Erikoistutkija Lauri Jauhiainen, Luonnonvarakeskus
Erikoistutkija Marjo Keskitalo, Luonnonvarakeskus
Ryhmäpäällikkö, johtava tutkija Ari Rajala, Luonnonvarakeskus
Merkittävin kasvintuotantoon vaikuttava riskitekijä on sää. Myös kasvintuhoojat alentavat satotasoja, mutta niidenkin vaikutukset ovat usein jossain määrin kytköksissä säätekijöihin ja niiden ajoittumiseen. Kasvukauden aikaisen sään vaikutukset ovat luonnollisesti voimakkaimmat, mutta myös syksyn, talven ja kevään säätekijöillä voi olla suuri vaikutus seuraavan kasvukauden satotasoon, ravinteiden ottoon ja pellon ravinteiden, erityisesti typen hyödynnettävyyteen.
Sään vaikutus
Ilmaston lämpeneminen pidentää kasvukautta ja mahdollistaa uusien lajien ja lajikkeiden viljelyn. Satopotentiaali kasvaa, mutta kohonneet lämpötilat nopeuttavat kasvien kehitystä pienentäen satoa. Alkukesän lisääntynyt kuivuus estää itämistä ja juuriston kehittymistä, mikä johtaa suuriin satotappioihin. Loppukesän liiallinen märkyys haittaa juuriston hapensaantia, lisäävät ravinteiden huuhtoutumista ja voivat lakoonnuttaa kasvustoja ja heikentävät sadon laatua sekä lisäävät erilaisten homeiden ja muiden kasvitautien riskiä. Äärimmäinen kuumuus tai jatkuva sade kukinta-aikaan voi häiritä pölytystä.
Sateet ennen tähkimistä laskevat siemenmateriaalin itävyyttä viljoilla 1-5 %-yksikköä jos materiaali on muuten laadukasta, 5-10 %-yksikköä jos esiintyy muitakin ongelmia. Tuleentumisen aikoihin viljoilla toivotaan 15-17 asteen lämpötiloja 9-11 asteen sijaan. Tällä on jopa 5 %-yksikön vaikutus itävyyteen. Herneellä ei toivota sateita kylvön jälkeen eikä ennen kukintaa, muuten itävyys laskee helposti 5 %-yksikköä. Sateinen sää lisää homeiden esiintymistä, mikä saattaa tuplata itävyyden laskun edellä mainituista.
Talvi vaikuttaa talvehtivien kasvien lisäksi kasvukauden alkamiseen. Kevätviljoilla paras sato ja korkein jyväpaino saavutetaan, kun päästään kylvämään ajoissa. Aikainen kylvö ei pelasta, jos kasvukausi on lämmin ja kasvit kehittyvät liian nopeasti. Tällöin menetetään 10-20 % sadosta. Ohraa lukuun ottamatta tuhannen jyvän paino laskee 1-2 g. Jos kylvöt myöhästyvät, 5-15 % sadosta on menetetty, loppukasvukausi ei enää pelasta.
Esikasvien typpitaseet kuvaavat jääntitypen määrää
Tärkein kasvuun vaikuttavista ravinteista on typpi ja viljelykierto muuttaa sitä merkittävästi. Vaihtelua typen kiertoon tuo se, että monimuotoisuuden kannalta tärkeiden vaihtoehtojen, kuten palko- ja öljykasvien sadot, varsien ja siementen typpipitoisuudet, satoindeksit sekä palkokasvien juurissa elävien nystyräbakteerien kyky sitoa typpeä vaihtelevat. Typpitase on mittari, mikä kuvaa pellon saamaa ja sieltä sadon mukana poistuneen ravinnemäärän erotusta. Vuosien väliset vaihtelut ovat kokeissamme olleet rypsin kohdalla lähes sadan kilon luokkaa. Rehevä kasvusto hyödyntää lannoitteen lisäksi maasta vapautuneen typen, jolloin viljely köyhdyttää maan typpivaroja. Toisessa ääripäässä on kilomäärältään pieni sato, mikä jättää perinnöksi paljon käyttämättömiä ravinteita.
Typen vapautuminen vaihtelee kasvilajien välillä
Typpitaseen lisäksi merkitystä on sillä, mistä kasvista on kysymys ja missä käyttämättä jäänyt typpi sijaitsee. Typen hyödynnettävyyden kannalta on tärkeää, että typpi on sitoutunut kasvijätteisiin. Pelkästä peltomaasta typpi huuhtoutuu helposti pois. Hiili-typpi (C/N) – suhdetta pidetään yhtenä biomassan hajoamista kuvaavana lukuna. Palkokasveilla luku on kokeissamme ollut pienin eli 20 – 30 ja viljoilla suurin eli 70 – 150. Erot johtuvat siitä, että palkokasvien maanpäällinen biomassa sisältää selvästi enemmän typpeä kuin viljojen korret, hiilipitoisuudessa sen sijaan on vähemmän vaihtelua. Palkokasvien puintijätteistä typpi vapautuu helposti hajoavan kasvijätteen mukana. Silloin suurikaan jääntityppi ei aina takaa sadonlisää seuravasta satokasvista. Typen hyödynnettävyyden kannalta parasta olisi, jos lohkolle voidaan kylvää syyskasvia.
Kokeissamme esikasvit kuten rypsi, härkäpapu ja lupiini ovat nostaneet parhaimmillaan kevätvehnän satoa 800 kilolla, ja muiden kasvien (kaura, tattari, öljyhamppu, öljypellava) 400 – 600 kilolla, verrattuna vehnä vehnän perään saatuun 3000 kilon satoon. Joskin välillä odotettu sadonlisä on kääntynyt sadonalenemaksi. Molemmissa tapauksissa syyksi on voitu osoittaa edellisen vuoden jääntitypen määrä. Leveälehtisiä kasveja sisältävä monimuotoviljely joka tapauksessa lisää merkittävästi maahan päätyvän typen määrä, jonka hyödyntäminen seuraavalle sadolle on vihreän talouden kannalta keskeistä. Tämä edellyttää syvällisempää tietoa, kehittyneempiä viljelyjärjestelmiä sekä maatilalle soveltuvien typen liikeitä ennakoivasti kuvaavien menetelmien kehittämistä.