seostuhkaa. Boori (B) ,4 19,3 Haketuhka Puutuhka 19,8 Kuorituhka 8,4 Turvetuhka 11,7 Eri tuhkien Fosfori (P) prosenttia

Transkriptio

1 Suometsien tuhkalannoitus Tuhkan ominaisuudet Metsälannoitteena käytettäväää tuhkaa saadaan energia- ja voimalaitosv sten sivutuotteena. Polttoaineena on yleensä jokoo puhdastaa puuta, puun eri ositteita, tai puun ja turpeen seosta. Puhdasta puutuhkaa syntyy suhteellisen vähän ja lannoitetuhkaa onkin yleensä seostuhkaa. Tuhkan ravinnekoostumukseen vaikuttavat mm. polttoprosessi ja polttoaineen koostumus. Puuston kasvulle tärkeitä ravinteita tuhkaa sisältää oikeassa suhteessa, s, typpeä lukuun ottamatta joka vapautuu polttoprosessissa. Tuhkaan rikastuu aina myös puun, turpeen ja muiden biomassojen sisältämiä raskasmetalleja. Näistä monett kuten mangaani (Mn), kupari (Cu) ja sinkki (Zn) ovat kasveille ja puille tarpeellisia hivenaineita a. Raskasmetalleistaa useat ovat kuitenkinn kasveille ja muille eliöille haitallisia esim. arseeni (As), kadmium (Cd) ja j lyijy (Pb). Fosfori (P) Puutuhka 19,3 Haketuhka 19,8 Kuorituhka 8,4 Turvetuhka 11,7 Eri tuhkien ravinnepitoisuuksia g/kg Kalium (K) ,4 Boori (B) 0,7-0,3 0,1 Lannoitetuhkan laatuvaatimukset Tuhkan käyttöä metsälannoitteena säätelee lannoitevalmistelaki (539/2006) ja sen perusteella annetut asetukset (MMM asetukset 24/ /11 ja 11/12). Laissa on määritetty laatuvaatimukset metsälannoitetuhkalle, lannoitteen tuoteselosteen sisällöstä, sekä tuottajan vastuista ja velvollisuuksista. Määräysten tarkoitus on varmistaa että markkinoille tulevat lannoitteet ovat tasalaatuisia ja turvallisia. Lannoiteva almisteidenn valvonnasta vastaaa Elintarviketurvallisuusvirasto Evira. Metsälannoitekäytössä tulee fosforin (P)) ja kaliumin (K) yhteispitoisuuden olla vähintään 2 prosenttia ja kalsiumin (Ca) vähintään 6 prosenttia kuiva-aineesta. Haitallisille raskasmetalleille on määritetty lainsäädännössä selvät rajat, joilla ehkäistään ympäristöön kohdistuva liiallinen kuormitus. Lannoitekäyttöön soveltuvat tuhkaerät lajitellaan erilleen jo voimalaitoksilla. 1

2 Alkuaine Arseeni (As) Raja-arvo mg/kg 40 Enimmäisk kuormitus g/ha/v Enintään 60 g/ha 60 vuoden ajanjaksona annettuna Elohopea (Hg) Kadmium (Cd) 1,0 25 Enintään 100 g/ha 60 vuodenn ajanjaksona annettuna Kromi (Cr) Kupari (Cu) Lyijy (Pb) Nikkeli (Ni) Sinkki (Zn) Raskasmetallien enimmäispitoisuudet metsätuhkassa tyyppinimitt äin (MMM asetus 24/11) Tuhkan käsittely Metsälannoitteena käytettävä tuhka tuleee stabiloida ennen kuljetusta jaa levitystä pölyämisen vähentämiseksi. Käytössä olevat menetelmät perustuvat siihen että tuhka t kostutetaan vedellä, jolloin sen sisältämät yhdisteet saostuvat sementtimäisiksi aineiksi sitoen tuhkahiukkasia tiukasti itseensä. Stabilointi muuttaa tuhkan ja sen sisältämät ravinteet hitaasti liukenevaan muotoon. Yksinkertaisin menetelmä on tuhkan t itsekovetus. Menetelmä ässä tuhka kostutetaan vedellä ja jätetään kasaan kovettumaan, prosessi kestää muutamia viikkoja. v Ennen levitystä kovettunut tuhka murskataan esim. seulakauhalla sopivan kokoisiksi rakeiksi. Itsekovetettu tuhka sisältää vielä runsaasti hienojaetta a, mutta se ei juuri pölyä. Rakeistuss on tehokkain tuhkan stabilointimenetelmä. Tuhkaaa sekoitetaan kostutuksen jälkeen, näin muodostuu erikokoisia tuhkarakeita. Tuhkan tulee olla lämmintä, jotta rakeistaminen onnistuu kunnolla. Rakeistamisen yhteydessä ä tuhkaan on myös mahdollista lisätä ravinteita, esim. booria. Rakeistettu tuhka on tasalaatuisempaa kuin itsekovetettu tuhka. Lentolevityksessä suositellaan käytettäväksi rakeistettua tuhkaa. 2

