Lannan ravinteiden tehokas kierrätys nyt ja tulevaisuudessa

Transkriptio

1 Pentti Seuri vanhempi tutkija MTT Mikkeli Lönnrotinkatu MIKKELI pentti.seuri@mtt.fi Oulu Lannan ravinteiden tehokas kierrätys nyt ja tulevaisuudessa Karjanlannan merkitys maatalouden ravinnetaloudessa Suomen peltoviljelyn kaikesta sadosta n. 80 % käytetään karjan rehuna. Nautakarjatalous on Suomessa hallitseva kotieläintuotantomuoto, n. 3/4 kaikesta karjanrehusta syötetään naudoille ja 1/4 sioille ja siipikarjalle. Sadon mukana korjataan pelloilta vuosittain keskimäärin typpeä 70 kg/ha ja fosforia 11 kg/ha; lannassa typpeä on jokseenkin puolet (35 kg/ha) koko sadon typpisisällöstä, fosforia lannassa on hieman yli puolet (6,3 kg/ha) koko sadon fosforisisällöstä. Voidaan siis todeta, että karjanlannassa on merkittävä määrä kasvinravinteita koko maataloutta ajatellen. Vielä merkittävämmäksi ravinnelähteeksi lanta osoittautuu, kun tarkastellaan lannan jakautumista Suomen maataloudessa. Karkeasti ottaen puolet (1 milj. ha) Suomen pelloista on karjatilojen hallinnassa, toinen puoli on karjattomien tilojen hallinnassa. Näin ollen niillä tiloilla, joilla lantaa esiintyy, voidaan hehtaarikohtaiset lannan ravinnemäärät kertoa kahdella, tällöin siis keskimäärin suomalaisella karjatilalla on lannassa 70 kg/ha typpeä ja 13 kg fosforia. Ravinnemäärät ovat jokseenkin samansuuruiset kuin mitä karjattomat tilat ostavat lannoitteissa keskimäärin vuosittain. Määriä voi verrata myös karjatilojen omaan toimintaan: lypsykarjatilalta tuotteiden (maito ja liha) mukana ravinteita poistuu vuosittain vain puolet tästä määrästä. Karjanlannan suuresta ravinnemäärästä huolimatta karjatilat kuitenkin ostavat vielä lisäksi merkittävän määrän (lähes 100 kg/ha) typpiväkilannoitteita, lannoitefosforin osto on viime vuosina selvästi vähentynyt. Karjanlannan ravinteet, erityisesti typpi, tulee tällä hetkellä hyvin heikosti hyödynnetyksi. Voidaan arvioida, että väkilannoitetypen hyötysuhde (talteenkorjatun sadon ottama osuus) maataloudessamme on n. 70 %; kun sitä vastoin karjanlannan typestä vain n. 20 % kyetään korjaamaan satona talteen. Karjanlannan ravinteista merkittävä osa joutuukin nykyisin hukkaan ja kuormittaa erityisesti vesistöjä. Lannan ravinteiden heikko hyödyntäminen aiheuttaa myös välillistä ympäristökuormitusta, koska hukkaan joutunut typpi joudutaan korvaamaan väkilannoitetypellä, jonka tuotanto ja käsittely aiheuttaa merkittävää ympäristörasitusta. Koska lannan hukkaan menneet ravinteet joudutaan korvaamaan ostolannoitteilla, kyse on myös taloudellisesta menetyksestä. Karjanlannan hyödyntämisen suurimmat ongelmat Lannan ravinteiden heikko hyödyntäminen kulminoituu kolmeen keskeiseen tekijään: 1) lannan keskittyminen suhteessa peltoalaan 2) korkea satotavoite 3) lannan levitys kasvavalle nurmelle

