Jukuri, open repository of the Natural Resources Institute Finland (Luke) All material supplied via Jukuri is protected by copyright and other intellectual property rights. Duplication or sale, in electronic or print form, of any part of the repository collections is prohibited. Making electronic or print copies of the material is permitted only for your own personal use or for educational purposes. For other purposes, this article may be used in accordance with the publisher’s terms. There may be differences between this version and the publisher’s version. You are advised to cite the publisher’s version. This is an electronic reprint of the original article. This reprint may differ from the original in pagination and typographic detail. Author(s): Risto Korpinen & Petri Kapuinen Title: Syksyllä maahan lisätyn kuitulietteen ja ravinnekuidun vaikutus nitraatin huuhtoutumiseen Year: 2022 Version: Published version Copyright: The Author(s) 2022 Rights: CC BY 4.0 Rights url: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Please cite the original version: Korpinen R., Kapuinen P. (2022). Syksyllä maahan lisätyn kuitulietteen ja ravinnekuidun vaikutus nitraatin huuhtoutumiseen. Suomen Maataloustieteellisen Seuran Tiedote 40. https://doi.org/10.33354/smst.115739. SUOMEN MAATALOUSTIETEELLISEN SEURAN TIEDOTE NRO 40 R. Korpinen & P. Kapuinen (2022) 1 https://doi.org/10.33354/smst.115739 Syksyllä maahan lisätyn kuitulietteen ja ravinnekuidun vaikutus nitraatin huuhtoutumiseen Risto Korpinen1 ja Petri Kapuinen2 1Luonnonvarakeskus, Tuotantojärjestelmät, Biojalostusteknologiat ja -tuotteet, Tietotie 2, 02150 Espoo 2Luonnonvarakeskus, Tuotantojärjestelmät, Biojalostusteknologiat ja -tuotteet, Itäinen Pitkäkatu 4 A, 20520 Turku e-mail: risto.korpinen@luke.fi Nitraatin (NO3ˉ) huuhtoutumista tutkittiin maamonoliittikokeessa. Niiden pinnalta kuorittiin 10 cm:n kerros pois, johon lisättiin Lielahden pohjasta nostettua kuitulietettä (nollakuitua) tai kalkkistabiloitua ravinnekuitua ja laitettiin takaisin. Kuitujen nimelliset levitysmäärät olivat 0, 1, 2, 4, 8 ja 16 t org. C ha-1. Monoliitteja kasteltiin vastaten sa- dantaa 2 mm vrk-1 3 krt viikko. Niiden läpi valunut huuhtouma otettiin talteen, punnittiin ja ravinteet analysoitiin. Syys- ja kevätsimulaation välillä monoliitit pakastettiin ja säilytettiin –5 °C:ssa kuvaten talvea. NO3ˉ-typen osuus liu- koista kokonaistypestä oli niin merkittävä, että sen sijaan tuloksissa raportoidaan vain NO3ˉ-N-huuhtouma. Määri- tetyistä pitoisuuksista laskettiin huuhtouma valuman monoliitin pinta-ala perusteella. Ravinnekuitu näyttää vähen- tävän syksyllä huuhtoutuvan NO3ˉ-N määrää jo pieninä annoksina. Kuitulietteellä NO3ˉ-N huuhtoutuminen väheni lähes suoraviivaisesti kuituannoksen kasvaessa, mutta ravinnekuidulla huuhtoutuminen väheni rajusti jo pienillä (1–2 t org. C ha-1) annoksilla ja kasvoi uudelleen kuituannoksen kasvaessa. Ravinnekuidulla NO3ˉ-N huuhtoutuminen painottui syyssimulaatiossa 1. kuukauteen, minkä jälkeen se lähes loppui. Kuitulietekäsittelyissä NO3ˉ-typen huuh- toutuminen ei vähentynyt yhtä jyrkästi. Kuiduttomasta käsittelystä NO3ˉ-huuhtoutuminen jatkui lähes yhtä suurena kuin alussa vielä 2 kk:n kuluttua