3 Rakeistamalla tehtyjä erikokoisia tuhkarakeita. Kuva FA Forest oy Tuhkalanno oituksen vaikutuks et 1. Maaperä Tuhkalannoituksen vaikutukset näkyvät maaperän pintakerroksissa(n.15 cm) jopa vielä 50 vuotta levityksen jälkeen. Tuhka on hyvinn emäksistä (ph 10 13) ja senn kalkitusvaikutus on metsissä voimakasta. Pintaturpeen ja kangashumuksen ph-luku voi kohota kasvupaikasta, tuhkan laadusta ja tuhka-annoksesta riippuen 0,5 3 ph-yksikköä. Maaperän mikrobitoiminta vilkastuu ja hajotustoiminta lisääntyy tuhkann levityksen seurauksena. Tämää lisää typen vapautumista maaperästä kasvien ja puuston käyttöön. Maaperän raskasmetallipitoisuudet kohoavat vain hieman tuhkan levityksen jälkeen. Ne ovat tuhkassa kuitenkin erittäin hitaasti liukenevassa muodossa, tuhkann korkean ph:n johdosta. Tuhkalannoitteille määritetyt raja-arvot ehkäisevät liiallisen kuormituksen. 2. Kasvillisuuss Tuhkalannoituksen vaikutukset kasvillisuuteen riippuvat paljon kohteesta. Näkyvimmät muutokset tapahtuvat runsastyppisillä turv la, missä tuhka lisää maaperän rehevyyttä ja kasvilajien määrää. Erityisesti ruoho- ja heinälajien määrätt lisääntyvät. Varpukasvit puolestaan taantuvat, samoin voi hetkellisesti käydä myös kohteen alkuperäisille sammalille. Lannoitus kohottaa hieman marjojen, sienten ja muun pintakasvillisuuden ravinnepitoisuuksia. Marja- tai sienisatoihin lannoituksilla ei ole o vaikutuksia. 3

4 Raskasmetallien pitoisuuksiin kasvillisuudessa, marjoissa tai sienissä lannoituksella ei ole merkittäviä vaikutuksia. Lannoitusta seuraavana vuonna marjojen ja sienten keräämistä tulisi kuitenkin välttää, koska niiden pinnalle on saattanut jäädä tuhkapölyä. 3. Vesistöt Tuhkalannoituksen mahdollisina riskeinää vesistöllee pidetään tuhkan suhteellisen korkeaa fosforipitoisuutta, sekä tuhkan sisältämiää raskasmetalleja. Tuhka myöss lisää typen vapautumista runsastyppisillä alueilla. Vesistöllee haitallisten ravinteiden fosforinn ja typen huuhtoumat ovat olleet hyvin vähäisiä tuhkalannoituksen jälkeen. Fosfori sitoutuu tiukasti tuhkan sisältämiin rauta- ja alumiiniyhdisteisiin, myös puusto ja lannoituksen seurauksen na runsastuva kenttäkerroksen kasvillisuus pidättävät tehokkaasti vapautuvia ravinteista. Raskasmetallit ovat hitaasti liukenevassa muodossa ja niiden huuhtoumat ovat myös vähäisiä. Huuhtoumat lisääntyvät mikälii tuhkaa joutuu suoraan ojiin tai vesistöihin. Lannoituksen toteutuksessa tuleekin huolehtia siitä, että ojien ja vesistöjen varsille jätetään riittävät suojavyöhykkeet. 4. Puusto Tuhkalannoituksella saadaan aikaan hitaasti käynnistyvä, mutta pitkäkestoinen puuston kasvureaktio. Lannoitus parantaa puuston kasvutilaa vuoden ajaksi. Mikäli metsässä on kaliumin ja boorin puutosta, lannoitusvaikutus alkaaa näkyä puuston ilmiasussaa jo lannoitusta seuraavana vuonna. Neulasten koko kasvaa ja väri muuttuu tummanvihreäksi, tämä johtuuu pääasiassa kaliumin ja boorinn lisääntyneestä saatavuudesta. Fosforin puutosoireet korjaantuvatt 3 4 vuoden kuluessa lannoituksesta. Runsastyppisillä alueilla tilavuuskasvu voimistuu 2 3 vuodenn kuluessa, niukkatyppisissä kohteissa lannoitusvaikutus ilmenee vasta n. 5 vuoden kuluttua. Mitä enemmän turpeessa t on typpeä, sitä enemmän tuhka tuottaa tilavuuskasvua. Keskimääräinen kasvunlisäys on ollut 3 m³/ /ha/v, 40 vuoden tarkastelujaksolla. Puuston neulasten ja lehtien raskasmetallipitoisuudet ovat pysyneet alhaisina tuhkalannoituksen jälkeen. Turv le suositeltu ravinnelisäys on kg/ha fosforin, ja kg/ha kaliumin osalta. Tähän päästään kun hehtaaria kohden levitetään keskimäärin kiloa tuhkaa. 4

