Orgaanisten lannoitevalmisteiden varastointi, levittäminen ja annostelu
Tiina, Tontti; Petri, Kapuinen; Johanna, Ojajärvi; Erkki, Joki-Tokola; Marika, Laurila; Tanja, Ikäläinen; Jarkko, Kekkonen; Anna-Maria, Veijalainen (2015)
Tiina, Tontti
Petri, Kapuinen
Johanna, Ojajärvi
Erkki, Joki-Tokola
Marika, Laurila
Tanja, Ikäläinen
Jarkko, Kekkonen
Anna-Maria, Veijalainen
Julkaisusarja
Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus
Numero
46/2015
Sivut
79 s.
Luonnonvarakeskus
2015
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-326-092-4
http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-326-092-4
Tiivistelmä
Biolaitokset käsittelevät huomattavia määriä biomassoja ympäri vuoden, mutta niistä jalostettavien lannoitevalmisteiden käyttö on mahdollista vain kasvukauden aikana. Tuotteiden varastointi valmistuksesta käyttöön on biolaitoksille ongelma ja toisaalta niiden varastointi on ongelma myös viljelijöille. Hankkeen tavoitteena oli saada tietoa orgaanisten maanparannusaineiden patteroinnista syntyvistä valumista ja selvittää keinot, joilla mahdollinen ympäristönkuormitus voidaan estää. Orgaanisten maanparannusaineiden kuljetukseen liittyy kiinteänä osana kuormaus ja purku sekä varastointi, joka tapahtuu täysin eri tavoin kiinteiden tai nestemäisten materiaalien kohdalla. Ympäristön kannalta kestävä mutta kustannuksiltaan kohtuullinen peltopatterointi ja logistiikka vaativat selvitystyötä ja malliratkaisujen tarjoamista yleiseen käyttöön.
Orgaanisten lannoitevalmisteiden oikeista levitystekniikoista ja oikeasta annostelusta viljelykäytössä on ollut epäselvyyttä. Tarvittiin tietoa eri levityslaitteiden soveltuvuudesta orgaanisille lannoitevalmisteille ja ohjeita laitteiden oikeista säädöistä. Orgaanisten tuotteiden käyttömäärää rajoittavat yleensä nitraattiasetuksen kokonaistypen levitysraja 170 kg/ha, jos raaka-aineena on yli 10 % lantaa, ja ympäristökorvauksen fosforilannoitusrajat, jos tila kuuluu siihen. Joskus käyttömäärää on voinut rajoittaa lannoitevalmistelain haitallisten metallien hehtaarikohtainen kuormitusraja. Liukoisen typen tarkka annostelu on erittäin tärkeää hyvän sadon määrän ja laadun kannalta. Liukoisen typen määrän ja sen käyttökelpoisuuden vaihtelu orgaanisissa lannoitevalmisteissa tuovat suuria haasteita oikean annoksen ja riittävän hyvän levitystasaisuuden saavuttamiselle. Sopivan suhteen löytäminen orgaanisesta tuotteesta ja täydennyslannoituksesta tulevan liukoisen typen määrille on kompromissi levityskustannusten ja tuotantovaikutuksen välillä. Käytännölliset ohjeet orgaanisten tuotteiden levitystekniikkaan ja käyttöön ovat tarpeellisia viljelijöiden, tuotevalmistajien ja lannoitevalmisteiden tulevan kysynnän kannalta.
Tavoitteena oli määrittää erilaisille orgaanisille lannoitevalmistetyypeille soveltuvat levitystekniikat, käyttötavat, logistiikka ja peltopatterointi. Hanketta toteutettiin neljällä ELY-alueella: Kaakkois-Suomi, Etelä-Pohjanmaa, Pohjois-Pohjanmaa ja Uusimaa. Kaakkois-Suomessa esimerkkituotteena oli termofiilisen prosessin mädätysjäännös. Etelä-Pohjanmaalla esimerkkituotteena oli puhdistamolietteen ja biojätteen mesofiilisen mädätysprosessin jäännöksestä termisesti pelletöity maanparannusrae (tyyppinimi kuivarae tai -jauhe). Pohjois-Pohjanmaalla esimerkkituotteena oli Kemicond-käsittelyllä kemiallisesti hapetettu puhdistamoliete. Kenttäkokeissa oli mukana myös lietepohjainen kuivarae. Uudellamaalla esimerkkituotteena oli lietepohjainen maanparannuskomposti.
