SivuHyöty - Kasvissivutuotteiden hyödyntäminen rehuna ja maanparannusaineena Hankkeen toteutusaika: 1.1.2015 – 30.11.2017 Hankkeen toteuttaa Luonnonvarakeskus (Luke): Marja Lehto, Marketta Rinne, Eila Järvenpää, Minna Kahala, Hilkka Siljander-Rasi, Terhi Suojala-Ahlfors, Tapio Salo Loppuraportti 2 Sisällys 1. Tiivistelmä .................................................................................................................................... 4 2. Hankkeen tausta ja tavoitteet ....................................................................................................... 4 3. Hankkeen osapuolet ja menetelmät .............................................................................................. 5 3.1 Kasvissivutuotteen säilöntäkokeet - laboratoriotaso .............................................................................. 6 3.2 Pilottason kasvisrehun säilöntäkokeet yrityksissä ................................................................................... 6 3.3 Kuiva-ainepitoisuuden nosto .................................................................................................................. 6 3.4 Kasviskompostien laadun määritys ......................................................................................................... 7 3.5 Kompostoinnin eri tukiaineiden laadun määritys .................................................................................... 7 3.6 Kompostointikokeet ............................................................................................................................... 7 3.7 Astia- ja peltokokeet kompostoinnin lopputuotteilla .............................................................................. 8 3.8 Ravinteiden ja kustannusten arviointi..................................................................................................... 8 4. Hankkeen tulokset ........................................................................................................................ 8 4.1 Hankkeen tavoitteiden ja suunniteltujen tulosten toteutuminen................................................... 8 4.1.1 Rehu ............................................................................................................................................ 8 4.1.2 Maanparannusaine ................................................................................................................... 9 4.1.3 Hyvä tapa toimia -ohje .............................................................................................................. 9 4.2 Poikkeamat verrattuna suunnitelmiin ..........................................................................................10 5. Hankkeen vaikuttavuus ...............................................................................................................11 5.1 Hankkeen positiiviset ja negatiiviset vaikutukset ravinteiden kiertoon ja Itämeren kuormitukseen (vertailu mittareihin) ....................................................................................................................11 5.2 Muut vaikutukset .........................................................................................................................12 6. Viestinnän toteutuminen ja tulokset ............................................................................................12 6.1 Viestinnän pääasiallinen sisältö, määrä, laatu, kohderyhmät ........................................................12 6.2 Arvio viestinnän onnistumisesta, viestintäsuunnitelman toteutumisesta ......................................14 7. Tulosten kestävyys ja hyödyntäminen ..........................................................................................15 7.1 Arvio tulosten kestävyydestä ja konkreettisuudesta ja siihen liittyvistä riskeistä ...........................15 7.2 Ehdotukset hankkeen tulosten hyödyntämiseksi, ml. liiketaloudelliset ja lainsäädännölliset näkökohdat ..................................................................................................................................15 7.3 Teknis-taloudellisen toteutettavuuden arviointi ...........................................................................16 7.3.1 Kasvissivutuotteiden rehukäytön taloudellisuus .........................................................................16 7.3.2 Kompostoinnin kustannukset ....................................................................................................17 8. Talousraportti ..............................................................................................................................17 9. Suositukset tulevia hankkeita ja ohjelmia varten ..........................................................................17 9.1 Esiin nousseet jatkohankkeita koskevat ideat ja tarpeet ...............................................................17 3 9.2 Mitä vastaavissa hankkeissa tulisi välttää, mitä suositellaan .........................................................18 10. Johtopäätökset hankkeesta ja päätuloksista .................................................................................18 10.1 Kasvissivutuotteiden käyttö rehuna.....................................................................................................18 10.2 kasvissivutuotteiden maanparannusainekäyttö ...................................................................................18 Liitteet Liite 1. Rehukokeiden tulokset Liite 2. Kompostointikokeiden tulokset ja johtopäätökset Liite 3. Hyvä tapa toimia -ohje Kuvat @Luke/Marketta Rinne ja Marja Lehto 4 1. Tiivistelmä Kasvissivutuotteiden hyödyntäminen rehuna ja maanparannusaineena (SivuHyöty) -hankkeessa sovellettiin olemassa olevaa tietoa kasvissivutuotteiden käsittelyyn. Hankkeessa kerrottiin yrittäjille erilaisista sivutuot- teiden säilöntä- ja käsittelymenetelmistä ja demonstroitiin yhdessä valittuja menetelmiä. Lopputuotteena saatujen rehujen ja maanparannusaineiden laatu selvitettiin kemiallisin ja mikrobiologisin analyysein. Hankkeessa selvitettiin menetelmien soveltuvuus eri kohteisiin samoin kuin niiden vaikutus ravinteiden kierrätykseen ja sivutuotteiden käsittelykustannuksiin. Hankkeessa tehtiin kasvissivutuotteiden rehukäyttöön liittyvää testausta ja pilotkokeita sekä selvitettiin kasvissivutuotekompostien maanparannuskäyttöä, näiden vaikutusta ravinnekiertoon, taloudelliseen kan- nattavuuteen sekä arvioitiin erilaisten menetelmien soveltuvuutta erityyppisiin kohteisiin. Hankkeessa saa- tujen tulosten sekä muiden tutkimusten pohjalta laadittiin Hyvä tapa toimia -ohje kasvissivutuotteen hyö- dyntämiseen. Hanke alkoi 1.1.2015 ja päättyi 30.11.2017. Hanke rahoitettiin ympäristöministeriön ravinteiden kierrätyk- sen edistämistä ja Saaristomeren tilan parantamista koskevasta ohjelmasta (RaKi). Kasvissivutuotteet ovat vesipitoisia ja niiden rehukäyttöä rajoittavat korkeat kuljetuskustannukset ja huono säilyvyys. Porkkanan säilöntä fermentoimalla osoittautui mahdolliseksi, mutta käyminen oli hyvin voimakas- ta ja valmis tuote hyvin vesipitoista. Säilöntäaineista erityisesti muurahaishappopohjainen valmiste paransi tuotteen aerobista stabiilisuutta ja rajoitti käymistä vähentäen erityisesti sokerien hajoamista säilönnän aikana. Tulosten perusteella fermentoitu porkkanan sivutuote soveltuu säilyvyydeltään ja muilta ominai- suuksiltaan nautakarjatiloille seosrehun komponentiksi, mutta mikäli mahdollista, käyttö tuoreena on useimmissa tapauksissa taloudellisempi vaihtoehto. Porkkanasivutuotteen käyttö on mahdollista myös sioille mm. virikerehuna. Eri tukiaineita sisältävän kompostin lannoitusvaikutus vastasi niiden sisältämää liukoista typpeä, mutta ruo- kohelven ja biohiilen käyttö tukiaineena lisäsi kompostin orgaanisen typen mineralisoitumista ja sitä kautta lannoitusvaikutusta. Ruokohelpeä, biohiiltä ja turvetta sisältävissä komposteista typpeä saaneet raiheinät kasvoivat lähes samaa vauhtia kuin liukoista typpeä 100 mg/litraa saaneet kontrollinäytteet. Kasvissivutuot- teiden käsittely rummussa kompostoimalla on kustannustehokas vaihtoehto. 2. Hankkeen tausta ja tavoitteet Hankkeen tavoitteena oli kehittää sivutuotteiden käsittelyyn yrityskohtaisia toimintamalleja kasviksia tuot- taville ja jatkojalostaville yrityksille. Käsittelyn avulla yritykset voivat - nostaa kasvissivutuotteiden arvoa, jolloin käsittelymaksujen sijasta voidaan saada tuloja - käsitellä kasvissivutuotteet yrityksessä ympäristöä kuormittamatta - palauttaa sivutuotteen sisältämät ravinteet viljelykiertoon nykyistä tehokkaammin Tavoitteena oli myös erilaisten yritysten yhteistyön lisääminen. Toimintamallien kehityksessä pyrkimyksenä oli, että - yrityksissä tunnistetaan nykyistä paremmin mahdollisuudet hyödyntää kasvissivutuotteet eri tavoin - kasvissivutuotteen rehukäyttö täyttää lain vaatimukset - kasvissivutuotteista tuotettu maanparannusaine täyttää sille asetetut laatuvaatimukset - syntyvät lopputuotteet on helppo kuljettaa ja varastoida. 5 - sivutuotteiden hallittu käsittely parantaa yritysten toimintaa, vähentää ravinnepäästöjä vesistöihin ja edistää ravinteiden kierrätystä kohdealueella. - kehitetyt ratkaisut ovat taloudellisesti kestävämpiä kuin nykytilanne ja sopivat eri kokoluokan kas- visyrityksille. Konkreettisina tuloksina hankkeessa pyrittiin tuottamaan prosessiratkaisuja (2 – 3), jotka ovat otettavissa pilottikäyttöön kohdeyrityksissä ja muissa saman alan yrityksissä. Tulokset ovat siirrettävissä ja monistetta- vissa heti toimialan käyttöön ja sovellettavissa myös muihin raaka-aineisiin. 3. Hankkeen osapuolet ja menetelmät Hankkeen toteuttivat Luonnonvarakeskus yhteistyössä yritysten kanssa. Yritykset, joiden tuotteilla ja/tai tiloissa tehtiin hankkeen toimenpiteitä: - Apetit Ruoka Oy o käsittelee erilaisia kasviksia ja valmistaa erilaisia pakastevihannestuotteita o tällä hetkellä sivutuote kompostoidaan aumoissa o yritys etsii uusia tapoja kasvissivutuotteiden käsittelyyn o yrityksessä muodostuu paljon hyvälaatuista sivutuotetta o Yrityksestä saatiin myös vertailukompostinäytteitä o yhteistyö yrityksen kanssa sujui suunnitelmien mukaisesti - Karotia Oy o viljelee porkkanaa, pakkaa ja myy kokonaisena sekä kuorittuna ja prosessoituna (kypsen- tämätön babyporkkanat) o prosessoinnista tuleva sivutuote toimitetaan rehuksi sellaisenaan talviaikana, kesällä käyte- tään maanparannukseen o yritys etsii uusia tapoja kasvissivutuotteiden käsittelyyn ja tekee myös omatoimisesti erilai- sia kehitysprojekteja o yritys sijaitsee Jokioisten läheisyydessä o yhteistyö yrityksen kanssa sujui suunnitelmien mukaisesti - Kasviskartano Oy o viljelee kaalia ja muita kasviksia o paloittelee ja käsittelee kaalia ja pakkaa toisille yrityksille erilaisten tuotteiden raaka- aineeksi o kaikki sivujakeet kootaan samaan biojätekonttiin ja ne käsitellään toisen yrityksen toimesta o yritys etsii uusia tapoja hyvälaatuisten kasvissivutuotteiden käsittelyyn o yhteistyö sujui suunnitelmien mukaisesti - Alitalon Vihannes Oy o valmistaa erilaisia salaatteja erilaisista kasvisraaka-aineista o kompostoi sivutuotteet itse ja käyttää lopputuotteen pääosin omassa yrityksessä o yrityksessä on kompostointirumpu normaalissa käytössä, mutta yrityksessä on myös kiin- nostusta kompostoinnin tehostamiseen o yrityksessä oltiin valmiita panostamaan hankeyhteistyöhön ja yhteistyö sujui hyvin - Vihannes Vinnikainen Oy o juuresten viljely, pakkaus ja prosessointi o yritys on myös kiinnostunut kehittämään kasvissivutuotteiden käsittelyä o yhteistyö sujui suunnitelmien mukaisesti 6 o pikakompostorin toiminnan testaus - Biolan Oy o valmistaa maanparannusaineita o toimitti biohiiltä testausta varten - Kiteen Mato ja Multa Oy o toimitti ruokohelpeä testausta varten - SFTec Oy o kuivauslaitteiden valmistaja o yritys on kiinnostunut hankeyhteistyöstä ja panosti pilot-kokeeseen - Solotop Oy o laitteiden maahantuoja o Green Good pikakompostorin testaus Hankkeen alussa pidettiin työpaja sekä tutustuttiin sivutuotteiden käsittelyyn yrityksissä, tutustuttiin käy- tännön tilanteisiin ja ongelmakohtiin sekä kuultiin yrittäjien mielipiteitä sivutuotteiden käsittelyvaihtoeh- doista ja -mahdollisuuksista. Keskustelujen pohjalta valittiin hankkeessa toteutettavat käsittelymenetelmät. 