5 Lannoitukseen soveltuvat kohteet Tuhkalannoituksella saavutetaan parhaat tulokset runsastyppisissä suometsissä,, joiden turvekerroksen paksuus on vähintään 300 cm ja joissa puuston kasvua rajoittaa osforin ja kaliumin puutos. Tyypillisesti tällaisia kohteita ovat paksuturpeiset II- tyypin puolukka ja mustikkaturvekankaat, joilla turve on kohtalaisen pitkälle maatunutta. Maatunut turve sisältää paljon kasveille käyttökelpoista typpeä. Edellytyksenä on myöss että ojitus on joko tehty tai tuhkalannoitusta seuraava työlaji. Tuhkalannoitus on Kestävän metsätalou uden rahoituslaissa hyväksytty terveyslannoituksen muoto, ravinne epätasapainosta kärsiville turv le. Tämä tarkoittaa että tuhkalannoituksen kustannuksiin on mahdollista saada valtion myöntämää tukea. Tuen saanti edellyttää, että puuston kehitys onn ravinne epätasapa inon vuoksi taantuvaa, metsänhoitotoimenpiteistä huolimatta. Suositeltavaa on että ravinne epätasapainon toteamiseksi teetetään neulasanalyysi. Turpeen typpipitoisuutta voidaan arvioida maastossa silmämääräisesti turvelajin ja maatuneisuuden perusteella (von Post). Mikäli turve hajoaa kädessä puristettaessa puuromaiseksi massaksi, eikä sormien avaamisen jälkeen palaudu ennalleen, on turpeessa yleensä riittävästi typpeä puiden tarpeisiin nähden. Karkeaa arviointia kohteen ravinteisuudesta voi tehdä myös yksittäistenn kasvilajien esiintymiseen liittyen. Esimerkiksi pihlajaa, katajaa, korpikastikkaa, riidenliekoa ja talvikkeja esiintyy silloin, kun pintaturpee en typpipitoisuus on yli y 2 prosenttia, mikä riittää turvaamaan puuston kasvun. Tarkemmat turpeen typpipitoisuudet ja puuston ravinnemäärät voidaann selvittää laboratoriossa ravinneanalyyseillä maastosta kerätyistä näytteistä. Neulasnäytteiden kerääminen laboratorioanalyysiä varten Neulasnäytteet kerätään käsittelykuvioltaa kasvukauden päätyttyä, lokakuun ja maaliskuun lopun välisenä aikana. Näytteitä ei kerätä kasvukaudella, koska tällöin neulasten ravinnepitoisuudet voivat vaihdella. Näytteet kerätään 5-10 valtapuustav a, näiden ylimmistä etelänpuoleisista oksakiehkuroista. Näytteeseen tulee ottaa ainoastaana n viimeisintä vuosikasvua, 1-2 oksankärkeää puuta kohden. Näytteitä ei pestä, eikä kuivata. Luotettava tulos saadaan g näytemäärästä (n. 0,5 litraa). Lannoituksen toteutustapa Tuhkalannoitus kannattaa yleensä suunnitella ja toteuttaa usean tilan yhteishankkeena, jolloin suurempi pinta-ala tuo säästöjä kuljetus- ja levityskust tannuksiin.. Metsänomistajan 5

