Kolmannes Suomen peltoalasta on nurmia, joten nurmiviljelyn aiheuttama fosforikuormitus on pintavesien laadun kannalta merkittävä ongelma. Nurmien ravinnekuormitus on erilaista kuin Etelä-Suomessa savimailla sijaitsevien viljapeltojen, joten Etelä-Suomessa kehitetyt ravinnekuormituksen vähentämiskeinot ja laskentamallit eivät sovellu Nurmi-Suomen alueelle. MMM:n FOKUS-hankkeessa perustettiin 2010 Ylä-Savoon vahvalle nurmituotantoalueelle mittalaiteverkosto, joka seuraa jatkuvatoimisesti alueen ravinnekuormitusta. Pitkäaikainen valuma-aluetason tutkimus on tärkeää, jotta nurmituotannon kuormituksen koostumus ja dynamiikka suhteessa muihin maankäyttömuotoihin saadaan luotettavasti selvitettyä. Myös luonnon taustakuormitus tunnetaan huonosti - tiedossa on, että alueella on ns. runsasravinteisia hotspotteja - mutta niiden paikallistaminen vaatii useampien pienten valuma-alueiden kartoittamista ja seuraamista. Laajempi kuva taustakuormituksesta saadaan paleoekologisella mallinnuksella, jossa järvisedimentin piileväkoostumusta analysoimalla pystytään määrittämään vesistön fosforipitoisuuden kehitys ajalta ennen ihmistoiminnan alkamista aina nykyhetkeen saakka. Tämän lisäksi maaperäanalyysien avulla tarkastellaan fosforin kemiallista luonnetta erilaisilla maankäyttömuodoilla ja ojasedimenteissä. Tulosten perusteella voidaan arvioida fosforin reaktioiden suuntaa ja maan kuormituspotentiaalia. Suojavyöhykkeet pidättävät hyvin maa-ainesta ja eroosiofosforia. Tässä tutkimuksessa suojavyöhykkeiden kykyä pidättää myös liukoista fosforia pyritään parantamaan lisäämällä syksyllä suojavyöhykkeen pintaan fosforia sitovaa rautapitoista yhdistettä. Näin laboratoriokokeissa hyväksi todettua menetelmää testataan käytännön mittakaavassa Lintupajun suojavyöhykekoekentällä Jokioisissa. Testattava yhdiste varmistuu, kun laboratoriokokeet eri yhdisteiden osalta valmistuvat syksyllä 2012. FOKUS -hankkeessa aloitettu tieteellisesti ainutlaatuisen pintavaluntasimulaattorin kehitystyö tuotti keksintöilmoituksen sekä MTT:n Innovaatiopalkinnon ja laitteiston kehitys jatkuu omana hankkeenaan vuoden 2014 loppuun (Alueellisen ympäristöosaamisen kehittäminen - olosuhdesäädeltävä pintavaluntasimulaattori SIMU). Laitteisto tulee mahdollistamaan ympäristökuormituksen sekä muuttuvien talviolosuhteiden tutkimuksen aivan uudella tasolla. Liittymät: FOKUS-hanke alkoi MMM:n rahoittamana 2009 ja jatkuu tällä hetkellä FOKUS II -nimisenä vuoden 2014 loppuun. FOKUS -hankkeessa ykköskaudella aloitettua työtä jatketaan saumattomasti myös ´Ravinnehävikit Euroiksi RAE´ -hankkeessa. Hankkeen yhteistyötahoja ovat olleet mm. Jyväskylän ammattikorkeakoulun hallinnoima â??MAISA Maatalouden vesiensuojelun kehittäminen Saarijärven vesistöreitin varrellaâ?? -hanke, jonka tavoitteena on edistää maatalouden vesiensuojeluun liittyvän uuden tiedon ja tekniikan käyttöönottoa. FOKUS II -hankkeen tulokset muodostavat hyvän vertailukohdan METLA:n, Tapion, SYKE:n, GTK:n ja