3.1 Kasvissivutuotteen säilöntäkokeet - laboratoriotaso Laboratoriotason säilöntäkoe tehtiin höyrykäsitellyllä porkkanasivuvirralla ja kaalinkannan porausjätteellä. Säilönnässä käytettiin sekä mikrobiologisia että kemiallisia säilöntämenetelmiä, ts. maitohappobaktee- riseoksia ja muurahaishappopohjaista säilöntäainetta Kokeiden menetelmät ja tulokset on esitetty liittees- sä. - Apetit Ruoka Oy:n höyrykuoritulla porkkanalla tehtiin laboratoriotason fermentointikokeet ja säily- vyyskokeet. - Kasviskartano Oy:n kaalisivutuotteella tehtiin laboratoriotason fermentointikokeet 3.2 Pilot-tason kasvisrehun säilöntäkokeet yrityksissä Pilotkokeen säilöntä toteutettiin Karotia Oy:ssä ja raaka-aineena käytettiin tuoretta porkkanasivuvirtaa. Säilöntään käytettiin maitohappobakteeriseoksia ja muurahaishappopohjaista säilöntäainetta, vertailunäyt- teenä oli raaka-aine ilman säilöntäainetta. Pitkäaikaissäilytyksen demonstraatio tehtiin tuoreella pork- kanasivuvirralla käyttäen happolisäystä ja säilömällä sivutuote kahteen isoon (1 m3) puulaatikkoon, jotka vuorattiin erityyppisillä muoveilla, jotka estävät nesteiden valumisen ja suojaavat massaa kuivumiselta ja hapelta. Kokeilulla haluttiin selvittää yrityksessä kokonaisten porkkanoiden säilyttämiseen käytettävän muovin ja tiiviimmän mutta kalliimman ja erikseen hankittavan muovin eroja porkkanan säilönnässä. Pitkä- aikaissäilytyskokeista saatiin hyvää tietoa jatkoa varten. 3.3 Kuiva-ainepitoisuuden nosto Laboratoriotason pilotissa selvitettiin linkoamalla mikä on maksimaalinen määrä poistuvaa nestettä tuo- reella, kypsentämättömällä porkkanasivuvirralla. Porkkanasivujae oli peräisin Karotia Oy:stä. - Nesteen erotus tuottaa kuitupitoisen, puumaisen massan, josta ei enää irtoa vettä kuljetuksessa, vaikka sen kuiva-aine on korkeintaan 15 %. Nesteen erottaminen estää ravinteiden karkaamisen kuljetuksen aikana ja nestemäinen ja kiinteä jae voidaan kuljettaa erikseen käyttökohteeseensa. 7 - Laiteteknisistä ja säilöttyjen porkkanamassojen hygieenisyyssyistä tässä hankkeessa ei pystytty tes- taamaan, millä tavalla säilöntä vaikuttaa nesteen erottumiseen. Pilot on esitetty tarkemmin Hyvä tapa toimia -ohjeessa. Alitalon Vihannes Oy:ssä kasvissivutuotteesta puristettiin pois helposti irtoava neste. Määritettiin nesteen ja kasvisosion laatua. Puristenesteestä määritettiin kuiva-aine, ravinteet, COD, DOC, TOC, johtokyky sekä pH. Kasvisosiosta määritettiin kuiva-aine, ravinteet sekä tilavuuspaino. Kasvissivutuotteen kuivauskoe SFTec Oy:n pilotmittakaavan laitteella - Elintarvikevaatimuksia täyttävää tuotetta ei pilotkuivaimesta saatu johtuen aikaisemmista kuiva- tuista materiaalieristä sekä laitteen rakentamiseen käytetyistä materiaaleista, jotka eivät ole ruos- tumatonta terästä. Materiaali kuitenkin kuivui kokeessa. Kostea kasvissivutuote kerää pinnoilta herkästi epäpuhtaudet. Laitteen pitäisi olla helposti puhdistettava, jotta se sopii kasvissivutuottei- den kuivaukseen. Puristimen testaus Karotia Oy:ssä - Puristin poisti porkkanamassasta nestettä, mutta sillä ei saavutettu yrittäjän toivomaa tulosta. Kas- vismassa koostui hienojakoisesta porkkanamassasta, jossa oli seassa porkkanapaloja. Porkkanapalat huononsivat puristimen tehoa. Massa pitäisi olla homogeenista, jolloin puristin todennäköisesti toimisi paremmin. Tämä vaatisi ylimääräisen työvaiheen, eli massan ajamisen silppurin läpi. 3.4 Kasviskompostien laadun määritys 1- ja 2- vuotta vanhojen kasviskompostien laatu määritettiin laboratoriokokein sekä arvioitiin niiden kyp- syyttä ja maanparannusvaikutusta. - Näytteet otettiin Alitalon Vihannes Oy:ssä rumpu- ja jälkikompostoidusta materiaalista - Kompostoitu materiaali koostui jäävuorisalaatista sekä muista kasviksista (tomaatti, paprika, kurk- ku, sipuli, meloni, ananas, appelsiini) - Valmiista kompostista tehtiin ravinne- ja kypsyysmääritykset: kuiva-aine, P ja K (kokonaispitoisuu- det, typpihappouutto), N (liukoinen; 1:5 vesiuutto (NO3-N, NH4-N ja liukoinen orgaaninen N, ko- konais N (Kjeldahl)), C (Leco), C:N (lasketaan kokonaishiilen ja -typen määrityksistä), orgaaninen ai- ne (hehkutushäviö), sähkönjohtokyky, mikrobiologinen laatu (E. coli), stabiilisuus (CO2-tuotto), juu- renpituusindeksi. 3.5 Kompostoinnin eri tukiaineiden laadun määritys Erilaisten kompostin tukiaineiden laatu määritettiin laboratoriokokein. Tutkittavat seosaineet olivat: turve, ruokohelpi, pahvi, biohiili, lehtipuulastu sekä havupuuhake. Seosaineita määritettiin kuiva-aine, ravinteet (N, K, P), hiili, sähkönjohtavuus, tilavuuspaino sekä pH. 3.6 Kompostointikokeet Kompostointi Alitalon Vihannes Oy:n rumpukompostilla eri seosaineilla, jälkikompostointi yrityksen kom- postointihallissa 8 - Kompostoitava materiaali koostui jäävuorisalaatista ja muista sekalaisista kasviksista (tomaatti, paprika, kurkku, sipuli, meloni, ananas, appelsiini) - Seosaineina käytettiin kaikissa erissä turvetta ja tämän lisäksi em. seosaineita - Kokeessa määritettiin eriseosaineiden toimivuutta sekä vaikutusta lopputuotteeseen. Vihannes Vinnikainen Oy:ssä testattiin Green Good pikakompostoria - Lähtöaineina oli porkkana- ja punajuurisivujae, lähinnä pieniä porkkanoita ja punajuuria - Pikakompostoinnissa ei käytetty seosainetta - Kokeessa testattiin pikakompostorin toimivuutta. 3.7 Astia- ja peltokokeet kompostoinnin lopputuotteilla Valmiita kasviskomposteja käytettiin astia- ja peltokokeissa. Ensin rummussa käsiteltyjä ja sen jälkeen au- massa jälkikypsytettyjä komposteja oli kuusi kappaletta. Vertailukompostina oli mukana aumassa käsitelty ja metsähaketta tukiaineena sisältänyt vihanneskomposti. Kaikkien rumpukompostoitujen materiaalien tukiaineena oli turve ja turpeen lisäksi käytettiin biohiiltä, pahvia ja ruokohelpeä. Astiakokeessa tutkittiin typpilannoitusvaikutusta eli sitä, miten käyttökelpoista orgaaninen typpi näissä komposteissa on. Kaikkiin kasvualustoihin lisättiin komposteissa kokonaistyppeä sama määrä, 300 mg/l maata. Peltokokeessa vertailtiin eri kompostien vaikutusta satotasoon. Lisättyjen kompostien hiili- typpisuhde oli 18–28. Liukoisen typen osuus kokonaistypestä oli komposteissa suurimmillaan 20 %, kun pelkkää turvetta tai turpeen ja ruokohelven seosta käytettiin tukiaineena. Liukoista typpeä suhteessa koko- naistyppeen oli vähiten metsähaketta sisältäneessä aumakompostissa. 3.8 Ravinteiden ja kustannusten arviointi Avomaan vihannestuotannossa kiertävää ravinnevirtaa arvioitiin arvioimalla kuuden eniten tuotetun vihan- neksen kokonaissadon typpi-, fosfori-, kalium- ja hiilisisältö ja sen jakautumista sivuvirtoihin. Menetelmien kustannuksista tehtiin myös arvio. 4. Hankkeen tulokset 4.1 Hankkeen tavoitteiden ja suunniteltujen tulosten toteutuminen Hankkeessa on koottu tietoa ja testattu kasvissivutuotteiden käyttöä rehuna ja maanparannusaineena. 4.1.1 Rehu Rehukokeet liittyvät menetelmiin, jotka on kuvattu kappaleissa 3.1, 3.2 ja rehuraaka-aineen kuiva- ainepitoisuuden nosto kappaleessa 3.3. Rehukokeiden tulokset on esitetty liitteissä 1a, 1b, 1c ja 1d. Käytännön kokemusten ja hankkeessa tehtyjen kokeiden perusteella kasvissivutuotteet soveltuvat nauta- karjan ruokintaan paremmin kuin sikojen ruokintaan niiden korkean kuitupitoisuuden ja matalan valkuaispi- toisuuden vuoksi. Fermentointi paransi näytteiden hygieenistä laatua vähentämällä enterobakteerien, hii- vojen ja homeiden määrää. Fermentoinnin ja säilöntäaineiden avulla tuotteiden säilyvyyttä voidaan paran- taa, jolloin myös logistiikkaa voidaan tehostaa harventamalla kuljetusvälejä. Toisaalta kustannuksia tulee tuotteen käsittelystä. 9 Pilotkokeissa raa’asta kotimaisesta porkkanasta ja sen kuorijakeesta sekä höyrykäsitellystä porkkanasivuvir- rasta saatiin linkoamalla poistettua maksimissaan n. puolet vedestä ja massan painosta 30 - 50 % (riippuen irtoveden määrästä). Kiintoaine oli tällöin sahanpurumaisen kuivaa. Kuivaamisesta saatava hyöty on ravin- nepitoisten nesteiden valumisen vähentyminen, mikä helpottaa varastointia ja kuljetuksia. Nesteen erot- taminen mahdollistaa eri jakeiden hyödyntämisen eri kohteissa ja kuljetuksen erikseen niille sopivissa kulje- tusastioissa. 4.1.2 Maanparannusaine Maanparannusaineisiin liittyvät menetelmät on kuvattu kappaleissa 3.4, 3.5, 3.6, 3.7. Kuiva-ainepitoisuuden nosto on kuvattu kappaleessa 3.3 ja ravinteiden ja kustannustenarviointi kappaleessa 3.8. Tulokset maan- parannusainekokeista ovat liitteessä 2. Kompostoinnissa sopivana kosteutena pidetään 55–70 %. Kasvismateriaalien vesipitoisuus on usein 85–90 %, joten kuivaa tukiainetta joudutaan käyttämään runsaasti. Kokeissa kompostien kosteudet olivat pika- kompostoria lukuun ottamatta yli 80 %. Kompostoituminen eteni kuitenkin sekä rummussa että jälkikom- postoinnissa tässä kosteudessa. Myös pikakompostorilla valmistettu komposti vaatii jälkikompostoinnin, koska tuotteessa oli kasvua haittaavia vaikutuksia eikä se tässä vaiheessa ollut valmista maanparan- nusainetta. Kasviskompostien laatu parani sekä hiilidioksidin tuoton, juurenkasvun että nitraatti-ammoniumsuhteen osalta jälkikypsymisen edetessä. Hiilidioksidin tuotto oli vielä kaksi vuotta jälkikypsyneessä kompostissa korkeampi kuin lannoitevalmistelaissa tuorekompostille määritetty enimmäispitoisuus, 6 mg CO2-C/g VS. Kompostien levitysmäärää ohjaa ensisijaisesti pellon fosforilannoitustarve. Astia- ja peltokokeessa kaikkien kasviskompostien typpilannoitusvaikutus vastasi vähintään kompostin sisäl- tämää liukoista typpeä. Komposteissa, joissa käytettiin tukiaineena turpeen lisäksi ruokohelpeä ja/tai bio- hiiltä, orgaanisen typen mineralisoituminen lisääntyi astiakokeessa ja sitä kautta lisääntyi myös lannoitus- vaikutus. Kompostien levitysmäärää voidaan ohjata kokonaistypen, liukoisen typen tai fosforin määrän perusteella. Tällöin esimerkiksi Piikkiössä tehdyn kokeen kompostin, jossa tukiaineena oli vain turvetta, levitysmäärät voivat olla 30–60 t/ha. Kasviskompostilla on maanparannusvaikutuksen lisäksi fosfori- ja kaliumlannoitus- vaikutus, mutta typpilannoitusta olisi täydennettävä mineraalilannoitteilla kaikilla viljelykasveilla. Jos kom- postia lisätään 10 kg/ha fosforilannoituksen perusteella, sen sisältämä kuiva-aineen ja hiilen määrä vastaa viljojen olkisatoa. Edellä lasketun esimerkin mukaisilla 30–60 t/ha levitysmäärillä kaliumlannoitus on 80– 185 kg/ha ja hiilen lisäys 1800–4200 kg/ha. 4.1.3 Hyvä tapa toimia -ohje Hankkeessa on koottu Hyvä tapa toimia -ohje, jonka kohderyhmänä ovat kasvissivutuotteita tuottavat tilat, kasvissivutuotteiden hyödyntäjät sekä neuvonta ja viranomaistahot. Ohjeessa hyödynnetään hankkeessa saatua tutkimustietoa sekä kootaan tietoa muista tutkimuksista ja kirjallisuudesta. Ohje on saatavissa Luken verkkosivulta Luonnonvara- ja biotalous -raporttisarjassa (www.luke.fi/julkaisut). 10 4.2 Poikkeamat verrattuna suunnitelmiin Hanke oli alun perin suunniteltu kolmevuotiseksi, mutta ensimmäisessä vaiheessa rahoitus myönnettiin kahdelle vuodelle. Hankkeen tuloksia arvioitiin syksyllä 2016 ja hanke sai jatkoaikaa vuoden, eli 30.11.2017 saakka. Jatkoajan merkittävin syy oli mahdollisuus toteuttaa astia- ja peltokokeet vuonna 2016 tehdyillä kasviskomposteilla. Kesällä 2016 valmistetut rumpukompostit tarvitsivat jälkikompostoitumisaikaa vähin- tään puoli vuotta. Lisäksi tehtiin kasvatuskokeisiin liittyvät laboratorioanalyysit. Myös rehukokeita jatkettiin vuonna 2017. Muuten hanke on toteutunut pääosin suunnitelmien mukaan. Yrityksissä tehdyissä testauksissa on otettu huomioon yritysten aikataulut ja vaatimukset, mistä on aiheutunut jonkin verran muutoksia aikatauluihin. Hankkeen suunnitellut toimenpiteet saatiin tehtyä sovitussa aikataulussa. 