typpisadon pysyvän lähes ennallaan. Miten käy, kohoaako jyväsadon typpimäärä, jos harataan? Asian selvittämiseksi Uudel- lamaalla Vihdissä tutkittiin kaksi kertaa tehdyn riviväliharauksen vaikutusta kauran ja ohran satoon ja maan liukoisen typen määrään. Riviväliharaus nosti sekä kauran että ohran satoa, mutta vain niukasti. Harvaa 18 cm:n riviväliä käytettäessä sadot jäivät keskimäärin alhaisemmiksi kuin 12,5 cm:n rivivälillä. Maan liukoisen typen määrä oli harauksen jälkeen säännöllisesti alhaisempi kuin haraamattomassa vaihtoehdossa. Haraus ei lisännyt ohran olkeen ja jyviin sisältyvää typpimäärää. Kaurakokeesta typpi- määrityksiä ei tehty. Kokeista vedettiin johtopäätös, että rikkakasvikilpailun väheneminen ja maan kuohkeutuminen riviväliharauksen ansioista olivat todennäköisimmät syyt hienoiseen sadonlisäykseen. Johdanto Maan muokkaaminen tunnetusti kiihdyttää kasvijätteiden hajoamista ja vapauttaa maa-ainekseen pidättynyttä typpeä kasveille käyttökelpoiseen liukoiseen muotoon (Smith ym. 1994). Puhutaan typen mineralisoitumisesta. Luonnonmukaisessa viljelyssä on liukoisesta typestä usein pulaa, varsinkin kasvukauden alkupuolella. Tässä viljelytavassa rikkakasveja torjutaan esi- merkiksi viljakasvustoista rikkakasviäestyksellä ja riviväliharauksella (Lötjö- nen & Mikkola 2000). Myös nämä menetelmät muokkaavat maata, mutta eivät yhtä syvältä tai perusteellisesti kuin perus- tai kylvömuokkaus. On esitetty, että näillä mekaanisen torjunnan menetelmillä saattaisi olla mahdol- lista mineralisoida maan typpeä kasveille käyttökelpoiseen muotoon. Viljeli- jät ja neuvojat sanovat joskus, että riviväliharaus voisi vapauttaa typpeä noin 10 kg/ha/v (Ascard 1999). 65 Asiaa on tutkittu maailmalla jonkin verran, mutta kotimainen tutkimus on tähän asti puuttunut. Smith ym. (1994) seurasi typen määrää maassa ja kas- veissa, kun syysvehnäkasvusto rikkaäestettiin 2-3 kertaa kevään aikana. Kokeet tehtiin Isossa-Britanniassa. Ensimmäisenä koevuonna koe perustettiin kyntämättömälle pellolle ja toisena vuonna kynnetylle pellolle. Ensimmäisen vuoden kokeessa kolmesti rikkaäestetyn maan nitraattityppipitoisuus laski nopeammin kuin käsittelemättömän maan pitoisuus. Typpi näytti siirtyvän vehnäkasvustoon. Toisena koevuonna (kynnetty maa) vastaavaa siirtymää ei tapahtunut. Valitettavasti vehnän satotuloksia ei ole esitetty, jotta nähtäisiin, oliko ilmiöstä hyötyä sadon kannalta. Smithin ym. (1994) mukaan minerali- saatio voi tapahtua helpommin kyntämättömässä kuin kynnetyssä maassa, koska kyntämättömän maan pintakerroksessa on enemmän hajoamatonta kasvimateriaalia, josta typpeä voidaan helpommin muokkauksella vapauttaa. Saksalaisessa Böhrnsenin (1993) tutkimuksessa intensiivisen rikkakasviäes- tyksen mitattiin mobilisoivan nitraattityppeä noin 4,5 kg/ha. Riviväliharaus lisäsi myös hieman nitraattitypen määrää maassa, mutta kasvusto otti tästä todennäköisesti suurimman osan. Typen mineralisaatio ei ollut kuitenkaan tilastollisesti merkitsevä kummallakaan käsittelyllä. Myöskään syysvehnän ja –rukiin sadoissa ei ollut eroja suhteessa käsittelemättömään koejäseneen, joten kovin suuri merkitys typen mineralisatiolla ei tässä kokeessa ollut. Steinmann (2000) mittasi kolmeen kertaan rikkaäestetyn kevätvehnäpellon nitraattitypen määrää peräti yhtenätoista eri ajankohtana otettujen maanäyt- teiden avulla. Rikkaäestys nosti vain vähän pintamaan (0-15 cm) nitraattityp- pipitoisuutta. Keskimäärin rikkaäestetyssä pintamaassa oli 0,7 kg/ha enem- män nitraattityppeä kuin käsittelemättömässä, maksimissaan ero saattoi olla yksittäisenä päivänä 2 kg/ha. Vehnäsatoa näin vähäinen typen lisäys ei nosta- nut. Steinmannin (2000) mielestä rikkakasviäestyksestä ei siis ole kasveille ravitsemuksellista hyötyä. Samansuuntaiseen tulokseen on tultu ruotsalaisessa porkkanan viljelyko- keessa (Ascard 1999). Siinä verrattiin “normaalia” riviväliharausta ja inten- siivistä riviväliharausta käsittelemättömään koejäseneen. Maanäytteet otettiin ennen harauksia ja niiden jälkeen, mutta niiden perusteella ei voitu havaita typen mineralisaatiota tapahtuneen. Tanskalaisessa Thomsenin ja Sorensenin (2004) tutkimuksessa kasvatettiin syysvehnää 25 cm:n riviväleillä. Rivivälit käsiteltiin toukokuussa kertaalleen riviväliharalla, -jyrsimellä tai –harjakoneella. Verranneruudut jätettiin käsitte- lemättä. Maan muokkaaminen lisäsi maan epäorgaanisen typen määrää, mutta ei lisännyt typen mineralisoitumista liukoiseen muotoon. Rivivälijyr- 66 simellä ja –harjalla muokatuilta ruuduilta tuli hiukan suurempi vehnä- ja typpisato kuin riviväliharatuilta tai muokkaamattomilta ruuduilta. Ero ei kuitenkaan ollut suuri eikä aina tilastollisesti merkitsevä. Lehdon (2000) rikkakasviäestyksen torjuntavaikutusta selvitelleessä kokeessa kertaalleen suoritettu rikkaäestys tuotti yleensä hieman paremman (1 – 15 %) ohrasadon, kuin käsittelemätön koejäsen. Tämän otaksuttiin johtuvan rikka- kasvien määrän vähentymisestä, eikä äestyksen aiheuttamasta typen minerali- saatiosta, koska myös herbisidikäsittely paransi ohran satoa vastaavasti. Kokeessa ei otettu maasta typpinäytteitä. Tutkijan mielestä mekaanisen torjunnan vaikutuksesta typen mineralisoitumiseen olisi järjestettävä oma erillinen koe. Asian selvittämiseksi Suomen oloissa tehtiin vuosina 1996 ja 2002 kaksi kenttäkoetta, jotka on raportoitu seuraavissa kappaleissa. Kokeissa keskityt- tiin riviväliharauksen vaikutusten tutkimiseen, koska sen tiedettiin muokkaa- van maata hieman enemmän kuin rikkakasviäestyksen, joten harauksen typpeä mineralisoivan vaikutuksen olisi siten pitänyt tulla varmemmin näky- viin. Vuoden 1996 koe Aineisto ja menetelmät Kokeen tavoitteena oli selvittää, nopeuttaako riviväliharaus maan luontaisten typpivarojen mineralisoitumista. Kokeessa tutkittiin myös ohran kykyä käyttää hyväkseen kasvukauden aikana (harauksen yhteydessä) levitetyn suhteellisen pienen lietelantamäärän (10 m3/ha) typpeä. Koejäsenet olivat seuraavat: 1) Käsittelemätön, 2) Riviväliharaus 2 krt. sekä 3) Riviväliharaus 2 krt. + naudanliete (10 m3/ha) juuri ennen ensimmäistä harausta. Koeasetelma oli satunnaistettujen lohkojen muotoinen ja toistoja oli neljä. Koeruutujen koko oli 3 x 5 m. Koepaikka sijaitsi Vihdissä maalajiltaan multavaksi multamaaksi luokitellulla pellolla. Pelto ei ole luonnonmukaisessa viljelyssä. Koetta