Energiapuuta suonpohjilta? Jyrki Hytönen ja Olli Reinikainen

Transkriptio

1 Energiapuuta suonpohjilta? Jyrki Hytönen ja Olli Reinikainen Älyäkkö nää energiaa, Oulu

2 Tausta Sisällys Turpeen ja energiapuun käyttö Suonpohjien ominaisuudet Kustannustehokas energiametsän perustaminen (lannoitus, maanmuokkaus, viljely/luontainen) Biomassatuotos Vesottaminen Päätelmät Kuvat: Jorma Issakainen, Jyrki Hytönen, Olli Reinikainen, Seppo Vihanta & Erkki Oksanen

3 Turvemaiden käyttö Suomessa

4 Turpeen käyttö Suomessa Turve 6 % kokonaisenergian kulutuksesta Suomessa Noin 100 lämpö- ja voimalaitosta käyttää turvetta Käytetään sähköntuotannossa ja lämmityksessä Turvetta ja puuta käytetään noin 1 miljoonan Suomalaisen kodin lämmittämiseen

5 Turvetuotanto Jyrsintä Kääntäminen Karheaminen Noin 2500 ha vapautuu vuosittain Kuormaus Aumaus 5

6 Metsäenergia Suomessa Puuperäisiä polttoaineita % energiasta (386 TWh) tuotettiin puuperäisillä polttoaineilla Tavoite 2020: 13,5 Mm 3 Metsäenergia: Metsähaketta valmistetaan metsien hakkuutähteistä, kannosita ja pienpuusta Kiinnostus myös energiapuun kasvattamiseen lisääntynyt

7 Suonpohjien jälkikäyttövaihtoehtoja Limingan Hirvineva, istutettu mänty 7

8 Energiapuun tuotantoketjut suonpohjilla Suonpohja (2500 ha/v) Kuinka energiapuuviljelmä perustetaan kustannustehokkaasti? Mitkä ovat sopivia puulajeja? Kuinka ravinnetaloutta hoidetaan? Mikä on biomassatuotos? Lisääkö lannoitus biomassatuotosta? Saadaanko seuraava sukupolvi syntymään vesottamalla?

9 Suonpohjan ominaisuudet, tuhka Ominaisuuksia: Ojitus Turpeen paksuus (puut 30 cm raja) Alhainen ph (ei ongelma kotimaisille puille) Pohjaturpeessa paljon typpeä, mutta vähän fosforia ja kaliumia Kivennäismaan ominaisuudet? Tuhka Voimalaitostuhkassa fosforia, kaliumia ja hivenravinteita > sopiva lannoite suonpohjille? Turvepaksuus nykyisin matala > tuhkaa kerran ensimmäiselle sukupolvelle (15-20 v) > puiden juuret pohjamaahan

10 Energiapuun tuotantoketjut suonpohjilla Suonpohja Ravinnetalouden hoito: Tuhka/ maanmuokkaus Kustannustehokkaat perustamismenetelmät Puulaji? Istutus/kylvö/luontainen metsitys? Turpeen paksuus Tuhot? Pintakasvillisuus? Lannoitus?

11 Kustannustehokkaat perustamismenetelmät Esikoe 2010: Haapavesi, Piipsanneva Käsittelyt 1. Vertailu 2. Ruokohelpi Alue (3,1 ha) kalkittiin ja lannoitettiin keväällä 2010 ja Ruokohelpi kylvettiin kesökuussa Lyhytkiertopajut Ruotaslaiset kloonit Klara ja Karin (4, 0 ha). Pistokkaat (8300 kpl ha-1) istutettiin koneellisesti toukokuussa 2010 kalkittuun ja lannoitettuun turpeeseen. Pajut vesotettiin cm kantoon marraskussa Hieskoivun luontainen metsittäminen (7 ha) a. tuhkalannoijuts (6t ha -1 ) b. ojitusmätästys c. kyntö d. vertailu (ei mitän) 5. Hieskoivun hajakylvö tuhkalannoitettu (6 t ha-1) turve toukokuu Haavan, harmaalepän, männyn, kuusen kylvö tuhkalannoitettuun turpeeseen Pääkokeet kolmelle suopohjalle (Hapavesi, Anjalankoski, Isojoki) Pääkäsittelyt 1. Vertailu 2. Hieskoivun luontainen metsittäminen Tuhkalannoitus Erilaisia maanmuokkausmenetelmiä 3. Koivun hajakylvö Tuhkalannoitus Erilaisia maanmuokkausmenetelmiä 4. Erikoispuulajit, kylvö Haapa, rauduskoivu, leppä, muut (mm. raita, halava) Tuhkalannoitus Erilaisia maanmuokkausmenetelmiä 5. Nopeakasvuisten puulajien Istutus Hybridihaapa, lehtikuusi Tuhkalannoitus, maanmuokkausmenetelmiä