11 5. Hankkeen vaikuttavuus 5.1 Hankkeen positiiviset ja negatiiviset vaikutukset ravinteiden kiertoon ja Itämeren kuormitukseen Avomaavihannessato oli vuonna 2016 177 miljoonaa kiloa, josta porkkanaa oli 73 miljoonaa kiloa, kasvi- huonetuotanto oli 86 miljoonaa kiloa (Luke 2017). Kasviksia tuottavissa ja prosessoivissa yrityksissä muo- dostuu paljon sivutuotteita, jopa 50 % sadosta voi päätyä sivutuotteiksi (korjuu-, varasto- ja prosessointi- tappiot). Esimerkiksi, jos porkkanasivutuotetta muodostuu vähintään 23 miljoonaa kiloa vuodessa (32 %) niin tässä määrässä on typpeä 38 t, fosforia 10 t, kaliumia 153 t ja hiiltä 1252 t (porkkana sisältää tässä las- kennassa typpeä 1,7 kg, fosforia 0,35 kg, kaliumia 3,5 kg ja hiiltä 60 kg tuoretonnia kohti). Sivutuotteiden rehukäyttö on perinteisesti hyväksi koettu tapa palauttaa sivutuotteet ja niiden sisältämät ravinteet elintarvikeketjuun. Selvitimme hankkeessa sivuvirtojen fermentoinnin mahdollisuuksia logistiikan tehostamiseen, mutta todennäköisesti käyttö tuoreena on kilpailukykyisempi vaihtoehto sillä säilöntä ja varastointi aiheuttavat myös kustannuksia. Kun sivutuotteiden rehuarvo määräytyy lähes pelkästään typpi- pitoisuuden perusteella, vähätyppisten kasvissivutuotteiden arvo rehuna on alhainen, ellei niiden sisältämil- lä yhdisteillä ole jokin muu lisäarvo ruokinnassa eli säilönnän pitäisi tuottaa myös lisäarvoa. Kasvissivutuotteista erotetut neste- ja kiintojakeet sisältävät erilaisia ravinteita ja nämä voitaisiin hyödyntää erikseen. Esimerkiksi lietelannan N- ja P-pitoiset jakeet voidaan erottaa toisistaan melko yksinkertaisinkin menetelmin, esim. painovoimaisesti. Samaa menetelmää voitaisiin käyttää myös kasvissivutuotteille. Hank- keessa tehtyjen kokeiden perusteella neste- ja kiintojakeen erottaminen toisistaan vaatii erilaisia puristus- tai erotuslaitteita, joista aiheutuu investointi- ja käyttökustannuksia. Kustannushyöty sekä vaikutus ravin- teiden kiertoon täytyy arvioida tapauskohtaisesti. Avomaan vihannestuotannon ravinnevirtoja arvioitiin laskennallisesti käyttäen saatavilla olevia tietoja kir- jallisuudesta ja tehdyistä kokeista. Laskennan menetelmä on kuvattu ja tulokset esitetty liitteessä 2. Avo- maan vihannesten sivuvirtojen ravinnesisältö on selvästi pienempi kuin monien muiden eloperäisten mate- riaalien kuten esimerkiksi biojätteen, perunan solunesteen ja puhdistamolietteen. Tämän vuoksi vihannes- tuotannon sivuvirtojen ravinteilla on vain paikallista merkitystä, ja niiden kierrättämisen on ensisijaisesti palveltava tuotantoalueiden ravinnetasapainoa ja vältettävä ravinnehävikkien riskejä lisääviä toimenpiteitä. Koska sivuvirran mukana voi olla myös kasvintuhoojia (taudit, ankeroiset yms.), maanparannusaineet on viisainta levittää muille kuin vihannestuotannossa oleville peltolohkoille. Jos kaikki sivuvirraksi päätyvä vihannesmassa palautettaisiin pelloille, levityspinta-alan tarve olisi noin 450 ha vuodessa. Tällöin maanparannuskompostin levitystaso perustuisi liukoisen typen annokseen 30 kg/ha, joka lisäisi levityslohkolle samalla kokonaistyppeä noin 170 kg/ha ja fosforia 20–30 kg/ha. Typpimäärät ovat kohtuulliset ja rinnastuvat nitraattiasetuksen levitystasoihin. Fosforia lisätään enemmän kuin esimerkiksi tyydyttävässä fosforiluokassa tarvitaan viljoille, joten fosforin osalta on kannattavaa käyttää tasausjaksoa. Kasvissivuvirta sisältää suhteessa eniten kaliumia, ja myös hiilen lisäys hehtaaria kohti on merkittävä. Vuo- sittaisen kompostilevityksen kaliumlannoitus on yleensä yli 100 kg/ha ja riittää hyvin vaativillekin kasveille. Hiilen lisäys vastaa yhtä tai kahta viljan olkisatoa. Lisätyt ravinteet ja orgaaninen aines parantavat maan kasvukuntoa ja lisäävät sadontuotannon varmuutta pienentäen tätä kautta huuhtoutumisriskiä. 12 Vihannestuotannon sivuvirran suurimmat käyttökohteet ovat kotieläinten ruokinta, riistaruokinta sekä käyttö maanparannusaineena. Vuonna 2004 vihannestilojen sivuvirroista 40 % käytettiin kotieläinten rehu- na, 22 % riistaruokintaan ja 32 % levitettiin takaisin pellolle (Virtanen ja Salo 2005). Kotieläinten ruokintaan käytetyt ravinteet palaavat myös pääosin pellolle lannan mukana, ja niiden hyödyntäminen riippuu lannan käytöstä. Riistaruokinnan ravinteet siirtyvät osin ihmisten ravintoon, mutta leviävät pääosin riistan ulostei- den mukana niiden elinpiirin koko pinta-alalle. 5.2 Muut vaikutukset Sivutuotteiden hyödyntäminen rehuna tai maanparannusaineena korvaa muun rehun tai väkilannoitteiden tuotantoa ja käyttöä. Lisäksi lähellä tuotetun ”lähirehun” tai ”lähimaanparannusaineen” kuljetusmatka on lyhyt ja käsittely kevyttä verrattuna esim. teollisiin rehuihin tai maanparannusaineisiin. Sivutuotteiden re- hu- ja maanparannusainekäyttö lisää myös tilojen välistä yhteistyötä. Koska muodostuvat sivuvirrat ovat massoiltaan ja ravinnesisällöiltään koko Suomen tasolla pieniä, niiden käyttö pitäisi tapahtua lähellä niiden muodostumispaikkaa. Kysyntä kotieläinten rehuksi riippuu lähialueen tuotantorakenteesta, ja riistaruokin- taan eivät kaikki sivuvirrat sovellu. Käyttö maanparannusaineena on hyvä vaihtoehto käsitellä sivuvirta niin, että siitä ei aiheudu ravinnekuormitusta ja ravinteista sekä orgaanisesta aineksesta saadaan hyötyä pelto- maassa. Kasvissivutuotteesta tuotettu maanparannusaine käytetään useimmiten omalla tilalla tai markkinoidaan lähialueelle. Maanparannusaineiden levitykseen käytettävien peltolohkojen ravinnetila paranee ja orgaani- sen aineksen pitoisuus lisääntyy tai ainakin säilyy ennallaan. Jos arvioidaan sivuvirtojen levityspinta-alan tarpeen olevan 450 ha vuosittain, ja 30 % kasvissivutuotteista päätyvän maanparannuskäyttöön, niin vuo- sittainen peltopinta-ala olisi vain 135 ha. Mikäli maanparannusaineen levitys toteutetaan 3–5 vuoden vä- lein, 400–675 ha peltopinta-ala hyötyisi levitetystä maanparannusaineesta. Kun Suomen viljelty peltopinta- ala on noin 2 miljoonaa hehtaaria (http:\\stat.luke.fi), vihannestentuotannon sivuvirtojen maanparan- nusainekäyttö koskettaisi vain 0,3 promillea pinta-alasta. 6. Viestinnän toteutuminen ja tulokset 6.1 Viestinnän pääasiallinen sisältö, määrä, laatu, kohderyhmät Hanketta on esitelty eri yhteyksissä: lehtijutuissa, seminaareissa sekä muissa esittelytilaisuuksissa. Jokioisis- sa on lisäksi pidetty erilaisia pilotlaitteistojen ja käsittelymenetelmien esittelytilaisuuksia yrityksille. Hank- keen vanhempi verkkosivu löytyy osoitteesta: https://portal.mtt.fi/portal/page/portal/mtt/hankkeet/sivuhyoty Luken sivuilla on hankkeen nettisivut osoitteessa https://www.luke.fi/projektit/sivuhyoty- kasvissivutuotteiden/, jossa on linkki myös vanhemmalle sivulle. Nettisivuille on koottu linkit myös uusiin lehtijuttuihin. Hankkeessa on pidetty 3 omaa seminaaria, osallistuttu kuuteen muiden toimijoiden järjestämään seminaa- riin. Hankkeesta on kerrottu 9 lehtijutussa. Lisäksi hanketta on esitelty useissa Luken tilaisuuksissa. Seminaarit 13 Hankkeen alussa, 8.4.2015, pidettiin aloitusseminaari, jossa oli osallistujia n. 30. Yritysten edustajia näistä oli n. 20 henkilöä. Seminaarin esitykset ovat hankkeen nettisivulla: https://portal.mtt.fi/portal/page/portal/mtt/hankkeet/sivuhyoty Hanketta on esitelty myös muissa seminaareissa. Satafoodin ElSa-hankkeen Elintarvikeyritysten ympäristö- ja tehokkuuspäivän 24.9.2015 Huittisissa - Elintarviketeollisuuden sivuvirtojen hyödyntäminen (Eila Järvenpää) - Tapahtumaan osallistui 30 - 40 henkilöä yrityksistä, SYKE:stä sekä alan kehittäjiä (mm. Satafood, Motiva Oy). Luken esityksen jälkeen esitetyt kysymykset liittyivät konkreettisiin kysymyksiin tietyistä sivuvirroista (myös muita kuin kasvis-) ja niiden hyödyntämismahdollisuuksista joko ra- vinteiden kierrättämis- tai tuotenäkökulmista. Väki -hankkeen seminaari 20.10.2015 esitykset (osallistujia 16 kpl; yrittäjiä, hanketoimijoita ym.): - Käsittelymenetelmiä kasvissivutuotteille (Marja Lehto) ja Kasvissivutuotteet kotieläinten rehuk- si (Marketta Rinne) - Seminaarissa keskusteltiin vilkkaasti erilaisista sivutuotteiden hyödyntämismahdollisuuksista. Tuopro2 – hankkeen seminaari Seinäjoki (28.1.2016) ja Jokioinen (16.2.2016). Seminaareissa oli osallistujia 10-15 henkilöä. - Kasvissivutuotteet ja niiden käsittely (Marja Lehto) Novel feeds provide opportunities in the livestock sector. NÖK congress, 1 August 2016 Jakobstad, Finland. 80 Nordic dairy experts and farmers (Marketta Rinne) SivuHyöty -seminaari pidettiin Jokioisissa 13.10.2016. Paikalla oli 25 henkilöä. Seminaarissa keskusteltiin vilkkaasti ja yritykset kyselivät paikalla olevilta asiantuntijoita omaan yritykseensä liittyvistä asioista. Nordic Feed Science konferenssissa 13–14.6.2017 Uppsalassa oli esillä posteri: Rinne, M., Jalava, T., Siljan- der-Rasi, H., Kuoppala, K., Blasco, L., Kahala, M. & Järvenpää, E.. 2017. Improving the usability of carrot by- products as animal feeds by ensiling. Nordic Feed Science Conference 13-14 June 2017. Swedish University of Agricultural Sciences, Department of Animal Nutrition and Management. Report 296. pp. 163-168. Available at: http://www.slu.se/globalassets/ew/org/inst/huv/nfsc/nfsc-2017-proceedings.pdf Bioaamu 23.11.2017, Kuopio. Uusrehuista haetaan hyötyjä ruokintaan, Marketta Rinne, Luke. Tilaisuudessa oli n. 30 osallistujaa, elintarvikealan yrittäjiä ja muita toimijoita. SivuHyöty-hankkeen loppuseminaari 21.11.2017 Jokioisissa. Tilaisuudessa oli n. 20 alan toimijaa. Seminaa- rissa kerrottiin hankkeen tuloksista, kuultiin muista hankkeesta ja keskusteltiin jatkosuunnitelmista ja - tutkimustarpeista. Hankkeen ulkopuolelta kuultiin VTT:n yhdessä norjalaisten kanssa toteuttaman hank- keen esittely. Hankkeessamme on samat teemat ja samankaltaiset ratkaisutkin. Pääasiallinen ero näyttäisi olevan, että Sivuhyöty pyrki tuottamaan ratkaisuja myös melko pienille toimijoille, joilla voi olla ravinteiden kierrätyksen kannalta paikallisesti suuri merkitys, vaikka valtakunnan tai Euroopan tasolla ei olisikaan mer- kittävä vaikutus. Sivuhyöty-hankkeessa mukana ollut Hilkka Siljander-Rasi esitteli myös Luken näkemyksiä hyönteistaloudesta ja miten hyönteisiä voitaisiin käyttää sivujakeiden ja biomassojen ravinteiden kierrätyk- sessä. Seminaariin osallistuneista kaksi yritystä ilmoitti heti olevansa kiinnostunut jatkamaan yhteistyötä Luken kanssa hankkeen teemoista, ja toinen näistä ja muitakin Säkylän seutua koskevia toteutettaneen yhteistyössä myös paikalla olleen Pyhäjärvi-instituutin kanssa. 14 Maataloustieteen Päivät (10. - 11.1. 2018), abstraktit ja posterit: - Säilörehua porkkanasivutuotteista (Marketta Rinne, Eila Järvenpää, Minna Kahala, Lucia Blasco, Hilkka Siljander-Rasi, Kaisa Kuoppala, Taina Jalava) - Kasviskompostia maanparannusaineeksi (Marja Lehto, Tapio Salo, Terhi Suojala-Ahlfors) M. O. Franco, T. Jalava, E. Järvenpää, M. Kahala, M. Rinne . Carrot by-product fermentation quality and aerobic stability could be modified with silage additives Submitted. XVIII International Silage Conference, 24-27 July 2018. Lehtijutut Hankkeen alussa hankkeesta tiedotettiin Puutarha&kauppa -lehdessä (3/2015) sekä Aitoja makuja - tiedotuslehdessä (3/2015). Hankkeen esittely ”Porkkanasäilykettä eläinten ruuaksi” ilmestyi Kehittyvä Elin- tarvike -lehdessä 4/2016. Lehden jakelu Elintarviketieteiden seura ry:n jäsenille, lehden tilaajille sekä mai- nosjakeluna PackTec & FoodTec messuilla (Helsinki, 20 - 22.9.2016). Maaseudun tiede-lehdessä (ilmestymispäivä 19.9.2016) oli 3 juttua SivuHyöty -hankkeesta, linkit näihin: https://www.luke.fi/porkkananperkeet-tiiviimmiksi-kuljetusta-varten/ https://www.luke.fi/porkkanankuorista-muhentuu-arvonlisaa/ https://www.luke.fi/blogi/lehma-sorkilla-kulkeva-biojalostamo/ Puutarha&kauppa -lehdessä 17/2016 oli AnnaMarja Vilanderin kirjoittama juttu SivuHyöty -seminaarista (13.10.2016). Puutarha&kauppa –lehti 9/2017 - Kasvissivutuotteiden ravinteet kiertoon – mm. tukiaineiden laadusta. Puutarha&kauppa –lehti 17/2017 - Kasvissivutuotteita kompostoimalla ravinteet kiertoon – tuloksia kasva- tuskokeista. Säilörehua käsittelevässä review-artikkelissa on käsitelty myös kasvissivutuotteiden säilöntää: - Wilkinson, J. M. & Rinne, M. 2017. Review. Highlights of progress in silage conservation and future perspectives. Grass and Forage Science. DOI: 10.1111/gfs.12327 Vaihtoehtoisisa rehuja käsittelevävässä review-artikkelissa on käsitelty myös kasvissivutuotteita "Alterna- tive and novel feeds for ruminants: nutritive value, product quality and environmental aspects" to be pub- lished in Animal during ISNH 2018 conference 2 -6 September 2018. 6.2 Arvio viestinnän onnistumisesta, viestintäsuunnitelman toteutumisesta Hankkeen viestintää on toteutettu viestintäsuunnitelman mukaisesti. Puutarha&kauppa sekä Kehittyvä elintarvike -toimialalehdet ja Aitoja makuja -tiedotuslehti http://www.aitojamakuja.fi/lehti.php) jakavat tietoa laajasti kunkin toimialan yrityksille, kehittäjille ja tutkijoille. Hankkeessa on pidetty vuosittaiset seminaarit, joihin on osallistunut aktiivinen ja asiasta kiinnostunut jouk- ko yrittäjiä, viranomaisia sekä tutkijoita ja muita kiinnostuneita. 