Pentti Seuri MTT Mikkeli pentti.seuri@mtt.fi 0400-120968 Ympäristökuiskaaja, Oulu 26-27.1.2011 Ympäristökuiskaaja, Jyväskylä, 3.-4.2.2011 Järkevä maataloustuotanto, lannan hyötykäyttö ja ympäristönäkökulmat
Itämeren typpikuormitus Itämeren valuma-alueen typpikuormituksen jakautuminen valuma-alueen valtioiden kesken (HELCOM 2000) Maa Kokonaispinta-ala 1000 ha Viljelymaata 1000 ha Asukkaita x 1000 N kuormitus N kuormitus asukasta kohti %-osuus N kok.kuormituksesta Saksa 2 860 2 051 3 300 31 510 10 4 Puola 31 190 14 247 37 764 229 990 6 28 Liettua 6 530 3 527 3 446 35 560 10 4 Latvia 6 460 2 862 2 606 54 070 21 7 Viro 4 510 1 160 1 595 32 990 21 4 Venäjä 31 480 4 699 9 028 53 720 6 7 Suomi 30 130 2 387 4 938 146 560 30 18 Ruotsi 44 004 2 698 8 500 175 610 21 21 Tanska 3 111 2 077 5 155 62 240 12 7 Yhteensä 160 275 35 672 76 332 822 250
Typen kiertokulku Suomen maataloudessa (2002) Tappiot pellosta 58 Typpeä maatalouteen 100 Lannan varastotappiot 15 Pellolle 35 + 93 = 128 Lanta peltoon 35 LANTA 50 Tuontirehu 7 Kasvituotanto Kotieläintuotanto SATO 70 Kasvi- tuotteet 13 REHU 57 + 7 RUOKA 27 (13 +14) Kotieläintuotteet 14
Maataloustuotannon ja luonnon ekosysteemin toimintaero 3) KASVI KASVINSYÖJÄ PETOELÄIN RAVINTEET HAJOTTAJAT
Maataloustuotannon ja luonnon ekosysteemin toimintaero 1) ulkopuolinen tuotantopanos KASVI tuotos jäte (kuormitus) 2) ulkopuolinen tuotantopanos KOTIELÄIN tuotos jäte (kuormitus)
Maataloustuotannon ja luonnon ekosysteemin toimintaerot periaatekaaviot 1 ja 2 kuvaavat maatalouden kasvituotantoa (1) ja kotieläintuotantoa (2) koska tuotannossa merkittävä osa tuotantopanoksista, esim. ravinteista, tulee tilan ulkopuolelta sekä kasvintuotanto ja kotieläintuotanto tapahtuvat erillään, syntyy varsinaisen tuotannon lisäksi huomattava ympäristökuormitus luonnon ekosysteemissä (3) ravinteet ovat ikuisessa kiertokulussa -> ei tarvita systeemin ulkopuolisia ravinteita eikä aiheuteta ympäristön ravinnekuormitusta
Levitysajankohdan ja levitystavan vaikutus lannan typen hyödyntämiseen Kevät roudan sulettua KL LL V -pikainen multaus 100 100 100 -pintalevitys 90 80 60 Syksy ennen routaa -pikainen multaus 70 50 40 -pintalevitys 50 30 10 (Viljavuuspalvelu 1998)
Laske oman tilasi lantaindeksi (toukokuu, mullattu = 100) Jokainen kuukausi toukokuun jälkeen -10 (lokakuu = -50) Pintalevitys -20 (-10 multaus <2h) Levitysaikana lämpötila yli 10 C (kesä-, syys-) -5 Levitysaikana lämpötila yli 20 C (heinä-, elo-) -10 Kevätvilja vs. kasvava nurmi -10 Kevätvilja vs. satoa ei korjata -20 Karjanlannan lisäksi lisätyppeä 50 kg/ha -10 Karjanlannan lisäksi lisätyppeä 100 kg/ha -20
Tila Miten kuvata ravinteiden hyödyntämistä? kg kg kg kg % % % % kg lannoite panos lanta korjattu sato tuotos kasvi kotiel. Pel Portt Kar Pri A 100-80 80-80 80-80 20 kuor mitu B 100 100-40 =60 100-40 62 40 40 100 60 C 100 120-20 =100 120-20 60 20 17 120 80
Ravinteiden hyödyntämisen arviointi Kuormitus ja tehokkuus eivät ole sama asia: kasvinviljelytila voi kuormittaa selvästi vähemmän kuin kotieläintila, mutta kotieläintila voi olla selvästi tehokkaampi. Ravinnetaseita tulkittava oikein. Peltotase ja porttitase kertovat kuormituksesta ei tehokkuudesta. Karjatase ei oikeastaan kerro sen paremmin kuormituksesta kuin tehokkuudestakaan. Primääriravinnetase (sato/primääriravinteet) kertoo tehokkuuden Mitä paremmin kierrätysravinteita (lanta) hyödynnetään, sitä vähemmän tarvitaan maatalouden ulkopuolelta uusia ravinteita (primääriravinteita)
