Kenttäkokeet 2020-2021

Pienimuotoiset viljelykokeet aloitettiin 2020

Risöfladanin koekentän vieressä aloitettiin kesällä 2020 pienimuotoiset viljelykokeet sen selvittämiseksi onko PRECIKEM-projektin kemikaalikäsittelyillä vaikutusta kasvien kasvuun. Viljelykokeet tehtiin putkissa, joiden ulkohalkaisija oli 315 mm ja seinämän paksuus 18,7 mm. Kaksi metriä pitkät putket työnnettiin kaivinkoneella mustaan sulfidisavikerrokseen ja niiden sisään asennettiin pienemmät putket, joiden kautta säädettiin pohjaveden pinnankorkeutta ja injektoitiin käsittelysuspensiot.

Viljelyputkiin kylvettiin ohraa sekä nurmea toukokuussa 2020 (kuva 1) ja ensimmäiset käsittelyt tehtiin kesäkuussa 2020 (kuva 2). Kukin käsittely toistettiin kolmessa eri viljelyputkessa ja niitä tehtiin pelkällä jokivedellä (vertailukokeet), hienojakoisen kalkkikiven C2 (keskimääräinen hiukkaskoko 2,5 µm) suspensiolla, 1:10 laimennetulla lehmänvirtsalla sekä hienojakoisen kalkkikiven C2 suspensiolla, jota seurasi käsittely hienojakoisella (< 0,5 mm) turvesuspensiolla. PRECIKEM-käsittely tehtiin 95–115 cm syvyydelle ja laimennettu lehmänvirtsa injektoitiin 45–65 cm syvyydelle. Kolmessa viljelyputkessa pohjavedenpinta sai laskea haihdunnan takia, mutta muissa viljelyputkissa sitä kontrolloitiin joko lisäämällä tai poistamalla vettä pohjavesiputken kautta. Yhteenveto käsittelyistä ilmenee taulukosta 1. Käsittelyn vaikutus arvioitiin punnitsemalla sadon ja koko kasvin kuivapaino. Ohra korjattiin syyskuun alussa 2020, jolloin koko kasvi sänkeä ja juuristoa lukuun ottamatta otettiin talteen ja kuivattiin. Kuivauksen jälkeen erotettiin jyvät oljista ja punnittiin.

Taulukko 1. Pienimuotoisten viljelykokeiden käsittelyt, joista kukin toistettiin kolmessa eri viljelyputkessa.

Valmistelut 2020

Syksyllä 2020 rakennettiin Svensk-Österbottniska samfundetin rahoituksella kahdelle hehtaarin kokoiselle koeruudulle (ruudut 6 ja 9) erilliset kastelusilmukat, jotka suunnitteli Mikael Blomqvist ProAgria Österbottens Svenska Lantbrukssällskap -yhdistyksestä ja toteutti Nybacks Gräv. Normaalin salaojaverkoston yläpuolelle n. 60 cm syvyyteen happaman sulfaattimaakerroksen yläosaan rakennettiin erillinen omaan kaivoonsa liitetty silmukan muotoinen kasteluputkisto käsittelysuspension syöttämiseksi (kuva 9 sivulla Risöfladanin koekenttä). Normaali salaojaputkisto on n. 50 cm syvemmällä happaman sulfaattimaakerroksen alaosassa ja tarkoitus on, että kasteluputkistoon syötetty käsittelysuspensio valuu rakoja ja halkeamia pitkin alas ja sivuille, jolloin saadaan käsitellyksi suurempi tilavuus happamaa sulfaattimaata.

Eräs ProPRECIKEM-projektin keskeisistä tavoitteista oli automatisoida kalkkikivijauheen syöttö sekoitussäiliöön. Suunnittelu aloitettiin yritysvierailuilla 2019, mutta covid-19-pandemia hidastutti työtä. Salaojituksen tukisäätiön ja Svanljungin säätiön (Stiftelsen Handlanden Gustaf Svanljungs Donationsfond) tuen turvin pystyttiin kesällä 2021 hankkimaan ilmajokelaisen yrityksen, JPT-Industria Oy, suunnittelema ja toteuttama annostelulaite, joka liitettiin olemassa olevaan sekoitussäiliöön. Laite koostuu noin 300 litran täryllä varustetusta suppilosta, jonka pohjalta kolme nopeudeltaan säädettävää kuljetusruuvia siirtää kalkkikivijauheen sekoitussäiliöön. Suppilo täytetään kalkkikivijauheella hihnakuljettimella muutaman tunnin välein. Kalkkikivijauhe säilytetään suursäkeissä traktorin peräkärryssä.