15 7. Tulosten kestävyys ja hyödyntäminen 7.1 Arvio tulosten kestävyydestä ja konkreettisuudesta ja siihen liittyvistä riskeistä Hankkeessa testatut menetelmät ovat konkreettisia ja yritysten toteutettavissa olevia ratkaisuja. Rehukäyt- tö vaatii yhteistyöyrityksen eli eläintilan, joka hyödyntää rehun. Ratkaisut lähtevät paikallisten mahdolli- suuksien hyödyntämisestä ja ovat tyypillisesti tapauskohtaisesti räätälöityjä. Kotieläintuotannon nopea rakennemuutos (vähemmän mutta suurempia tiloja) vaikuttaa taustalla tilanteesta riippuen positiivisesti tai negatiivisesti. Vuoden 2017 lopulla Suomessakin noussut hyönteisten kasvatus saattaa nousta yhdeksi kas- vissivutuotteiden käyttösovellukseksi. Sivutuotteiden maanparannusainevaihtoehdossa tarvitaan omaa peltoa tai maanparannusaineen tuotteistamista lannoitevalmistelainsäädännön mukaisesti. SivuHyöty-hankkeessa on tehty perustutkimusta muiden hankkeiden käyttöön. Luke tekee Sitralle hanketta ”Kannattavimmat kiertotalouden keinot maatiloilla” (Maatilakierto). Työ on jaettu kolmeen aiheenmukai- seen ryhmään eli kasvintuotantoon, puutarhatuotantoon ja kotieläintuotantoon. Hankkeen tarkoitus on Luken asiantuntemusta ja hankkeissa kertynyttä tietoa hyödyntäen koota toimintamalleja, joilla kiertotalo- utta maatiloilla voidaan edistää. SivuHyöty-hankkeen tulosten perusteella kymmenen potentiaalisimman kiertotalousratkaisun joukossa ovat ”Kasvissivuvirtojen säilöntä rehuksi” sekä ”Kasvissivuvirtojen kompos- tointi maanparannusaineiksi”. Näistä tehdään Sitran hankkeessa kannattavuustarkastelut sekä arvioidaan kasvihuonekaasupäästöt. Tavoitteena on tunnistaa kiertotaloutta edistävät toimenpiteet, joiden kasvihuo- nekaasupäästöt ovat alhaisimmat ja joilla saavutetaan suurin päästövähennys verrattuna nykytilaan. Sivutuotteiden hyödyntäminen ja tuotteistaminen kiinnostaa yrityksiä. Vastuukysymykset ja tiukat lainsää- dännön vaatimukset sivutuotteiden rehu- ja maanparannusaineidenkäytölle voivat olla este hyödyntämisel- le. Rehun tuottamisessa on ankaran vastuun periaate, jossa vahingonaiheuttajalta ei edellytetä huolimat- tomuutta tai tahallisuutta vahingon aiheuttamisessa. Tässä yrittäjän tuotevastuuvakuutus voisi pienentää yrittäjän riskiä ja lisätä halukkuutta sivutuotteiden toimittamiseksi rehukäyttöön. Tällaisia vakuutuksia on jo tullut markkinoille. Kasvintuhoojien leviämisen riskin minimoimiseksi raaka-aineen alkuperästä ja viljelyolo- suhteista olisi tarpeellista tietää mahdollisimman paljon. Tämän tiedon pohjalta voidaan valita sivuvirran käsittelymenetelmät riskien mukaan ja ohjata maanparannusaineet sopiville lohkoille, jolloin kasvintuhooji- en leviämisriski pysyy vähäisenä. Sivuhyöty-hankkeen tuloksia ja kehittämiskohteita käsitellään myös LIFE IP Circwaste Finland -hankkeessa (LIFE15 IPE/FI/004; 2016 - 22). Lukella on siinä neljä biohajoavien materiaalien uudelleenkäyttöön ja kierrä- tykseen liittyvää toimenpidettä, joista yksi keskittyy kasvistuotteita jalostavien kaupallisten toimijoiden tuotantoprosessien kehittämiseen ja niissä muodostuvien kasvissivuvirtojen hyödyntämiseen. 7.2 Ehdotukset hankkeen tulosten hyödyntämiseksi, ml. liiketaloudelliset ja lainsäädännölliset näkökohdat Hankkeen tulokset ovat alan toimijoiden käytettävissä loppuraportin ja Hyvä tapa toimia -ohjeen kautta. Loppuraportti julkaistaan ympäristöministeriön verkkosivulla. Hyvä tapa toimia -ohje on vapaasti verkosta saatavilla olevassa Luken julkaisusarjassa ja siitä tiedotetaan alan yrityksille. 16 Rehukäytön osalta kasvissivutuotteen käyttö tuoreena lienee useimpiin tilanteisiin sopiva ratkaisu säilön- nän haasteiden ja lisäkustannusten takia. Maanparannusaineena orgaanisen aineksen arvostusta tulisi nos- taa ja lisätä tietoa erilaista raaka-aineista, niiden saatavuudesta, käytöstä ja hyödyistä mm. maan kunnolle sekä ravinteiden kiertoon. Myös lupakäytäntöjen pitäisi olla sivutuotteiden parempaan hyödyntämiseen kannustavia, esimerkiksi pienimuotoisen toiminnan lupaehtojen helpottaminen ja erilaisten kokeilujen hel- pompi toteutus. Maatalouden ympäristökorvausjärjestelmä sisältää toimenpiteen, ”Ravinteiden ja orgaanisten aineiden kierrättäminen”. Toimenpiteessä korvataan viljelijälle 40€/ha peltopinta-alalta, jolle levitetään Lannoite- valmistelain mukaisia orgaanisia lannoitevalmisteita (kuiva-ainepitoisuus vähintään 20 %) 15 m3/ha vuodes- sa tai enemmän. Tämä tukimuoto on esimerkki maanparannusaineiden käyttöä lisäävästä toimintamallista. Toimenpiteen ohjeiden mukaan toiselta maatilalta hyväksytään lannoitevalmistelain ulkopuolella käytettä- väksi vain kuivalantaa tai lannasta erotettua kuivajaetta. Olisi hyödyllistä pohtia, voisiko vihannestilan asianmukaisesti käsitelty sivuvirta kuulua myös toimenpiteen piiriin, vaikka sille ei olisi pienen valmistus- määrän (< 400 m3/ha) takia haettu lannoitevalmisteen asemaa. 7.3 Teknis-taloudellisen toteutettavuuden arviointi Yrityksissä, joissa kasvissivuvirtamäärät eivät ole suuria, yleisimmät käsittelytavat ovat sivutuotteiden rehu- käyttö sellaisenaan, kuljetus kompostointi- tai biokaasulaitokseen tai kompostointi omalla tilalla ja käyttö maanparannusaineena. Käsittelemättömän sivutuotteen käytöllä voi olla riskejä, esim. kasvitautien leviä- minen, rehun pilaantuminen sekä haju- ja hygieniahaitat. Sivutuotteiden käsittelystä aiheutuu aina kustan- nuksia yritykselle, mutta niitä tuotteistamalla ja myymällä tuotteet edelleen kustannuksia voidaan pienen- tää ja samalla saadaan ravinteet tehokkaasti hyötykäyttöön. Sivutuotteiden käsittelykustannuksista on ollut saatavissa vähän tietoa. Tässä hankkeessa selvitettiin tarkasteltujen menetelmien kustannuksia. Isommille yrityksille sivutuotteet ovat merkittävä kuluerä ja heillä on usein paremmat edellytykset investoi- da sivutuotteiden käsittelyyn. Suuret volyymit kiinnostavat myös hyödyntäjiä. Sivutuotteiden järkevä hallin- ta voi tuoda yritykselle taloudellista hyötyä ympäristö- ja imagohyötyjen lisäksi. 7.3.1 Kasvissivutuotteiden rehukäytön taloudellisuus Halvin vaihtoehto kasvissivutuotteiden käsittelyssä on niiden toimittaminen rehuksi sellaisenaan silloin, kun kotieläintila sijaitsee lähietäisyydellä. Tässä tapauksessa kustannuksia tulee jonkin verran sivutuotteiden välivarastoinnista, siirtelystä, kuljetuksesta sekä työstä. Jos sivutuotetta käsitellään jollakin tavoin säilyvyy- den parantamiseksi, kuljetuskustannukset pienenevät, mutta käsittelykustannukset kasvavat. Rehutuotteiden hinnoittelussa on, kosteiden kasvissivutuotteiden kyseessä olleessa, tärkeä huomioida re- hun kuiva-ainepitoisuus, ettei rehun käyttäjä maksa vedestä rehun hintaa. Rehun kuiva-ainepitoisuus on määritettävä tai arvioitava ja yksinkertaisimmillaan hintaa voidaan verrata vastaavan yleisesti käytetyn rehun kuiva-aineen hintaan. Laskuesimerkit on julkaistu Hyvä tapa toimia -ohjeessa toimijoiden käyttöön. Sivutuoterehujen taloudellisuutta voidaan arvioida vertaamalla niitä vastaaviin perinteisiin rehuihin. Rehu- arvoltaan kasvissivutuotteita voidaan verrata esimerkiksi rehuviljaan. Niiden kuiva-aineen energia-arvo on märehtijöiden ruokinnassa 5–10 % pienempi kuin viljan. Rehujen hinnat eivät ole vakioita, mutta lokakuun 2017 hinta rehuviljalle on noin 130 €/t. Jos rehuja verrataan pelkän kuiva-aineen perusteella, tulisi 10 % kuiva-ainetta sisältävän kasvissivutuotteen (esimerkiksi porkkanapohjainen) arvoksi noin 15 €/t ja 20 % kuiva-ainetta sisältävän tuotteen (esimerkiksi perunapohjainen) noin 30 €/t. Kannattavuuteen vaikuttavat 17 kuljetus- ja käsittelykustannukset, käyttö pitäisi olla mahdollisimman lähellä kotieläintuotantoa. Tilalla tulisi olla ruokintaketju, esim. aperuokinta jo valmiina. Uusia investointeja tuskin kannattaa tämän rehun käytölle tehdä. Yrityksen kannalta kannattavuuteen vaikuttavat myös kasvissivutuotteiden käsittelyn vaihtoehtoiset käyttötavat ja kustannukset. Kannattavuuteen vaikuttavat siis useat tekijät, jotka pitäisi tapauskohtaisesti selvittää. 7.3.2 Kompostoinnin kustannukset Kompostoinnin kustannukset on laskettu hankkeessa tehdyn rumpu- ja pikakompostointikokeiden pohjalta. Vertailun vuoksi on laskettu kustannukset vaihtoehdolle, jos sivutuote vietäisiin biokaasu- tai kompostointi- laitokseen käsiteltäväksi. Suurimmat kuluerät rumpukompostoinnissa ovat työ- ja tukiainekustannukset, näiden jälkeen tulevat kompostointihallin- ja kompostirummun kustannukset, jotka jakaantuvat pidemmäl- le aikajaksolle. Sivutuotteiden rumpukompostoinnin kustannukset (41 €/m3)(liite 2, taulukko 7.1) ovat sel- västi pienemmät kuin niiden kuljettaminen käsittelylaitokseen (76 €/m3)(taulukko 7.3). Vaikka pikakompos- torin laitekustannus on korkea, kompostointikustannukset olivat vertailun alhaisimmat (29 €/m3) (liite 2, taulukko 7.2). Laitteen maahantuoja arvioi laitteen käyttöiäksi 25 vuotta. Kasvissivutuotteiden kompostointi tilalla on kustannustehokas vaihtoehto ja tuotoksena saadaan hyvää maanparannusainetta. 8. Talousraportti Hankkeelle myönnettiin rahoitus ensin kahdelle vuodelle (2015–2016) 272 012 € ja myöhemmin vielä kol- mannelle vuodelle 64 700 € eli hankkeen kokonaisbudjetti oli 336 712 €. Hankkeelle myönnetty rahoitus käytettiin kokonaisuudessaan. Pääosa hankkeenkustannuksista olivat palk- kakustannuksia sekä Luken yleiskustannuksia. Palkkakustannuksista merkittävä osa meni näytteiden ana- lysointiin ja erilaisiin koejärjestelyihin. Analyysit tehtiin Luken laboratorioissa. Jos rahoitusta olisi ollut enemmän, olisi rehun fermentointikoe voitu toistaa ja saada enemmän tietoa menetelmän toimivuudesta. 9. Suositukset tulevia hankkeita ja ohjelmia varten 9.1 Esiin nousseet jatkohankkeita koskevat ideat ja tarpeet Kasvisten alhaisen typpipitoisuuden ja kotieläintuotannon (liha, maito) rehuprosessien takia kasvissivuvirrat eivät usein sovi rehukäyttöön tai niistä saatava lisäarvo on hyvin pieni. Jatkossa tulisi tarkastella kasvissivu- tuotteiden käyttöä kotimaisena rehuraaka-aineena lemmikkieläimille, hevosille, kaloille ja hyönteisille. Näi- hin liittyviä hankkeita on jo suunnitteilla tai käynnissä Lukessa ja muissa organisaatioissa Suomessa. SivuHyödyn -tulosten pohjalta työ jatkuu mm. EU Life IP -hankkeessa Circwaste Finland (LIFE15 IPE/FI/004) ja Sitran selvityksessä. Maanparannusaineiden maan rakennetta ja kasvukuntoa tutkivia hankkeita on käynnistynyt viime vuosina hyvin. Hankkeita ovat mm. MMM:n rahoittamat: Maanparannusaineiden hiilitasevaikutuksen mallinnus (MAHTAVA, 2016–2019), Orgaaninen aines maaperän tuottokyvyn kulmakivenä (ORANKI) ja pääosin EAKR- rahoitteinen Osaamista maan kasvukunnon hoitoon (OSMO 2015–2018) sekä Luken rahoittama Plant nut- rition and plant health management strategies in strip-cropping systems of vegetables utilizing waste deri- ved soil-improvers and fertilizers -hanke. Orgaanisen aineksen merkityksestä ja lisäyksen taloudellisuudesta 18 saadaan näistä hankkeista uutta tietoa, jonka avulla toivottavasti voidaan suhteuttaa maanparannusainei- den valmistamisesta syntyvät kustannukset peltolohkolle saavutettavaan hyötyyn. 9.2 Mitä vastaavissa hankkeissa tulisi välttää, mitä suositellaan Ruuantuotannon kiertotalous ja biotalous ovat nopeasti kehittyviä aloja Suomessa, ja muutokset ovat no- peita – jopa sellaisia, joita ei ole näköpiirissä hankesuunnitelmaa laadittaessa. Hankkeiden pitäisi olla jous- tavia ja erilaisiin muutoksiin sopeutuvia. Pitkäkestoisia hankkeita tarvitaan, sillä eri käyttötapojen toimi- vuutta ei voida todentaa kovin lyhyessä ajassa. 10. Johtopäätökset hankkeesta ja päätuloksista Sivutuotteisiin päätyy huomattava osa kasvisten sisältämistä ravinteista. Sivutuotteet tulisi käsitellä siten, että niiden ravinteet tulevat tehokkaasti kiertoon. 10.1 Kasvissivutuotteiden käyttö rehuna Porkkanasivutuote on vesipitoinen ja runsaasti sokereita sisältävä raaka-aine, jonka rehukäyttöä rajoittavat suuret kuljetuskustannukset ja lyhyt säilyvyys. Porkkanan säilöntä fermentoimalla osoittautui mahdolliseksi, mutta käyminen oli hyvin voimakasta ja valmis tuote hyvin vesipitoista. Vesi- ja kiintoainejakeiden ravinne- eroja ei voitu selvittää tässä hankkeessa, mutta jatkohankkeessa se pilotoidaan ja tarkastellaan mahdolliset käyttökohteet. Säilöntäaineista erityisesti muurahaishappopohjainen valmiste paransi tuotteen aerobista stabiilisuutta ja rajoitti käymistä vähentäen erityisesti sokerien hajoamista säilönnän aikana. Tulosten pe- rusteella fermentoitu porkkanan sivutuote soveltuu säilyvyydeltään ja muilta ominaisuuksiltaan nautakarja- tiloille seosrehun komponentiksi, mutta mikäli mahdollista, käyttö tuoreena on useimmissa tapauksissa taloudellisempi vaihtoehto säilöntä- ja varastointikustannusten takia. Porkkanasivutuotteen käyttö on mahdollista myös sioille mm. virikerehuna. 