6 kannattaaa ottaa lannoitus kokonaisvaltaisena palveluna, lämpölaitokselta metsään levitettynä. Tällöin toimija tekee tarvittavat suunnitelmat ja terveyslannoituksissa Kemera- raskaan kuljetuskaluston paino, talviaikaan teiden ja varastopaikkojen auraaminen on hakemukset. Esikäsitelty tuhka kuljetetaan varastopai ikalle kuorma-autolla. Tiestön on kestettävä huomioitava. Tuhkalannoitteenn varastopaikan tuleee olla kovapohjainen, tasainen ja riittävän suuri, yhtä kuorma-auto lastia kohden n. 5m*8m. Varastopaikkaa koskevat urakoitsijakohtaiset vaatimukset on varmistettava ja huomioitava aina erikseen. Tuhkalannoitus voidaan suorittaa joko maalevityksenä, tai lentolevityksenä. Maalevitys on lentolevitystä jonkin verran halvempaa, mutta toteutusta varten kohteella on oltava toimiva ajouraverkosto joka kantaa levityskaluston painon. 1. Maalevitys Maalevitys tehdään tavallisesti metsätraktorilla tai maatalouskalustolla.. Maalevitystä vaikeuttaaa maapohjan heikko kantavuus, siksi levitys tehdään yleensä talvella maan ollessa jäässä. Maalevitys on järkevää kytkeä suometsien hoitohankkeen yhteyteen. Työjärjestyksessä ensin on harvennushakkuu, jonka yhteydessä tehdyiltä ajourilta tuhkann levitetään. Mikäli kohteella ei ole harvennustarvetta tulee tarkistaa onko olemassa olevaa ajouraverkostoa, jota voidaan hyödyntää. Tällöin on tarkistettava myös ovatkoo ajourat riittävän leveät, vähintäänn 4 metriä, että levityskone sopii kulkemaan kuviolla. Ajouraverkoston kantavuus varmistetaan tiivistämällä lumi jäätymisen edistämiseksi. Hakkuun ja lannoituksen jälkeen suoritetaan kunnostusojitus. Mikäli ojituss tehdään ennen lannoitusta, kaivumaita ei saa kasata ajourille ja suurimpiin ojiin tulee tehdä ojaluiskia ylitysten helpottamiseksi 6

7 Maalevitys tehdään yleensä jäätyneen maann aikana, hakkuun ajouria hyödyntäen. Kuva Metsäpalvelut 2. Lentolevitys Tuhkan entolevitys tehdään helikopterill la, sitä voidaan tehdää ympärivuoden, eikä sitä ole sidottu muihin metsänkäsittelyvaiheisiin. Lentolevitystä käytetään suurten yhtenäisten alueiden lannoittamiseen ja silloin kun kohteella ei ole käyttökelpoisia ajouraverkostoja. Lentolevitykseen suositellaan rakeistetunn tuhkan käyttöä. Lentolevityksessä tuhkan varastopaikan ja helikopterin nousu ja laskupaikan sijainnit ja tilantarpeet tulee selvittää jo lannoitussuunnitelmaaa tehtäessä. Sähkölinjat, korkeapuusto ja muut esteet huomioidaan suunnitelmassa. Lentomatka varastopaikalta kuviolle tulee olla enintään 2 km. Lentolevitys on maalevitystä tehokkaampaa, mutta myös kalliimpaa. Kustannusten pienentämiseksi tulisi muodostaa mahdollisimman suuria levityskokonaisuuksia, tai ketjuttaa kohteita. Lentolevityksenä alueen pinta-alan tulisi olla vähintään hehtaaria. Helikopterilevitystä voidaan tehdä myös kesäaikaan. Kuva FA Forest Oy Vesiensuojelu Vaikka tuhkalannoitus ei merkittävästi lisää ravinnehuuhtoumia vesistöihin, voidaan pieniäkin haittoja vähentää huolellisella ennakkosuunnittelulla ja toteutuksella. Lannoitustarve tulisii tarkistaa maastossaa ja kohdentaa niille alueille a joilta lannoittamalla saadaan paras kasvuvaste. Levityksessää tärkeintää on että tuhkaa ei joudu suoraan ojiin tai 7

