Eri lantalajien fosforin ja typen liukoisuus ja. kasvintuotannossa Kari Ylivainio MTT/Kasvintuotannon tutkimus

Transkriptio

1 Eri lantalajien fosforin ja typen liukoisuus ja käyttökelpoisuus kasvintuotannossa Kari Ylivainio MTT/Kasvintuotannon tutkimus Maatalouden ympäristöneuvojien koulutuspäivä Tampere,

2 Kotieläintuotannossa muodostunut lantafosfori vuonna 2011, milj. kg. 10,7 3,6 1,8 1,5 0,8 9,8 Sianlanta Turkiseläinlanta Kananlanta Naudanlanta Muu kotieläinlanta Väkilannoite MTT Agrifood Research Finland

3 -Ympäristötukiohjelmassa ( ) lannan kokonaisfosforin käyttökelpoisuudeksi asetettu 85 % -Turkiseläinlannan ja jätevesilietteen fosforin käyttökelpoisuudeksi asetettu 40 % -Lannoitevalmisteiden sisältämän fosforin käyttökelpoisuus määritetään vesiuuton (1:5) perusteella. MTT Agrifood Research Finland

4 - Kasvit ottavat fosforin ortofosfaattina: H 2 PO 4- / HPO Väkilannoitefosfori epäorgaanisessa muodossa - Lantafosfori sisältää epäorgaanista ja orgaanista fosforia. - Suurin osa (>80 %) epäorgaanista

5 Fosforin käyttökelpoisuuden analysointi Laboratoriokokeet Uuttokokeet Näytettä uutetaan vedellä/suolaliuoksilla/emäksillä/hapoilla. Hedleyn fraktiointi (1:60): vesi, 0,5 M NaHCO 3, 0,1 M NaOH, 1 M HCl. Lannoitevalmisteiden fosforin käyttökelpoisuus 1:5 vesiuutolla. Uuttoliuokset eivät pysty matkimaan kasvin juurten fosforinottoa. Inkubointikokeet Fosforilähteitä inkuboidaan maan kanssa, jonka jälkeen analysoidaan fosforin liukoisuuden muutos koemaassa. Kasvatuskokeet Kasvihuone- ja peltomittakaavan kokeet. Lantafosforilla saavutettua satovastetta verrataan väkilannoitteen vastaavaan.

6 Fosforin liukoisuus erilaisissa lannoissa MTT Agrifood Research Finland

7 Lypsylehmien ruokintakokeiden sontanäytteitä Kuitu vs. tärkkelyspohjainen ruokinta Nurmipohjainen ruokinta Valkuaisrehun (rapsi vs. soija) taso vaihtelee MTT Agrifood Research Finland

8 Maan ph:n vaikutus lantafosforin liukoisuuteen hietamaassa - Eri fosforilähteitä lisättiin fosforiköyhään hietamaahan fosforin suhteen yhtä paljon mg P kg -1 maata (200 kg P ha -1 ) MTT Agrifood Research Finland

9 Maan ph:n vaikutus lantafosforin liukoisuuteen savimaassa - Eri fosforilähteitä lisättiin fosforiköyhään savimaahan fosforin suhteen yhtä paljon mg P kg -1 maata (200 kg P ha -1 ) MTT Agrifood Research Finland

10 Fosforin käyttökelpoisuus astiakokeessa MTT Agrifood Research Finland

11 Fosforin käyttökelpoisuus astiakokeessa MTT Agrifood Research Finland

12 Kolmivuotinen astiakoe raiheinällä - P:n käyttökelpoisuus 1. sadon perusteella RKL, KKL, PKL, LLJ: 54, 43, 35 ja 19 % - P:n käyttökelpoisuus 10 sadon perusteella: 87, 74, 69 ja 63 % MTT Agrifood Research Finland

13 Fosforin käyttökelpoisuus kenttäkokeissa -Kenttäkokeet Pälkäneellä (multamaa) ja Jokioisilla Yönissä (savimaa). -Kokeiden kesto 4 (Pälkäne) ja 3 vuotta (Yöni) -Molemmissa maan P-luku noin 1 (viljavuusluokka huono). -Fosforilähteinä naudan turvelanta, ketunlanta ja lihaluujauho -Verranteena superfosfaatti -Koekasveina ohra, kaura ja nurmi MTT Agrifood Research Finland

14 Kenttäkokeet MTT Agrifood Research Finland

15 -Naudan turvelanta väkilannoitefosforin veroista -Ketunlannan pelletöinti paransi fosforin välitöntä käyttökelpoisuutta (61 vs. 33 %) -Lihaluujauhofosforin välitön käyttökelpoisuus 9 % -Nelivuotisen kokeen aikana PKL-, KKL- ja LLJ-P käyttökelpoisuudet 64, 93 ja 38 %

16 Nurmikokeet Pälkäneellä vuosina MTT Agrifood Research Finland

17 Nurmisadot vuosina kg P/ha tuottaa 95% maksimisadosta (15 ja 17 kg/ha vuosina 2006 ja 2007) Lihaluujauho ja ketunlannasta valmistetut tuotteet (100 kg P ha -1 ) kasvattivat nurmen sadot %:iin maksimisadosta vuonna 2006 (lannoitteet mullattu maahan 2 vuotta ennen ensimmäistä nurmisatoa). Vastaavat sadot % vuonna Nykyisten ympäristötukiehtojen mukaan voitaisiin nurmea (fosforiluokka huono) lannoittaa 40 kg väkilannoitefosforia ha -1, mikä tuottaisi 99,6 % maksimisadosta. MTT Agrifood Research Finland