simulaation alusta. Voidaan olettaa, että se jatkuisi lähes yhtä suurena vielä ainakin kuukauden. Syksyn pituudella onkin suuri merkitys kuiduttomasta käsittelystä huuhtoutuvan NO3ˉ:n määrän kan- nalta. Kuiduista on eniten hyötyä syksyn ollessa pitkä. Enimmillään 2 kuukauden simulaation aikana voitiin nitraatin huuhtoutumista vähentää määrästä 21.1 kg ha-1 määrään 3.0 kg ha-1 eli 14%:iin kuitulieteannoksen ollessa 8 t ha-1. Ravinnekuidulla lähes yhtä suuri NO3ˉ:n huuhtoutumisen väheneminen saavutettiin jo annoksella 1 t ha-1. Kun jo pienet määrät ravinnekuitua vähensivät syksyllä huuhtoutuvan NO3ˉ:n määrää rajusti, kevään huuhtoutuma väheni vasta suuremmilla annoksilla. Keväällä huuhtoutuva NO3ˉ:n määrä oli lähes 1.5-kertainen syksyllä huuhtoutuvan NO3ˉ:n määrään nähden 2 kk:n kuluessa, joten sen merkitys oli suurempi kokonaisuuden kannalta. Pienimmän ravinnekuituannoksen (1 t ha-1) vaikutus ei riittänyt kevääseen saakka, vaan siitä huuhtoutui NO3ˉ:a yhtä lailla kuin kuiduttomasta käsittelystä. Annoksen kasvattaminen 2 t ha-1 vähensi NO3ˉ:n huuhtoutumista keväällä oleellisesti, mutta täysi vaikutus saatiin vasta selvästi suuremmilla annoksilla (8 t ha-1). Näillä ei kuitenkaan saatu yhtä suurta NO3ˉ:n huuhtoutumisen vähenemistä syksyllä. Niinpä kuitumäärällä on syytä hakea kompromissi syksyn ja kevään huuh- toutumisen kannalta pitäen mielessä se, että suuri kuituannos johtaa seuraavana kasvukautena sadonalennukseen. Avainsanat: maamonoliitti, metsäteollisuus, sivuvirta, ravinteet, simulointi Johdanto Metsäteollisuus käsittää massa- ja paperiteollisuuden ja puutuoteteollisuuden, joista massa- ja paperiteollisuus käyttää n. 60% raakapuusta ja loput n. 40% käyttää puutuoteteollisuus. Massa- ja paperiteollisuuteen kuuluvat kemiallisen (sellun), puolikemiallisen ja mekaanisen massan valmistus sekä paperin ja kartongin valmistus, joiden sivutuotteita voidaan hyödyntää lannoitevalmisteena. Massa- ja paperiteollisuudessa muodostuu erilaisia kuitu- pitoisia lietteitä, mutta niitä on myös kertyneenä vesistöjen pohjissa ajalta, jolloin niitä laskettiin suoraan vesis- töihin. Tällaisia paikkoja ovat mm. Lielahti Tampereella ja useat kohteet Päijänteellä. Metsäteollisuuden lietteiden määrä vuonna 2012 oli 518000 t ka (Apilagroup 2013). Lisäksi Lielahden pohjaan arvioidaan kertyneen yli 1 miljoonaa m3 käsittelemätöntä puukuitulietettä eli nollakuitua 90 hehtaarin alueelle vastaten yli 100000 tonnia kuiva-ainetta. Sedimenttikerroksen paksuus on enimmillään 11 metriä jopa 500–700 metrin etäisyydelle lietealtaan padosta (Salo ja Huttunen 2015) ja sedimentin kuiva-ainepitoisuus nostettaessa on n. 10% (Kapuinen ym. 2020). Vain 7.5% (vuonna 2012) mahdollisesti lannoitekäyttöön soveltuvista metsä- teollisuuden sivuvirroista päätyi lannoitevalmistemarkkinoille (Taulukko 1) (Apilagroup 2013). Lohiniva ym. (2001) arvioivat, että yli 70% metsäteollisuuden puhdistamolietteestä hyödynnetään energiana. Kuitulieteen (kuituliete- ja pastaliete) määrä oli 2012 noin 128000 tonnia ja ravinnekuitujen raaka-aineeksi sopi- vien sivuvirtojen (bio-, jvp ja sekalietteen) noin 627000 tonnia. Kuiva-aineena kuitulietteen määrä oli noin 64 000 tonnia ja ravinnekuidun raaka-aineen noin 