Näkökulmia turvemaiden salaojitukseen

Turvemaat ovat muodostuneet eriasteisesti maatuneesta suokasvillisuudesta. Turpeet voidaan jakaa lähtöaineena olleen kasvimateriaalin ja maatumisasteen perusteella useisiin luokkiin, mutta salaojituksen näkökulmasta jako sara- ja rahkaturpeisiin on riittävä.

Rahkaturpeet ovat muodostuneet kohosoille, ne voi tunnistaa yleisväriltään ruskeasta turpeesta, ja ne ovat tyypillisesti happamia ja vähäravinteisia. Saraturpeet ovat muodostuneet kohosoiden laitamille tai Koillis-Suomessa rinnemaille, turve on tyypillisesti mustaa ja ravinteikasta.

Pitkään viljelyssä olleella pellolla on edelleen paksu turvekerros. Uusintaojituksessa salaojaputket tulivat kokonaan turpeeseen. Kuva: Markus Sikkilä

Maatumisaste

Turpeen maatumisasteen määrittämiseen käytetään Hampus von Postin 1920-luvulla kehittämää asteikkoa, joka perustuu turpeen aistinvaraiseen havainnointiin.

Von Postin kymmenportainen maatumisasteen eli huminositeetin (H) asteikko:

Maan painuminen

Kun turvemaa kuivatetaan, se painuu aluksi nopeasti, ja myöhemmin hitaammin. Painuminen johtuu pintamaan kutistumisesta kuivumisen seurauksena, syvempien kerrosten tiivistymisestä, kun veden rakennetta tukeva vaikutus poistuu, eloperäisen materiaalin hajoamisesta ja eroosiosta. Painumisen nopeuteen ja siihen, kuinka nopeasti ja mille tasolle painuminen vakiintuu, vaikuttavat monet ympäristön ominaisuudet (turpeen alkuperäinen paksuus, lähtöaineen koostumus ja maatuneisuus, sademäärä ja pohjaveden korkeus ja vaihtelu, lämpötila) sekä ihmisen toimet (ojituksen syvyys, maan muokkaus ja mahdolliset maanparannusaineet).

Turvemaiden vedenjohtavuus ja veden pidättyminen

Turvemaa on vaikea kuivatettava ennen kaikkea siksi, että se pidättää hyvin vettä ja läpäisee sitä huonosti.

Maan vedenjohtavuuteen vaikuttaa oleellisesti maan huokostilavuus sekä huokosten koko ja muoto. Suurista huokosista eli yli 0,03 mm suuruisista huokosista vesi valuu pois painovoiman vaikutuksesta, joten ne ovat kuivatuksen kannalta merkittäviä. Viljelyyn otetun turvemaan huokoskokojakauma muuttuu nopeasti maatumisen edetessä; viljelyyn otettaessa suuria huokosia saattaa olla 35 prosenttia maan kokonaistilavuudesta, mutta kymmenen vuoden jälkeen enää 13 – 15 prosenttia. Samalla maan vedenjohtavuus pienenee muokkauskerroksessa lähes kymmenesosaan ja jankossakin kolmasosaan. Lisäksi turpeen kuivuessa sen vedenjohtavuus pienenee muita maalajeja nopeammin. Maatuneen turpeen vedenjohtavuus on samaa suuruusluokkaa kuin hiesun vedenjohtavuus.

Tilanteessa, jossa pohjavesi on metrin syvyydessä ja maasta painovoiman vaikutuksesta

poistuva vesi on valunut pois eikä haihduntaa ole, turpeessa on edelleen 60–75 tilavuusprosenttia vettä. Mitä maatuneempaa turve on, sitä vähemmän siitä poistuu vettä painovoiman ansiosta.

Salaojituksen toimivuuden näkökulmasta turvekerroksen paksuudella ja maatuneisuudella on oleellinen merkitys. Mitä paksumpi turvekerros ja mitä maatuneempi turve, sitä haasteellisempi on salaojitettava pelto. Toisaalta, jos viljavuus ja juuriston kehitys on ollut hyvä, vedenjohtavuus voi olla kohtuullinen, vaikka maatuneisuus olisikin suuri.

Metsämaasta raivattu pelto suositellaan pidettävän muutaman vuoden avo-ojissa ennen salaojittamista. Etenkin paksuturpeisten maiden täytyy kuivua ja antaa painua ennen salaojittamista.

