#RAKAVA-hankkeessa tutkitaan rakennekalkitusta yhtenä keinona vähentää maatalouden ympäristökuormitusta. Hankkeessa selvitetään rakennekalkin vaikutuksia alueelle tyypillisissä hietasavimaissa sekä kykyä pidättää fosfori paremmin pellolla. Tutkimusta tehdään ensimmäistä kertaa valuma-aluemittamittakaavassa. RAKAVA-hanke on osa ympäristöministeriön rahoittamaa Vesien- ja Merenhoidon kärkihankeohjelmaa ja hanketta vetää Pakkalanjärven suojeluyhdistys. Hanke toteutetaan yhteistyössä alueen viljelijöiden kanssa.
Hankkeessa käsitellään nyt syksyllä 2018 noin 40 hehtaaria peltoalaa, joka käsittää noin 20 % ekologiselta tilaltaan huonoksi luokitellun Pakkalanjärven valuma-alueen pelloista. Ensi syksynä levitysalaa on tarkoitus vielä laajentaa niin, että yli neljäsosa valuma-alueen pelloista tulee käsitellyksi rakennekalkilla. Aiempien vedenlaatututkimusten perusteella merkittävä osa vesistöön kulkeutuvasta fosforista alueella on liuenneessa muodossa. Hankkeessa onkin erityisen mielenkiintoista seurata, pystytäänkö rakennekalkilla leikkaamaan tämän suoraan leville käyttökelpoisen fosforijakeen pitoisuuksia. Mahdollisella vähennyksellä olisi suora positiivinen vaikutus Pakkalanjärven tilaan.
Sahalahden Pakkalassa järjestetään tiistaina 25.9. Pellonpiennarpäivä, jossa tutustutaan käytännössä peltojen ravinnekalkitukseen yhtenä keinona vähentää maatalouden ympäristökuormitusta. Kaikki asiasta kiinnostuneet ovat tervetulleita tilaisuuteen, eikä se vaadi etukäteisilmoittautumista. Lisätietoja tapahtumasta löytyy tästä linkistä! Itse hankkeesta lisätietoja löytyy hankkeen blogisivulta.
Rakennekalkituksen vaikutuksia maataloudesta vesiin päätyvän fosforin vähentämiseksi tutkitaan myös Suomen kulttuurirahaston tukemassa Samassa Vedessä -nimisessä monitieteisessä hankkeessa.
Projektipäälliköt Anna Saarentaus ja Marjukka Porvari John Nurmisen Säätiöstä Vantaanjoen kipsikasoilla (Kuva: Marjukka Porvari)
Me säätiöllä ihastuimme kipsiin syksyllä 2014. Se ei suinkaan käynyt käden käänteessä eikä ollut rakkautta ensi silmäyksellä. Säätiölle käydään tuon tuosta esittelemässä erilaisia vesiensuojelutoimia, joilla Itämeri luvataan pelastaa ahdingostaan. Maailma on täynnä ideoita, ja me toivotamme ne kaikki tervetulleeksi. Samaan aikaan olemme kuitenkin armottoman tiukkoja kriteereissämme: tieteellistä, tosielämän mittakaavassa saatua näyttöä ravinnevähenemistä pitää olla. Vähenemien on oltava mittaluokaltaan suuria, ja toimien helposti toteutettavia sekä kustannustehokkaita.
Toisaalta emme aikaisemmin olleet uskoneet, että maatalouden kuormituksen vähentämiseen voisi sellaisia toimia löytyäkään. Etenkään, jos toimien pitäisi vähentää myös sinilevän herkkua – liuennutta fosforia. Mutta tutkijat löivät meille pöytään sellaiset faktat, että menimme sanattomiksi: noin 50 prosentin välitön vähenemä peltofosforin valunnassa, osa siitä myös liuennutta fosforia, lisäksi merkittävä kiintoainesvalumien pieneneminen. Ja toteutus edullisella jäteraaka-aineella, jota on Siilinjärvellä yllin kyllin. Tämä kaikki yli 10 vuoden tutkimuksissa ja peltomittakaavan kokeissa tieteellisesti todistettuna!
Vuonna 2005 alkaneessa työssä pistekuormituksen vähentämiseksi olimme onnistuneet leikkaamaan useita tuhansia tonneja Suomenlahden vuotuisesta fosforikuormasta hankkeissamme Pietarin jätevedenpuhdistamoilla ja Laukaanjoen lannoitetehtaalla. Suomenlahtea olimme saaneet jo kirkastettua, mutta etenkään Saaristomeren sisäosissa, joka on monille kappale kauneinta Suomea, näillä toimilla ei ole voitu parantaa veden tilaa. Siellä suurin vaikuttava tekijä on oma maataloutemme.
”Huikeaa!”, totesimme ajatuksesta, että saisimme kirkastettua rakkaan Saaristomeremme ja tartuimme toimeen Venäjän projekteista tutulla terrierin tyylillä. Tutkijoiden pyynnöstä lähdimme ajamaan ideaa suuren mittaluokan kipsipilotin toteuttamisesta. Keväällä 2015 tapasimme MTK:n ja SLC:n johdon, silloiset maatalous- ja ympäristöministerit sekä kaikkien eduskuntaryhmien edustajat, jotka vain meitä suostuivat tapaamaan. Kirjoitimme lehtiin ja kansanedustajille ja levitimme ilosanomaa Saaristomeren pelastumisen mahdollisuudesta kuin herhiläiset. Samaan aikaan sisällytimme kipsikäsittelyn valmisteilla olevaan NutriTrade -hankkeeseemme yhtenä konkreettisena pilottitoimena.
Syksyllä 2015 koittivat ilon hetket, kun kuulimme että sitkeys oli kannattanut: kipsikäsittelyä päästäisiin toteuttamaan Varsinais-Suomen Liedossa ja Paimiossa Savijoen valuma-alueella kahden hankkeen yhteisvoimin! Interreg Central Baltic-ohjelma oli ensin myöntänyt kipsikäsittelylle rahoituksen NutriTrade-hankkeen osana. Sitten hallitus oli liittänyt sen kärkihankeohjelmaansa, ja näin syntyneelle SAVE-hankkeelle saatiin rahaa myös ympäristöministeriön kautta.
Varsinais-Suomessa toteutettu yli 1500 hehtaarin kokeilu osoitti, että kipsi-ihastuksemme ei ollut turhanpäiväinen ja ohimenevä. Edelleen näyttää siltä, että kipsi leikkaa 50% peltojen fosforivalumista ja on erittäin tehokas eroosion ja kiintoainesvalumien vähentäjä. Lisäksi menetelmä on juuri niin kustannustehokas kuin oli ajateltukin. Kipsipilotti myös osoitti, että kipsinlevitys voidaan toteuttaa käytännön tasolla tehokkaasti esimerkiksi logistiikan puolesta, ja että viljelijät pitävät sitä helposti toteutettavana ja hyvänä toimena. Lisäksi saatiin tärkeää tietoa siitä, ettei kipsillä ole haitallisia sivuvaikutuksia vesieliöstöön.
