Koneviesti: Hiili karkaa maailman pelloista – näin se tuodaan sinne takaisin
Maailmanlaajuisesti peltojen multavuus on laskenut nykymaatalouden aikana. Esimerkit kaikilta ilmastovyöhykkeiltä osoittavat, että päinvastainenkin kehitys on mahdollista.
”Humustehdas” on tässä täydessä tuotantovauhdissa. Monipuolisen kasvuston (puna-apila, koiranheinä, nurminata ja sinimailanen) lehvästö yhteyttää ja työntää juuristoalueelle sokeriyhdisteitä, jotka mikrobien avulla työstyvät niin muruja ylläpitäviksi liima-aineiksi kuin myös humukseksi. Kuva: Jussi Knaapi
Näin toimii kasvin ja juuristovyöhykkeen mikrobiston yhteistyö. Lyhyt hiilikierto maan pintaosissa hoitaa ravinnekiertoa ja suojaa maan pintaa monilta harmeilta. Ns. LCP-kierto (”hiilipumppu”) on avainasemassa kasvin vesi- ja ravinnehuollossa. Samalla se ylläpitää maan mururakennetta ja muodostaa tehokkaasti humusta. Kasveilla, joilla ei ole tätä ns. mykoritsa-symbioosia, on puolestaan tehokas paalujuuri ja tiuha hiusjuuristo (esim. ristikukkaiset). Hiilidioksidi ei ole ongelma, vaan kasvun tärkeä edellytys. Maan mikrobihengityksestä nouseva hiilidioksidi hyödynnetään uudelleen kiertoon kasvin yhteyttämiskoneiston kautta. Ilman tätä ilmiötä kasvi kärsisi ”polttoainepulasta” ja koko moottori yskisi ”alitehoisena". Juuriston ympärille tarttuva maa-aines on merkki toimivasta systeemistä ja aktiivisesta mikrobisymbioosista. Yhteyttämisen ylläpitäminen mahdollisimman monena kuukautena vuodesta tehostaa kaikkia hyviä maaperän prosesseja. Kuva: Jukka-Pekka Lindbäck
Maailman pitkäkestoisimmassa viljelykokeessa Englannissa on huomattu, että tavassa jolla kasvin ravinnehuolto hoidetaan, on eroja. Mahdollisimman runsas karjanlannan käyttö kuuluu kestävään viljelyyn. Näin ollen eläimet onkin nähtävä osana ilmastoystävällistä viljelyä, ei päinvastoin! Kuviossa näkyy, miten karjanlannan käyttö on nostanut matojen, maan orgaanisen aineksen sekä sadon määrää ja tehnyt maasta kuohkean. Epäorgaanisiin yhdisteisiin perustuva viljely on sen sijaan syönyt maasta multavuuden ja monia hyviä ominaisuuksia. Kuva: Jukka-Pekka Lindbäck
MTT/Luke on mitannut Suomen peltojen hiilitasetta. Grafiikka näyttää, että nurmi ja viljelykierto ovat yksi tehokkaimmista tavoista ylläpitää ja itse asiassa nostaa pellon multavuuden tasoa. Vastaavasti monokulttuuri ja hyvin multavien (ja karkeiden) maiden syvä kuivatus ja intensiivinen muokkaus ovat ongelmallisia. Kuva: Jukka-Pekka Lindbäck
Peltojen hiilidioksidipäästöt ovat olleet ilmastonmuutoskeskustelun myötä tarkastelun alla, sillä kaikkialla maailmalla peltojen multavuus on laskenut hälyttävästi.
Esimerkiksi USA:ssa on arvioitu, että viimeisen 100 vuoden aikana pelloista on kadonnut multavuuteen sitoutunutta hiiltä seitsemän kertaa enemmän kuin mitä sadon mukana on korjattu. Suomi ja muut pohjoisen vyöhykkeen maat ovat selvinneet tästä paremmilla arvosanoilla kuin lämpimämmän ilmastovyöhykkeen maat, sillä pohjoisen ilmasto ei ole yhtä kuuman polttava kuin esimerkiksi Etelä-Euroopassa.
Kaikilta ilmastovyöhykkeiltä on löytynyt todistusaineistoa siitä, miten peltojen multavuutta on onnistuttu ylläpitämään ja osittain jopa nostamaan. Pellon multavuuden kasvattamisessa esimerkiksi viljelytavalla on tärkeä merkitys. Tästä esimerkki löytyy Englannista, jossa Rothmstedin tutkimuslaitoksen Broedbalkin koekenttää on viljelty jo vuodesta 1843 (Hoosfieldin osiota vuodesta 1852).
