MTTK MAATALOUDEN TUTKIMUSKESKUS Tiedote 9/85 ERKKI KEMPPAINEN Maanviljelyskemian ja -fysiikan osasto Kuivikkeen vaikutus lannan arvoon Kuivikkeiden ammoniakin sitomiskyky JOKIOINEN 1985 ISSN 0359-7652 MAATALOUDEN TUTKIMUSKESKUS TIEDOTE 9/85 Erkki Kemppainen KUIVIKKEEN VAIKUTUS LANNAN ARVOON KUIVIKKEIDEN AMMONIAKINSITOMISKYKY Maanviljelyskemian ja -fysiikan osasto, 31600 JOKIOINEN 916-84 411 ISSN 0359-7652 SISÄLLYSLUETTELO Sivu KUIVIKKEEN VAIKUTUS LANNAN ARVOON Tiivistelmä 1 Johdanto 2 Aineisto ja menetelmät 2 Tulokset 4 Lannan ravinnesisältö 4 Lannoitusvaikutus astiakokeessa 5 Lannan typen hyväksikäyttö 8 Vaikutus lannan rahalliseen arvoon 11 Tulosten tarkastelu 11 Kirjallisuusluettelo 15 KUIVIKKEIDEN AMMONIAKINSITOMISKYKY 17 Tiivistelmä 18 Johdanto 18 Aineisto ja menetelmät 19 Tulokset 21 Tulosten tarkastelu 23 Kirjallisuusluettelo 25 KUIVIKKEEN VAIKUTUS LANNAN ARVOON 1 TIIVISTELMÄ Oljen, sahanpurun ja turpeen vaikutusta lannan arvoon tutkittiin 15 maatilalla syksyn 1983 ja kevään 1984 aikana. Syksyllä viisi tiloista käytti kuivikkeena oikea, viisi sahanpurua ja viisi turvetta. Keväällä kaikilla tiloilla oli kui- vikkeena turve. Tiloilta otettiin lantanäytteet varastoidusta lannasta joulu- kuussa 1983 ja maalis-huhtikuussa 1984. Lantojen ravinnepitoisuus analysoitiin ja niillä tehtiin astiakoe typen käyttökelpoisuuden selvittämiseksi. Myös ti- loilta kerättyjen virtsanäytteiden ravinnepitoisuus analysoitiin. Eri kuivikelantojen välillä oli tilastollisesti merkitseviä eroja kuiva-aine-, kokonaistyppi- ja magnesiumpitoisuudessa. Turvelantojen pitoisuudet olivat suu- rimpia. Vuoden vaihteessa 1983-1984 tehty kuivikkeen vaihdos turpeeseen kohotti merkitsevästi aiemmin oikea käyttäneiden tilojen lannan kokonaistyppipitoisuut- ta sekä aiemmin purua käyttäneiden tilojen lannan kuiva-aine-, kokonaistyppi- ja magnesiumpitoisuutta. Kuivikkeen ei todettu vaikuttavan merkitsevästi eril- leen talteen otetun virtsan ravinnepitoisuuteen. Ainoa tilastollisesti luotet- tava muutos varastoidun lannan sisältämässä ravinnemäärässä oli liukoisen typen määrän kasvu 16,2 kg:sta 34,6 kg:an kuukautta kohden vaihdettaessa sahanpuru turpeeseen. Kuivikkeella oli hyvin selvä vaikutus lannan arvoon raiheinän lannoitteena as- tiakokeessa. Vaikutus tuli ilmi sekä vertailtaessa syksyn 1983 aikana kerättyjä eri kuivikkeita sisältäneitä lantoja keskenään että selvitettäessä kuivikkeen vaihdon vaikutusta. Turvelannat olivat ylivoimaisia olki- ja sahanpurulantoihin verrattuna. Tutkittaessa lannassa annetun typen hyväksikäyttöä todettiin, että olki- ja sahanpurulannan kokonaistypestä oli väkilannoitetypen veroista noin 19 %, turvelannan typestä noin 30 %. Lannan liukoisesta typeStä oli väkilannoi- tetypen veroista olkilannassa 69 %, purulannassa 57 % ja tUrvelannassa hieman yli 100 %. Vain turvelannan liukoinen typpi oli kokonaisuudessaan kasveille käyttökelpoista. Turvelanta sisälsi käytettyä turvekuutiota kohden 1,8 kg enemmän väkilannoite- typen veroista typpeä kuin olkilanta ja 2,2 kg enemmän kuin purulanta. Loka- kuun 1984 hintatasossa turpeen etu oli 5,5-6,7 mk/m 3 turvetta. 2 JOHDANTO Kuivike voi vaikuttaa lannan arvoon monella tavalla. Se sitoo virtsaa sonnan joukkoon, jolloin se lisää kiinteän lannan ravinnesisältöä. Tällä on tärkeä merkitys ulosteiden hyväksikäytössä silloin, kun virtsaa ei Kyetä muuten kun- nolla hyödyntämään. Toisaalta kuivikkeet ovat yleensä vähäravinteisia aineita ja niiden runsas käyttö voi alentaa lannan ravinnepitoisuutta (KEMPPAINEN 1984). Lisäksi olki- ja sahanpurukuivikkeet pystyvät pidättämään kemiallisesti vain vähän ammoniakkia, kuivikkeen palaessa ammoniakkia haihtuu ilmaan ja sitä si- toutuu mikrobisoluihin kasveille käyttökelvottomaan muotoon (ANON. 1930, IVERSEN ja DORPH-PETERSEN 1949). Turvetta on aina pidetty maassamme hyvänä kuivikkeena. Se pidättää virtsan am- moniakkia paljon tehokkaammin kuin muut kuivikkeet (TUORILA 1929). Turpeeseen sitoutunut typpi myös pysyy nopeasti vaikuttavassa muodossa lannan varastoinnin ajan (VON FEILITZEN 1914). Turvelannan on lisäksi havaittu säilyttävän arvonsa huonoissakin varastointioloissa (SVINHUFVUD 1925). KERÄNEN (1937) totesi käy- tännön lantanäytteitä tutkiessaan, että liukoisen typen pitoisuus oli turvelan- noissa keskimäärin lähes kolme kertaa suurempi kuin olkilannoissa. Liukoisen typen osuus kokonaistypestä oli turvelannoissa 45 %, olkilannoissa 20 % (KERA- NEN 1937). Turpeen käyttö kuivikkeena on kuitenkin vähäistä. Yksi syy tähän on, että tur- ve on kallista eikä sen käytön kannattavuudesta ole varmaa tietoa. Vanhat tut- kimukset eivät anna riittävästi pohjatietoa kannattavuusvertailuille. Tämän tutkimuksen tarkoitus on selvittää, kuinka suuria eri kuivikelantojen väliset erot ovat käytännössä nykyisillä lannanhoitomenetelmillä. Selvitys kuuluu osana kauppa- ja teollisuusministeriön rahoittamaan pintaturpeen hyväksikäyttötutki- mukseen, „johon osallistuivat Työtehoseura, Valtion polttoainekeskus, Valio ja Maatalouden tutkimuskeskus. AINEISTOT JA MENETELMÄT Tutkimukseen kerättiin :naudan kuivikelantaa viideltätoista tilalta Etelä- ja Keski-Suomessa. Näistä tiloista käytti syksyllä 1983 kuivikkeena olkea viisi tilaa, sahanpurua viisi tilaa ja turvetta viisi tilaa. Keväällä 1984 kaikilla tiloilla oli kuivikkeena turve. Lantaerät kokeisiin otettiin varastoidusta 3 lannasta joulukuussa 1983 ja uudelleen samoilta tiloilta maalis-huhtikuussa 1984. Tutkittavia lantoja oli yhteensä 30, joista viisi olki-, viisi sahanpuru- ja 20 turvekuivikelantaa. Lantaerät säilytettiin kannella suljetuissa muovisan- goissa kylmähuoneessa +4°C:n lämpötilassa. Koejärjestelyyn vaikutti paljon se, että tässä yhteistutkimuksessa selvitettiin myös kuivikkeen käyttötekniikkaa sekä eri kuivikkeiden vaikutusta karjasuojan ilmaan, maidon laatuun ja eläinten terveyteen. Osalta tiloista otettiin myös virtsanäyte varastoidun virtsan ravinnepitoisuu- den määritystä varten. Kaikilta tiloilta näytettä ei saatu. Näytteen oton yh- teydessä arvioitiin kullakin tilalla kuukaudessa muodostuvan lannan määrä. Kuivikkeina käytetyt olki ja sahanpuru olivat maatilojen hankkimia ja niillä ennestään käytettyjä kuivikkeita. Kuiviketurve sen sijaan oli Valtion poltto- ainekeskuksen tähän tarkoitukseen toimittamaa