204000 tonnia. Näistä jälkimmäinen on siten merkittävämpi.Kummankin lannoitevalmisteen käyttöosuutta voitaisiin lisätä huomattavasti. Näistä kuituliete soveltuu nimenomaisesti Suomen Maataloustieteellinen Seura ry © CC BY 4.012 R. Korpinen & P. Kapuinen (2022) 2 ravinteiden, erityisesti typen sitomiseen. Sekaliete koostuu kuitulietteestä ja prosessivesien biologisesta puhdis- tuksesta erotettavasta bakteerimassasta. Sekalietteissä itsessään on merkittävä määrä ravinteita, ja ne soveltuvat maanparannusaineiden raaka-aineeksi yleisessä mielessä. Maanparannuskäyttö on ympäristöystävällinen ja kustannustehokas jätehierarkian mukainen vaihtoehto lietteiden polttamiselle. Siinä lietteiden orgaaninen aines ja ravinteet tulevat hyötykäyttöön. Orgaanisen aineksen lisäyksen avulla voidaan parantaa maan kemiallisia, biologisia ja fysikaalisia ominaisuuksia, vähentää ravinteiden huuhtou- tumista, eroosiota, parantaa maan muokkautuvuutta ja sadontuottokykyä, tallentaa hiiltä maahan ja hidastaa il- maston lämpenemistä (Phillips ym. 1997, Rantala ym. 1999, Kirchmann ja Bergström 2003, Lehtonen ym. 2003, Muukkonen ym. 2009). Hovi (2013) ei kuitenkaan havainnut puukuitulisäyksellä saavutettavan yksiselitteisiä vai- kutuksia maan mururakenteeseen eikä maan hiilipitoisuuteen. Materiaali ja menetelmät Maamonoliittikokeissa käytettiin Lielahden pohjasta nostettua kuitulietettä (selluteollisuudessa yleisesti käytetty termi on nollakuitu) ja Soilfoodin markkinoimaa sekalietteestä valmistettua ravinnekuitua. Lannoitevalmisteena ravinnekuidun tyyppinimi on kalkkistabiloitu puhdistamoliete. Maamonoliitit otettiin syksyllä 2018 Ypäjän kent- täkokeen (Karrimäentie 263, 60°47’38.0”N 23°19’37.7”E) kerrannesaumassa olleista koeruuduista (rm HsS, hieta ja karkeammat jakeet 13%, hiesu 39%, saves 45% ja hehkutushäviö 10.1%), joilla tutkittiin syksyllä levitettyjen kuitu- jen vaikutusta seuraavan kasvukauden kevätvehnäsatoon. Monoliittien halkaisija oli 29.5 cm ja korkeus n. 35 cm. Monoliittien otto on esitetty Kuvassa 1. Maamonoliittikoe perustettiin 14.–17. tammikuuta 2019. Maamonoliiteista kuorittiin 10 cm:n kerros pois, ja sii- hen lisättiin Lielahden pohjasta nostettua valutettua kuitulietettä (nollakuitua) tai kalkkistabiloitua ravinnekuitua. Kuva 1. Monoliitin otto Ypäjän kenttäkokeesta Taulukko 1. Massa- ja paperitehtaiden sivuvirtojen määrät märkätonneina ja lannoite- valmistekäyttö vuonna 2012 (Apilagroup 2013) Kosteus * Kaikki Lannoituskäyttö % t t % Kuorijäte, kuorihiekka 8457 0 0% Soodasakka 57–68 87696 0 0% Meesa, kalkkijätteet 44 32072 3861 12% Kuitu- ja pastaliete 45–55 127935 6978 5% Pasta 104830 0 0% Bio-, jvp- ja sekaliete 60–75 627308 53934 9% Siistausliete, kuitusavi 45–55 274882 0 0% Tuhka 0–10 225049 46589 21% Yhteensä 1488230 111361 7.50% * Tyypillisiä kosteuspitoisuuksia; tietoa ei toimitettu kaikkien erien osalta R. Korpinen & P. Kapuinen (2022) 3 Kuitujen nimelliset levitysmäärät olivat 0, 1, 2, 4, 8 ja 16 tonnia orgaanista hiiltä per hehtaari. Kokeen perustamisen jälkeen orgaanisen hiilen pitoisuudet määritettiin kenttäkokeen levitysten yhteydessä otetuista näytteistä. Samaa materiaalia käytettiin monoliittikokeissa. Tästä syystä kuitulietettä lisättiin 