Maan reservikaliumin esiintyminen Suomessa ja sen merkitys nurmen lannoituksen optimoinnissa

RESERVI-K

Alkamispäivä

01.12.2014

Päättymispäivä

31.12.2016

Tiivistelmä

TAUSTA: Kalium (K) on kasvituotannossa yksi kolmesta pääravinteesta. Nurmet tarvitsevat runsaasti K:a, ja sadon mukana poistuukin K:a huomattavia määriä, 150–250 kg ha-1 v-1. Keskeistä nurmien K:n otolle on sen ns. luksusotto: eli mikäli K:a on runsaasti saatavilla, kasvit ottavat sitä yli tarpeen. Sen lisäksi, että K on tärkeä nurmien sadonmuodostuksen kannalta, sillä on huomattava vaikutus myös nurmen ravitsemukselliseen arvoon märehtijöiden rehuna (mm. rehun pitoisuudet >30 g K kg-1 ka voivat olla haitallisia märehtijöille). Kaliumlannoituksen määrää ei säädellä ympäristötuen ehdoissa, eikä sen käyttömäärään ole kiinnitetty vastaavaa huomiota kuin esim. N:n ja P:n käyttömääriin, vaikka se on varsin kallis ravinne, ajoittain sen hinta on ollut N:n hintaa korkeampi. Koska K:n käyttömäärät ovat nurmiviljelyssä suuria, on K-lannoituksen optimointi nautakarja- ja hevostiloilla tärkeää, mitä korostaa vielä K:n voimakas vaikutus rehun ruokinnalliseen arvoon.

Perinteisesti kaliumlannoitus on perustunut viljavuustutkimuksesta saatavaan kaliumlukuun. Niinpä käytössä olevan maaperätiedon määrä ja laatu vaikuttavat huomattavasti K:n käyttöön ja yleisesti ravinteiden kiertoon maataloudessa. Viljavuustutkimuksessa määritetään kasveille käyttökelpoinen, ns. helposti vaihtuva K. Monivuotiset ja tiheän juuriston omaavat nurmikasvit voivat kuitenkin käyttää myös muita K-lähteitä kuin ns. viljavuuskaliumia. Nurmien osalta onkin osoitettu, että suolahappouutolla määritettävä, kasveille potentiaalisesti käyttökelpoisena pidetty maan reservikalium kertoo paremmin nurmien K-lannoituksen vasteen kuin mitä tavallinen viljavuuskalium. Nurmenviljelyssä olisikin syytä siirtyä reservikaliuminpohjaiseen lannoituksen suunnitteluun. Maan luontaiset kaliumvarat vaihtelevat suuresti riippuen maaperän lähtöaineksena olevan kallioperän kivilaji- ja mineraalikoostumuksesta, maan tekstuurista ja rapautumisasteesta. Reservikaliumin lähteenä olevat kiille- ja savimineraalit liukenevat osin happouutossa, kun taas runsaasti kasveille käyttökelvotonta kaliumia sisältävät vaikeasti rapautuvat kalimaasälvät eivät ole happoliukoisia.

Reservikaliumin määritys ei sisälly tavanomaiseen viljavuustutkimukseen. Koska sen käyttökelpoisuus nurmien lannoituksen suunnittelussa on osoitettu vasta viime vuosina, on tietoa reservikaliumin esiintymisestä saatavilla hyvin niukasti (mm. pitoisuuden vaihtelusta, alueellisesta jakaumasta, yhteydestä maaperätietoihin). Jotta voitaisiin laajemmin nähdä millaisia mahdollisuuksia tai vaikutuksia reservikaliumpitoisuudella on nurmenviljelyssä, tulisi sen määrä ja alueellinen esiintyminen tietää huomattavasti nykyistä paremmin. Muiden varastoravinteiden esiintymisestä tiedetään vielä vähemmän kuin K:n osalta. Erinomaisen mahdollisuuden tähän antaa Luken olemassa olevien maaperäseuranta-aineistojen hyödyntäminen. Maanäyteaineisto on hyvin laaja kattaen maan koko viljelyalueen. Käyttämällä jo olemassa olevia maanäyteaineistoja, hanke pystytään toteuttamaan myös poikkeuksellisen pienin kustannuksin.

