Biologinen typensidonta fossiilisen energian säästäjänä : 2. korjattu painos
Känkänen, Hannu; Suokannas, Antti; Tiilikkala, Kari; Nykänen, Arja (2013)
Känkänen, Hannu
Suokannas, Antti
Tiilikkala, Kari
Nykänen, Arja
Julkaisusarja
MTT Raportti
Numero
76
Sivut
60 p
Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus
2013
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-487-444-1
http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-487-444-1
Tiivistelmä
Biologisen typensidonnan hyödyntämistä Suomen maataloudessa on mahdollista tehostaa voimakkaasti.
Nurmipalkokasvien käyttö rehuntuotannossa, viherlannoituksen ja aluskasvien hyödyntäminen typen
tuottamisessa sekä palkoviljojen täysimittainen viljely voivat vähentää väkilannoitetypen käyttöä 60 %
nykyisestä. Fossiilista energiaa säästyy, koneketjujen energiankulutus mukaan lukien, noin 3700 terajoulea
(TJ) vuodessa. Se vastaa samaa energiamäärää, kuin maa- ja puutarhataloudessa käytettiin vuonna
2010 polttoöljynä lämmitykseen ja viljankuivaukseen.
Biologisen typensidonnan edellytyksiä säästää fossiilista energiaa lähestyttiin eri tuotantomuotojen ja
viljelykasvien nykylaajuuden kautta. Karjanlanta otettiin huomioon, mutta ei lannan käytön mahdollista
tehostumista tulevaisuudessa. Laskelmissa pellon käytön oletettiin muuttuvan vain biologisen typensidonnan
tehostamiseen liittyen, eikä esimerkiksi peltojen energiatuotannon lisääntymisen myötä. Palkokasvien
lisäämismahdollisuuksiin suhtauduttiin rohkeasti, mutta mm. viljelykierron ja maalajien asettamat
rajoitteet huomioiden.
Väkilannoitetypen valmistukseen kuluva energiamäärä laskettiin tämän hetken tehokkaimman valmistustekniikan
perusteella. Palkokasvien viljelyn lisäämiseen liittyvä konetöiden energiankulutuksen muutos
laskettiin koneketjujen energiankulutusmittauksiin pohjautuen.
Raporttiin koottiin tieto ilmakehästä typpeä sitovista kasvustoista ja niiden edellytyksistä korvata väkilannoitetyppeä
erilaisissa viljelytilanteissa. Viherlannoituksen typpihyöty seuraavalle kasville laskettiin
uudella, entistä totuudenmukaisemmalla tavalla. Typpilannoitusteho ottaa huomioon jälkivaikutuksen
silloin, kun viljelykasvin kasvua optimoidaan väkilannoitetypen avulla. Toisaalta se osoittaa, että joskus
biologisesta ja kenties taloudellisestakin optimista on tingittävä, mikäli viherlannoitusmassan sisältämä
typpi halutaan siirtää mahdollisimman täysimääräisesti seuraavan kasvin käyttöön.
Tehdyt arviot ovat osa MTT:n HiiliN -hanketta, jonka keskiössä ovat ilmastonmuutoksen hillintä ja siihen
liittyvän teknologian kehittäminen käytännön tasolla. Julkaisun taustalla on iso määrä MTT:n eri hankkeiden
tuottamaa dataa ja niiden yhdistelyä sekä analyysiä energian käytön näkökulmasta. Erityistavoitteenamme
oli tukea ja vauhdittaa lannoitukseen liittyvää politiikkatyötä sekä tutkimuksen kohdentamista
merkittäviin tietoaukkoihin.
Biologisen typensidonnan maksimaalisen hyödyntämisen voi olettaa pitävän sisällään viljelyn kannattavuuteen
pitkällä aikavälillä huomattavan edullisesti vaikuttavia tekijöitä. Kasvintuotannon kate todettiin
tuoreimmassa kirjallisuustiedossa paremmaksi typensitojakasveja käytettäessä kuin niitä ilman. Lisäksi
mm. nurmipohjainen biokaasun tuotanto voisi parantaa kannattavuutta edelleen. Bioenergian sivutuotteena
saatavien lannoitteiden merkitys on lisäselvitysten arvoinen asia.