lähes maatumatonta, pääosin Sphagnum fuscum-sammaleesta muodostunutta rahkaturvetta. Kuivikkeiden käyttö- määrä vaihteli melko paljon, keskimääräinen päiväannos turvetta oli 2,3 kg/ nauta, sahanpurua 3,8 kg/nauta ja olkea 2,4 kg/nauta. Lannoista määritettiin kokonaistyppi, liukoinen typpi-, fosfori-, kalium-, kalsium-, magnesium- ja kuiva-ainepitoisuus sekä pH. Määrityksessä käytettiin vakiintuneita lanta-analyysimenetelmiä (KEMPPAINEN 1984). Liukoisen typen pitoisuus määritettiin happouuttoon perustuvalla menetelmällä, jolla saadun tuloksen on todettu korreloivan erittäin hyvin suoran ammoniakkitislauksen tuloksen kanssa (KEMPPAINEN 1984); liukoisella typellä mitattiin ammoniakki- typpeä. Lantojen typpivaikutuksen selvittämiseksi niillä tehtiin astiakoe, jossa koe- kasvina oli italianraiheinä. Koeastioina olleisiin kuuden litran sankoihln punnittiin ilmakuivaa hietasavea viisi kiloa kuhunkin. Kunkin astian maahan sekoitettiin 400 g lantaa sekä peruslannoitteeksi 400 mg fosforia, 1000 mg kaliumia sekä 200 mg magnesiumia liuoksena. Kun tutkittavana oli 30 lantaerää, typpilannoitusverranteita oli viisi (0, 500, 1000, 1500 ja 2000 mg N/astia) ja kerranteiden lukumäärä oli neljä, oli kokeessa yhteensä 140 astiaa. Koe perustettiin 10.5.1984 ja siitä leikattiin heinäsato neljä kertaa: 8.6., 28.6., 31.7. ja 5.9.1984. Heinien typpipitoisuus analysoitiin. Tulosten tilastollinen käsittely tehtiin Maatalouden tutkimuskeskuksen tieto- koneella käyttäen SPSSx-ohjelmistoa (ANON. 1983). Tilastollisessa käsittelys- sä testattiin varianssianalyysin avulla syksyllä kerättyjen, eri kuivikkeilla 4 talteenotettujen lantojen välisiä eroja sekä toisaalta eroja syksyllä ja ke- väällä kerättyjen lantojen välillä. Lisäksi laskettiin sadonlisäyksen ja typ- pisadon riippuvuus lannan ominaisuuksista. Lantojen välisten erojen luotetta- vuus testattiin aina niin, että tutkittavan päätekijän (kuivike) varianssia' verrattiin jaannösvarianssiin, joka sisälsi tilojen välisen vaihtelun ja astia- kokeen tuloksissa myös. kerranteiden välisen vaihtelun. TULOKSET Lannan ra-vinnesisältö Suurin vaikutus käytetyllä kuivikkeella oli lannan kuiva-aine- ja kokonais- typpipitoisuuteen (taulukko 1). Tilojen pienen lukumäärän vuoksi havaitut erot eivät ole tilastollisesti luotettavia, jos tarkastellaan vain syksyn 1983 aika- na kerättyjä viittä olki-, viittä puru- ja viittä turvelantaa. Jos kevään 1984 aikana kerätyt 15 turvelantaa otetaan mukaan tarkasteluun, tulosten tilastolli- nen luotettavuus kasvaa niin, että merkitseviä eroja on kuiva-aine-, kokonais- typpi- ja magnesiumpitoisuudessa. Pitoisuudet ovat suurimpia turvelannoissa, pienimpiä sahanpurulannoissa. 'Taulukko 1. Kuivikkeen vaikutus lannan ominaisuuksiin. Kuivike (ja Lannan ominaisuus (ravinteet = g/kg) lannankeruuaika) pH k.a.% Nkok. Nliuk. P K Ca Mg Typen liukoi- suus % Olki (syksy) 7,52 14,86 4,42 1,22 1,35 3,54 1,48 0,70 27 Puru (syksy) 7,54 14,16 3,69 1,23 0,91 3,43 1,25 0,55 32 Turve (syksy+kevät) 7,70 16,90 4,99 1,51 1,10 4,02 1,71 0,74 30 F-arvo 6,4xx 8,1xx 4,4x Turve (syksy) 7,88 16,58 4,81 1,55 1,01 3,75 1,87 0,72 31 Laskettaessa lannan ravinnepitoisuus kuiva-ainetta kohden on ainoa tilastollises- ti merkitsevä ero fosforipitoisuudessa. Se on olkilannoissa 8,96, purulannoissa 6,44 ja turvelannoissa 6,58 g/kg k.a., ero on 5 %:n riskillä luotettava. 5 Kun lantoja tarkastellaan sillä perusteella, vaikuttiko vuoden vaihteessa 1983- 1984 tehty kuivikkeen vaihdos pitoisuuksiin, todetaan merkitseviä eroja lanto- jen kuiva-aine-, kokonaistyppi- ja magnesiumpitoisuudessa (taulukko 2). Kuivik- keen vaihdos merkitsi aina pitoisuuden kohoamista. Tiloilla, joilla käytettiin koko ajan kuivikkeena turvetta, ei syksy- ja kevätlannan välillä ollut eroa. Taulukko 2. Kuivikkeen vaihdon vaikutus lannan ominaisuuksiin. Lannan- Kuivikkeen vaihdos 1.1.1984 keruuaika 0LKI--4 TURVE SAHANPURU--->TURVE kok. g/kg k.a.% N kok. g/kg Mg g/kg Syksy 4,42 14,16 3,69 0,55 Kevät 5,42 16,88 4,72 0,71 F-arvo 6,1x 7,5x 7,9x 6,2x Kullakin koetilalla arvioitiin kuukaudessa muodostuvan lannan määrä syksyllä 1983 ja keväällä 1984. Pyrkimyksenä oli selvittää, vaikuttiko kuivikkeen vaihdos lannan sisältämien ravinteiden kokonaismäärään. Ainoa tilastollisesti luotettava (5 %:n riski) muutos oli liukoisen typen määrän kasvu 16,2 kg:sta 34,6 kg:an kuukaudessa vaihdettaessa sahanpuru turpeeseen. Lannan määrän arviointi oli hy- vin vaikeaa. Kuivikkeella ei ollut tilastollisesti luotettavaa vaikutusta koetilojen virtsan ominaisuuksiin. Lannoitusvaikutus astiakokeessa Eri kuivikkeilla talteenotettujen lantojen lannoitusvaikutuksessa oli hyvin suuria eroja (kuva 1). Turvelannat vaikuttivat parhaimmin, purulannat heikoim- min. Tilrvelantojen paremmuus muihin lantoihin nähden oli suurimmillaan toisessa niitossa, ja sen pieneni kasvun edistyessä. Ensimmäisen niiton sadoissa ei ollut eroja - typen puute ei vielä rajoittanut raiheinän kasvua. Neljän niiton yhteis- sadossa turvelannat tuottivat yli 100 % suuremman sadonlisäyksen kuin purulan- nat. Kuvan 1 lannat ovat kaikki syksyllä 1983 kerättyjä. Jos tarkasteluun ote- taan mukaan myös keväällä 1984 kerätyt 15 turvelantaa, ovat satotulokset lähes täsmälleen samat, erojen tilastollista luotettavuutta kuvaavat F-arvot kuitenkin kasvavat huomattavasti. 1 .=sodonlisdys purulannalla rsodonlisäys turvelarnalla nr lomonoman I 'sato KUIVIKKEENA SYK$YLLA OLKI KEVÄÄLLÄ TURVE 15 TIIAA) mrsadonlisdys keväflannallo rsodonlisäys syksy/omalla n= tamoitfamattomon sato KLI 1VIKKEENA KU1VIKKEENA SYKSYLLÄ PURU SYKSYLLÄ TURVE KEVAÅLLÄ TURVE KEVÄÄLLÄ TURVE (5 TILAA) (5 TILAA) 30 30 =sadonlisöys olkilannalla NIIT7'0 I II III YHT F-ARVO 1,5 Z8 88 8.8 x xx xx. Kuva 1. Kuivikkeen vaikutus lannan lannoitusarvoon astiakokeessa. NIITTO I II III IV YHT. III IV YHT I II III IV YHT F-ARVO 0 13,7 10,7 5,1 1Z6 1,2 36,9 24,4 13,5 43,0 0,2 0,3 0.1 0,3 0,1 ..earx 'rae IOCX XXX XX.' JOO( XXX Kuva 2. Kuivikkeen vaihdon vaikutus lannan lannoitusarvoon astiakokeessa. 