Tutkimuksen tavoitteena on saada merkittävä muutos nurmen kaliumlannoitukseen, mikä tapahtuu siirtymällä reservikaliumpohjaiseen lannoituksen suunnittelun. Tutkimuksen lopullisena tavoitteena on myös maaperän ravinnevarojen parempi hyödyntäminen ja nautakarjatalouden kilpailukyvyn parantaminen erityisesti lannoituskustannuksia alentamalla, mutta myös rehun kivennäiskoostumusta tasapainottamalla, mikä on mahdollista mm. ylilannoituksen välttämisellä ja kasvilajikoostumuksen muutoksilla.

TAVOITTEET: Tutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on:

1.Selvittää reservikaliumin (KHCl) määrä eri maalajeilla ja alueilla.
2.Tarkastella reservikaliumin yhteyttä maan kokonaiskaliumiin (Ktot) ja viljavuuskaliumiin (KHAAc).
3.Selvittää mahdolliset muutoksen maan reservikaliumvaroissa välillä 1974-2009.
4.Analysoida reservikaliumin määrään ja siinä mahdollisesti havaittavaan muutokseen vaikuttaneita tekijöitä (mm. maalaji, mineraalikoostumus, viljelykierto).
5.Selvittää pinta- ja pohjamaan reservikaliumin yhteys.
6.Selvittää maan kaliumvarojen riittävyys.


TULOSTEN HYÖDYNNETTÄVYYS: Hankkeen tuottamien tulosten hyödynnettävyys on suuri, ja ensisijaisia hyödynsaajia ovat nautakarjatilat. Lopullisena tavoitteena on saada merkittävä muutos nurmen K-lannoitukseen. Koska K on hyvin kallis ravinne, ja sen käyttömäärät ovat suuria, johtaa tieto alentuneisiin lannoituskustannuksiin hyvän reservi-K:n tiloilla. Heikon K-tilan alueilla voidaan taas suositella korkeampaa K-lannoitusta, ja lannoituksen K:N -tasapainon parantuessa tämä johtaa korkeampiin satoihin ja sitä kautta rehukustannusten alenemiseen ja peltoresurssien parempaan hyödyntämiseen. Lisäksi tutkimus antaa välineitä, millä rehun kivennäiskoostumusta voidaan parantaa, mikä heijastuu edullisesti eläinten terveyteen ja hyvinvointiin. Koska nautakarjatalouden osuus Suomen maatalouden rahavirroista on suuri, tulevat tutkimukseen sijoitetut varat moninkertaisina takaisin.
Tutkimus tuottaa sekä kansallisesti että kansainvälisesti merkityksellistä perustietoa maamme reserviravinnevaroista ja niiden alueellisesta vaihtelusta. Tämä tieto on arvokasta tulevaisuuden lannoitustarpeiden arvioimisessa ja jopa ruokaturvan varmistamisessa. Välillisesti tuloksista hyötyy myös neuvontasektori, koska neuvojat voivat kohdentaa kaliumin osalta neuvontaansa alueellisesti entistä tehokkaammin. Koska nautakarjasektori vastaa yli puolta koko Suomen maataloustuotannon arvosta, on sen kilpailukyky erittäin merkityksellinen koko elintarvikesektorin kannalta. Mikäli maan kasveille potentiaalisesti käyttökelpoiset kaliumvarat osoittautuvat merkittäviksi, eikä tutkimus osoita niiden ehtymistä, on tieto hyvin oleellinen myös huoltovarmuuden kannalta, sillä lannoitteiden kalium tuodaan Suomeen ulkomailta.