Salaojituksessa huomioon otettavat tekijät turvemailla

Kun harkitaan turvemaan salaojittamista, on syytä selvittää seuraavat seikat, jotka oleellisesti vaikuttavat salaojituksen suunnitteluun:

• turpeen tyyppi ja turvekerroksen paksuus
• turpeen alla olevien maakerrosten maalaji ja rakenne
• maatumisaste
• ruoste
• onko pelto suota, ojitettua tai ojittamatonta metsämaata, avo-ojitettu pelto
• aika, jonka pelto on ollut viljelyssä
• maastonmuodot (ympäröivä alue saattaa syöttää vettä)
• pellon pinnan muoto
• peltolohkon muoto ja koko
• viljelykasvi (nurmi, vilja)
• peruskuivatuksen tila
• maan vedenjohtavuus ja veden pidättyminen
• maan painuminen.

Lisäksi on hyvä selvittää, miten ojitus on toteutettu ja toiminut viereisillä lohkoilla.

Edellä olevia lähtökohtia otetaan suunnittelussa ja toteutuksessa huomioon, kun määritetään:

• ojasyvyys
• ojaväli
• putkikoko
• soran määrä
• kaivantojen täyttö
• ojastojen ja lohkojen koko
• salaojien sijoittaminen
• kaivojen määrä
• huuhtelumahdollisuus
• pellon pinnan muotoilu
• ulkopuolisten vesien johtaminen muualle
• ojituksen ajankohta.

Salaojasyvyys, -ojaväli ja putkikoko turvemailla

Salaojasyvyyteen vaikuttaa arvioitu maan/turpeen painuminen ojituksen jälkeen, turvekerroksen paksuus ja turvekerroksen alla oleva maaperä. Painuminen arvioidaan turpeen paksuuden ja maatumisasteen perusteella. Painumisen lisäksi turvekerros saattaa ohentua vuosien mittaan eroosion johdosta. Jos pelto on raivauksen jälkeen ollut avo-ojissa muutamia vuosia, se on ehtinyt painua jo jonkin verran. Salaojituksenkin jälkeen painumista tapahtuu etenkin alussa 2-3 vuotta, jonka jälkeen painuminen vähenee ja on suuruusluokkaa muutamia senttimetrejä vuodessa. Vedenjohtavuus arvioidaan turpeen laadun ja maatuneisuuden perusteella. Salaojien syvyyteen vaikuttavat myös turpeen alla olevat maakerrokset. Putket on syytä asentaa kovaan kivennäismaahan, jos sellainen on kohtuu syvyydessä turvekerroksen alla, sillä kivennäismaa ei painu kuten turve. Mikäli sen sijaan turvekerroksen alla on liejumaista maata, on parempi sijoittaa putket turvekerrokseen ja käyttää tiheämpää ojaväliä.

Nyrkkisääntönä on, että imuojien syvyys turvepelloilla on vähintään 1,2- 1,4 metriä mitattuna maanpinnasta. Turvemaat ovat usein tasaisia, jolloin vieton aikaansaamiseksi ojien on oltava syviä, ja syvään tehty salaojitus vaatii riittävän syvän peruskuivatusuoman.

Ojavälisuositus on kaikista maalajeista pienentynyt eniten turvemailla. 1900-luvun alkuvuosikymmenillä ojaväli oli turvemailla 20 - 30 metriä. Ojavälisuositus on vuosien mittaan tihentynyt ja on nykyisin turvemaille 8 - 14 metriä.

Putkikoko mitoitetaan mitoitusvalunnan perusteella.  Mitoitusvaluma turvemailla on normaalia (1 l/s/ha) suurempi noin 1,2 - 1,5 l/s/ha. Usein turvemailla esiintyy ruostetta, jolloin käytetään mitoitusvalumavälin korkeampaa arvoa.

Soran määrä ja salaojakaivannon täyttö

Salaojien kuivatustehokkuutta voidaan parantaa täyttämällä salaojakaivanto hyvin vettä läpäisevillä materiaaleilla, kuten soralla tai hakkeella tai täydentämällä salaojitusta suoto-ojilla, jotka ovat tyypillisesti varsinaisiin salaojiin nähden poikkisuunnassa kulkevia, matalampia, läpäisevällä materiaalilla täytettyjä ojia, joiden tehtävä on varmistaa veden nopea pääsy salaojaverkostoon. Salaojan täytöllä vettä hyvin läpäisevällä materiaalilla ei ole turvemailla yhtä hyvää tehoa kuin savimailla, koska veden liike vaakasuorassa suunnassa on hidasta. Turpeessa ei ole myöskään muokkauskerroksessa samalla tavalla suuria huokosia kuin on savimailla.

