Aluskasvit ja palkokasvien
mahdollisuudet typenhallinnassa
Huomisen osaajat –hankkeen asiantuntijaluentopäivä
Mustiala 27.9.2013
Hannu Känkänen
2
• Aluskasvi
• Kylvetään samalla kuin pääkasvi tai sen kasvun aikana
• Jatkaa kasvuaan satokasvin korjuun jälkeen
• Sitoo typpeä ilmasta tai ottaa sitä maasta
• Voi olla palkokasvi, yleensä apiloita
• Voi olla muu kuin palkokasvi, yleensä heiniä
• Palkokasvi
• Sitoo biologisesti ilmakehän typpeä
• Paljon lajeja ja eri käyttömahdollisuuksia
3
• Biologinen typensidonta
• Palkokasvit juurinystyröiden ja typpibakteerien avulla
• Aluskasveina lähinnä apilat, myös mm. nurmimailanen
• Viherlannoituskasvustoissa apilat, virnat, mailaset, vuohenherne ym.
• Tuotantokasveina palkoviljat ja nurmipalkokasvit
• Typen kerääminen maasta
• Palkokasvitkin ottavat, jos typpeä on runsaasti tarjolla
• Muut kasvit tehokkaampia kerääjinä
• Heinät aluskasveina
• Viljelykasvin jälkeen kylvetyt kerääjäkasvit
• Ristikukkaiset (keltasinappi, öljyretikka)
• Myös heinäkasvit, viljat ym. mahdollisia
Typen sitomista ilmasta ja maasta
4
Sidotun tai kerätyn typen hyödyntäminen
• Siemensato, kokoviljasäilörehu, nurmirehut
• jatkojalostus, ruokinta, lannan käsittely, jätteet
• Korjuutähteet, viherlannoitus ja aluskasvit
• viljelytekniikka, muokkausajankohta, seuraava viljelykasvi
• pellon kasvukunto
• maalaji, sääolot ympäri vuoden
Typpi haltuun
Aluskasveja tarvitaan Suomessa, koska
• yksipuolinen viljely on yleistä
• ravinnehuuhtoumien vähennystä tarvitaan
• erilaisia typen lähteitä kaivataan
• sadonkorjuun jälkeen on vähän kasvuaikaa
(sen jälkeen kylvetyt kerääjäkasvit ehtivät harvoin)
• viherlannoitus ja myytävä sato samana vuonna
5
Kesäkuun loppu valkoapila
Valkoapila syksyllä
Syyskuu valkoapila
Syyskuu
italianraiheinä
Viljan aluskasvit
Aluskasvien biomassa
loppusyksy, vilja tavanomaisesti lannoitettu
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
valk.
apila
puna- apila
nurm.
mail.
west.
raih.
timo- tei
syys- vehnä
ital.
raih.
ei alusk.
rikkakasvit versot
juuret 0-25 cm kg ka./ha
Lajit keräävät typpeä eri määriä ja erilaisilla rytmeillä
0 10 20 30 40 50 60
syksy kevät
Maan NO3-N (kg/ha, 0-90 cm), Jokioinen
8
Känkänen H./MTT 2011
Maahan muokkaamista viivyttämällä vähennetään huuhtoutumisen riskiä
0 10 20 30 40 50 60
ruisvirna puna-apila w.raiheinä ohran sänki
aikainen syksy myöhempi syksy seuraava kevät NO3-N (kg/ha, 0-60 cm) talven alkaessa (6 koetta)
Kyntöaika:
Nykyinen viljely
Rehunurmi/tilat Kasvinviljely/tilat
Kesannot yms.
Tavanomainen
Kivennäismaat
Typen saanti
Väkilannoite Karjanlanta
Biologinen
Lähtöpiste
Fossiilisen energian säästöä palkokasveilla
(väkilannoitetypen käytön vähenemisen myötä)
Tilastojen perusteella
Tutkimusten perusteella
Viljelykasvien typen saanti
Väkilannoite:
Nurmet 110 kg/ha, viljat 80 kg/ha
- Kivennäismaat keskimäärin
Karjanlanta:
Alle 40 kg/ha (kasveihin päätyvä typpi)
- Keskimäärin pelloilla, joille lantaa
Biologinen typensidonta:
Korkeintaan 5 kg/ha (arvio)
- Keskimäärin kaikki pellot
Nykyinen viljely Rehunurmi/tilat Kasvinviljely/tilat
Kesannot yms.
Tavanomainen Kivennäismaat
Typen saanti Väkilannoite Karjanlanta
Biologinen
Väkilannoitekilo 39 MJ
fossiilista energiaa
Lähtöpiste Lannoitetypen energiatarve
• Lannoitetyppi Suomessa yleensä NH4NO3 -muodossa
• Valmistetaan ammoniakin ja typpihapon reaktiona
• Ammoniakin tuotanto vaatii paljon energiaa
• Laskelmat perustuvat tehokkaimpiin tehtaisiin Valmistuksen vaatima energia
Ammoniakki (NH3) : 32 MJ/kg -> 38,6 MJ/kg N
Lannoitteen rakeistus: 0,2 MJ/kg N
Kuljetus (Euroopassa): 0,2 MJ/kg N
+
+
Nykyinen viljely Rehunurmi/tilat Kasvinviljely/tilat
Kesannot yms.
Tavanomainen Kivennäismaat
Typen saanti Väkilannoite Karjanlanta
Biologinen
Väkilannoitekilo 39 MJ
fossiilista energiaa
Lähtöpiste
Typensidonta Tuotantokasvit
Viherlannoitus Aluskasvit Kasvukunto
& maan hiili
Reitti
Kestävää viljelyä palkokasvien avulla
Nykyinen viljely
Rehunurmitilat Kasvinviljelytilat
Kesannot yms.
