Successfully reported this slideshow.

Turvepellot ja ravinteet - Salla Venäläinen, HY

0

Share

Loading in …3
×
1 of 13
1 of 13

Turvepellot ja ravinteet - Salla Venäläinen, HY

0

Share

Download to read offline

Turvepellot, ilmasto ja maaperä –miten vähentää muokkausta käytännössä? -webinaari 23.3.2021

Turvepellot, ilmasto ja maaperä –miten vähentää muokkausta käytännössä? -webinaari 23.3.2021

More Related Content

More from Natural Resources Institute Finland (Luke) / Luonnonvarakeskus (Luke)

Related Books

Free with a 14 day trial from Scribd

See all

Related Audiobooks

Free with a 14 day trial from Scribd

See all

Turvepellot ja ravinteet - Salla Venäläinen, HY

  1. 1. Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta Salla Venäläinen Helsingin yliopisto Maaperä- ja ympäristötiede TURVEPELLOT JA RAVINTEET 24/03/2021 Turvepellot ja ravinteet/ Salla Venäläinen 1 Mitä maaperässä tapahtuu?
  2. 2. Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 24/03/2021 2 ALUSSA OLI SUO, KUOKKA - JA JUSSI  Suomessa on pitkät suoviljelyn perinteet • turvepellot ovat syntyneet, kun soitamme on raivattu viljelykäyttöön − soiden viljelystä mainintoja jo 1300-luvulta lähtien − suoviljely yleistyi voimakkaasti 1800-1900-luvuilla Kuva: Auvo Hirsjärvi, 1935. Lähde: Museovirasto. Kuva: Eino Jokinen, 1929. Lähde: Museovirasto. Turvepellot ja ravinteet/ Salla Venäläinen
  3. 3. Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 24/03/2021 3 ELOPERÄISTEN MAALAJIEN LUOKITTELU  Orgaanisten eli eloperäisten maalajien luokittelu perustuu 1) orgaanisen aineksen määrään • turpeissa > 40 % • multamaissa 20 – 40 %  Huom! Orgaanisen aineksen pitoisuus ≠ orgaanisen hiilen pitoisuus 2) maalajin syntytapaan • lieju ja järvimuta −vesistöjen pohjaan kerääntynyt orgaaninen aines + sedimentin hieno kivennäisaines  Turvetta muodostuu suokasvien jätteistä, kun orgaanista ainesta kerääntyy maahan nopeammin kuin sitä hajoaa • soilla märkyys, happamuus ja ravinteiden niukkuus hidastavat hajoamista Turvemaaprofiili Leivonmäen kansallispuistossa. Kuva: Antti Venäläinen Turvepellot ja ravinteet/ Salla Venäläinen
  4. 4. Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 24/03/2021 4 TURPEEN OMINAISUUDET (1)  Turpeen viljavuus ja kuivatustekniset ominaisuudet määräytyvät 1) turvelajin mukaan • lähtöaineksena erityyppisten suokasvit jäänteet − rahkaturpeiden (St) lähtöaineksena rahkasammalien, tupasvillan ja varpujen jäänteet  happamia ja niukkaravinteisia − saraturpeiden (Ct) lähtöaineksena sarakasvien, lehtisammalten, heinien ja ruohojen jäänteet  sis. enemmän ravinteita, vähemmän happamia kuin rahkaturpeet Kuva: Sanna Kanerva Saraturvetta mikroskooppikuvassa Rahkaturvetta mikroskooppikuvassa Kuva: Sanna Kanerva Turvepellot ja ravinteet/ Salla Venäläinen
  5. 5. Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 24/03/2021 5 TURPEEN OMINAISUUDET (2) 2) turpeen maatuneisuuden mukaan • aistinvarainen luokittelu Hampus von Postin (1922) asteikon mukaan: H1 – H10 •puristusnesteen määrä, väri ja sameus; kiintoaineksen rakenne, kasvinosien tunnistettavuus, amorfisen massan osuus, väri jne. − H1: maatumaton turve  puristeneste kirkasta ja lähes väritöntä, kasvinosat kimmoisia ja sitkeitä − H5-7: keskinkertaisesti maatunut turve − H10: kokonaan maatunut turve  puristettaessa turve pursuaa sormien lomitse kokonaisuudessaan, vapaata vettä ei erkane H7 H1 H2 H3 H5-H6 H9-H10 http://runeberg.org/img/hvar8dag/1 2/0021.1.jpg Kuvat: Sanna Kanerva Turvepellot ja ravinteet/ Salla Venäläinen