7 Kuivikkeen vaihdos paransi selvästi lannan arvoa olki- ja purukuiviketiloilla (kuva 2). Jatkuvasti turvetta käyttäneillä tiloilla syksy- ja kevätlannan vä- lillä ei ollut mitään eroa. Turvelantojen hyvyys näkyy nimenomaan toisen nii- ton satotuloksissa. Kun koemaa oli viljellyn pellon pintamaata ja siihen oli annettu peruslannoi- tuksena fosforia, kaliumia ja magnesiumia, sadonlisäys johtui lähinnä lannan typestä. Tämä kävi ilmi myös sadonlisäyksen riippuvuudesta lannan ominaisuuk- sista (taulukko 3). Sadonlisäys korreloi tilastollisesti merkitsevästi vain lannan kokonais- ja liukoisen typen pitoisuuden kanssa. Kun kaikkiin astioihin annettiin sama määrä lantaa, osoittaa korrelaatio sadonlisäyksen riippuvuutta lannassa annetun typen määrästä. Korrelaatioista voidaan todeta, että ainakin olkilannoissa kohoava typpipitoisuus on vaikuttanut haitallisesti ensimmäiseen satoon. Turvelannoissa typen vaikutus näyttää jatkuvan pidempään kuin muissa lannoissa. Sadonlisäyksen riippuvuus kokonaistypen pitoisuudesta on hieman voimakkaampi kuin riippuvuus liukoisen typen pitoisuudesta. Taulukko 3. Astiakokeen sadonlisäyksen riippuvuus lannan kokonais- ja liukoisen typen pitoisuudesta (lannassa annetun kokonais- ja liukoisen typen määrästä). Niitto Korrelaatio kuiva-ainesadon lisäyksen kanssa, r Olkilannat Purulannat Turvelannat Yhteensä N kok. liuk. N kok. N liuk. N kok, Nliuk. N kok, Nliuk. I -0,936 -0,939. 0,298 0,678 0,076 0,637 -0,252 0,339 x x II 0,998 0,966 0,968 0,924 0,955 0,851 0,951 0,853 xxx xx xx x xx x xxx xxx III 0,897 0,943 0,973 0,886 0,959 0,908 0,927 0,849 x xx xx x xx x xxx xxx IV -0,260 -0,354 0,156 -0,112 0,879 0,530 0,558 0,195 x x Yhteissato 0,966 0,956 0,961 0,962 0,934 0,911 0,934 0,892 xx xx xx xx x x xxx xxx 8 Lannan typen hyväksikäyttö Lannan typen näennäinen hyväksikäyttö saatiin laskemalla lannalla saadun lisä- typpisadon osuus lisätystä typestä (taulukko 4). Se on ensimmäisessä sadossa suurin purulannoilla, mutta toisessa ja kolmannessa sekä kokonaissadossa selväs- ti suurin turvelannoilla. Varsinkin toisessa sadossa on turvelantojen typen näennäinen hyväksikäyttö muiden lantojen typen hyväksikäyttöä suurempi. Koko- naistypen näennäinen hyväksikäyttö on neljän niiton yhteissadossa olki- ja purulannoilla lähes sama, liukoisen typen hyväksikäyttö on olkilannoilla kui- tenkin selvästi parempi kuin purulannoilla. Taulukko 4. Typen näennäinen hyväksikäyttö astiakokeessa. Lannoite ja sen Typen näennäinen hyväksi-käyttö, % lisätystä määrästä sisältämä typpimäärä I niitto II niitto III niitto IV niitto . Yhteensä Lannan kokonaistyppi 1,8 1,2 2,7 1,9 1,5 1,7 14,7 14,8 23,7 Olkilanta 1748 mg/astia 6,6 Purulanta 1476 9,6 Turvelanta 1996 " 8,1 4,4 2,5 11,2 F-arvo 3,3x 8,4xxx 9,5xxx 3,0 7,5xx Lannan liukoinen typpi Olkilanta 488 mg/astia 26,4 12,0 6,7 8,3 53,6 Purulanta 492 " 30,9 4,3 3,8 5,4 44,7 Turvelanta 604 " 30,1 36,8 9,9 7,4 84,5 F-arvo 0,5 14,8xxx 11 ,4xxx 2,0 18,8xxx Väkilannoiteverranteen typpi Väkilannoite 500 mg/astia 7,4 55,1 12,7 1,2 76,6 1000 u 2,6 50,3 22,2 2,4 77,6 1500 1,5 34,3 38,2 4,1 78,2 2000 2,1 26,3 45,2 5,0 78,7 9 Verrattaessa lannan ja väkilannoitteen typen hyväksikäyttöä voidaan todeta, että kasvit ottivat ensimmäiseen niittoon mennessä lannan typestä suuremman osan kuin vastaavasta väkilannoitetyppimäärästä. Väkilannoitetypen vaikutus oli suurin toisessa ja kolmannessa niitossa, joissa varsinkin olki- ja sahan- purulannan typen hyväksikäyttö oli jo pientä. Lannan liukoisen typen hyväksi- käyttö oli kuitenkin neljännen niiton sadossa selvästi suurempi kUin väkilan- noitetypen hyväksikäyttö. Kun väkilannoiteverranteiden typen näennäinen hyväksikäyttö oli keskimäärin 77,8 % ja vaihtelu siinä oli hyvin pientä, voitiin laskea lannan typen arvo väkilannoitetyppeen verrattuna (taulukko 5). Turvelannan liukoinen typpi on kokonaisuudessaan väkilannoitetypen veroista, olkilannoissa osuus on noin 70 %, purulannoissa alle 60 %. Typpisadon suuruus riippui erittäin merkitse- västi astioihin lisätyn kokonaistypen ja liukoisen typen määrästä, korrelaa- tiokerroin oli 0,90-0,95. Riippuvuus oli samanlainen eri kuivikkeita sisältä- neissä lannoissa. Taulukko 5. Lannassa annetun typen hyväksikäytön suhde väkilannoitetypen hyväk- sikäyttöön astiakokeessa. Lanta Väkilannoitetypen veroista, % kokonaistypestä liukoisesta typestä Olkilanta 18,9 68,9 Purulanta 19,0 57,4 Turvelanta 30,9 108,6 F-arvo 7,5XX 18,8xxx Sekä typen näennäinen hyväksikäyttö että väkilannoitetypen veroisen typen osuus on esitetty syksyllä 1983 kerätyistä lannoista. Kevään 1984 turvelantojen otta- minen mukaan tarkasteliwn ei muuta tuloksia muuten.kuin varmistamalla niiden ti- lastollista luotettavuutta. Kuivikkeen vaihdos paransi selvästi lannan typen ,näennäistä hyväksikäyttöä oi- kea ja purua käyttäneillä tiloilla (taulukko 6). Jatkuvasti turvetta käyttäneil- lä tiloilla ei syksy- ja kevätlannan välillä ollut mitään eroa. Turvelantojen hyvyys näkyy nimenomaan toisessa niitossa. Neljännessä niitossa olkilantojen 10 liukoisen typen näennäinen hyväksikäyttö oli merkitsevästi suurempi kuin samoil- ta tiloilta keväällä kerättyjen turvelantojen typen hyväksikäyttö. Taulukko 6. Kuivikkeen vaihdon vaikutus lannan typen hyväksikäyttöön astia- kokeessa. Niitto ja Typen hyväksikäyttö, % lisätystä määrästä lannankeruuaika kokonaistyppi liukoinen typpi Kuivikkeen vaihdos 1.1.1984 Kuivikkeen vaihdos 1.1.1984 Olki J., Turve Puru 4, Turve Turve ,I, Turve Olki Ii Turve Puru Turve Turve Nl/ Turve I niitto syksy 6,6 9,6 8,1 26,4 30,9 30,1 kevät 7,1 11,2 8,5 24,9 36,9 32,5 F-arvo 0,2 1,6 0,1 0,1 1,7 0,2 II niitto syksy 4,4 2,5 11,2 12,0 4,3 36,8 kevät 11,3 8,7 10,7 39,5 27,8 42,0 F-arvo 12,4xxx 15,4xxx 0,1 15,8xxx 27,7xxx 0,6 III niitto syksy 1,8 1,2 2,7 6,7 3,8 9,9 kevät 2,5 2,1 2,3 8,8 6,6 9,4 F-arvo 8,5xx /8,6xxx 0,7 4,1 x 11,8xx 0,1 IV niitto syksy 1,9 1,5 1,7 8,3 5,4 7,4 kevät 1,6 1,5 1,6 5,5 4,7 6,4 F-arvo 3,2 0,0 0,4 5,2x 0,8 0,5 Yhteissato syksy 14,7 14,8 23,7 53,6 44,7 84,5 kevät 22,5 23,6 23,1 78,9 76,1 90,5 F-arvo 13,1 xxx 22,9xxx 0,1 9,3xx 25,3xxx 0,6 Kuivikkeen vaihdos vaiHtti aiemmin oikea ja purua käyttäneiden tilojen lannan arvoon selvästi myös, kun laskettiin lannan typen arvo väkilannoitetyppeen ver- rattuna (taulukko 7). Jatkuvasti turvetta käyttäneillä tiloilla ei syksy- ja kevätlannan välillä ollut mitään eroa. syksy 18,9 19,0 kevät 28,9 30,3 F-arvo 13,1xxx 22,9xxx 30,9 68,9 57,4 108,6 29,7 101,4 97,8 116,3 0,1 9,3xx 26 ,3xxx 0,6 11 Taulukko 7. Kuivikkeen vaihdon vaikutus lannan typen arvoon väkilannoitetyppeen