Kolmen vuoden tilakoe osoitti, että salaojakastelu lisää satoa niin paljon, että veden pumppaaminen sähköllä salaojakaivoihin on kannattavaa. Kokeessa havaittiin myös, että pumppaaminen pitää aloittaa mahdollisimman aikaisin.
Kannattaako salaojakastelu? Näin yksinkertaisen kysymyksen Kokemäenjoen varrella ruokaa tuottava viljelijä esitti Tampereen yliopistolle ja Pyhäjärvi-instituutille, kun organisaatiopari etsi maan kasvukuntoon ja vesitalouteen liittyviin hankkeisiinsa konkreettisia tutkimustavoitteita. Hyvä kysymys! Myös siitä näkökulmasta, että kiinnostus altakastelua kohtaan on kasvanut merkittävästi viime aikoina.
Kolmivuotinen kokeilu toteutettiin tasalaatuisella nelihehtaarisella lohkolla, jossa oli kaksi suunnilleen samankokoista ojastoa. Lohkon kaltevuus oli pientä, joten kastelun ja vertailulohkolla käytetyn säätösalaojien padotuksen vaikutus levisi hyvin koko alalle. Salaojat olivat vanhat, mutta hyvässä kunnossa. Myös pellon ravinne- ja pH-tasapaino olivat hyviä. Maalaji oli multava hiue, jonka savespitoisuus oli lähes kolmekymmentä prosenttia.
Keväällä 2021 viljelijä kylvi lohkoille kevätvehnää ja tutkijat erilaisia mittalaitteita: lohkon molemmille osille asennettiin pohjavesiputkien lisäksi kosteussensorit kolmeen eri syvyyteen. Lohkolle sijoitettiin myös sääasema. Kastelua varten Kokemäenjokeen asennettiin uppopumppu, joka sai sähkönsä läheiseltä tilalta. Pumpun toimintaa seurattiin vedenvirtausmittarilla.
– Kyseessä oli tällainen living lab. Tieteellisen tutkimuksen näkökulmasta mittapisteitä olisi pitänyt olla enemmänkin, mutta tässä tapauksessa pellolla yritettiin olla haitaksi niin vähän kuin mahdollista. Toisaalta tieteellisesti ajatellen kolme vuottakin on hieman lyhyt aika, Tampereen yliopiston projektipäällikkö Petri Linna kertoo.
Seuraavana vuonna lohkoilla viljeltiin niin ikään kevätvehnää. Kolmanneksi tutkimusvuodeksi viljelykasviksi vaihtui viljelykierron takia pakasteherne. Samalla lohkojen kastelumenetelmät vaihdettiin päikseen, jotta lohkokohtaiset erot eivät vaikuttaisi kokeen lopputulokseen. Toisin sanoen kahtena ensimmäisenä vuonna padotettu lohkon osa sai nauttia pumpatusta vedestä ja vastaavasti salaojakastelulla ollut osa jäi pelkän padotuksen varaan.
Maaperän kosteutta mitattiin pohjavesitason ja kolmeen eri syvyyteen asennetun kosteusanturin kautta. Kaikki laitteet olivat etäluettavia.
Kastelu mahdollisimman aikaisin
Kahtena ensimmäisenä vuonna salaojakastelun määrä oli noin kahdeksankymmentä millimetriä. Kastelu painottui heinäkuulle. Kolmantena vuonna pelto sai vettä noin 110 millimetriä hehtaaria kohden niin, että eniten pumpattiin kesäkuussa.
Käytännössä uppopumppu nosti vettä joesta keskimäärin kolme kuutiota tunnissa ja kuusi tuntia vuorokaudessa, mutta päivittäisessä pumppausajassa oli paljon eroja kuukausien välillä. Pumppua ohjattiin salaojakaivossa olleen uimurin avulla automaattisesti niin, että veden pinnan lasku kaivossa käynnisti pumpun automaattisesti ja vastaavasti halutun pinnan tason saavuttaminen sammutti pumpun.