Tulokset vakuuttivat meidät siitä, että ihastuksemme on laajennuttava valtakunnalliseksi toiminnaksi koko etelä- ja länsirannikolla. Olemme säätiöllä paitsi terrierin luontoisia, myös äärimmäisen kärsimättömiä Itämeren suhteen – aikaa meren pelastamiseksi ei saa hukata. Siksi ajatus kipsikäsittelyn laajentamisesta vasta seuraavan EU-tukikauden käynnistyessä (ehkä 2022–2023, riippuen Brexitin aiheuttamasta viivästyksestä), tuntui meistä piinallisen kauhealta. Päätimme siis polkaista käyntiin yksityisen peltojen kipsikäsittelyhankkeen välittömästi, kun Varsinais-Suomen hankkeen lopulliset tulokset valmistuivat keväällä 2018. Kohteeksi valikoitu yli miljoonan ihmisen virkistyskäytölle keskeinen Vantaanjoki. Päätimme myös tuplata Varsinais-Suomen pilotin hehtaarit ainakin 3000 hehtaariin, jotta Vantaanjoen kautta Vanhankaupunginlahteen ja Suomenlahteen tulevaa valumaa saataisiin vähennettyä reippaasti.
Käynnistimme yhteydenotot mahdollisiin yksityisiin tukijoihin talvella 2018. Vierailu ympäristöministeriössä tammikuussa 2018 toi iloisen yllätyksen, kun kuulimme että myös julkista rahaa olisi Vantaanjoen peltojen kipsikäsittelyyn mahdollisesti saatavissa.
Ja nyt, hyvät naiset ja herrat, kovan työn jälkeen voimme ylpeinä esitellä SAVE-hankkeen pikkusiskon: yksityisin ja julkisin voimin rahoitettu Vantaanjoen kipsihankkeen! Se syntyi virallisesti 28.6. 2018 (ks. tiedote). Saimme kokoon niin hyvän rahoituspotin, että voimme kipsikäsitellä lähes 3500 hehtaaria Vantaanjoen peltoja!
Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistyksen (VHVSY) Pasi Valkama ja Asko Särkelä tarkastelevat kipsikäsittelyn vaikutuksia. Kirkkaammassa mittalasissa on peltomaata, vettä ja kipsiä. Sameammassa mittalasissa peltomaata ja vettä ilman kipsiä. (Kuvat: Anna Saarentaus)
Vantaanjoen kipsihankkeen toteuttavat säätiön lisäksi Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys, Helsingin yliopisto ja Suomen ympäristökeskus. Sopimukset kipsin levittämisestä vuonna 2018 on tehty 23 viljelijän kanssa ja ne kattavat 1080 hehtaaria. Ensi vuonna jatketaankin sitten yli tuplamäärällä hehtaareita.
Työsuunnitelmassa kipsinlevityksen lisäksi on myös vedenlaadun seurantaa, kalastotutkimuksia sekä pellonpiennartapahtumia. Vantaanjoen pelastustalkoisiin toivotaan tukea myös kansalaisilta ja hankkeelle onkin käynnistetty joukkorahoituskampanja. Jokainen hankkeelle lahjoitettu satanen lisää kipsikäsiteltävää aluetta lähes puolella hehtaarilla ja vähentää fosforikuormitusta 1,4 kiloa. Onko konkreettisempaa tapaa suojella omia lähivesiä ja Itämerta, kuin kipsata oma puolen hehtaarin pelto!?
…eikä tässä vielä ihan kaikki. Kortensa kekoon on tuonut myös Porvoon vesi, joka päätti neutraloida omaa ravinnejalanjälkeänsä tukemalla peltojen kipsikäsittelyä (ks. tiedote). Tämän lahjoituksen myötä kipsipilotille syntyi toinenkin pikkusisko, Porvoonjoen kipsihanke. Porvoosta mukaan lähti 5 viljelijää yhteensä 73 hehtaaria panostuksella.
Alkuihastuksemme on siis osoittautunut luonteeltaan pysyväksi ja synnyttänyt jo kaksi uutta kipsihanketta maailmaan. Toivomme hartaasti, että syksyn budjettineuvottelut tuovat lisää pikkusisaruksia perheeseen, ja että kipsikäsittely saadaan laajenemaan nopeasti valtakunnalliseksi toimeksi koko Etelä- ja Länsi-Suomen alueelle. Kirkastuva Itämeri ja jokivesistöt siintävät jo sinisinä unelmissamme!
Anna Saarentaus ja Marjukka Porvari
John Nurmisen Säätiö
Jos jokainen utopistinen haaveeni olisi toteutunut, Oulunkylässä pelattaisiin liigafutista täysille katsomoille ja olisin julkaissut hemmetin paljon enemmän tutkimuksia, joihin viitattaisiin kertaluokkaa enemmän kuin näihin nykyisiin. Lisäksi tekisin töitä työhuoneessa enkä aulassa. Todellisuus kieltäytyy sitkeästi vastaamasta haaveitani – ja minä kieltäydyn sitkeästi lopettamasta visiointia ja sähläämistä. Ehkä sähellyksen hukkalämmöstä tulee jotain, mitä voisi sanoa tyytyväisyydeksi?
No, joskus tähdet ovat kohdillaan pitkissäkin syöttöketjuissa. Vuosi sitten kirjoitin ”Kleinman lupasi tulla delegaation kanssa tutustumaan hankkeeseen ensi kesänä. Pitää koittaa pitää tämä lupaus mielessä ja tehdä siitä totta. Vielä innostavampi lupaus oli ottaa meidät mukaan Eriejärven valuma-alueella tehtäviin koejärjestelyihin. Katsotaan mitä näistä tulee.”
Ja sain ongittua Kleinmanin ja delegaation tutustumaan hankkeeseen. Tuo innostava Erie-lupauskin on nyt vain omasta työnteosta kiinni. SAVE-hanke oli ilmeisesti syöttinä niin hyvä, että saalista tuli. Eikä vain siinä mielessä, että vieraat saatiin Suomeen. Kunhan päästään asettumaan tahoillamme takaisin arkeen ja saadaan pöydät puhtaammiksi reissun aikana kertyneestä sedimentistä, alamme toden teolla valmistelemaan Pohjois-Amerikan kipsikiertuetta.
Saimme siis pidettyä Peter Kleinmanin kanssa idean reissusta elossa. Pitkin vuotta hahmottelimme vierailua ja pitkän matkan vuoksi päädyimme tekemään matkasta laajemman. Mukaan liittyi matkan eri vaiheissa parikymmentä fosforitutkijaa ympäri maailmaa. Kaikki neljä maata kiertäneenä ydinporukkana oli kuusi yhdysvaltalaistutkijaa USDA:sta ja Penn Statesta, minä olin mukana kolmessa. Aloitimme Belfastista 25.8., jossa AFBI järjesti ammatillisesti huikean fosforikattauksen. Opin kerta kaikkiaan niin paljon, etten pysty purkamaan sitä tekstiksi. Käsin kirjoitetut muistiinpanot veivät puoli vihkoa, koneella 20 sivua. Jokainen esitelmä kiinnosti ja jokainen tarjosi uutta. Mitä yhtä asiaa voisin sanoa? Fosforin liiallinen kertyminen maaperään ja huuhtoutuminen vesistöihin piinaa myös Pohjois-Irlannissa.
Kurjenrahkalla Tapani Sallantauksen opastettavana. Kuva Janne Artell
Suomessa vietimme päivän Pyhäjärvi-instituutissa Kauttualla, jossa Anne-Mari Ventelä emännöi meitä. Toisena päivänä kävimme Kurjenrahkan kansallispuistossa tutustumassa suomaisemaan ja SAVE-hankkeen mätirasiakokeen kontrollialueeseen. Kävimme Turussa lounaalla ja iltapäivällä SAVE-hankkeen alueella. Kaikki meni loistavasti, kaikki kiinnosti vieraita. Tekikö vahvimman jäljen Petri ja Oili Riikosen tilalla käyminen ja mahdollisuus tentata paikallista viljelijää kipsin käytöstä? Kysymykset eivät vierailta olisi loppuneet lopettamatta. Perjantaina työpajatettiin Helsingissä ja käytiin lähetystön kekkereillä, lauantaina Viikinmäellä ja sunnuntaina suunnattiin Ruotsiin. Ruotsissa tahti jatkui, mutta mielenkiinto säilyi. Tuntui kuitenkin, että tein oikein kun hyppäsin kelkasta pois Uppsalan jälkeen, enkä jatkanut enää Norjaan. Siellä lopetettiin nimittäin vasta eilen.