verrattuna. Lannankeruuaika Väkilannoitetypen veroista, % kokonaistypestä liukoisesta typestä Kuivikkeen vaihdos 1.1.1984 Kuivikkeen vaihdos 1.1.1984 Olki Puru Turve Olki Puru Turve 4, 4, '1, Turve Turve Turve Turve Turve Turve Vaikutus lannan rahalliseen arvoon Eri kuivikkeiden vaikutusta lannan rahalliseen arvoon voidaan selvittää tutkimal- la, miten ne vaikuttivat lannan typpipitoisuuteen ja typen käyttökelpoisuuteen. Jos lasketaan, että turvelantojen kokonaistypestä oli keskimäärin 3.0 % väkilan- noitetypen veroista, saadaan tulokseksi, että °Lien vaihto turpeeseen kohotti lannan välitöntä typpivaikutusta 0,66 kg typpeä/tonni lantaa. Sahanpurun vaih- to turpeeseen kohotti vaikutusta 0,80 kg typpeä/tonni lantaa. Kun turvetta käytettiin koetiloilla keskimäärin 360 litraa lantatOnnia kohden, saadaan sen vaikutukseksi oljesta turpeeseen vaihdettaessa n. 1,8 kg, sahanpurusta turpeeseen vaihdettaessa n. 2,2 kg väkilannoitetypen veroista typpeä turvekuutiometriä koh- den. Oljesta turpeeseen vaihdettaessa voitettavan typpimäärän hinta on ureassa lokakuun 1984 hintatasossa noin 5,5 mk/m 3 turvetta, sahanpurusta turpeeseen vaihdettaessa voitettavan typpimäärän hinta on noin 6,7 mk/m 3 turvetta. TULOSTEN TARKASTELU Erot eri kuivikkeita sisältäneiden lantojen ravinnepitoisuudessa selittyvät kui- vikkeen vaikutuksella. Turve on sitonut eniten virtsan typpeä kiinteän lannan joukkoon. Sahanpurulanta on hieman muita lantoja laimeampaa, mikä johtunee siitä, että sahanpurun käyttömäärä oli suurempi kuin oljen ja turpeen käyttömäärä. Kui- tenkin erot lantojen välillä ovat yllättävän pieniä verrattuina aiemmin tehtyjen tutkimusten tuloksiin (VON FEILITZEN 1911, KERÄNEN 1937). ,Tämän ja aiemmin teh- tyjen tutkimusten ero johtunee lannan erilaisesta säilytyksestä. Tässä tutkimuk- sessa käytetyt lannat kerättiin Kylmänä vuodenaikana, mikä mahdollisesti rajoit- ti olki- ja sahanpurulannan arvon heikkenemistä. 12 Eri kuivikelantojen väliset erot tulivat kuitenkin selvästi ilmi, kun lantoja käytettiin italianraiheinän lannoitteena astiakokeessa. Tilastollisesti erit- täin merkitseviä eroja turpeen hyväksi oli sekä heinän kasvussa että lannassa annetun typen hyväksikäytössä. Saatu tulos vastaa hyvin VON FEILITZENin (1914) ja SVINHUFVUDin (1925) saamia tuloksia. Tämän tutkimuksen tärkein yksittäinen havainto on se, että koekasvi pystyi käyttämään turvelannassa annetun liukoisen typen täysin hyväkseen, mutta olki- lannan liukoisesta typestä vain noin 70 %, purulannan liukoisesta typestä alle 60 %. Kun raiheinän ottama typpimäärä riippui erittäin merkitsevästi lannassa annetusta typpimäärästä, näyttäisi siltä, että havaitut typen hyväksikäyttö- prosentit olisivat yleispäteviä. Kuitenkin olki- ja sahanpurulannan typen hy- väksikäyttö voi riippua kuivikkeen palamisasteesta. Tähän viittaa KERÄSEN (1937) lanta-analyysiaineistosta laskettavissa oleva tulos, ettei olkilannan liukoisen typen pitoisuus riippunut lainkaan kokonaistypen pitoisuudesta (r = -0,056), vaan siihen vaikutti jokin tuntematon tekijä, oletettavasti kuivikkeen palamis- aste. Turvelannoissa liukoisen typen pitoisuuden riippuvuus kokonaistypen = . pitoi- suudesta sen sijaan oli selvä (r 0,783 xx ), sahanpurulantoja ei KERÄSEN (1937) aineistossa ollut. Jos lanta sisältää runsaasti palamatonta olki- tai sahanpu- rukuiviketta, olisi liukoisen typen analyysin käyttökelpoisuus lannan typpi- vaikutuksen ennustamisessa tämän ajatuksen mukaan huono, sillä kuivikkeen maas- sa lahotessaan sitomaa typpimäärää ei tunnettaisi. Jos kuivike sitä vastoin on hajonnut pitkälle jo lantaa varastoitaessa, ei se enää maassa sitoisi lannan typpeä vaan liukoinen typpi olisi kokonaisuudessaan kasveille käyttökelpoista. Tämä asia on jatkotutkimuksen arvoinen. Tulisi myös selvittää, voidaanko kui- vikkeen palamisaste määrittää luotettavasti ja tätä määritystulosta käyttää lannan typen käyttökelpoisuuden määrittämisessä. Varastoitu lanta saattaa sisältää runsaastikin liukoista typpeä, joka ei kui- tenkaan tule kasvien käyttöön. VON FEILITZENin (1911, 1914) kokeissa tämä tuli ilmi siten, että sahanpurulanta sisälsi paljon enemmän liukoista typpeä kuin olkilanta, mutta oli lannoitusarvoltaan kuitenkin selvästi tätä huonompaa. Sahanpuru ilmeisesti im=5ilisoi maassa hajotessaan lannan liukoista typpeä enemmän kuin olki, mihin tässäkin tutkimuksessa saatu tulos viittaa»Liukoisen typen sitoutumista orgaaniseen muotoon lantavarastossa rajoittavat jotkut mik- robitoimintaa hillitsevät tekijät. Näitä tekijöitä voivat olla esim. hapen puu- te, lannan väkevyys tai sen alhainen lämpötila. Kun lanta sekoitetaan maahan, se alkaa hajota nopeasti ja osa liukoisesta typestä sitoutuu kasveille käyttö- kelvöttomaanmuotoon. Stabiililla typpi-isotoopilla tehdyissä kokeissa on ha- 13 Yaittu, että myös lietelannan liukoisesta typestä saattaa suuri osa sitoutua maassa kasveille käyttökelvottomaan muotoon (RAUHE ym. 1973). Typen näennäinen hyväksikäyttö oli olkilannoissa keskimäärin 14,7 %, purulan- noissa 14,8 % ja turvelannoissa 23,7 %. Väkilannoitetypen veroisesti vaikutti olkilannan typestä 18,9 %, purulannan typestä 19,0 % ja turvelannan typestä noin 30 %. Luvut vastaavat hyvin kirjallisuudessa ilmoitettuja tietoja. Naudan kuivikelannan ja lietelannan kiintoaineen typen näennäinen hyväksikäyttö on lannoitusvuonna 15-27 % (RAUHE ja KOEPKE 1968, RAUHE ym. 1973, WEDEKIND 1983, ZHAO-LIANG ym. 1983). Väkilannoitetypen veroista ilmoitetaan kuivikelannan typestä olevan 10-45 % (KOFOED 1977, SLUIJSMANS ja KOLENBRANDER 1977, PRATT ja CASTELLANOS 1981, ANON 1982, NEMMING 1982, LARSEN ja KOFOED 1983, ZHAO-LIANG ym. 1983). Väkilannoitetypen veroisen typen osuus lannan kokonaistypestä oli tässä tutkimuksessa olki- ja sahanpurulannoissa lähes sama kuin on kirjalli- suuden mukaan liukoisen typen osuus naudan kuivikelannan kokonaistypestä (KERÄNEN 1937, YLÄNEN 1958, KERÄNEN 1966, ASMUS ym. 1971). Kuiviketurpeen lannan arvoa kohottavaksi vaikutukseksi voidaan laskea 1,8-2,2 kg väkilannoitetyppeä, 5,5-6,7 mk/m 3 turvetta. Tämä on varsin vähän verrattuna turpeen hankintahintaan, joka on useimmiten 20-30 mk/m 3 , Lopullisissa kannatta vuuslaskelmissa tulee kuitenkin ottaa huomioon myös turpeen mahdolliset muut hyödyt, kuten vaikutus karjasuojan