Patteroinnit alkoivat talvella pellon routaannuttua ja päättyivät keväällä. Peltovarastointi aiheutti liukoisen typen pitoisuuden nousun vain peltopatterin kohdalla olevassa maassa. Patterien purkamisen aikaan maan pintakerrosten ammoniumtyppi oli kohonnut korkeintaan 30 cm syvyydessä patterin alla. Ammoniumtyppi voi kasvukauden aikana muuntua huuhtoutumiselle alttiiksi nitraattitypeksi, joten typen siirtymistä patterin alla oleviin maakerroksiin on ehkäistävä. Pistekuormitus voidaan minimoida auman rakenteellisilla ratkaisuilla. Orgaaninen nestettä ja ammoniumtyppeä sitova pohjakerros lannoitevalmisteen alla voi sitoa ravinteita maahan valuvasta nesteestä. Yksi mahdollinen ratkaisu voi olla myös lannoitevalmisteen väliaikaisvarastointi ja typpipitoisen nesteen ”valutus” valmistuslaitoksella. Pellolla varastoitavan maanparannusaineen kuiva-aineen tulee 1.4. voimaan tulleen Nitraattiasetuksen (VnA 1250/2014) mukaan olla yli 30 prosenttia. Täsmällinen ja ajantasainen tuoteseloste on viljelyssä tärkeä työkalu. Tasainen kuiva-ainepitoisuus on erityisesti levittämisen yhteydessä tärkeää, koska se vaikuttaa levityskuvioon.
Levitysmenetelmiä valittaessa on huomioitava orgaanisen lannoitevalmisteen raekoko, kosteus ja tasalaatuisuus sekä valittava levityskalusto sopivaksi kyseiselle materiaalille. Levityskaluston käyttöä on syytä harjoitella juuri kyseisellä tuotteella tai jopa kyseisellä tuote-erällä. Kiinteän maanparannusaineen tasainen levitys onnistuu yleensä sitä paremmin mitä kuivempaa ja tasalaatuisempaa levitettävä massa on. Tasainen levitys on tärkeää, jotta liukoisen typen annos on tasainen ja sato valmistuu tasaisesti. Tasainen levitys voi viedä enemmän aikaa, mutta huolimattomasti levitetyt suuret massat tuovat enemmän vaikeuksia kuin tyytyväisiä asiakkaita.
Orgaanisten lannoitevalmisteiden annostelussa on yleensä syytä keskittyä liukoisen typen oikeaan annokseen. Orgaanisen liukenemattoman typen satovaikutus on useimmiten vähäinen. Muiden ravinteiden satovaikutuksen tarkastelu ei ole orgaanisten lannoitevalmisteiden käytön yhteydessä mielekästä, koska typen vaikutus peittää alleen muiden ravinteiden vaikutuksen. Liukoisen typen pitoisuus orgaanisissa lannoitevalmisteissa vaihtelee paljon. Lisäksi typen liukoisuus vaihtelee orgaanisen lannoitevalmisteen lähtömateriaalin mukaan, joten tuotteiden välinen vertailu on haastavaa.
Tiettyjen kuivien tuotteiden osalta orgaanisten lannoitevalmisteiden annostelua kannattaa tarkastella liukoisen typen lisäksi myös kokonaistyppipohjalta. Tällaisia eläinperäisiä, muusta kuin lannasta valmistettuja, lannoitevalmisteita ovat esimerkiksi maitopohjainen kuivarae ja lihaluujauho-pohjaiset tuotteet. Näissä tuotteissa liukenematon orgaaninen typpi mineralisoituu kasvukauden kuluessa niin nopeasti, että viljelykasvit ehtivät hyötyä niistä.