varten kylvettiin Artturi-ohraa 500 itävää siementä/m2 25 cm:n rivivä- lein. Kylvö tehtiin vasta 07.06.1996 myöhäisen ja kostean kevään takia. Kylvön yhteydessä ei annettu lannoitusta. Sää jatkui edelleen kosteana ja ensimmäinen riviväliharaus voitiin tehdä vasta 04.07.1996. Juuri ennen harausta koejäsenelle 3 levitettiin kastelukannuilla naudan ilmastettua liete- lantaa 10 m3/ha, josta tuli analyysin mukaan liukoista typpeä noin 8 kg/ha. Oras oli tuossa vaiheessa noin 20 cm korkuista. Toinen riviväliharaus tehtiin 67 25.07.1996, jolloin ohran pituus oli noin 30 cm. Ohra puitiin ja olkimassa punnittiin 02.09.1996. Maan typpipitoisuuden arvioimiseksi koeruuduista otettiin pintamaanäytteet (syvyys 5 cm) juuri ennen ensimmäistä harausta ja heti sadonkorjuun jälkeen. Yhtä koeruutua edusti 10:stä osanäytteestä koottu näyte. Näytteistä analysoi- tiin liukoinen ja kokonaistyppi. Sadonkorjuun yhteydessä jyvistä ja oljista otettiin näytteet, joista analysoitiin kokonaistyppi. Satotulokset analysoitiin varianssianalyysin avulla. Typpinäytteiden tulokset vaihtelivat käsittelyittäin niin vähän, ettei tilastollista analyysiä katsottu tarvittavan. Tulokset ja tulosten tarkastelu Kuvan 1 mukaan ohrasadot olivat kahteen kertaan haratussa koejäsenessä hieman suuremmat kuin käsittelemättömässä koejäsenessä. Pienen lietelisä- yksen saaneessa koejäsenessä sato oli paras. Satunnaistettujen lohkojen mukaan tehdyn varianssianalyysin mukaan satoerot eivät kuitenkaan olleet tilastollisesti merkitseviä (phav < 0,05). Varianssianalyysin jakaumaoletus täyttyi hyvin, mutta käsittelyjen varianssit olivat keskenään lievästi eri suuria. Kesän 1996 kostea sää viivästytti viljelytoimien suorittamista optimiaikana ja haittasi ohran kasvua, joten ohran sato jäi vaatimattomaksi. Sadot eivät poikenneet toisistaan tilastollisesti merkitsevästi. Kuva 1. Ohrasadot (kosteus 14 %) ja keskihajonnat eri käsittelyissä. Pintamaan liukoisen typen pitoisuudet on esitetty kuvassa 2. Ennen käsitte- lyjä otettujen näytteiden mukaan (2.7.1996) koekenttä ei ollut aivan tasainen, 0 500 1000 1500 2000 2500 Käsittelemätön Haraus Haraus+liete Jy vä sa to , k g/ ha (1 4% ) 100 % 106 % 112 % 68 vaan liukoista typpeä oli lievästi eniten koejäsenen 3. ruuduilla. Ero ei kui- tenkaan ollut suuri. Heti puinnin jälkeen otettujen näytteiden mukaan eri käsittelyjen välillä ei ollut minkäänlaista eroa liukoisen typen pitoisuuksissa. Tämä on tulkittava joko niin, että a) riviväliharaus ja lietelantalannoitus eivät lisänneet maan liukoista typpeä tai niin, että b) käsittelyt lisäsivät maan liukoista typpeä, mutta se oli ehtinyt huuhtoutua tai haihtua ilmaan tai niin, että c) käsittelyt lisäsivät maan liukoista typpeä, mutta ohrasato oli ottanut käsittelyillä vapautetun ylimääräisen typen. Maassa sitä ei enää 3.9.1996 ollut. 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 Kä sit tel em ätö n Ha ra us Ha ra us +li ete N -li uk . m g/ kg (k ui va -a in et ta ) 02.07.96 03.09.96 Kuva 2. Liukoisen typen määrä maassa (ammonium- + nitraattityppi) juuri ennen käsittelyjä ja puinnin jälkeen. Jana ilmoittaa keskihajonnan. Näytteet edustavat 5 cm:n pintamaakerrosta. Kuvassa 3 on esitetty kokonaistypen määrä (kg/ha), joka oli puintiaikaan eri käsittelyjen jyvissä ja oljessa. Jyvien ja oljen typpipitoisuus on kerrottu niiden kuiva-ainesadolla. Rikkakasvit sisältyivät oljen massaan. Kokonaisty- pen määrissä ei ollut sanottavia eroja käsittelyjen välillä. Lietelantaa saaneen koejäsenen sadossa oli hiukan muita enemmän kokonaistyppeä, niin kuin pitäisikin olla. Edellisessä kappaleessa esitetty vaihtoehto c) voidaan kuvan 3 perusteella siis sulkea pois, eikä vaihtoehto b) myöskään vaikuta kovin todennäköiseltä. 69 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 Käsittelemätön Haraus Haraus+liete K ok on ai s- N k g/ ha Olki Jyvät Kuva 3. Jyvien ja oljen sisältämä kokonaistyppi (kg/ha) ja summan keskiha- jonta. Tehdyistä mittauksista voidaan tehdä se johtopäätös, että kaksi kertaa suori- tettu riviväliharaus ei vuoden 1996 sääoloissa lisännyt maassa olevan typen mineralisoitumista kasveille käyttökelpoiseen muotoon. Ainakaan maasta tai ohrasadosta sitä ei voitu mittaamalla havaita. Siten riviväliharauksella saatu pieni sadonlisä käsittelemättömään verrattuna, joka ei ollut tilastollisesti merkitsevä, lienee johtunut maan kuohkeuttamisesta ja rikkakasvien poistosta ennemmin, kuin harauksen aikaansaamasta mineralisaatiosta. Lisäksi voidaan todeta, että kokeessa käytetty lietelantalisäys (10 m3/ha => 8 kg/ha liukoista typpeä), oli liian alhainen, jotta sillä olisi aikaansaatu merkittävä sadonlisäys. Koepelto oli maalajiltaan multamaata, josta pintamaan kokonaistyppivaroiksi mitattiin noin 0,7 % maan kuiva-ainekiloa kohti. Typpeä oli siis olemassa maassa varsin runsaasti. Kasvukausi 1996 oli normaalia sateisempi ja vii- leämpi, mikä saattoi hidastaa typen mineralisoitumista. Samasta syystä kylvö- ja harausajankohdat myöhästyivät optimistaan, millä saattoi myös olla vaikutusta tuloksiin. Vuoden 2002 koe Aineisto ja menetelmät Kokeen tavoitteena oli saada lisäselvyyttä riviväliharauksen vaikutuksesta maan typpivarojen vapautumiseen. Koe tehtiin samalla koekentällä, jossa sijaitsi ”Kestorikkakasvit viljantuotannon uhkana”- hankkeen kenttäkoe. 70 Koejäsenet olivat seuraavat: 1) Käsittelemätön, riviväli 18 cm, 2) Riviväliha- raus 2 krt, riviväli 18 cm sekä 3) Käsittelemätön, riviväli 12,5 cm. Normaalia suurempi riviväli oli tarpeen, jotta kasvusto voitiin harata rikkakasvien tor- jumiseksi. Koeasetelma oli satunnaistettujen lohkojen muotoinen ja toistoja oli viisi. Koeruutujen koko oli 3 x 25 m. Koepaikka sijaitsi Vihdissä maalajil- taan runsasmultaiseksi hietasaveksi luokitellulla pellolla. Pelto on ollut luonnonmukaisessa viljelyssä vuodesta 1997 alkaen. Koealue lannoitettiin sian lietelannalla päivää ennen viljan kylvöä. Levitys tehtiin letkulevittimellä ja levitysmäärä oli 35 m3/ha, josta tuli liukoista typpeä noin 110 kg/ha. Lietelanta mullattiin välittömästi levityksen jälkeen S- piikkiäkeellä. Koeruuduille kylvettiin 16.05.2002 Aslak-kauraa 550 itävää siementä/m2 18 cm:n ja 12,5 cm:n riviväleillä. Riviväliharaukset tehtiin 3.6. ja 19.6. Ensimmäisen harauksen aikaan kaura oli vielä selvästi pensastumis- vaiheessa. Kaura puitiin 29.08.2003. Maan typpipitoisuuden