Nyt kun reissu on ohi ja alkaa hiljalleen painua taka-alalle, tietyt muistijäljet nousevat toisia vahvempina esiin. Neljän maan reissu loi painetta. Pohjois-Irlannin tykityksen jälkeen olin kauhuissani: tuleeko Suomen osio olemaan turha reissu? Tulenko minä jäämään toisten ammattilaisten muistiin turhan reissun isäntänä? Tutkijan työaika on kallista eikä sen tuhlaamista anneta anteeksi. Totta kai jännitin kaikkea muutakin. Kaikki meni kuitenkin hyvin, ei oltu turha osio enkä ollut turha isäntä. Kaikki suomalaiset kollegat olivat niin avuliaita ja piinkovia ammattilaisia, että liikutuin melkein kyyneliin, kirjaimellisesti. Mikä tsägä, että saa tehdä duunia näiden ihmisten kanssa!
Lonnassa kivimetsällä. Kuva Janne Artell
Tällä kertaa olin myös paras. Nimittäin kiven heitossa. Heitin meistä pisimmälle ja eniten leipiä, kysykää keltä vaan. En ole kovin kilpailuhenkinen, mutta asioiden heittämisessä kilpaileminen on aina viehättänyt minua. (Ehkä se on perinnöllistä, isoisäni väitti Inkerissä pikkupoikana lehmiä paimentaessaan oppineensa ohjailemaan näitä sarviin heitetyillä pikkukivillä. Osuma takaapäin vasempaan sarveen, niin eläin kääntyy oikealle.) Siispä 3.8. Lonnan illallisen jälkeen, kun lautan lähtöön oli vielä kolme varttia, kysyin Nebraskan maaseudulla kasvaneelta Keviniltä, lähteekö tämä heittelemään kiviä rannalle. Kevin on vahva jässikkä, mutta leipien heittelyssä jalkojen koukistus tuli liian aikaisin, jolloin lantion kierto jäi vajaaksi ja heitoista paras teho pois. Lonnan kiviä heittäneet tietävät, että surkeampia leipäkiviä saa hakea, eikä huonoja kiviä saa pomppimaan ilman tehoja. Toiset katselivat aikansa, pidättelivät ja ryntäsivät sitten rannalle. Joku kaatui pimeässä kivikossa alas juostessaan, onneksi ei loukkannut itseään. Puoli tuntia mätettiin kiviä veteen niin kuin kiviä mätetään: yhtä aikaa omissa oloissaan ja laumassa. Aina kun sain seitsemän leipää, joukko mölysi ja sadatteli pyöreitä kiviä. Oli ihan sairaan siistiä heitellä kiviä! Sitten Kathy huusi laiturilta ”Boys, we’re going! The ferry won’t wait.”, ja tuli oudolla tavalla samanlainen olo kuin lapsena, varmaan kaikille.
Pitkän reissun anti paljastuu pikku hiljaa. En voi tietää, mitä kukin matkaaja mistäkin asiasta ajattelee ja mitä ammatillisia seurauksia tällä on. Mutta olen aivan vakuuttunut siitä että Ray, Matt, Pete, Doug, Kevin, Clayton ja Jon muistavat ikänsä, että Lonnassa oli hyvää ruokaa ja huonoja kiviä.
Erikoistutkija Jouni Lehtoranta Suomen ympäristökeskuksesta (SYKE) kuvaa kirjoituksessaan, miten sulfaatti saattaa aiheuttaa rehevöitymistä vesistöissä. Tätä näytelmää lukiessa maallikollekin avautuu, mistä prosessissa on kyse. Sulfaatin vaikutusta luonnonvesien rehevöitymiseen on tutkittu yhteistyössä Turun AMK:n kanssa. Tuloksia kokeesta saadaan syksyllä. Keväällä julkaistussa arviossa kipsinlevitykselle soveltuvasta peltoalasta on rajattu pois ne valuma-alueet, joilta vedet laskevat järviin.
Olemme Ekholmin Petrin kanssa pohdiskelleet sulfaatin aiheuttamaa rehevöitymistä vuosituhannen alusta saakka. Fosforin kierron kannalta ”mikrobiologinen dissimilatorinen sulfaatin pelkistys” on yksi merkittävimmistä tapahtumista vesistöissä. Työkaverit hauskuuttavat itseään tuon termin käytöllä ja hymyilyttäähän se minuakin. Totuus kuitenkin on, että prosessi tunnetaan heikosti meikäläisissä vesistöissä. Eikä tuo nyt luille kaluttu termi ole, jos se tulee tässä ensimmäistä kertaa esille. Ryhdytään nyt linkittämään sulfaattia fosforiin ja rehevöitymiseen teatterinäytelmän keinoin.
Kytkennät aineiden välillä ovat tietysti monimutkaisia, kuten näiden luonnon prosessien kanssa tahtoo olla. Mutta niin ovat monet näytelmätkin pää- ja sivuhenkilöineen. Hylätään kuitenkin aluksi termit ja rakennetaan sulfaatista näytelmä, jossa aineiden sitoutumiset ja vapautumiset esitetään kihlautumisina, eroina ja uusien kumppanien löytämisinä ja pysyvinä liittoina. Pääosissa ovat happi, rauta, rikki, fosfori ja eloperäinen hiili. Eri näytösten ohjaajat – tilannetajuiset mikrobit – osallistuvat näytökseen vain, kun tietyt reunaehdot näyttämöllä toteutuvat. Näyttelijät ja ohjaajat lavalle ja vedetään esirippu ylös!
Henkilöhahmoja Shakespearen näytelmistä. (Kuva 1800-luvun puolivälistä, tekijä tuntematon. Lähde: Wikipedia Commons)
Ensimmäinen näytös: Rauta-fosforiliitossa kaikki hyvin
Näyttämöllä on ruuhkaksi asti happea ja muutamia eloperäisen aineksen edustajia. Mikrobeista lavalla ovat vain ne, jotka tykkäävät hapesta, jota on runsaasti ympärillä. Timmissä kunnossa olevat hapettuneet ruosteraudat kihlautuvat nopeasti fosforin kanssa ja fosfori ei ole kiinnostunut suuresti levien flirttailusta. Levät eivät siis lisäänny liikaa. Sulfaatit pyörivät näyttämöllä kykenemättöminä turmelemaan raudan ja fosforin solmimia liittoja. Oi onnea!
Toinen näytös: Parisuhde alkaa rakoilla
Näyttämölle saapuu lisää eloperäistä ainesta ja mikrobit poistavat näyttämöltä lopulta kaikki happikaverit. Hapettomaksi muuttuneella näyttämöllä hyväkuntoisesta raudasta kiinnostunut mikrobiporukka heräilee ja alkaa murjoa eloperäisen aineksen avulla rautaa heikompaan kuntoon. Tällaisesta raudasta fosfori ei enää ole kiinnostunut ja fosfori purkaa kihlauksensa raudan kanssa. Voimaton rauta ja siitä eronnut fosfori eivät kykene sitoutumaan toisiinsa lukuun ottamatta muutamaa hassua susiparia, ja rauta ja fosfori vaeltelevat turhautuneina näyttämöllä. Osa fosforista tympääntyy touhuun täysin ja menee kimppaan levien kanssa.
