Biologinen typensidonta fossiilisen energian säästäjänä
dc.contributor.ac | MTT | - |
dc.contributor.author | Känkänen, Hannu | - |
dc.contributor.author | Suokannas, Antti | - |
dc.contributor.author | Tiilikkala, Kari | - |
dc.contributor.author | Nykänen, Arja | - |
dc.contributor.cs | Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus | - |
dc.contributor.department | Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT) / KTL Kasvintuotannon tutkimus / Jokioinen (KTJ) | - |
dc.contributor.department | Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT) / KTL Kasvintuotannon tutkimus / Jokioinen (KTJ) | - |
dc.contributor.department | Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT) / KTL Kasvintuotannon tutkimus / Jokioinen (KTJ) | - |
dc.contributor.department | Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus (MTT) / KTL Kasvintuotannon tutkimus / Alueet (KTA) | - |
dc.date.accepted | 2013-01-18 | - |
dc.date.accessioned | 2013-03-19T10:00:30Z | |
dc.date.accessioned | 2025-06-04T15:18:01Z | |
dc.date.available | 2013-03-19T10:00:30Z | |
dc.date.created | 2012-12-31 | - |
dc.date.issued | 2012 | - |
dc.date.modified | Verkkojulkaisu päivitetty 31.12.2012 | - |
dc.description.abstract | 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, yli 3000 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. | fi |
dc.description.abstract | Biological nitrogen (N) fixation can be increased greatly in Finnish agriculture. Intensive use of legumes in grasslands, utilization of green manure and undersown crops, and maximal growing of pulse crops can reduce use of fertilizer N by 60 % compared to current situation. It would save fossil energy, taking account energy use of machines, more than 3000 TJ per year. This corresponds an energy amount, which was used as fuel oil in grain dryers and for heating of farm buildings at Finnish farms in 2010. The potential of biological N fixation for saving fossil energy was examined through current field area of different crops and farm types. The available manure N was taken account, but not the possibly increasing efficiency in using it in the future. Field use was supposed to change only in the context of increasing biological N fixation, not e.g. because of increased use of fields for energy crops. The possibilities of legumes were considered optimistically, but such restrictions like adequate crop rotation and soil type were taken account. The amount of energy in fertilizer N fabrication was calculated according to the most effective techniques in current factories. The calculated change in energy demand of machines at farms was based on energy consumption measures on field. Knowledge concerning crops which are able to fix atmospheric N, and their ability to replace fertilizer N in different cropping situations, was compiled. The N benefit for the subsequent crop after green manure crop was computed in a new, more realistic way. N fertilization replacement value of the legume crop takes account the after effect in case that fertilizer N is used for optimizing the growth of the subsequent non-legume crop. On the other hand, sometimes the biological and even economical optimum must be turned down, if N in green manure is wanted to be used maximally by the subsequent crop. The appraisals are a part of MTTŽs HiiliN project, which develops technologies which can be used to mitigate greenhouse gas emissions in agriculture and horticulture. The report is based on high amount of data from different projects in MTT, being synthesized and analyzed from perspective of energy use. Special objective was to support policy making concerning fertilization, and to aid focusing research on greatest gaps in knowledge. The maximal use of biological N fixation probably has positive effects on farm economy in a long run. According to the newest literature, profitability of farming was higher with than without legumes. Further, for instance grass-based production of biogas could still improve the profitability. Fertilizers got as secondary products from bioenergy sources should be studied further. Although great lack in knowledge concerning effects on environment occurs, it seems obvious that increased use of legumes would improve C content and structure of soils. Decreasing production of synthetic fertilizers would diminish greenhouse gas emissions from industry, but effect of different plant materials and cultivation techniques on emissions from agriculture needs research. Next in HiiliN project we focus on studying effects of legumes on greenhouse gas emissions, both according literature and experiments. Also management of the legume N needs further studies to keep leaching as small as possible. Further, many aspects concerning practices and economy in legume usage would be worth of careful examination. In spite of above mentioned need for further studies, and of many assumptions made in our analysis, conclusions of this report are clearly justifiable. Results can be used in policy, when decisions concerning mitigating climate change are made. The report shows that use of synthetically produced fertilizer N, and thus consumption of fossil energy, is possible to be decreased markedly with help of biological N fixation. Policy making aiming at energy saves can support the change. Motivation of farmers has a great influence, when farming systems are improved comprehensively. Motivation is increased not only by policy making, but also because of concern about soil fertility and desired reduction in use of expensive synthetic fertilizers. | en |
dc.description.dac | ok | - |
dc.description.daca | puj ksu | - |
dc.description.sta | v | - |
dc.description.ubb | KAT | - |
dc.description.ubb | KVI | - |
dc.format | Verkkojulkaisu | - |
dc.format.bitstream | true | |
dc.format.extent | 60 s | - |
dc.format.size | 1560 | - |
dc.identifier.elsb | 978-952-487-423-6 | - |
dc.identifier.elss | 1798-6419 | - |
dc.identifier.issnl | 1798-6419 | - |
dc.identifier.olddbid | 379267 | |
dc.identifier.oldhandle | 10024/438286 | |
dc.identifier.uri | https://jukuri.luke.fi/handle/11111/98057 | |
dc.identifier.urn | URN:ISBN:978-952-487-423-6 | - |
dc.language | fin | - |
dc.language.ls | fin | - |
dc.language.ls | eng | - |
dc.publisher | MTT | - |
dc.publisher.place | fi | - |
dc.publisher.place | Jokioinen | - |
dc.relation.ispartofseries | MTT Raportti | - |
dc.relation.issn | 1798-6419 | - |
dc.relation.numberinseries | 76 | - |
dc.source.identifier | https://jukuri.luke.fi/handle/10024/438286 | |
dc.subject.agrifors | Biologinen typensidonta | - |
dc.subject.agrifors | fossiilinen energia | - |
dc.subject.agrifors | maan kasvukunto | - |
dc.subject.agrifors | nurmet | - |
dc.subject.agrifors | palkokasvit | - |
dc.subject.agrifors | palkoviljat | - |
dc.subject.agrifors | typpi | - |
dc.subject.agrifors | viherlannoitus | - |
dc.subject.agrifors | viljelykierto | - |
dc.subject.agrifors | väkilannoite | - |
dc.subject.finagri | Ka | - |
dc.subject.fte | Biological nitrogen fixation | - |
dc.subject.fte | fossil energy | - |
dc.subject.fte | soil fertility | - |
dc.subject.fte | grasses | - |
dc.subject.fte | legumes | - |
dc.subject.fte | pulses | - |
dc.subject.fte | nitrogen | - |
dc.subject.fte | green manure | - |
dc.subject.fte | crop rotation | - |
dc.subject.fte | fertilizer | - |
dc.teh | 21030098 | - |
dc.teh | 22090004 | - |
dc.teh | 3200018500 | - |
dc.title | Biologinen typensidonta fossiilisen energian säästäjänä | - |
dc.type | m | - |
dc.type.bib | 3. Kirjat raportit ja oppaat | - |
dc.type.okm | fi=D4 Julkaistu kehittämis- tai tutkimusraportti taikka -selvitys|sv=D4 Publicerad utvecklings- eller forskningsrapport eller -utredning|en=D4 Published development or research report or study| | - |
Tiedostot
1 - 1 / 1