arvioimiseksi koeruuduista otettiin pintamaanäytteet (syvyys 10 cm) pari päivää ensimmäisen harauksen jälkeen, juuri ennen toista harausta sekä kaksi ja neljä viikkoa toisen harauksen jälkeen. Yhtä koeruutua edusti kuudesta osanäytteestä koottu näyte. Näytteistä analysoitiin ammonium- ja nitraattityppi, joiden summan katsottiin edustavan liukoista typpeä. Sadosta ei otettu typpinäytteitä. Satotulokset analysoitiin varianssi- analyysin avulla ja typpinäytteitä vertailtiin t-testillä. Tulokset ja tulosten tarkastelu Kuvan 4 mukaan kahteen kertaan tehty riviväliharaus paransi kauran satoa hieman (8 %), mutta ero ei ollut varianssianalyysin mukaan tilastollisesti merkitsevä (phav < 0,05). Sen sijaan rivivälillä oli selkeä vaikutus satoon, sillä 12,5 cm:n rivivälillä kylvetty koejäsen tuotti merkitsevästi paremman sadon kuin käsittelemätön 18 cm:n rivivälillä kylvetty koejäsen. Samansuuntaisia, joskaan ei näin suuria eroja, on havaittu myös aiemmissa rivivälin vaikutusta käsittelevissä tutkimuksissa (Lötjönen & Mikkola 2000). On kuitenkin huo- mattava, että tässä kokeessa 12,5 cm:n ja 18 cm:n riviväli oli kylvetty eri kylvökoneilla, mikä saattaa vaikuttaa tuloksiin, vaikka kylvömäärä olikin säädetty molemmissa samoiksi. Riviväliharatun (18 cm) ja käsittelemättömän (12,5 cm) koejäsenen välillä ei ollut tilastollisesti merkitsevää eroa. 71 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Käsittelemätön, 18 cm Harattu, 18 cm Käsittelemätön, 12,5 cm K au ra sa to , k g/ ha (1 4% ) 100 % 108 % 126 % Kuva 4. Kaurasadot (kosteus 14 %) ja keskihajonnat eri käsittelyissä. Pintamaan liukoisen typen pitoisuudet on esitetty kuvassa 5. Ennen ensim- mäistä harausta ei otettu maanäytteitä, mutta koska koekenttä oli lannoitetttu poikkisuuntaan ruutuihin nähden, siinä oli viisi kerrannetta ja liukoisen typen keskihajonnat olivat melko pieniä, voidaan olettaa koekentän olleen suhteel- lisen tasaisen liukoisen typen suhteen. Melko yllättävästi kolme päivää riviväliharauksen jälkeen otetuissa maanäyt- teissä liukoisen typen määrä oli selvästi pienempi haratussa koejäsenessä ver- rattuna haraamattomaan koejäseneen. Ero oli t-testin mukaan merkitsevä (phav < 0,05). Myöskään toinen 19.6.2002 suoritettu riviväliharaus ei näyttänyt lisäävän maan liukoista typpeä, mutta ei vähentänytkään sitä. 6.6.2002 jäl- keen otetuissa näytteissä käsittelyt eivät enää eronneet toisistaan tilastollisesti merkitsevästi. 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 6.6. 19.6. 3.7. 17.7. Näytteenotto pvm. N li uk oi ne n kg /h a Ei harausta Haraus Haraus 1. (3.6.) Haraus 2. (19.6.) Kuva 5. Liukoisen typen määrä maassa. Jana ilmoittaa keskihajonnan. Näyt- teet edustavat 10 cm:n pintamaakerrosta. 72 Olisi voinut olettaa, että ensimmäinen riviväliharaus olisi mineralisoinut maassa olevaa typpeä siten, että liukoista typpeä olisi ollut haratussa koejäse- nessä enemmän kuin haraamattomassa, mutta kävikin päinvastoin. Olisiko kasvava kaura ehtinyt ottaa harauksessa vapautuneen typen kolmen päivän aikana? Lievästi parantunut sato viittaisikin tähän suuntaan, mutta todennä- köisempi selittäjä löytynee säästä. Nimittäin 4.6.2002 satoi liki 30 mm, mikä on saattanut huuhtoa/denitrifioida haratusta pellon pinnasta enemmän liukois- ta typpeä kuin haraamattomasta. Koekenttä oli lannoitettu sian lietelannalla, jonka typpi saattaa huuhtoutua melko helposti runsaan sateen aikana. Myös kesä-heinäkuun vaihde vuonna 2002 oli sateinen, mikä selittänee kuvan 5 osoittamaa liukoisen typen melko nopeaa vähentymistä kesä-heinäkuun aikana. Yhteenveto Molempina koevuosina kahteen kertaan tehdyllä riviväliharauksella näytti olevan pieni viljan satoa lisäävä vaikutus, joka ei kuitenkaan ollut tilastolli- sesti merkitsevä. Ainakaan näissä kokeissa käytetyillä maanäytteen ottota- voilla harauksen aiheuttamaa typen mineralisoitumista ei voitu osoittaa tapahtuneen. Toki molemmat koevuodet olivat alkukesän sääoloiltaan melko kosteita, mikä saattoi vaikuttaa tuloksiin. On kuitenkin todennäköistä, että riviväliharauksella saatu pieni sadonlisä johtui ennemmin maan kuohkeutu- misesta tai rikkakasvien poistosta, kuin typen mineralisaatiosta. Toisaalta on myös osoitettu, että viljoilla saa olla suhteellisen paljon rikkakasveja, ennen kuin ne vaikuttavat satoa alentavasti (esimerkiksi Lötjönen ym. 2002). Siten näissä kokeissa on todennäköistä, että maan kuohkeutuminen on ollut suurin satoa nostava tekijä riviväliharauskoejäsenessä. Tehdyt kokeet ja alun lyhyt kirjallisuuskatsaus viittaavat vahvasti siihen suuntaan, että mekaanisella torjunnalla voi olla lievä maan typpeä liukoiseen muotoon saattava vaikutus, mutta vaikutus on niin pieni, ettei se yleensä näy viljasadon määrässä tai laadussa. Tosin viljan laatua on näissä kokeissa vähemmän tutkittu. 73 Maalaji ratkaisee kestorikkakasvien torjunta- tekniikat luomuviljanviljelyssä Sanna Kakriainen-Rouhiainen1) ja Jaana Väisänen1) 1)MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus), Ympäristön tutkimus, Ekologinen tuotanto, Huttulantie 1, 51900 Juva sähköpostit etunimi.sukunimi@mtt.fi Tiivistelmä Neljällä tilalla Kymenlaaksossa ja Etelä-Savossa seurattiin parin vuoden ajan kahden eri kesannointitekniikan vaikutusta kestorikkakasvien määrään ja pellon typpitalouteen. Vaihtoehtoina olivat pikakesanto + viherkesanto – kevätvilja + nurmensiemen, tai avokesanto + ruis – aluskasvinurmi rukiin alle. Alkukesällä tehtävä kesannointi ja kesäkuun lopussa kylvettävä viherlannoi- tus sopivat kestorikkakasvien torjuntakeinoksi hikeville maille, muttei savi- tai hiesumaille, joilla kevätkosteus täytyy hyödyntää kylvöjen onnistumisek- si. Hikevillä mailla taas viherkesannolla saadaan tukahdutettua ne kestorikka- kasvit, jotka ovat selvinneet alkukesän avokesannosta. Avokesannointi kohotti maan liukoisten typpiyhdisteiden määrää selvästi sekä pintamaassa että pohjamaassa. Ruis hyötyi avokesannosta tuottaen 2150 – 3040 kg/ha jyväsadot. Myös kaikkien kestorikkakasvien osuus rukiin aluskasveista putosi. Viherkesantojen jälkeen kylvetyt rehuviljat tuottivat myös kohtalaiset sadot. Niillä koepaikoilla, joissa viherkesanto oli jäänyt aukkoiseksi, ohdake jatkoi kasvuaan, mutta juolavehnän ja valvatin määrä laski. Seuranta osoitti, etteivät peltolohkoilta mitatut liukoisen typen määrät kahden vuoden seurannassa antaneet lisätietoa kesannointitekniikoiden typpihuuh- toumasta. Maasta luontaisesti mineraloituva typpimäärä riippui enemmän pellon viljelyhistoriasta kuin viljelytekniikan vaihtelusta tarkastelujaksolla. Johdanto Avo- ja viherkesantojen vaikutusten eroa vertailtiin eri pelloilla Kymenlaak- sossa ja Etelä-Savossa. Alkukesän kesannointi ja kesäkuun lopussa kylvet- tävä viherlannoitus sopii kestorikkakasvien torjuntakeinoksi hikeville maille mutta ei poudanaroille savi- tai hiesumaille. Hikevillä mailla avokesannointi toimii parhaiten. Avokesanto on tehokas, mutta kallis kestorikkakasvien määrän hallintakeino. Näin todettiin Kymenlaaksossa ja Etelä-Savossa toteu- tetun kaksivuotisen vertailun päätteeksi. 