Metla Hanke 3264

Puuston ravinnetalouden hoito turvemailla

[  English  |  Tavoitteet  |  Tulokset  |  Hankkeen vetäjä  |  Tutkijat  |  Julkaisut  |  Tiedotteet  |  Lisää hankkeesta  |  Metla Tutkimus  ]

Kesto: 1999-2003   Asiasanat: fosforin huuhtoutuminen, lannoitus, metsäojitusalueet, ravinnepuutokset, ravinnetalous, suometsiköt
Tutkimusohjelma: Suometsien ekologisesti ja taloudellisesti kestävä kasvatus ja käyttö

Tavoitteet

Hanke jakaantuu kolmeen osahankkeeseen:

  1. Puuston ravinnetilan arviointi
    Tavoitteena on kehittää eri puulajeille ravinnetilan määrittämiseen luotettavia, ennustavia tai ennakoivia menetelmiä. Osaa menetelmistä olisi voitava käyttää myös kasvukauden aikana. Menetelmien tulee vastata käytännön metsätalouden tarpeisiin ja samalla oltava sovellettavissa metsäsuunnittelussa. Hankeessa pyritään myös tarkentamaan arvioita ravinnepuutosten laajuudesta turvekasvupaikoilla.


  2. Suometsien lannoitus ja maanparannus
    Hankkeen tavoitteena on kehittää maasto-oloihin soveltuva kasvureaktiomalli. Hankkeessa arvioidaan myös soiden lannoituksella saatava puuntuotoksen kokonaislisäys, sekä selvitetään lannoituksen vaikutuksia puuston kasvuun ja ulkoiseen laatuun, metsän uudistumiseen ja kasvupaikan biodiversiteettiin.

    Tavoittena on myös julkaista lannoitusopas käytännön toiminnan helpottamiseksi. Oppaassa esitetään menetelmät ojitusaluemetsikön ravinnetilan määrittämiseen, kuvataan ravinnepuutokset ja lannoituksen puustovaikutukset sekä ohjataan oikean lannoiteyhdistelmän valintaan. Oppaaseen pyritään saamaan myös jatkolannoitussuositukset.


  3. Fosforihuuhtoutumien estäminen turvemaiden lannoituksessa
    Hankkeen tarkoituksena on selvittää kriteerit, joiden avulla lannoitefosforin huuhtoutumisriskiä voidaan arvioida. Lisäksi hankkeessa tutkitaan turpeeseen lisätyn alumiinin ja raudan vaikutusta lannoitefosforin huuhtoutumiseen ja lannoituksen aiheuttamiin puuston kasvureaktioihin. Ulkopuolisen rahoituksen turvin kehitetään myös uutta fosforilannoitetta, johon on lisätty alumiinia tai rautaa fosforihuuhtoutumien estämiseksi.


Lisäksi liitännäishankkeessa 7092 tutkitaan tuhkalannoituksen vaikutuksia marjojen, sienien ja riistan ravinnon alkuaine- ja raskasmetallipitoisuuteen.

Tulokset

  1. Puuston ravinnetilan arviointi
    Kasvinosien ravinnepitoisuudet ilmentävät todellista ravinteiden saantia sekä ravinnetilannetta. Neulasanalyysia (=ravinnepitoisuuksien kemiallinen määritys) on aiemmin käytetty lähinnä männyn ravinnepuutosten diagnosointiin. Tutkimustulokset osoittavat menetelmän soveltuvan myös kuusen ja hieskoivun ravinnepuutosoireistojen tunnistamiseen ja optimiravinnepitoisuuksien määrittämiseen. Ravinnetilan määritykseen on perinteisesti käytetty talvella kerättyjä näytteitä. Alustavien tutkimustulosten mukaan havupuiden ravinnetila voidaan selvittää luotettavasti myös varhaissyksyllä kerättyjen näytteiden avulla.

