Lietelannan happokäsittelyllä typpi talteen

Transkriptio

1 Lietelannan happokäsittelyllä typpi talteen

2 Ammoniakkipäästöt Yli 50 % maatalouden 6 % aiheuttamista ammoniakkipäästöistä aiheutuu lannankäsittelystä Ammoniakin haihtuminen: happamoittaa ja rehevöittää ympäristöä vähentää lietteen lannoitusarvoa vähentää lietteen typen käytön tehokkuutta kasveille 94 % Maatalous Muut (Eurostat 2016) lisää epävarmuutta kasvien optimaalisen lannoitetypen määrän laskemisessa 2

3 Päästökatto Vuodesta 2010 eteenpäin Suomen ammoniakkipäästöt ovat saaneet olla enimmillään tonnia vuodessa määrä on Suomessa ylittynyt joka vuosi noin 20 % Vuonna 2012 tehtiin tarkennuksia päästökattodirektiiviin Suomen vähennettävä ammoniakkipäästöjä entisestään vuodesta 2020 eteenpäin Suomen ammoniakkipäästöt saavat olla korkeintaan noin tonnia vuodessa Vuonna 2015 jo yksin maatalouden aiheuttamat ammoniakkipäästöt olivat noin tonnia 3

4 Lietteen happokäsittely Happokäsittelyn on osoitettu olevan tehokas menetelmä vähentämään lietteen ammoniakkipäästöjä kun lietteen ph:ta alennetaan, siinä oleva typpi pysyy ammonium muodossa eikä muutu ammoniakiksi Lietteen ph 7 9, tavoite Happokäsittely voidaan tehdä kolmella eri tavalla liete voidaan käsitellä hapolla 1. karjasuojassa (in-house acidification) 2. varastossa (in-storage acidification) 3. lannan levityksen yhteydessä (in-field acidification) 4

5 Baltic Slurry Acidification -hanke Käynnistynyt vuonna 2016 Tavoitteena viedä tietoa lietteen happokäsittelystä ja sen käytön hyödyistä Itämeren alueen maihin ja saada ammoniakkipäästöt vähenemään Hanketta rahoittaa EU:n Interreg ohjelma Mukana useita tahoja kahdeksasta eri Itämeren maasta Suomesta ProAgria Keskusten Liitto ja Elävä Itämerisäätiö 5

6 Kenttäkoe Suomessa Suomessa hankkeeseen liittyvä ensimmäinen kenttäkoe tehtiin kesällä 2017 ja koe toistettiin kesällä 2018 Tavoitteena selvittää happokäsitellyn lietteen vaikutukset kevätvehnän sadonmuodostukseen ja tutkia missä määrin lietteen happokäsittely parantaa kasvien typen saatavuutta Kokeessa käytetty sian liete saatiin emakkosikalasta tilalla lietteen ph:ksi oli mitattu 7.1 Lietteestä teetettiin laboratorioanalyysi ennen happokäsittelyä ja sen jälkeen 6

7 Lietteeseen lisättävä rikkihapon (>95%) määrä selvitettiin laboratoriossa Lietteen ph-arvoksi tavoiteltiin noin 6 Lietteen puskurikapasiteetista johtuen lietteen ph oli aluksi saatava hiukan haluttua alhaisemmaksi, sillä hyvin pian hapon lisäämisen jälkeen ph alkaa nousta Laboratoriokokeiden perusteella lisätyn rikkihapon määrä oli 3,25 l / tn lietettä Kuva: Karoliina Yrjölä 7

8 Lieteanalyysin tulokset ennen ja jälkeen happokäsittelyn Analyysi Tulokset Tulokset ennen happokäsittelyä happokäsittelyn jälkeen N, kokonais 3200 mg/l 3300 mg/l N, liukoinen 2400 mg/l 2700 mg/l P, kokonais P, liukoinen 700 mg/l 990 mg/l 460 mg/l 620 mg/l K, kokonais K, liukoinen 1700 mg/l 1700 mg/l 1300 mg/l 1400 mg/l S, kokonais S, liukoinen µg/l µg/l µg/l µg/l Liukoisen rikin määrä nousi yli 1600 %! Kuiva-aine 3,5 % 4,1 % ph ph laski halutulle tasolle 8