74 Aineisto ja menetelmät Elimäellä, Jaalassa, Juvalla ja Savonlinnassa sijaitsevilla luomupelloilla seurattiin parin vuoden ajan kahden eri viljelykierron vaikutusta rikkakasvien määrään ja pellon typpitalouteen. Kaikilla peltolohkoilla ohdakkeen, valvatin tai juolavehnän määrä oli päässyt lisääntymään siinä määrin, että toimenpitei- siin oli ryhdyttävä. Elimäellä sijaitsevat koelohkot olivat maalajiltaan aitosavea ja hiesua, fosfo- ripitoisuudeltaan erittäin matalia (1,1 – 2,4 mg/l). Jaalan pellot olivat multa- via hiesusavia tai hiesuja. Fosforiluvut olivat sielläkin matalat, par- haimmillaan kuitenkin 6,9 mg/l. Juvan pellot olivat multavaa tai runsas- multaista hienoa hietaa ja Savonlinnan pellot runsasmultaista hietamoreenia. Fosforia peltomaassa Juvalla oli noin 4 mg/l. Savonlinnassa koealojen fosfo- riluvut vaihtelivat erittäin paljon: viherlannoituslohkolla fosforia oli 6 - 10 mg/l, mutta avokesantolohkon toisella puoliskolla 4 ja toisella 18. Kaikki pellot olivat pH-arvoiltaan päälle kuuden. Koelohkot olivat karjattomien tilojen viljelyksessä. Jaalan, Juvan ja Savonlinnan koepellot olivat saaneet silloin tällöin karjanlantatäydennystä (Ks. liite 2). Viljelykierto koelohkoilla: 2001 2002 2003 A pikakesanto + viherkesanto (virna, kaura, herne, raiheinä) ohra + nurmensiemen, tai kaura + nurmensiemen, tai virna-kauraviherlannoitus nurmi/vilja B avokesanto + syysruis ruis + nurmensiemen nurmi/vilja Kesannointivuosi A-viljelykierrossa vuonna 2001 avokesantoa kultivoitiin tai äestettiin jousto- piikillä noin kerran viikossa keväästä kesäkuun loppupuolelle. Viher- lannoituksen kylvö ajoittui eri tiloilla 20.-30.6. väliselle jaksolle. Viherlan- noitusseoksena oli vilja-rehuherne-virna-italian raiheinäseos, jolla tavoiteltiin nopeaa kasvua ja tehokasta peittävyyttä. Viherlannoitus murskattiin syyskuun alussa ja muokattiin maahan syys-lokakuussa. Poikkeuksellisesti yhdellä tilalla viherkesanto murskattiin ja muokattiin maahan vasta seuraavana ke- väänä. Vuonna 2002 lohko jaettiin kauralle ja/tai ohralle, ja molempien alle kylvettiin apilanurmiseos aluskasviksi. Kymenlaaksolaisille tiloille kylvettiin myös pieni muutaman neliön ala virna-kauraviherlannoista. Viljojen kylvöti- heys oli 500 itävää siementä neliömetrille. B-viljelykierrossa avokesannoitiin peltoa ahkerasti muokaten koko kesän 2001 ajan ja kylvettiin elokuun lopus- sa rukiille. Keväällä 2002 rukiin alle kylvettiin nurmensiemen. Vain yhdellä tilalla apilanurmen siemenseos kylvettiin jo syksyllä. Odotetusti vain osa syyskylvetystä apilasta selvisi läpi talven, ja keväällä apilaa kylvettiin lisää täydennykseksi. 75 Taulukko 1. Viherlannoituksen keskimääräinen koostumus koepaikoilla. Siemenlaji Kylvömäärä kg/ha Kasvimassan koostumus loppukesällä, % Vilja (kaura +ohra) 70 23 Rehuherne 40 0 Rehuvirna 20 60 Italian raiheinä 7 17 Viherlannoituskasvuston tarkoituksena oli nujertaa pikakesannoinnin jälkeen pellolle jääneet kestorikkakasvit kilpailun, lähinnä varjostuksen avulla. Kasvukaudella 2001 kesäkuun loppu ja heinäkuun alku olivat kuivia, joten avokesannoitu peltomaa kuivui liikaa. Viherlannoituksen siemenet itivät molemmilla kymenlaaksolaisilla koepelloilla huonosti ja viherlannoitus muodostui aukkoiseksi (Taulukot 1 ja 2). Aukkoisen kasvuston takia joiden- kin rikkakasvien määrä lisääntyi viherlannoituskasvuston seassa. Juvan pelto on esimerkki siitä, kuinka onnistunut pikakesannon ja viherlannoi- tuskasvuston yhteisvaikutus vähentää juolavehnän määrää. Toisella kymen- laaksolaistilalla juolavehnän määrä lisääntyi käsittelyn B jälkeen. Pelto oli loppukesällä hyvin kuivaa ja juolavehnän juurakko lienee vetäytynyt lepoti- laan. Juurakko pätkiytyi toistuvissa muokkauksissa ja syksyllä maan kostut- tua lyhyet ja monilukuiset juurakonpätkät lähtivät kasvuun. Taulukko 2. Viherlannoitusmassan määrä eri tiloilla ja arvio siihen sisälty- neestä typpimäärästä. Koeala Viherlannoitus- massa, syksy 2001 (kg/ha, ka) Typpisato (kg/ha) vihermassassa (N 3,2 %*) Typpisato (kg/ha) vihermassa + sänki + juuristo* Elimäki 3300 106 132 Jaala 3000 95 119 Juva 3800 121 152 Savonlinna 4200 135 169 * Arvio typpipitoisuudesta * Sängen ja juuriston typpimääräksi arvioitiin 25 % vihermassan typpimäärästä. Tulokset ja johtopäätökset peltojen typpitaloudesta Kasvukauden 2002 alkuosa oli Kymenlaaksossa todella kuiva, mikä näkyi mm. viljojen heikkona orastumisena. Harva viljakasvusto ei myöskään kyen- nyt kilpailemaan kunnolla kestorikkakasveja vastaan. Parhaiten menestyivät hyvärakenteiset, multavat lohkot. 76 Ohra-, kaura ja ruissadot Koelohkoilta mitattiin jyvä- ja olkisadot leikkaamalla sirpillä satonäytteitä yhteensä 3,5 neliön alalta/lohko. Näytteet puitiin tämän jälkeen koeruutu- puimurilla. Parhaat jyväsadot saatiin Jaalan ja Savonlinnan multavilta koelohkoilta (Tau- lukko 3). Savonlinnan ruislohkon eri osien suuri fosforilukujen vaihtelu ei näyttänyt vaikuttavan satotasoon: satoero oli vain 180 kiloa. Viljavuusana- lyysissa käytettävä ammoniumasetaattiuutto ei näytä kertovan humukseen pidättyneestä kasveille käyttökelpoisen fosforin määrästä mitään. Elimäellä puolestaan sadot jäivät vaatimattomiksi, todennäköisesti multavuuden vähäi- syyden ja runsaan rikkakasvimäärän takia. Aitosavi ja hiesu ovat poudanar- koja, eikä vähän ravintohumusta sisältävässä maassa ole kasveille käyttökel- poista typpeä tai fosforia niin paljon kuin multavammilla Jaalan pelloilla. Savonlinnan, Juvan ja Jaalan pellot olivat saaneet aina silloin tällöin tällöin lietettä. Elimäen pelloilla koko typpimäärä perustuu palkokasvien sidontaan ja maan typpivarojen mineraloitumiseen. Juvalla ohra- ja ruissadot olivat surkeat. Siellä ruis ei talvehtinut kunnolla ja jäi harvaksi. Ohran heikkoa menestymistä voi ainakin osaksi selittää maan huonolla rakenteella, osaksi ei, sillä viereinen kaura tuotti hyvän sadon. Lohko taitaa vaan olla luonnostaan hyvä kauramaa. Siinä viljeltiin kauraa kymmeniä vuosia ennen luomuvilje- lyyn siirtymistä 90-luvun alkupuolella. Taulukko 3. Viljojen jyvä- ja olkisadot sekä valkuaispitoisuudet eri koepai- koilla. Koelohkot ruis ohra kaura jyvä valk. % * olki jyvä valk. %* olki jyvä valk. %* olki Elimäki 2150 9,7 3270 2283 9,5 4310 1820 10,1 1730 Jaala 3040 9,6 3860 3640 10,2 3980 2210 12,7 1930 Juva 1830 12,1 4380 1250 11,2 2790 3140 13,3 4720 Savonlinna 2620 10,6 5090 . . . 