Primääriravinnetaseen laskenta Voidaksemme laskea primääriravinnetaseen tarvitsemme kolme apukäsitettä: 1) primääriravinne (p) = tilan ulkopuolinen ravinne, joka on hankittu tilalle primäärituotantoon (kasvintuotantoon), primääriravinteen vastakohta on kiertävä ravinne (m, sekundääriravinne) Primääriravinteita ovat esim. kaikki tilan ulkopuolelta hankitut lannoitteiden ravinteet; sen sijaan ostorehujen ravinteista primääriravinteita ovat vain rehusta syntyneet lannan ravinteet (rehuhan on käytetty karjan ruokintaan, eikä kasvintuotantoon) Huom! omasta rehusta syntyneet lanan ravinteet (m) eivät ole primääriravinteita, koska omaa rehua ei ole hankittu tilan ulkopuolelta!
2) kierrätyskerroin (k) = paljonko tilan ravinteista on kiertäviä ravinteita Kierrätyskerroin lasketaan laskemalla yhteen kaikki kasvinviljelyn käytössä olevat ravinteet ja jakamalla tulos primääriravinteiden määrällä. k = (p+m)/p 3) ravinteiden hyödyntämistase (u) = maaperätase Ravinteiden hyödyntämisaste kertoo, miten paljon peltoon tarjotuista ravinteista sitoutuu satoon. Se lasketaan jakamalla sadon ravinnemäärä (y) kasvinviljelyn käytössä olevilla ravinteilla (p+m). u = y/(p+m)
P = y/p y = sato tai P = k*u p = primääriravinteet Primääriravinnetase (P) kertoo paljonko satoa tilalla tuotetaan yhdestä tilan ulkopuolelta hankitusta ravinnekilosta. Tase on kasvinviljelytiloilla tyypillisesti 0,5 0,8. Tällöin siis ostolannoitteiden ravinteista sitoutuu satoon 50 80 %. Kasvinviljelysysteemissä yli 0,8 menevät arvot ovat harvinaisia, yli 1,0 arvot mahdottomia. Alle 0,5 olevat arvot kuvastavat erityistä tehottomuutta ja suuria ravinnetappioita. Kotieläintiloilla tase vaihtelee enemmän kuin kasvinviljelytiloilla. Tiloilla, joilla ravinteet kiertävät, on mahdollista saavuttaa selvästi yli 1,0 meneviä arvoja. Huonoimmillaan kotieläintilojen primääriravinnetase jää heikommaksi kuin kasvinviljelytiloilla
Koko maatalous Primäärityppitase Kasvinviljelytilat Sato Primäärityppitase Primäärityppi Taseen ylijäämä N kg/ha N kg/ha % N kg/ha 74 100 74 78 60 90 67 40 Kotieläin-tilat 88 110 80 116 Typen käytön tehokkuus maataloudessa ja erikseen kasvinviljely ja kotieläintiloilla = primäärityppitase ulkopuolinen typpipanos = primäärityppi, sisältää väkilannoitteet, laskeuman ja biologisen typen sidonnan primäärityppitase = sato/primäärityppi * 100 = montako % primääritypestä korjataan satona talteen
Primäärityppitase kotieläintuotannossa lannan kierrätystypen avulla saavutetaan keskimäärin vain hieman parempi typen primääritehokkuus kuin kasvinviljelyssä (80 % vs. 67 %). kierrätysravinteiden käyttöä tehostamalla voitaisiin merkittävästi vähentää maatalouden aiheuttamaa typpikuormitusta. yksittäisillä tiloilla voidaan päästä jopa 120 % primääritehokkuuteen
