Maaperän rakenne, hiili ja biodiversiteetti maatalouden vesienhallinnassa: virtuaalipellot kokonaiskuvan muodostamisessa ja kenttäaineistojen integroinnissa (VIRTUAALIHALLINTA)

Hakija: Luonnonvarakeskus Luke
Vastuututkija: Mika Tähtikarhu
Kokonaisrahoitus: 240 000 €
Hankeaika: 1.1.2024-31.3.2027

Maan rakennetta parantaviin toimenpiteisiin, kuten monipuolisiin viljelykiertoihin tai kerääjäkasveihin, on ladattu paljon odotuksia mm. vesienhallinnan, kasvukunnon ja ilmastonmuutokseen varautumisen suhteen. Rakennevaikutuksista, niiden käytännön merkityksestä ja suuruusluokasta ei kuitenkaan ole vankkaa tutkimusnäyttöä. Teoriassa hyvä huokosrakenne voi edesauttaa veden pidättymistä maaperän kosteudeksi, mutta toisaalta voi myös lisätä salaojavaluntaa, pintamaan kuivuutta sekä ravinteiden huuhtoutumista. Rakenteen muodostuminen on kytköksissä maaperän hiilipitoisuuteen ja maaperän eliöiden toimintaan. Nämä kokonaisuudet (rakenne, hiili, biodiversiteetti ja vesienhallinta) kohtaavat merkittäviä muutoksia lähitulevaisuudessa mm. kosteiden talvien ja kasvukauden kuivuusjaksojen lisääntyessä sekä hiiliviljelyn ja biodiversiteetin vaalimisen yleistyessä. Siksi tässä hankkeessa yhdistetään parhaita rakennevaikutusten kenttäaineistoja uusimpiin simulaatiomalleihin, ja tuotetaan tietoa maaperän rakenteen vaikutuksista vesienhallintaan ja hydrologiaan. Mallit kuvaavat veden virtailua maaperässä ja peltojen pinnalla eri sääoloissa, huomioivat maaperän rakenneparametrit, ja integroivat mittaushavaintoja laskennalliseen raamiin. Mallisovelluksiin tuodaan maaperädataa aiemmista ja uusista mittauksista liittyen viljelytoimenpiteiden rakennevaikutuksiin. Siten voidaan tuottaa tehokkaasti aiempaa kattavampaa tietoa rakennevaikutusten kokonaiskuvasta ja tarkastella yhtäaikaisesti keskeisimpiä vesienhallintaan liittyviä muuttujia. Lisäksi mitataan viljelytoimenpiteiden vaikutuksia maaperän eliöiden diversiteettiin. Tieto maaperäeläinten biodiversiteetin vaihtelusta tutkittavissa olosuhteissa on puutteellista ja aiheen tutkiminen on oleellista, koska maaperän eliöt voivat oleellisesti vaikuttaa maaperän rakenteen muodostumiseen. Tarkasteltavien viljelytoimenpiteiden on myös havaittu kerryttävän hiiltä maahan, ja esimerkiksi kerääjäkasvit sisällytettiin hiljattain kasvihuonekaasuinventaarioon. Hanke tuottaa kokonaisvaltaista tietoa näiden ajankohtaisten menetelmien vaikutuksista.