3730 11,6 2720 * 15% kosteudessa Peltojen liukoisen typen muutokset Kuvassa 1 näkyvät liukoisen typen määrät koepaikoittain lokakuussa 2001. Viherlannoitukseen pidättynyt typpi on lokakuussa vielä sitoutuneena hajoa- vaan kasviainekseen. Kymenlaakson pelloilla avokesannon typpivaikutusta tuskin huomaa! Avokesannoinnissa vapautunut typpi on selvästi pidättyneenä rukiin oraisiin. Savolaisista runsasmultaisista peltomaista sen sijaan vapautui runsaasti typpeä maanesteeseen avokesannoinnin ansiosta. 77 Kuva 1. Kesannointivuoden lokakuussa mitatut liukoisen typen määrät pinta- (0-30 cm) ja pohjamaassa (30-60 cm). Kesannointitekniikalla oli varsin vähän vaikutusta peltomaan liukoisen typen määrään kesannoinnin jälkeisenä vuonna (Kuva 1). Rukiin alla kasvoi alus- kasvinurmi, joka pidätti osaltaan avokesannoinnin vapauttamia typpivaroja. Kymenlaaksossa viherlannoituksen aukkoisuuden takia ohra- ja kauramaissa oli suhteellisen tiheästi valvattia ja Elimäellä myös juolavehnää. Kymenlaak- son ohramaiden muokkauskerroksessa (0-30 cm) oli elokuun mittauksissa todella vähän vapaata typpeä, ja pohjamaassakin sen määrä jäi alle 11 kilon. Savolaisissa maissa taas pintamaissa oli typpeä enemmän kuin pohjamaassa. Pellon typpitaloutta arvioidessa ei siis kannata tuijottaa pelkästään liukoisen typen pitoisuuksia, sillä ne antavat aina vain hetkellisen kuvan kasvukun- nosta. Kokonaiskuva muodostuu, kun jyväsadot, jyvien valkuaispitoisuus, rikkakasvitiheys ja maanesteen typen määrä punnitaan yhdessä. Viherlannoituksen typpitankkaus ei seurannassa olleilla viljapelloilla aiheut- tanut typen huuhtoutumisriskiä, sillä kasvimassassa maahan muokattu typpi- määrä ei muodostunut liian suureksi verrattuna seuraavan viljakasvin, sen satojätteiden ja ikävien “seuralaiskasvien“ ottamaan typpimäärään. Avo- kesannon vapauttamat ravinteet pidättyivät tehokkaasti syysviljaan ja kevääl- lä sen alle kylvettyyn aluskasvinurmeen. Elimäki Liukoinen typpi lokakuussa 2001 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Savonlinna Jaala kg/ha 30-60 cm 0-30 cm avokesanto -> ruis viherlannoitus Elimäki Juva Savonlinna Jaala Juva 78 Viherlannoituksen kylvö kesäkuun lopulla ja alkukesän pikakesanto sopivat vain hikevien maiden viljelyyn. Keväällä kylvetyllä viherlannoituksella on saatavissa suurempia viljasatoja, mutta kestorikkakasvien torjumiseksi tarvi- taan muita menetelmiä. Avokesannoinnissa tehdään peltotöitä mutta menete- tään satokasvin tuotot. Jotta tähän kalliiseen tekniikkaan ei tarvisisi turvautua kuin kerran kymmenessä vuodessa, on kestorikkakasvit pidettävä mielessä ja viljelyä koko ajan “stemmattava“ niiden mukaan. Aluskasvien käyttöä Kymenlaakson savi- ja hiesupitoisilla mailla tulisi lisätä entisestään, sillä aluskasvinurmi heikentää siemen- ja kestorikkakasvien kilpailukykyä sekä parantaa muokkauskerroksen multavuutta ja maan kanta- vuutta syksyn muokkauksissa. Kaksi- ja kolmivuotiset nurmet nostavat maan multavuutta huomattavasti tehokkaammin kuin keväällä kylvetty ja syksyllä muokattava kasvimassa, mutta koska nurmirehulle ei luomuviljatilalla juuri ole kuluttajaa, on tyydyttävä lyhyisiin nurmiin. Aluskasveilla on joka tapauk- sessa viljojen satotasoja kohottava vaikutus. Aluskasvinurmen typensidonta ja typenotto maasta edesauttavat esimerkiksi hiilipitoisen viljan olkimassan hajoamista maassa, joten seuraavan kasvin typpilannoitustarve vähenee. Koepaikkojen peltomaiden typpitulokset kertovat ehkä enemmän tilan vilje- lyhistoriasta kuin kaksivuotisen kesannointitekniikan ja kasvinvuorotuksen vaikutuksesta. Maa on hidas muuttumaan ja sillä on pitkä muisti. Miten kävi kestorikkakasveille viljelykierrossa? Avokesannointi torjui suhteellisen tehokkaasti valvattia (Kuva 2). Pintaraa- paisut eivät sen sijaan näyttäneet juuri häiritsevän ohdakkeen kasvua. Valva- tilla oli ahdasta pikakesanto-viherlannoitustekniikalla hoidetussa pellossa, mutta pikakesanto oli liian lyhyt ja viherkesanto sen verran aukkoinen, että valvatti sai jonkin verran kasvutilaa. Juolavehnälle ja varsinkin ohdakkeelle viherkesannossa näytti myös löytyneen kasvuedellytyksiä. Juolavehnän yleisyys pysyi ennallaan, mutta ohdakkeen määrä lisääntyi seuraavaan kas- vukauteen mennessä. Hikevien maiden viherlannoituskasvustot olivat selvästi tiheämpiä, ja niin valvatti kuin juolavehnäkin kärsivät tilanpuutteesta. Avokesanto vähensi selvästi juolavehnän määrää useimmilla koepaikoilla (Kuvassa 3 ruispylväs). Yhdellä Kymenlaakson peltolohkolla juolavehnän määrä lisääntyi avokesannoinnin aikana. Tämä tulos johtuu kuivuudesta. Kun maan kosteus laskee riittävästi, juolavehnän juurakko vaipuu lepotilaan, jonka aikana se ei lähde lainkaan kasvuun. Avokesannoinnin aikana levossa ollut juurakko siis vain pätkiytyi. Maan kostuessa syksyllä juurakonpätkät lähtivät kasvuun. 79 Kuva 2. Kesannointitekniikan vaikutus juolavehnän, valvatin ja ohdakkeen yleisyyteen kesannointivuonna 2001 sekä ohra- tai ruisruuduissa vuonna 2002. 0 20 40 60 80 100 120 140 valvatti ohdake juolavehnä lesklehti kpl/m2 kaura ruis (avok) ohra viherkes Kuva 3. Kestorikkakasvien yleisyys eri kasvustoissa kesannoinnin jälkeen vuonna 2002. Pylväät esittävät yksilömäärän keskiarvoa ja viikset suurinta ja pienintä havaintoa. Myöhään kylvetty aukkoiseksi jäänyt viherlannoitus vuonna 2001 ei tehonnut juolavehnään kunnolla millään lohkolla. Muutamilla koepaikoilla kylvettiin keväällä 2002 pieni ala viherlannoitusta. Keväällä kylvetyn viherlannoituksen seassa juolavehnän määrä selvästi väheni. Mielekkyydeltään ja teholtaan pikakesanto+viherlannoituskasvusto on hyvä keino kestorikkakasvien hallintaan. Se ei tosin poista rikkakasveja täydelli- sesti, mutta auttaa vähentämään niiden määrää. Yhdistelmää ei kuitenkaan kannata käyttää poudanaroilla lohkoilla. Viherkesantokasvuston hyvä kasvu on edellytys kestorikkakasvien vähenemiselle. Avokesannointi on melko varma keino vähentää rikkakasvien määrää. Maata kuluttavaan ja kalliiseen avokesannointiin on syytä turvautua vain jos kestorikkakasvit ovat ryöstäyty- neet hallinnasta. