Siirry pääsisältöön

Perusparannukset ja ravinnetase suomalaisessa peltoviljelyssä (PERA)

PERA

1) Tausta ja tavoitteet
Maatalous tuottaa yhteiskunnalle keskeisiä palveluja kuten elintarviketalouden raaka-aineita, maisema-arvoja sekä luonnossa virkistäytymismahdollisuuksia kansalaisille. Tuotannolle asetettavat tavoitteet voivat olla joskus ristiriitaisia. Tuotannon tehokkuus ja panosten käytön optimointi antavat erilaisia lannoitussuosituksia sen mukaan maksimoidaanko tuotannon taloudellista tulosta vai minimoidaanko esimerkiksi ravinnepäästöjä. Perusparannusten tasosta päättäminen tuo päätöksentekoon uuden ulottuvuuden, kun lannoituksen päätössäännöt muuttuvat perusparannusten ja maan kasvukunnon funktiona. Yhteiskunnan ja toisaalta yksittäisen viljelijän päätöksenteon tueksi tarvitaan tutkimustietoa siitä, miten pellon kuivatustila vaikuttaa viljelystä johtuviin ravinnepäästöihin. Ravinnepäästöjä kuvaavana indikaattorina käytetään tässä tutkimuksessa lohkokohtaisia ravinnetaseita. Ravinnetaseen ja ravinnepäästöjen yhteys on selvitetty aikaisemmissa tutkimuksissa (Uusitalo et al. 2016). Kun tässä tutkimuksessa selvitetään ravinnetaseen ja peruskuivatuksen tilan välinen yhteys, voidaan yksittäiset viljelijät saada oikeilla ohjauskeinoilla toimimaan yhteiskunnan kannalta optimaalisesti.
Lohkokohtainen ravinnetase lasketaan vähentämällä keväällä annetuista ravinteista syksyllä korjatun sadon ravinnesisältö. Ravinnetaseita on tarkasteltu erityisesti fosforin osalta (Uusitalo et al. 2016; Valkama et al. 2011), mutta ei suhteessa pellon peruskuivatuksen tilaan vaikka vesi on keskeisin elementti niin sadon muodostuksessa kuin ravinnehuuhtoumienkin muodostumisessa. Taseiden tarkastelu on painottunut fosforiin, sillä viljelyvuoden ylijäämäinen fosforitase varastoituu maahan ja lisää siten ravinnehuuhtoumien riskiä (Uusitalo et al. 2016; Iho 2010). Kasvin käyttämä fosforimäärä on kytköksissä käytettävissä olevaan typen määrään, joka on oleellinen tekijä niin ravinnehuuhtoutumien kuin sadonmuodostuksen kannalta. Peruskuivatuksen tila vaikuttaa myös olennaisesti käytännön tasolla toteutuvaan ravinnetaseeseen. Tätä yhteyttä ei ole aikaisemmin tutkittu samaan tapaan kuin lannoituksen ja ravinnetaseen yhteyttä. Keskeisenä syynä tähän on se, että koetilanteissa pellon vesitalouden oletetaan aina toimivan optimaalisesti. Käytännön viljelyssä näin ei kuitenkaan ole.
Maassa kasveille käyttökelpoista fosforia P mitataan maanäytteistä ja tuloksena saadaan maan P-luku. Mittaukselle on suomessa vakiintunut tapa (Vuorinen and Mäkitie, 1955). Myös viljelyn P-taseen laskentaan on vakiintunut käytäntö (Cox, 1992). Vakiintunet käytännöt näissä mittauksissa takaavat sen, että ammattiviljelmiltä kerättävä aineisto on yhtenäistä niin ajallisesti kuin alueellisestikin. Yhtenäinen aineisto mahdollistaa tutkimuksessa käytettävien tilastollisten mallien käytön samaan tapaan kuin käytettäisiin koeolosuhteissa kerättyä aineistoa. Lannoituksen, ravinnetaseen, P-luvun ja huuhtoumariskin välistä yhteyttä on tarkasteltu alan tutkimuksissa, mutta lisäksi on syytä tarkastella muitakin tekijöitä, joilla hyvä sato ja siten myös ympäristön kannalta edullinen ravinnetase voidaan saavuttaa. Näitä tekijöitä ovat pellon viljavuustila (maan rakenne, pH ym.) sekä pellon kuivatustila.
Viljelyn intensiteettiä mitataan yleensä suhteuttamalla tuotannossa käytettyjä muuttuvia panoksia pinta-alayksikköön tai muihin kiinteisiin kustannuksiin. Samanaikaisesti tulisi huomioida muut tuotantoa rajoittavat tekijät tai riskit. Tämän tutkimuksen tavoitteena onkin kytkeä kiinteiden tuotantopanosten, kuten perusparannusten ja muuttuvien panosten kuten fosforilannoituksen samanaikainen yhteys satotasoon maatalouspolitiikan suunnittelun perusteisiin. Tutkimuksen perustana ovat havainnot perusparannusten tilan heikkenemisestä maassamme ja tilanteen aiheuttamasta potentiaalisesta ravinnehuuhtouma riskistä. Erityisen riskin muodostavat peltolohkot, joilta vuodesta toiseen saadaan heikkoja satoja. Ravinteita ei saada kotiutettua sadon muodossa, vaan ravinteet jäävät ravinnetaseisiin. Lohkokohtaisesti kasvavista ravinnetaseista aiheutuu ongelmia sekä viljelyn taloudelle että yhteiskunnalle ravinnehuuhtoumariskin kasvuna. Toisaalta perusparannusten ja sadontuottoedellytysten ollessa kunnossa viljelyn intensiteettiä ja lannoitusta voidaan turvallisesti nostaa.
Sadontuottoedellytykset on pyritty huomioimaan myös ympäristökorvausjärjestelmässä, jossa on mahdollista lisätä annettuja ravinnemääriä mikäli aiemmilta vuosilta saadut sadot osoittavat pellon sadontuottokyvyn olevan kunnossa. Suomessa käytössä olevat fosforilannoitusrajat eivät toistaiseksi ota kunnolla huomioon pellon sadontuottokykyä niin, että fosforin tai muiden ravinteiden käyttöä rajoitettaisiin olennaisesti, jos pellon perusparannusten tilassa on selviä puutteita. Tuotantoa voitaisiin myös tehostaa ja lannoitteiden käytön intensiteettiä nostaa niillä lohkoilla, joilla sadontuottokyky on kunnossa ja ravinnetaseen vuodesta toiseen matalat .