92% ja ravinnekuitua 80% tavoitearvoista. Monoliitteja oli yhteensä 11. Kuitu sekoitettiin kuorittuun pintakerrokseen ja laitettiin takaisin asianomaisen mono- liitin päälle. Sekoituksella imitoitiin pellolla tehtävää kuitujen multausta kultivaattorilla. Monoliitit altistettiin syys-, kevät- ja kesäsimulaatioille. Monoliitteja kasteltiin vastaten sadantaa 2 mm vrk-1 kolmesti viikosta. Monoliittien läpi valunut huuhtouma otettiin talteen ja punnittiin. Lisäksi huuhtoumasta analysoitiin ravinteet ja niistä määritet- tiin sameus, sähkönjohtavuus ja pH-arvo. Syys- ja kevätsimulaation välillä monoliitit pakastettiin ja säilytettiin –5 °C:ssa kuvaten talvea. Talvisimulaatio alkoi 21. maaliskuuta 2019. Pakastettujen monoliittien päälle laitettiin 8 litraa jäätä, joka sulatettiin kevätsimulaation alussa nostamalla ympäristön lämpötila vähitellen +5 °C:seen. Vuo- denaikasimulaatioiden olosuhteet on esitetty Taulukossa 2. Kevätsimulaation jälkeen monoliitit siirrettiin kasvihuoneeseen 20. syyskuuta 2019, ja niihin kylvettiin italian- raiheinää. Monoliitit lannoitettiin kaksi kertaa. Raiheinä niitettiin noin kerran viikossa, ja niistä määritettiin raiheinän sato. Purun yhteydessä 5.–7. helmikuuta 2020 monoliitit jaettiin kolmeen osaan: ylimpään pintakerrokseen, n. 10 cm, johon kuitulietteet oli sekoitettu, keskikerrokseen, 10 cm, ja loppu pohjamaakerrokseen n. 15 cm (Kuva 3). Ylimmän kerroksen alapinta oli sama kuin kuituja lisätessä. Se painui kasaan kevätsimulaation alussa sulaessaan eri määrän monoliitista riippuen. Monoliittien kerrokset punnittiin, ja niiden ravinnepitoisuudet ja kuiva-aine- pitoisuus määritettiin. Lisäksi monoliittien pinnankorkeuden muutokset mitattiin ennen kevätsimulaation alkua ja kesäsimulaation jälkeen purun yhteydessä. Taulukko 2. Maamonoliittikokeiden huuhtoumanäytteiden oton ja muiden toimenpiteiden aikataulu ja ympäristön lämpötila Syksy Päivä simuloinnin alusta 1a) 7 11 18 25 32 39 46 53 60 Huuhtoumanäyte x x x x x x x x x Lämpötila, °C 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Kevät Päivä simuloinnin alusta 1b) 4 11 23 30 37 44 51 58 65 Huuhtoumanäyte x* x* x* x x x x x x Lämpötila, °C 1.8 2.2 2.5 4.8 4.9 4.9 4.7 5 5 5 Kesä Päivä simuloinnin alusta 1c) 3 10 17 20 25 31 33 34 48 55 63 73 80 91 101 112 Huuhtoumanäyte x x x x Kylvö x Lannoitus x** x** Niitto x x x x x x x x x Lämpötila, °C n/a n/a 13.7 16.5 19.7 17.2 18.0 19.2 14.6 16.0 15.9 15.2 17.2 16.2 15.6 15.2 14.4 *) Näyte sulamisveden valunnasta; **) Typpilannoitus 308 kg ha-1 kerta; a) aloitus 21.1.2019; b) aloitus 15.7.2019; c) aloitus 20.9.2019 Kuva 3. Monoliittien kerrosrakenne R. Korpinen & P. Kapuinen (2022) 4 Nitraattitypen osuus liukoisesta kokonaistypestä oli niin merkittävä, että liukoisen kokonaistypen sijaan tulok- sissa raportoidaan vain nitraattitypen huuhtouma ja ammoniumtyppi on vertailuna mukana liukoisen typen eri komponenttien merkittävän eron havainnollistamiseksi. Huomioitavaa on, että kesäsimulaatiosta saatiin vain sen alussa muutama huuhtoumanäyte suuren kokonaishaihdunnan takia. Huuhtouman ravinnepitoisuudet olivat hyvin pienet jo toisen näytteenoton jälkeen, eikä niitä raportoida. Valumanäytteiden ja maamonoliittinäytteiden kemi- alliset