Kolmas näytös: Parisuhdeongelma kärjistyy – rauta löytää uuden kumppanin
Lavalle tunkeutuu vielä lisää eloperäistä ainesta, sopivaa rautaa ei enää ole taottavaksi ja nyt eloperäisen aineksesta kiinnostuvat sulfaattia hyödyntävät mikrobit. Nämä veijarit tuottavat sulfaatista ärhäkkään, raudasta erittäin kiinnostuneen sulfidin. Sulfidi häiriköi, vie raudan vihille, ja pariskunnasta tulee musta, näyttämörakenteisiin hautautuva kiinteä rautasulfidi. Raudan seurustelu sulfidin kanssa on armoton fosforille, sillä rauta, liittouduttuaan sulfidin kanssa, ei kykene fosforiliittoon. Fosfori poistuu kolmantena pyöränä ja on vapaa seurustelemaan muiden kumppanien kanssa. Näytelmän loppu on onneton – fosfori kihlautuu sinilevän kanssa.
Näytelmän opetus
Esityksen ”hyvis” on rauta, tarkemmin ilmaistuna rautaoksidi, joka sitoo fosforin pois levien ulottuvilta. Sulfaatti ja sen sisältämä rikki on taas ”pahis”, joka sitoo raudan, jolloin se ei kykene sitomaan fosforia. Ensimmäinen näytös osoittaa, että sulfaatti on alussa ”harmiton”, mutta tilanne muuttuu ikäväksi, kun mikrobit voivat hyödyntää sitä suurin määrin, jolloin sulfaatin sisältämä rikki aiheuttaa riesaa sen estäessä raudan ja fosforin keskinäisen sitoutumisen.
Jokien sulfaattikuormalla on vähäinen vaikutus meren sulfaattipitoisuuteen, koska merissä sulfaattia on jo luontaisesti. (Kuva: Samuli Puroila)
Sulfaatin lisääminen vesistöön voi siis lisätä rehevöitymistä. Jos systeemi on niukkatuottoinen, niin sulfaatti tuskin aiheuttaa rehevöitymisongelmia – pohjasedimentissä kun ei ole käyttökelpoista eloperäistä ainesta sulfaatinpelkistäjille ja sulfaatti kulkee vesistön läpi. Toisin on rehevien vesistöjen kanssa, joihin sulfaatin lisääminen voi olla hyvinkin haitallista. Sulfaatin pelkistäjäbakteerit viihtyvät hyvin lämpimissä ja rehevissä ympäristöissä. Maataloutemme kuormittamat matalat ja hyvin, koko vesitilavuudeltaan lämpenevät järvemme eivät todellakaan tarvitse sulfaattilisäystä. Tämän vuoksi emme suosittele sulfaattipitoisuutta vesistössä nostavaa kipsin käyttöä kuin sellaisilla valuma-alueilla, joilta vesi kulkeutuu suoraan tai jokia pitkin mereen. Merivedessä sulfaattia riittää luontaisesti eikä lisäsulfaatti juuri vaikuta sulfaattipitoisuuteen.
Tätä aihetta ”sulfaatti ja rehevöityminen” ovat käsitelleet muutkin tasokkaissa tieteellisissä artikkeleissa, ja vieläpä reilusti ennen minua ja Petriä. Mutta jos meidän tekemä heavy-osasto kiinnostaa, niin kannattaa käydä vilkaisemassa artikkeleita AMBIO-tiedelehdestä tai kotimaisesta Vesitalous-sarjasta.
J.K. Tavoittelin tässä Shakespearen loistokkuutta, mutta tällaista pienen pitäjän kömpelöä kesäteatteria tuli. Menköön helteisen heinäkuun piikkiin.
Jouni Lehtoranta
Erikoistutkija, Suomen ympäristökeskus (SYKE)
Maanviljelyskemian ja fysiikan dosentti sekä MTK:n ympäristöjohtaja Liisa Pietola kertoo kehitystyöstä ja tutkimuksista, jotka vahvistivat kipsin potentiaalin uudeksi vesiensuojelukeinoksi ja pohjustivat kipsimenetelmän käytännön testausta TraP-projektissa (2007–2010). TraP-kipsinlevityspilotin hyvät tulokset siivittivät edelleen SAVE-hankkeen syntymistä, jossa kipsimenetelmää on testattu laajemmassa mittakaavassa.
Liisa Pietola Maanviljelyskemian ja fysiikan dosentti, MTK:n ympäristöjohtaja 2011–
Kuinka hienolta tutkijasta tuntuu, kun teoria ja käytäntö lyövät kättä, kun molekyylipiirrokset ja maanviljelyskemian reaktioyhtälöt toimivat käytännössä! Eikä vain laboratoriomittakaavassa vaan myös todellisessa maanviljelyssä, jossa voitettavana oli monia lisähaasteita. Tätä matkaa sain olla todistamassa 10–12 vuotta sitten. Ja näin asiat loksahtelivat kokemukseni ja muistini mukaan.
Oli kevät 2006 ja olin juuri aloittanut Kemira GrowHow’n erikoistutkijana ja maaperäasiantuntijana Espoon Suomenojan tutkimuskeskuksessa. Takana oli 15 vuosikurssia maanviljelysfysiikan ja -kemian luento- ja laboratorio-opetusta Helsingin yliopistossa sekä agronomista maaperätutkimusta yhteistyössä ensimmäisen työpaikkani MTT:n kanssa (nykyisin Luke).
Heti aluksi nostan kolme nimeä ja tahoa, jotka sysäsivät kehitystyön liikkeelle keväällä 2006: MTT:stä professori Erkki Aura, Kemira GrowHow’n jo edesmennyt Espoon tutkimus- ja tuotekehitysosaston vetäjä Jari Peltonen sekä Maaseudun Tulevaisuuden toimittaja Veikko Niittymaa, joka oli kirjoittanut jutun Siilinjärven kipsistä. Jutun otsikon mukaan apatiittikaivoksen ja fosforihappotehtaan kipsikasa pitäisi levittää eroosioalttiille savimaille. Jari toi lehden minulle ja pyysi selvittämään aihetta lisää. Lehdessä oli haastateltu Erkkiä, vanhempaa alani tieteenharjoittajaa ja innoittajaa.
Jatkoimme Erkki Auran kanssa aiheen puntarointia. Muistan, kuinka hän piirteli fosfaattianioneja ja hiukkaspintoja ruutupaperille. Hahmotelmat ja teoriat kuvasivat sitä, miten kipsikäsittelyn jälkeen maaperän liukoinen fosfori tarttuisi maapartikkelien pinnalle riittävän höllästi siten, että kasvi voisi fosforin hyödyntää. Saostusta ei siis tapahtuisi (toisin kuin kalkitusaineen kohdalla pH:n noustessa liikaa), mikä oli yksi keskeinen pointti käytännön viljelyn kannalta.
Erkki oli siis jo tutkinut murustumista suspensiokokein laboratoriossa. Tiesimme, että kipsi parantaa murujen kestävyyttä ja siten partikkelifosforin pakoa pellolta, mutta voisiko se vaikuttaa myös liukoiseen fosfaattifosforiin? Kannatti ihmeessä kokeilla. Teoria oli tukena.
