Karjanlannan ympäristöystävällinen ja kustannustehokas käyttö : MMM:n karjanlantatutkimusohjelman 1995-97 loppuraportti

Abstract

Maamme maataloustuotannon kannattavuus edellyttää tuotantokustannusten alentamista samanaikaisesti kun vaatimukset maatalouden haitallisten ympäristövaikutusten pienentämiseksi ovat voimistuneet. Vuonna 1995 käynnistyi maa- ja metsätalousministeriön (MMM) rahoittama tutkimus "Karjanlantatutkimusohjelma vuosiksi 1995-1997". Sen tavoitteena oli selvittää, miten karjanlannasta tiloilla aiheutuvat ympäristöhaitat voidaan minimoida ja miten karjanlannan käyttö saadaan taloudellisesti järkeväksi. Tutkimusohjelma toteutettiin yhteistutkimuksena, johon osallistui yksiköitä Helsingin, Jyväskylän ja Kuopion yliopistoista sekä Maatalouden tutkimuskeskuksesta ja Maatalouden taloudellinen tutkimuslaitos. Helsingin yliopiston maa- ja kotitalousteknologian laitos vastasi myös tutkimuksen koordinoinnista. Tutkimuksen osatavoitteena oli selvittää, miten levittää lietelantaa kasvavaan nurmeen taloudellisesti, hygienisesti ja ympäristöystävällisesti. Tulosten mukaan haitallisia ympäristövaikutuksia voidaan tehokkaasti rajoittaa multainlaitetta käyttämällä. Ammoniakin haihtuminen estyi lähes täydellisesti ja pintavaluntojen fosforipitoisuus pieneni. Sijoituksen typpisato oli korkein, mutta kuiva-ainesatoon levitysmenetelmällä, lietteen ilmastuksella tai separoinnilla ei todettu olevan merkittävää vaikutusta. Säilörehun laatu oli yleisesti ottaen hyvä eikä mikään lietelannan prosessointi- tai levitysmenetelmä osoittautunut rehun hygienian kannalta selkeästi toisista poikkeavaksi. Tutkimuksessa tarkasteltiin myös lannankäsittelyä kylmissä tuotantorakennuksissa. Lannan olomuotoa suuremmaksi ongelmaksi kylmissä navetoissa ilmenivät pesuvesien käsittely, jaloittelutarhojen pohjien kestävyys ja tarhoista kertyvien valumavesien hallinta. Tutkimus antoi myös tietoa kuivalannan fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien muuttumisesta varastoinnin aikana. Lantavarastot kerrostuivat varastoinnin aikana, jolloin lannan typpi- ja fosforipitoisuuksien vaihtelu kasvoi alkuperäiseen nähden 3-4 kertaiseksi. Lanta-aumojen suuri variaatio ei kuitenkaan näkynyt levityskokeiden analyysituloksissa, sillä pattereiden kuormauksessa ja levityksessä eri kerrokset sekoittuivat tehokkaasti. Kuivalannan levityksessä määränsäätö ja levitystasaisuus oli kuitenkin huono. Tilamallien avulla tehty taloudellinen tarkastelu selvitti lannan käsittelystä aiheutuvia kustannuksia eri tuotantovaihtoehdoissa, niiden jakautumista suoriin ja epäsuoriin kustannuksiin sekä lannan hyväksikäytön tehostamiseen tähtäävien toimenpiteiden synnyttämiä kustannuksia. Suurin yksittäinen suora kustannuserä oli lannan varastointi. Toiseksi suurin erä muodostui lannan levityskalustosta ja kolmanneksi suurin itse levitystyöstä. Epäsuorista kustannuksista ajallisuuskustannukset ja maan tiivistymisestä aiheutuvat sadonmenetykset voivat nousta jopa varastointikustannusten tasolle. Karjanlanta ei ole jäte, vaan ravinteita ja orgaanista ainesta sisältävä kotieläintalouden sivutuote, joka on saatava hyötykäyttöön. Onnistuminen edellyttää, että ratkaisuissa otetaan huomioon kotieläintuotannon ohella lannan ravinteet hyödyntävä kasvintuotanto, työntekijöiden ja eläinten vaatimukset, ympäristövaikutukset sekä taloudelliset tekijät. Tulosten perusteella karjanlannan ympäristöhaittoja voidaan vähentää oikealla käsittelytekniikalla. Tämä kuitenkin pyrkii nostamaan kustannuksia, joita nykyisessä tilanteessa olisi karsittava. Kuivalanta ei osoittautunut kustannus- tai ympäristötekijöiden valossa lietelantaa edullisemmaksi ratkaisuksi. Kustannusten alentamisessa varastoitavan määrän vähentäminen on keskeisessä asemassa. Varastotilan tarpeeseen vaikuttaa myös varastointiaika, jonka lyhentämiseksi levitykseen tulisi olla käytettävissä useita ajankohtia. Kevätlevityksen rinnalla kasvustoon levittäminen helpottaa lisäksi kylvökauden työhuippua, ja pienentää maaperän keväistä tiivistymisriskiä, jolla on haitallisia ympäristövaikutuksia. Jatkossa tulisi vielä mm. selvittää, miten menetellen syyslevitys voidaan tehdä mahdollisimman ympäristöystävällisesti.