Alueelliset typpi- ja fosforitaseet Maaseutukeskus Typpitase kg/ha Fosforitase kg/ha 1990 1995 2000 2002 1990 1995 2000 2002 Uusimaa ja Nyl. sv 79 66 38 48 25 14 3,3 4,0 Farma ja Finska hushålln. 93 80 63 64 29 18 6,7 7,1 Satakunta 82 69 46 50 30 20 7,2 7,4 Pirkanmaa 77 55 35 35 32 23 10 5,7 Häme 87 87 51 50 22 13 4,1 7,2 Päijät-Häme 82 63 34 33 27 17 6,6 5,7 Kymenlaakso 83 73 40 38 25 16 5,1 4,1 Etelä-Karjala 84 73 45 44 29 20 8,5 7,3 Mikkeli 88 64 50 32 31 20 9,5 7,4
Alueelliset typpi- ja fosforitaseet Maaseutukeskus Typpitase kg/ha Fosforitase kg/ha 1990 1995 2000 2002 1990 1995 2000 2002 Pohjois-Savo 125 80 60 50 34 21 12 9,8 P-Karjala 105 63 46 38 32 0 9.7 8,0 Keski-Suomi 98 53 44 40 29 16 8,7 7,5 E-Pohjanmaa 89 65 56 47 32 0 10 8,1 Österb. sv. 58 51 44 45 28 21 11 13 K-Pohjanmaa 119 90 72 63 36 26 14 14 Oulu 90 63 45 39 30 20 8,9 7,9 Kainuu 137 91 58 45 40 25 11 8,7 Lappi 99 75 60 39 34 24 11 9,5 Manner-Suomi 86 81 54 52 30 19 8,3 7,7
Maatalouden ympäristövaikutukset maisema (eliölajit, avoimet näkymät) eroosio (vesi, tuuli, kasvipeitteisyys) luonnonvarat (kasvinravinteet, energia) kasvihuoneilmiö (fossiilinen energia, viljelymaa, kotieläimet) maatalouskemikaalit (pinta- ja pohjavedet) ravinnekuormitus (pinta- ja pohjavedet, Itämeri) GMO (evoluutio, biodiversiteetti)
Keskeisimmät syyt ravinnetappioihin ravinteita käytetään runsaammin kuin satoon sitoutuu (intensiteetti) kasvintuotannon ja kotieläintuotannon välinen vuorovaikutus estynyt (kierrätys) kasvualustan edellytykset sitoa (varastoida) ja luovuttaa ravinteita heikot (viljavuus) ravinteiden käsittely puutteellista, esim. väkilannoitteiden ja karjanlannan epätarkoituksenmukainen varastointi, käsittely ja levitys (teknologia)
Keskeisimmät syyt ravinnetappioihin ulkoiset olosuhteet epäedulliset, esim. maan kaltevuus, sadanta (olosuhteet) ulkoisten ravinteiden hintasuhteet eivät suosi ravinteiden kierrätystä eikä ravinteiden huolellista hyödyntämistä (yritystalous) ravinteiden käyttäytymistä ei tunneta riittävästi (tiedon puute)
Ravinnekuormituksen syntymekanismit Luonnon kiertokulussa ravinteet ovat ikuisessa kiertokulussa, maataloudessa kiertokulku on heikkoa I Primääriravinteet - systeemin (maatalouden) ulkopuolelta; esim. kaivannaisia, ilmakehän typpeä II Sekundääriravinteet - kiertäviä ravinteita, jo systeemissä olevia; esim. karjanlanta, yhdyskuntaliete
Miksi ravinteet eivät kierrä Maatilojen erikoistuminen (karjatilat, karjattomat) - kotieläintiloilla n. puolet pelloista, kaikesta sadosta käytetään n. 80 % rehuksi Alueellinen erikoistuminen (vilja-suomi, nurmi- Suomi) - kasvinviljelytilat riippuvaisia väkilannoitteista Karjatiloilla heikko lannan hyödyntäminen, käytetään lannan lisäksi enemmän väkilannoitteita kuin viljatiloilla!
Muita syitä ravinnetappioihin Tuotantointensiteetti (lannoitusintensiteetti) mitä enemmän lannoitetaan, sitä enemmän kuormitetaan (myös tuoteyksikköä kohti) Yksipuolinen viljely jatkuva yksivuotisten kasvien viljely heikentää maan ravinteidensitomiskykyä (orgaanisen aineksen määrää) Jatkuva monivuotisten nurmien viljely mahdollistaa harvoin lannan tehokkaan hyväksikäytön; riippuvainen typpilannoituksesta
Typen ja fosforin myynti Suomessa 1995-2010 (ravinnekiloa/peltohehtaari) Lannoitusvuosi N P 1994/1995 101,6 20 1995/96 92,3 16,1 1999/00 84,2 10,4 2004/05 75,0 9,2 2009/10 80,3 6,5