18 Johtopäätökset Naudan turvelanta väkilannoitefosforin veroista Vaikeampiliukoinen lantafosfori muuntuu kasveille käyttökelpoiseen muotoon happamassa maassa ajan kuluessa Kotieläinten ruokinta vaikuttaa fosforin liukoisuuteen lannassa

19 Typpi (N) - Kasvit ottavat typen NO 3- -N, NH 4 + -N tai N 2 - kasvien vuotuinen typen tarve noin 100 kg ha -1 - Kasvin kuiva-aineen typpipitoisuus 2-4 % - Ammonium- ja nitraattityppi muodostavat 80 % kasvin ottamista kationeista ja anioneista NH 4+ -N happamoittaa maata - Lannassa sekä epäorgaanista että orgaanista typpeä - Epäorgaaninen typpi kasveille välittömästi käyttökelpoista - Lannan typestä noin 25 % epäorgaanisessa muodossa (NH 4 -N) - Kuivikelannan typestä noin 80 % ja virtsan 20 % orgaanisessa muodossa - Virtsan typpi ureamuodossa mineralisoituu nopeasti

20 Väkilannoitteissa typpi epäorgaanisessa muodossa (NH 4+ ja NO 3- ). nitrifikaatio

21 Kasveille käyttökelpoinen typpi - Lannan epäorgaaninen (NH 4 -N ja NO 3 -N) ja liukoiset orgaaniset (< 10 µm) yhdisteet - Orgaaninen typpi vapautuu yleensä hitaasti - Vuosittaiset käyttömäärät niin alhaisia, ettei toistuvan käytön typpilannoitusvaikutusta esiinny - Orgaanisen typen muuntuminen (mineralisaatio) kasveille käyttökelpoiseen muotoon hidasta - Mineralisaatioon vaikuttaa maan kosteus ja lämpötila sekä orgaanisen aineksen C/N- suhde - Kuivikkeen laatu vaikuttaa käyttökelpoisen typen määrään - Kuivikkeen C/N suhde

22 Typpijakeiden osuudet erilaisissa materiaaleissa (Luostarinen ym. 2011) NaudanLietelanta Biojätekomposti LiukNH4N_1_5_vesi LiukNO3N_1:5 vesi OrgN<10 mikrom Org.N > 10 mikrom Minkinlanta Perunan soluneste MTT Agrifood Research Finland

23 Hiilen vapautuminen lietelannasta ja erilaisista orgaanisista lannoitevalmisteista (Luostarinen ym. 2011) % lisätystä hiilestä vrk kokeen alusta Sian lietelanta Kuivajae_liete Kuivajae_sianlanta Kuivarae_sivutuote Lietekomposti MTT Agrifood Research Finland

24 Typen vapautuminen epäorgaaniseen muotoon lietelannasta ja orgaanisista lannoitevalmisteista (Luostarinen ym. 2011) N mg/kg maata vrk kokeen alusta SianLietelanta Kuivajae_liete Kuivajae_sianlanta Kuivarae_sivutuote Lietekomposti MTT Agrifood Research Finland

25 Ohrasadot vuoden 2008 kokeessa (Luostarinen ym. 2011) ohrasato kg/ha Lantojen ja lannoitevalmisteiden sadot on korjattu typpilannoitustasolle N90, jolloin niiden satoa voidaan verrata 90 kg/ha typpilannoitustasolla saatuun satoon N0 N30 N60 N90 N120 N150 SianLiete Nestejae+Kemiall.saostus Kuivajae Rae+N Rae(sij)+N Rae(sij) Hevosen turvelanta Hevosen turvelanta + N Biojätekomposti Kalkkistabilointi MTT Agrifood Research Finland

26 Ohrasato ja verson N-pitoisuus korrenkasvun alkuvaiheessa savimaalla vuonna kg/ha mg N/g jyväsato N, mg/g Kontrolli SF 6 SF 25 SF 43 SF 50 SF 100 Kompostoitu ketunlanta 25 Kompostoitu ketunlanta 50 Kompostoitu ketunlanta 100 Kompostoitu ketunlanta 200 Lihaluujauho 25 Lihaluujauho 50 Lihaluujauho 100 Lihaluujauho 200 Naudan tl. 10 Naudan tl. 25 Naudan tl. 35 Naudan tl. 50 MTT Agrifood Research Finland

27 Johtopäätökset (Luostarinen ym. 2011) - Lannan typestä käyttökelpoiseksi voidaan arvioida liukoinen kokonaistyppi (NH 4 -N, NO 3 -N, liukoiset orgaaniset typpiyhdisteet, < 10 µm). -Typpipitoisuudet vaihtelevat suuresti raaka-aineiden ja käsittelyn mukaan. - Nestemäiset ja lantapohjaiset jakeet ovat typpipitoisuudeltaan korkeimpia ja kuivajakeet yleensä matalimpia. - Orgaaninen typpi vapautuu yleensä hitaasti. - Orgaanisten lannoitevalmisteiden vuosittaiset käyttömäärät pieniä, toistuvasta käytöstä ei typpilannoitusvaikutusta. MTT Agrifood Research Finland