Fosforin käyttökelpoisuuden lisäksi toinen keskeinen pointti, johon liittyi aluksi epäilyksiä, oli kipsin liukoisuus. Jos suuri kipsikasa on pysynyt kasassa, niin miten kipsi liukenisi maassa? Kipsi eli kalsiumsulfaatti kahdella kidevedellä liukenee kuitenkin hyvin maahan sekoitettuna, kun suhteuttaa liukoisuuden maaperän huokostilavuuteen ja vesivirtauksiin.
Laskin annosmääriä kipsin liukoisuuden, maan huokosvesitilavuuksien ja Erkin ohjaaman suspensiojulkaisun (vuodelta 2006) perusteella. Ja nyt nostan esille keskeisen vaikuttajan ja tekijän, Kemira Growhow’n laborantti Ulla Kulokosken, joka alkoi tehdä kipsijauheen ja maan seoksia ja valuttaa läpi vettä, josta mittasimme sameutta ja liukoista fosforia. Teimme kymmeniä, satoja ”lirutuksia” eri maalajeja ja fosforitasoja edustavien peltomaanäytteiden läpi. Ulla oli tavattoman kekseliäs ja toteutti lirutuskokeet tarkasti ja toistoilla, jotka osoittivat tilastollisen luotettavuuden. Veden happamuus ei juuri muuttunut, onhan kalsiumsulfaatti neutraali suola, mutta suolaisuutta kuvaava johtoluku nousi. Ja se oli juuri tarkoitus – ei liikaa mutta sopivasti, ajatellen samalla maan viljeltävyyttä. Liika suolaisuushan estäisi esimerkiksi itämisen. Taso, joka vastasi 4 tn/ha sekoitettuna 10 cm:n maakerrokseen, osoittautui parhaaksi.
Oleellista oli, että kipsi liukeni maassa, johon se sekoitettiin. Kukkapurkkien kipsi-maa -seokset kostutettiin ja niiden läpi valutettu vesi oli kirkkaampaa ja fosfaattipitoisuus puolet pienempi kuin samalla lailla kostutetun ja valutetun maan ilman kipsiä. Ullan analyysit ja käytännön laboratoriokehitystyö olivat huippua! Ne osoittivat, että maanesteen kalsium- ja sulfaatti-ionit toimivat kemian oppien mukaisesti: Kalsium kahdella positiivisella varauksellaan liitti negatiivisia maahiukkasia toisiinsa ja vahvisti muruja. Sulfaatti lisäsi suolaisuutta ja vähensi repulsiovoimia, jotta hiukkaset pääsivät lähelle toisiaan. Negatiivinen fosfaatti puolestaan pääsi myös lähelle hiukkaspintaa sulfaatin raivaamalle paikalle ja turvaan huuhtoutumiselta huokosvedestä.
Kesän 2006 jälkeen esittelimme lupaavia tuloksia ja jatkoimme työtä taas 2007. Varmistelimme ja tutkimme tarkemmin myös raaka-ainetta: Kipsi syntyy kiven ja hapon yhteistyöstä. Apatiitti reagoi rikkihapon kanssa ja tuloksena on fosforihappoa, sivutuotteena kalsiumsulfaattia. Koska Siilinjärven apatiitti magmaattisena esiintymänä on niin puhdas, myös kipsi oli puhdasta. Meidän ei siis tarvinnut pelätä uraania tai kadmiumia kuten yleensä maailmalla, jossa apatiittiesiintymät ovat sedimenttisiä ja sivutuotteena syntyvää fosfokipsiä pidetään haitallisena.
Syksyllä 2007 TEKES-tutkimus pantiin liikkeelle Kemira GrowHow’n tutkimus- ja kehitysjohtaja Ilkka Kruusin tuella ja TraP-hanke esiteltiin maataloustieteen päivillä tammikuussa 2008. Syksyllä 2008 tulokset olivat esillä pohjoismaisessa fosforikonferenssissa, jonka julkaisu ansainnee paikkansa primäärilähteiden joukossa, Erkki Auran ym. vuoden 2006 julkaisun jälkeen. Suomenojan tuloksissamme uutta olivat tutkimukset viljelykelpoisella kasvualustalla eikä enää vesisuspensioilla. Uutta oli myös liukoisen fosforin pidättyminen, kuten professori Eila Turtola MTT:stä myöhemmin TraP-kokouksessa totesi mittaustensa jälkeen. Veden kirkastuminen suuremmista monoliiteista (jotka oli otettu peltomaasta kipsikäsittelyn jälkeen MTT:n TraP-tutkimuksissa) sai hieraisemaan silmiä, kuten muistan myös erikoistutkija Risto Uusitalon MTT:stä kuvailleen.
TraP-tutkimushanke (2007–2010): vedenlaadun mittauspiste Nummenpäässä. Kuva: Petri Ekholm, SYKE
TraP-hankkeen (2008–2010) myötä Suomenojan lirutukset laajentuivat Yaran, SYKE:n, MTT:n sekä Helsingin Seudun ja Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistyksen (VHVSY) ja Luode Consulting OY:n sekä TSS:n konsortioksi, jota rahoitti TEKES ja Yara (joka oli ostanut Kemira GrowHow’n 2008, mutta jatkoi projektia tauotta). Tästä kiitoksen ansaitsevat johtotehtävissä jatkaneet Timo Lainto sekä Heikki Sirviö, joka luotsasi projektin sovelluksen osaksi BSAG:n Itämerisitoumusta helmikuussa 2010, tuloksena laajat kipsikäsittelyt Saaristomeren valuma-alueelle syksyllä 2010.
Itämerisitoumuksen taustalla oli vahva TraP-näyttö syksyn 2008 peltolevityksistä: TraP-hanke vei tutkimukset laboratoriosta pelloille ja valuma-aluetasolle, jossa Luode Consultingin Mikko Kiirikki sekä Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesienhoitoyhdistyksen Pasi Valkama mittasivat ja analysoivat jatkuvatoimisten mittauspisteiden tulokset yhdessä SYKE:n erikoistutkija Petri Ekholmin kanssa. TraP-hanke osoitti, että johtoluku pysyy riittävän korkealla ainakin 4 vuotta. Viljavuusnäytteitä otettiin keväin ja syksyin TTS:n Sakari Alasuutarin koordinoimana, ja viljavuusanalyysin johtoluvusta paljastui arvokas indikaattori kipsikäsittelyn vaikutuksen kestosta. Nummenpään valuma-aluetutkimus edusti 100 ha:n peltoaluetta, jossa viljelijä Hannu Rinnekarin merkittävä panos ansaitsee ison kiitoksen, kuten kaikki tässä blogissa mainitut ja monet mainitsematta jääneet.
Osoitimme 10 vuotta sitten, että kipsikäsittely käytännössä puolitti fosforipäästöt pellolta, sekä maahiukkasiin vahvasti sitoutuneen että liukoisen. Pasi Valkaman väitöstyö viime keväältä (https://helda.helsinki.fi/handle/10138/234579) avaa lisää TraP-hanketta ja kipsin matkaa tieteellisesti hyväksytyksi ja käytäntöön soveltuvaksi vesiensuojelutoimenpiteeksi. Vain poliittinen hyväksyttävyys jäi uupumaan. Sitä hakee parhaillaan SAVE-hanke.
