Peltolohkon sisäiset kosteuserot satovaihteluiden syynä

Perusteellinen selvitystyö satovaihtelun syiden selvittämiseksi käynnistyi, kun satokartoitus osoitti pellon parhaiden alueiden tuottavan vuodesta toiseen kaksinkertaisen sadon heikoimpiin verrattuna. Kun ilmeisimmät analyysit eivät tuottaneet tyydyttävää vastausta, päätettiin mitata sadoltaan erilaisia kohtia langattomilla maankosteusantureilla koko kasvukauden ajan. Innostavat tulokset esiteltiin Maataloustieteen päivillä.

Peltolohkon sisäisen satovaihtelun mittaaminen ja hallinta on yksi avain viljelyn kehittämiseen ja sitä kautta parempaan taloudelliseen tulokseen. Paikkakohtaista lannoitusta on perinteisesti kutsuttu täsmäviljelyksi, mutta kattavalle erilaisiin mittauksiin perustuvalle viljelylle ei vielä ole vakiintunutta suomenkielistä nimeä, joten sitä kutsutaan yleisesti smart farmingiksi.

Satovaihtelun hallinta perustuu yksinkertaiseen toimintamalliin: 1) selvitetään satovaihtelun määrä ja sijainti, 2) mitataan, mikä aiheuttaa huonon tai keskinkertaisen kasvun verrattuna parhaisiin alueisiin, 3) pyritään poistamaan satoa rajoittavat tekijät, tai 4) alennetaan panoksia huonoissa kohdissa. Voidaankin ajatella, että paikkakohtaiseen lannoitukseen turvaudutaan sitten, jos muut keinot eivät onnistu.

Mitataanko ilmaa vai maata?

Terve kasvusto tarvitsee oikeastaan kolme asiaa kasvaakseen: vettä, ravinteita ja auringonvaloa. Näistä 2/3 tulee maan alta, sillä vaikka taivaalta tulee paistetta ja sadetta, kasvit ottavat vettä vain maasta juuristollaan. Sekä kasvusto että juuristo tarvitsevat myös hiilidioksidia ja happea, joita taivaalla on aina riittävästi, mutta märässä maassa ilmastakin voi olla puutetta.

Mutta entä satelliitit, ilmakuvat, kuvauskopterit ja optiset kasvustosensorit – miksi kaikki täsmäviljelyn mittausteknologiat mittaavat maanpäällisiä asioita? Jos ongelmia voidaan todeta vain havainnoimalla kasvuston oireita, eikö silloin olla aina myöhässä?

Monimutkainen vastaus on, ettei mikään mittausteknologia yksin pysty kuvaamaan niin monimutkaista tapahtumaa, kuin mitä peltokasvinviljely on, ja siksi kaikkia edellä mainittuja tekniikoita voi ja kannattaakin käyttää.

Yksinkertaisempi vastaus on, että maanpäällisten asioiden mittaaminen on vaan niin paljon helpompaa.

Kasvuston vedensaantia on pyritty kuvaamaan sadannan kautta. Vaikka sateen millimetrit ovat tärkeä (jälleen ilmasta saatava) mittaustieto, jää sen tuottama tieto kahdesta syystä puolitiehen. Ensiksikin, yksittäisen sateen sadanta vaihtelee meteorologisten tutkimusten mukaan 50 prosenttia puolen kilometrin matkalla, joten pihapiirissä mitattu 10 mm saattaa peltolohkon toisessa päässä olla 5 tai 15 mm. Sademittareita pitäisi olla kohtuuttoman paljon, jotta mittauksilla olisi todellista todistusvoimaa kasvuston vedensaannista.

Toinen ongelma on, että pääosa kasvuston käyttämästä vedestä on maahan jäänyttä sulamisvettä ja kapillaarisesti syvältä nousevaa pohjavettä, eivätkä nämä pääasialliset vesivirrat kulje sademittarin läpi. Tämä ei tosin muuta miksikään sitä tosiasiaa, että silloin kun poutivilla seuduilla sataa kesäkuun lopussa, viljat kasvavat kyllä. Lohkon sisäinen vaihtelu ja varastoveden määrä vain jäävät tuntemattomiksi.

Antureita maahan viisaasti

Jotkin mittaukset, kuten satokartoitus ja ilmakuvaus, voidaan kohdistaa koko alueelle ilman valikointia. Pistemittauksien osalta näin ei ole.

Kun yksi ainoa mittauspiste pellolla ei tuota viljelyn kehittämiseen tarvittavaa tietoa, on oltava jokin keino mittausten kohdistamiseksi parhaalla tavalla. Vaihtoehtoja ovat säännöllinen mittausruudukko ja mitattavan alueen lohkominen (engl. grid sampling ja zoning).

Menetelmiä pidetään usein keskenään kilpailevina täsmäviljelyn lähestymistapoina, mutta käytännössä molemmilla on omat etunsa ja ne tukevat toisiaan. Esimerkiksi kerran toteutettu maanäytteiden kerääminen mönkijällä tasaisen ruudukon mukaisesti voi paljastaa lohkon sisäiset maalajirajat, minkä jälkeen jatkossa mittaukset voidaan fiksusti kohdistaa vain näihin tunnistettuihin alueisiin.

Huolellinen sijoittelu nousee erityisen tärkeäksi, kun peltoon asennetaan pysyviä laitteita ja jokainen mittauspiste tarkoittaa myös korkeampaa kustannusta. Siksi jokaisen mittauspisteen pitää olla merkityksellinen.

Ilman satokartoitustakin on kaikista maailman pelloista saatavilla hyviä kasvullisuuskarttoja Sentinel-2 satelliittien ansiosta ja kasvullisuuskartat ovat peltolohkon sisäisen vaihtelun tunnistamisessa lähes yhtä luotettavia kuin puimurista saatavat satokartatkin ja vieläpä ilmaisia (KM 4/18). Niitä on saatavilla jo 4–5 vuodelta, joten huonosti tuottavien alueiden pysyvyyttäkin voi jo vertailla. Esimerkiksi peräkkäiset läpimärkä ja ennätyskuiva satokausi 2017–2018 ovat loistava vertailupari.

Suositus onkin, että käytettävissä olevin keinoin tunnistetaan peltolohkon koosta riippuen kolme tai viisi tuottavuudeltaan eritasoista aluetta, ja mitataan näitä. Tätä kautta mittaustuloksia ei tarvitse ”yrittää ymmärtää” suhteessa ohjearvoihin, vaan niitä pääsee vertailemaan keskenään. Siten mittausdata muuttuu saman tien hyödyllisiksi havainnoiksi.

Lue koko juttu KM:stä.

Teksti ja kuvat: Johannes Tiusanen