The research programme for manure research in 1995-1997 was a joint study between the Agricultural Research Centre of Finland, the Agricultural Economics Research Institute and the Universities of Helsinki, Jyväskylä and Kuopio. The programme included four studies with the common object to find out with which farm-level manure handling methods the harmful environmental effects can be avoided and which methods are economically reasonable. According to the results, injection is the most effective method to restrict ammonia emissions when spreading slurry. Band spreading lowered ammonia emissions too. Aeration or separation of slurry had no significant effect in broad-cast spreading. The highest yield was obtained with band spreading but the difference to other spreading methods was not significant. Aeration or separation of slurry had no significant effect on the yield. The hygiene of cut grass showed that there was no clear difference between the tested spreading methods (injection, broad-cast and band spreading). Remains of slurry were carried over into the cut grass randomly and independently of the spreading method. The overall quality of the silage was good. The physical state of the manure in cold barns did not prove to be a problem. Litter was used amply on the farms and the manure could be handled in solid form. The firmness of the outdoor yard surfaces, the control of surface runoff and the handling of waste water resulting from washing turned out to be the biggest problems. In open storage piles made of cow manure, some 10 % of the total nitrogen was lost during a 4-month storage period. A stratification of the storage piles was another result of the organic matter decomposition. The CV of the nitrogen and phosphorus content increased from about 10 % to 30-40 %. The large variation, however, did not appear in the spreading results since the different layers were mixed up as the spreader was loaded. The evenness of the spread was poor and the CV was mostly more than 30 %. The phosphorus dose varied from 17 kg to 155 kg P/ha when the average dosage of phosphorus was 60 kg P/ha, which is a reasonable dosage if phosphorus is spread to correspond to a few years requirement. The nutrient value of solid manure on dairy farms was 25 mk/m3, the value of liquid manure was 18,5 mk/m3, and the value of slurry was 19 mk/m3. The major single item of the direct costs in manure handling consisted of storing, calculated on the basis of purchasing costs as well as annual costs. The storage cost of slurry was 10-13 mk/m3. The second biggest item was the spreading machinery, and the third the spreading work. As the units grew in size, the costs decreased from 29 mk to 16 mk per m3 of slurry. Indirect costs, such as timeliness cost and yield losses due to soil compaction, may increase to the level of storage costs. Conclusions: - manure handling must be considered as a whole and as a part of the production processes of a farm; the aim should not be to optimize single links in the chain - storage is an essential item of manure handling costs. The storage costs can be reduced by - diminishing the volume stored; in a solid manure system by diminishing the use of litter, which reduces the labour cost of litter handling and manure spreading as well, and in a slurry system by keeping waste water and rain out of slurry basins - introducing new spreading times; spreading in growing crops appears favourable - there are neither economical nor environmental grounds for giving priority to solid manure