ilman raikkauteen ja eläinten terveyteen, sekä se, ettei muita kuivikkeita enää tarvita. Turpeen lannan arvoa kohottava vaikutus on kuitenkin melko suuri, jos sitä verrataan pelkästään kuivikkeiden ammoniakinsitomiskyvyn perusteella tehtäviin laskelmiin. Näissä laskelmissa turpeen eduksi olkeen ja sahanpuruun nähden saadaan noin 1 kg väkilannoitetyp- peä/m 3 turvetta. Kuivikkeiden kannattavuusvertailu niiden ammoniakinsitomisky- vyn perusteella voi johtaa harhaan, sillä ammon'iakinsitomiskyky ei kerro lan- nan typen todellista vaikutusta. Epäselväksi jaa tässä tutkimuksessa, voidaanko turpeen eduksi laskea muita kui- vikkeita parempaa virtsan talteensaantia ja siten erityisen edullista vaikutus- ta ympäristöön. Ero lantJjen typpipitoisuudessa voi johtua myös siitä, että typpihäviö lannan varastoinnin aikana on turvelannoissa pienempi kuin muissa lannoissa. Vaikka turve sitookin kuiva-ainetta kohden laskettuna jopa 3-4 ker- taa enemmän vettä kuin olki ja sahanpuru, on sen vedenpidätyskyky käyttökosteu- dessa olkeen ja kutterinlastuun verrattuna vain 1,2-1,3-kertainen, sahanpuruun verrattuna n. 2,9-kertainen (PELTOLA 1984). Lisäksi turve luovuttaa sitomansa nesteen paineessa huomattavasti helpommin kuin muut kuivikkeet (PELTOLA 1984). 14 Turpeen etu muihin kuivikkeisiin nähden voi olla paljon suurempi kuin tässä tutkimuksessa silloin, kun lantaa on hoidettu huonosti tai se on levitetty syksyllä tai talvella. Turvekuivikelanta säilyy huonoissa oloissa huomattavas- ti paremmin kuin olki- ja sahanpurulannat (SVINHUFVUD 1925). Tämän tutkimuksen hyvänä puolena on, että on tutkittu käytännön tiloilta saa- tuja lantanäytteitä. Koejärjestelyn etuna on lisäksi, että on tutkittu kuivik- keen vaihdon vaikutusta muuten muuttumattomissa olosuhteissa. Eri lantojen vä- lillä havaitut erot johtunevat nimenomaan kuivikkeesta. Tutkimuksen huonona puolena on tutkittujen lantojen vähäinen määrä. Lantojen vähälukuisuus ei kui- tenkaan estänyt tilastollisesti luotettavien tulosten saamista kuivi.kkeen vai- kutuksesta lannan arvoon. 15 KIRJALLISUUTTA ANON. 1930. Fodringsforsög samt opbevaringsforsög med staldgödning ved Aarslev 1911-1926. Tidsskr. Pl.avl 36: 600-604. 1982. Profftable utilization of livestock manures. Min. Agric. Fish. Food. Booklet 2081: 1-22. 1983. SPSSx User's guide. 806 p. New York. ASMUS, F., SPECHT, G. & LANGE, H. 1971. Zur Wirkung der Nährstoffe aus GUlle. Arch. Acker- Pfl.bau Bodenkunde 15: 905-912. FEILITZEN, H. VON 1911. Undersökningar över olika inströmedel i ladugården och deras inverkan på gödselns sammansättning, förändringar under lagringen och värde på åkern. Sv. Mossk.för. Tidskr. 25: 1-16. 1914. Ett femårigt gödslingsförsök med notkreatursgödsel med torvströ, halm eller sågspån som inströmedel. Sv. Mossk.för. Tidskr. 28: 273-282. IVERSEN, K, & DORPH-PETERSEN, K. 1949. Forsög med staldgödningens opbevaring og anvendelse. Tidsskr. Pl.avl 52: 69-110. KEMPPAINEN, E. 1984. Karjanlannan ravinnepitoisuus ja syyt sen vaihteluun. SITRA. Biologisen typensidonnan ja ravinnetypen hyväksikäytön projekti. Julkaisu 11: 1-80, 7 app. KERÄNEN, T. 1937. Redoxpotentiaali- ja liukoisten orgaanisten aineiden hapetus- määrityksiä lannasta. Laudaturtyö, käsikirjoitus. 25 p., 7 tab. Säilyte- tään Helsingin yliopiston maanviljelyskemian laitoksella. 1966. Karjanlannan kasvinravinteet. Maatal. ja Koetoim. 20: 7-13. KOFOED, A. DAM 1977. Farmyard manure and crop production in Denmark. Utilization of manure by land spreading. Euratom publications. EUR 5672e: 29-43. LARSEN, K. E. & KOFOED, A. DAM 1983. Udnyttelse av kvaelstof i husdyrgödning. Stat. Pl.avlsfors. Ber. S 1669: 46-57. NEMMING, D. 1982. Stigende maengder fast svinegödning og svinegylle til byg. Tidsskr. Pl.avl 86: 127-132. PELTOLA, J. 1984. Kuivikkeiden nesteenpidätyskyvyt testissä. Työtehoseuran ra- kennustiedotus 200: 1-6. PRATT, P. F. & CASTELLANOS, J. Z. 1981. Available nitrogen from animal manures. Calif. Agric. 35, 7/P: 24. RAUHE, K. & KOEPKE, V. 1968. Zehnjährige Untersuchungen Uber die Wirkung ver- schieden gelagerten Rinderdungs auf die Nährstoffversorgung der Pflanzen und den Boden. Albrecht-Thaer-Arch. 12: 499-511. , FICHTNER, E., FICHTNER, F., KNAPPE, E. & DRAUSCHKE, W. 1973. Quantifi- zierung der Wirkung organischer und mineralischer StickstoffdUnger auf Pflanze und Boden unter besonderer BerUcksichtigung 15 N-markierter tierischer Exkremente. Arch. Acker- Pfl.bau Bodenkunde 17: 907-916. 16 SLUIJSMANS, C. M. J. & KOLENBRANDER, G. J. 1977. The significance of animal manure as a source of nitrogen in soils. Proc. Intern. Seminar on Soi] Environment and Fertility Management in Intensive Agric. (SEFMIA). p. 403- 411. Tokio. SVINHUFVUD, E. G. 1925. Kuivikkeiden ja hoidon vaikutus karjanlannan tehoon. Suom. Suovilj.yhd. Vuosik. 29: 91-99. TUORILA, P. 1929. Bindungsvermögen verschiedener Torfarten fUr Stickstoff in Form von Ammoniak. Suom. Suovilj.yhd. Julk. 9: 1-47. WEDEKIND, P. 1983. Zur Ermittlung der Stickstoffwirkung von GUlletrennprodukten mit Hilfe der 15 N-Tracertechnik in Gefässversuchen mit Festuca pratensis. I. Arch. Acker- Pfl.bau Bodenkunde 27: 517-524. YLÄNEN, M. 1958. Pihatossa saatavan lannan ominaisuuksista. Maatal.tiet. Aikak. 30: 176-188. ZHAO-LIANG, Z., XIAN-LING, L., GUI-XIN, C., RONG-YE, C. & ZU-QIANG, W. 1983. On the improvement of the efficiency of nitrogen of chemical fertilizers and organic manures in rice production. Soi] Sci. 135: 35-39. KUIVIKKEIDEN AMMONIAKINSITONISKYKY 17 18 TIIVISTELMÄ Kolmen rahkaturvetuotteen, ohran ja kauran oljen sekä sahanpurun ja kutterin- lastun ammoniakinsitomiskyky mitattiin alipainekuivauksella. Myös kuivikkeiden puskuri kyky mitattiin. Suurin ammoniakinsitomiskyky oli turpeilla, joilla se oli keskimäärin 2,5 % turpeen kuivapainosta. Eri rahkaturvetuotteilla ei ollut keskinäisiä eroja. Pitkä ohran olki sitoi ammoniakkia keskimäärin 0,85 % kuivapainostaan ja pitkä kauran olki 0,50 % kuivapainostaan. Silppuaminen kohotti kauran oljen ammonia- kinsitomiskykyä, mutta ohran olkeen sillä ei ollut vaikutusta. Kutterinlastu sitoi ammoni'akkia keskimäärin 0,80 % ja sahanpuru 0,50 % _kuivapainostaan. Kuivikkeiden puskurikyky selitti hyvin ammoniakinsitomiskykyä. Reaktion kohottamiseksi pH 7:än vaati turve lipeää 805 mekv/kg