Lisää vettä viljoille

Kuivuus ja erityisesti kesäkuun poudat ovat yleisimmät viljasatojamme rajoittavat tekijät ja tulevaisuudessa tilanne pahenee entisestään. Kuivana keväänä maahan varastoitunut kevätkosteus turvaa kasvun alun ja kapillaarinen pohjaveden nousu auttaa hetken. Kuitenkin juuri silloin kun viljan jyväluku määräytyy kesäkuun poudilla, on varastovesi loppu ja kapillaarinen nousu liian hidasta. Ilmastomallien mukaan tilanne pahenee entisestään ja Suomessakin on alettava keinokastella viljapeltoja. Mutta tuleeko kastelusta kannattavaa?

Maailman tärkein viljelyä rajoittava resurssi on hyvin kaikkien tiedossa: se on vesi. Paljon vähemmän tunnettua on se, että vesi on myös tuhansien järvien Suomessa pahin viljasatoja rajoittava tekijä.

Suomessa sadanta on suurempaa kuin haihdunta, joten peltojamme ei juuri ole kasteltu sen lisäksi mitä taivaalta sataa. FAO:n tilastojen mukaan koko maailman viljelyalasta noin 20 prosenttia on keinokasteltua, mutta tämä ala tuottaa 40 prosenttia maataloustuotteista ja vastaa 68 prosentista koko maailman makean veden käytöstä. Tuntuu hieman hämmentävältä, että myös viljaa tuotetaan keinokastelun varassa.

Veden tarve 100 mm per jyvätonni

Jos unohdetaan hetkeksi asioiden monimutkaisuus ja se, että kaikki vaikuttaa kaikkeen, on viljan vedentarve lopulta melko yksiselitteinen asia. Siitä on paljon tutkimustietoa täysin sateettomien alueiden kastelukokeista. Tärkein tunnusluku on vedenkäytön hyötysuhden WUE (Water Use Efficiency). Viljojen vedenkäyttö voi lajista ja viljelymenetelmistä riippuen vaihdella ±20 %, mutta nyrkkisääntönä vehnä tuottaa keskimäärin yhden viljakilon vesikuutiota kohti. Luku tarkoittaa, että jokainen vehnäsadon tonni vaatii noin 100 mm:n sadetta vastaavan vesimäärän.

Kun pitkän ajan keskiarvon mukaan Suomen vilja-alueilla sataa touko-syyskuussa vain 220–240 mm, miten on sitten mahdollista kasvattaa kuuden tonnin kevätvehnäsato hehtaarilta, jos sen vedentarve on selvästi yli 500 mm ja siitäkin pääosa tarvitaan ennen elokuuta? Viljelymaan juuristovyöhykkeeseen varastoitunut kevätkosteus ja pohjavedestä kapillaarisesti nouseva vesi paikkaavat puutteen. Ja tietysti runsaat sateetkin auttaisivat.

Maahan varastoitunut kevätkosteus

Peltomaa voi maalajista ja maan rakenteen tilasta riippuen varastoida vettä noin 10–20 % tilavuudestaan, kun kasveille käyttökelpoiseksi vedeksi lasketaan lakastumisrajan ja salaojilla kenttäkapasiteettiin kuivatetun pellon kosteuksien välinen erotus. Näin ollen peltomaan yhden metrin maakerros voi kevään jälkeen sisältää noin 100–200 mm sadantaa vastaavan määrän viljalle käyttökelpoista vettä.

Jokainen multavuusprosentti kasvattaa maan hyötykapasiteettia 2–3 tilavuusprosenttia. Näin ollen, jos viljelijä pystyy nostamaan muokkauskerroksensa multavuutta yhdellä prosenttiyksiköllä, on sen vaikutus tämän 25 cm:n maakerroksen vesivarastoon 5–7 mm. Toisaalta, erittäin runsasmultainen (multavuus 15 %) hietamaa verrattuna vähämultaiseen (2 %) pystyy pidättämään muokkauskerroksessa jo 60–100 mm enemmän kevätkosteutta, eli kattamaan kokonaisen satotonnin vedentarpeen.

Lisäapua voi saada myös muokkaamattomuudesta, sillä muokkaamaton maa on peltoliikenteen kannalta kantavampi, jolloin suorakylvö voidaan hyvän rengastuksen turvin aloittaa hieman kosteammalla pellolla kuin mitä kylvömuokkaus vaatisi, mikä puolestaan vähentää kuivatustarvetta ja esimerkiksi säätösalaojakaivot päästään sulkemaan kun maassa on vielä runsaasti vettä.

Kun siis lasketaan yhteen 200 mm:n sadanta ja maan sisältämä hyötykapasiteetti, saadaan kokoon 300–500 mm vettä, jonka turvin kevätviljat eivät vielä voi tuottaa 6 tonnin satoa. Apuun tulee vielä kapillaarinen pohjaveden nousu.

Kapillaarinen veden nousu

Pohjaveden pinnan syvyys vaihtelee ja pintamaan alla oleva maalaji voi koostua monista erilaisista kerroksista, mutta keskimäärin ilmiö tunnetaan melko hyvin.

Yksinkertaistaen voidaan todeta, että kapillaarinen veden nousu on voimakasta mutta valitettavan hidasta. Mitä hienojakoisempi on maalaji ja mitä syvemmällä on pohjavesi, sitä hitaampi on nousunopeuskin. Orastumisvaiheessa ja vielä pensomisen alussa viljan vedentarve on maltillinen (2–4 mm/vrk), mutta korrenkasvun alkaessa vedentarve kaksinkertaistuu, eivätkä kapillaarit enää pysy vauhdissa, sillä jäljellä oleva vesi on syvällä ja juuristo matalaa.

Tässä piilee koko viljantuotantomme suurin pullonkaula. Juhannuksen alla pellot kuivuvat, jyvälukumäärä jää alhaiseksi ja huippusadot menetetään, vaikka loppukesän sateet usein pystyisivätkin kasvattamaan suuremmankin jyvälukumäärän.

Koko edellä esitetty teoreettinen selvitys voidaan lopulta tiivistää hyvin yllätyksettömään toteamukseen, että ennen juhannusta kaikki sade sataa suoraan laariin – jos sataa ylipäätään.

Olennaista onkin, että kun kansanviisauden teoriatausta tunnetaan, voidaan pohtia miten ongelmaa voitaisiin helpottaa.

Lue koko juttu KM:stä.

Teksti: Johannes Tiusanen
Kuva: Mary Evans Picture Library/Lehtikuva