Orgaanisten maanparannusaineiden sopiva levitysmäärä on noin 20 t/ha (lukuun ottamatta kuivarakeita ja -jauheita). Suurin sallittu levitysmäärä määräytyy yleensä kokonaistyppipitoisuuden perusteella niin, että kerta-annos on 170 kg/ha kokonaistyppeä, vaikka kyseinen ns. nitraattiasetuksen raja ei enää lietetuotteita koskekaan. Jos fosforimäärä tai haitallisten metallien kuormitus ei mahdu sallittuihin rajoihin viiden vuoden tasausjakso huomioon ottaen, alennetaan levitysmäärää. Kun tämä sallittu ja järkevä taso on löytynyt, pidetään mieluummin välivuosia kuin pienennettään annosta. Kylvön yhteydessä annettavan täydennystyppiannoksen määrän kannattaa usein olla vähintään 60 kg/ha, jos liukoisen typen tavoitetaso on luokkaa 100 kg/ha ja maanparannusaineen liukoisen typen pitoisuus on matala. Mikäli maanparannusaineessa on runsaasti liukoista typpeä (esim. 3-4 kg/t), kannattaa silloinkin tavoitella käytännössä toimivaa levitysmäärää (noin 20 t/ha) ja täydentää kylvölannoituksessa tarvittava typpimäärä, mikäli liukoisen typen sallittu käyttömäärä sen mahdollistaa. Tätä pienemmät levitysmäärät olisivat käytännössä hankalia levittää. Myös logistiset kustannukset (kuljetukset, organisointi) kasvavat tuoteyksikköä kohti yksittäisten kohteiden levitysmäärien pienentyessä.
Kuivarakeiden tai -jauheiden sopiva käyttömäärä on kokonaistypen perusteella noin 5 t/ha. Fosforirajat saattavat kuitenkin helposti ylittyä tällä levitysmäärällä, jos lohkon fosforiluku on välttävä tai sitä korkeampi. Kuivarakeiden levitykseen sopivat lähinnä kalkinlevittimet. Tavanomaisten mineraalilannoitteiden levittämiseen tarkoitetut keskipakoislevittimet eivät yleensä ole tarpeeksi kestäviä näille tuotteille, ja ne on suunniteltu selvästi pienemmille mineraalilannoitteiden levityksessä käytettäville levitysmäärille.
Peltokäytön uudet säännökset Nitrattiasetuksessa ja Ympäristökorvausjärjestelmässä aiheuttavat haasteita kierrätysravinnetuotteiden käytölle keväällä 2015. Sallitut fosforin käyttömäärät peltoviljelyssä tiukentuvat sekä fosforin levitysmäärien että kokonaisfosforin käyttökelpoisuuden osalta, jolloin lietepohjaisten tuotteiden käyttö ja kysyntä muuttuu väistämättä. Tarvitaan edelleen tietoisia kehittämistoimia, jotta kierrätysravinteiden käyttö on tulevaisuudessa kestävää ja mielekästä toimijoiden kannalta.
Orgaanisten lannoitevalmisteiden oikeista levitystekniikoista ja oikeasta annostelusta viljelykäytössä on ollut epäselvyyttä. Tarvittiin tietoa eri levityslaitteiden soveltuvuudesta orgaanisille lannoitevalmisteille ja ohjeita laitteiden oikeista säädöistä. Orgaanisten tuotteiden käyttömäärää rajoittavat yleensä nitraattiasetuksen kokonaistypen levitysraja 170 kg/ha, jos raaka-aineena on yli 10 % lantaa, ja ympäristökorvauksen fosforilannoitusrajat, jos tila kuuluu siihen. Joskus käyttömäärää on voinut rajoittaa lannoitevalmistelain haitallisten metallien hehtaarikohtainen kuormitusraja. Liukoisen typen tarkka annostelu on erittäin tärkeää hyvän sadon määrän ja laadun kannalta. Liukoisen typen määrän ja sen käyttökelpoisuuden vaihtelu orgaanisissa lannoitevalmisteissa tuovat suuria haasteita oikean annoksen ja riittävän hyvän levitystasaisuuden saavuttamiselle. Sopivan suhteen löytäminen orgaanisesta tuotteesta ja täydennyslannoituksesta tulevan liukoisen typen määrille on kompromissi levityskustannusten ja tuotantovaikutuksen välillä. Käytännölliset ohjeet orgaanisten tuotteiden levitystekniikkaan ja käyttöön ovat tarpeellisia viljelijöiden, tuotevalmistajien ja lannoitevalmisteiden tulevan kysynnän kannalta.