2) Toteutus
Tutkimuksen tavoitteena on selvittää
1.perusparannusten erityisesti kuivatuksen tilan vaikutus panostuottavuuden tasoon ja ravinnetaseeseen
2.selittääkö perusparannusten erityisesti kuivatuksen lohkokohtaisten satotason ja ravinnetaseiden jakaumien ääripäitä
3.onko kuivatusinvestoinnit tai muiden perusparannusinvestoinnit kannattavia viljelijän ja yhteiskunnan kannalta, kun vaikutus lohkokohtaiseen sadontuottokykyyn ja ravinnetaseeseen huomioidaan.

Tutkimuksessa analysoidaan lohkokohtaisesta aineistosta seuraavien ominaisuuksien riippuvuussuhteita tilastollisten menetelmien avulla
-sadon määrä
-tuotantopanosten määrä (lannoitus)
-ravinnetaseet (P, N)
-kuivatustila
-pellon ominaisuudet (maalaji, kaltevuus,
-viljavuustila (P-luku, maan rakenne)
-viljelykasvi ja lajike
-hydrologisina

Aineisto ryhmitellään maalajin, kaltevuuden, viljeltävän kasvin ja viljavuustilan mukaan. Jokaisen ryhmän osalta haetaan riippuvuussuhteita sadon, lannoitustason ja ravinnetaseen välillä erilaisina hydrologisina vuonna. Mallinnus tehdään monimuuttujamenetelmällä, jossa selitettävänä muuttujana on lohkokohtainen ravinnetase. Monnimuuttujamallista saatavan keskimääräisen vaikutuksen lisäksi tarkastellaan aineistossa olevia kuivatustilan ja ravinnetaseen jakaumien ääripäitä. Tutkimushypoteesina on, että kuivatustilan ääripäät (huono vesitalous ja hyvä vesitalous) selittävät toteutunutta ravinnetasetta. Tutkimushypoteesi ja sen testaaminen vastaavat yhteiskunnalliseen keskusteluun siitä, pitäisikö tehotuotanto keskittää ja ympäristörajoitteita vapautta tietyille alueille ja toisaalta vauhdittaa ympäristöpalveluiden tuottamiseen niillä alueilla, joilla edellytykset tehotuotantoon ovat heikommat.

3) Tuotokset
Tieto perusparannusten (kuivatuksen) ja ravinnetaseen välisestä yhteydestä.

4) Vaikuttavuus ja käytäntöön vienti


Tutkimus palvelee, niin yksittäisiä viljelijöitä, politiikan suunnittelijoita kuin veronmaksajiakin. Veronmaksajien näkökulmasta maatalouden ympäristötukijärjestelmän tuotannonohjausta saadaan tehokkaammaksi ja paremmin tarkennetuksi. Käytännössä samoilla tukitasoilla saadaan enemmän maataloustuotteita ja pienemmät ravinnepäästöt. Viljelijöiden näkökulmasta perusparannusten ja muuttuvien panosten käytön optimointi samanaikaisesti parantaa tilan taloutta. Politiikan suunnittelijoille tutkimuksen tulokset ovat aivan välttämättömiä arvioitaessa ravinnetaseiden käyttökelpoisuutta maatalouden ympäristöpolitiikan toteutuksessa.

5) Asiakkaat
Edellä.