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 2001 valvatti 2002 200 ohdake 2002 2001 juola 2002 2001 lesklh 2002 kpl/m2 ohra (viherk) ruis (avok) 80 Kirjallisuus Ambus, P. & Jensen, E.S. 1997. Nitrogen mineralization and denitrification as influencd by crop residue particle size. Plant and Soil 197: 261-270 Andersen, M.K. & Jensen, L.S. 2001. Low soil temperature effects on short- term gross N mineralisation - immobilisation turnover after incorporation of a green manure. Soil Biology and Biochemistry 33: 511-521 Ascard, J. 1999. Radhackningens effekt på kvävemineraliseringen. Forsk- ningsnytt om okologisk landbruk i Norden 5/1999: 14. Baethgen, W.E., Christiansson, C.B. & García Lamothe, A. 1999. Nitrogen fertilizer effects on growth, grain yield, and yield components of malting barley. Field Crops Research 43: 87 – 99. Beck-Friis, B., Lindén, B., Marstorp, H. & Henriksson, L. 1994. Kväve i mark och grödor i odlingssystem med fånggrödor. Undersökningar på en sand- jord i södra Halland. Institutionen för markvetenskap, Avd. för växtnär- ingslära, SLU, rapport nro 193. Uppsala: SLU 36 s. Böhrnsen, A. 1993. Several years results about mechanical weeding in cereals. Teoksessa: Thomas, J.-M. (ed.). Non chemical weed control : communications of the fourth international conference I.F.O.A.M., Dijon, France, 5.-9.7.1993. Tholey-Theley: IFOAM s. 93 - 99. Chimielewski, F.-M. & Köhn, W. 1999. Impact of weather on yield compo- nents of spring cereals over 30 years. Agricultural and Forest Meteorology 96: 49 – 58. Clarke, J., Lane, L., Mitchell, A., Ramans, M. & Ryan, P. (eds.). Arable farm- ing under CAP reform. 12.-14.12.1994, Cambridge, UK. Aspects of ap- plied biology. 1994, no. 40 (2): 403 – 406. Esala, M. & Hautala, J. 1981. Muokkaus, kylvösiemenen laatu ja kylvötek- niikka kevätviljoilla. Maatalouden tutkimuskeskus, Etelä-Pohjanmaan koe- aseman tiedote n:o 4. Ylistaro: Maatalouden tutkimuskeskus. 12 s. Foster, R.K. 1990. Effect of tillage implement and date of sweetclover incor- poration on available soil N and succeeding spring wheat yields. Canadi- an Jounal of Plant Science 70: 269-277. 81 Geisler, G. 1983. Ertragsphysiologie von Kulturarten des gemässigten Kli- mas. Berlin und Hamburg. s. 12-67, 91-116. Grönroos, J., Nikander, A., Syri, S., Rekolainen, S. & Ekqvist, M. 1998. Maatalouden ammoniakkipäästöt. Suomen ympäristö 206. Helsinki: Suo- men ympäristökeskus. 62 s. Haataja, K. 1998. Karjanlannan käytön kannattavuus. Maatalouden taloudel- linen tutkimuslaitos. Tutkimuksia 227. Helsinki: Maatalouden taloudellinen tutkimuslaitos. 107 s. Hakkola, H. & Kemppainen, E. 1993. Yksivuotisten viherkesantokasvien vertailu Sotkamossa ja Ruukissa. Koetoiminta ja käytäntö (20.4.1993): 12. Hannukkala, A.E. 1995. Viherlannoitus käyttökelpoista pohjoisessakin. Koe- toiminta ja käytäntö (25.4.1995): 19-20. Jensen, E.S. 1997. Nitrogen immobilization and mineralization during initial decomposition of 15N-labelled pea and barley residues. Biology and Fer- tility of Soils 24: 39-44. Jensen, E.S. 2000. Høj kvælstofmineralisering fra fangafgrøder og grøngød- ninger selv ved lave vintertemperaturer. Forskningsnytt om økologisk landbruk i Norden 3/2000: 4-6. Joki-Tokola, E., Mattila, P., Elonen, P. & Tanni, R. 1998. Naudan lietelannan prosessoinnin ja levitystekniikan vaikutus säilörehunurmen satoon, rehun laatuun ja ammoniakin haihtumiseen. Teoksessa: Ilkka Sipilä ja Aarne Pehkonen (toim.). Karjanlannan ympäristöystävällinen ja kustannusteho- kas käyttö: MMM:n karjanlantatutkimusohjelman 1995-97 loppuraportti. Maatalouden taloudellinen tutkimuslaitos. Julkaisuja 87. Helsinki: Maata- louden taloudellinen tutkimuslaitos. s. 34-56. Joki-Tokola, E., Mattila, P., Isolahti, M., Esala, M. & Kokkonen, A. 2002b. Nurmen pintaan levitetyn väkilannoitteen ja lietelannan typen hyväksi- käyttö ja nurmisadon laatu. Teoksessa: Nurmirehun kilpailukyvyn paran- taminen –tutkimusohjelman päätösseminaari 18.4.2002. Suomen Nur- miyhdistyksen julkaisu nro 17. Suomen Nurmiyhdistys s. 67-86. Joki-Tokola, E., Salo, T., Mattila, P., Esala, M. & Isolahti, M. 2002a. Naudan lietelanta nurmen suojakasvin lannoitteena. Teoksessa: Pasi Mattila 82 (toim.). Lietelannan käyttö nurmikierrossa. Maa- ja elintarviketalous 15. Jokioinen: MTT. s. 11-30. Verkkojulkaisu päivitetty 03.01.2003. Saatavis- sa internetistä: http://www.mtt.fi/met/pdf/met15.pdf. Kapuinen, P. 1999. Lietteen levitysmahdollisuudet. Työtehoseuran maatalo- ustiedote 6/1999 (510). Helsinki: Työtehoseura 6 s. Kapuinen, P. & Tyynelä, S. 2004. Kevätviljojen lannoitus lietelannalla. Teok- sessa: Hopponen, A. & Rinne, M. (toim.). Maataloustieteen Päivät 2004 [verkkojulkaisu]. Suomen Maataloustieteellisen Seuran tiedote no 19. Hel- sinki: Suomen Maataloustieteellinen Seura Päivitetty 5.1.2004. Saatavissa internetistä: http://www.agronet.fi/maataloustieteellinenseura/ julkai- sut/esi04/ti61.pdf/ Kauppila, R. & Lindqvist, M. 1992. Aluskasvien vaikutus maan typpitasee- seen ja satoon ohran ja sitä seuraavan vehnän viljelyssä. Teoksessa: Va- ris, E. & Kauppila, R. (toim.). Viherlannoituskokeiden tuloksia 1979-87. HY kasvinviljelytieteen julkaisuja 30. Helsinki: Helsingin yliopisto s. 191-226. Kemppainen, E. 1985. Lietelanta ohran lannoitteena. Biologisen typensidon- nan ja ravinnetypen hyväksikäytön projekti, SITRA. Julkaisu 21. Helsinki: SITRA 66 s. Kemppainen, E. 1992. Karjanlanta ja muut eloperäiset lannoitteet. Teok- sessa: Maa, viljely ja ympäristö. Porvoo: WSOY. s. 255-294 Kirby, E. J. M., Ellis, R. P. 1980. A comparison of spring barley grown in England and in Scotland. Journal of agricultural science, Cambridge 95: 101-110. Kivisaari, S. & Larpes, G. 1983. Kylvöajankohdan vaikutus kevätvehnän, ohran ja kauran satoon 10-vuotiskautena 1970-1979 Tikkurilassa. Maata- louden tutkimuskeskuksen tiedote 13/83. Tikkurila: Maatalouden tutki- muskeskus. 