  6. 6. Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 24/03/2021 6 TURPEEN OMINAISUUDET (3)  Turvemaiden ojitus viljelykäyttöön lisää biologista aktiivisuutta ja kiihdyttää turpeen hajoamista • kuivumisen seurauksena rakenne romahtaa  turve tiivistyy  Kuivatus ja maatuminen muuttavat turpeen fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia • Orgaanisen aineksen pilkkoutuessa ja prosessoituessa reaktioaktiivisten hiukkaspintojen määrä kasvaa  negatiivinen nettovaraus eli kationinvaihtokapasiteetti (KVK) kasvaa  ravinteiden pidätyskyky kasvaa • Turpeen tiivistyessä irtotiheys kasvaa  huokoskoko pienenee  vedenpidätyskyky kasvaa  poudanarkuus vähenee  suurten huokosten osuus vähenee  vedenjohtavuus pienenee  kantavuus ja kaasujenvaihto heikkenee  kuivatusongelmat pitkään käytössä olleilla turvepelloilla • Turpeen kuivuessa sen lämmönjohtokyky alenee  hidas lämpeneminen keväällä  kasvukauden lyheneminen, hallanarkuus  Viljelyyn sopivat parhaiten keskinkertaisesti maatuneet turpeet Kuva: Petro Pesonen, 2014. Lähde: Museovirasto Turvepellot ja ravinteet/ Salla Venäläinen
  7. 7. Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta  Turvemailla orgaanisella aineksella merkittävä rooli, mutta mukana myös vaihtelevia määriä kivennäisainesta  turvemaat eivät ole koostumukseltaan identtisiä  Maaperässä ravinteet pidättyvät 1) orgaanisen aineksen funktionaalisiin ryhmiin • varaus riippuu pH:sta (negatiivinen/neutraali) • positiivisesti varautuneiden ravinnekationien pidätyspaikkoja 2) savimineraalien pinnoille ja kerrosväleihin • varaus pysyvästi negatiivinen • positiivisesti varautuneiden ravinnekationien pidätyspaikkoja 3) rauta- ja alumiini(hydr)oksidien pinnoille • tärkeitä negatiivisesti varautuneiden ravinneanionien pidätyspaikkoja − esim. fosfaatti, seleniitti, molybdaatti  Maaperän koostumus ja ominaisuudet säätelevät ravinteiden käyttäytymistä 24/03/2021 7 RAVINTEIDEN PIDÄTTYMINEN MAAPERÄSSÄ (1) McBride, 1994 Paasonen-Kivekäs ym. 2009 Turvepellot ja ravinteet/ Salla Venäläinen
  8. 8. Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 24/03/2021 8 RAVINTEIDEN PIDÄTTYMINEN MAAPERÄSSÄ (2)  Orgaanisen aineksen funktionaaliset ryhmät turvemailla keskeisiä ravinteiden pidätyspaikkoja • erityisesti karboksyyliryhmät (–COOH) − kemialliselta luonteeltaan heikkoja happoja  varaus riippuu pH:sta  sähkövaraukseltaan negatiivisia tai neutraaleja • voivat pidättää positiivisesti varautuneita ravinneioneja eli kationeja − sähköisin vetovoimin  ravinteet kasveille käyttökelpoisia mutta suojassa huuhtoutumiselta − kompleksinmuodostuksella  ravinteet heikommin kasvien saatavilla  kompleksoituminen vähentää esim. liukoisen alumiinin (Al3+) toksisuutta kasveille - Turvepellot ja ravinteet/ Salla Venäläinen
