Evaluation of the effectiveness and viability of nutrient abatement measures in farmland reallocation

Abstract

The present study investigates the effects of water protection measures on agricultural nutrient load in farmland consolidation projects. Farmland consolidation is a legal land survey performed by the National Land Survey of Finland, in which a new partition of real estate is planned and implemented. Traditionally the goal of farmland consolidation has been to unify the ownership structure of arable land. The water protection measures analysed in this study include wetlands and retention ponds, environmentally sound hydraulic drains, reduced tillage, permanent vegetation cover, allocation of grassland, buffer strips, and controlled subsurface drainage. Acid sulphate soils are discussed briefly.

The research methods include literary research and a case study. The case study consists of calculations of the theoretical nutrient abatement efficiency of water protection measures in realized farmland consolidation areas. The Vihma -tool is selected for the calculations. The results of the case study are in alignment with the results of the literature study, which estimates the viability of the water protection measures in farmland consolidation processes.

The results of the case study show that, at least in a single case, the phosphorus load can be reduced by 5.5 per cent and the nitrogen load 3.8 per cent compared to a situation where no water protection measures discussed in the study are conducted. Of the different measures, wetlands proved to be most beneficial. The methods of environmentally sound hydraulic engineering also integrate well with wetlands. In addition to these, the allocation of grassland and tilling methods work well with farmland consolidation.

The study indicates that the possibilities of water protection in farmland reallocation are limited. Some measures can, however, be conducted more cost-effectively. Also, the regional coverage and allocation can be improved to some extent. At the same time, it is possible to extend the objectives of farmland consolidation to cover also water protection. This fits well with the land consolidation strategy of the ministry of agriculture and forestry, creating a better basis for funding.

Tutkimuksessa tarkastellaan tilusjärjestelyjen yhteydessä toteutettavien vesiensuojelutoimenpiteiden vaikutuksia peltoalueiden ravinnekuormaan. Peltoalueiden tilusjärjestely tarkoittaa Maanmittauslaitoksen suorittamaa toimitusta, jossa alueelle suunnitellaan ja toteutetaan uusi kiinteistöjaotus. Perinteisesti tilusjärjestelyissä pyritään yhtenäistämään peltomaan kiinteistörakennetta. Tutkimuksessa tarkasteltavia vesiensuojelutoimenpiteitä ovat kosteikot ja laskeutusaltaat, luonnonmukainen vesirakentaminen, kevennetty muokkaus, pysyvä kasvipeitteisyys ja nurmialan kohdentaminen, suojavyöhykkeet sekä säätösalaojitus. Myös happamia sulfaattimaita tarkastellaan lyhyesti.

Tutkimusmetodeja ovat kirjallisuustutkimus ja tapaustutkimus. Tapaustutkimuksessa lasketaan vesiensuojelutoimenpiteiden teoreettisia vaikutuksia toteutetuilla tilusjärjestelyalueilla. Tähän käytetään apuna Vihma-työkalua. Tapaustutkimuksen tuloksia peilataan kirjallisuustutkimuksen tuloksiin, jolloin tuloksena on arvio toimenpiteiden toteuttamiskelpoisuudesta tilusjärjestelyjen yhteydessä.

Tapaustutkimuksen tulokset osoittavat, että ainakin yksittäisessä tapauksessa voidaan fosforikuormitusta vähentää 5,5 prosenttia ja typpikuormitusta 3,8 prosenttia siihen tilanteeseen nähden, jossa alueella ei ole tehty mitään tässä työssä tarkastelluista vesiensuojelutoimenpiteistä. Toimenpiteistä kosteikoiden perustamisen hyödyt ovat selkeimmät. Lisäksi luonnonmukaiset vesirakentamisen menetelmät yhdistyvät luontevasti kosteikoiden perustamiseen, ja myös nurmialan tai muokkausmenetelmien kohdentaminen on tilusjärjestelyjen yhteydessä toteuttamiskelpoinen vaihtoehto.

Kokonaisuudessaan tutkimuksessa päädyttiin siihen, että vesiensuojelun vaikutusmahdollisuudet tilusjärjestelyjen yhteydessä ovat rajalliset. Tiettyjen toimenpiteiden kustannustehokkuutta voidaan kuitenkin hieman parantaa. Lisäksi voidaan laajentaa toimenpiteiden alueellista kattavuutta ja tehostaa jonkin verran niiden kohdentamista. Samalla voidaan laajentaa tilusjärjestelyjen hyötyjä ja tavoitteita, mikä sopii hyvin maa- ja metsätalousministeriön tilusjärjestelystrategiaan ja luo tilusjärjestelyhankkeille paremmat rahoitusmahdollisuudet.