Ympäristövaikutusten osalta tietovaje on suuri, mutta palkokasvien käytön lisäämisen positiiviset vaikutukset
maan hiilivaroihin ja rakenteeseen ovat todennäköisiä. Väkilannoitetypen valmistuksen väheneminen
pienentää kasvihuonekaasujen päästöjä teollisuudesta, mutta erilaisten kasvimassojen ja viljelytekniikoiden vaikutukset maatalouden päästöihin ovat suurelta osin tutkimatta. Seuraavaksi HiiliN –hankkeen
puitteissa tarkennetaankin tietoa palkokasvien lisäämisen vaikutuksista kasvihuonekaasujen päästöihin
kirjallisuuden ja kokeista tehtävien mittausten avulla. Myös palkokasvien typen hallinta edellyttää lisäselvityksiä
huuhtoutumisen kurissa pitämiseksi. Lisäksi monia palkokasvien hyödyntämisen käytännön menetelmiä
ja talouskysymyksiä olisi hyvä selvittää tarkemmin.
Huolimatta em. tutkimustarpeista ja analyysin monista oletuksista, on raportin johtopäätöksille olemassa
selkeät perusteet. Tuloksia voidaan hyödyntää ilmastonmuutokseen hillintään liittyvässä politiikkatyössä.
Selvitys osoittaa väkilannoitetypen käytön ja siihen liittyvän fossiilisen energian kulutuksen merkittävän
vähentämisen olevan mahdollista biologisen typensidonnan avulla. Muutoksen toteutumista voivat
edesauttaa energiansäästöön liittyvät politiikkapäätökset. Tärkeällä sijalla viljelyjärjestelmien kokonaisvaltaisen
ja laajan kehittämisen kannalta on viljelijöiden oma motivaatio. Kannattavuutta kohentavien
päätösten ohella motivaatiota ruokkivat lisääntyvä huoli peltojen kasvukunnosta ja halu vähentää kalliin
väkilannoitetypen käyttöä.
Nurmipalkokasvien käyttö rehuntuotannossa, viherlannoituksen ja aluskasvien hyödyntäminen typen
tuottamisessa sekä palkoviljojen täysimittainen viljely voivat vähentää väkilannoitetypen käyttöä 60 %
nykyisestä. Fossiilista energiaa säästyy, koneketjujen energiankulutus mukaan lukien, noin 3700 terajoulea
(TJ) vuodessa. Se vastaa samaa energiamäärää, kuin maa- ja puutarhataloudessa käytettiin vuonna
2010 polttoöljynä lämmitykseen ja viljankuivaukseen.
Biologisen typensidonnan edellytyksiä säästää fossiilista energiaa lähestyttiin eri tuotantomuotojen ja
viljelykasvien nykylaajuuden kautta. Karjanlanta otettiin huomioon, mutta ei lannan käytön mahdollista
tehostumista tulevaisuudessa. Laskelmissa pellon käytön oletettiin muuttuvan vain biologisen typensidonnan
tehostamiseen liittyen, eikä esimerkiksi peltojen energiatuotannon lisääntymisen myötä. Palkokasvien
lisäämismahdollisuuksiin suhtauduttiin rohkeasti, mutta mm. viljelykierron ja maalajien asettamat
rajoitteet huomioiden.
Väkilannoitetypen valmistukseen kuluva energiamäärä laskettiin tämän hetken tehokkaimman valmistustekniikan
perusteella. Palkokasvien viljelyn lisäämiseen liittyvä konetöiden energiankulutuksen muutos
laskettiin koneketjujen energiankulutusmittauksiin pohjautuen.
