Kasvatuskokeet mädätysjäännös- ja kompostiseoksilla Selvitys Lepaa 17.12.2014 Teo Kanniainen Bioliike-projektia (v. 2013-2014) rahoitetaan Etelä-Suomen EAKR-ohjelmasta.
SISÄLLYS 1 KASVATUSKOE JA TAVOITTEET... 1 2 MATERIAALIT JA MENETELMÄT... 1 2.1 Koekasvi ja kasvualustaseokset... 1 2.2 Kokeen rakenne... 3 2.3 Kokeesta tehdyt mittaukset... 4 3 TULOKSET... 4 4 TULOSTEN TULKINTA JA JOHTOPÄÄTÖKSET... 7 0
1 KASVATUSKOE JA TAVOITTEET HAMK Lepaan kasvihuoneessa järjestettiin Bioliike-hankkeen kasvatuskoe, jossa testattiin kasvualustaseoksissa erilaisia biojäte- ja lietepohjaisia mädätysjäännös ja kompostituotteita, sekä rejektivettä, syksyllä 2013. Kokeelle asetettiin seuraavat tavoitteet: 1. Löytyykö sellainen seos, jossa testikasvi kasvaisi yhtä hyvin kuin väkilannoitepohjaisessa kasvualustassa? 2. Voidaanko typen vajausta täydentää rejektivedellä? 3. Löytyykö kasvua selittävät tekijät eri seoksissa? 2 MATERIAALIT JA MENETELMÄT 2.1 Koekasvi ja kasvualustaseokset Koekasviksi valittiin kesäbegonia, jonka kasvatuksesta oli aiempia kokemuksia. Valintaan vaikuttivat mm. se, että kasvatusaika oli kokeeseen sopiva sekä se, että kyseessä oli kukkiva ruukkukasvi, jolloin voitiin havainnoida myös kukinnan määrää ja laatua. Kasvualustaseoksia (käsittelyjä) oli yhteensä 24, joista 3 oli referenssejä. Referenssiseokset kuvasivat kaupallisessa kasvatuksessa käytettyä menetelmää. Seosten seossuhteet pyrittiin vakioimaan kokeen alussa siten, että niissä oli lähtötilanteessa vastaava määrä liukoista typpeä. Liukoiseksi typeksi laskettiin analysoitu liukoinen typpi plus 20 % kiinteästä typestä (oletuksena siis, että tämä osuus kiinteästä typestä tulisi käyttöön). Aiemmissa kokeissa liukoisen typen on todettu vaikuttavan merkittävästi satoon ja laatuun. Taulukko 1. Tuotteiden ominaisuudet ennen sekoitusta kasvuturpeeseen Liukoinen N mg/g 20 % kiinteä N mg/g Liukoinen N yht. mg/g Tuote 1, kompostoitu mäd.jäännös Tuote 2 tuore mäd.jäännös Tuote 2 & Haravointijätekomposti Haravointijätekomposti Rejektivesi 0,49 1,4 0,89 0,02 10,6 1,1 1,8 3,4 0,7 0,1 1,6 3,2 4,3 0,72 10,7 1
Taulukko 2. Kasvualustaseokset (käsittelyt) Käsittely Osmocote Bloom 2-3kk (12-4- Tuote Rejektivesi, numero Kasvuturpeeseen sekoitetut tuotteet 15)+mikrot, g/l *) til-% ml 1 Pelkkä keinolannoite 3 0 0,00 2 Keinolannoite + Tuote1: 10% 2 10 % 0,00 3 Keinolannoite + Tuote1: 15% 1,5 15 % 0,00 4 Keinolannoite + Tuote1 + rejektivesi 1,5 10 % 4,00 5 Keinolannoite + Tuote1 + rejektivesi 1,5 5 % 6,00 6 Tuote1+ rejektivesi 0 15 % 10,00 7 Tuote1+ rejektivesi 0 10 % 12,00 8 Pelkkä keinolannoite 3 0 % 0,00 9 Keinolannoite + Tuote 2: 5% 1,5 5 % 0,00 10 Keinolannoite + Tuote 2: 10% 1,5 10 % 0,00 11 Keinolannoite + Tuote 2: 5%+ rejektivesi 1,5 5 % 4,00 12 Tuote 2: 10% + rejektivesi 0 10 % 8,00 13 Mädätysjäännös + haravointijäte 10% 0 10 % 0,00 14 Keinolannoite + (Mädätysjäännös+haravointijäte) 5% 1,5 5 % 0,00 15 Keinolannoite + (Mädätysjäännös+haravointijäte) 10% 1,5 10 % 0,00 16 Keinolannoite + (Mädätysjäännös+haravointijäte) 5% + rejektivesi 1,5 5 % 5,00 17 Mädätysjäännös+haravointijäte 5% + rejektivesi 0 5 % 15,00 18 Mädätysjäännös+haravointijäte 10% + rejektivesi 0 10 % 10,00 19 Pelkkä keinolannoite 3 0 % 0,00 20 Keinolannoite + haravointijäte 30% 1,5 30 % 0,00 21 Keinolannoite + haravointijätejäte 20% 1,5 20 % 0,00 22 Keinolannoite + haravointijäte 15% + rejektivesi 1,5 15 % 5,00 23 Keinolannoite + haravointijäte 20% + rejektivesi 0 20 % 10,00 24 Haravointijäte 30% + rejektivesi 0 30 % 10,00 2