analyysit ovat Taulukossa 3. Määritetyistä pitoisuuksista laskettiin huuhtouma valuman monoliitin pinta- alan perusteella. Tulokset Ravinnekuitu näyttää vähentävän syksyllä huuhtoutuvan nitraatin määrää jo pieninä annoksina. Tulosten perus- teella huuhtoutuma ei kuitenkaan vähentynyt aivan suoraviivaisesti kuituannoksen kasvaessa. Tähän saattoi vai- kuttaa monoliittien ominaisuuksien välinen satunnaisvaihtelu. Kuitulietteellä nitraatin huuhtoutuminen väheni lähes suoraviivaisesti kuituannoksen kasvaessa, mutta ravinnekuidulla huuhtoutuminen väheni rajusti jo pienillä (1–2 t org. C ha-1) annoksilla ja kasvoi uudelleen kuituannoksen kasvaessa (Kuva 4). Kuva 2. Maamonoliittikoejärjestely syys- ja kevät simulaatioiden aikana (vasen) ja kesäsimulaation aikana (oikea) Taulukko 3. Valumavesien ja maamonoliittinäytteiden analyysimenetelmät Matriisi Analyysi Menetelmä Viite Vesi Ammoniumtyppi SFS 3032 ja Skalar SAN++ Method for ammonia Vesi Nitraattityppi SFS 3030 ja Skalar SAN++ Method for nitrate and nitrite Vesi Liukoinen kokonaistyppi Peroksodisulfaatti- hapetus SFS 3031 Vesi Sähkönjohtokyky SFS-EN 27888 Vesi Sameus SFS-EN ISO 7027 Vesi pH Maa Ammoniumtyppi Esala 1991, 1993 Uutto 2 M KCl SFS 3032 ja Skalar SAN++ Method for ammonia Maa Nitraattityppi SFS 3030 ja Skalar SAN++ Method for nitrate and nitrite Maa Kokonaistyppi SFS 3031 R. Korpinen & P. Kapuinen (2022) 5 Typen huuhtoutumisessa nitraatin osuus oli hallitseva. Ammoniumtypen osuus typen huuhtoumasta on luokkaa 5% (Kuva 5). Kuitujen vaikutus oli nähtävissä, mutta sen suuruuteen vaikutti monoliittien ominaisuuksien väli- set satunnaiset erot niin paljon, että annosten vaikutukset ammoniumtypen huuhtoutumiseen eivät olleet kovin suoraviivaiset. Kuva 4. Orgaanisen hiilen (t ha-1) lisäyksen vaikutus nitraattitypen kumulatiiviseen huuhtoumaan syys- ja kevätsimulaatioiden aikana. Ravinnekuitu (vasen), Lielahden kuituliete (oikea). Kuitulietettä lisättiin 92% ja ravinnekuitua 80% laskennallisista t Corg ha-1 arvoista. Kuva 5. Orgaanisen hiilen (t ha-1) lisäyksen vaikutus ammoniumtypen kumulatiiviseen huuhtoumaan syys- ja kevätsimulaatioiden aikana. Ravinnekuitu (vasen), Lielahden kuituliete (oikea). Kuitulietettä lisättiin 92% ja ravinnekuitua 80% laskennallisista t Corg ha-1 arvoista. R. Korpinen & P. Kapuinen (2022) 6 Raiheinän kokonaissadot olivat suhteellisen pienet tiheän niittorytmin takia (Kuva 6). Se kasvoi nopeasti korkeaksi suhteessa monoliittien halkaisijaan, jolloin hoitotoimenpiteet tulivat vaikeiksi. Kasvustot leikattiin viikon puolen- toista välein. Kuitujen käyttö noin puolitti sadon jo pieninä annoksia. Kuitujen välillä ei ole eroa ja niiden annos- ten vaikutus satoon ei ole suoraviivainen. Mahdolliset erot vaikutuksissa peittyvät monoliittien ominaisuuksissa oleviin satunnaisiin eroihin. Näyttäisi siltä, että pienikin kuitumäärä alentaa oleellisesti satoa eikä se vähene an- noksen kasvaessa oleellisesti. Sadonalennuksen arvo vuonna 2020 olisi ollut käytännön viljelyssä noin 100 € ha-1. Karkearehulle, kuten italianraiheinälle ei ole varsinaista markkinahintaa, mutta sen voidaan olettaa olevan samaa suuruusluokkaa kuin viljassa, joka oli vuonna 2020 130–150 € t-1 (14% RH). Maaliskuussa 