10.2 kasvissivutuotteiden maanparannusainekäyttö Kompostoinnissa sopivana kosteutena pidetään 55–70 %. Kasvismateriaalien vesipitoisuus on 85–90 %, joten kuivaa tukiainetta joudutaan käyttämään runsaasti. Kokeissa kompostien kosteudet olivat pikakom- postoria lukuun ottamatta yli 80 %. Kompostoituminen eteni kuitenkin sekä rummussa että jälkikompos- toinnissa 80 %:n kosteudessa. Kompostin seosaineena kannattaa käyttää yrityksen läheltä tai yrityksen omasta toiminnasta saatavia seosaineita. Kuljetuskustannukset lisäävät oleellisesti kustannuksia. Ruoko- helpeen verrattava tukiaine voisi olla järviruoko, jonka korjuuta ja hyödyntämistä on myös tutkittu esim. Ruokopelto- (http://www.ymparisto.fi/ruokopelto) sekä Ruokotuote-hankkeissa (http://www.kiteenmatojamulta.fi/raki.html). Ruokohelpi ja järviruoko voisivat yhdessä kattaa hyvin alueel- lista tarjontaa. Kompostien, joissa käytettiin eri tukiaineita, lannoitusvaikutus vastasi niiden sisältämää liukoista typpeä, mutta ruokohelven ja biohiilen käyttö tukiaineena lisäsi kompostin orgaanisen typen mineralisoitumista ja sitä kautta lannoitusvaikutusta. Ruokohelpi-, biohiili- ja turve-kompostista typpeä saaneet raiheinät kasvoi- vat lähes samaa vauhtia kuin liukoista typpeä 100 mg/litraa saaneet kontrollinäytteet. 19 Torjunta-aineiden riski on arvioiden mukaan Suomen käyttömäärillä melko olematon, mutta kasvitaudit ja tuhoojat ovat riski, joka on otettava huomioon. Riskin hallitsemiseksi on hyvä tietää raaka-aineen alkuperä (kotimainen/ulkomainen). Lannoitevalmistelaki rajaa vihannesten teollisen käsittelyn (mukaan lukien kuo- rimot ja pakkaamot) sivuvirroista valmistetun lannoitevalmisteiden käytön peruna-, juurikas- ja taimituo- tannon ulkopuolella ja kehottaa tarkastelemaan myös valuma-alueita, jottei valumavesien mukana tapah- tuisi kasvintuhoojien kulkeutumista. Kompostoinnin, lämpökäsittelyn (70° C vähintään 1 h) tai muun viran- omaisten hyväksymän menetelmän avulla levitysrajoitteet voidaan poistaa Mikäli raaka-aineet on todettu vapaiksi kasvintuhoojista, käsittelyä ei tarvita. Erilaisilla indikaattoreilla (esim. hiilidioksidin tuotto, nitraatin ja ammoniumin suhde) sekä kompostin läm- pötilan seurannalla saadaan tietoa kompostin kypsyydestä ja prosessin toiminnasta. Kasvintuhoojien hä- viämisen varmistamiseksi kompostointiprosessi olisi testattava möhöjuuren ja tupakan mosaiikkiviruksen säilyvyyden sekä tomaatin siementen itävyyden kautta (OEPP/EPPO 2005). Testausprosessi on kuitenkin työläs ja möhöjuuri sekä tupakan mosaiikkivirus ovat vaikeasti hallittavia kasvitauteja, joiden ylimääräistä käsittelyä pitäisi välttää. Kasvitautien ja -tuholaisten riskien vähentämiseksi tuotantopeltojen tilanne on tarpeellista tietää. Tämä tiedon perusteella voidaan sivuvirta ohjata sopiville pelloille ja tehdä kompostointi tai muu käsittely raaka- aineen vaatimalla intensiteetillä. 20 Viitteet Fink, M., Feller, C., Scharpf, H.C., Weier,U., Maync, A., Ziegler, J., Paschold, P.J., Strohmeyer, K. 1999. Ni- trogen, phosphorus, potassium and magnesium contents of field vegetables—Recent data for fertiliser rec- ommendations and nutrient balances. Journal of Plant Nutrition and Soil Science 162 (1), 71-73. Franke U., Hartikainen H., Mogensen L., Svanes E. 2016. Food losses and waste in primary production: Data collection in the Nordic countries. Nordic Council of Ministers, Nordic Council of Ministers Secretariat, Nordisk Ministerråd, 2016. , 90 p. TemaNord, ISSN 0908-6692; 2016:529 Available at: https://doi.org/10.6027/tn2016-529 Gustavsson J., Cederberg C., Sonesson U., Emanuelsson A.. 2013. The Methodology of the FAO study: ”Global Food Losses and Food Waste-extent, causes and prevention”-FAO, 2011. Göteborg: SIK. Hartikainen, H., Svanes, E., Franke, U., Mogensen, L., Andersson, S., Bond, R., Burman, C., Einarsson, E., Eklöf, P., Joensuu, K., Olsson, M. E., Räikkönen, R., Sinkko, T., Stubhaug, E., Rosell, A., Sundin, S. 2017. Food losses and waste in primary production. Case studies on carrots, onions, peas, cereals and farmed fish. Nordic Council of Ministers 2017. TemaNord 2016:557 Helsky, T., Anttalainen, M., Palviainen, S.,Kemppainen, P., Lehto, M., Salo, T., Mäkelä, M., Tuominen, A., Piilo, T. 2006. Paras käytettävissä oleva tekniikka (BAT) perunan ja juuresten koneellisessa kuorinnassa ja käsittelyssä. Suomen ympäristö 57: 87 p. Marttinen S., Venelampi O., Iho A., Koikkalainen K., Lehtonen E., Luostarinen S., Rasa K., Sarvi M., Tampio E., Turtola E., Ylivainio K., Grönroos J., Kauppila J., Koskiaho J., Valve H., Laine-Ylijoki J., Lantto R., Oasmaa A., zu Castell-Rüdenhausen M. 2017. Kohti ravinteiden kierrätyksen läpimurtoa. Nykytila ja suositukset oh- jauskeinojen kehittämiseksi Suomessa. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 45/2017 http://jukuri.luke.fi/bitstream/handle/10024/540214/luke-luobio_45_2017.pdf?sequence=6 OEPP/EPPO. 2008. Guidelines for the management of plant health risks of biowaste of plant origin. OEPP/EPPO Bulletin 38: 4–9. https://gd.eppo.int/download/standard/71/pm3-066-2-en.pdf. Salo, T. 2000. Ravinnetaseilla tarkkuutta lannoitukseen. Puutarha&kauppa 19B: p. 20. Virtanen, H., Salo, T. 2005. Kasvijäte puoliksi pellolle ja eläimille. Puutarha & kauppa 17/2005: 8-9. 21 LIITTEET Liite 1a KASVISSIVUTUOTTEIDEN KÄYTTÖARVON PARANTAMINEN ELÄINTEN RUOKINNASSA Minna Kahala, Eila Järvenpää, Lucia Blasco, Hilkka Siljander-Rasi, Taina Jalava, Marketta Rinne 1. Tavoitteet - mahdollistaa sivutuotteen kustannustehokas kuljetus (esim. täydet rekkakuormat) - tasalaatuinen hygieenisesti moitteeton rehutuote - tuotteen stabiilisuus rehukäytössä, mikä tarkoittaa mm. sitä, ettei seosrehusta tule liian lämpenemisherk- kää, kun sivutuotetta lisätään ruokintaan - löydetään käytännön toimintaan sopivat suositukset tarvittavasta prosessoinnista ja säilöntäaineista - selvitetään mahdollisuus fraktioida fermentoitu sivutuote sikojen ruokintaan soveltuvaksi maitohappoa sisältäväksi lisäarvotuotteeksi Aiempaa kokemusta porkkanasivutuotteen säilönnästä on kovin vähän, joten erilaisia vaihtoehtoja joudu- taan testaamaan etukäteen laboratoriomittakaavassa. 2. Esikoe pilottimittakaavan demonstroinnille Säilöntäkoe toteutettiin 17.11.2015. Raaka-aineen toimittaja oli Apetit Ruoka Oy, Säkylä. Raaka-aineena oli höyrykuorittu porkkana, hylätyt porkkanakuutiot ym. Raaka-aine säilöttiin sellaisenaan ilman jatkokäsitte- lyitä. Taulukossa 1 on esitetty raaka-aineen koostumustiedot. Porkkanaa säilöttiin infuusiopulloihin (100 ml) eri säilöntäaineilla eri säilytysaikoja, jolloin saatiin selville säilytysajan vaikutus porkkanamassan pH:n kehitykseen, maitohappopitoisuuteen, mikrobiologiseen laa- tuun ja stabiilisuuteen aerobisissa olosuhteissa. Säilöntäaineet on kuvattu Taulukossa 2. Taulukko 1. Raaka-aineen koostumus. Kuiva-aine, g/kg 87 pH 6.10 Kuiva-aineessa, g/kg Tuhka 48 Raakavalkuainen 93 Raakarasva 6 Sokerit 501 Raakakuitu 127 NDF-kuitu 177 Sulavuus Sellulaasiliukoisuus, g/kg OA 941 Orgaanisen aineen sulavuus* 0.877 D-arvo* 835 *Laskettu käyttäen Huhtasen ym. (2006) yleistä kaavaa 22 Taulukko 2. Kokeessa käytetyt säilöntäaineet. Lyhenne Tuote- nimi Valmistaja/ markkinoija Suomessa Koostumus Aineen käyttömäärä tässä kokeessa Happo AIV® 2 Plus Eastman Chemical Company 76 % muurahaishappo, 5,5 % ammoniumformiaatti, 18,5 % vesi 5 l/t LAB1 Bonsilage alfa Schaumann Eurotrading Heterofermentatiivinen 1k2071 Lactobacillus plantarum (DSM 21762), 1k2076 Lactobacillus paracasei (DSM 16245), 1k2075 Lactobacillus buchneri (DSM 12856), 1k2082 Lactococcus lactis (NCIMB 30160) Tuotteessa vähintään 1,25·10¹¹ baktee- ria/ g 2,5 x 105 CFU/g LAB2 Josilac Classic Josera GmbH & Co. Homofermentatiivinen Lactobacillus plantarum LSI (NCIMB 30083 /1k20736) Lactobacillus plantarum L256 (NCIMB 30084 /1k20737) Pediococcus acidilactici P11 (DSM 23689 /1k1011) Pediococcus acidilactici P6 (DSM 23688 /1k1010) Entsyymi 43 000 HET/g tuoretta: Ksyla- naasia lähteenä Trichoderma longi- brachiatumMUCL 39203 (EC 3.2.1.8) (1k) 6 g/t eli 6 x 105 CFU/g rehuraaka-ainetta LAB3 Luke Luken kasviksista eristämien maitohap- pobakteerikantojen seos n. 1 x 106 CFU/g 28 vrk säilytystä varten tehtiin isommat 1,5 l lasipurkit porkkanaa, joista erotettiin neste ja kiinteä osa ja tehtiin tarkemmat koostumusanalyysit. Ajatuksena oli se, että erottamalla säilönnän jälkeen maitohappopi- toinen neste voitaisiin saada lisäarvotuote sikojen liemirehuruokintaan. Säilöntäkäsittelyt: · fermentointi ilman ymppejä tai kemikaaleja (Kontrolli) · fermentointi kaupallisen biologisen säilöntäaineseoksen (Bonsilage alfa sis. myös heterofermenta- tiivisen Buchneri-kannan, ei entsyymejä) avulla (LAB1) · fermentointi kaupallisen biologisen säilöntäaineseoksen (Josilac, sis. homofermentatiivisia maito- happokantoja ja entsyymejä) avulla (LAB2) · fermentointi kasviksista Lukessa eristettyjen maitohappobakteerikantojen (seos useista kannoista, homo- ja heterofermentatiivisia) kera (LAB3) · fermentointi käyttäen säilöntäaineena AIV 2 Plus (5 l/t) (Happo) Säilytysajat pikkupulloissa: 0 vrk, 2 vrk, 6 vrk, 14 vrk ja 28 vrk · Aikapisteissä mitattiin pH, maitohappopitoisuus, mikrobiologinen laatu (hiivat, homeet ja entero- bakteerit) ja aerobisen pilaantumisen seuranta. · Jokaista käsittelyä tehtiin 3 rinnakkaista tilastollisten käsittelyjen mahdollistamiseksi. Pullojen mää- rät on esitetty alla olevassa kaaviossa 23 Taulukko 3. Näytteet pikkupulloissa. Pikkupullot Kontrolli LAB1 LAB2 LAB3 Happo 0 vrk 3 3 3 3 3 2 vrk* 5 5 5 5 5 6 vrk 3 3 3 3 3 14 vrk 3 3 3 3 3 28 vrk 3 3 3 3 3 *Lisäpullot: nesteen erottuminen ja maitohappo nesteessä ja niiden säilyminen. Erotettu neste- ja kiinteä fraktio säilytettiin huoneen lämmössä ja niiden pilaantumista seurattiin aistinva- raisesti (ulkonäkö, haju) 14 ja 28 vrk jälkeen. 3. Säilönnän toteutus Porkkanaa punnittiin laatikoihin 8 kg ja niihin sekoitettiin säilöntäaineet. Säilöntäaineet laimennettiin vedel- lä siten, että nesteen kokonaismäärä on 100 ml. Kontrollikäsittelyyn lisättiin sama määrä vettä. Kaikki viisi säilöntäkäsittelyä tehtiin yhtä aikaa. Pullot ja purkit täytettiin pienissä erissä ja painotettiin käsin painamalla. Astiat punnittiin etukäteen ja kaikkiin astioihin pakattiin painon perusteella sama määrä pork- kanaa. Astiat täytettiin mahdollisimman täyteen jolloin niihin jäi vain vähän ilmaa. Purkit punnittiin siten että kaikissa rinnakkaisissa on sama määrä, jolloin tiheys pystyttiin vakioimaan. Astiat säilytettiin 20 °C:ssa. Kuva 1. Minna Kahala ja Eila Järvenpää tarkastavat isoissa ja pienissä purkeissa säilöttyä porkkanasivu- tuotetta. Kuva: ©Luke / Marketta Rinne. 24 4. Kaasunmittaus Injektioruiskulla mitattiin infuusiopulloihin kertyvän kaasun määrä pulloista, joita säilytettiin 28 vrk. Mitta- uksia tehtiin epätasavälein, jopa useita kertoja päivässä, sen perusteella miten paljon kaasua muodostui. Kuva 2. Marketta Rinne mittaa porkkanasivutuotteen fermentoinnissa muodostunutta kaasun määrää. Ku- va: ©Luke / Taina Jalava. 5. Aerobisen pilaantumisen seuranta Kun pikkupullot oli avattu ja tarvittavat näytteet otettu, jäljelle jäänyt materiaali paineltiin kevyesti pakaste- rasian pohjalle. Astia peitettiin kuivumisen estämiseksi tuorekelmulla. Kelmuun tehtiin neulalla reikiä (n. 7). Massan pilaantumista seurattiin silmämääräisesti siihen asti kunnes se oli selkeästi pilaantunut, jonka jäl- keen näyte hävitettiin. Näytteitä käytiin havainnoimassa päivittäin pois lukien viikonloput. Havainnot kirjat- tiin ylös asteikolla 0 = ei muutoksia, 1 = vähän hometta, 2= selvästi hometta, 3 = ihan pilalla. (Huom. 0-vrk ajalla purkit peitettiin kelmulla vasta 1 vrk jälkeen). 