Maanalyysi on arvokas työkalu maataloudessa, sillä sen avulla voidaan valita sopivat viljelykasvit, arvioida maaperän hedelmällisyyttä ja antaa lannoitussuosituksia. Luotettavien tietojen saamiseksi on tärkeää ottaa edustavia maanäytteitä ja analysoida ne menetelmillä, jotka on kalibroitu alueella tehtyjen lannoituskokeiden perusteella.
Toisaalta monet tutkijat ovat havainneet, että riittävän maaperän kosteuden vallitessa maaperän sähkönjohtavuus (EC) voi kuvata kasvuolosuhteita yhtä hyvin tai jopa paremmin kuin perinteiset maanalyysit. Kuitenkin sähkönjohtavuuden ja maanäytteistä mitattujen ravinnepitoisuuksien välinen korrelaatio ei ole aina johdonmukainen.
Makroravinteet maaperässä
Maanalyysillä määritetään maaperän tärkeimmät makroravinteet, kuten typpi (N), fosfori (P) ja kalium (K), joita kasvit tarvitsevat suuria määriä. Toissijaiset makroravinteet, kuten kalsium (Ca), magnesium (Mg) ja rikki (S), ovat myös tärkeitä, mutta niiden puutokset ja lisäystarpeet ovat harvinaisempia.
Tyypillisesti maanalyysit tehdään varhain keväällä, jolloin nitraatin (NO₃) – typen tärkeimmän kasveille saatavilla olevan muodon – määrä on alhainen. Maaperän kokonaisravinnepitoisuus on paljon suurempi kuin kasveille heti saatavilla oleva osuus.
Esimerkiksi kalium muodostaa noin 1 % maailman maaperistä (lähde: Soil Chemistry, H.L. Bohm, B.L. McNeal & G.A. O’Connor, John Wiley & Sons, 2001), mutta kasveille saatavilla oleva osuus maaperätesteissä on vain 100–200 mg/kg, mikä vastaa vain 1–2 % kaliumin kokonaispitoisuudesta.
Maanäytteet: mitä ja miten mitataan
Sama periaate pätee kaikkiin kasviravinteisiin. Laboratoriomenetelmiä on kehitetty erityisesti kasveille saatavilla olevien ravinteiden määrittämiseen, ja nämä menetelmät on validoitu lannoituskokeilla.
Euroopassa on käytössä 12 erilaista maanalyysimenetelmää, joissa käytetään eri uuttoliuoksia. Tämä tarkoittaa, että eri laboratorioiden tulokset eivät ole suoraan vertailukelpoisia.
Maanalyysissä tietty määrä uuttoliuosta (esim. Mehlich 3, AL- tai DL-menetelmä) lisätään maaperään, sitä ravistellaan tietyn ajan, ja liuokseen uutetut ravinteet mitataan.
Vakioidut maaperäanalyysit, jotka suositellaan tehtäväksi noin viiden vuoden välein, mittaavat yleensä K-, P-, Mg- ja Ca-pitoisuuksia mg/kg.
Sähkönjohtavuuden rooli maaperän tiedoissa
Kasviravinteet liikkuvat maaperässä veden välityksellä, jossa ne ovat liuenneessa muodossa. Tämä on kasvien juurille suoraan saatavilla oleva ravinnevarasto.
Maaperän huokosvedessä olevat ionit vaikuttavat sähkönjohtavuuteen, ja ionien kokonaismäärää voidaan arvioida mittaamalla kylläisen huokosveden sähkönjohtavuutta. Paul-Tech-järjestelmä perustuu juuri tähän ilmiöön.
Fosfori on yleensä voimakkaasti sitoutunut maaperän hiukkasiin, eikä se ole vesiliukoisessa muodossa. Siksi sen liikkuvuus ei näy sähkönjohtavuusmittauksissa.
Tärkeät kationit, kuten K⁺, Mg²⁺ ja Ca²⁺, sitoutuvat enemmän tai vähemmän maaperän rakenteeseen negatiivisesti varautuneiden kolloidihiukkasten kautta (kationinvaihtokapasiteetti, CEC).
Perinteinen maanalyysi vs. reaaliaikainen maaperän mittaus
Perinteisessä maanalyysissä määritetään mahdollisesti kasveille saatavilla olevien ravinteiden kokonaismäärä uuttoliuoksia käyttäen. Tämä antaa pitkän aikavälin tietoa maaperän ravinnevarannoista, mutta ei kuvaa reaaliaikaista tilannetta kasveille saatavilla olevista ravinteista.
Paul-Tech-järjestelmä puolestaan mittaa reaaliaikaisesti maaperän liuoksessa olevien ravinteiden kokonaismäärää sähkönjohtavuuden perusteella. Tämä antaa viljelijälle tarkkaa tietoa kasvien käytettävissä olevista ravinteista juuri sillä hetkellä.
Yhteenveto
- Maaperän kokonaisravinnepitoisuus on 10–100 kertaa suurempi kuin kasveille saatavilla oleva osuus.
- Perinteisissä maanalyysissä ravinteet uutetaan uuttoliuosten avulla, mutta ne eivät aina kerro, kuinka suuri osa ravinteista on kasveille heti hyödynnettävissä.
- Maanalyysimenetelmät on kalibroitu lannoituskokeilla, ja ne soveltuvat parhaiten paikallisiin olosuhteisiin.
- Kasviravinteet liikkuvat maaperän vesiliuoksessa, joten Paul-Tech-järjestelmä antaa reaaliaikaista tietoa ravinteiden saatavuudesta kasvien juurialueella.
- Pitkäaikaisen maaperän hedelmällisyyden hallinnan kannalta laboratoriotutkimukset ovat välttämättömiä, sillä ne osoittavat ravinnevarannot, mukaan lukien ne, jotka eivät ole heti kasveille saatavilla.