12 Ruokohelpi esikoe Haapavesi 2010 Elokuu 2010 Syyskuu 2011 Heinäkuu 2012 Elokuu Lannoitus ja hoito lopetettiin 2013 Elokuu Kuivamassa 2011: 6.3 t/ha 2012: 4,0 t/ha Ei lannoitusta 2013: 2,0 t/ha

13 2010 Toukokuu Energiapajut esikoe Haapavesi 2010 Elokuu syksyllä kaato 2011 Elokuu - 1 v Elokuu 2 v Syyskuu 3 v. Lehdetän maanpäälinen biomassa, kg ha Klara 2 vuosi 1 vuosi Klooni Karin

14 Ei toimenpiteitä, vertailu esikoe Haapavesi 2010 Toukokuu 2010 Elokuu 1 v Elokuu 2v Elokuu - 3 v Elokuu 4 v hieskoivua/ha toinen syksy

15 Tuhkalannoitus ja luontainen metsittäminen hieskoivulla 2010 Heinäkuu 1 v Elokuu 2 v Elokuu 3 v Elokuu 4 v hieskoivua/ha 3260 haapaa/ha toinen syksy

16 Tuhkalannoitus ja hieskoivun kylvö 2010 toukokuu: kylvö 2010 Heinäkuu 1.v 2011 Elokuu -2 v Elokuu 3 v Elokuu 4 v hieskoivu/ha haapaa/ha toinen syksy

17 Tuhkalannoitus ja rauduskoivun kylvö Rauduskoivu 2-vuotta, uusi koe, Haapavesi, Piipsanneva

18 nergiapuun tuotantoketjut suonpohjilla Suonpohja Metsiköiden kehitys? Biomassatuotos? Kiertoajan pituus? Ravinnetalouden hoito: Tuhka/ maanmuokkaus Kylvö tai luontainen metsittäminen koivulla

19 Hieskoivikoiden biomassatuotos suonpohjalla Hirvineva case Hirvineva on yksi vanhimmista turvetuotantoalueista Suomessa Paikallistimme eri ikäisiä luontaisesti syntyneitä koivumetsiköitä (18 metsikköä) Biomassa mitattiin Rajoitteita: Metsiköiden syntyhistoria ei tiedossa Lannoitus ei tiedossa? Biomassatuotos alempi kuin uusilla intensiiviviljelmillä tuhkalannoitetuilla suonpohjilla?

20 kg/ha/vuosi Keskimääräinen vuotuinen lehdetön maanpäällinen biomassatuotos eri-ikäisissä hieskoivikoissa Valtapuiden ikä, vuotta

21 C, g/m 2 /year Vuotuinen maan hiilivuo ja hieskoivikoihin (runko, oksat, juuret, ei lehtiä) vuosittain sitoutunut hiili Maan CO 2 heterotrofinen hiilivuo (vanhan turpeen hajoaminen) vuotiaissa metsiköissä suonpohjalla ( 381 g C m 2 a 1, Mäkiranta ym. 2007) Hytönen & Aro 2012 Hytönen & Saarsalmi 2009, istutettu Puiden ikä, vuotta 21

22 Energiapuun tuotantoketjut suonpohjilla Suonpohja Tuhka Kylvö tai luontainen metsittämien koivulle Avohakkuu Toinen kiertoaika vesottamalla Vesominen? Riskit Vesojen lannoitus?

23 Koivutiheiköiden avohakkuu: onko vesametsätalous mahdollista? Kannot Useita vuotiaita hieskoivikoita avohakattiin Esimerkki kuvassa 15 vuotias koivikko runkoa/ha avohakattiin kuivamassa 56 t/ha Ensimmäinen kesä Toinen kesä Kolmas kesä Kuvat otettu samasta paikasta Tutkija 23

24 Kaksivuotiaiden koivunvesojen biomassatuotos

25 Energiapuun tuotantoketjut suonpohjilla Suonpohja Kasvatus ja avohkkuu Tuhka Kylvö tai luontainen metsittäminen koivulla Vesametsäkasvatus

26 Päätelmät YLEISTÄ Bioenergian tuotantoa voidaan jatkaa samalla kasvupaikalla turpeennoston loputtua Biomassan tuotanto puilla lupaava vaihtoehto ruokohelpille Puiden hiilensidonta kompensioi turpeen CO 2 -päästöjä PERUSTAMINEN Hieskoivutiheiköiden perustaminen onnistuu useilla menetelmillä Tuhkalannoitus ja hajakylvö paras, myös luontainen metsittäminen ja tuhkalannoitus voi olla toimiva (esim. Huotari 2011) Muut puulajit tarvitsevat lisätutkimuksia, aikaa KASVU JA KIERTOAIKA Luontaiset metsiköt Pohjois-Suomessa > 3 t/ha/a Lannoitus lisää tuotosta. Kiertoaika? Talous? VESOMINEN Toisen puusukupolven perustaminen halpaa. Vesaelinvoima > toinen kiertoaika lyhyempi Alustavat tulokset lupaavia. Riskit: Eläintuhot?

27 Kiitos!