2 1) Lannan keskittyminen suhteessa peltoalaan Suomen maatalouden ehkä merkittävin muutos viimeisen sukupolven aikana on ollut tuotannon erikoistuminen. Vielä 1960-luvun alussa jokseenkin kaikilla maatiloilla oli kotieläimiä; nykyisin kotieläimiä on vain kolmanneksella maatiloja, pelloista kotieläintilat hallitsevat noin puolta. Kotieläintalous on erikoistunut sekä alueellisesti että tilakohtaisesti. Alueellinen erikoistuminen ilmenee pohjoisen ja itäisen Suomen maito-suomena eteläisen vilja-suomen vastapainona. Alueellisen keskittymisen ohella yksittäiset maatilat ovat lisänneet karjamääräänsä ostorehujen avulla suuremmaksi kuin mitä omien peltojen rehulla pystyisivät karjaa pitämään. Noin kolmannes karjan rehusta on nykyisin ostorehua. Tällaiseen tilakohtaiseen erikoistumiseen on viime aikoina liittynyt samanaikaisesti myös voimakas tilakoon kasvu. Seurauksena on, että aiemmin tasaisesti ympäri kylää pidetty karja on nykyisin keskittynyt yhä harvempiin suuriin kotieläinyksiköihin. Tuotannon erikoistumisella haetaan yleensä kustannussäästöjä. Maatalouden taloudellinen toimintaympäristö on monessa mielessä kuitenkin muuttunut niin, että erikoistuminen ei lannan hyväksikäytön kannalta tuo erityisiä kustannussäästöjä. Satotuotteiden markkinahinta on EU-aikana voimakkaasti vääristynyt pinta-alasidonnaisten suorien tulotukien vuoksi. Vielä 1980-luvulla laskettiin yleisesti niin, että karjanlannan avulla tuotetun lisäsadon arvo kattoi lannan käsittelystä ja levityksestä aiheutuvat kustannukset. Suomen toteuttaessa EU:n yleistä maatalouspolitiikkaa tuotteiden markkinahinnat kuitenkin ovat selvästi alentuneet, ilman että lannan käsittelyn ja levityksen kustannukset olisivat alentuneet samassa suhteessa. Näin ollen lannan hyödyntämisestä on EU-jäsenyyden aikana tullut Suomessa taloudellinen rasite. Tilakoon kasvun ja karjanlannan levitykseen tulleiden ympäristönormien tiukentumisen myötä karjanlannan levityskaluston ja levityskapasiteetin lisäkustannukset syövät keskittymisen taloudellisia hyötyjä. Koska levityskapasiteettia ei ole enää taloudellisesti mielekästä kasvattaa kevätlevityksen toteuttamiseksi, on rinnalle tullut vaihtoehtoisia levitysaikoja ja tapoja. Useimmiten kevätlevityksen vaihtoehdot merkitsevät heikompaa lannan ravinteiden hyödyntämistä. EU:n maatalous- ja ympäristöpolitiikka eivät ole onnistuneet jakamaan tällä hetkellä tarkoituksenmukaisesti kasvinravinteiden kierrätysvelvollisuutta: vaikka merkittävä osa karjanlannan ravinteista on peräisin kasvinviljelytiloilta, kasvinviljelytiloilla ei ole mitään velvoitteita ei taloudellisia eikä teknisiä hyödyntää kierrätysravinteita omassa toiminnassaan. Päinvastoin, toteutettu EU:n maatalouspolitiikka tarjoaa väkilannoitteiden käyttäjille merkittävää kustannusetua karjanlannan kierrätysravinteiden käyttäjiin nähden. Vaikka fosforilannoituksessa valtakunnallisesti on saavutettu nyt kohtuullinen tasapaino, on vaarana, että tulevaisuudessa karjatalouden ja kasvintuotannon eriytymisen seurauksena osaa pelloista fosforilannoitetaan karjanlannan muodossa tarpeettoman voimakkaasti ja samanaikaisesti kierrätysfosforia käyttämättömät kasvinviljelytilat ajautuvat fosforiniukkuuteen. Kannattaa pitää mielessä, että fosforin kertyminen maahan on hidas prosessi. Ei ole luultavaa, että nykyisten karjatilojen tämänhetkinen karjanlannan käyttö heijastaisi heidän peltomaidensa fosforitilaa pitkän ajan kuluessa. On erittäin todennäköistä, että jatkuva fosforin ylilannoitus merkitsee voimakasta fosforihuuhtoutumien lisääntymistä tällaisilla mailla tietyn kyllästymispisteen jälkeen. Maassa on siis luonnostaan rajallinen määrä fosforin sitomiskapasiteettia, joka täytyttyään johtaa fosforihuuhtoutuman voimakkaaseen nousuun.