54 s. Korsaeth, A., Henriksen, T.M. & Bakken, L.R. 2002. Temporal changes in mineralization and immobilization of N during degradation of plant mat- erial: implications for the plant N supply and nitrogen losses. Soil Biology & Biochemistry 34: 789 - 799. Källander, I. 1993. Luonnonmukainen maanviljely. Helsinki: Kirjayhtymä. 536 s. 83 Känkänen, H. 1994a. Viherkesannon typpi hyödyksi. Koetoiminta ja käytäntö (22.2.1994): 7. Känkänen, H. 1994b. Viherkesanto elävöittää maata. Koetoiminta ja käytäntö (22.2.1994): 8. Känkänen, H. 2001- Maan nitraattitypen määrä loppusyksyllä. Teoksessa: Känkänen, H. (toim.). Viherkesannot ja aluskasvit viljan viljelyssä. MTT:n julkaisuja. Sarja B 25. Jokioinen: MTT. s. 21-25 Känkänen, H., Kangas, A., Mela, T., Nikunen, U., Tuuri, H. & Vuorinen, M. 1998. Timing incorporation of different green manure crops to minimize the risk of nitrogen leaching. Agricultural and Food Science in Finland 7: 553-567. Känkänen, H., Kangas, A., Mela, T., Nikunen, U., Tuuri, H. & Vuorinen, M. 1999. The effect of incorporation time of different crops on the residual ef- fect on spring cereal. Agricultural and Food Science in Finland 8: 285-298. Lindén, B. & Wallgren, B. 1988. Kväveanrikning på träda –utlakningsrisker och motåtgärder. Konsulentavdelningens rapporter, Sveriges lantbruks- universitet, Allmänt 136. s. 139-151. Lindén, B. & Wallgren, B. 1989. Vallar som fånggrödor –kväveefterverkan. Teoksessa: Gröngödslingsgrödor och/eller fånggrödor, 14-15 november 1989. NJF seminarium 159. Nyborg Strand: NJF s. 15.1-10. Lindén, B. & Wallgren, B. 1993. Nitrogen mineralization after leys ploughed in early or late autumn. Swedish Journal of Agricultural Research 23: 77-89. Lehto, E. 2000. Viljelyteknologia rikkakasvien torjunnassa ohralla. MTT/Pohjois-Pohjanmaan tutkimusasema. Ruukki: MTT. 12 s. Leinonen, P. 2000. Lannoitus luomuviljan viljelyssä. Teoksessa: Luomuviljan tuotanto. Tieto tuottamaan 86. Helsinki: Maaseutukeskusten liitto. s. 40- 55. ISBN: 951-808-078-X. Luomuviljan tuotanto 2000. Tieto tuottamaan 86. Helsinki: Maaseutukeskus- ten liitto. 102 s. ISBN: 951-808-078-X. Lötjönen, T., Jalli, H., Vanhala, P., Kakriainen-Rouhiainen, S. & Salonen, J. 2002. Kestorikkakasvit kevätviljantuotannon uhkana. Kirjallisuuskatsaus. 84 Maa- ja elintarviketalous 9. Jokioinen: MTT. 115 s. Lötjönen, T. & Mikkola, H. 1999. Viherkesannon niitto ja muokkaus. Koetoi- minta ja käytäntö (20.4.1999): 5. Lötjönen, T. & Mikkola, H. 2000. Three mechanical weed control techniques in spring cereals. Agricultural and Food Science in Finland 9: 269–278. Magid, J., Henriksen, O., Thorup-Kristensen, K. & Müller, T. 2001. Dispropor- tionately high N-mineralization rates from green manures at low tempera- tures – implications for modeling and management in cool temperate agro-ecosystems. Plant and Soil 228: 73 – 82. Magnusson, M. & Landström, S. 1997. Tidpunkt för nedbrukning av grön- göds-lingsgröda och växtnäringsleverans till efterföljande gröda i norra Sverige. Slutrapport inom programmet Ekologiskt lantbruk. Jordbruksver- ket (SJV). 15 s. MMM 2000. Ympäristötukiopas. Helsinki: Maa- ja metsätalousministerriö. 28 s. MMM 2003. Lannan käytön tehostaminen. Helsinki: Maa- ja metsätalousmi- nisteriö. 4 s. Müller, M. & Sundman, V. 1988. The fate of nitrogen (15N) released from different plant materials during decomposition under field conditions. Plant and Soil 105: 133 – 139. Nykänen, A., Granstedt, A. & Laine, A. 1998. Apilanurmen iän vaikutus seuraavaan viljasatoon ja päättötavan vaikutus typen huuhtoutumisriskiin luomuviljelyssä. Teoksessa: Agro-Food '98 : Tampere 3.-5.2.1998 Tampe- re-talo. Vantaa: Agro-Food ry. s. 6. Peltonen-Sainio, P., Forsman, K. & Poutala, T. 1997. Crop management ef fects on pre- and post-anthesis changes in leaf area index and leaf area duration and their contribution to grain yield and yield components in spring cereals. Journal of Agronomy & Crop Science 179: 47-61. Peltonen-Sainio, P. & Poutala, R.T. 1995. The effect of green manuring under different fertilization and tillage regimes on yield components and 85 leaf area index in wheat. Fragmenta Agronomica 7(2): 46. Poutala, R.T. & Hannukkala, A. 1995. The effect of the method of incorpora- tion of Trifolium resupinatum L. and Vicia villosa Roth. residues in the soil on the performance of a succeeding cereal crop. Acta Agriculturæ Scan- dinavica, Section B, Soil and Plant Science 45: 251-257. Poutala, R.T. & Kuikman, P.J. 1998. The effect of delaying autumn incorpo- ration of green manure crop on N mineralization and spring wheat (Triti- cum aestivum L.) performance. Teoksessa: Poutala, T. Improving re- source efficiency in nutrient management of cereal cropping systems. Ph.D. thesis. Univ. of Helsinki, Dep. of Plant Production, Sect. of Crop Husbandry. Publication No. 51. 22 p. Rahkonen, A. & Esala, M. 1988. Kevätviljojen ja -öljykasvien kylvöaika. Maatalouden tutkimuskeskus. Tiedote 17/88. Helsinki: Maatalouden tut- kimuskeskus. 72 s. Simojoki, P. 1977. Kevätviljojen kylvöaika Keski-Suomessa. Koetoiminta ja käytäntö (29.3.1977): 12 Simojoki, P. 1992. Kylvöä myöhästämällä rikkoja vastaan. Omavarainen maatalous 11(3): 8. Smith, S.P., Iles, D.R. & Jordan, V.W.L. 1994. Nutritional implications of mechanical intervention for weed control in integrated farming systems. Teoksessa: Clarke, J., Lane, L., Mitchell, A., Ramans, M. & Ryan, P. (eds.). Arable farming under CAP reform. 12.-14.12.1994, Cambridge, UK. Aspects of applied biology 40 (2): 403 – 406. Srinath, E.G. & Loehr, R.C. 1974. Ammonia desorption by diffused aeration. Journal of Water Pollution Control Federation 46 (8): 1939-1957. Stabbetorp, H. 1980. Forsok med tidlig såing av vårkorn i Sondre Ostfold 1974-76. Meldinger fra Norges Landbrughøgskole (59)3: 1-20. Steinmann, H. 2000. The impact of harrowing on the soil – nitrogen – dy- namic under spring wheat – one years results from a loess soil. Teok- sessa: Cloutier, D. (ed.). Abstracts 4th EWRS Workshop on Physical Weed Control. 20.-22.3.2000, Elspeet, The Netherlands. Québec: EWRS s. 57. 