Ojastojen ja lohkojen koko, salaojien sijoittaminen

Turvepallot ovat monesti tasaisia, mikä osaltaan vaikeuttaa niiden kuivattamista. Salaojitettaessa avo-ojissa olevia turvepeltoja, on hyvä jättää muutamia avo-ojia, eikä tavoitella kovin suuria lohkoja (enintään n.  20 ha).

Huuhtelumahdollisuus

Mikäli ruostetta esiintyy, on syytä suunnitella ojitus siten, että putket ovat helposti huuhdeltavissa.

Pellon pinnan muotoilu

Avo-ojitettu pelto on hyvä tasoittaa ennen salaojitusta. Painanteita voidaan täyttää, jolloin vältytään vesien kerääntymiseltä painanteisiin. Vesi pääsee imeytymään maahan tasaisesti ja tiheämpää salaojitusta ei tarvita. Jos tehdään isompaa pinnan tasausta, se tulee tehdä ennen ojitusta. Tällöin vältytään siltä, että salaojakaivannon (joka on täytetty soralla, tai muulla hyvin vettäläpäisevällä täyttömaalla) päälle ei tule paksusti perusmaata.

Vanhojen avo-ojien kohdassa kantavuus on monesti huono ja tiivistymisriski on suuri. Tämä johtuu irtonaisesta, liikutetusta peittomaasta ojan kohdalla. Avo-ojien kohtaan saattaa muodostua vesiallas. Pellon tasaus vähentää näitä riskejä.

Avo-ojien täyttö tehdään juuri ennen salaojitusta vallitsevien sääolosuhteiden mukaan. Kuivina aikoina ojien peittämisen voi tehdä muutaman päivän aiemmin. Jos salaojitus on tehty kaivavalla koneella, on hyvä jättää kaivanto täyttämättä ja antaa sen kuivua 1-2 viikkoa säästä riippuen ennen täyttöä. Myös aurakoneella salaojitettu pelto on syytä antaa kuivaa ja välttää pellolla ajamista heti ojituksen jälkeen.

Pellon jälkitasaus on aina hyvä tehdä, riippumatta siitä onko pelto tasattu ennen salaojitusta vai ei.

Käytännössä turvepeltojen pinnan muotoilu on osoittautunut hyväksi salaojituksen tehostuskeinoksi erityisesti Keski- ja Pohjois-Suomessa. Kevätsulannan määrä on suuri ja lumen sulamisen ja kasvukauden alkamisen välinen aika on etelän olosuhteita lyhyempi. Norjalaisten kehittämästä suursarka- menetelmästä ja avo-ojituksen yhdistelmästä onkin saatu myös Suomessa hyviä kokemuksia.

Ulkopuolisten vesien johtaminen muualle

Turvepellot sijaitsevat usein alavilla mailla, johon virtaa vesiä lohkon ulkopuolisilta alueilta. Lohkon ulkopuolelta tulevia vesiä on syytä ohjata avo-ojien kautta salaojitettavan lohkon ohi. Piiriojat kaivetaan vähintään metrin syvyyteen, mutta monesti tarvitaan syvempiä ojia (jopa 1,5 m), jolloin saadaan katkaistua veden virtauksen syvemmistäkin kerroksista salaojitettavalle alueelle.

Joissain tapauksissa ulkopuolisia vesiä joudutaan johtamaan niskakaivoon ja ojitettavan pellon läpi kulkevaan putkiojaan.

Peruskuivatuksen tila

Mikäli laskuoja syvyys tai vedenjohtavuus ei ole riittävän suuri, uoma on perattava. Joissain tapauksissa voidaan kokoojaojaan tehdä sulkukaivo, josta vesi pumpataan laskuojaan.

Ojituksen ajankohta

Salaojitus onnistuu niin toteutuksen kuin lopputuloksen kannalta parhaiten mahdollisimman kuivaan aikaan. Tämä koskee kaikkia ojituksia, mutta erityisesti turvemaita. Nurmella oleva pelto lisää kantavuutta ja helpottaa ojitusta.