Tavoitteena oli määrittää erilaisille orgaanisille lannoitevalmistetyypeille soveltuvat levitystekniikat, käyttötavat, logistiikka ja peltopatterointi. Hanketta toteutettiin neljällä ELY-alueella: Kaakkois-Suomi, Etelä-Pohjanmaa, Pohjois-Pohjanmaa ja Uusimaa. Kaakkois-Suomessa esimerkkituotteena oli termofiilisen prosessin mädätysjäännös. Etelä-Pohjanmaalla esimerkkituotteena oli puhdistamolietteen ja biojätteen mesofiilisen mädätysprosessin jäännöksestä termisesti pelletöity maanparannusrae (tyyppinimi kuivarae tai -jauhe). Pohjois-Pohjanmaalla esimerkkituotteena oli Kemicond-käsittelyllä kemiallisesti hapetettu puhdistamoliete. Kenttäkokeissa oli mukana myös lietepohjainen kuivarae. Uudellamaalla esimerkkituotteena oli lietepohjainen maanparannuskomposti.
Patteroinnit alkoivat talvella pellon routaannuttua ja päättyivät keväällä. Peltovarastointi aiheutti liukoisen typen pitoisuuden nousun vain peltopatterin kohdalla olevassa maassa. Patterien purkamisen aikaan maan pintakerrosten ammoniumtyppi oli kohonnut korkeintaan 30 cm syvyydessä patterin alla. Ammoniumtyppi voi kasvukauden aikana muuntua huuhtoutumiselle alttiiksi nitraattitypeksi, joten typen siirtymistä patterin alla oleviin maakerroksiin on ehkäistävä. Pistekuormitus voidaan minimoida auman rakenteellisilla ratkaisuilla. Orgaaninen nestettä ja ammoniumtyppeä sitova pohjakerros lannoitevalmisteen alla voi sitoa ravinteita maahan valuvasta nesteestä. Yksi mahdollinen ratkaisu voi olla myös lannoitevalmisteen väliaikaisvarastointi ja typpipitoisen nesteen ”valutus” valmistuslaitoksella. Pellolla varastoitavan maanparannusaineen kuiva-aineen tulee 1.4. voimaan tulleen Nitraattiasetuksen (VnA 1250/2014) mukaan olla yli 30 prosenttia. Täsmällinen ja ajantasainen tuoteseloste on viljelyssä tärkeä työkalu. Tasainen kuiva-ainepitoisuus on erityisesti levittämisen yhteydessä tärkeää, koska se vaikuttaa levityskuvioon.
Levitysmenetelmiä valittaessa on huomioitava orgaanisen lannoitevalmisteen raekoko, kosteus ja tasalaatuisuus sekä valittava levityskalusto sopivaksi kyseiselle materiaalille. Levityskaluston käyttöä on syytä harjoitella juuri kyseisellä tuotteella tai jopa kyseisellä tuote-erällä. Kiinteän maanparannusaineen tasainen levitys onnistuu yleensä sitä paremmin mitä kuivempaa ja tasalaatuisempaa levitettävä massa on. Tasainen levitys on tärkeää, jotta liukoisen typen annos on tasainen ja sato valmistuu tasaisesti. Tasainen levitys voi viedä enemmän aikaa, mutta huolimattomasti levitetyt suuret massat tuovat enemmän vaikeuksia kuin tyytyväisiä asiakkaita.