Viljelykokeessa on viljelykierrossa ollut syysvehnä. Osalle kylvöalasta on annettu säännöllisesti karjanlantaa, ja osalle sama ravinnemäärä epäorgaanisia lannoitteita. Mukana on myös 0-lannoitettu kontrolliosio. Broedbalkin viljelykokeessa on käynyt ilmi, että kasvukunto ja multavuuden säilyminen tai jopa lisääntyminen on yhdistettävissä orgaanisten lannoitteiden käyttöön. Karjalannan käyttö on nostanut matojen, maan orgaanisen aineksen sekä sadon määrän. Lisäksi se on koealueella tehnyt maasta kuohkean. Epäorgaanisiin yhdisteisiin perustuva viljely on sen sijaan syönyt maasta multavuuden. Kokeiden perusteella näyttää siltä, että runsas karjanlannan käyttö kuuluu kestävään viljelyyn.
Myös USA:sta Pohjois-Dakotasta Brownin maatilalta löytyy hyvä esimerkki. Siellä niin sanotulla regeneratiivisella eli uudistavalla viljelyllä on pystytty nostamaan peltojen ja laidunten orgaanisten aineksien määrää huomattavasti. Vain 11 vuodessa on ruokamultakerroksen paksuutta ja pellon sitomaa hiilimäärää pystytty lisäämään moninkertaisesti. Alueen tyypillinen ruokamultakerroksen paksuus (13 cm) on kasvanut parhaimmillaan jopa viisinkertaiseksi (74 cm).
MTT/Luke on Suomessa tutkinut peltojen multavuutta jo vuodesta 1974. Luken koepaikat kattavat koko Suomen. MTT/Luken viimeisin multavuusraportti käsittää kaksi mittauskertaa vuosilta 1998 ja 2009. Viimeisin mittauskerta, joka käsittää reilun viiden sadan koepaikan mittaukset, on vuodelta 2018, mutta sen tuloksia ei ole vielä julkaistu. Toistaiseksi tutkimuksessa ei ole mahdollista huomioida eri viljelytapojen (kyntö, kevytmuokkaus, suorakylvö, luomu jne.) eroja, mutta aineistosta on voitu luokitella esiin maalajityyppejä, alueita ja perustason viljelykasvien kiertojen vaikutuksia.
MTT/Luken mittaustuloksista voi havaita, että vaikka koko maan yleistrendi on ollut laskeva, niin ilahduttavaa on tieto siitä, että viljelykierto ja maalajit vaikuttavat multavuuteen. Tiiviimmät maalajit ja tyydyttävä viljankierto ovat mahdollistaneet jopa multavuustason nousun. MTT/Luken mittauksista käy ilmi, että nurmi ja viljelykierto ovat yksi tehokkaimmista tavoista ylläpitää ja nostaa pellon multavuuden tasoa. Vastaavasti monokulttuuri ja hyvin multavien maiden syvä kuivatus ja intensiivinen muokkaus ovat ongelmallisia.
Avainasemassa ovat multavuuden ylläpito ja kasvien yhteys eli kasvien ja maaperämikrobien yhteistyö. Pellon pintakerrosten alueella tapahtuu lahoamista, joka on hengittävä aerobinen prosessi. Tämä liittyy ravinnekiertoon, sillä lahoamisen kautta vapautuu myös kasvimassaan sitoutuneita ravinteita.
Varsinainen multavuuden rakentaminen tapahtuu syvemmällä – juuristokerroksessa. Kasvi tuo tähän prosessiin yhteyttämisen tuotoksena erilaisia sokeriyhdisteitä, jotka sisältävät myös hiiltä. Kasvi ja maassa olevat keräsienijuuret kehittävät tiiviin yhteistyön.
Kasvi tuottaa maahan sienille sokeriyhdisteiden muodossa energiaa, ja sienet vuorostaan tarjoavat kasville ravinteita ja vettä. Kysymyksessä on molempia hyödyttävä symbioosi, jonka seurauksena kasvi on hyvin ja maaperän mikrobisto viihtyy. Nämä juurieritteet työstävät liima-ainetta, jotka ylläpitävät muun muassa maan mururakennetta, ja prosessin johdannaisena muodostuu humusta. Humuksen pysyvyys on maaperässä pitkäkestoista, joten sitä voidaan kutsua multavuuden jaloimmaksi muodoksi.