– Kokeen aikana havaittiin, että veden pumppaaminen salaojiin kannattaa aloittaa heti kylvöjen jälkeen. Tai jopa aikaisemminkin, jos pellolla ei ole vaaraa tiivistymisestä kylvöjen aikana. Kokeessakin kastelun aloitus olisi optimaalisissa olosuhteissa aloitettu aikaisemmin ainakin kahtena ensimmäisenä vuonna. Jos pohjaveden pinta ehtii laskea kylvöjen jälkeen, on sen nostaminen pumppaamalla käytännössä hyvin hankalaa. Kastelulla enemmänkin hidastetaan pohjaveden laskua kuin nostetaan sitä. Kaivoja ei tarvitse säätää, vaan vain pumpata sinne vettä niin paljon kuin mahdollista, Pyhäjärvi-instituutin kehittämispäällikkö Sauli Jaakkola kertoo yhdestä tilakokeen tärkeimmästä havainnosta.
Hän jatkaa huomauttamalla, että satotason kannalta kasvukauden alku on paljon olennaisempi kuin loppuosa. Tuleentumisen aikana lisävedellä ei enää saavuteta sadon kasvua, jos kasvi on kärsinyt kuivuudesta aikaisemmin.
– Lisäksi näyttää vahvasti siltä, että ilmastonmuutoksen myötä keväät ovat yhä kuivempia. Peltojen kuivatuksen lisäksi pitäisikin kantaa yhä enemmän huolta siitä, että vesi riittää pellossa koko kevääksi, Petri Linna sanoo.
Edellä mainitut havainnot pätevät luonnollisesti myös säätösalaojien säätämiseen, vaikka käytössä ei kastelua olisikaan.
Huomattava satolisäys
Tilakokeessa koko ojaston alueelta kerättyä satomäärää verrattiin vertailuojaston alueelta kerätyn sadon määrään. Alueiden sisäistä vaihtelua tai sadon laatua ei siis verrattu.
Ensimmäisenä vuonna padotetulta alueelta puitiin vehnää 4 500 kiloa hehtaarilta. Kastellulla alueella vaaka pysähtyi hehtaarikohtaiseen lukemaan 5 860. Toisena vuonna vastaavat luvut olivat 3 650 kilogrammaa ja 4 500 kilogrammaa hehtaarilta. Kolmantena vuonna padotettu alue tuotti pakastehernettä 4 490 kilogrammaa hehtaarille ja altakasteltu ala 4 930 kiloa hehtaarille.
– Satolisäys on huomattava. Voidaan sanoa, että viljalla sadan millin kastelulla saatiin tonni enemmän satoa. Koe osoitti, että salaojakastelu toimii jopa tuollaisella hienommalla maalajilla, Jaakkola toteaa.
Linna ja Jaakkola huomauttavat satomääristä puhuttaessa, että kastelulla pienennetään huomattavasti myös satovaihtelua hyvien ja huonojen vuosien välillä.
– Paras tuotto kastelusta saadaan kuivempina vuosina, jolloin sato jää muutoin heikoksi ja hinta on vastaavasti parempi, Linna lisää.
Salaojakasteluun keskittyvässä tilakokeessa hyödynnettiin erilaisia mittalaitteita kuten sääasemaa ja kosteussensoreita.
Kannattavuus varmistui
Tilakokeen aloittanut kysymys tiivistyi kahteen sanaan. Kolmen koevuoden jälkeen tutkijoiden ja viljelijän kysymykseen antama vastaus kiteytyy niin ikään kaksisanaiseksi: kyllä kannattaa.
– Uppopumppu maksaa sadasta kahteensataan euroa. Sähkön hinnasta riippuen sen käyttämiseen voi laskea menneen kesän aikana sähköä noin sadalla eurolla. Tämä siis noin kahden hehtaarin alalle. Viljelijän kommentti olikin kokeen jälkeen, että tuollaista sadonlisäystä varten kannattaa asentaa kaivoja ja ostaa pumppuja, Jaakkola sanoo.
Jos kastelukohteen lähellä ei ole sähköä, laskelma mutkistuu. Edes aurinkopaneelit eivät välttämättä riitä, vaan tarvitaan jonkinlainen akusto, jotta pumppu pyörii myös vähempivaloisana aikana. Anturoinnit ja mittalaitteet tuovat lisää hintaa, mutta eivät ole suinkaan välttämättömiä. Kokeessa mukana ollut viljelijäkin olisi ottanut jatkoon vain automaattipumpun virtauksen etäseurannan. Näin voi varmistua lohkolla käymättä, että vesi siirtyy, eikä esimerkiksi ottoputki ole tukkeutunut.