Orgaanisten lannoitevalmisteiden annostelussa on yleensä syytä keskittyä liukoisen typen oikeaan annokseen. Orgaanisen liukenemattoman typen satovaikutus on useimmiten vähäinen. Muiden ravinteiden satovaikutuksen tarkastelu ei ole orgaanisten lannoitevalmisteiden käytön yhteydessä mielekästä, koska typen vaikutus peittää alleen muiden ravinteiden vaikutuksen. Liukoisen typen pitoisuus orgaanisissa lannoitevalmisteissa vaihtelee paljon. Lisäksi typen liukoisuus vaihtelee orgaanisen lannoitevalmisteen lähtömateriaalin mukaan, joten tuotteiden välinen vertailu on haastavaa.
Tiettyjen kuivien tuotteiden osalta orgaanisten lannoitevalmisteiden annostelua kannattaa tarkastella liukoisen typen lisäksi myös kokonaistyppipohjalta. Tällaisia eläinperäisiä, muusta kuin lannasta valmistettuja, lannoitevalmisteita ovat esimerkiksi maitopohjainen kuivarae ja lihaluujauho-pohjaiset tuotteet. Näissä tuotteissa liukenematon orgaaninen typpi mineralisoituu kasvukauden kuluessa niin nopeasti, että viljelykasvit ehtivät hyötyä niistä.
Orgaanisten maanparannusaineiden sopiva levitysmäärä on noin 20 t/ha (lukuun ottamatta kuivarakeita ja -jauheita). Suurin sallittu levitysmäärä määräytyy yleensä kokonaistyppipitoisuuden perusteella niin, että kerta-annos on 170 kg/ha kokonaistyppeä, vaikka kyseinen ns. nitraattiasetuksen raja ei enää lietetuotteita koskekaan. Jos fosforimäärä tai haitallisten metallien kuormitus ei mahdu sallittuihin rajoihin viiden vuoden tasausjakso huomioon ottaen, alennetaan levitysmäärää. Kun tämä sallittu ja järkevä taso on löytynyt, pidetään mieluummin välivuosia kuin pienennettään annosta. Kylvön yhteydessä annettavan täydennystyppiannoksen määrän kannattaa usein olla vähintään 60 kg/ha, jos liukoisen typen tavoitetaso on luokkaa 100 kg/ha ja maanparannusaineen liukoisen typen pitoisuus on matala. Mikäli maanparannusaineessa on runsaasti liukoista typpeä (esim. 3-4 kg/t), kannattaa silloinkin tavoitella käytännössä toimivaa levitysmäärää (noin 20 t/ha) ja täydentää kylvölannoituksessa tarvittava typpimäärä, mikäli liukoisen typen sallittu käyttömäärä sen mahdollistaa. Tätä pienemmät levitysmäärät olisivat käytännössä hankalia levittää. Myös logistiset kustannukset (kuljetukset, organisointi) kasvavat tuoteyksikköä kohti yksittäisten kohteiden levitysmäärien pienentyessä.
Kuivarakeiden tai -jauheiden sopiva käyttömäärä on kokonaistypen perusteella noin 5 t/ha. Fosforirajat saattavat kuitenkin helposti ylittyä tällä levitysmäärällä, jos lohkon fosforiluku on välttävä tai sitä korkeampi. Kuivarakeiden levitykseen sopivat lähinnä kalkinlevittimet. Tavanomaisten mineraalilannoitteiden levittämiseen tarkoitetut keskipakoislevittimet eivät yleensä ole tarpeeksi kestäviä näille tuotteille, ja ne on suunniteltu selvästi pienemmille mineraalilannoitteiden levityksessä käytettäville levitysmäärille.
Peltokäytön uudet säännökset Nitrattiasetuksessa ja Ympäristökorvausjärjestelmässä aiheuttavat haasteita kierrätysravinnetuotteiden käytölle keväällä 2015. Sallitut fosforin käyttömäärät peltoviljelyssä tiukentuvat sekä fosforin levitysmäärien että kokonaisfosforin käyttökelpoisuuden osalta, jolloin lietepohjaisten tuotteiden käyttö ja kysyntä muuttuu väistämättä. Tarvitaan edelleen tietoisia kehittämistoimia, jotta kierrätysravinteiden käyttö on tulevaisuudessa kestävää ja mielekästä toimijoiden kannalta.
Collections
- Julkaisut [85599]