kuiva-ainetta, oljet noin 160, kutte- rinlastu 95 ja sahanpuru 60 mekv/kg kuiva-ainetta. Kokeissa käytetty alipainekuivaus osoittautui yksinkertaiseksi ja melko luotet- tavaksi kuivikkeiden ammoniakinsitomiskyvyn määritysmenetelmäksi. JOHDANTO Kuivikkeen vaikutus lannan arvoon riippuu läheisesti sen Kyvystä sitoa virtsan ammoniakki. Ammoniakinsitomiskyvyltään parasta kuiviketta on Sphagnum fuscum- sammaleesta muodostunut rahkaturve (TUORILA 1929). Enimmillään rahkaturpeen on todettu sitovan ammoniakkia 1,9-3,5 % kuivapainostaan (ref. TUORILA 1929). Turpeen maatumisaste ei juurikaan vaikuta sen ammoniakinsitomiskykyyn (TUORI- LA 1929, PUUSTJÄRVI 1956). Ammoniakin pidättyminen turpeeseen on kemiallinen reaktio, jossa vapaa NH3- molekyyli muuttuu sidotuksi NH4-ioniksi. Mitä suurempi on kuivikkeen happa- muuskapasiteetti sitä enemmän siihen voi sitoutua ammoniakkia. Siten kuivik- keen ammoniakinsitomiskyky riippuu läheisesti sen puskurikyvystä (TUORILA 1929). Kuivikkeen kykyä sitoa positiivisesti varautuneita ioneja voidaan mitata monel- la tavalla. TUORILA (1929) määritti turpeen ammoniakinsitomiskyvyn lisäämällä turpeeseen tietyn määrän ammoniakkia vesiliukoisena ja mittaamalla siitä ali- painekuivauksessa pois irtoavan ammoniakin määrän. Eri kationien pidättymistä turpeeseen on tutkittu myös ravistelemalla turvenäytettä tietynvahvuisessa 19 kationiliuoksessa ja määrittämällä liuoksen kationipitoisuuden muutos sekä mittaamalla kationiliuoksen pitoisuuden muutos laskettaessa sitä turvepyl- vään läpi (TUMMAVUORI ja AHO 1980a, TUMMAVUORI ja AHO 1980b, TUMMAVUORI ym. 1983, AHO ja TUMMAVUORI 1984). PUUSTJÄRVI (1956) mittasi turpeen vaihtokapa- siteettia siten, että vetyionilla kyllästettyä turvenäytettä uutettiin barium- asetaattiliuoksella ja tämä liuos titrattiin lipeällä. Sekä PUUSTJÄRVI .(1956 että TUMMAVUORI ja AHO (1980a) painottavat kuitenkin, etteivät turpeen vaih- ,tökapasiteetti ja kationinvaihtokyky ole absoluuttisia suureita, vaan ne riippuvat hyvin voimakkaasti tutkimusmenetelmästä, mittausolosuhteista ja turpeen esikäsittelystä. Lisäksi sekä turvetyyppi että suon sijainti voivat vaikuttaa turpeen ioninvaihto-ominaisuuksiin (TUMMAVUORI ja AHO 1980a). Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, ovatko TUORILAn (1929) määrit- tämät ammoniakinsitomiskyvyt vielä käyttökelpoisia nykyisiä turvetuotteita arvioitaessa ja mikä on turpeen hyvyys muihin kuivikkeisiin verrattuna. Toi- sena tavoitteena oli tutkia TUORILAn (1929) käyttämän määritysmenetelmän käyt- tökelpoisuutta ja luotettavuutta. AINEISTO JA MENETELMÄT Kokeissa tutkittiin sahanpurun, kutterinlastun, ohran ja kauran oljen sekä kolmen kaupallisen turvetuotteen (kasvuturve, yleisturve 100 ja öljynpoisto- turve) ammoniakinsitomiskykyä. Kaikki turpeet olivat ulkonaisesti samankal- taisia rahkaturvetuotteita. Ammoniakinsitomiskyky määritettiin sekä pitkistä (n. 5 cm) että silpUtuista (0,5-1,0 cm) oljista. Kuivikkeen ammoniakinsitomiskyky mitattiin periaatteessa samalla menetel- mällä kuin mitä TUORILA (1929) käytti määrityksissään. Paksuseinäiseen, eva- kuOintiin sopivaan pulloon punnittiin kuiviketta viisi grammaa kuiva-ainetta vastaava määrä. Pulloon lisättiin 75 ml ammoniakkiliuosta, tässä määrässä ammoniakkia tuli pulloa kohden eri kerroilla 360-390 mg. Pullo suljettiin tiiviisti kumikorkilla. Kahden päivän muhituksen jälkeen määritettiin pullosta alipainekuivauksessa haihtuva ammoniakki. Kun ammoniakin haihtumisnopeuden lisäksi mitattiin sa- malla veden haihtumisnopeus pullosta, saatiin tietää kuivikkeen (lannan) kui- vumisen vaikutus ammoniakin haihtumiseen ja sitoutumiseen. Pulloa evakuoitiin vesi-imupumpulla vesihauteessa 70-80°C:n lämpötilassa. Pullon ja vesi-imupum- pun välissä oli kaksi typentislausputkea, joissa kummassakin oli 30 ml 1-nor- maalista rikkihappoa. Happoputket vaihdettiin ja evakuointipullo punnittiin EVAKUOINTIPULLO HAPPOPULLOT LÄMPÖHAUTEESSA 20 30:n, 60:n, 90:n, 120:n, 180:n, 240:n ja 300:n minuutin kuluttua evakuoinnin aloittamisesta. Happoputkien sisältämä typpimäärä mitattiin tislaamalla se boorihappoon ja titraamalla tämä liuos. Määritykseen käytetystä laitteistosta on kaavio kuvassa 1. Kuva 1. Kuivikkeen ammoniakin- sitomiskyvyn määrityk- sessä käytetty lait- teisto. Muutamassa kokeessa kuivikkeeseen lisättiin evakuoinnin jälkeen 50 ml 10- normaalista natriumhydroksidia, jotta nähtäisiin, oliko kuivikkeeseen pidät- tynyt typpi todella ammoniakkimuodossa. Kokeen perustamisen yhteydessä, muhituksen aikana ja evakuoinnissa tapahtuva typpihäviö mitattiin kolme kertaa pullossa, johon laitettiin vain ammoniakki- liuosta, ei kuiviketta. Häviö oli 4,4-8,0 mg NH3, 1,1-2,1 % lisätystä ammoni- akkimäärästä. Kun kuiviketta käytettiin 5 g pulloa kohden, oli typpihäviön aiheuttama virhe ammoniakinsitomiskyvyssä +0,09 - +0,16 % kuivikkeen kuiva- aineessa. Tätä virhettä ei ole vähennetty tuloksissa. Myös kuivikkeiden pH ja puskurikyky mitattiin. Kuiviketta punnittiin dekant- terilasiin 5 g, vettä lisättiin 150 ml. Seokseen pipetoitiin 0, 1, 3, 5 tai 8 ml 0,6 normaalista natriumhydroksidia, turveseokseen kuitenkin 0, 5, 10, 15 tai 20 ml 0, 6 N NaOH. Astioiden sisältö sekoitettiin hyvin ja pH mitat- tiin seuraavana päivänä. Kaikki määritykset tehtiin vähintään kahteen kertaan, ja tulokset ovat näi- den määritysten keskiarvoja. 100- 80- Lfl ° 60- z tri 40- L11 5 20- YLEISTURVE 100 0 NaOH-LISÄYKSEN JÄLKEEN 0 21 Ammoniakinsitomiskyky ilmaistaan tuloksissa kuivikkeen 70 %:n ja 10 %:n kds- teustiloissa. TUORILAn (1929) mukaan n. 70 %:n kosteus vastaa pellolla hieman kuivahtaneen lannan vesipitoisuutta, n. 10 %:n kosteus taas hyvin pitkän ajan lämpimässä kuivuneen lannan vesipitoisuutta. TULOKSET Kaikki turpeet käyttäytyivät evakuoinnissa samalla tavalla. Ammoniakin pitoi- suus turpeen kuiva-ainetta kohden laski kuivauksessa nopeasti n. 2,8 %:in, minkä jälkeen lasku oli varsin hidasta. Kuvassa 2 on esimerkin vuoksi piir- ros ammoniakin pitoisuudesta yhden turvenäytteen kuiva-aineessa kuivauksen aikana. Kuivikeseoksen kosteuden ollessa 70 % ammoniakin pitoisuus oli n. 2,7 % kuiva-aineessa, kosteuden ollessa 10 % ammoniakin pitoisuus oli n. 2,3 % kui- va-aineessa (taulukko 1). Kuva 2. Ammoniakin pidättyminen turvenäytteeseen eri kosteustiloissa kuivauk- sen aikana. 