6. Analysointi säilönnän jälkeen isoissa purkeissa Purkit avattiin ja arvioitiin säilyminen visuaalisesti sekä hajun perusteella. Purkki tyhjennettiin ja sisältö sekoitettiin. Näytteiden koko massa separoitiin ja neste- ja kiinto-osaan ja määrät punnittiin. Analyysit tehtiin erikseen näille fraktioille ja koko massan koostumus saatiin laskennallisesti. Myös raastetun massan nesteen erot- tumista mitattiin. Analyysit purkeista pidemmän säilönnän jälkeen (15 kiinteää osaa kokonaisina säilötyistä, 15 nesteosaa kokonaisina säilötyistä): · pH · kuiva-ainepitoisuus pakkaskuivurilla (kvantitatiivisesti siten että kuivattu osa muodostaa analyysi- näytteen) · vesiliukoiset hiilihydraatit, maitohappo, VFA, etanoli · hiivat, homeet, enterobakteerit · karotenoidit: nopea spektroskooppinen menetelmä kemiallisen hapettumisen seurantaan 25 7. Säilöntäkokeen tuloksia: kemiallinen koostumus Näytteestä analysoitiin: · pH · kuiva-ainepitoisuus · tuhka, raakavalkuainen (Leco), raakakuitu, raakarasva, NDF, vesiliukoiset hiilihydraatit, sellulaasiliukoisuus · hiivat, homeet, enterobakteerit, maitohappobakteerit · karotenoidit: nopea spektroskooppinen menetelmä kemiallisen hapettumisen seurantaan Taulukossa 4 on esitetty säilöttyjen jakeiden koostumus, ja kuvissa 3 ja 4 jakeiden kemiallista laatua kuvaa- via kaavioita. Taulukko 4. Porkkanan kiinteän ja nesteosan koostumus 28 pv säilönnän jälkeen. Kontrolli Bonsilage Josilac Oma LAB AIV2Plus Kiinteä Kuiva-aine, g/kg 81.1 85.4 83.1 84.7 87.3 pH 3.37 3.42 3.41 3.45 3.68 Kuiva-aineessa, g/kg Sokerit 13.9 15.4 14.5 19.1 304 Etanoli 36.6 38.3 38.3 40.1 95.7 Maitohappo 13.9 13.5 14.5 12.9 0.1 Etikkahappo 40.0 40.6 38.7 32.6 7.7 Propionihappo 1.7 1.9 1.7 1.8 4.1 Voihappo 0.9 0.8 0.8 0.9 0.9 Isovoihappo 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Isovaleriaanahappo 0.0 0.0 0.0 0.0 0.5 Valeriaanahappo 0.9 0.8 0.8 0.0 0.0 Kapronihappo 0.6 0.0 0.0 0.0 0.0 Neste Kuiva-aine, g/kg 59.1 68.2 64.0 70.8 40.5 pH 3.21 3.20 3.19 3.19 3.38 Kuiva-aineessa, g/kg Sokerit 4.7 5.4 4.5 7.8 823 Etanoli 35.1 20.9 26.9 18.8 198 Maitohappo 282 244 241 197 3.0 Etikkahappo 63.0 55.2 52.6 49.5 16.3 Propionihappo 0.2 0.1 0.1 0.1 6.4 Voihappo 0.8 0.5 0.6 0.6 1.0 Isovoihappo 0.2 0.0 0.0 0.0 0.1 Isovaleriaanahappo 0.6 0.0 0.0 0.0 0.7 Valeriaanahappo 0.7 0.5 0.6 0.2 0.6 Kapronihappo 1.0 0.4 0.5 0.4 0.8 26 Kuva 3. Maitohapon tuotto eri käsittelyillä. Kuva 4. Säilöttyjen jakeiden pH 2vrk, 6 vrk, 14 vrk ja 28 vrk aikapisteissä 27 8. Säilöntäkokeen tuloksia: Mikrobiologinen laatu Kuvissa 5, 6 ja 7 on esitetty säilöttyjen jakeiden mikrobiologista laatua kuvaavat kaaviot kaikissa aikapisteis- sä. Kuva 5. Säilöttyjen jakeiden mikrobiologinen laatu: hiivat Kuva 6. Säilöttyjen jakeiden mikrobiologinen laatu: homeet 10 100 1000 10000 100000 1000000 10000000 Kontrolli Bonsilage Josilac Oma Lab AIV2Plus pm y/ g Hiiva 0-28 vrk T=0 t=2 t=6 t=14 t=28 10 100 1000 10000 Kontrolli Bonsilage Josilac Oma Lab AIV2Plus pm y/ g Home 0-28 vrk T=0 t=2 t=6 t=14 t=28 vrk vrk 28 Kuva 7. Säilöttyjen jakeiden mikrobiologinen laatu: enterobakteerit 9. Johtopäätökset (kuvat 5-7) Mikrobien määrissä tapahtui selkeää laskua fermentoinnin kuluessa kaikilla käsittelyillä. Homeita ja entero- bakteereita ei enää havaittu 14 vrk ja 28 vrk näytteissä. Hiivojen määrät laskivat käsittelystä riippuen alkuti- lanteen 6,6 x 105 pmy/g:sta vaihdellen alle kymmenestä (Josilac), 1,7 x 105:een (AIV2Plus). Kuva 8. Aerobinen säilyvyys visuaalisesti (homeet) arvioituna oli selväsi pisin AIV2Plus-säilöntäaineella ja massan fermentointi pidensi aerobista stabiilisuutta muilla kuin AIV2Plus-aineella säilötyissä erissä. 10 100 1000 Kontrolli Bonsilage Josilac Oma Lab AIV2Plus pm y/ g Enterobakteerit 0-28 vrk T=0 t=2 t=6 t=14 t=28 29 Kuva 9. Käymiskaasujen muodostuminen näytepulloissa. AIV2Plus hidasti selvästi kaasunmuodostumista ja maitohappobakteeriympit lisäsivät sitä verrattuna kontrolliin. 10. Pilotointi Edellä kuvattu laboratoriomittakaavan testaus tuotti tietoa, jonka pohjalta voitiin valita muutama käsittely testattavaksi pilot-mittakaavassa. Seuraavalla sivulla on posteri, jossa esitettiin hankkeen tämän osion tu- loksia Pohjoismaisessa rehukongressissa Ruotsissa, kesäkuussa 2017. 30 31 Liite 1b PORKKANASIVUVIRRAN REHUKÄYTÖN EDISTÄMINEN KAROTIA OY:SSÄ Luken edustajat: Eila Järvenpää p. 0295326189, Minna Kahala p. 0295326197, Marketta Rinne p. 0295326482, Taina Jalava p. 0295326690, Jokioinen, sähköpostit: etunimi.sukunimi@luke.fi Yrityksen edustaja: Arto Hyytiäinen, Karotia Oy, Kivisaarentie 48, 31110 MATKU (FORSSA) Puh. +358-3-4350242 tai +358-400-825581, sähköposti karotia@karotia.fi 1. Tausta Nykytilanteessa porkkanasivuvirta menee rehukäyttöön pääasiassa naudoille käsittelemättömänä. Sivu- tuote haetaan yrityksestä 2 kertaa viikossa. Porkkanan kuorinnassa ja muotoilussa muodostuu porkkanaraasteen kaltaista sivujaetta, jonka vesipitoi- suus on samaa luokkaa kuin tuoreen porkkanan eli n. 90 %. Porkkanan kuiva-aineesta n. 55 % on sokereita, n. 25 % kuituja, ja loput muita sokeripolymeerejä, proteiineja, orgaanisia happoja ja muita yhdisteitä sekä mineraaleja. Puristettaessa osa vedestä irtoaa, mutta hankalasti, sillä kuitujakeet sitovat paljon vettä. Useimmilla laitteil- la isommat palat, kuten porkkanan kannat haittaavat mekaanista puristusta. Veden määrä tekee massasta painavaa, ja kuljetettaessa osa vedestä irtoaa painovoimaisesti erityisesti jos massa alkaa spontaanisti käy- dä. Veden irtoaminen varastossa tai kuljetettaessa on epätoivottua, lisäksi osa liukoisista ravinteista pois- tuu nesteen mukana. Kemialliset ja entsymaattiset käsittelyt muuttavat vedensidontakykyä. Tässä testataan säilöntäkokeen ohessa, miten spontaani käyminen, hallittu maitohappokäyminen ja muurahaishapposäilöntä vaikuttavat porkkanakuidun ominaisuuksiin ja veden poistumiseen massasta. Käymisreaktioissa on sekä entsymaatti- nen että kemiallinen vaikutus, muurahaishapposäilönnässä pääasiassa kemiallinen. Sivuvirran käsittelyssä on kaksi eri tavoitetta: · Tuoreen tavaran säilyvyyden pidentäminen onnistuneen rehukäytön takaamiseksi · Pitkäaikaisen varastoinnin mahdollisuus Osana Sivuhyöty-hanketta Lukessa toteutettiin koemittakaavan säilöntäkoe loppusyksyllä 2015. Kokeen tulosten perusteella tuoreen porkkanamassan säilyvyys huoneenlämmössä voidaan pidentää 2 päivästä noin viikkoon lisäämällä siihen muurahaishappopitoista säilöntäainetta. Säilöntäaineen käyttömäärä oli 5 l/t, mikä vastaa n. 5,5 – 7,5 € kustannusta per tonni. Porkkanamassa käy hyvin voimakkaasti runsaan sokeripitoisuutensa takia. Aktiivinen käymisvaihe kesti noin viikon. Maitohappobakteerikäsittelyjen ja kontrollin välillä ei ollut suuria eroja. Valmiissa rehussa oli run- saasti etanolia ja etikkahappoa mutta myös maitohappoa. Muurahaishapon käyttö säilöntäaineena rajoitti maitohapon muodostumista mutta lisäsi etanolin määrää. Rehun stabiilisuutta aerobisessa vaiheessa säilön avaamisen jälkeen pystyttiin parantamaan vain hieman fermentointikäsittelyllä. Ilmatiiviisti säilöttynä voitaisiin todennäköisesti kesäajan sivutuote säilöä ilmojen kylmettyä tapahtuvaa rehukäyttöä varten. Porkkanamassan säilömiseen isommassa mittakaavassa liittyy kuitenkin tiettyjä haas- 32 teita, esim. runsas kaasun muodostuminen ja käymistuotteiden haihtuminen, joka vähintäänkin aiheuttavat ravintoainetappioita, mahdollisesti muita ongelmia (haju, puristenesteen erottuminen, ilman laadun huo- noneminen). Kuva 1. Karotian toimitusjohtaja Arto Hyytiäinen ja Luken tutkijat Eila Järvenpää ja Taina Jalava demonstroi- vat porkkanasivutuotteen säilöntää toukokuussa 2016. Kuva: ©Luke/Marketta Rinne. 2. Käytetty raaka-aine Käytettävissä olevat materiaalit Karotialla 31.5.2016: · Sivuvirta sellaisenaan (palat ja raaste sekaisin) · Raaste, josta palat eroteltu HUOM. Puristinta ei teknisistä ongelmista johtuen saatu toimimaan, joten puristettua raastetta ja mehua ei ollut käytettävissä. Päädyimme tekemään rinnakkaiset sivuvirrasta ja raasteesta, kun tarvikkeita oli varat- tuna. Kuva 2. Karotian porkkanasivutuotetta, jossa mukana porkkananpaloja. Kuva: ©Luke/Marketta Rinne. Edustava näyte ja analysointi raaka-aineesta: ka, tuhka, typpi, sokerit, NDF (ei mehusta), karotenoidit, mik- robiologiset analyysit: LAB, hiivat, homeet, enterobakteerit, kokonaisbakteerimäärä, 33 Säilöntäkoe toteutettiin Karotian tiloissa ti 31.5.2016. Rehulaatikkoon punnittiin 10 kg säilöttävää massaa, sekoitettiin mukaan ennalta punnittu säilöntäainemäärä ja pakattiin tiiviisti muovipusseihin, jotka laitettiin ns. melassiämpäreihin. Molemmista raaka-aineista tehtiin 2 käsittelyä. Säilöntäainekäsittelyt: · Kontrolli (sama vesimäärä kuin säilöntäaineen mukana) · Maitohappobakteeriymppi (heterofermentatiivinen Bonsilage) · Muurahaishappopohjainen valmiste (AIV2Plus 5 l/tonni) Kuva 3. Taina Jalava sekoitti säilöntäaineet porkkanasivutuote-eriin Karotia Oy:lla. Kuva: ©Luke/Marketta Rinne. Erät säilöttiin Karotialla ulkona ja tuotiin Luken koe-eläintallille huoneenlämpötilassa olevaan varastoon. Muovipussit suljettiin tiiviisti ja pussin suuhun laitettiin vesilukko muodostuvan kaasun poistumisen mah- dollistamiseksi. Tilaan laitettiin lämpötilaloggeri. Erien kuntoa seurattiin silmämääräisesti ja ne valokuvattiin tarpeen mukaan. Alkupunnitus tehtiin heti täyttämisen jälkeen ja loppupunnitus juuri ennen avaamista, jolloin saatiin säilöntätappio määritettyä. Siilot avattiin kolmen viikon säilöntäajan jälkeen. Ämpäri punnittiin. Massasta otettiin edustava näyte. Näy- te otettiin massan keskiosasta välttäen erityisesti pinnan homehtunutta massaa. Analyysit: ka, tuhka, typpi, sokerit, maitohappo, VFA, ammoniakkityppi, pH, mikrobiologiset analyysit: hiivat, homeet, enterobakteerit, kokonaisbakteerimäärä, karotenoidit. Aerobisen stabiilisuuden määritys tehtiin raaka-aineelle ja siilojen avaamisen jälkeen. Jokaisesta rehuerästä otettiin pakasterasian pohjalle n. 2 cm massaa. Purkit jätettiin rei’itetyllä tuorekelmulla peitettyinä huo- neenlämpöön ja pilaantumista seurataan aistinvaraisesti. Kun näyte oli pilaantunut, se heitettiin pois ja aika päivinä kirjattiin tulokseksi. 3. Nesteen erotuksen mallintaminen linkoamalla Sivuhyötyhankkeessa ei ole mahdollista tehdä niin suurta säilöntäkoetta, että puristinta olisi mahdollista käyttää säilöttyjen näytteiden puristamiseen, joten tavoitteena oli mallintaa niitä Luken koehallin pilot- lingolla. Luken koehallin (Jokioinen) suodattavalla lingolla voidaan käsitellä kerralla maksimissaan n. 5 kg porkkanamassaa, jonka jälkeen laite on tyhjennettävä sinne kertyneestä kiintoaineesta (semi-batch). Lait- teella määritetään laskennallisesti voima, joka puristettaessa tarvittaisiin tiettyyn kuiva-ainepitoisuuteen pääsemiseksi, tai käytetään Karotia Oy:ssä käytössä olevan puristuslaitteen tyypillistä voimaa ja määrite- 34 tään saatu kuiva-aine. Laitteesta voidaan lisäksi ottaa talteen erottuva neste kuiva-aine- ja ravintoainepi- toisuuksien määrittämiseksi. Tässä hankkeessa tätä osiota ei voitu toteuttaa. Säilötyissä erissä oli niin paljon homeita, että emme voi- neet ottaa niitä pilot -halliin Jokioisiin. Tila on hyväksytty elintarvikehuoneistoksi, emmekä halunneet ottaa sitä riskiä, että homeisesta materiaalista olisi levinnyt linkousprosessin aikana homeitiöitä koehalli- ympäristöön. Tämä oli hankkeen vaiheessa harmillista, sillä oletuksena oli, että säilönnällä olisi vaikutus porkkanan rakenteeseen ja siten vaikutusta veden irtoamiseen, ja kummankin jakeen kuiva-aine- ja ravin- toainepitoisuuksiin. Tutkimusryhmä jatkaa kasvissivujakeiden säilöntään ja hyödyntämiseen liittyviä pilotointeja CIRCwaste- hankkeessa (LIFE IP CIRCWASTE FINLAND, LIFE15 IPE/FI/004), ja tämä osio tullaan toistamaan sen aikana. 4. Tulokset Kuvassa 4 on esitetty tulokset näytteiden aerobisesta stabiilisuudesta. Tässä kokeessa säilöntä ei paranta- nut aerobista stabiilisuutta tuoreeseen massaan verrattuna. Muurahaishappopohjainen säilöntäaine (AIV2Plus) paransi stabiilisuutta jonkin verran ja erityisesti säilötyssä massassa. Kaikkien massojen säilyvyys oli suhteellisen lyhyt rehukäyttöä ajatellen. Kuva 4. Sivuvirran ja raasteen aerobinen säilyvyys ennen ja jälkeen säilönnän. Sivuvirta Raaste 35 5. Mikrobiologinen laatu Taulukko 1. Raaka-aineen mikrobimäärät ennen säilöntää ja 20 vrk:n säilönnän jälkeen kok.bakt. hiivat homeet enterobakt. MHB pmy/g pmy/g pmy/g pmy/g pmy/g sivuvirta 0-näyte 2,0E+06 1,1E+05 8,2E+03 6,2E+04 2,1E+06 siilo1, sivuvirta vesi 20 vrk 6,1E+07 <1 000 <1 000 <10 1,7E+08 siilo2, sivuvirta Bonsilage 20 vrk 9,4E+07 5,5E+03 <1 000 <10 2,0E+08 siilo3, sivuvirta happo 20 vrk 1,1E+03 <4 000 <4 000 <10 2,5E+04 siilo10, sivuvirta2 vesi 20 vrk 5,5E+07 <1 000 <1 000 <10 2,3E+08 siilo11, sivuvirta2 Bonsilage 20 vrk 9,2E+07 4,1E+03 <1 000 <10 2,5E+08 siilo12, sivuvirta2 happo 20 vrk 2,3E+02 8,2E+03 <1 000 <10 <10 000 raaste 0-näyte 2,3E+07 1,5E+06 1,0E+05 7,8E+05 1,8E+07 siilo4, raaste vesi 20 vrk 3,2E+07 <1 000 <1 000 <10 2,0E+08 siilo5, raaste Bonsilage 20 vrk 3,2E+07 <1 000 <1 000 <10 1,2E+08 siilo6, raaste happo 20 vrk 1,6E+02 <1 000 <1 000 <10 <10 000 siilo7, raaste2 vesi 20 vrk 2,2E+07 4,5E+03 <1 000 <10 1,1E+08 siilo8, raaste2 Bonsilage 20 vrk 2,7E+07 <1 000 <1 000 <10 1,1E+08 siilo9, raaste2 happo 20 vrk 3,6E+05 <1 000 <1 000 <10 6,0E+05 Taulukosta 1 havaitaan, että 20 vrk:n aikana raaka-aineen mikrobiologinen laatu parani selkeästi lähtötilan- teesta. Sekä hiivojen, homeiden että enterobakteerien määrät laskivat huomattavasti, yleisimmin jopa alle määritysrajan (enterobakteerit <10 pmy/g; homeet <1000 pmy/g). Tuloksissa on kuitenkin huomioitava, että näytteet otettiin pinnalle muodostuneen hiivan ja homeen alta. 36 Taulukko 2. Raaka-aineen ja säilöntäaineen vaikutus säilötyn porkkanan laatuun 21 päivän säilytyksen jäl- keen (huoneenlämpö). Tilastollinen merkitsevyys: R = raaka-aineen (sivuvirta vs. raaste) vaikutus, S = säilön- täaineen vaikutus, R*S = edellisten yhdysvaikutus. Sivuvirta Raaste Merkitsevyys Kontr. LAB AIV Kontr. LAB AIV2 SEM R S R*S Kuiva-aine, g/kg 60 61 75 60 64 75 0.9 0.465 <0.001 0.666 Tuhka 88 87 67 79 78 66 0.7 <0.001 <0.001 0.022 Raakavalk. 