Raporttiin koottiin tieto ilmakehästä typpeä sitovista kasvustoista ja niiden edellytyksistä korvata väkilannoitetyppeä
erilaisissa viljelytilanteissa. Viherlannoituksen typpihyöty seuraavalle kasville laskettiin
uudella, entistä totuudenmukaisemmalla tavalla. Typpilannoitusteho ottaa huomioon jälkivaikutuksen
silloin, kun viljelykasvin kasvua optimoidaan väkilannoitetypen avulla. Toisaalta se osoittaa, että joskus
biologisesta ja kenties taloudellisestakin optimista on tingittävä, mikäli viherlannoitusmassan sisältämä
typpi halutaan siirtää mahdollisimman täysimääräisesti seuraavan kasvin käyttöön.
Tehdyt arviot ovat osa MTT:n HiiliN -hanketta, jonka keskiössä ovat ilmastonmuutoksen hillintä ja siihen
liittyvän teknologian kehittäminen käytännön tasolla. Julkaisun taustalla on iso määrä MTT:n eri hankkeiden
tuottamaa dataa ja niiden yhdistelyä sekä analyysiä energian käytön näkökulmasta. Erityistavoitteenamme
oli tukea ja vauhdittaa lannoitukseen liittyvää politiikkatyötä sekä tutkimuksen kohdentamista
merkittäviin tietoaukkoihin.
Biologisen typensidonnan maksimaalisen hyödyntämisen voi olettaa pitävän sisällään viljelyn kannattavuuteen
pitkällä aikavälillä huomattavan edullisesti vaikuttavia tekijöitä. Kasvintuotannon kate todettiin
tuoreimmassa kirjallisuustiedossa paremmaksi typensitojakasveja käytettäessä kuin niitä ilman. Lisäksi
mm. nurmipohjainen biokaasun tuotanto voisi parantaa kannattavuutta edelleen. Bioenergian sivutuotteena
saatavien lannoitteiden merkitys on lisäselvitysten arvoinen asia.
Ympäristövaikutusten osalta tietovaje on suuri, mutta palkokasvien käytön lisäämisen positiiviset vaikutukset
maan hiilivaroihin ja rakenteeseen ovat todennäköisiä. Väkilannoitetypen valmistuksen väheneminen
pienentää kasvihuonekaasujen päästöjä teollisuudesta, mutta erilaisten kasvimassojen ja viljelytekniikoiden vaikutukset maatalouden päästöihin ovat suurelta osin tutkimatta. Seuraavaksi HiiliN –hankkeen
puitteissa tarkennetaankin tietoa palkokasvien lisäämisen vaikutuksista kasvihuonekaasujen päästöihin
kirjallisuuden ja kokeista tehtävien mittausten avulla. Myös palkokasvien typen hallinta edellyttää lisäselvityksiä
huuhtoutumisen kurissa pitämiseksi. Lisäksi monia palkokasvien hyödyntämisen käytännön menetelmiä
ja talouskysymyksiä olisi hyvä selvittää tarkemmin.
Huolimatta em. tutkimustarpeista ja analyysin monista oletuksista, on raportin johtopäätöksille olemassa
selkeät perusteet. Tuloksia voidaan hyödyntää ilmastonmuutokseen hillintään liittyvässä politiikkatyössä.
Selvitys osoittaa väkilannoitetypen käytön ja siihen liittyvän fossiilisen energian kulutuksen merkittävän
vähentämisen olevan mahdollista biologisen typensidonnan avulla. Muutoksen toteutumista voivat
edesauttaa energiansäästöön liittyvät politiikkapäätökset. Tärkeällä sijalla viljelyjärjestelmien kokonaisvaltaisen
ja laajan kehittämisen kannalta on viljelijöiden oma motivaatio. Kannattavuutta kohentavien
päätösten ohella motivaatiota ruokkivat lisääntyvä huoli peltojen kasvukunnosta ja halu vähentää kalliin
väkilannoitetypen käyttöä.
Collections
- MTT Raportti [186]