3 2) Korkea satotavoite Kasvien sadon määrään eniten vaikuttava ravinne on typpi. Typpiväkilannoituksen avulla kyetään nykyisin melko tarkasti ennustamaan tulevan sadon määrä. Vaikka typpilannoituksen lisääminen pääsääntöisesti lisää myös sadon määrää, ei lannoitetyppeä kannata lisätä määräänsä enempää, koska jokainen lisätyppikilo antaa aina pienemmän ja pienemmän sadonlisän (alenevan rajatuotoksen laki). Typpilannoituksen taloudellinen optimi on löydetty silloin, kun viimeisellä typpikilolla saatu sadonlisä kattaa lannoituksen kustannuksen (rajatuotto = rajakustannus). Mitä kalliimpaa lannoite on suhteessa tuotteen hintaan, sitä alemmalla tasolla lannoituksen taloudellinen optimi on. Ympäristölainsäädäntö ja ympäristötukijärjestelmä rajoittavat typen käyttöä (nitraattidirektiivi, kasvikohtaiset typpilannoitusrajat) maatiloilla. Tähänastisen Suomen EU-jäsenyyden aikana väkilannoitetypen hinta suhteessa sadon hintaan on pääsääntöisesti ollut sellainen, että typpilannoituksen ylärajan on asettanut ensisijaisesti ympäristönormit eikä rajakustannus. Näin ollen viljelijät ovat jatkuvasti tilanteessa, jossa typen käyttörajoitukset leikkaavat heidän tulojaan (alentavat satoa). Kaikissa tapauksissa viljantuotannossa ei näin ole, mutta korkealaatuisen säilörehunurmen tuotannossa tilanne on selvimmin näin. Karjanlannan ravinteet poikkeavat väkilannoitteiden ravinteista merkittävästi. Kun pääosa väkilannoitteiden ravinteista on suoraan vesiliukoisessa muodossa (mineraalimuodossa), on lannan ravinteista suuri osa sitoutunut orgaaniseen materiaaliin eikä ole sellaisenaan kasvien käytettävissä. Sitä mukaa kun lannan orgaaninen aines hajoaa mikrobien hajotustoiminnan seurauksena maassa, vapautuvat ravinteet kasvien käyttöön. Neuvonnallisessa materiaalissa puhutaan usein lannan osalta vain liukoisista ravinteista (erityisesti typen osalla). Lannoitussuositukset laaditaan pääsääntöisesti juuri typen liukoisen määrän perusteella. Tämä merkitsee sitä, että tavoiteltaessa jotakin tiettyä typpilannoitusvaikutusta karjanlannan avulla, annetaan lannan muodossa kokonaistyppeä aina selvästi enemmän kuin väkilannoitteina annettaisiin. Tyypillisesti lietelannassa liukoisen typen osuus on noin puolet ja kuivikelannassa noin kolmannes. Koska maatalouden toimintaympäristössä typpilannoituksen rajoittamisella leikataan tällä hetkellä sadon määrää, pyrkivät viljelijät luonnollisesti maksimoimaan typpilannoituksen. Koska väkilannoitetyppikilon tuotantovaikutus on selvästi parempi kuin karjanlannan kokonaistypppikilon, priorisoivat viljelijät voimakkaasti väkilannoitetypen käytön suhteessa karjanlantaan. Elämme siis tilanteessa, jossa viljelijällä on taloudellinen motiivi korvata karjanlannan typpikilo väkilannoitetypellä eikä päinvastoin! Tämä selittää helposti sen, miksi karjatilat ostavat väkilannoitetyppeä (jopa enemmän kuin kasvinviljelytilat konsanaan), vaikka heillä jo on miltei tarpeeksi typpeä (70 kg/ha) karjanlannan muodossa. Mikäli tilanne olisi toisin päin - typen hinnalla rajoitettaisiin typen käyttöä muodostuisi viljelijöille voimakas taloudellinen kannustin hyödyntää olemassa oleva typpilannoitus (karjanlanta) mahdollisimman tehokkaasti ja pidättäytyä mahdollisimman pitkälle väkilannoitetypen käytöstä. Näkisin, että ympäristöperustein ennen pitkää joudutaan tilanteeseen, jossa typpilannoituksen kustannus oleellisesti kohoaa nykyisestä.

