Paul-Techin maa-asemat seurasivat eri viljelymenetelmien vaikutusta kasvien kasvuympäristöön eAgronomin järjestämässä kokeessa. Vuonna 2024 viljelykierrossa oli herne, jota edelsi monipuolinen kerääjäkasvi. Vertailussa oli kolme eri viljelymenetelmää: kyntö, kevennetty muokkaus ja suorakylvö. Kyntö tehtiin 25. huhtikuuta, kevennetty muokkaus lautasmuokkaimella 4. toukokuuta ja kylvö kaikkiin vaihtoehtoihin tehtiin 6. toukokuuta, jota seurasi välittömästi jyräys.
Maa-asemat sijoitettiin pellolle kylvön jälkeen. Anturit asennettiin maahan 8 ja 20 cm:n syvyyksiin kaikissa vaihtoehdoissa, ja ne mittasivat päivittäin maaperän veden ja ravinteiden määrää sekä liikettä maassa. Lisäksi anturit mittasivat maan lämpötilaa. Maaperästä mitatut tiedot esitetään päivittäisinä keskiarvoina kahdessa kerroksessa.
Maaperän vesi
Vuoden 2024 kylvökaudella maahan oli jäänyt talven jäljiltä enemmän maaperän vettä kuin aiempina vuosina. Päivien lämmetessä ja sateiden vähyyden vuoksi maaperän vesimäärä väheni tasaisesti (kuva 1), ja väheneminen kiihtyi 20. kesäkuuta jatkuen kuun loppuun. Heinäkuun sateet nostivat maaperän veden määrää eniten kevennetyn muokkauksen vaihtoehdossa, toiseksi eniten suorakylvössä. Heinäkuun sateet vaikuttivat vähiten maaperän veden määrään kyntö-vaihtoehdossa. Kyntö-vaihtoehdossa maaperän veden määrä pysyi koko kasvukauden ajan matalampana kuin muissa vaihtoehdoissa, mikä osoittaa alhaisinta vedenpidätyskykyä.
Suurin määrä maaperän vettä kasvukauden aikana oli suorakylvön vaihtoehdossa, hyvin lähellä kevennettyä muokkausta.
Vesivajeisia päiviä herneen kasvukauden aikana oli kynnetyssä vaihtoehdossa 31 (28.6.–28.7.), kevennetyssä muokkauksessa 6 (28.6.–30.6. ja 26.7.–28.7.) ja suorakylvössä 8 (29.6.–30.6. ja 23.7.–28.7.).
Heinäkuun lopussa alkaneet sateet nostivat merkittävästi maaperän veden määrää kaikissa vaihtoehdoissa, mutta kynnetyn vaihtoehdon lukemat jäivät silti alhaisemmiksi. Myöhemmät sateet pitivät maaperän veden määrän tasaisesti korkealla aina talven tuloon asti.
Kynnetyssä vaihtoehdossa maaperän veden määrä nousi muiden vaihtoehtojen yläpuolelle vasta marraskuun alussa tehdyn syyssyväkyntö jälkeen, jolloin kynnetty kerros täyttyi vedellä enemmän kuin muissa vaihtoehdoissa. Tämä saattaa johtua kyntämisen aiheuttamasta tiivistymisestä kyntökerroksessa.
Ravinteet
Lannoitustausta oli sama kaikissa vaihtoehdoissa. Kylvön yhteydessä levitettiin mineraalilannoitetta MAP 12-52 – N 4,8 kg/ha ja P 9,15 kg/ha. 16. toukokuuta lisättiin pintalannoitteena kaliumkloridia – K 32,37 kg/ha. Ravinteita päätyi maahan myös kerääjäkasvin ja herneen kautta, mikä johti ravinteiden määrän kasvuun elokuusta lokakuun loppuun (kuva 2). Marraskuussa ravinteiden määrä väheni huuhtoutumisen seurauksena. Herneen kypsymisen jälkeen maahan ilmestyneet ravinteet huuhtoutuivat pois.
Toukokuun jälkipuoliskolla ja kesäkuun alkupuoliskolla ravinteita oli eniten suorakylvössä, mikä johtui korkeammasta maaperän veden määrästä. Kokonaisuudessaan ravinteita oli eniten kynnetyssä vaihtoehdossa. Toisaalta heinäkuun vesivaje haittasi ravinteiden imeytymistä, mutta toisaalta biologiset prosessit etenivät nopeammin ilmavassa kynnetyssä maassa kesän jälkipuoliskolla ja syksyllä. Tämän seurauksena maahan vapautui enemmän nitraattityppeä kuin muissa muokkausmenetelmissä. Lisäksi kerääjäkasvin maanpäälliset osat sekoitettiin maahan kevätkyntö yhteydessä. Marraskuun alussa tehdyn syyssyväkyntö jälkeen ravinteet huuhtoutuivat nopeasti sateiden mukana kynnettyyn kerrokseen.
Ravinteiden määrä oli alhaisin kevennetyn muokkauksen vaihtoehdossa. Marraskuun loppuun mennessä sieltä huuhtoutui kuitenkin vähemmän ravinteita kuin muista vaihtoehdoista.
Maan lämpötila
Keväällä maa lämpeni nopeimmin kyntö-vaihtoehdossa (kuva 3). Maan lämpötilat olivat siellä korkeimmat siihen asti, kun kasvillisuus varjosti maan pinnan. Kyntö-vaihtoehto altistui eniten lämpöstressille touko–kesäkuun hellejakson aikana. Alhaisin maan lämpötila keväällä oli suorakylvössä. Suorakylvössä kahden maakerroksen keskimääräinen päivälämpötila oli jopa 3 astetta alempi kuin kynnetyssä vaihtoehdossa kuumimpina päivinä, joten maaperän lämpöstressin riski oli merkittävästi pienempi. Kevennetty muokkaus sijoittui näiden kahden väliin. Maan lämpötilat tasoittuivat, kun kasvusto varjosti maan pintaa. Syksyllä ei havaittu selkeitä lämpötilaeroja.
Yhteenveto
Vedenpidätyskyky oli heikoin kyntö-vaihtoehdossa, mutta paras suorakylvössä. Vesivajeisia päiviä oli huomattavasti enemmän kynnetyssä vaihtoehdossa kuin kevennetyssä muokkauksessa tai suorakylvössä.
Sateiden aikana biologiset prosessit etenivät nopeammin ilmavassa kynnetyssä maassa, ja maahan vapautui enemmän nitraattityppeä kuin muissa vaihtoehdoissa. Suuri määrä typpeä, joka vapautui maahan herneiden kypsymisen jälkeen, huuhtoutui pois loppusyksyllä.
Kynnetty maa lämpeni keväällä nopeimmin, mutta oli alttiimpi lämpöstressille. Suorakylvön maa suojautui parhaiten lämmöltä, vaikka se lämpeni keväällä hitaammin kuin muilla viljelymenetelmillä. Suorakylvön avulla saavutettu matalampi maan lämpötila tukee juuriston kasvua sekä veden ja ravinteiden imeytymistä kuumien jaksojen aikana.