1 NH3-PITOISUUS KUIVIKKEEN KUIVA-AINEESSA Sahanpuru ja kutterinlastu sitoivat turpeisiin verrattuna vain vähän ammoniak- kia (taulukko 1). Kun kuivikeseoksen vesipitoisuus oli 70 %, kutterinlastu sitoi ammoniakkia n. 0,85 % kuivapainostaan, sahanpuru n. 0,55 % kuivapainos- taan. Kuivikeseoksen kosteuden ollessa 10 % ammoniakin pitoisuus kutterinlas- tun kuiva-aineessa oli n. 0,70 %, sahanpurun kuiva-aineessa n. 0,40 %. 22 Taulukko 1. Kuivikkeiden ammoniakinsitomiskyky. Kuivike ammoniakkia pidättynyt, % kuivikkeen kuivapainosta 70 %:n kosteudessa 10 %:n kosteudessa NaOH-lisäyksen jälkeen Rahkaturpeet 2,70 2,30 0,50 Ohran olki 0,95 0,75 0,30 Kauran olki pitkä 0,55 0,45 - silputtu 0,75 0,60 - Kutterinlastu 0,85 0,70 0,30 Sahanpuru 0,55 0,40 0,20 Ohran olki sitoi ammoniakkia enemmän kuin sahanpuru ja kUtterinlastu mutta vähemmän kuin turpeet (taulukko 1). Silppuamisella ei ollut juurikaan vaiku- tusta ohran oljen ammoniakinsitomiskykyyn. Kun kuivikeseoksen vesipitoisuus oli 70 %, ohran olki sitoi ammoniakkia n. 0,95 % kuivapainostaan. Kuivikeseok- sen kosteuden ollessa 10 % ammoniakin pitoisuus ohran oljen kuiva-aineessa oli n. 0,75 %. Kauran olki sitoi ammoniakkia vähemmän kuin ohran olki (taulukko 1). Silppua- minen näytti kuitenkinparantavan kauran oljen ammoniakinsitomiskykyä. Kun kuivikeseoksen vesipitoisuus oli 70 %, pitkä kauran olki sitoi ammoniakkia n. 0,55 % kuivapainostaan, silputtu olki n. 0,75 % kuivapainostaan. Kuivike- seoksen kosteuden ollessa 10 % ammoniakin pitoisuus pitkän oljen kuiva-ainees- sa oli n. 0,45 % ja silputun oljen kuiva-aineessa n. 0,60 %. Suurin osa kuivikkeeseen sitoutuneesta ammoniakista saatiin vapautetuksi li- peällä (taulukko 1). KuitenkinlisätystäammOniakista jäi kuivikkeeseen lipeän lisäyksen jälkeenkin 0,2-0,5 % kuivikkeen kuivapainosta. Kun kuivikkeeseen pi- dättyneen ammoniakin määrä saatiin pulloon lisätyn ja sieltä happoastioihin imetyn ammoniakin määrän erotuksena, siihen sisältyy myös käsittelyjen aikana tapahtunut typpihäviö. Selvästi suurin puskurikyky pH:n kohoamista vastaan oli turpeilla. Sahanpurun puskurikyky oli pienin, oljilla se oli hieman suurempi kuin kutterinlastulla. Reaktion kohottamiseksi pH 7:än tarvittiin turpeilla keskimäärin 805, silputul- la ohran oljella 156, silputulla kauran oljella 161, kutterinlastulla 95 ja 23 sahanpurulla 60 milliekvivalenttia emästä kuivikkeen kuiva-ainekiloa kohden. Näiden lukujen perusteella laskettuna turve pystyisi pidättämään ammoniakkia kemiallisesti pH 7:ssä 1,37 %, silputtu ohran ja kauran olki 0,27 %, kutterin- lastu 0,16 % ja sahanpuru 0,10 % kuivapainostaan. TULOSTEN TARKASTELU Turve oli ammoniakinsitomiskyvyltään selvästi paras kuivike. Seuraavaksi par- haita olivat oljet, ohran olki oli hieman kauran oikea parempaa. Sahanpurun ammoniakinsitomiskyky oli kaikkein pienin. Turpeen ammoniakinsitomiskyky oli tässä tutkimuksessa selvästi suurempi (n. 2,5 %) kuin TUORILAn (1929) tutki- muksessa, jossa se oli noin 2 % kuiva-aineesta. Kirjallisuudessa on kuitenkin lukuisia mainintoja tätä suuremmista mitatuista ammoniakinsitomiskyvyistä: 2,51 %, 2,64 %, ja jopa 3,46 % turpeen kuiva-aineesta (ref. TUORILA 1929). Onkin luultavaa, että ammoniakinsitomiskyky vaihtelee varsin paljon ja voi olla rahkaturpeella 1,5-3,5 % kuivapainosta. Kirjallisuustiedoista voi kui- tenkin päätellä keskiarvon olevan lähellä 2 % kuivapainosta. Odotettua suurempi ammoniakinsitomiskyky voi johtua myös koevirheestä. Kun ammoniakinsitomiskyky lasketaan kuivikkeeseen lisätyn ja siitä alipainekui- vauksessa pois imetyn ammoniakkimäärän erotuksena, mahdollinen typpihäviö vaikuttaa sitä suurentavasti. Tehdyissä kokeissa typpihäviön todettiin kohot- tavan kuivikkeen ammoniakinsitomiskyvyn arvoa 0,09-0,16 %-yksikköä. Tätä vir- hettä ei ole vähennetty tuloksissa. Oljen, sahanpurun ja kutterinlastun ammoniakinsitomiskyky oli samaa luokkaa tai hieman suurempi kuin kirjallisuustiedoissa, joissa se on 0,2-0,6 % kui- vapainosta (ref. TUORILA 1929). Silppuaminen ei parantanut ohran oljen am- moniakinsitomiskykyä, mutta kauran oljen ammoniakinsitomiskykyä se paransi. Suurin osa kuivikkeeseen pidättyneestä ammoniakista pystyttiin vapauttamaan NaOH-lisäyksen avulla. Kuitenkin osa ammoniakista näytti pidättyneen niin lujasti, ettei se vapautunut lipeälläkään. Turpeeseen pidättyneestä ammonia- kista jäi NaOH-lisäyksellä vapautumatta n. 20%, oljella, sahanpurulla ja kut- terinlastulla n. 40 %. Kuivikkeeseen pidättynyt ammoniakki ei siis ole koko- naisuudessaan kasveille käyttökelpoista. Se saattaa pidättyä kuivikkeeseen sekä puhtaasti kemiallisesti että sitoutumalla kuiviketta hajottavaan pien- eliöstöön. Tässä tutkimuksessa NaOH:lla vapautumatta jaaneeseen ammoniakki- määrään sisältyy kuitenkin myös typpihäviön aiheuttama virhe. 24 Puskurikyvyn suhteen kuivikkeiden paremmuusjärjestys oli sama kuin ammoniakin- sitomiskyvyn suhteen; turpeen puskurikyky oli suurin, sahanpurun puskurikyky pienin. Puskurikyvyn absoluuttinen arvo pH 7:ssä oli kuitenkin huomattavasti pienempi kuin ammoniakin sitoutumisesta olisi voinut 'päätellä. Puskurikyvyn mittauksessa käytetty menetelmä ei siten vaikuta hyvältä kuivikkeen ammoniakin- sitomiskyvyn mittaamisessa. Ammoniakin sitoutumisen mittausmenetelmä vaikutti melko luotettavalta. Usein uusinta antoi aivan saman tuloksen kuin aikaisempi määritys. Vaihtelua mit- tausten välillä kuitenkin oli, minkä vuoksi määritys on aina tehtävä vähintään kaksi kertaa. Menetelmän vaatima laitteisto on hyvin yksinkertainen rakentaa, ja määritykset ovat helppoja. Tulosten perusteella voidaan päätellä, että hapan rahkaturve sitoo virtsan ammoniakkia selvästi enemmän kuin muut kuivikkeet. Jos arvioidaan, että tur- ve sisältää käyttökosteudessaan n. 40 % vettä, olki, sahanpuru ja kutterin- lastu n. 20 % vettä, tarvitaan 120 gramman ammoniakkimäärän (lehmän virtsan keskimääräinen ammoniakkisisältö vuorokaudessa) sitomiseksi turvetta n. 8 kg, ohran olkea n. 19 kg, sahanpurua n. 38 kg ja kutterinlastua n. 30 kg. Virtsa saadaan kuitenkin TUORILAn (1929) ja VIRRIn (1941) mukaan otetuksi talteen ja säilymään tyydyttävästi huomattavasti pienemmälläkin turvemäärällä kuin sen täydellinen neutralointi edellyttää, jos ammoniakin haihtuminen estetään fy- sikaalisin keinoin, tiivistämällä ja peittämällä lantakasa huolellisesti. Kuivikkeen vaikutus lannan arvoon ei kuitenkaan riipu ainoastaan sen Kyvystä sitoa kemiallisesti virtsan ammoniakki. Turve on olkea, sahanpurua ja kutte- rinlastua parempi kuivike myös siksi, ettei sen hajoaminen aiheuta ulosteiden typen pidättymistä hajottajapieneliöstöön vaikealiukoiseen muotoon. KEMPPAI- SEN (1985) raiheinällä tekemässä astiakokeessa ilmeni, että turvelantojen liukoinen typpi oli kokonaisuudessaan väkilannoitetypen veroista, mutta olki- lannan liukoisesta typestä väkilannoitetypen veroista oli vain 69 % ja sahan- purulannan liukoisesta typestä 57 %. Huomattavaa olki- ja sahanpurulannan liukoisen typen immobilisoitumista näytti siis tapahtuvan siinä vaiheessa, kun lanta hajosi maassa. 