Naudat ja vesistöjen rehevöityminen: Kirsi Järvenranta, Perttu Virkajärvi, Mari Räty, Pauliina Taimisto

1. © Luonnonvarakeskus
Nurmien vesistövaikutukset
Nurmi ja nauta -etätutkimuspäivä 19.8.2020
• FT, erikoistutkija Kirsi Järvenranta
• MMT, johtava tutkija Perttu Virkajärvi
• MMM, tutkija Mari Räty
• FM, tutkija Pauliina Taimisto

2. © Luonnonvarakeskus2 27.8.2020
Vesistöt, typpi ja fosfori
• Järvissä harvoin rajoittava,
sinilevät sitovat ilmasta
• Jokivesissä vaihtelevasti
• Meressä voi olla
minimiravinne
• Järvivesissä yleensä
minimiravinne
• Jokivesissä vaihtelevasti
• Meressä voi olla
minimiravinne
• Nitraatti huuhtoutuu
herkästi, riski
pohjavesialueella
• Suomessa Euroopan
puhtaimmat pohjavedet
• Sitoutuu maahiukkasiin
• Oikovirtaukset mahdollisia
varsinkin salaojiin
• Ei laadullinen riski
Pintavedet
Pohjavedet
N P

3. © Luonnonvarakeskus
Luke Kuopion tutkimusten kolme mittakaavaa
3
• Tuhansia maa-, kasvi-, lanta- vesinäytteitä
• Jos tulokset ovat yhdensuuntaisia, ne ovat
luotettavia

4. Savonia
• Vedenkäsittely-
tekniikoiden
kehittäminen
• Labra ja pilottitason
testausalustat
• Smart water -
ratkaisut
GTK
• Vesien hallinta ja
seuranta
• Pohjavesien
mallintaminen ja
seuranta
• Kaivosten
vesienhallinta
THL +
Ruokavirasto
• Riskien hallinta
• Mikrobiologia
• Vesihuolto ja -
terveys
UEF
• Ympäristön ja
prosessien
seuranta
• Innovatiiviset
vedenpuhdistus-
menetelmät
• Vesikemia
Luke
• Sininen biotalous
• Luonnonvarojen
kestävä käyttö
• Maatalouden
asiantuntija
Rahoittajana:
Hankkeen budjetti on yhteensä
4,5 miljoonaa euroa. Luken
kohteet hankkeessa:
1. Pinta- ja pohjaveden
huuhtoumamittauskenttä
sekä havaintorakennus
2. Kirmanjärven valuma-
alueen mittausverkosto
3. Pintavaluntasimulaattorin
toiminnallisuus

6. © Luonnonvarakeskus
SIMU suhdelukukoe: lietteenlevitysmenetelmien vertailu
6 27.8.2020
Koetekijöinä
o Levitysmenetelmät: väkilannoite, hajalevitys, letkulevitys, sijoitus, 30 kg P / ha
o Levitysajankohdat: kesä ja syksy
o Talviolosuhteet: normaali lumitalvi ja ilmastonmuutosskenaarioita mukaileva sadetalvi
o Kesällä pellolle perustetuista koeruuduista nostettiin maalaatat loka/marraskuussa
o Koe toistettiin kahtena vuonna peltovaiheen säävaihtelujen kattavuuden varmistamiseksi

7. © Luonnonvarakeskus
SIMU Huuhtouma ja suhdeluvut (vertailutaso 30P VL
kesä)
7
SADELUMI • Valumaveden määrä 70 mm
(sem 1.96), ei eroja talvien eikä
käsittelyiden välillä
• Sadetuksen valumavedessä
korkeampia pitoisuuksia kuin
lumen sulamisvedessä
• NollaP ja suosituksen mukaan
lannoitettu alhaisimmat
• 30P lietekäsittelyiden
pitoisuudet yli 0.5 mg/l, paitsi
kesä&sijoitus&lumi –
yhdistelmässä
• Syksyn hajalevitys molemmissa
korkein, erityisesti sateisena
syksynä korkeampi riski

8. © Luonnonvarakeskus
LYSIMETRI Lietteen syyssijoitus vs kesäsijoitus nurmeen
2011-2016 (Räty ym. 2018)
Käsittelyt:
40 tn/ha kesä (täydennys SS)
20 + 20 tn/ha kesä + syksy (täydennys SS)
8 27.8.2020
• Vuonna 2012 sääolosuhteet lisäsivät P:n huuhtoutumista, etenkin syyslevitys
• Vaikka keskimäärin kesä- ja syyslevityksen jälkeen huuhtoutunut
ravinnemäärä ei eronnut toisistaan, myöhään tehtävään lietelannan
levittämiseen liittyy aina sääolosuhteiden tuottama riski.

9. © Luonnonvarakeskus
KIRMA Kirmanjärvi 2011-2015: maatalousalue, peltoa 93%
(Räty ym. 2020)
9 27.8.2020
• Mittausalueella lypsykarjaa, nurmea ja viljaa n. 50/50
• Eroosio melko pientä
• Vuosivaihtelu suurta, pieni alue
Koko valuma-alue: lypsykarjaa, emolehmiä, sikoja sekä viljanviljelyä (n 1,0 ey/ha) ja siihen nähden mitattu
kuormitus 0.8 kg TotP/ha/v on maltillinen ( vrt Etelä-Suomi- < 0,1 ey/ha)
Pistekuormituksen osuus koko valuma-alueella 12% fosforista!
Miten uudet metsävaltaisten alueiden kuormitusarviot vaikuttavat peltomaan arvioihin?
Vuosi Valunta Kokonais-P Liukoinen P Partikkeli-P
Liukoisen
P:n osuus
Kokonais-N
Eroosio
(TSS)
mm kg ha-1
yr-1
% kg ha-1
yr-1
2011 241 0.6 0.2 0.4 32 15 287
2012 439 1.1 0.4 0.6 41 30 139
2013 338 0.8 0.3 0.5 41 13 56
2014 249 1.5 0.8 0.7 56 13 48
2015 454 1.2 0.6 0.6 49 23 46
Keskiarvo ± SD 344 ± 101 1.0 ± 0.37 0.5 ± 0.26 0.6 ± 0.12 44 ± 8.8 19 ± 7.2 115 ± 103