Aalto-yliopiston MAHA-hankkeessa (Maankäytön vaikutus hajakuormitukseen, 2009â??2012) tehtävälle tutkimukselle. MAHA keskittyy enemmän metsätalouden vaikutuksiin ja maaperäoloiltaan erityyppisille valuma-alueille, joten hankkeet täydentävät hyvin toisiaan. Hanke sopii hyvin MTT:n tutkimusohjelmaan tuoden mukaan sisävesistöjen, karjatalouden ja nurmien erityispiirteet. Tavoite: Pitkän aikavälin tavoitteet ovat nurmiviljelystä aiheutuvan vesistökuormituksen vähentäminen sekä suojavyöhykkeiden ja -kaistojen liukoisen fosforin pidätystehokkuuden lisääminen erityisesti nurmiviljelyyn sopivilla keinoilla ja tätä kautta vesien laadun parantaminen. Tähän pyritään selvittämällä nurmiviljelyalueelta tulevan vesistökuormituksen määrä ja dynamiikka aidossa ympäristössä, selvittämällä kosteikon kunnostustöiden vaikutuksia veden laatuun ja arvioimalla maa-aineksesta huuhtoutuvan fosforin kuormituspotentiaalia sekä arvioimalla luonnon taustakuormituksen suuruus Ylä-Savon alueella. Vähennyskeinoina sovelletaan mm. viljelyteknisiä ratkaisuja sekä kemiallisia menetelmiä, joita testataan sekä FOKUS II -hankkeessa että FOKUS - hankkeen tuottamassa SIMU -hankkeessa. Hankeen vastuullinen tutkija on Perttu Virkajärvi (MTT). Hanke koostuu viidestä osasta: 1) Maan fosforin esiintymismuodot (HY, Helinä Hartikainen, HENVI/MTT Helena Soinne) 2) Valuma-aluetason mittaukset (MTT, Mari Räty) 3) Kosteikko nurmialueen fosforikuormituksen vähentäjänä (MTT, Mari Räty) 4) Luonnon taustakuormituksen arviointi (GTK, Tommi Kauppila) 5) Fosforisieppaajien lisääminen suojavyöhykkeelle (MTT, Jaana Uusi-Kämppä);Aikataulu: Tutkimus toteutetaan vuosina 2012-2015. Tulosten hyödynnettävyys ja julkaiseminen: Tulokset ovat arvokas lisä nykyisiin laboratorio- ja peltomittakaavan tuloksiin. Niiden avulla saadaan tarkennettu käsitys nurmiviljelyalueen ravinnekuormituksen suuruudesta ja dynamiikasta sekä luonnon taustakuormituksen osuudesta. Edistyksellisen fosforianalytiikan ansiosta tulosten yleistettävyyttä voidaan arvioida tarkemmin. Hanke tuottaa myös tietoa kosteikkojen ja suojakaistojen toimivuudesta liukoisen fosforin pidättäjänä. Tuloksien avulla voidaan aikaisempaa paremmin arvioida muissa hankkeissa tutkittujen ravinnekuormituksen pidättämiskeinojen käytännön soveltuvuutta ja siten ne luovat pohjaa viranomaisohjeisiin. Hankkeen tuloksista tiedotetaan aktiivisesti eri medioissa (ammattilehtiartikkelit, www-sivut , RAE-hankkeen neuvontakanavat, alueelliset yhteistyöverkostot, tieteelliset sarjat).
Vastaava tutkija
Virkajärvi Perttu Hankkeen kesto 2012 - 2015
Asiasanat
Vesistöt, Typpi, Vesistökuormitus, Fosfori, N, P, Reittivedet, Suojavyöhykkeet, Kosteikot, sisävedet, Rehevöityminen
Hankkeen vaihe: päättynyt
HUOM! Tämä tutkimushankekuvaus on tuotettu Hankehaaviin Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksen tutkimustietojärjestelmästä, jota ei enää ylläpidetä. Tarkista ajantaiset tutkimushanketiedot Luonnonvarakeskus Luken järjestelmästä.
|