  9. 9. Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta  Turvemaat ovat tavallisesti liian happamia viljelykasveille  happamuutta voidaan vähentää kalkituksella • happamissa oloissa orgaanisen aineksen karboksyyliryyhmät protonien (H+) miehittämiä  varaus neutraali  KVK pieni • happamuuden vähentyessä protoni irtoaa  muodostuu negatiivinen varauspaikka  KVK kasvaa ravinnekationien pidättyminen mahdollista • +2-arvoiset kationit (esim. Ca2+) pidättyvät tehokkaammin kuin +1-arvoiset kationit (esim. K+) pidättyneet kationit ovat kasvien käytettävissä mutta suojassa huuhtoutumiselta • happamuuden lisääntyessä protoni palaa “kotipesään”  ravinteiden huuhtoutumisherkkyys kasvaa 24/03/2021 9 ORGAANINEN AINES JA HAPPAMUUS  + CaCO3  Kalkitus kasvattaa turvemaiden ravinteidenpidätyskykyä Turvepellot ja ravinteet/ Salla Venäläinen
  10. 10. Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 24/03/2021 10 TURVEMAASTA MULTAMAAKSI  Viljelykäytössä orgaaninen turvekerros vähitellen kuluu ja ohenee • turvekerroksen sekoittuessa kivennäismaa-aineksen kanssa muodostuu multamaita  kivennäisaineksen merkitys kasvaa, orgaanisen aineksen ja kivennäisaineksen keskinänen vuorovaikutus lisääntyy  maan mururakenteen muodostuminen  hiilen stabiloituminen maaperään saveshiukkanen Fe- tai Al-hydroksidi orgaaninen aines Muokattu: Strawn et al. 2015. Soil Chemistry. 4th Ed. Wiley. s. 187. Muokattu: http://www.fao.org/3/r4082e/r4082e03.htm Turvepellot ja ravinteet/ Salla Venäläinen
  11. 11. Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 24/03/2021 11 TURVEMAAT JA TYPPI  Turvemailla hajoava orgaaninen aines sisältää runsaasti typpeä (N), joka mobilisoituu kasvien käyttöön: 1) Org-N  NH4 + (ammoniumtypen vapautuminen org. aineksesta) 2) NH4 +  NO3 - (ammoniumin nitrifikaatio nitraatiksi, hapellisissa oloissa) turvemailla typpilannoitustarve tyypillisesti vähäinen  Maahiukkaset yl. negatiivisesti varautuneita • NH4 + voi positiivisen varauksensa ansiosta pidättyä elektrostaattisesti eli sähköisin vetovoimin kationinvaihtopaikoille • NO3 - negatiivisesti varautunut  kohtaa maaperän hiukkaspinnoilla repulsiota  nitraattityppi huuhtoutuu herkästi erityisesti paksuturpeisilla mailla  vesistökuormitusriski  Liika märkyys voi kiihdyttää liukoisen typen denitrifikaatiota  NO3 - typpi pelkistyy dityppioksidiksi (N2O) ja typpikaasuksi (N2)  karkaavat ilmaan  N2O on kasvihuonekaasu NH4 + ja NO3 - kasveille käyttökelpoisia muotoja Turvepellot ja ravinteet/ Salla Venäläinen
  12. 12. Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 24/03/2021 12 TURVEMAAT JA FOSFORI  Turpeessa fosfori (P) esiintyy pääasiassa hitaasti hajoavina orgaanisina yhdisteinä • kiintoaineksen fosfori + liukoinen orgaaninen fosfori  kasveille käyttökelpoisen epäorgaanisen fosforin määrä luonnostaan vähäinen  P-lannoitustarve turvemailla  Turvemailla Al- ja Fe-(hydr)oksidien määrä verrattain vähäinen •epäorgaaniselle lannoitefosforille niukasti pidätyspaikkoja  lisätty fosfori altis huuhtoutumaan erityisesti paksuturpeisilla mailla • orgaaninen aines kilpailee fosforin kanssa samoista pidätyspaikoista  kilpailu lisää fosforin biosaatavuutta ja toisaalta myös huuhtoutumisherkkyyttä Turvepellot ja ravinteet/ Salla Venäläinen +
  13. 13. Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta 24/03/2021 13 KIITOS! Turvepellot ja ravinteet/ Salla Venäläinen

×