10. SYNTEESI Nurmilta tulevan fosforikuormituksen mallintaminen -
NURMAP (Puustinen ym. 2019; data Jokioinen, Toholampi, Maaninka vuodet 1992-2017; n = 56)
Pintavalunnassa huuhtoutuvan fosforin huuhtoutumisriskin
mallintaminen, parametrit :
• Liukoisen P:n konsentraatio =f(Maan pintakerroksen P-
luku, Väkilannoitteen P, Karjanlannan P; Korjaus
syyspintalevitykselle)
• Liukoisen P:n huuhtoutuminen = pintavaluntavalunta mm
× Liukoisen P:n konsentraatio
• Partikkeli-P huuhtoutuminen = f(Pintavalunta mm,
Karjanlannan P)
ValidointiSovitus aineistoonKoko mallin rakenne
Huomiota
• Poikkeavat riskivuodet (n=5/56) tarkasteltava erikseen – ei
pystytä mallintamaan toistaiseksi
• Kuormituksen keskimääräinen taso 0,43 kg TOT P /ha/v
• Lietteen P huuhtoutuu herkemmin kuin väkilannoite-P
• Eroosion määrä huomattavasti alhaisempi kuin aiemmin
oletettu – TSS ei kuvaa nurmelta tulevan eroosion määrää

11. © Luonnonvarakeskus
SYNTEESI Pintavalunnan kokonaisfosforin kuormitusarvio niittonurmilta
vertailu aiempiin arvioihin - karkea vertailu (Puustinen et al. 2019)
11 27.8.2020
Lähde Tausta-aineisto Keskim. Min Max
kg P/ha/vuosi
NURMAP - aineisto Mittaustuloksia valumakentiltä (Pintavalunta) 0.43 0.02 2.73
ConsEnv (Saarinen ym. 2011) Malli (nurmille, joilla käytetään karjanlantaa) 1.03
VIHMA Valuma-aluetason malli (nurmet , ei karjanlantaa) 0.67
Nykyinen
ominaiskuormitusarvio
Pienet valuma-alueet Etelä-Suomessa (kaikki pellot) 1.1 0.39 5.37
Kirmanjärvi, Pohjois-Savo, Voimakas kotieläintuotanto, 93% pelto, 50% nurmi 1.0 0.6 1.5
Turvemaat (Myllys et al 2020) Tohmajärven huuhtoutumiskenttä 1983-2000 1.5
Ruotsi (Uhlen & Mattson 2003) Seurannat/tutkimukset 0.31
• Luvut perustuvat eri menetelmiin, alueisiin ja viljelytekniikoihin, joten suora vertailu on vaikeaa
• Kuormitus on pienempää kuin aiemmin julkaistu Suomessa ja nyt samalla tasolla kuin Ruotsissa
• Tämä tutkimus ei muuta yleiskeskiarvoa 1,1 vaan tarkentaa kuormitusta nurmien osalta
• NURMAP- laskentatyökalu soveltuu kivennäismaiden niittonurmille pintavalunnan P-kuormituksen arviointiin

12. © Luonnonvarakeskus12 27.8.2020
HS 2017. Kuva: Hari Nurminen
Kuva: Mari Räty
Kuva: Valto Kuosmanen
Suomessa tapahtuneita muutoksia nautakarjatalouden fosforikierrossa
• Nitraattiasetus (koko maa)
• Lannan talvilevityskielto
• Syyslevityksen päivämäärä- kaltevuus-, , levitysmäärä ja – menetelmäsäädökset
• Fosforilannoitussuositukset puolittuneet vuodesta 1990
• Lehmien ruokinnan fosforitarvenormeja alennettu 2000 luvun alussa

13. © Luonnonvarakeskus
Yhteenveto
Meneillään mittava satsaus uuteen vesistökuormitustutkimukseen
Nurmilta ja nautakarjalannan käytöstä tulevaa vesistökuormitusta ilmeisesti yliarvioitu
> on silti tärkeää edelleen minimoida vesistöjen fosforikuormitusta
• Liukoinen P, edelleen vaikea pysäyttää
• Lietteen huolellinen käyttö tärkeää, sääriskit
• Pistekuormitus voi olla suurta
• Typen rooli voi muuttua suuremmaksi (N2O)
• Lannan uudet käsittely- ja levitysteknologiat eduksi
• Ilmastonmuutos muuttaa tilannetta huonompaan suuntaan (paitsi nurmen P-otto)
Vaikka pellolta tuleva kuormitus on vähentynyt nurmien osalta, on meriin päätyvän
kuormituksen taso pysynyt ennallaan (P) tai jopa kasvanut (N) – sää- ja ilmastotekijöiden
vaikutus, maaperän ja vesireittien puskurointivaikutus; metsät, suot?
13 27.8.2020

14. © Luonnonvarakeskus
14
Kiitos!
www.iisalmenreitti.fi