2022 hintataso on jo kak- sinkertainen verrattuna vuoden 2020 tasoon. Ravinnekuitumonoliiteissa nitraattitypen määrä vaihteli simulaatioiden lopussa jonkin verran orgaanisen hiilen annoksen mukaan. Keskimäärin nitraattityppipitoisuus kasvoi lisätyn kuitumateriaalin funktiona, ja nitraattityppi painottui pintakerrokseen. Nitraattitypen määrä monoliiteissa hehtaaria kohti oli suuri johtuen raiheinän suuresta lannoituksesta. Se kuitenkin jostain syystä tarvitsi runsaan typpilannoituksen. Vaikka jo ensimmäisen lannoituksen typpiannos oli suuri, kasvusto kärsi myöhemmin typenpuutetta, ja se lannoitettiin uudelleen. Kummallakin kerral- la käytetty lannoite oli Ducanit 15.5 % N (14.4% 14.3% NO3-N, 1.1% NH4-N, CaO 26.3%) 13.5 g per monoliitti. Sen mukana tuli typpeä 308 kg ha-1 kerta. Tarkoitus oli laittaa 80 kg N ha-1. Lisälannoitusta jouduttiin kuitenkin tois- tamaan kasvuston kellastuessa, joten vahingossa annettu suurempi määrä ei ollut ainakaan haitaksi. Joka tapauk- sessa monoliiteissa oli purettaessa huomattavasti yli taustatason nitraattityppeä. Taustataso voisi olla noin 20 kg ha-1 kahdessa ylimmässä kerroksessa yhteensä. Pintakerroksen nitraattipitoisuus oli linjassa lannoituksen kanssa. Kuva 6. Orgaanisen hiilen (t ha-1) lisäyksen vaikutus italianraiheinän kumulatiiviseen satoon kesäsimulaation aikana. Ravinnekuitu (vasen), Lielahden kuituliete (oikea). Kuva 7. Maamonoliittikerrosten nitraattityppimäärä (ylemmät kuvat) ja ammoniumtyppimäärä (alemmat kuvat). Ravinnekuitu (vasen), Lielahden kuituliete (oikea). Kuitulietettä lisättiin 92% ja ravinnekuitua 80% laskennallisista t Corg ha-1 arvoista. Huomioi, että ammoniumtyppimäärän x-akseli on 10 kertaa pienempi kuin nitraattimäärän. R. Korpinen & P. Kapuinen (2022) 7 Kuitulietemonoliiteissa nitraattitypen määrä hehtaaria kohti väheni annoksen kasvaessa määrään 8 t org. C ha-1 ja yli erityisesti keskikerroksessa (Kuva 7). Suuri kuitumäärä pintakerroksessa oli sitonut sitä niin, että nitraattityppeä ei kulkeutunut syvemmälle. Se lienee sitoutunut pintakerroksessa maan orgaaniseksi ainekseksi. Huomionarvoista on, että ammoniumtypen määrä kasvaa kuituannoksen kasvaessa, mutta sen jakautumisessa eri kerroksiin ei ole selvää tendenssiä (Kuva 7). Ammoniumtypen määrä oli suurimmillaan ravinnekuidun orgaanisen hiilen annoksen ollessa 1–2 t ha-1. Tämä liittynee analyysien epätarkkuuteen. Keskikerroksen osuus oli suurimmil- laan annoksen ollessa 1 t ha-1. Pohjakerroksen osuus tästä oli suurimmillaan annoksen ollessa 2 t ha-1. Pintakerrok- sen osuus ammoniumtypestä vaihteli satunnaisesti ilmeisesti monoliittien alkuperäisen ammoniumtyppipitoisuu- den mukaan. Nitraatin määrä eri kerroksissa näyttää vaihdelleen satunnaisesti, mutta se keskittyi pintakerrokseen. Oleelliselta osalta maan liukoinen typpi oli pintakerroksessa. Tulosten tarkastelu Ravinnekuidulla nitraatin huuhtoutuminen painottui syyssimulaatiossa ensimmäiseen kuukauteen, minkä jälkeen se lähes loppui. Kuitulietekäsittelyissä nitraatin huuhtoutuminen ei vähentynyt yhtä jyrkästi. Kuiduttomasta käsit- telystä nitraatin huuhtoutuminen jatkui lähes yhtä suurena kuin alussa vielä kahden kuukauden kuluttua simulaa- tion alusta. Voidaan olettaa, että