    Puiden biokemia reagoi puiden stressitilanteisiin paljon nopeammin kuin ravinnepitoisuudet. Polyamiineja, aminohappoja ja ravinteita analysoimalla on voitu tulkita myös puiden kasvukauden aikaista ravinnetilaa.

    Myös turveanalyysi on osoittautunut suhteellisen hyväksi suopuuston ravinnetilanteen mittariksi niin metsäojitusalueilla kuin entisillä suopelloilla ja turpeennostokenttien pohjilla. Tärkeimpiä määritettäviä tunnuksia ovat happamuus, turvelaji, turpeen maatuneisuus ja typpipitoisuus. Tulosten mukaan typpi mineralisoituu aivan turpeen pintaosassa pääasiassa ammoniumtyppenä. Pintaturpeen ammoniumtyppipitoisuus samoin kuin kokonaistyppipitoisuus ja hiili/typpi -suhde selittävät hyvin puiden typpiravitsemuksen tilaa.

    Puuston kasvua selittävät parhaiten turpeen kokonaistyppipitoisuus, hiili/typpi -suhde ja turpeen rautapitoisuus. Tulokset tukevat jo aikaisemmissakin tutkimuksissa esitettyä mahdollisuutta käyttää turpeen kokonaistyppipitoisuutta apuna arvioitaessa kasvupaikan potentiaalista puuntuotoskykyä. Pintaturpeen typpipitoisuus alenee pohjoista kohti mentäessä. Typpilannoituksen tarvetta voidaan arvioida turpeen maatuneisuuden avulla: mitä enemmän turpeessa on typpeä, sitä maatuneempaa se on. Maatuneisuuden arvioiminen onnistuu myös silmävaraisesti maasto-oloissa.


  2. Suometsien lannoitus ja maanparannus
    Suometsien kasvun minimitekijöitä ovat useimmiten fosforin ja kaliumin niukkuus ja typen heikko saatavuus - sekä fosforin ja kaliumin määrän epäsuhde typpeen verrattuna. Hivenravinneongelmat (etenkin boori) korostuvat pellonmetsitysalueilla sekä runsasravinteisilla ja alkuaan hyvin märillä ja nevaisilla ojituskohteilla.

    Suopuuston kasvua ja ravinnetaloutta voidaan ravinnetaloudeltaan ongelmallisilla alueilla parantaa fosfori-kalium-boorilannoituksella 20 - 30 vuoden ajaksi. Lannoitusvaikutus ulottuu runsastuneen puustopääoman ja suurentuneen kasvupotentiaalin ansiosta vieläkin pitemmälle. Suurimmat kasvunlisäykset saadaan runsastyppisillä soilla: puuston tilavuuskasvu voimistuu usein 2 - 3 -kertaiseksi lannoittamattoman puuston kasvuun verrattuna. Niukkatyppisillä ojitusalueilla (karu ja/tai ohutturpeinen kohde) kasvumuutokset jäävät selvästi pienemmiksi. Näillä alueilla lannoitus siis on taloudellisesti kannattamattonta ainakin nuorissa metsissä. Syynä kannattamattomuuteen on se, että fosforin ja kaliumin lisäksi puusto tarvitsee typpeä. Puulajeista mänty reagoi ravinnelisäykseen voimakkaammin kuin kuusi ja kuusi puolestaan voimakkaammin kuin hieskoivu. Koivun lannoittamiselle ei yleensä löydy taloudellisia perusteita.

    Kaikki metsäojitusalueet eivät kuitenkaan tarvitse lannoitusta kehittyäkseen tyydyttäviksi. Aidoilla räme- ja korpityypeillä sekä ohutturpeisilla alueilla puut kykenevät hyödyntämään kasvualustan kivennäisravinnevaroja niin hyvin, ettei vakavaa ravinnetilan epätasapainoa pääse syntymään. Oleellista käytännön lannoitustoiminnan onnistumisen kannalta on, kuinka hyvin vanhoilla kasvillisuudeltaan muuttuneilla ojitusalueilla pystytään erottamaan runsas- ja niukkatyppiset kasvupaikat toisistaan ja tunnistamaan suon alkuperäinen päämuoto (räme, neva).