Liisa Pietola, maanviljelyskemian ja fysiikan dosentti, MTK:n ympäristöjohtaja 2011–
Tutkija Hanna Arola kertoo viime syksynä aloitetusta taimenen mädin haudontakokeesta, jossa on pyritty selvittämään, miten Savijokea ympäröivillä pelloilla tehty kipsinlevitys vaikuttaa taimenen alkioiden selviytymiseen ja kasvuun Savijoessa. Luonnossa taimenen alkiot kehittyvät ja kuoriutuvat joen pohjassa soran suojissa niin kutsutussa kutupesässä. Kokeessa on matkittu taimenen alkioiden luontaista kutupesää hautaamalla mätimunat taimenen luontaisen kutupesän olosuhteita muistuttavaan ”keinopesään”. Kylmä talvi ja jääolosuhteet sekä keinopesien sylintereihin huuhtoutunut hiekka ovat kuitenkin vaikeuttaneet näytteenottoja ja tulosten saamista. Aiempien tutkimusten mukaan kipsinlevitys ei näytä vaikuttavan merkittävästi kaloihin tai muihin vesieliöihin. Kipsinlevityksen vaikutusta kalastoon tullaan jatkossa tutkimaan myös Vantaanjoella tänä syksynä aloitettavassa kipsihankkeessa.
Huhtikuun puoliväliin mennessä koepaikkojen jääkannet olivat sulaneet, ja suuntasimme jälleen Savi- ja Järvijoelle mätinäytteenottoon.
Kaikilla koepaikoilla nostimme yhden sylinterin keinopesistä, eli yhteensä kolme sylinteriä jokaisesta paikasta (Kuva 1a). Avasimme sylinterit ja laskimme elossa olevat yksilöt sekä arvioimme sylintereihin kertyneen hiekan määrän (Kuva 1b). Sekä Savijoen vertailu- että kipsialueella oli eläviä alkioita vain yhdessä kolmesta sylinteristä. Elossa olevien osuus oli vertailualueen sylinterissä 22 % ja kipsinlevitysalueen sylinterissä 38 %. Järvijoella elossa olevien alkioiden lukumäärä oli vähentynyt maaliskuun tilanteesta. Siellä eläviä alkioita oli vain kahdessa sylinterissä, joissa elossa olevien osuus oli 2 ja 76 %.
Kuva 1. a) Näytteenottoon kerätyt sylinterit ämpäreissä (Kuva: Hanna Arola).Kuva 1. b) Avatun sylinterin sisältö tarjottimella: vasemmalla laidalla alkioita, keskellä sylinteriin kertynyttä hiekkaa ja oikeassa yläkulmassa sylinteriin kokeen alussa laitettu sora (Kuva: Maija Hannula)
Tämän jälkeen teimme vielä kaksi näytteenottoa, yhden toukokuun alkupuolella ja toisen toukokuun loppupuolella. Näillä näytteenottokerroilla havaitsimme iloisia perhetapahtumia, sillä joistakin sylintereistä löytyi kuoriutuneita poikasia (Kuva 2). Kokonaisuudessaan elossa olevien osuus oli kuitenkin vähentynyt entisestään. Yhdestäkään sylinteristä ei enää löytynyt eläviä kuoriutumattomia alkioita ja joissakin Savijoen sylintereissä oli myös kuolleita ruskuaispussipoikasia. Savijoen koepaikoilla vain yhdessä vertailualueen sylinterissä oli viisi elävää poikasta toukokuun alkupuolella, mikä oli 10 % sylinterin alkuperäiseen mätimunamäärään (50 kpl) nähden. Muilta osin Savijoen koepaikoilla ei havaittu eläviä yksilöitä toukokuun näytteenotoissa. Järvijoella elossa olevia poikasia löytyi yhdestä sylinteristä kummallakin toukokuun näytteenottokerralla. Näissä sylinterikohtainen elävien osuus suhteessa alkuperäiseen mätimunamäärään oli toukokuun alussa 2 % ja lopussa 26 %.
Kuva 2. Kuoriutuneita ruskuaispussipoikasia Savijoen vertailualueella toukokuun alussa (Kuva: Maija Hannula).
Kaikkiin sylintereihin oli kertynyt huomattavan paljon hiekkaa, mikä todennäköisesti lisäsi alkioiden kuolleisuutta (Kuvat 3a ja b). Hiekan osuus sylintereiden sisällöstä oli 13–50 %. Lisäksi Savijoen vertailualueella havaittiin maaliskuussa pakkasen puolella olleita veden lämpötila-arvoja, joten siellä keinopesät olivat saattaneet jäätyä. Sen sijaan tammikuussa Savijoen kipsinlevitysalueella havaittu pohjajää ei näkynyt sieltä mitatuissa keinopesien lämpötilalukemissa. Koska säilyvyys oli kokonaisuudessaan hyvin matalaa, ei kipsinlevityksen vaikutuksia taimenen alkioihin ja poikasiin sekä niiden kasvuun pystytty valitettavasti arvioimaan kunnolla.
Kuvat 3a ja b. Hiekkaisia sylintereitä (Kuva a: Maija Hannula, kuva b: Hanna Arola).
Hanna Arola
Bio- ja ympäristötieteiden laitos
Jyväskylän yliopisto
Kipsipilottia esiteltiin 25.5. Helsingin yliopiston järjestämässä mediatilaisuudessa, joka pidettiin NutriTrade-hankkeen loppuseminaarin yhteydessä Clarion-hotellissa Helsingissä. Toimittajia oli kutsuttu aamukahvin ääreen kuulemaan ja keskustelemaan peltojen kipsikäsittelystä uutena keinona Itämeren suojeluun. Myös asunto-, energia- ja ympäristöministeri Kimmo Tiilikainen osallistui tilaisuuteen.
Projektikoordinaattori Eliisa Punttila, professori Markku Ollikainen ja erikoistutkija Petri Ekholm kertoivat Savijoella toteutetun pilotin lupaavista tuloksista. Kipsi on vähentänyt fosforin valuntaa pelloilta vesistöön noin puolella. Vähenemä on myös saatu aikaan erittäin kustannustehokkaasti: yhden vesistöjä kuormittavan fosforikilon vähennys on maksanut noin 70 euroa, mikä on vain kolmasosa nykyisten käytössä olevien fosforia vähentävien toimien kuluista. SYKE:n tekemän aluekartoituksen mukaan Suomessa olisi noin 540 000 hehtaaria sellaista peltomaata, jolla kipsiä voitaisiin käyttää. Laajamittainen käyttö edistäisi tuntuvasti Suomen tavoitteita vähentää maatalouden fosforikuormaa sekä auttaisi saavuttamaan Itämeren suojelukomissio HELCOMin Suomelle asettamat vähennystavoitteet. Kipsin testausta ja käyttöä kannattaisi edistää ja tukea myös muissa Itämerta ympäröivissä maissa. Vesiensuojelumenetelmänä se tulisikin siis sisällyttää HELCOMin suosittelemiin toimiin sekä EU-maiden kansallisiin maatalouden tukijärjestelmiin.
Ministeri Tiilikainen kertoi seuranneensa pilotin edistymistä suurella mielenkiinnolla, sillä pilotti on myös yksi hallituksen kärkihankkeista*. Hän onnitteli tutkimusryhmää hienoista tuloksista. Pilotti toteutettiin onnistuneesti ja sen kautta on saatu kokemusta ja tietoa kipsin laajamittaisesta käytöstä. Nyt kun kipsi on osoittautunut tehokkaaksi uudeksi vesiensuojelukeinoksi, ei menetelmää ole varaa jättää huomiotta. Ministeri Tiilikainen esittikin, että peltojen kipsikäsittely tulisi saada maataloustukien piiriin jo seuraavalla, vuonna 2020 alkavalla ohjelmakaudella. Suomen tulisi myös edistää kipsikäsittelyn sisällyttämistä HELCOMin suosittelemien vesiensuojelukeinojen joukkoon tulevalla HELCOMin puheenjohtajakaudellaan. Tiilikainen summasi vielä lopuksi, että kipsi on tällä hetkellä ehkä kaikkein merkittävin vesiensuojelukeino maataloudessa.