se jatkuisi lähes yhtä suurena vielä ainakin kuukauden. Syksyn pituudella onkin suuri merkitys kuiduttomasta käsittelystä huuhtoutuvan nitraatin määrän kannalta. Kuiduista on eniten hyötyä syksyn ollessa pitkä. Jotta kuitulietteellä saavutettaisiin merkittävä nitraatin huuhtoutumisen aleneminen, sen annosten pitää olla niin suuria, että ne johtavat potentiaalisesti merkittäviin sadonalennuksiin seuravana kasvu- kautena. Enimmillään kahden kuukauden simulaation aikana voitiin nitraatin huuhtoutumista vähentää määrästä 21.1 kg ha-1 määrään 3.0 kg ha-1 eli 14%:iin kuitulieteannoksen ollessa 8 t ha-1. Ravinnekuidulla lähes yhtä suuri nitraatin huuhtoutumisen väheneminen saavutettiin jo annoksella 1 t ha-1. Talvella maan ollessa jäässä salaojavaluntaa ei ole, mutta simuloinnissa kevään alkamisen jälkeen eli monoliittien lämpötilan nostamisen +5 asteeseen jälkeen valunta alkoi uudelleen ja sen mukana nitraatin huuhtoutuminen. Kun jo pienet määrät ravinnekuitua vähensivät syksyllä huuhtoutuvan nitraatin määrää rajusti, kevään huuhtou- tuma väheni vasta suuremmilla annoksilla. Keväällä huuhtoutuva nitraatin määrä oli lähes 1.5-kertainen syksyllä huuhtoutuvan nitraatin määrään nähden kahden kuukauden kuluessa, joten sen merkitys oli suurempi kokonai- suuden kannalta. Pienimmän ravinnekuituannoksen (1 t ha-1) vaikutus ei riittänyt kevääseen saakka, vaan siitä huuhtoutui nitraattia yhtä lailla kuin kuiduttomasta käsittelystä. Annoksen kasvattaminen 2 t ha-1 vähensi nitraatin huuhtoutumista keväällä oleellisesti, mutta täysi vaikutus saatiin vasta selvästi suuremmilla annoksilla (8 t ha-1). Näillä ei kuitenkaan saatu yhtä suurta nitraatit huuhtoutumisen vähenemistä syksyllä. Niinpä kuitumäärällä on syytä hakea kompromissi syksyn ja kevään huuhtoutumisen kannalta pitäen mielessä se, että suuri kuituannos johtaa seuraavana kasvukautena sadonalennukseen. Kesäsimuloinnissa nitraatin huuhtoutuminen syntyi aivan sen alussa kummallakin kuidulla ja sen määrä väheni suo- raviivaisesti kuituannoksen kasvaessa. Huuhtoutuminen loppui, kun monoliitteihin kylvetty italianraiheinä käytti sekä typen että veden. Lisäksi valumaa vähensi haihtuminen maan pinnasta. Kevään ja syksyn raja on hieman ma- kuasia. Tässä se asetettiin monoliittien siirtoon kasvihuoneeseen ja lämpötilan nostoon, mutta yhtä hyvin raja voisi olla hieman myöhemmin, jolloin kesän huuhtoutuminen olisi ollut käytännössä nolla. Kun tarkastellaan syksyn, kevään ja kesän aikana syntynyttä nitraatin huuhtoumaa, voidaan todeta, että ravinne- kuitu vähensi samalla orgaanisen hiilen annoksella nitraatin huuhtoutumista enemmän kuin kuituliete. Ravinne- kuidulla saavutettiin sama nitraatin huuhtoutumisen väheneminen pienemmällä orgaanisen hiilen annoksella kuin kuitulietteellä. Ravinnekuitu vähentää erityisen tehokkaasti syksyllä tapahtuvaa nitraatin huuhtoutumista jo pieni- nä annoksia, mutta kevään huuhtoutumisen tehokkaaseen vähentämiseen tarvitaan enemmän kuitua. Johtopäätökset Metsäteollisuudesta saatavilla kuitulietteillä voidaan vaikuttaa merkittävästi valumavesien typen huuhtoumaan, josta suurin osa on nitraattityppeä. Maamonoliittikokeiden perusteella kuitukäsittely aiheuttaa kuitenkin mer- kittävää