vierasyliö Maatalouskosteikoiden sedimentistäjopa haittaa peltoon levitettynä

Maatalouskosteikoiden sedimenttiin on sitoutunut runsaasti fosforia, mutta sen käyttökelpoisuus kasveille on mitätöntä. Sedimentin peltolevitys saattaa jopa aiheuttaa viljelykasveille fosforin puutetta.

Nämä ovat keskeisimmät tulokset Helsingin yliopiston ja MTT:n yhteisessä Lasse-hankkeessa, jossa tutkitaan kosteikkosedimenttien ominaisuuksia ja fosforisisältöä erityisesti kasvinravitsemuksen näkökulmasta.

Laskeutusaltaita ja kosteikkoja käytetään maatalouden vesiensuojelukeinona. Ne pidättävät valumaveden mukana pelloilta tulevaa maa-ainesta ja ravinnekuormitusta. Monivaikutteisella kosteikolla on vesiensuojelun lisäksi myös muita arvoja: kosteikot lisäävät luonnon monimuotoisuutta ja elävöittävät maaseutumaisemaa.

Maatalouskosteikkoon kertyy sedimenttiä, joka tulee ruopata käytännössä 2–5 vuoden välein ennen kuin sedimentille varattu tila altaassa täyttyy.

Altaaseen kertyvä sedimentti osoittaa, että parhaimmillaan kosteikko poistaa tehokkaasti maa-ainesta valumavesistä ja siten todennäköisesti vähentää vesien sameutta. Nykyinen ohje on, että ruopattu liete levitetään pellolle.

Sedimentin soveltuvuudesta peltoon on kuultu soraääniä – eikä aiheetta.

Verrattaessa kosteikon lähivaluma-alueen peltomaata ja kosteikkosedimenttiä toisiinsa, niiden fosforin liukoisuudessa havaittiin suuria eroja. Peltomaassa oli helppoliukoista eli kasveille käyttökelpoista fosforia, kun taas ruopatussa sedimentissä tällaista fosforia oli hyvin vähän.

Kun maahiukkanen lähtee pellosta veden virtailun irrottamana eroosioaineksena kohti kosteikkoa tai vesistöä, siitä vapautuu helppoliukoista fosforia valumaveteen. Veteen liuennut fosfori kulkeutuu alapuoliseen vesistöön.

Peltomaan ja sedimentin fosforin kokonaispitoisuus oli tutkimuksessamme lähes sama. Eroja oli kuitenkin siinä, miten fosfori on sitoutunut maahiukkasen pinnalle. Tällä on ratkaiseva vaikutus fosforin käyttökelpoisuuteen kasveille ja alttiuteen kulkeutua edelleen vesistöön.

Ruopatussa sedimentissä helppoliukoista fosforia ei juuri ollut, vaan runsaasti fosforia oli sitoutunut sedimentin rautayhdisteisiin, jotka voimme nähdä paljain silminkin ruostelaikkuina. Niissä olevan fosforin liukoisuus riippuu olosuhteista.

Rautayhdisteillä (rautahydroksidilla) on hyvin suuri ominaispinta-ala ja suuri taipumus sitoa fosforia tiukasti. Hapettomissa olosuhteissa rautasaostumat kuitenkin liukenevat. Näin näyttää tapahtuvan kosteikon pohjalla, jossa hapenkulutus on runsasta. Rautasaostumien liuetessa kosteikon pohjalla vapautuu niihin sitoutunutta fosforia kosteikon veteen.

Sedimentti on pääosin hyvin hienojakoista maa-ainesta. Tällainen lajittunut maa-aines sisältää runsaasti pidätyspaikkoja fosforille.

Maatalouskosteikon ruoppauksessa hapettoman pohjan liukoinen rauta saostuu uudelleen ilmakehän hapen vaikutuksesta, jolloin syntyy paljon uutta hydroksidipintaa eli lisää pidätyspaikkoja fosforille. Kuivuneella ja hapettuneella sedimentillä on täten suuri taipumus sitoa fosforia.

Myös maassa olevat alumiinihydroksidit pidättävät fosforia, joka on rautahydroksideja helpommin kasvien käytettävissä. Alumiinihydroksidien määrä lisääntyy maan savespitoisuuden kasvaessa.

Savimaiden maatalouskosteikoiden sedimentti on selvästi hienompaa ainesta kuin peltomaa, josta sedimentti on peräisin, joten ruopattavan sedimentin fosforinpidätyskyky on tässäkin suhteessa peltomaata suurempi.

Tutkimuksessamme kasvatettiin raiheinää kasvualussa, joka sisälsi peltomaata ja sedimenttiä eri seossuhteissa. Kasvatuskokeessa mitattiin raiheinän sato ja sen ottaman fosforin määrä.

Koe osoitti sedimentin sitovan fosforia kasvien ulottumattomiin. Tämä havaittiin sekä runsaan fosforilannoituksen saaneilla kasveilla että lannoittamattomilla kasveilla. Mitä enemmän sedimenttiä kasvualustassa oli, sitä vähemmän kasvi sai siitä fosforia käyttöönsä. Myös kuiva-ainesato pieneni, kun sedimentin osuutta kasvualustassa lisättiin.

Kasvatuskokeen tulokset viittaavat siihen, että peltoon levitetty kosteikkosedimentti saattaa pidättää pellossa myös lannoitefosforia kasveille käyttökelvottomaan muotoon.

Sedimentin suuri taipumus pidättää fosforia saattaa aiheuttaa ongelmia viljelykasveille, jos maatalouskosteikon sedimenttiä levitetään peltoon runsaasti.

Alustavien tulostemme mukaan sedimentin osuus pellon muokkauskerroksessa ei saisi ylittää 10 prosenttia. Nyrkkisääntönä tämä tarkoittaa 2 kuutiota sedimenttiä aarille peltomaata.

Pienehkön altaan sedimentit voidaan levittää lähistön pelloille laajalle alueelle ja muokata kyntökerrokseen. Tällöin sedimentin sekoittuminen peltomaahan vähentää kasvien kasvulle aiheutuvaa riskiä fosforin voimakkaasta pidättymisestä.

Sedimenttiä ei ainakaan pidä käyttää pellon painanteiden täyttämiseen, koska runsas sedimenttimäärä voi johtaa viljelykasvien ankaraan fosforin puutteeseen.

Ympäristötukikaudella 2007–2013 monivaikutteisen kosteikon perustamista tuettiin ei-tuotannollisella investointituella ja kosteikon hoitoa maatalouden ympäristötuen erityistuella.

Maa- ja metsätalousministeriön laskelmien mukaan Suomeen olisi mahdollista rakentaa 45 000 kosteikkoa.

Keskimäärin pelloiltamme lähtee eroosion seurauksena 600 kiloa maa-ainesta hehtaarilta vuodessa. Jos kosteikkosedimentti poistetaan muutaman vuoden välein, kysymys maatalouskosteikoista ruopatun sedimentin sijoituspaikasta on pian monen viljelijän huulilla.

JOHANNA LAAKSO

MARKKU YLI-HALLA

RISTO UUSITALO

Laakso on Helsingin yliopiston

tutkija ja Yli-Halla maaperä-

ja ympäristötieteen professori.

Uusitalo on MTT:n erikoistutkija.

Avaa artikkelin PDF