9 Kenttäkokeen käsittelyt Nolla-ruutu Ruudut Ala (m 2 ) Lannoitteen määrä (kg/ha) N (kg/ha) P (kg/ha) K (kg/ha) S (kg/ha) NPK-verranne (Kevätviljan Hiven Y (20-3-8) Lieteruudut Belor Premium Typpi 27 + Se Käsittelemätön liete Happokäsitelty liete ,5 (m 3 /ha) , ,5 (m 3 /ha) ,5 9

10 Happo lisättiin lietteeseen noin tunti ennen levityksen aloittamista samalla sekoittaen Kuva: Sari Peltonen 10

11 Hapon lisäys lietteeseen aiheuttaa vaahtoutumista Kuva: Sari Peltonen 11

12 Lietteen levitys Liete levitettiin pintalevityksenä 2-3 lehtivaiheessa oleville oraille joka toiseen orasriviin Kuvat: Sari Peltonen 12

13 Kuvat: Sari Peltonen ProAgria Maitovalmennus 2018

14 Kasvustoissa ei juuri näkynyt silmämääräisesti eroja Kuvat: Karoliina Yrjölä 14

15 Kuvat: Karoliina Yrjölä 15

16 Kontrolli (0-lannoitus) erottui hieman vaaleampana Kuvat: Karoliina Yrjölä 16

17 Kuvat: Karoliina Yrjölä 17

18 Koeruudut Kuva: Juho Kotala 18

19 Kasvustomittaukset Kasvustosta tehtiin kasvukauden aikana lehtivihreä- ja lehtialaindeksimittauksia Mittauksia tehtiin 10 päivän välein 19

20 Lehtialaindeksi Nollaruutu NPK-verranne Käsittelemätön liete Käsitelty liete 20

21 Lehtivihreäpitoisuus Nollaruutu NPK-verranne Käsittelemätön liete Käsitelty liete 21

22 Satotulokset Jyvien määrä tähkässä b b b 40 a Nolla-ruutu Kpl NPK-verranne Käsittelemätön liete Käsitelty liete Yhdessä tähkässä olevien jyvien määrä. Samalla kirjaimella merkityt keskiarvot eivät eroa toisistaan tilastollisesti merkitsevästi (P < 0.05). Pylväiden päälle piirretyt janat kuvaavat keskihajontaa (n = 60). 22

23 3 Satotulokset Jyvien paino per tähkä (g) 2,5 b b b 2 a Nolla-ruutu (g) 1,5 NPK-verranne Käsittelemätön liete 1 1,2942 1,6143 1,5872 1,7837 Käsitelty liete 0,5 0 Yhdessä tähkässä olevien jyvien paino. Samalla kirjaimella merkityt keskiarvot eivät eroa toisistaan tilastollisesti merkitsevästi (P < 0.05). Pylväiden päälle piirretyt janat kuvaavat keskihajontaa (n = 60). 23

24 Satotulokset 8800 Sato (kg/ha) 8600 a 8400 a a a Nolla-ruutu (kg) NPK-verranne Käsittelemätön liete Käsitelty liete Koeruutujen hehtaarisadot. Keskiarvot eivät eroa toisistaan tilastollisesti merkitsevästi (P < 0.05). Pylväiden päälle piirretyt janat kuvaavat keskihajontaa (n = 4). 24

25 Satotulokset 83 Hehtolitrapaino (kg/hl) 82,5 82 a a a a (kg) 81, ,78 81,85 Nolla-ruutu NPK-verranne 81,83 Käsittelemätön liete 81 Käsitelty liete 80,5 80 Koeruutujen satojen hehtolitrapainot. Keskiarvot eivät eroa toisistaan tilastollisesti merkitsevästi (P < 0.05). Pylväiden päälle piirretyt janat kuvaavat keskihajontaa (n = 4). 25

26 Satotulokset ab Tuhannen jyvän paino (g) b b a 45 45,7 (g) 44 44,8 45,4 44,9 Nolla-ruutu NPK-verranne 43 Käsittelemätön liete Käsitelty liete Koeruutujen satojen tuhannen jyvän painot. Samalla kirjaimella merkityt keskiarvot eivät eroa toisistaan tilastollisesti merkitsevästi (P < 0.05). Pylväiden päälle piirretyt janat kuvaavat keskihajontaa (n = 12) 26