25 KIRJALLISUUSLUETTELO: AHO, M. & TUMMAVUORI, J. 1984. The ion exchange properties of peat. Part V. Ion exchange properties of some sphagnum peats. Suo 35: 67-73. KEMPPAINEN, E. 1985. Kuivikkeen vaikutus lannan arvoon. Maatalouden tutkimus- keskus. Tiedote 9/85: 1-16. PUUSTJARVI, V. 1956. On the cation exchange capasity of peats and on the factors of influence upon its formation. Acta Agr. Scand. 6: 410-449. TUMMAVUORI, J. & AHO, M. 1980a. On the ion exchange properties of peat. Part I. On the adsorption of some divalent metal ions (Mn 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ , Cd 2+ and Pb 2+ ) on the peat. Suo 31: 45-51. TUMMAVUORI, J. & AHO, M. 1980b. On the ion exchange properties of peat. Part II. On the adsorption of alkali, earth alkali, aluminium(III), chromium (III), iron(III), silver, mercury(II) and ammonium ions to the peat. Suo 31: 79-83. TUMMAVUORI, J., AHO, M. & SIRONEN, S. 1983. On the ion exchange properties of peat. Part III. Comparison of the adsorption properties of peat moss and the effect of freezing on the peat. Suo 34: 13-16. TUORILA, P. 1929. Bindungsvermögen verschiedener Torfarten fUr Stickstoff in Form von Ammoniak. Suom. Suovilj.yhd. Tiet. Julk. 9: 1-47. VIRRI, T. 1941. Eläinlantaa koskevia kokeita ja tutkimuksia. I. Ammoniakin haitumisen muodossa tapahtuvista typen häviöistä. Valt. Maatal.koetoim. Julk. 116: 1-113. MAATALOUDEN TUTKIMUSKESKUKSEN TIEDOTTEET 1983 Maatalouden tutkimuskeskuksen yksiköiden tiedotteet 1975-1982. 48 p. KONTTURI, M. Mallasohra - kirjallisuuskatsaus. 42 p. NORDLUND, A. & ESALA, M. Maatalouden sääpalvelut ulkomailla. Kirjallisuustutkimus. 66 p. MUSTONEN, L., PULLI, S., RANTANEN, 0. & MATTILA, L. Virallisten lajikekokeiden tuloksia 1975-1982. 186 p. + 4 liitettä. SUONURMI-RASI, R. & HUOKUNA, E. Kaliumin lannoitustason ja -tavan vaikutus tuorerehunurmien satoihin ja maiden K-pitoisuuksiin. 13 p. + 8 liitettä. KEMPPAINEN, E. & HEIMO, M. Förbättring av stallqödselns utnyttjande. Litteraturöversikt. 81 p. MULTAMÄKI, K. & KASEVA, A. Kotimaiset lajikkeet. 10 p. LÖFSTRÖM, I. Kasvien sisältämät aineet tuholaistorjunnassa. 26 HEIKINHEIMO, 0. Kirvojen preparointi ja määritys. 67 p. + 12 liitettä. SAARELA,I. Soklin fosforimalmi fosforilannoitteena. p. 1-13. Humuspitoiset lannoitteet. p. 14-20. YLÄRANTA, T. Jordanalysmetoder i de nordiska länderna. 13 p. LUOMA, S. & HAKKOLA, H. Avomaan vihanneskasvien lajikekokeiden tuloksia vuosilta 1979-82. 21 p. KIVISAARI, S. & LARPES, G. Kylvöajankohdan vaikutus kevätvehnän,ohran ja kauran satoon 10-vuotiskautena 1970-1979 Tikkurilassa. 54 p. ERVIÖ, R. Maaperäkarttaselitys. ESPOO - INKOO. 26 p. BREMER, K. Ydinkasvien tuottaminen kasvisolukkoviljelyn avulla. 63 p. 1984 Tiivistelmät eräistä MTTK :n julkaisuista 1983. 74 p. ESALA, M. & LARPES, G. Kevätviljojen sijoituslapnoitus savimailla. 35 p. ETTALA, E. Ayrshire-, friisiläis- ja suomenkarjalehmien vertailu kotoisilla rehuilla. 7 p. + 18 liitettä. p. LUOMA, S. & HAKKOLA, H. Keräkaalin lajikekokeiden tuloksia vuosilta 1975-83. 22 p. KURKI,.L. Tomaattilajikkeet ja hiilidioksidin lisäys. Kasvihuonetomaatin viljelylämpötiloista. Kasvihuonekurkun tuentamenetelmien vertailua. Sijoituslannoitus ja kasvualustan ilmastus kasvihuonekurkulla ja tomaa- tilla. 21 p. VUORINEN, M. Italianraiheinä ja viljat tuorerehuna. 17 p. ANISZEWSKI, T. Lupiini viherlannoituskasvina. Arviointeja esikokeiden ja kirjallisuuden pohjalta. 11 p. HUOKUNA, E. & HAKKOLA, H. Koiranheinän ja timotein .kasvu ja rehuarvon muu- tokset säilörehuasteella. 54 p. VALMARI, A. Roudan kehittymisen tilastollinen malli. 33 p. HAKKOLA, H. Kuonakalkituskokeiden tuloksia 1978-83. 42 p. SIPPOLA, J. & SAARELA, I. Eräät maa-analyysimenetelmät fosforilannoitus- tarpeen ilmaisijoina. 20 p. RAVANTTI, S. Terhi-punanata. 37 p. URVAS, L. & WVÄRINEN, S. Kolme ravinnesuhdetta Suomen maalajeissa. 10 p. ANSALEHTO, A., ELOMAA, E., ESALA, M., KERSALO, J. & NORDLUND, A. Maatalouden sääpalvelukokeilu kesällä 1983. 101 p. MUSTONEN, L., PULLI, S., RANTANEN, 0. & MATTILA, L. Virallisten lajikeko- keiden tuloksia 1976-1983. 202 p. + 4 liitettä. JUNNILA, 5. Ympäristötekijöiden vaikutus herbisidien käyttäytymiseen maassa. Kirjallisuustutkimus. 15 p. + 4, liitettä. PESSALA, R., HAKKOLA, H. & VALMARI, A. Kylvöajan merkitys porkkanan viljelyssä. 22 p. NISULA, H. Uusimpia tuloksia Ruukin lihanautakokeista. 39 p. SAARELA, I. Kevätöljykasvien boorilannoitus. 122 p. + 2 liitettä. URVAS, L. Maaperäkarttaselitys. PORI - HARJAVALTA. 28 p. + 14 liitett5. LEHTINEN, S. Avomaavihannesten lannoitus- ja kastelukokeet 1978-1983. 62 p. + 17 liitettä. ANISZEWSKI, T. & SIMOJOKI, P. Rikkakasvien siementen määrä ja elinvoima eräillä MTTK :n kiertokoealueilla. Kirjallisuustutkimus ja MTTK :n kolmen tutkimusaseman näytteiden analyysi. p. 1-38. PALDANIUS, E. & SIMOJOKI, P. Rikkakasvien siementen määrä ja elinvoima Satakunnan ja Etelä-Pohjanmaan tutkimusasemien maanäytteissä. p. 39-56. 23. RINNE, S-L. & SIPPOLA, 3. Maatalouden jätteiden kompostointi. 52 p. Typpi- ja fosforilisä oljen kompostoinnissa II Maatalouden jätteet kompostin raaka-aineina III Sompostin arvo lannoitteena 1985 ANSALEHTO, A., ELOMAA, E., ESALA, M., NORDLUW, A & PILLI-SIHVOLA, Y. Maatalouden sääpalvelukokeilu kesällä 1984. 127 p. ETTALA, E. Säilörehu Maatalouden tutkimuskeskuksen lypsykarjako- keissa 1970 - luvulla. 270 p. 5. TUORI, M., NISULA, H. Ruokintarutiinien merkitys naudoilla. Kirjallisuustutkimus. 38 p. : 41 --- .0 :" , k•F.'")%