8 vesistöihin. Tehokkaimmin se estetään käyttämällää pintavalutukseen perustuvia vesiensuojelumenetelmiä. Ojien varsille jätetään lannoittamaton vyöhyke. Purojen reunoille metriä leveä lannoittamaton kaista. Muiden vesistöjenn reunoille jätetään vähintään v 50 metrin suojakaista. Tärkeillä pohjavesialueilla (I-luokka) ja muilla vedenhankintaan soveltuvilla pohjavesialueilla (II -luokka) ei tehdä typpi- ja fosforilannoituksia. Lentolevitys tehdään ojien suuntaisesti jaa tuuliolosuhteet huomioiden. Erityisesti sivutuuli on otettava huomioon lentolevityksessä. Vesiensuojelun kannalta suositeltavin työjärjestys suometsien hoidossaa on tehdä ensin hakkuut, sitten lannoitus ja muut mahdolliset hoitotoimenpiteet ja lopuksi kunnostusojitus. Kannattavuus Tuhkalannoituksen kustannuksiin vaikuttavat mm. kohteen sijainti, levitysmenetelmä, pinta-ala ja käytetty tuhkamäärä. Maalevityksen kustannukset ovat keskimäärin euroa hehtaaria kohden. Lentolevityksenn keskimääräiset kustannukset t ovat euroa hehtaaria kohden. Tuhkalannoitus on metsänomistajalle kannattava investointi. Lannoitusinvestoinnin keskimääräinen tuotto on 6-8 prosenttia,, 20 vuoden aikana. Parhailla kohteilla tuotto voi kohota jopa 10 prosenttiin. Myös investoinnin verovähennyskelpoisuuss ja valtion terveyslannoituskohteille myöntämä Kemera-tuki nostavat tuhkalannoituksen kannattavuutta entisestään. 8

9 Ylempi kuva vertailualalta joka on metsäojitettu 1960 ja kunnostusojitettu Puuston runkotilavuus on 69 m 3 /ha ja tilavuuskasvu 1,7 m 3 /ha. Alempi kuvaa koealalta, joka kunnostusojituksen jälkeen tuhkalannoitettiinn (ojitus+puutuhka 1997). Puustonn tilavuus on 178 m 3 /ha ja kasvu 16 m 3 /ha. Kasvu on lähes 10-kertainen vertailualaan nähden. Lisäkasvuaa tuhkalannoituksella saatu 12 vuodessa 109 m 3 /ha eli n. 9 m 3 /ha vuodessa. Tuhkan vaikutus jatkuu vielä jopa vuosikymmeniä. Kuvan suo on paksuturpeinen ja runsastyppinen, jolla puiden kasvua rajoittaa ankara fosforin ja kaliumin niukkuus. Puutuhka sisältää näitä ravinteita. Kuvat Jorma Issakainen, Muhos,

10 Lisätietoja Huotari N Tuhkan käyttö metsälannoitteena. Metsäntutkimuslaitoksen julkaisuja Vammalan kirjapaino Oy Joensuu S., Hynninen P., Heikkinen K., Tenhola T., Saari P., Kauppila M., Leinonen A., Ripatti H., Jämsèn J., Nilsson S. jaa Vuollekoski M Metsätalouden vesiensuojelu- Metsätalouden vesiensuojelu kouluttajan aineisto. Kopijyvä. Joensuu S., Kauppila M., Lindèn M. ja Tenhola T.( (toim.) Hyvän metsänhoidon suositukset. Vesiensuojelu työopas. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio. Metsäkustannus Oy Lauhanenn R. ja Laurila J. Turvemaiden puutuhkalannoitus. R. R Lauhasen Esitys suometsäseminaarissa Makkonenn T. (toim.) Tuhkalannoitus. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio. Metsäkustannus Oy lannoitevalmistelaki. 539/2006. Maa- ja metsätalousministeriön asetus lannoitevalmisteista Asetus nro 24/ 11. Maa- ja metsätalousministeriön asetus lannoitevalmisteita koskevan toiminnan harjoittamisesta. Asetus 11/12 Ruotsalainen M Hyvän metsänhoidon suositukset turv le. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio. Metsäkustannus Oy 10