86 Sorensen, J.N. & Thorup-Kristensen, K. 2003. Undersowing legume crops for green manuring of lettuce. Biological Agriculture & Horticulture (21)4: 399- 414. Takala, E. 1984. Lietelanta lannoitteena: sijoituksen ja pintalevityksen vertai- lu. Biologisen typensidonnan ja ravinnetypen hyväksikäytön projekti. Jul- kaisu 9. Helsinki: SITRA 55 s. Thorup-Kristensen, K. & Bertelsen, M. 1996. Green manure crops in organic vegetable production. New Research in Organic Agriculture 2. 11th inter- national scientific IFOAM Conference, Copenhagen. Tholey-Theley: IFOAM s. 75 – 79. Thomsen, I., K. & Sorensen, P. 2004. Tillage in the growing season is inef- fective as a tool of increased soil N mineralization. Darcofenews. Newslet- ter from Danish Research Centre for Organic Farming. April 2004. No. 1. Viitattu 24.05.2004.http://www.darcof.dk/enews/april04/Tillage.html Thorup-Kristensen, K. & Nielsen, N.E. 1998. Modelling and measuring the effect of nitrogen catch crops on the nitrogen supply for succeeding crops. Plant and Soil 203: 79-89. Turtola, E. & Kemppainen, E. 1998. Nitrogen and phosphorous losses in surface runoff and drainage water after application of slurry and mineral fertilizer to perennial grass ley. Agricultural and Food Science in Finland 7: 569-581. Uusi-Kämppä, J., Heinonen-Tanski, H. & Mattila, P. 2002. Ravinne- ja mikro- bikuormitus nurmelle levitetystä lietelannasta. Teoksessa: Mattila, P. (toim.). Lietelannan käyttö nurmikierrossa. Maa- ja elintarviketalous 15. Jokioinen: MTT. s. 45-80. Varis, E. & Kauppila, R. (toim.) 1992. Viherlannoituskokeiden tuloksia vuosilta 1979-87. Helsingin yliopisto, Kasvinviljelytieteen julkaisuja 30. Helsinki: Helsingin yliopisto 260 s. VNa 9.11.2000/931. Valtioneuvoston asetus maataloudesta peräisin olevien nitraattien vesiin pääsyn rajoittamisesta. Annettu Helsingissä 9.11.2000. Väisänen, J., Forsman, K. & Kakriainen-Rouhiainen, S. 2003. Possibilities to improve yield of green manured spring barley crop by delayed sowing in organic production. Teoksessa: Niemeläinen, O & Topi-Hulmi, M. (eds.). 87 Proceedings of the NJF's 22nd congress 'Nordic Agriculture in Global Per- spective', July 1-4, 2003, Turku, Finland. s. 27. Jokioinen: MTT ja NJF. Wallgren, B. & Lindén, B. 1989. Kväveefterverkan av gröngödslingsgrödor och träda. Teoksessa: Gröngödslingsgrödor och/eller fånggrödor, 14-15 november 1989. NJF seminarium 159. Nyborg Strand: NJF s. 201-10. Wallgren & Lindén 1991. Residual nitrogen effects of green manure crops and fallow. Swedish Journal of agricultural research. 21: 67-77. Wivstad, M. 1989. Ettårig gröngödsling – artblandningar och efterverkan. Teoksessa: Gröngödslingsgrödor och/eller fånggrödor, 14-15 november 1989. NJF seminarium 159. Nyborg Strand: NJF s. 6.1-11 88 Liitteet Liite 1. Karjanlantakokeen satotulokset (15 % kosteudessa) vuosittain Ruu- kissa Liite 2. Viljelykiertokokeen koepaikkojen maan viljavuustiedot Koepaikka pH Maalaji Ca mg/l K mg/l Mg mg/l P mg/l Elimäki 6 - 6,4 As ja Hs 2176 - 2537 272 - 317 686 - 1027 1,1 - 2,4 Jaala 6,4 - 7,3 mHs ja mHsS 1025 - 2197 78 - 133 118 - 427 2,3 - 6,9 Juva 6,3 m ja rm HHT 1304 - 1445 106 - 130 184 - 214 3,9 - 4,4 Savonlinna 6,2 - 6,9 rm HtMr 1502 - 2692 104 - 188 83 - 126 4,3 - 17,7 Sato (kg/ha) Valkuaispit. (%) N-otto (kg/ha) Hehtolitrap. (kg) 2000 2001 2002 2000 2001 2002 2000 2001 2002 2000 2001 2002 Levitysajankohta Kevät 5234 2100 5274 14,5 9,6 11,5 117 32 91 61,2 62,4 65,3 Oras 5250 2047 5353 14,2 9,3 11,6 115 31 94 60,9 61,5 65,0 SEM* 139 0,38 3,1 0,25 Lannoitus keskim. Ilman viherlann 1616 4830 9,8 11,0 25 80 61,5 65,0 Viherlannoitus 5234 1706 5286 14,2 9,5 12,6 114 26 101 60,9 61,6 65,2 Vl +10 t lietettä 5184 1845 5210 14,1 9,7 11,2 112 29 87 60,9 62,0 65,5 Vl +20 t lietettä 5243 2154 5262 14,6 9,4 12,1 118 32 97 60,8 61,9 65,2 Vl +30 t lietettä 5258 2324 5693 14,3 9,3 10,7 116 35 92 61,6 62,4 65,1 Vl +40 t lietettä 5290 2797 5598 14,6 9,0 11,6 119 41 98 61,2 62,4 65,0 SEM* 148 0,43 3,6 0,27 Lannoitus Kevät, ilman vl 1735 4686 9,9 12,1 26 86 62,2 64,9 Kevät + viherl. 5253 1829 5125 14,4 9,6 11,5 115 28 89 61,2 62,0 65,3 K + vl + 10 t 5170 1789 5156 14,0 9,7 12,2 111 28 93 60,9 62,2 65,9 K + vl + 20 t 5313 2138 5622 14,9 9,6 11,0 121 33 93 61,3 62,3 65,3 K + vl + 30 t 5194 2311 5584 14,5 9,5 10,7 116 35 90 61,7 62,9 65,4 K + vl + 40 t 5238 2800 5470 14,8 9,1 11,6 120 41 96 61,1 63,0 65,2 Oras, ilman vl 1497 4974 9,7 9,9 23 75 60,8 65,1 Oras + viherl. 5215 1582 5447 14,1 9,4 13,6 113 24 113 60,7 61,2 65,1 Oras + vl + 10 t 5199 1901 5265 14,2 9,6 10,3 113 29 82 60,9 61,7 65,1 Oras + vl + 20 t 5173 2171 4902 14,3 9,2 13,3 114 32 100 60,3 61,4 65,1 Oras + vl + 30 t 5322 2337 5802 14,1 9,1 10,7 115 34 93 61,5 61,9 64,9 Oras + vl + 40 t 5342 2793 5726 14,3 8,9 11,7 117 40 101 61,4 61,8 64,9 SEM* 162 0,58 4,2 0,29 * Keskiarvon keskivirhe yli vuosien laskettuna ilman ei-viherlannoitus-koejäsentä 89 Maa- ja elintarviketalous –sarjan kasvintuotantoteemassa ilmestyneitä julkaisuja 2004 52 Kasvuvoimaa luomuohralle. Väisänen, J. ym. 89 s. Hinta 20 euroa. 49 Vaihtoehtoja ravinnetalouden ja kasvintuhoojien hallintaan laajamittai- sessa luomuvihannesviljelyssä. Kallela, M. ym. 62 s. Hinta 20 euroa. 48 Rukiin jalostuksen ja viljelyn tehostaminen pohjoisilla viljelyalueilla. Hovinen, S. ym. (toim.) 199 s. Hinta 25 euroa. 46 Puutarhakasvien tihkukastelu ja kastelulannoitus avomaalla. Viljely, teknologia ja talous. Suojala, T. ym. 134 s. Hinta 25 euroa. 42 Kiinalaisten ja uhanalaisten rohdoskasvien viljelymahdollisuudet Suomessa. Jokela, K & Galambosi, B. 31 s. (verkkojulkaisu osoittees- sa: www.mtt.fi/met/pdf/met42.pdf). 41 Perunantyvi- ja märkämädän epidemiologia, diagnostiikka ja hallinta- keinot. Hannukkala, A. & Segerstedt, M. (toim.). 58 s. Hinta 20 euroa. 2003 37 Adaptogeenikasvien viljelytutkimus ja käyttö Suomessa. Ruusujuuri- seminaari, Mikkeli, 18.6.2002. Galambosi, B. (toim.). 106 s. Hinta 25 euroa. 26 Luomumansikan viljelytekniikka ja kasvinsuojelu. Kirjallisuusselvitys. Prokkola ym. 160 s. (verkkojulkaisu osoitteessa: www.mtt.fi/met/pdf/met26.pdf). 17 Uhanalaisten lääkekasvien markkinat ja viljely: Kirjallisuusselvitys. Galambosi, B. & Jokela, K. 88 s. (verkkojulkaisu osoitteessa: www.mtt.fi/met/pdf/met17.pdf). Julkaisuviitteet löytyvät sarjojen internetsivuilta www.mtt.fi/julkaisut/sarjathaku.html. Maa- ja elintarviketalous 52 Maa- ja elintarviketalous 52 52 Kasvuvoimaa luomuohralle Kasvintuotanto Jaana Väisänen, Kristian Forsman, Sanna Kakriainen-Rouhiainen, Timo Lötjönen ja Hanna Avikainen Kasvuvoimaa luomuohralle