raiheinän satotappiota jo pienillä määrillä. Maamonoliiteissa nitraattityppi rikastuu pintakerrokseen ja ammoniumtyppi pohjakerrokseen, koska pintakerroksen kuidut sitovat nitraattitypen tehokkaasti. Kuituja käy- tettäessä pitää ottaa niiden sisältämät haitta-aineet huomioon. Ravinnekuitu sisälsi kadmiumia, jota saa levittää korkeintaan 1.5 g ha-1 vuodessa tai 7.5 g ha-1 viiden vuoden välein. Lisäksi Lielahden nollakuitu sisälsi elohopeaa. R. Korpinen & P. Kapuinen (2022) 8 Kiitokset Rahoitus saatiin Ympäristöministeriön Ravinteiden kierrätyksen edistämistä ja Saaristomeren tilan parantamista koskevasta -ohjelmasta (Raki). Partnereina olivat Luken lisäksi Tampereen kaupunki ja Ammattiopisto Livia. Kirjallisuusviitteet Apilagroup 2013. Metsäteollisuuden ravinteet. Metsäteollisuuden sivuvirtojen hyödyntäminen lannoiteval-misteina. Apila Group Oy Ab. 40 s. 1 liite. Esala, M. 1991. Split application of nitrogen: Effects on the protein in spring wheat and fate of 15N-labelled nitrogen in the soil- plant system. Annales Agriculturae Fenniae 30: 219–309. Esala, M. 1995. Changes in the extractable ammonium- and nitrate-nitrogen contents of soil samples during freezing and thaw- ing. Communications in Soil Science and Plant Analysis 26: 61–68. https://doi.org/10.1080/00103629509369280 Hovi, J. 2013. Puukuitulisäyksen ja talviaikaisen kasvipeitteisyyden vaikutus maan eroosioherkkyyteen. RaHa-hanke. Raportti. 21 s. Kapuinen, P., Korpinen, R., Palojärvi, A. & Niemeläinen, O. 2020. Kuitulietettä peltoon ravinteiden välittäjäksi syksystä seuraavalle kasvukaudelle (Peltokuitu). Raki-hanke. Loppuraportti. 106 s. + 4 liitettä. https://jukuri.luke.fi/bitstream/handle/10024/546901/ Raki_Luke_Peltokuitu_Loppuraportti_311220.pdf Kirchmann, H. & Bergström, L. 2003. Use of paper-mill wastes on agricultural soils: Is this a way to reduce nitrate leaching? Acta agriculturae scandinavica. Section B, Soil and plant science 53: 8. https://doi.org/10.1080/09064710310003925 Lehtonen, K., Tontti, T. & Kuisma, M. 2003. Biojäte- ja lietekompostien käyttömahdollisuudet kasvintuotan-nossa. Maa- ja elintar- viketalous 28. www.mtt.fi/met/pdf/met28.pdf Lohiniva, E., Mäkinen, T. & Sipilä, K. 2001. Lietteiden käsittely, Uudet ja käytössä olevat tekniikat. Espoo. Valtion teknillinen tutki- muskeskus, VTT Tiedotteita. http://www.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/2001/T2081.pdf Muukkonen, P., Hartikainen, H. & Alakukku, L. 2009. Boardmill sludge reduces phosphorus losses from con-servation-tilled clay soil. Soil and Tillage Research 104: 285–291. https://doi.org/10.1016/j.still.2009.03.003 Phillips, V.R., Kirkpatrick, N., Scotford, I.M., White, R.P. & Burton, R.G.O. 1997. The use of paper-mill sludges on agricultural land. Bioresource technology 60: 73–80. https://doi.org/10.1016/S0960-8524(97)00006-0 Rantala, P., Vaajasaari, K., Juvonen, R., Schultz, E., Joutti, A. & Mäkelä-Kurtto, R. 1999. Composting of forest industry waste-water sludges for agricultural use. Water Science and Technology 40: 187–194. https://doi.org/10.2166/wst.1999.0711 Salo, E. & Huttunen, M. 2015. Tampere Hietaranta kaavamuutoshanke - Arkeologinen vedenalaisinvestointi. Pintafilmi Oy. 23 s. +1 liite.