RISÖFLADANIN KOEKENTTÄ

Kenttäkokeet

PRECIKEM-projekteissa on keskitytty happamilla sulfaattimailla sijaitsevien viljelymaiden käsittelyyn. Tavoitteena on ollut nostaa valumavesien pH-arvoa, saostaa liuenneita metalleja sekä hidastaa sulfidien hapettumista ja siihen liittyvää haponmuodostumista muokkauskerroksen alapuolella olevassa osittain hapettuneessa sulfaattimaakerroksessa. Koska muokkauskerroksen kalkitseminen ei vaikuta sen alapuolella oleviin maakerroksiin, on PRECIKEM-projekteissa pyritty hyödyntämään salaojaputkistoja ja maan kuivuessa muodostuvaa halkeamien ja säröjen verkostoa. Salaojaputkiston kautta on pumpattu hapettumista estäviä kemikaaleja (hienojakoista kalkkikiveä, kalsiumhydroksidia, saostettua kalsiumkarbonaattia tai turvetta) sisältäviä suspensioita osittain hapettuneen sulfaattimaakerroksen hydrologisesti aktiivisiin makrohuokosiin. Tämä PRECIKEM-käsittely on kehitetty säätösalaojituksesta ja siihen liittyvästä altakastelusta (kuva 1) sekoittamalla altakasteluveteen em. hapettumista estäviä aineita.

PRECIKEM-projekteissa on rakennettu Vaasan Risöfladanille Yrkesakademin i Österbotten -oppilaitoksen viljellyille pelloilla koekenttä, jotta menetelmää voidaan testata käytännön mittakaavassa. Koekenttä on jaettu useisiin koeruutuihin, jolloin voidaan samanaikaisesti verrata eri käsittelyjen vaikutusta salaojista purkautuvien vesien laatuun. Osa koeruuduista jätetään ilman kemikaalikäsittelyjä, jolloin ne toimivat vertailuruutuina.

Risöfladan

Risöfladan sijaitsee Vaasassa Risön eteläpuolella lentokentän ja Eteläisen kaupunginselän välissä (kuva 2). Se on vanhaa merenpohjaa alueen muodostettua aikanaan Laihianjoen suiston. Nykyään Laihianjoen uoma kulkee Risöfladanin eteläpuolella ja joki laskee Eteläiselle kaupunginselälle sen länsipuolella. Maa kohoaa alueella 8–9 mm vuodessa ja vielä 1940-luvulla alue oli veden peitossa ja rantaruovikon vallassa. 1950-luvulla alue pengerrettiin ja otettiin maatalouskäyttöön avo-ojien ja kuivatuspumppauksen avulla. Kun maan voimakkaasti happamoitunut muokkauskerros oli ensin kalkittu, aloitti Korsholms skolor -oppilaitos (nykyään Yrkesakademin i Österbotten) sen viljelyn. Ensimmäinen salaojitus rakennettiin vuonna 1968. Maanpinta on nykyään puolisen metriä merenpinnan alapuolella ja alue pidetään edelleen kuivana pumppaamalla. Alue on tyypillistä hapanta sulfaattimaata, jonka valumavedet ovat happamia ja metallipitoisia.

 

Koekenttä rakennetaan 2011

Koekentän ensimmäinen vaihe toteutettiin osana PRECIKEM-projektia vuonna 2011. Sen suunnitteli ProAgria Österbottens Svenska Lantbrukssällskap -yhdistyksen Rainer Rosendahl, joka valvoi myös rakentamisen. Kentän urakoi maalahtelainen Nybacks Gräv ja rahoittajat mainitaan PRECIKEM-projektia käsittelevällä välilehdellä. Ensimmäisessä vaiheessa koekenttä käsitti kuvassa 3 esitetyllä tavalla yhdeksän toisistaan ja viereisistä valtaojista hydrologisesti eristettyä hehtaarin kokoista koeruutua. Hydrologisen eristyksen rakentamisessa Nybacks Gräv hyödynsi itse kehittämäänsä salaojakoneeseen liitettyä tekniikkaa (kuva 4) ja se on toteutettu 1,5 m korkealla muovikalvolla, joka ulottuu juuri muokkauskerroksen alapuolelta n. 1,9 m syvyyteen tiiviiseen ja vettä läpäisemättömään mustaan sulfidisavikerrokseen. Hydrologinen eristys mahdollisti tietyn käsittelyn rajoittamisen tiettyyn koeruutuun ja pohjaveden varastoimisen koeruutuihin estämällä ohivirtauksen valtaojiin. Yksi koeruuduista (ruutu 2 kuvassa 3) jätettiin tutkimusmielessä eristämättä valtaojasta.

 

Koekenttää rakennettaessa vuodelta 1968 peräisin oleva vanha salaojitus katkaistiin ja kuhunkin hehtaarin kokoiseen ruutuun asennettiin kuivatusta ja altakastelua varten 120 cm–130 cm syvyydelle kolme huuhtelujatkoksilla varustettua halkaisijaltaan 80 mm imuojaa ojavälin ollessa 26 m, halkaisijaltaan 100 mm kokoojaoja sekä säätökaivo. Yhteensä salaojaputkia asennettiin 4040 m ja altakastelua varten läheisestä Laihianjoesta vedettiin 950 m ulkohalkaisijaltaan 75 mm vesijohtoa (kuva 3).

 

Koekenttää laajennetaan 2016

Vuonna 2016 koekenttää laajennettiin Salaojituksen tukisäätiön tuen turvin rakentamalla koeruudut 10–12, joilla hyödynnetään uudenlaista kierrättävää altakastelua (kuva 5).

Vuosina 2012–2014 tehdyissä kenttäkokeissa oli nimittäin todettu käsittelysuspensioiden tunkeutuvan parhaiten maaperään lähellä säätökaivoja, jossa paine ja virtausnopeus ovat suurimmat kun taas imuojien päissä virtausnopeus on nolla ja käsittelysuspensioiden tunkeutuminen maaperään vähäistä. Niinpä projektissa kehitettiin kuvassa 6 havainnollistettu salaojitusmenetelmä missä altakasteluvettä kierrätetään putkiston kaikissa osissa ja vältetään umpiperät, joihin käsittelysuspensio voisi saostua.

Kuvan 5 koeruuduilla 10–12 toteutettu uusi menetelmä perustuu salaojituksen imuojien päihin johdettavaan syöttölinjaan. Se on helppo liittää olemassa olevaan perinteiseen salaojitukseen ja sillä uskotaan olevan yleisempääkin kiinnostusta altakastelua harjoittavien viljelijöiden joukossa. Imuojat ja kokoojaoja toimivat normaalina salaojituksena silloin kun ei altakastella. Myös säätökaivoja kehitettiin siten, että ne soveltuivat kierrättämään altakasteluvettä ja -suspensioita (kuva 7).

 

Koekenttää täydennetään 2020

Kolmessa vaiheessa rakennetun koekentän viimeisin rakennusvaihe toteutettiin syksyllä 2020, jolloin Svensk-Österbottniska samfundetin rahoituksella kahdelle hehtaarin kokoiselle koeruudulle (ruudut 6 ja 9 kuvassa 8) rakennettiin 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, animaatio). 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.

Linkki animaatioon

 

*Kuva 2b. Creative Commons Nimeä 4.0 Kansainvälinen -lisenssillä.