Seloste artikkelista Hytönen J., Jylhä P., Little K. (2017). Positive effects of wood ash fertilization and weed control on the growth of Scots pine on former peat-based agricultural land – a 21-year study. Silva Fennica vol. 51 no. 3 article id 1734. https://doi.org/10.14214/sf.1734

Tutkimuksen tausta ja toteutus

Peltojen metsitys on muuttanut maankäyttöä Suomessa huomattavasti. Vuonna 1950 viljelyssä oli yli 500 000 ha turvepeltoa, mutta 50 vuotta myöhemmin enää 85 000 hehtaaria. Suopelto­alan väheneminen johtuu pellonmetsityksen lisäksi myös siitä, että ohutturpeinen pelto muuttuu kivennäismaaksi turpeen hajoamisen johdosta tai kivennäismaata sekoittuu pintaturpeeseen maanmuokkauksessa. Valtion tukema peltojen metsitys alkoi 1960-luvun lopussa, ja metsitys keskittyi heikkotuottoisiin, usein syrjäisiin suopeltoihin. Tähän mennessä peltoja on metsitetty yhteensä noin 270 000 ha. Viime vuosina metsitys on ollut vähäistä. Pellonmetsitystä tuettiin maatalouspoliittisten tavoitteiden vuoksi. Nykyään metsitys nähdään myös keinona lisätä hiilinieluja, sillä maanviljelyksessä olevat turvepellot ovat merkittävä kasvihuonekaasujen lähde.

Pellonmetsitys edellyttää onnistuakseen yleensä pintakasvillisuuden torjuntaa, sillä puuntaimet kilpailevat muiden kasvilajien kanssa valosta, vedestä ja ravinteista. Kova kilpailu heikentää taimien kasvua ja voi johtaa jopa niiden kuolemaan. Useimmat pintakasvillisuuden torjuntaan liittyvät tutkimukset perustuvat enintään muutaman vuoden kestäneisiin kenttäkokeisiin, eikä torjunnan pitkän aikavälin vaikutuksia juuri tunneta.

Myös ravinnepuutokset tai ravinteiden epätasapaino voivat heikentää metsitystulosta, erityi­sesti suopelloilla. Maatalous on kasvilajiston muutosten lisäksi vaikuttanut maan fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin. Maa on tiivistynyt, pH noussut ja kalsiumin ja fosforin määrä lisääntynyt. Turvepelloilla on usein puutetta sekä kaliumista että boorista, mikä voi johtaa metsityksen epäonnistumiseen. Puun tuhka sisältää typpeä lukuun ottamatta monia puiden tarvitsemia ravinteita, esimerkiksi fosforia, kaliumia ja hivenravinteita. Typpeä turvemaassa on yleensä runsaasti, joten puutuhka on hyvä lannoite suometsien lisäksi turvepeltojen metsitysaloilla. Pitkäaikaiset kokeet ovat osoittaneet, että tuhkalannoitus parantaa runsastyppisten suometsien puuston ravinnetilaa ja kasvua jopa vuosikymmeniä.

Tutkimuksessa seurattiin 21 vuoden ajan heinäntorjunnan ja tuhkalannoituksen vaikutusta männyn ravinnetalouteen ja kasvuun 19 vuotta viljelemättömänä olleella suopellolla Vuolijoella. Tuona aikana vain ojien reunoille oli syntynyt luontaisesti muutamia hieskoivuja ja mäntyjä. Heinäntorjunta kahden herbisidin seoksella (glyfosaatti ja terbutylatsiini) tehtiin kahteen kertaan peräkkäi­sinä vuosina, ensimmäisen kerran vuoden kuluttua istutuksesta. Lannoitus puun tuhkalla (5 t ha^–1) tehtiin toisena keväänä. Lisäksi osalle koeruuduista tehtiin molemmat käsittelyt, ja osa ruuduista jätettiin käsittelemättömiksi vertailukoealoiksi.

Tuhkan ja torjunnan vaikutukset

Pintakasvillisuuden torjunta vähensi kasvillisuuden puuntaimille aiheuttamaa varjostusta ainakin neljä vuotta istutuksesta. Rikkakasvien peittävyys väheni 36–56 prosenttiyksikköä ja kasvillisuuden korkeus 4–26 cm. Tuhkalannoitus puolestaan lisäsi pintakasvillisuuden korkeutta samassa ajassa 6–15 cm, joten kasvillisuuden aiheuttama taimien varjostus lisääntyi. Heinäntorjunta vähensi taimien kuolleisuutta 27 prosenttiyksiköllä 21 vuoden aikana, mutta tuhkalannoituksella ei ollut vaikutusta kuolleisuuteen (Kuva 1).

Kuva 1. Heinäntorjunnan ja tuhkalannoituksen vaikutus männyntaimien kuolleisuuteen turvepellolla.

Tuhkalannoitus lisäsi alussa männyntaimien neulasten kalium- ja booripitoisuuksia, mutta vaikutus oli lyhytaikainen. Seurannan lopussa kaikilla koealoilla, myös tuhkalannoitetuilla, havaittiin kaliumin puutos. Pelkkä pintakasvillisuuden torjunta lisäsi yhdeksänteen vuoteen saakka taimien pituuskasvua enemmän kuin tuhkalannoitus, jonka merkitys kasvoi sen jälkeen. Lannoittamattomilla koealoilla männyillä oli ankara kaliumin puutos jo neljän vuoden kuluttua kokeen perustamisesta. Kokeen lopussa 21 vuoden iässä puuston tilavuus käsittelemättömillä koealoilla oli ainoastaan 8 m³ ha^–1 (Kuva 2). Pintakasvillisuuden torjunta lisäsi tilavuutta 20 m³ ha^–1 ja lannoitus 35 m³ ha^–1. Kun molemmat toimenpiteet tehtiin, puuston kasvu lisääntyi 55 m³ ha^–1. Kokeen lopussa neulasten kaliumpitoisuus oli niin pieni, että uusintalannoitus olisi ollut tarpeen myös tuhkalannoitetuilla koealoilla mäntyjen kasvun turvaamiseksi.

Kuva 2. Heinäntorjunnan ja tuhkalannoituksen vaikutus puuston tilavuuteen 16 ja 21 vuotta kokeen perustamisesta.

Tutkimuksen perusteella sekä heinäntorjunta että maan ravinnetalouden parantaminen voivat olla välttämättömiä. Pintakasvillisuuden torjunnan vaikutus näkyi pitkään mäntyjen kuolleisuuden pienenemisenä. Kaliumin puutoksesta tuli tärkein puuston kasvua rajoittava ja kuolleisuutta lisäävä tekijä lannoittamattomilla koeruuduilla jo 5–6 vuoden kuluttua metsityksestä. Vaikka tuhkalannoitus lisäsi merkittävästi puuston kasvua, kaliumin puutos oli ilmeinen myös näillä koealoilla jo 16 vuoden kulutta metsityksestä. Jos turvepelloilla epäillään kaliumin tai boorin puutosta, lannoitus olisi syytä tehdä vasta sitten, kun ravinnepuutokset ovat tulleet ilmeisiksi (tässä kokeessa 5–6 vuoden kulutta metsityksestä). Alkuvaiheessa pintakasvillisuuden torjunta on tärkeämpää kuin lannoitus, koska lannoitus lisää pintakasvillisuuden kilpailua ja toisaalta taimien ravinnetarve on vielä vähäinen.