4 3) Lannan levitys kasvavalle nurmelle Kotieläintuotannon erikoistuminen on johtanut paitsi suureen eläinmäärään hehtaaria kohti myös siihen, että kotieläintiloilla entistä suurempi osa pelloista on pelkästään (monivuotisilla) nurmilla, ääritapauksissa koko peltoala. Tällöin joudutaan väistämättä tilanteeseen, jossa lantaa joudutaan levittämään myös kasvavalle nurmelle. Tilanne on äärimmäisen huono lannan ravinteiden hyväksikäyttöä ajatellen. Pääsääntöisesti kasvavalle nurmelle annettu karjanlanta tulee aina huonommin hyödynnetyksi kuin kevätmuokkauksen yhteydessä viljoille annettu karjanlanta. Tiloilla, joilla lypsykarjan korkean maitotuotoksen vuoksi ei ole mitään edellytyksiä ottaa riskiä nurmirehun laadun suhteen (korkea sulavuus, korkea valkuaispitoisuus), ei käytännössä ole mahdollista tuottaa nurmirehua ilman väkilannoitetyppeä, vaikka lannan muodossa typpeä määrällisesti olisi miten runsaasti hyvänsä. Usein on vielä niin, että korkea tuotos yhdistyy runsaaseen ostorehun käyttöön, mikä merkitsee entistä suurempaa syntyvän lannan määrää hehtaaria kohti. Tällaisilla tiloilla lannan typen hyödyntämisaste saattaa jäädä alle kymmenenkin prosentin. Monivuotinen nurmi sinänsä on ravinnetalouden kannalta varsin ihanteellinen, oleellisesti parempi kuin vuosittain muokattavat viljapellot. Ympärivuotinen kasvipeitteisyys estää tehokkaasti eroosiota ja elävä kasvusto pystyy hyödyntämään maan ravinteita jo aikaisin keväällä ja myöhään syksyllä, toisin kuin viljapellot. Monivuotisten nurmien juuristo on myös omaa luokkaansa, voimakas juuristo kykenee tehokkaaseen ravinteiden ja veden ottoon. Nurmen ravinnetalouden ongelmat yhdistyvät aiemmin kuvattuun korkeaan satotavoitteeseen, sekä määrällisen että laadullisen tavoitteen vuoksi. Heinänurmissa nurmen fysiologisen iän karttuessa tapahtuu kaksi voimakasta muutosta: nurmirehun sulavuus alenee jyrkästi ja samanaikaisesti nurmirehun valkuaispitoisuus laskee voimakkaasti nämä siis tapahtuvat jo paljon ennen kuin kasvusto on saavuttanut kuiva-ainesatomaksiminsa. Yleensä korjuuajankohta määrittyy ensisijaisesti sulavuuden perusteella. Jos typen saanti on niukkaa, ehtii sadon valkuaispitoisuus laskea tavoiteltua alemmaksi liian aikaisin. Jos taas korjuu tapahtuisi tavoitevalkuaisen perusteella, saattaisi kuiva-ainesato jäädä liian alhaiseksi. Yleensä riittävä typen saanti varmistetaan joko suurella karjanlannan määrällä, tai antamalla karjanlannan lisäksi väkilannoitetyppeä. Kummassakin tapauksessa typen tappiot muodostuvat suuriksi. Keinoja tehostaa karjanlannan ravinteiden hyödyntämistä Kuten edellä kävi ilmi, karjanlannan ravinteiden hyödyntäminen jää heikoksi paljolti itse tuotannon toiminnallisten heikkouksien vuoksi ei niinkään heikon teknologian tai tahallisten laiminlyöntien vuoksi. Keskeiset tuotannon toiminnalliset heikkoudet ovat taloudellisen kannusteen puute lannan tehokkaaseen hyväksikäyttöön sekä tuotannon rakenteellinen heikkous (kasvintuotannon ja kotieläintuotannon eriytyminen). Esitän kaksi ratkaisukeinoa. Kummankin laajamittainen toteuttaminen yhdessä merkitsisi koko Suomen maatalouden ravinteiden hyväksikäytön merkittävää tehostumista. Typen osalta maatalouteen lisättävän ulkopuolisen typen (väkilannoitetyppi, biologinen typensidontatyppi) tarve vähenisi noin kolmanneksen. Vesistökuormituksen osalta vähennys olisi luultavasti tätäkin suurempi, koska todennäköisesti vähennys vaikuttaisi huuhtoumatappioihin suhteellisesti enemmän kuin typen kaasumaisiin tappioihin.