Toimittajia kiinnostivat monet kipsiin liittyvät kysymykset. Kipsistä on uutisoitu eri yhteyksissä, mm. Venäjän ja Puolan jätekipsivuorten vuodoista uutisoidessa, nimenomaan negatiivisena asiana Itämeren rehevöitymisen kannalta. Savijoella käytetty kipsi on kuitenkin peräisin Siilinjärven kipsikasasta, joka on eristetty vesistöistä suljetulla vesikierrolla, joten vastaavia vuotoja ei pääse syntymään. Myös kipsin riittävyys laaja-alaiseen käyttöön sekä ja kuljetuslogistiikka puhutti toimittajia. Kipsin riittävyys ei tule olemaan ongelma, mutta sen logistiikkaan liittyy haasteita. Ne voidaan kuitenkin ratkaista porrastamalla kipsin levitys sekä maantieteellisesti että ajallisesti. Kipsin laajamittainen käyttö edellyttäisi myös EU:n laajuista kilpailutusta.
*Kipsipilotti on osa sekä EU Central Baltic -ohjelman rahoittamaa NutriTrade-hanketta että ympäristöministeriön rahoittamaa SAVE-hanketta. NutriTrade-hankkeessa kipsikäsittelystä kehitetään innovatiivista konseptia Itämeren suojeluun. SAVE-hanke vastaa kipsipilottiin liittyvästä tutkimuksesta ja se on yksi hallituksen kärkihankkeista.
Tilaisuuden jälkeen kipsipilotti on ollut esillä useissa medioissa:
NutriTrade-hankkeen loppuseminaarin yhteydessä 25.5. peltojen kipsikäsittelystä julkaistiin kaksi politiikkasuositusta. Näissä suosituksissa keskitytään peltojen kipsikäsittelyyn Itämeren suojelumenetelmänä, ja ne on suunnattu kansainvälisille toimijoille – Policy brief 1 erityisesti alan tutkijoille ja Policy brief 2 HELCOM- ja EU-tason päättäjille. SAVE-hankkeessa tulemme työstämään suunnitelmia eteenpäin sekä tarkentamaan niitä CAP-reformin edetessä. Julkaisemme Suomeen keskittyvät politiikkapaperit loppuvuodesta.
NutriTrade Policy Brief No 1 :ssa esitellään peltojen kipsikäsittelyn soveltuvuutta laajamittaiseen käyttöön. Suosituksessa kuvaillaan kipsikäsittelylle soveltuvia alueita ja eri logistiikkamahdollisuuksia Varsinais-Suomessa toteutetun kipsipilotin tuloksiin ja kokemuksiin pohjautuen. Lisäksi siinä kerrotaan niistä ehdoista, jotka tulisi huomioida, jos kipsikäsittelyä suunnitellaan muihin Itämeren maihin. Suosituksessa kannustetaan tutkimaan ja pilotoimaan menetelmää eri olosuhteissa, koska menetelmällä on suuri potentiaali koko Itämeren suojelussa.
NutriTrade Policy Brief No 2 :ssa annetaan maatalouspolitiikkaa koskevia suosituksia laajamittaisen peltojen kipsikäsittelyn mahdollistamiseksi. Siinä puolletaan peltojen kipsikäsittelyn liittämistä osaksi HELCOMin suosittelemia toimenpiteitä sekä suositellaan liittämään peltojen kipsikäsittely osaksi EU-jäsenmaiden kansallisia tukiohjelmia.
Sulfaatin vaikutuksesta luonnonvesien rehevöitymiseen kaivataan kipeästi lisää tietoa, sillä esimerkiksi SAVE-hankkeen kipsikäsittelyt ja Paattistenjoen ferrisulfaattikäsittelyt ovat lisänneet jokiveden sulfaattipitoisuuksia. Tuorein tutkimus toteutettiin Turun ammattikorkeakoulun laboratoriossa neljännen vuoden opiskelijoiden yhteistyönä. Tutkimuskohteena oli Turussa sijaitsevan Maarian tekoaltaan vesi ja pohjasedimentti. Syyskuun 2017 aikana järjestetyssä hankkeen infotilaisuudessa loksahtivat opiskelijaryhmän suut auki: mihin tässä oikein ollaan ryhtymässä?
Vuodenajan armoilla
Tammikuun toisena sunnuntaina oli hieman erikoista herätä aikaisin aamulla. Aamu poikkesi paljon tavanomaisesta päivärytmistä, mutta niin sen oli tällä kertaa tarkoituskin. Oli aika valmistautua näytteenottoon, joka polkaisi käyntiin muutaman päivän mittaisen työurakan alkavalle viikolle. Kolmen hengen tiimi kokoontui kampukselle tarkistamaan kaikki laitteet ja apuvälineet mitä näytteenotossa tarvitaan. Kaikki vaikutti olevan kunnossa, joten ei muuta kuin tavarat auton kyytiin ja matkaan kohti Maarian allasta.
Paikan päällä aamuaurinko alkoi jo pilkottaa taivaanrannasta antaen valoa alkavalle työpäivälle. Maarian altaalla kerättiin talteen ravinnepitoista sedimenttiä ja altaan vettä laboratoriokoetta varten. Ennen näytteenottoa oli tarvetta kuitenkin pienelle lihasvoimalle. Syynä oli noin 30 sentin jääkerros, minkä läpi oli päästävä monessa eri kohdassa. Urakkaa hankaloitti myös se tosiasia, että talviaikaan päivänvalolla on rajansa. Oli toimittava ripeästi ja koordinoidusti, jotta saimme näytteenoton onnistumaan. Lyhyet evästauotkin oli pakko porrastaa, jotta valoisa aika ei loppuisi kesken.
Haasteet olivat kuitenkin tällä kertaa vain pomppuja matkassa ja näytteenotto onnistui lähelle toivottua lopputulosta. Alkuillan pimeydessä pakkasimme tavarat ja näytteet autoon ja palasimme takaisin kampukselle. Näytteet saivat vielä odottaa maanantaiaamuun ennen kuin päätyivät varsinaiseen käsittelyyn.
Tutkimus pullotetuilla koeyksiköillä
Koevedestä valmistettiin lasipulloihin yhteensä 14 erilaista koeyksikköä, joista suurimmassa osassa oli lisäksi Maarian altaan pohjasedimenttiä. Eroavaisuuksia lähdettiin toteuttamaan lisäämällä tiettyihin pulloihin sulfaattia ja hiilen lähteenä toimivaa sokeria. Koeyksiköiden kokoamisen jälkeen odotettiin noin vuorokausi ennen ensimmäisiä määrityksiä. Kokeessa tarkoitus oli siis tarkastella lähtö- ja lopputilanteita.
Mikäli suunnitelmissa oli päästä päivän päätteeksi nauttimaan raikkaasta tammikuisesta säästä, olivat ensimmäiset näytteet eri mieltä. Työpäivät venyivät jopa 16 tuntisiksi. Valmistautuminen oli tärkeässä roolissa. Pitkästä päivästä huolen piti etenkin näytteiden suodattaminen, koska koevesi oli hyvin sameaa. Analyysit valmistuivat kuitenkin suhteellisen nopeasti, koska työtaakka oli jaettu. Tittelin aikaa vievimmästä määrityksestä vei ylivoimaisesti sulfaatti, sillä yksi mittaus kesti 20 minuuttia.