27 Satotulokset Valkuainen (%) 13 b b b 12,8 12,6 12,4 12,2 a 12,6 12,6 12,6 Nolla-ruutu % 12 11,8 NPK-verranne Käsittelemätön liete 11,6 11,9 Käsitelty liete 11,4 11,2 11 Koeruutujen satojen valkuaispitoisuudet. Samalla kirjaimella merkityt keskiarvot eivät eroa toisistaan tilastollisesti merkitsevästi (P < 0.05). Pylväiden päälle piirretyt janat kuvaavat keskihajontaa (n = 16) 27

28 Yhteenveto Suomen kokeista Tämän kokeen tulosten perusteella happokäsittelyllä ei ollut vaikutusta sadonmuodostukseen koeruutujen satotaso Suomen olosuhteisiin nähden erittäin korkea myös lannoittamattomalta ruudulta saatiin hyvä sato syynä mahdollisesti sateisen kasvukauden aiheuttama maaperän orgaanisen typen mobilisoituminen kasvien käyttöön 28

29 Ruotsin kenttäkoe - nurmi Ensimmäinen Baltic Slurry hankkeen kenttäkoe Ruotsissa vuonna 2016 Naudan liete lypsykarjatilalta, ph 7.1 Käsittelyinä olivat happokäsitelty liete, käsittelemätön liete ja kolme eri typpitason mineraalilannoitettua ruutua 96% rikkihappoa 5 l/tn lietettä ph aleni Lietettä levitettiin 25 tonnia/hehtaari Ammoniakkipäästöjä ei mitattu Happokäsitellyllä lietteellä nurmisato parani 8% verrattuna käsittelemättömään lietteeseen, mutta ero ei ollut tilastollisesti merkitsevä 29

30 Ruotsin kenttäkoe - nurmi Sato (kg kuiva-ainetta/ha) d 3870 b 4810 a a c 4370 bc Lannoittamaton ruutu Mineraalilannoite 1 Mineraalilannoite 2 Mineraalilannoite 3 Käsittelemätön liete Happokäsitelty liete 30

31 Ruotsin kenttäkoe - nurmi 10,4 10,2 Valkuaispitoisuus (% kuiva-aineesta) 10,1 10,1 10,3 10 9,9 9,9 9,8 9,6 9,4 9,3 9,2 9 8,8 Lannoittamaton ruutu Mineraalilannoite 1 Mineraalilannoite 2 Mineraalilannoite 3 Käsittelemätön liete Happokäsitelty liete 31

32 Ruotsin kenttäkoe - nurmi ,3 Typen hyötysuhde 25 22, ,6 16, Mineraalilannoite 1 Mineraalilannoite 2 Mineraalilannoite 3 Käsittelemätön liete Happokäsitelty liete 32

33 Johtopäätökset Happokäsittely voi parantaa lannan typen hyväksikäyttöä, mutta hyöty vaihtelee vuodesta sekä kasvukauden ja kasvupaikan olosuhteista riippuen jos maassa on paljon kasveille käyttökelpoista typpeä, ei happokäsitelty liete tuota välttämättä sadonlisäystä, vaikka ammoniakkipäästöt vähenevätkin Jos lähtökohdat happokäsittelyyn ovat kunnossa ja olosuhteet ovat suotuisat, viljelijä hyötyy happokäsittelystä sen aiheuttamista lisäkustannuksista huolimatta varsinaista typpilannoitusta voidaan tällöin vähentää ja se laskee viljelyn kustannuksia Myös rikkilannoitusta voidaan vähentää, sillä sitä saadaan lietteeseen rikkihapon lisäyksen yhteydessä Happokäsittelystä saatu tuotto on: ylimääräisestä typestä saatu lisäsato happokäsittelyn kustannukset + rikin arvo. 33

34 Happokäsittelyn toteuttaminen laajamittaisemmin maatiloilla vaatii vielä selvitystä Erimerkiksi happokäsittelyssä rikkihapolle alttiiksi joutuneet materiaalit saattavat kärsiä korroosiosta ja se on otettava huomioon kaluston valinnassa Erityistä varovaisuutta vaatii myös rikkihapon käsittely, sillä jo pisara on tarpeeksi syövyttämään ihoa Yksi vaihtoehto happokäsittelyn toteuttamiselle voisi olla urakointi, eli käsittelyyn ja sen riskeihin perehtynyt henkilö tekisi usealle maatilalle happokäsittelyä ja mahdollisesti myös levitystä 34

35 Kiitos! 35