    10 - 20 vuoden kuluttua toteutetun uusintalannoituksen vaikutus puuston kasvuun on tulosten mukaan selvästi ensilannoitusreaktiota pienempi. Myös vaikutus ilmenee hitaammin. Jatkolannoituksen vaikutus riippuu paljolti puuston kaliumravitsemustilasta: kaliumvaroiltaan niukoilla kasvupaikoilla jatkolannoituksessa annettu kalilisäys voi parantaa puuston kasvua merkittävästi. Lannoituksen uusiminen kiertoajan kuluessa lienee puuntuotoksen kannalta tarpeellista toteuttaa kuitenkin enintään kertaalleen.

    Tutkimuksissa on selvitetty etenkin hidasliukoisten yhdisteiden - apatiitti fosforin ja biotiitti kaliumin lähteenä - ominaisuuksia ja vaikutustapoja. Suopuuston kasvua on mahdollista lisätä myös turpeen ja etenkin puun tuhkalla. Lannoitteiden ja tuhkien ympäristö- ja mahdollisia haittavaikutuksia on myös selvitetty. Tulosten perusteella esim. riski marjojen tai sienten saastumiseen raskasmetalleilla tuhkaa käytettäessä on kuitenkin hyvin pieni.

  3. Fosforihuuhtoutumien estäminen turvemaiden lannoituksessa
    Kasvupaikan ja lannoitteen ominaisuudet määräävät ravinteiden huuhtoutumisen voimakkuuden lannoituksen jälkeen. Ongelmallisena ympäristön kannalta on pidetty lannoitefosforin huuhtoutumista.

    Fosforin pidättymiseen vaikuttavat turpeen tai lannoitteen sisältämät alumiini- ja rauta -yhdisteet. Mikäli kasvualustassa ei edellä mainittuja yhdisteitä ole, huuhtoutuu fosforia ennen pitkää myös apatiitista, joka on fosforilähteenä nykyisissä lannoitteissa. Karut rämeet ovat kasvupaikkoja, joilla fosfori huuhtoutuu eniten.

    Tulosten mukaan lannoitteeseen lisätyn raudan on todettu ehkäisevän fosforin huuhtoutumista tehokkaasti, mutta samalla hidastavan alussa puuston lannoitusreaktiota. Myös puu- ja turvetuhkien osalta fosforin huuhtoumat ovat jääneet toistaiseksi hyvin vähäisiksi, vaikka muun muassa emäskationi- ja rikkipitoisuudet ovat ojavesissä kasvaneet. Syynä fosforin pidättymiseen kasvualustaan ovat todennäköisesti olleet tuhkien sisältämät korkeat rauta- ja alumiinipitoisuudet.

Hankkeen vetäjä: Moilanen, Mikko
Metsäntutkimuslaitos, Oulun toimipaikka, PL 413, 90014 Oulun yliopisto
Puhelin: 029 532 3743
Sähköpostiosoite: mikko.moilanen@metla.fi

Muut tutkijat: Hartman, Markus, VA (1999-2003), Hytönen, Jyrki, KA (1999-2003), Hökkä, Hannu, RO (2002-03), Kaunisto, Seppo (2000-02), Kojola, Soili, VA (2002), Koskela, Merja-Leena, ES (2001), Nieminen, Mika, VA (2000-04), Nokso-Koivisto, Antti (2000), Pietiläinen, Pekka, MU (1999-2003), Piiroinen, Marja-Leena, MU (2001-03), Rautjärvi, Heli (2002-03), Reinikainen, Antti (2002), Saarinen, Markku, PA (2004), Sarjala, Tytti, PA (1999-2001), Silfverberg, Klaus, VA (1999-2003), Tolonen, Timo (2001-02), Veijalainen, Heikki (1999-2001)


Sivun alkuun

Tämä sivu on tuotettu Metlan tietokannasta 12.06.2012
Palaute