Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää peltomaiden muokkauskerroksen ja jankon raskasmetallipitoisuuksia sekä tuotantosuunnan vaikutusta pitoisuuksiin. Tutkimukseen valittiin viisi maatilaa tyypilliseltä kasvintuotantoalueelta lounaisesta Suomesta ja viisi maatilaa tyypilliseltä maidontuotantoalueelta Pohjois- Pohjanmaalta. Maanäytteet kerättiin muokkauskerroksesta ja jankosta 23:lta kasvinviljelytilojen ja 21:ltä maidontuotantotilojen peltolohkolta sadonkorjuun aikaan vuonna 2004. Tutkittavat alkuaineet olivat arseeni (As), kadmium (Cd), kromi (Cr), kupari (Cu), lyijy (Pb), elohopea (Hg), nikkeli (Ni), seleeni (Se), vanadiini (V) ja sinkki (Zn). Elohopean kokonaispitoisuus määritettiin pyrolyyttisesti ja kaikkien muiden alkuaineiden kokonaispitoisuudet kuningasvesiuutosta (aqua regia) kansainvälisen standardimenetelmän ISO 11466:n mukaan. Muokkauskerroksen näytteistä määritettiin lisäksi hiukkaskokojakauma, tilavuuspaino, pH(H2O), johtoluku, orgaanisen hiilen ja humuksen pitoisuus sekä alumiinin ja raudan kokonaispitoisuudet. Samoin näistä näytteistä tutkittiin happamaan (pH 4,65) ammoniumasetaattiin uuttuvat liukoiset ravinteet ja happamaan (pH 4,65) ammoniumasetaatti- EDTA:han uuttuvat liukoiset hivenalkuaineet. Kasvinviljelytilat sijaitsivat savimailla ja maidontuotantotilat karkeilla kivennäismailla. Maalajieroista johtuen hivenalkuaineiden kokonaispitoisuudet olivat kasvinviljelytiloilla sekä muokkauskerroksessa että jankossa kaksin- tai kolminkertaisia verrattuna maidontuotantotilojen vastaaviin pitoisuuksiin. Mitä savisempaa peltomaa oli, sitä korkeampia olivat myös useimpien hivenalkuaineiden pitoisuudet. Kun alkuaineiden liukoisia osuuksia verrattiin kokonaispitoisuuksiin, kaikkien alkuaineiden liukoisuusprosentti oli suurempi maidontuotantotilojen karkeilla kivennäismailla kuin kasvintuotantotilojen savimailla. Peltojen muokkauskerrokseen kertyi määrällisesti enemmän kadmiumia, lyijyä ja elohopeaa kasvinviljelytiloilla lounaisessa Suomessa kuin maidontuotantotiloilla Pohjois-Pohjanmaalla. Kuitenkin maidontuotanto näytti kerryttävän peltoon enemmän kromia, kuparia, seleeniä, vanadiinia ja sinkkiä kuin kasvintuotanto. Kasvintuotanto näytti johtavan jopa joidenkin alkuaineiden vähenemiseen muokkauskerroksessa. Tällainen alkuaine oli muun muassa kupari. Kun huomioidaan alkuaineen kertyminen ja liukoisuus, peltomaiden likaantumisen kannalta uhkaavimmat alkuaineet näyttävät olevan sekä kasvin- että maidontuotantotiloilla kadmium, lyijy ja elohopea. Lisäksi maidontuotantotiloilla tulisi tarkkailla kuparin, seleenin, sinkin ja vanadiinin mahdollista kertymistä. Hivenalkuaineiden lähteitä ei tässä tutkimuksessa voitu selvittää. Kun maanäytteet otetaan peltomaan muokkauskerroksesta ja jankosta samasta paikasta ja samaan aikaan, jankon kokonaispitoisuutta voidaan suurella todennäköisyydellä pitää luonnollisena taustapitoisuutena näytepisteelle, -paikalle tai -alueelle näytteenoton kattavuuden mukaan. Vastaavasti taas alkuaineen kertymisen tai vähenemisen määrää muokkauskerroksessa voidaan pitää maan saastumisen tai köyhtymisen mittarina. Näytteiden ottaminen samaan aikaan peltomaiden muokkauskerroksesta ja jankosta näyttäisi olevan hyvä keino muun muassa maankäytön ja tuotantosuunnan vaikutusten selvittämiseen, vertailuun, seurantaan ja hallintaan. Tutkimus oli osa vuosina 2004–2007 toteutettua, Maa- ja metsätalous-ministeriön rahoittamaa yhteistutkimushanketta ”Raskasmetallikuormitusten selvittäminen ja vähentäminen Suomen maatalousekosysteemeissä”. Hankkeen tavoitteena oli selvittää viljelymaiden raskasmetallipitoisuuksia valtakunnallisesti käyttäen kuningasvesiuuttoa. Toiseksi tutkittiin kasvinviljely- ja maidontuotantotilojen viljelymaan raskasmetallipitoisuuksia kuningasvesiuutteesta ja hapan (pH 4,65) ammoniumasetaatti-EDTA -uutteesta siten, että näytteet otettiin muokkauskerroksesta ja jankosta. Lisäksi hankkeessa analysoitiin raskasmetallien tilakohtaisia peltotaseita kasvinviljely- ja maidontuotantotiloilla.
