Peltomaiden kartoitus geofysiikan mittalaitteilla
Nyckelord:
täsmäviljely, geofysiikka, sähkönjohtavuus, dielektrisyysAbstract
Täsmäviljelyn yleistyminen asettaa myös maaperätutkimuksen uusien haasteiden eteen. Viljelypanosten kohdentamisen tueksi tarvittaisiin tietoa maan sadontuottokykyyn vaikuttavista tekijöistä ja keinoja mitata näitä ominaisuuksia aluemittakaavassa. Toistaiseksi viljelijöillä on käytettävissä ravinneanalyysin lisäksi vain vähän muuta tietoa maan ominaisuuksista
Geofysiikan mittausmenetelmien soveltaminen peltomaille on herättänyt maailmalla suurta mielenkiintoa. Kehityskulultaan pisimmällä olevista sähkönjohtavuuskartoituksista on tullut jo käytännön kaupallista toimintaa suurilla tuotantoalueilla ja niiden uskotaan rantautuvan Suomeenkin lähivuosina. Maaperäfysiikka ja Sato – yhteistutkimuksessa MTT, GTK ja HY tukivat Suomessa yleisesti olevien peltomaiden sähköisten ominaisuuksien vaihtelua. Koealueiden maaperän pintaosan sähköisten ominaisuuksien kartoittamiseen käytettiin GTK:ssa kehitettyä johtavuustalikkoa ja eestiläistä Adek Oy:n Percometria. Välikerroksen 30 – 100 cm sähkönjohtavuus kartoitettiin kanadalaisen Geonics ltd:n EM-38:llä ja pohjamaa saman yhtiön EM-31:llä. Lisäksi koealueiden perusrakenne selvitettiin maatutkaluotaamalla.
Tulosten perusteella sähkönjohtavuus- ja dielektrisyysmittauksilla voidaan olettaa olevan suuri potentiaali maan ominaisuuksien kartoituksessa. Jos tarkastellaan epäsuorille mittauksille asetettuja vaatimuksia, niin käytännön mittausten kannalta kummatkin suureet olivat riittävän stabiileja ajallisesti ja voidaan olettaa oikein ajoitetun kertamittauksen olevan riittävä maan sähköisten ominaisuuksien kartoittamiseen. Spatiaaliset rakenteet säilyivät läpi kasvukauden ja niille oli löydettävissä selvästi maan fysikaalisiin ominaisuuksiin liittyvä selittäjä. Tarkasteltaessa maaperän sähkönjohtavuutta ja dielektrisyyttä (~vesipitoisuus) savet ml. hiesut, hiedat ja moreeni erottuivat sähköisiltä ominaisuuksiltaan omiksi ryhmikseen. Niiden keskinäinen järjestys noudatti eroja maan hienoaines ja orgaanisen aineksen pitoisuudessa. Tämän lisäksi orgaaniset maat käyttäytyivät sähköisesti mineraalimaista poikkeavasti, tyypillisesti hyvinkin korkeaksi nouseva tilavuusvesipitoisuus nostaa dielektrisyyttä, mutta sähkönjohtavuutta vain varsin maltillisesti verrattuna mineraalimaihin. Sähkönjohtavuusmittaukset olivat ensisijaisesti herkkiä eri maalajien vedenpidätyskyvylle ja toissijaisesti niille tyypilliselle vesipitoisuus-sähkönjohtavuussuhteelle. Maalajien luokittelu perustuu tästä johtuen eroihin maalajien vedenpidätyskyvyssä ja sitä kautta tyypilliseen kosteustilaan mittaushetkellä. Mittausten suuren ajallisen vaihtelun ja pintamaan ominaisuuksien voimakkaan hajonnan takia epäsuorien mittausten tueksi tarvittaneen kuitenkin harvahkoa näytteenottoa.