Erityisesti jos ojitettava pelto on hyvin märkä kesälläkin, ojitus voidaan toteuttaa myös talvella. Maan riittävä kantavuus saavutetaan, kun maa on jäätynyt noin 10 cm syvyyteen eikä jää ole haurasta. Talviaikaan ojittaminen ei kuitenkaan ole täysin ongelmatonta. Kun pakkasta on enemmän kuin viisi astetta, sorastus voi vaikeutua, varsinkin jos sora on ollut kauan pellolla ja se on kostunut. Kaivavalla koneella ruokamullan tiputus kaivantoon ei onnistu maan olleessa jäässä. Jään alla maa saattaa olla märkää, mikä huonontaa ojituksen laatua.

Säätösalaojitus

Pellon kuivatussyvyyttä voidaan säätää säätösalaojituksella. Pohjavedenpinnan tasoa säädetään viljelytoimien ja säätilanteen mukaan. Pohjavedenpintaa tulisi laskea alas silloin, kun pellolla liikutaan ja pitää muulloin korkealla. Kuivatuksen tulee olla riittävä koneiden kantavuuden varmistamiseksi, mutta toisaalta ympäristön kannalta kuivatus ei saisi olla syvä. Riittävän pieni ojaväli varmistaa sen, että kuivatussyvyyden säätö eli säätösalaojitus vaikuttaa mahdollisimman nopeasti pohjaveden syvyyteen. Huonosti vettäläpäisevillä mailla ojavälin pitäisi olla tiheä, jotta säätösalaojitus toimisi.

Talvella olisi ympäristön kannalta hyvä, että padotus on päällä sekä ravinnehuuhtoutumien että kasvihuonekaasupäästöjen kannalta. Toisaalta padotus saattaa aiheuttaa jäätymisriskin säätökaivossa, mikä voi estää vedenvirtauksen kevätsulannan aikaan. Viljelyn kannalta padotus olisi hyvä poistaa ennen kevätsulantaa, mikäli pohjavesi on korkealla. Säätötoimet ovat paikasta ja säätilasta riippuvia.

Kantavuus

Kotimaisissa tutkimuksissa on todettu, että turpeen kosteus muokkauskerroksessa pitäisi saada 60 – 70 tilavuusprosenttiin, jotta kantavuus olisi riittävä nurmiviljelyssä. Kasvava kasvusto ja sen juuristo parantavat pellon kantavuutta. Viljan viljelyssä kosteuden pitäisi olla 5 prosenttiyksikköä alhaisempi kuin nurmen viljelyssä. Turpeen maatuneisuus vaikuttaa riittävän kantavuuden saavuttamiseen niin, että mitä maatuneempi turve on, sitä kuivempaa sen pitäisi olla. Kun lisäksi vedenjohtavuus pienenee maatumisasteen kasvun myötä, kuivatustehokkuuden pitää olla sitä parempi, mitä maatuneempi turvemaa on kyseessä.

Jotta muokkauskerroksen kosteus olisi kantavuuden varmistamiseksi riittävän pieni, pohjaveden pinta tulisi saada niin alas, että vesi poistuu muokkauskerroksen suurista huokosista eikä kapillaarinen nousu yllä muokkauskerrokseen. Tällöin haihdunta pääsee kuivattamaan maata.

Peltojen paikalliskuivatuksen kuivatussyvyyttä rajoittaa käytännössä peruskuivatusuomien syvyys, jonka lisääminen ei välttämättä ole taloudellisesti kannattavaa. Käytännössä turpeen riittävä kuivuminen on osittain haihdunnan varassa.

Täydennysojitus

Salaojitetun turvepellon kuivatusta voidaan parantaa joissain tapauksissa täydennysojituksella. Esim. Keski-Pohjanmaalla huonosti kuivuva salaojitettu turvepelto, jossa jankon alapuolella oli tiivis hamppumainen kerros, täydennysojitettiin. Se toteutettiin asentamalla uusia pienemmällä kaltevuudella olevia imuojia vanhojen salaojien puoliväliin ja liittämällä ne vanhaan kokoojaojaan. Ojaväliksi tuli 7 m. Sorastus tehtiin muokkauskerroksen alareunaan asti ja pelto tasattiin siten, että valunnasta osa valui pois pellolta pintavaluntana suursarkojen tapaan. Kymmenen hehtaarin lohkon kuivatus toimii täydennysojituksen jälkeen hyvin.

Kirjoittajat:

Helena Äijö, Salaojayhdistys
Markus Sikkilä, Maveplan