5 A) Kasvintuotannon ja kotieläintuotannon integrointi Maatalouden tilakohtaiselle erikoistumiselle on vahvat taloudellis-tekniset perusteensa. Sen sijaan alueellisen erikoistumisen on vaikea nähdä tuottavan mitään erityisiä hyötyjä. Tämän perusteella maatilat voisivat tulevaisuudessa tehdä eri tuotantosuuntien kesken tiiviimpää yhteistyötä ja näin karjanlannan hyväksikäyttö viljanviljelyssä tulisi mahdolliseksi. Niin kauan kun samalla seutukunnalla tilojen enemmistö edustaa vain jompaakumpaa tuotantosuuntaa, ei yhteistyö ole mahdollista. Ehdotus merkitsisi siis alueellisen erikoistumisen purkamista. Suomessa oli jonkin aikaa käytössä karjanlannan käytön tehostamistoimi, jossa vastaanottava tila sai erityistä ympäristötukea. Toimi edustaa oikeanlaista ajattelua ja olisi ensi askel oikeaan suuntaan. Jostakin syystä Brysselissä asia käännettiin päälaelleen ja menettelyn ei katsottu noudattavan aiheuttaja-periaatetta. Näkisin, että asia on täsmälleen päinvastoin: karjattomat tilat eivät kanna aiheuttaja-periaatteen mukaista vastuutaan kierrättää ravinteitaan, jotka karjattomien tilojen toiminta on maatalouteen maatalouden ulkopuolelta pumpannut. Ilman erillistä ympäristötukeakin kasvinviljelytilojen ja kotieläintilojen olisi kannattavaa (siis kannattavampaa kuin nykyinen toiminta) hyödyntää lanta yhdessä. Jokseenkin kaikissa tapauksissa saman karjanlannan käyttö viljanviljelyssä antaisi paremman sadonlisän kuin sama lanta karjatilan nurmiviljelyssä. Parhaimmillaan viljanviljelyssä karjanlannan typen hyödyntämisaste voidaan kaksin - kolminkertaistaa karjatilan nurmilevitykseen verrattuna. Hyvin toimiva naapuriyhteistyö mahdollistaisi myös yhteisen viljelykierron käyttämistä. Tällöin viljatila saisi kiertoon kaivattua nurmiviljelyä ja vastaavasti karjatila viljaa. Jos tilat haluaisivat pitää sitkeästi kiinni omasta erikoistumisalastaan, mikään ei estäisi karjatilaa edelleenkin korjaamasta vain nurmirehua (nyt siis sekä omalta että naapurin lohkoilta) ja viljatilaa puolestaan puimasta viljaa (vaihtovuokraus). B) Nurmipalkokasvien viljely (apila-heinänurmet) Keskeisin mekanismi lannan heikkoon hyödyntämiseen on heinänurmien korkea typpilannoitusvaatimus tuotettaessa korkealaatuista nurmirehua. Käytettäessä nurmipalkokasveja (apilaa, mailasia) kyetään saavuttamaan lähes yhtä korkea valkuaispitoisuus kokonaan ilman typpiväkilannoitusta. Toki biologinen typensidontatyppikin on lisätyppeä maatalouteen ja aiheuttaa ympäristörasitusta, mutta biologisen typensidonnan typpi saadaan nurmisatoon kokonaan ilman tappioita. Kun siis väkilannoitetypen hyödyntämisaste on voimaperäisessä nurmiviljelyssä noin 70 % luokkaa, tapahtuu nurmirehun tuotanto typensitojakasvien avulla 100 prosentin hyödyntämisasteella. Biologisen typensidonnan typpeä ei voi tulla peltoon ilman, että syntyy biomassaa (nurmisatoa) sitä vastaavasti. Nurmiviljelyn perustuminen palkokasveihin sisältää jonkin verran suuremman laaturiskin kuin väkilannoitettu heinänurmi. Eri korjuukertojen ja eri vuosien väliset laatuvaihtelut ovat jonkin verran suuremmat. Tämä merkitsee tinkimistä karjan keskituotoksen osalta. Apilanurmien viljely on usein myös selkeä pakettiratkaisu. Menestyksekäs apilanviljely edellyttää kohtuullista kasvinvuorotusta, arviolta maksimissaan 60 % pellosta voi olla jatkuvasti apilanurmilla apilan tautien ehkäisemiseksi. Tällainen kasvinvuorotus luo automaattisesti tilaa karjanlannan levitykselle kevätmuokkauksen yhteydessä, jolloin vältytään automaattisesti kasvavalle nurmelle levittämiseltä. Vastapainona apilan aiheuttamalle sato- ja laatuvaihteluille sekä siitä aiheutuville menetyksille maidontuotannossa, voi karjatila luopua kokonaan väkilannoitetypen hankinnasta. Uskoisin, että korkeiden typpilannoitteiden hintojen vallitessa biologiseen typensidontaan pohjautuva karjatalous on varteenotettava viljelystrategia lähitulevaisuudessa.

6