Lannoitetypen huuhtoutumisen kinetiikasta ja määristä ruokohelvellä ja nurmella

Författare

• Simo Jokinen Itä-Suomen Yliopisto, Ympäristötieteen laitos, PL 1627, 70211 Kuopio
• Christina Biasi Itä-Suomen Yliopisto, Ympäristötieteen laitos, PL 1627, 70211 Kuopio
• Hannu Nykänen Jyväskylän Yliopisto, Bio- ja ympäristötieteiden laitos, PL 35, 40014 Jyväskylä
• Mari Räty Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT), Halolantie 31A, 71750 Maaninka
• Perttu Virkajärvi Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT), Halolantie 31A, 71750 Maaninka
• Pertti Martikainen Itä-Suomen Yliopisto, Ympäristötieteen laitos, PL 1627, 70211 Kuopio

DOI: https://doi.org/10.33354/smst.75338

Nyckelord:

ruokohelpi, nurmi, typpihuuhtouma, typpi-15

Abstract

Maatalous aiheuttaa noin 50 % Suomen vesistöjen typpikuormituksesta. Huuhtoumaan vaikuttaa mm. kasvilaji. Monivuotisten energiakasvien typpihuuhtoumia ei tunneta hyvin. Tässä työssä verrattiin Ruokohelven (Phalaris arundinaceae) ja nurmen typen huuhtoumia kivennäismaalla. Nurmiviljelyn tiedetään vähentävän typpihuuhtoumaa. Ruokohelpi on bioenergiakasvina osoittautunut tehokkaaksi hiilinieluksi eloperäisillä mailla, ja sen dityppioksidipäästöt eloperäisiltä mailta ovat olleet alhaiset. Tutkimuksessa sovellettiin isotooppitekniikoita antamalla typpilannoitus typpi-15 rikastetulla (10 AT-%) ammoniumnitraattina (¹⁵NH₄¹⁵NO₃). Työssä määritettiin mikä on lannoitetypen huuhtouman osuus kokonaistyppihuuhtoumasta..
Ruokohelpi- ja nurmikoealat lannoitettiin noudattaen kasvikohtaisia käytäntöjä (ruokohelpi 80 kg N ha^-1, nurmi 2 * kertaan 100 kg N ha^-1). Vesinäytteet kerättiin typpianalyyseihin maaperään 0,8 m syvyyteen esiasennetuista keraamisista imuputkista. Näytteistä määritettiin mineraalitypen (NH₄ ja NO₃) pitoisuudet sekä niiden typpi-isotooppikoostumukset. Näytteenottomenetelmä ei sallinut huuhtouman määrällistä arviointia, vaan enemmänkin laadullisen (15N/14N). Tutkimus toteutettiin Maaningalla kesäkuusta 2011 kesäkuuhun 2012 koealoilla, jotka oli perustettu keväällä 2009.
Kummallakin kasvilla nitraattityppipitoisuudet 0,8 m syvyydellä olivat keskimäärin 7 mg NO₃-N l^-1 heinäkuun loppuun asti, jonka jälkeen NO₃-N-pitoisuudet lähtivät laskuun, ruokohelvellä nopeammin. Lokakuun 2011 lopussa ruokohelpiviljelmän NO₃-N pitoisuus jäi alle 1 mg l^-1 kun se nurmella oli 3,5 mg l^-1.
Ensimmäisen lannoituksen jälkeen lannoitetypen prosentuaalinen osuus 0,8 m syvyyden nitraattitypestä oli kummallakin kasvilla alle 1 %. Ruokohelvellä lannoiteperäinen huuhtouma ei juuri muuttunut kasvukauden edetessä. Nurmelle annettu toinen lannoitus nosti lannoiteperäisen typen huuhtouman 34,5±19,2 %:iin. Suuri huuhtouma liittyi todennäköisesti toisen lannoituksen jälkeen tulleeseen rankkasateeseen, mikä huuhtoi pintamaahan kertynyttä lannoitetyppeä syvemmälle maaprofiiliin. Kohonnutta lannoitetypen huuhtoumaa ei kuitenkaan seurannut kohonnut NO₃-N kokonaispitoisuus.
Nurmelta huuhtoutuvan nitraattitypen kokonaispitoisuus ei poikennut merkittävästi ruokohelven vastaavasta, vaikka nurmea lannoitettiin enemmän. Sen sijaan toista lannoitusta seurannut lannoitetypen huuhtouma nurmelta oli huomattavan korkea.