72 73 78 71 71 82 0.6 0.958 <0.001 0.066 Sokerit 10 11 394 6 6 245 1.7 <0.001 <0.001 <0.001 pH 3.60 3.58 3.80 3.73 3.77 3.78 0.012 0.001 0.002 0.005 Amm-N, g/kg N 29 28 229 29 28 239 3.5 0.510 <0.001 0.620 Maitohappo 192 190 2 139 141 6 3.0 <0.001 <0.001 0.003 Etikkahappo 53.1 52.3 5.9 33.6 35.7 6.4 0.7 <0.001 <0.001 <0.001 Propionihappo 4.7 4.5 0.9 4.0 4.2 0.9 0.09 0.035 <0.001 0.096 Voihappo 0.34 0.33 0.27 0.33 0.31 0.27 0.005 0.414 <0.001 0.666 Isovoihappo 0 0 0 0 0 0 - Valeriaanahappo 0 0 0 0 0 0 - Isovaleriaanah. 0 0 0 0 0 0 - Kapronihappo 0.17 0 0 0 0 0.07 0.044 0.590 0.550 0.331 Painonmenetys säi- lönnän aikana, % 0.21 0.63 0.25 0.38 0.46 0.13 Porkkanasäilörehujen kuiva-ainepitoisuus oli erittäin matala (taulukko 2) ja massasta erottui nestettä säi- lönnän jälkeen. Erottuva neste on rehukäytön kannalta ongelma. Muurahaishappo rajoitti tehokkaasti säilö- rehun käymistä, joka oli muissa rehuissa erittäin voimakasta. Muurahaishapporehuissa sen sijaan oli poik- keuksellisen suuri ammoniakkipitoisuus. Rehut olivat pinnasta hiivan peitossa mutta itse rehumassa oli aistinvaraisesti arvioituna suhteellisen miellyttävää. Laboratorioanalyysien valossa ja kosteutensa perus- teella se on kuitenkin kotieläinten ruokinnassa suhteellisen haastava rehuraaka-aine. 6. Pitkäaikaissäilytyksen demo Pitkäaikaissäilytystä varten tehtiin demonstraatio Karotialla. Kahteen isoon (1 m2) puulaatikkoon laitettiin porkkasivutuotetta noin puolilleen. Toinen laatikko vuorattiin aumamuovilla ja toisessa on mikroperferoitu muovipussi. Molempiin sekoitettiin muurahaishappoa (huom. mikroperferoidussa laatikossa happo sekoi- tettiin vain pintakerrokseen). Pussit suljettiin huolellisesti ja laatikoiden annettiin olla yli kesän n. 3 kk kyl- mävarastossa jonka lämpötila on 0 °C. Kun siilot avattiin, olivat ne homeessa päältä ja homeisia kostia oli myös kauttaaltan massan sisällä. rehut olivat aistinavraisetsi arvioituna pilaantuneita ja myös mm. ammo- niakkipitoisuus oli niissä erittäin korkea. Kokeilemamme säilöntätapa ei sovellu porkkanasivutuotteen säi- löntään. 37 Taulukko 3. Rehujen koostumus säilytyksen jälkeen (kylmävarasto 0 °C). Aumamuovi Reikämuovi Kuiva-aine, g/kg 65 81 Kemiallinen koostumus, g/kg ka Tuhka 68 63 Raakavalkuainen 107 128 Sokerit 185 217 pH 3.46 3.32 Ammonium-N/kokonais-N, g/kg 386 532 Käymishappojen pitoisuus, g/kg ka Maitohappo 12.1 5.4 Etikkahappo 10.3 6.8 Propionihappo 1.5 1.2 Voihappo 0.92 0.25 Isovoihappo 0 0 Valeriaanahappo 0 0 Isovaleriaanahappo 0 0 Kapronihappo 0.15 0 Kuva 5. Porkkanasivutuotteen pitkäaikaisvarastoinnin demonstraatio Karotia Oy:n kylmävarastossa. Kuva: ©Luke / Marketta Rinne. 38 SÄILÖNTÄKOKEEN TULOSTEN ARVIOINTI SIKOJEN RUOKINNAN KANNALTA Liite 1c Höyrykuoritun porkkanan sivuvirta sisälsi sokereita noin puolet kuiva-aineesta ja raakavalkuaista oli melko vähän (93 g/kg ka), joten se olisi sioille lähinnä energiarehu. Sivuvirrasta ei määritetty aminohappoja, mutta kirjallisuuden mukaan porkkanan lysiinipitoisuus on verrattavissa ohraan, ja muiden sioille tärkeimpien aminohappojen pitoisuus on pienempi kuin ohrassa. Sivuvirran vesipitoisuus oli hyvin korkea, 91 %. Höyrykuoritulle, säilömättömälle porkkanalle lasketut rehuarvot sioille näkyvät taulukossa. Viiterehuna laskennassa oli kuivattu sitruspulppa (Evapig®), jonka kemiallinen koostumus on lähellä porkkanan koostu- musta. Taulukko 1. Höyrykuoritun porkkanan sivuvirran kemiallinen koostumus ja rehuarvo sioille. Kemiallinen koostumus Kuiva-aine, g/kg 87 pH 6,10 Kuiva-aineessa, g/kg Tuhka 48 Raakavalkuainen 93 Raakarasva 6 Sokerit 501 Raakakuitu 127 NDF-kuitu 177 Rehuarvot sioille Energian sulavuus Kasvava sika 0,76 Aikuinen sika 0,84 Nettoenergia-arvo, MJ/ kg ka Kasvava sika 8,14 Aikuinen sika 9,03 Valkuaisen sulavuus Kasvava sika 0,61 Aikuinen sika 0,90 Höyrykuoritun porkkanan sivuvirran kuiva-aineen nettoenergia-arvo on noin 70 % sikojen yleisimmän ener- giarehun, ohran, nettoenergia-arvosta. Rehukäytön kannalta porkkanan suuri vesipitoisuus ja pieni energia- arvo ovat haasteellisia. Saadakseen rehusta yhden megajoulen nettoenergiaa, sian olisi syötävä 1,4 kg porkkanan sivuvirtaa. Vastaavan energiamäärän saa 0,1 kg:sta ohraa. Sikojen syöntikyky rajoittaa energian saantia hyvin vesipitoisista rehuista. Sokerit ovat porkkanan tärkein hiilihydraatti ja niiden hävikki säilön- nässä pienentää energia-arvoa. Jos höyrykuoritun porkkanan sivuvirtaa säilötään rehuksi, tulosten mukaan muurahaishappopohjainen säilöntäaine on suositeltavampi kuin biologiset säilöntäaineet, koska sokereita on runsaasti jäljellä kiinteässä ja nestefaasissa happosäilönnän jälkeen. Säilötyn sivuvirran maittavuus sioille tulisi selvittää. Nykyisin sikojen ruokinta on pitkälti koneellistettu ja automatisoitu ja erilaisia sivutuotteita käytetään pal- jon rehuksi. Vähemmän haluttuja ovat sivutuotteet, joiden saanti on kausiluonteista, joiden käsittelystä 39 aiheutuu tilalle lisätyötä tai jotka sopivat huonosti automatisoituun ruokintaan. Höyrykuoritun porkkanan sivuvirrassa on vettä yli 90 %, joten rehukäytön tulisi olla hyvin lähellä tuotantoa kuljetuskustannusten mi- nimoimiseksi. Sivuvirran etuna on, ettei sitä tarvitse puhdistaa eikä hienontaa ennen säilöntää. Säilötyn höyrykuoritun porkkanan sivuvirran käytön kustannuksista ja soveltuvuudesta sikojen ruokintalaitteisiin ei ole kokemuksia ja ne tulisi selvittää. Kuva 1. Porkkanasivujakeen säilöntäpurkkeja. 40 KAALIN KANNAN PORAUSSIVUTUOTTEEN FERMENTOINTIKOE Liite 1 d Kaalin sivuvirtaa noudettiin Köyliön Kasviskartano Oy:stä. Koe tehtiin käyttäen kaalin kannan porausjätettä, vertailuna kokeessa oli kokonaisia kaaleja. Tarkoituksena oli selvittää porausjätteen soveltuvuutta edelleen elintarvikkeeksi tai rehuksi. Koe-erästä tehtiin seuraavia analyysejä: Kuiva-aine, kemiallinen koostumus, käymistuotteet, mikrobiologiset määritykset 1. Raaka-aineiden kemiallisia ominaisuuksia Kannan porausjätteen ja vertailukaalin erojen kuvailemiseksi määritettiin näytteiden kuiva-aine, proteiini- ja tuhkapitoisuudet, ja ne on esitetty taulukossa 1. Tulokset olivat aika odotettuja. Proteiinipitoisuus on aika yllättävä, ja siksi pitää huomioida seuraava: analyysimenetelmän mukaan tulos sisältää muutkin typ- piyhdisteet, ja ero saattaa johtua kannan sisältämistä puumaisista, typpipitoisista polymeereistä. Taulukko 1. Kaalisivuvirran ja normaalin kaalin koostumuseroja. Materiaali Kuiva-aine Tuhkapitoisuus Proteiinit (kokonaistyppi x6,38 ) Kaalin syötävä osa (verrokki) 10,1 0,68 1,1 Kaalinkantarouhe (sivujae) 10,3 1,0 2,0 Kaali leikattiin viipaleiksi, porausjäte käytettiin sellaisenaan. Fermentointi tehtiin perinteisen hapankaalin valmistusmenetelmän mukaisesti. Kokeet tehtiin sekä suolalisäyksellä että ilman suolaa (rehu). Kaikkiin eriin lisättiin kaupallinen hapankaalihapateseos. Fermentaatio tehtiin 4 kg:n erissä. Seokset pakattiin tiiviisti astioihin ja niiden päälle lisättiin paino, jotta seos ei pääse kosketuksiin ilman kanssa. Fermentaatiota jat- kettiin viiden viikon ajan. Taulukko 2. Eri kaalierien kemiallinen koostumus ja käymistuotteiden pitoisuudet. Kokonainen kaali Kaalirouhe Hapankaali Hapankaali- rouhe Hapankaali- rouherehu Kuiva-aine, g/kg 93 104 94 107 97 pH 3.87 3.88 3.87 Kuiva-aineessa, g/kg Tuhka 68 97 181 219 176 Raakavalkuainen 118 203 114 183 191 Kuitu (NDF) 145 186 137 166 171 Sokerit 658 483 296 194 139 Etanoli 13 7 11 Maitohappo 137 166 171 Etikkahappo 45 21 33 Propionihappo 0.5 0.4 0.6 Voihappo 0.8 0.4 0.7 Valeriaanahappo 0.2 0.2 0.1 41 Kuva1. Kaalin porausjätettä ja kaalien fermentointia 2. Tulosten arviointia Tuotteiden hygieeninen laatu määritettiin 5 vk:n fermentoinnin jälkeen ja se oli erittäin hyvä. Maitohappo- bakteerit olivat kasvaneet hyvin, ja pH laski alle neljän siten inhiboiden muiden bakteerien kasvua. Aistinva- rainen arviointi tehtiin 7 vk:n säilönnän jälkeen. Fermentoitujen tuotteiden ulkonäkö oli hyvä, rouhe väril- tään hieman vaaleampi kuin koko kaalista tehty tuote. Rakenne oli melko kaalimaisen rapea edelleen, vain jonkin verran pehmentynyt, mutta ei löysä. Näytti siltä että neste oli imeytynyt materiaaliin. Fermentoidus- sa rouheessa oli edelleen havaittavissa pieniä puumaisia paloja. Maku oli suhteellisen hyvä, ja siinä oli hie- man lanttumainen aromi. Ilman suolalisäystä maku oli erilainen (tehtiin vain rouheesta), parempi, hapan- kaalimaisempi. Rouheen rakenne ei kuitenkaan riittävästi pehmentynyt, jotta tuote soveltuisi suoraan elin- tarvikekäyttöön. Rehukäyttöön se soveltuu hyvin. 42 Liite 2 TULOKSET JA TULOSTEN TARKASTELU: MAANPARANNUSAINE 1. Valmiiden kompostien analysointi Näytteet otettiin lähtömateriaalista sekä 1- ja 2-vuotta vanhoista kasviskomposteista. Kompostiseos koos- tui kasviksista (jäävuorisalaattia, porkkanaa, paprikaa, sipulia, ananasta, melonia, tomaattia, kurkkua) sekä turpeesta 1:1. Lähtöaineiden ja kompostien kuiva-ainepitoisuudet määritettiin kuivaamalla näytettä lämpökaapissa 105 °C, kunnes näytteen paino ei enää vähentynyt. Fosforin ja kaliumin kokonaispitoisuudet määritettiin typpi- happouuton jälkeen ICP-OES Perkin Elmer Optima 8300-laitteella. Kokonaistyppipitoisuus määritettiin Kjel- dahl-poltolla ja tislauksella. Johtokyky ja pH määritettiin 1:5 vesiuutosta elektrodien avulla. Hiilipitoisuudet määritettiin puristenesteistä Shimadzun TOC-V CSH -laitteella ja kiinteistä näytteistä 70°C kuivauksen jäl- keen LECO CN-analysaattorilla. Hehkutuskevennys määritettiin polttamalla näyte 550°C. Tilavuuspaino määritettiin yhden litran näytekoosta standardin SFS-EN13040 mukaan. Syksyllä 2015 määritettiin valmiista komposteista myös kompostin kypsyyden kuvaamiseksi veteen (1:5 uuttosuhde, EN 13652) uuttuvat nitraatti- ja ammoniumtyppi, hiilidioksidin tuottonopeus ja juurenpi- tuusindeksi (SFS-EN 16086-2). Valmiiden kompostien analyysitulokset ovat taulukoissa 1.1 ja 1.2. Taulukko 1.1. Analyysitulokset 1-ja 2-v. kasviskompostit Näyte Kui- va- aine Heh- ku- tushä viö K N N C C/N liuk org N NH4 -N NO3 -N Kok -N P CO2 pH Joh to- ky- ky % % ilmak. % g/kg tp % ka % ka mg/ kg tp mg/ kg tp mg/ kg tp mg/ kg tp g/k g tp mg CO2 µS/ cm Lähtöma- teriaali 15,5 94,0 2,5 2,0 1,3 45 36 622 52 104 147 0,3 190 3.8 700 Rummun jälkeen 14,9 94,6 2,2 1,9 1,2 45 36 180 10 4 113 0,2 100 6,5 407 1-v. kom- posti 19,7 78,5 3,6 2,7 1,4 37 27 245 153 137 463 0,4 26 6,6 531 2-v. kom- posti 19,7 72,1 4,2 2,8 1,4 33 23 573 18 214 384 0,5 19 6,7 562 Turve 56,4 98,2 0 3,7 0,7 46 73 15 31 5 94 0,1 4 7,3 16 E. coli < 0 mpn/g 43 Taulukko 1.2. Krassien juurenpituus kasviskomposteissa. Krassien juurenpituuden keskiarvo oli verranteena käytetyssä kalkitussa kasvuturpeessa 65 mm. Näyte Juurenpituus (mm) Keskiarvo (mm) Lähtömateriaali 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Rummun jäl- keen 13 14 31 12 15 17 16 15 9 15 15,7 1-v komposti 17 31 30 15 20 20 46 46 37 28 29 2-v komposti 51 39 45 33 54 49 53 44 39 55 46,2 Turve 0 1 2 0 0 0 0 0 0 2 0,5 Rumpukompostoinnissa ja sen jälkeen aumakompostoinnissa kuiva-ainepitoisuus nousi 15 %:sta 20 %:iin. Kompostien hiilipitoisuus aleni 45:sta 33 %:iin kuiva-ainetta kahden vuoden kompostoinnin aikana. Koska typpipitoisuus myös lisääntyi 1,9:sta 2,8 g/kg tuorepainossa, kompostien hiilityppisuhde aleni 36:sta 23:een. Kompostien hajoamisessa vapautui kahdenkin vuoden jälkeen vielä hiiltä 19 mg/kg kuiva-ainetta vuorokau- dessa. Hajoamisnopeuden osalta kompostit eivät täyttäneet lannoitevalmistelain vaatimuksia. Nitraatin ja ammoniumin suhde, joka myös kuvaa kompostin kypsyyttä nousi yhden vuoden kompostoinnin jälkeisestä arvosta 1 arvoon 12 kahden vuoden kompostoinnin jälkeen. Kaksi vuotta kompostoidussa materiaalissa juurenpituusindeksi oli 70 % kasvuturpeeseen