Tutkimuksessa haluttiin asettaa myös mikrobitoiminta yhdeksi muuttujaksi. Ensimmäisen näytteenoton jälkeen tietyistä koeyksiköistä pyrittiin formaliinin voimalla poistamaan mikrobiologian vaikutus. Näiden toimenpiteiden jälkeen haluttiin pulloista poistaa lisäksi happi typpikaasulla. Tämän jälkeen pullot korkitettiin ja laitettiin pimeään tekeytymään kahdeksi kuukaudeksija odottamaan lopputilanteen tarkastamista. Tämän kahden kuukauden aikana ainoa toimenpide oli pullojen viikoittainen sekoittaminen.
Sulfaatin vaikutus fosforin vapautumiseen tulee esille vasta hapettomissa oloissa. Näin ollen toisessa näytteenotossa tämä oli huomioitava myös laboratoriomääritysten osalta. Fokuksessa olikin se, miten laboratoriossa voidaan toimia hapettomasti. Tarvitsisiko koko laboratorio typettää hapettomaksi ja pitäisikö tutkijat varustaa avaruuspuvuin?
Näin järeisiin toimenpiteisiin ei sentään ollut tarvetta ryhtyä. Hapettomien olosuhteiden toimintamalliin lähdettiin hakemaan ratkaisua polyeteeniteltoista. Kyseessä on suljettu systeemi, jonka sisällä olevia olosuhteita, eli tässä tapauksessa happipitoisuutta, on mahdollista kontrolloida. Näiden telttojen rakenteissa oli kiinni neljä hansikasparia, kaksi kummallakin puolen, joten telttailemaan pääsi parhaimmillaan kaksi tutkijaa yhtäaikaisesti. Koeyksiköiden tavoin myös teltoista poistettiin happi typpikaasulla.
Typpiteltoilla työskentelyä (Kuva: Pasi Laaksonen/Turun AMK)
Typpiteltoilla työskentely laittoi käsiltään näppärimmänkin tutkijan kyvyt koetukselle, sillä teltan kömpelöillä hansikkailla jo pelkkä tavaroiden siirtely vaati erityistä tarkkuutta. Etenkin kaikkein pienimmät astiat olivat herkkiä kaatumiselle. Pelisilmä olikin valttia kahden tutkijan työskennellessä samassa teltassa samanaikaisesti. Tutkimuksen aikana haasteilta ei vältytty, esimerkiksi eräs näytepullo kaatui epäonnekkaasti useamman tutkijan toimesta. Kokonaisuus huomioiden telttahaasteesta selviydyttiin kuitenkin ansiokkaasti.
Loppu hyvin, kaikki hyvin
Toisesta määrityskierroksesta povattiin typpitelttojen takia erityisen haasteellista. Etenkin näytteiden suodattamista odotettiin kammoksuen. Suodattaminen sujui kuitenkin melko kivuttomasti, sillä koeyksiköiden vesi oli ensimmäiseen näytteenottoon verrattuna huomattavasti kirkkaampaa. Sen sijaan näytteiden määritykset veivät aikaa suodattamisenkin edestä, joten pitkiltä työpäiviltä ei tälläkään kertaa vältytty. Loppujen lopuksi hanketta voi pitää onnistuneena, erityisesti typpiteltoilla suoritettavat toimenpiteet oli melko hyvin suunniteltu etukäteen ja mutkia matkassa oli vain harvakseltaan.
Seikkailun tuloksista kerrotaan viimeistään loppukesästä. Kokeesta kerrottiin ensimmäisen kerran lyhyesti SAVEn blogissa helmikuussa.
Turun ammattikorkeakoulun opiskelijat:
Pasi Laaksonen (prosessi- ja materiaalitekniikka)
Jenni Ståhlberg (bio- ja elintarviketekniikka, sv. laboratoriotekniikka)
Viljelijöiden kokemukset kipsin käytöstä omilla pelloillaan ovat tärkeä osa pilotissa kerättävää tietoa. Suuret kiitokset vielä kaikille kyselyyn vastanneille!
Aikaisemmassa vuoden 2016 kyselyssä osa kysymyksistä käsitteli kipsin kuljetuksen, varastoinnin ja levityksen sujumista syksyllä 2016. Vastaukset olivat pääosin myönteisiä, koska vaikeuksia työvaiheissa kuivana syksynä oli koettu varsin vähän.
Elokuista satoa Liedossa (Kuva: Janne Artell)
Tällä kertaa kyselyssä keskiössä olivat viljelijöiden havainnot omilta kipsikäsitellyiltä pelloiltaan. Oliko kipsi vaikuttanut satoihin tai peltomaahan ja oliko kipsin vaikutus näkynyt muulla tavalla – peltolammikoissa, ojissa tai peltoja halkovassa Savijoessa? Vastauksia saatiin lähes yhtä paljon kuin viime vuonna: yhteensä 47 viljelijää kaikista 55 pilottiviljelijästä vastasi kyselyyn.
Tärkeimpänä huomiona kyselyn tuloksista voidaan kertoa, että yhdelläkään viljelijällä ei ollut havaintoja kipsin heikentävästä vaikutuksesta satoon tai maaperään omilla pelloillaan. Yksittäiset viljelijät arvioivat, että kipsillä oli ollut myönteinen vaikutus satoon. Maaperän parantumisesta raportoivat erityisesti kyntö- ja kevytmuokattuja peltoja viljelleet – noin kolmasosa heistä oli havainnut kipsin vaikuttaneen positiivisesti peltoihin. Myös yksittäiset suorakylvöpeltoja viljelleet kokivat kipsin parantaneen maaperää.
Peltojen tiivistyminen on keskeinen syksyisiin peltotöihin liittyvä haaste. Selvitimme siis myös kipsin levitystyön vaikutuksia peltoihin. Kolmasosa viljelijöistä oli havainnut jonkin verran pellon tiivistymistä ja neljäsosalla oli jäänyt jonkin verran uria peltoon. Pahoja ongelmia ei kuitenkaan esiintynyt kenelläkään ja suurin osa oli selvinnyt kokonaan ilman ongelmia. Asiaan vaikutti varmasti osaltaan vähäsateiset levityskelit syksyllä 2016.
Kyselyn perusteella kaksi kolmesta käyttäisi kipsiä uudelleenkin ja saman verran suosittelisi sitä muille viljelijöille. Tulos on samansuuntainen kuin vuoden 2016 kyselyssä. Suurin ero kyselyjen välillä näkyi huolissa peltomaan kovettumisesta ja kipsin vaikutuksesta satoon: melko paljon, paljon tai erittäin paljon huolestuttavana asiana niitä piti aiemmin puolet viljelijöistä – nyt enää noin kolmasosa.
Talvella kysyimme SAVE-hanketta edeltäneeseen Nummenpään TraP-hankkeeseen osallistuneilta viljelijöiltä heidän havaintojaan pelloilta noin kymmenen vuotta kipsinlevityksen jälkeen. Vastaukset olivat hyvin samansuuntaisia kuin Liedon viljelijöiltä saadut vastaukset. Pidemmänkään ajan kuluttua negatiivisia vaikutuksia ei pelloilla ollut näkynyt.
Kipsin vaikutuksia maaperään ja kasvustoon arvioidaan myös maa- ja kasvustonäytteiden avulla. Maanäytteitä on otettu ennen kipsinlevitystä ja kahtena keväänä levityksen jälkeen. Toiset kipsin jälkeiset kasvustonäytteet pelloilta otetaan kesäkuun loppupuolella. Tulokset kipsin vaikutuksesta maaperään ja kasvustoon saadaan syksyllä, kun molempien kipsinlevityksen jälkeisten vuosien analyysit ovat valmiita.