Kenttäkokeet 2021

Putkissa tehtävät viljelykokeet jatkuivat nurmikasvien osalta kesällä 2021. Kesällä 2020 kylvetyt viljelyputket käsiteltiin kesäkuussa 2021 samoin kuin edellisenä kesänä. Molempina kasvukausina pohjavedenpinnankorkeus viljelyputkissa säädettiin vastaamaan padotuskorkeutta koekentällä lisäämällä jokivettä pohjavesiputkiin tai pumppaamalla pohjavettä niiden kautta pois.

Nurmikasvien sato korjattiin kesällä 2021 kolmeen kertaan: 21.6., 12.8. ja 20.–22.9., jolloin kasvit kuivattiin ja punnittiin. Kokeet päätettiin 20.–22.9., jolloin viljelyputket kaivettiin esille ja halkaistiin (kuva 3). Viljelyputkien pH-profiilit mitattiin ja niistä otettiin näytteet geokemiallisia analyysejä varten. Viljelyputkista huuhdottiin juuristo, joka kuivattiin ja punnittiin.

Viljelykokeiden tuloksista laaditaan yhteenveto julkaistavaksi tieteellisenä artikkelina.

Syksyn 2021 suuren mittakaavan kenttäkokeissa testattiin ensimmäisen kerran salaojituksen yläpuolella olevaa altakastelusilmukkaa ja automaattista suspension valmistusta. Aikaisemmissa käsittelyissä suspensiot on pumpattu happaman sulfaattimaakerroksen alaosassa n. 110 cm syvyydessä sijaitseviin imuojiin, joista niiden on täytynyt nousta yläpuolella olevaan happamaan sulfaattimaahan. Erillinen kastelusilmukka sijaitsee happaman sulfaattimaakerroksen yläosassa noin 60 cm syvyydessä, joten sulfaattimaakerroksen käsittelemiseksi riittää, että suspensio valuu alas ja sivuille. Aikaisemmin käsittelysuspensiot oli valmistettu annostelemalla määräajoin käsin tunnettu määrä kalkkikivijauhetta jokiveteen, mutta nyt otettiin käyttöön edellä kuvattu ja kuvassa 4 näkyvä automaattinen annostelulaitteisto, joka toimi ongelmitta koko koejakson ajan.

Kuten aikaisemminkin suspensiot valmistettiin Laihianjoesta pumpattuun veteen ja käytetty pitoisuus perustui virtausmittaukseen sekä annostelulaitteen kuljetusruuvien nopeuden säätöön. Ruutu 6 käsiteltiin 660 kilogrammalla C2-kalkkikivijauhetta ja ruutu 9 810 kilogrammalla C2-kalkkikivijauhetta. Samoin kuin aikaisemmissa kokeissa käsittelyt aloitettiin ja lopetettiin pumppaamalla säätökaivojen kautta 10 m³ jokivettä, jonka tarkoitus oli huuhdella salaojaputkisto sekä sitä ympäröivä sora.

Suuren mittakaavan kenttäkokeiden seuranta

Aikaisempaan tapaan käsittelyjen vaikutusta salaojavesien laatuun seurattiin keväin ja syksyin otettujen näytteiden ja analyysien avulla. Suuressa mittakaavassa tehtyjen käsittelyjen vaikutusta satoon selvitettiin elokuussa 2022 tehtyjen koepuintien avulla. Kesällä 2021 käsitellyiltä koeruuduilta 6 ja 9 sekä vertailuruuduilta 2, 4 ja 7 valittiin yhtä suuret koealat puitaviksi. Vesa Hietanen Ilmajoelta teki koepuinnit. Lakoontuneen viljan takia olosuhteet olivat vaikeat, mutta sadon kuivapainossa ei havaittu merkitseviä eroja käsiteltyjen koeruutujen ja vertailuruutujen välillä.

Suuren mittakaavan kenttäkokeiden tuloksista laaditaan yhteenveto julkaistavaksi tieteellisenä artikkelina.