Tavanomainen
Kivennäismaat
Typen saanti
Väkilannoite Karjanlanta
Biologinen
Väkilannoitekilo 39 MJ
fossiilista energiaa
Lähtöpiste
Typensidonta
Tuotantokasvit Viherlannoitus
Aluskasvit
Kasvukunto
& maan hiili
Reitti
Palkokasveja lisää
Rehunurmet 4/5 Palkoviljat 10 x Aluskasvit 30 % Kesannot kiertoon
Palkokasveja lisää viljelykiertoon
Palkokasveja lisää Viljelyvuoden väkilannoitesäästö
N kg/ha
110
Rehunurmet
60
80 0
Palkoviljat
Aluskasvit Viherkesannot
RaHa -hanke
H. Känkänen, MTT
H. Känkänen, MTT K. Raiskio, MTT
Palkokasveja muiden kasvien tilalle
Palkokasveja lisää Seuraavan vuoden
väkilannoitesäästö N kg/ha
30
Rehunurmet
25
70 20
Palkoviljat
Aluskasvit Viherkesannot
+20
RaHa -hanke
K. Raiskio, MTT H. Känkänen, MTT
H. Känkänen, MTT
Korvatun lannoitetypen määrä
Nykyinen viljely
Rehunurmi/tilat Kasvinviljely/tilat
Kesannot yms.
Tavanomainen
Kivennäismaat
Typen saanti
Väkilannoite Karjanlanta
Biologinen
Väkilannoitekilo 39 MJ
fossiilista energiaa
Lähtöpiste
Typensidonta
Tuotantokasvit Viherlannoitus
Aluskasvit
Kasvukunto
& maan hiili
Reitti
Palkokasveja lisää
Rehunurmet 4/5 Palkoviljat 10 x Aluskasvit 30 % Kesannot kiertoon
Väkityppeä säästyy
0 – 110 kg/ha/v
Määränpää
Väkitypen säästö
Nurmitilat 89 kg/ha Muut tilat 38 kg/ha
Säästö kaikkiaan
Nurmitilat 51 000 tn Muut tilat 38 000 tn
89 000 tn = 60 %
Energian säästöä palkokasvien avulla
Nykyinen viljely
Rehunurmi/tilat Kasvinviljely/tilat
Kesannot yms.
Tavanomainen
Kivennäismaat
Typen saanti
Väkilannoite Karjanlanta
Biologinen
Väkilannoitekilo 39 MJ
fossiilista energiaa
Lähtöpiste
Typensidonta
Tuotantokasvit Viherlannoitus
Aluskasvit
Kasvukunto
& maan hiili
Reitti
Palkokasveja lisää
Rehunurmet 4/5 Palkoviljat 10 x Aluskasvit 30 % Kesannot kiertoon
Väkityppeä säästyy
0 – 110 kg/ha/v
Määränpää
Väkitypen säästö
Nurmitilat 89 N/ha Muut tilat 38 N/ha
Säästö kaikkiaan
Nurmitilat 51 000 tn Muut tilat 38 000 tn
89 000 tn = 60 %
Energian säästö
Lannoite 3470 TJ Konetyöt 285 TJ
3755 terajoulea
Energian säästöä palkokasvien avulla
Mitä 3700 TJ vastaa?
= Maa- ja puutarhatalouden tuotantorakennusten lämmityksen ja viljankuivauksen öljy / vuosi
Noin 0,25 % Suomen koko energiankulutuksesta
Palkokasvien lisäämisen hyödyt
Varmat
• Lannoitesäästöt
• Fossiilisen energian säästö
Todennäköiset
• Pellon kasvukunnon paraneminen
• Maan hiilivaraston kasvu
• Ilmastonmuutoksen hillintä
Palkokasvien lisäämisen riskit ja mahdollisuudet
Huolehdittava
• Typpi satoon, ei luontoon
• Viljelytekniikat tehokkaiksi
Selvitettävä/ratkaistava
• Viljelyn edellytykset tiloittain ja lohkoittain
Seurattava/tutkittava
• Kasvintuhoojien lisääntyminen
• KHK-päästöt viljelyn eri vaiheissa
• Viljelyn kannattavuus
Kiinnostavat näkymät
• Kansantaloudellinen merkitys
Toistuva aluskasvi voi lisätä jyväsatoja
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
0 N 90 N
ei aluskasvia valkoapila puna-apila pu-ap.+n.nata w.raiheinä Jyväsato (kg/ha) käytettäessä 6 vuoden ajan aluskasveja
(Ensisijainen muokkausaika. K = kevät, S = myöhäinen syksy)
Lisääntyvä typen keruun tarve
Kohtalainen Kilpailu Siemenmäärä
Suuri Pieni Kohtalainen
Pieni Suuri
Suuri Pieni
K S K S tai K S tai K S
S K
Viljan viljely Pohjois-Euroopan oloissa
MUKAUTUVA ALUSKASVIMENETELMÄ
Typen huuhtoutumisen
riski
Tarve moni- muotoisempaan
viljelyyn
Typpi- lannoitteen korvaaminen
Typen kerääminen
maasta
Biologinen typen sidonta
IR &
timot.
IR (ital.
raih.)
apila
& IR
apila
& timot.
puna- apila
valko- apila
1-v.
apila EI PALKOKASVIT
SEOKSET PALKOKASVIT
Pienenevä typpilannoituksen tarve
timo- tei
ALUSKASVIT Tarpeen
määritys
Kasvun arviointi
Sadon mittaus
N-pitoisuuden analysointi Päätökset, kuten oljen keruu ja
kasvuston tuhoamistapa Vaikutusten
arviointi Olojen havainnointi
N tarpeen arviointi
Uudelleen- arviointi
1.10.2013