verrattuna, eli juurten kasvu oli edelleen hieman hitaampaa kuin verranteessa. Kaksi vuotta kompostoidun maanparannusaineen typpipitoisuus 2,8 g/kg tuorepainossa antaisi nitraattiase- tuksen (kokonaistyppeä 170 kg/ha vuodessa) rajoihin verrattuna mahdollisuuden korkeisiin 60 tn/ha levi- tysmääriin. Tällöin epäorgaanista eli ammonium- ja nitraattityppeä tulisi lohkolle 14 kg/ha, ja lisäksi helpos- ti mineralisoituvaa liukoista orgaanista typpeä 20 kg/ha. Nitraattiasetus ei kuitenkaan 31.10.2015 tehdyn ohjeistuksen mukaan sisällä kuin lantaa tilavuudestaan yli 10 % sisältävät lannoitevalmisteet. Ympäristökor- vauksen fosforirajat rajoittavat maanparannusaineen käyttöä. Fosforipitoisuus kaksi vuotta kompostoidussa tuotteessa oli 0,5 g/kg tuorepainoa, jolloin esimerkiksi viljoille tyypillinen vuosittainen fosforin levitysmäärä 10 kg/ha tyydyttävässä viljavuusluokassa, saavutettaisiin jo 20 tn/ha levitystasoilla. Kaliumpitoisuus kom- posteissa oli 4,2 g/kg tuorepainoa, joten esimerkiksi 20 t/ha levitystasolla kaliumia peltolohkolle tulisi 84 kg/ha. Liukoisen typen annokset jäisivät 20 t/ha levitysmäärillä alle 10 kg/ha. Kuiva–ainetta maahan tulisi 3,8 tn/ha ja hiiltä siinä olisi 1270 kg/ha. Nämä kuiva-aineen ja hiilen määrät vastaavat esimerkiksi vuosit- taista viljan olkisatoa. Kompostilla olisi maanparannusvaikutuksen lisäksi selkeää fosfori- ja kaliumlannoi- tusvaikutusta, mutta typpilannoitusta olisi täydennettävä mineraalilannoitteilla kaikilla viljelykasveilla. Mikäli viljelykierrossa on mahdollista käyttää viiden vuoden fosforin tasausjaksoa, fosforia voitaisiin levittää 50 kg/ha ja kompostia 100 tn/ha. Tällöin kaliumsisältö olisi jo 420 kg/ha ja liukoisen typen annos 50 kg/ha. Tällöin kuiva-ainelisäys peltomaahan olisi 19 tn/ha ja hiilen lisäys 6300 kg/ha. Samalla kokonaistypen lisäys nousee 270 kg/ha. 44 2. Green Good-pikakompostorin testaus Koe tehtiin Green Good- kompostorin pienimmällä mallilla, jossa on sekoitus lämmitys ja vedenpoisto. Maahantuojan mukaan seosainetta ei tarvita. Kasvissivutuotetta (pääasiassa porkkana ja punajuuri) syötettiin 5 kg päivässä 5 vrk:n ajan ~ 25 kg. Viikon päästä tyhjennys, lopputuotteena n. 5 kg kosteaa mustaa tuotetta, tulokset taulukossa 2.1. Taulukko 2.1. Green Good -pikakompostin analyysitulokset Näyte Kui- va- aine Heh- ku- tushä viö K N N C C/N liuk org N NH4 -N NO3 -N Kok -N P CO2 pH Joh- toky- ky % % ilmak. % g/ kg tp % ka % ka mg/k g tp mg/ kg tp mg/ kg tp mg/ kg tp g/k g tp mg CO2 * µS/c m Lähtöma- teriaali 13,3 93,6 3,6 2,8 2,3 40 19 487 51 25 148 0,4 56 3,7 421 Komposti 36,5 84,9 6,3 5,4 1,5 39 26 2294 354 118 237 0,7 294 3,4 3043 * 24 h mg CO2-C/gVS/d Juurenpituusindeksit tuoreella kompostilla = 0 mm. Viikon käytön jälkeen kompostori tyhjennettiin ja massasta otettiin näytteet. Näytteet analysoitiin Lukessa, mikrobiologiset analyysit Metropolilabissa. Komposti vaatii jälkikypsytyksen, jotta sen käytöstä ei aiheutuisi kasvua haittaavia vaikutuksia ja sen olo- muoto muuttuisi myös paremmin levitykseen sopivaksi. Lyhytaikaisen kompostoinnin jälkeen hiilidioksidin tuotto oli vielä korkea, nitraatti- ja ammoniumtypen suhde alle yhden ja juurenpituusindeksitestissä krassin siemenet eivät itäneet. Kompostin typpipitoisuus oli 5,4 g/kg tuorepainoa. Typestä 0,5 g/kg oli ammonium- ja nitraattimuodossa. Liukoisten orgaanisten typpiyhdisteiden määrä oli lähes 40 % kokonaistypestä eli 1,9 g/kg tuorepainossa. Kompostin hiilityppisuhde oli 26. Fosforipitoisuus oli 0,7 g/kg ja kaliumpitoisuus 3,6 g/kg tuorepainoa. Nitraattiasetuksen kokonaistypen määrän (170 kg/ha) rajoittama levitysmäärä olisi 31 t/ha. Mikäli fosforin levitysrajoitus olisi 10 kg/ha, niin levitystasoksi muodostuisi 14 t/ha. Tällä levitystasolla kaliumlannoitus olisi 51 kg/ha ja liukoisen typen lannoitus 7 kg/ha. Myös tämä vihanneskomposti olisi maanparannusvaikutuksen lisäksi ensisijaisesti fosfori ja kaliumin lähde. Fosforipitoisuus oli 0,7 g/kg ja kaliumpitoisuus 3,6 g/kg tuorepainoa. Nitraattiasetuksen kokonaistyppirajoi- tus (170 kg/ha) ei enää koske lannoitevalmisteita tai maanparannusaineita, jotka sisältävät lantaa tilavuu- destaan alle 10 % (http://www.ym.fi/download/noname/%7B016D8187-1C78-4DF9-BCD7- D16D5BE71A40%7D/112564). Mikäli fosforin levitysrajoitus olisi 10 kg/ha, niin levitystasoksi muodostuisi 14 t/ha. Tällä levitystasolla kaliumlannoitus olisi 51 kg/ha ja liukoisen typen lannoitus 7 kg/ha. . Kuiva- aineen lisäys tällä levitystasolla olisi 5 t/ha ja hiilen lisäys 2000 kg/ha. Myös tämä vihanneskomposti olisi maanparannusvaikutuksen lisäksi ensisijaisesti fosfori ja kaliumin lähde. 45 3. Puristenesteet ja kuivamassat Punnittiin 15 kg sivutuotteeksi joutunutta salaattia ja 15 kg muita kasviksia (tomaattia, kurkkua, paprikaa, vesimelonin ja ananaksen kuoria, sipulia ym.). Erät ajettiin biosilppurin (Herkules LGM-4000) läpi. Silppu kerättiin muoviseen ritiläkoriin, joka laitettiin saavin päälle, massaa puristettiin (painettiin toisella saavilla päältä). Nesteen annettiin valua saaviin. Neste punnittiin. Valutettu silppu laitettiin salaattilinkoon ritiläko- rissa, jossa oli myös suodatin, neste kerättiin, lingottu kasvis punnittiin. Taulukossa 3.1. Puristenesteen laa- tu ja taulukossa 3.2. Puristetun kasvissivutuotteen laatu. Turve on toimitettu irtotavarana Biolan Oy:tä. Turpeen hinta ja saatavuus vaihtelee paikan ja vuodenajan mukaan. Ruokohelpi toimitettiin Kiteen Mato ja Multa Oy:stä suursäkeissä. Ruokohelven korsi oli silputtu n. 5 cm. pätkiksi. Biohiili saatiin Biolan Oy:stä säkeissä ja lastu Energiansäästö Oy:stä. Pahvi silputtiin säikeiksi Energiansäästö Oy:ssä, minkä jälkeen pahvisäikeet silputtiin Herkules silppurilla. Seosaineiden laatu määri- tettiin Luken laboratoriossa Jokioisissa. Tulokset ovat taulukossa 4.1. Kuva 2.1. Puristenestettä salaatista ja muista kasviksista. Puristenesteiden ja -massojen kuiva-ainepitoisuudet määritettiin kuivaamalla näytettä lämpökaapissa 105 °C, kunnes näytteen paino ei enää vähentynyt. Fosforin ja kaliumin kokonaispitoisuudet määritettiin typpi- happouuton jälkeen ICP-OES Perkin Elmer Optima 8300-laitteella. Kokonaistyppipitoisuus määritettiin Kjel- dahl-polton ja tislauksella. Johtokyky ja pH määritettiin 1:5 vesiuutosta elektrodien avulla. Hiilipitoisuudet määritettiin puristenesteistä Shimadzun TOC-V CSH -laitteella ja kiinteistä näytteistä 70°C kuivauksen jäl- keen LECO CN-analysaattorilla. Puristenesteiden kemiallinen hapenkulutus määritettiin dikromaattihape- tusmenetelmällä. Tilavuuspaino määritettiin yhden litran näytekoosta standardin SFS-EN13040 mukaan. Neste- ja kuivajakeista määritettiin laboratoriossa kuiva-aine ja pääravinteiden pitoisuudet. Taulukko 3.1. Puristenesteen laatu tuorepainoa kohti ellei toisin mainittu. Neste Kuiva- aine K g/kg N % tuore P g/kg Johtokyky mS/cm CODCr mg/l CODliukoinen mg/l DOC mg/l TOC mg/l pH Salaatti 4,09 3,01 0,14 0,25 9,65 38568 34104 15424 16116 5,04 Muu kasvis 2,83 1,81 0,09 0,16 5,43 31543 26969 22861 22975 4,74 Lingottu salaatti* 1,7 1,24 0,06 0,11 4,75 17590 15752 20373 19300 4,29 Lingottu muu kasvis* 3,51 2,14 0,11 0,19 6,6 40170 32938 17746 16768 4,62 *Lingottu puristamisen jälkeen 46 Taulukko 3.2. Puristejäännösten laatu tuorepainoa kohti ellei toisin mainittu. Kuiva- aine % K g/kg P g/kg N g/kg N % ilma- kuivasta Hiili % ilma- kuivasta C/N Tilavuuspaino kg/m3 Salaatti 6,00 3,23 0,32 1,80 3,00 35,5 12 947 Muu kasvis 7,95 3,20 0,33 2,20 2,77 38,3 14 814 Lingottu salaatti 8,80 3,45 0,37 2,10 2,39 34,0 14 917 Lingottu muu kasvis 11,30 3,53 0,39 2,70 2,39 39,0 16 664 Taulukko 3.3. Puristenesteiden ja puristejäännösten vertailua Puristeneste Puristejäännös Hiilipitoisuus 15-30 g/l 34-39 g/kg Kemiallinen hapenkulutus 40 g/l Kalium 1-3 g/l 3,2-3,5 g/kg Typpi 1 g/l 2-3 g/kg Fosfori 0,1-0,2 g/l 0,3-0,4 g/kg pH 4,3-5,0 4. Kompostiseokset eri seosaineilla Yrityksessä kuoritaan ja pilkotaan erilaisia kasviksia (jäävuorisalaattia, porkkanaa, paprikaa, sipulia, ananas- ta, melonia, tomaattia, kurkkua). Kasvissivutuotteita muodostuu n. 500 kg päivässä ja näille on ominaista alhainen kuiva-ainepitoisuus < 5 %. Taulukkoon 4.1. on koottu tietoa seosaineiden laadusta. Rumpukompostoriin syötettiin kasvissivutuotetta (irtovesi poistettu), turvetta sekä toista seosainetta. Taulukko 4.1. Kompostin seosaineiden laatu tuorepainoa kohti ellei toisin mainittu. Seosaine Kuiva- aine % K P N N C C/N Johtokyky Tilavuus- paino pH g/kg g/kg g/kg % ilmak. % ilmak. mS/cm kg/m3 Turve 47,5 0,00 0,13 3,80 0,80 45,1 56 0,022 165 4,31 Ruokohelpi 88,9 1,72 0,90 6,10 0,69 44,9 65 0,065 47 5,92 Biohiili 49,3 0,62 0,25 2,50 0,51 44,8 88 0,088 490 8,52 Lehtipuulastu 93,2 0,63 0,03 0,40 0,04 45,1 1051 0,019 17 5,53 Pahvi 94,4 0,33 0,09 1,00 0,11 40,7 384 0,131 58 8,31 47 Taulukko 4.2. Kompostiseokset ja niiden laatu ennen kompostointia, rummun jälkeen ja jälkikompostoinnin jälkeen. Massat tuorepainoa kohti ellei toisin mainittu. Komposti til-% Vaihe Kuiva- aine % K g/kg P g/kg N g/kg N % ka C % ilma- kuivaa C/N 1 Syöttö 14,7 2,9 0,40 2,4 1,63 41,8 26 50 kasvis + 50 turve til.-% Rummun jälkeen 17,1 2,3 0,31 2,6 1,52 41,7 27 Jälkikomposti 21,4 3,0 0,43 2,8 1,3 32,8 25,5 2 Syöttö 16,4 2,6 0,37 2,3 1,40 42,2 30 50 kasvis + 25 turve + 25 helpi til.-% Rummun jälkeen 14,8 2,5 0,37 2,6 1,76 42,5 24 Jälkikomposti 14,6 3,5 0,44 3,2 2,2 42,3 19,3 3 Syöttö 30,3 1,7 0,32 2,6 0,86 46,5 54 40 kasvis + 40 turve + 20 helpi + biohiili til.-% Rummun jälkeen 14,6 2,5 0,35 2,6 1,78 42,7 24 Jälkikomposti 17,1 4,0 0,57 4,0 2,3 42,8 18,5 4 Syöttö 19,6 2,1 0,30 2,5 1,28 44,0 34 kasvis + turve + biohiili Rummun jälkeen 17,9 2,5 0,41 2,7 1,51 43,8 29 Jälkikomposti 18,3 3,2 0,33 3,0 1,6 46,4 28,2 5 Syöttö 19,9 2,4 0,32 2,7 1,36 42,6 31 kasvis + turve + pahvi Rummun jälkeen 2,5 0,33 2,8 43,8 Jälkikomposti 20,5 4,1 0,59 4,3 2,1 45,6 22,0 1: 250 kg kasvis + 66 kg turve 4: 250 kg kasvis + 58 kg turve + 15 kg biohiili 2: 250 kg kasvis + 66 kg turve + 19 kg ruokohelpi 5: 300 kg kasvis + 51 kg turve + 20 g (~ 6 %) pahvi 3: 6,5 kg kasvis + 1,5 kg turve + 0,5 kg helpi + 0,8 kg biohiili Taulukko 4.3. Analyysitulokset vertailukompostista Seosaine Kuiva- aine % K P N kok-N C C/N Johtokyky Tilavuus- paino pH g/kg g/kg % tp % ilmak. % ilmak. mS/cm kg/m3 Havukuorike 63,7 0,9 0,3 0,4 50 125 0,12 178 4,3 Lähtöseos* (kasvisseos + havukuorike) 27,9 2,8 0,6 0,5 1,6 43 27 1,5 577 4.5 2-v komposti 45,0 2,9 0,9 0,4 1,0 22 22 0,48 654 7,7 4-v komposti 56,5 2,8 1,2 0,4 0,7 10 14 0,69 762 8,0 *Seossuhde 1:1 Valmiista komposteista määritettiin myös kompostin kypsyyden kuvaamiseksi veteen (1:5 uuttosuhde, EN 13652) uuttuvat nitraatti- ja ammoniumtyppi. 48 5. Kasvatuskokeet Astiakokeessa tutkittiin typpilannoitusvaikutusta eli sitä, miten käyttökelpoista orgaaninen typpi, näissä komposteissa on. Analyysitulokset ovat taulukoissa 5.1 ja 5.2. Taulukko 5.1. Analyysitulokset astia- ja kasvatuskokeessa käytetyistä komposteista. Lähtö- aine Kasvis+ Ka % Org. ai- nes % ka VS % tp N g/k g tp Liuk. Tot- N g/kg tp NH4 -N g/k g tp NO3- N g/kg tp NO 3- N/ NH4 -N C % ka N % ka C/N pH Joh to- ky- ky µS/ cm Tila- vuus pai- no g/l Helpi+ turve 14,6 87,6 12,8 3,2 0,58 0,3 0,10 0,3 42,3 2,2 19,3 8,2 649 472 Helpi +biohiili +turve 17,1 88,5 15,2 4,0 0,63 0,2 0,21 1,0 42,8 2,3 18,5 6,2 718 458 Biohiili+ turve 18,3 83,7 15,3 3,0 0,36 0,2 0,04 0,2 46,4 1,6 28,2 7,2 389 440 Pahvi+ turve 20,5 85,5 17,5 4,3 0,67 0,2 0,23 1,4 45,6 2,1 22,0 6,3 660 435 Turve 21,4 68,0 14,6 2,8 0,61 0,1 0,42 3,6 32,8 1,3 25,5 5,1 654 463 Vertailu havu- kuorike 58,2 19,0 11,1 3,8 0,12 0,00 2 0,07 33 11,7 0,7 16,7 8,1 717 741 Taulukko 5.2. Astia- ja kasvatuskokeissa käytettyjen kompostien mineraali- ja tuhkapitoisuudet. Lähtöaine Kasvis+ Ca g/kg tp Cu mg/kg tp Mg g/kg tp Mn mg/kg tp Zn mg/kg Tuhka % ka Helpi+turve 1,0 1,3 0,36 16 5 12,4 Helpi+biohiili+turve 1,4 1,7 0,45 20 7 11,5 Biohiili+turve 1,0 1,2 0,38 14 5 16,3 Pahvi+turve 1,9 1,9 0,46 24 9 14,5 Turve 1,3 1,5 0,46 15 8 32,0 Vertailu: havu- kuorike* 12,5 32,5 2,60 270 240 81,0 *Vertailukompostissa mukana runsaasti kasvisten pesusta tullutta maa-ainesta. 49 Kuva 2.2. Erilaisten kompostien vaikutus raiheinän kuiva-ainesatoon verrattaessa liukoisen typen lannoitus- tasoihin. Jokaisessa kompostissa lisättiin maahan 500 mg kokonaistyppeä. Käsittelyjen nimien alapuolella on liukoisen typen lisäysmäärä mg/litra maata. Koska kasvismassan osuus komposteissa oli 30 - 50 %, kompostien ravinnepitoisuudet olivat melko alhaisia. Typpeä kasviskompos