2.2 Kokeen rakenne Koeasetelmaksi valittiin modifioitu latinalainen neliö, jossa kukin käsittely esiintyi sekä sarake- että rivitekijässä yhden kerran. Kokeessa oli neljä toistoa. Pöytä 4 (saraketekijä) Pöytä 3 (saraketekijä) Pöytä 2 (saraketekijä) Pöytä 1 (saraketekijä) Ryhmä (rivitekijä) 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 1 2 1 6 24 21 23 16 14 13 11 7 8 1 3 5 4 22 19 20 18 17 15 9 10 12 2 10 8 11 2 4 5 22 24 19 14 18 17 2 9 12 7 3 6 1 20 23 21 13 16 15 3 17 16 14 12 7 9 4 1 6 20 19 22 3 13 18 15 10 8 11 3 2 5 21 23 24 4 24 19 22 16 13 14 11 10 7 2 4 5 4 21 20 23 15 18 17 9 8 12 6 3 1 Taulukko 3. Kokeen rakenne Koeasetelman perusteella kokeessa oli kolme vaihtelua aiheuttavaa tunnettua (ja mahdollista/todennäköistä) tekijää: kasvualusta (=käsittely), rivitekijä (=etäisyys lasiseinästä) ja saraketekijä (=pöytien väliset vaihtelut). Lisäksi vaihtelua aiheutti satunnaistekijä. Kokeen tilastollisen mallin muoto oli seuraava: Kokonaisvaihtelu = kasvualustasta johtuva vaihtelu+rivitekijästä johtuva vaihtelu+saraketekijästä johtuva vaihtelu+satunnaisvaihtelu Kokeen tuloksista tehtiin tilastollinen tarkastelu varianssianalyysillä. Kuva 1. Kasvatuskokeen lopputilanne. 3
2.3 Kokeesta tehdyt mittaukset Koekasveista mitattiin kokeen lopussa kuivapainot, juurten määrä, kukkien määrä sekä kauppakunto. Lisäksi teetettiin kaupallisessa laboratoriossa puristenesteanalyysejä sekä kokeen alussa että lopussa. Puristenesteistä mitattiin kasvinravinteiden pitoisuuksia, johtokyky sekä ph. Kuva 2. Näytteet valmiina juurten määrämittaukseen. 3 TULOKSET Mittaustulokset osoittivat käsittelyiden välisiä erittäin merkitseviä tilastollisia eroja kuivapainoissa, juurten määrässä, kukkien määrässä sekä kauppakunnossa. Puristenesteanalyyseistä havaittiin, että puristenesteen johtokyvyt nousivat kaikissa käsittelyissä kokeen aikana (Kuva 3). Erityisesti rejektivesikäsittelyissä puristenesteiden johtokyvyt nousivat korkealle. Johtokykyyn vaikuttvien ionien määrät ennen ja jälkeen kokeen on esitetty kuvassa 4. Kokeen alussa mitattiin puristenestenäytteistä korkeita ammoniumtypen pitoisuuksia, mutta kokeen lopussa ammoniumtypen pitoisuudet olivat laskeneet matalalle tasolle (Kuva 5). Puristenesteiden nitraattipitoisuudet käyttäytyivät päinvastoin. 4
Kuva 3. Näytteiden (puristenesteet) johtokykymuutokset kasvatuskokeen aikana. Kuva Kuva 4. Johtokykyyn vaikuttavien ionien määrät näytteissä (puristenesteet) ennen ja jälkeen kokeen. 5
Kuva 5. Näytteiden (puristenesteet) ammonium-n-pitoisuudet ennen ja jälkeen kasvatuskokeen. Kuva 6. Näytteiden (puristenesteet) nitraatti-n-pitoisuudet ennen ja jälkeen kasvatuskokeen. 6
4 TULOSTEN TULKINTA JA JOHTOPÄÄTÖKSET Mittaustulokset olivat yleisesti ottaen luotettavia. Kerranteiden väliset erot sekä käsittelyjen sisäiset vaihtelut olivat pieniä. Nämä helpottivat tulosten tulkintaa. Referenssikäsittelyt tuottivat parhaan sadon ja laadun ts. kaikissa testatuissa seoksissa oli matalampi sato ja heikompi laatu. Seosten välillä oli kuitenkin suuria eroja ja jotkut niistä tuottivat lähes saman sadon ja laadun kuin referenssit. Tuotetta 1 voidaan lisätä 10 % ilman, että sato tai laatu heikkenee. Tuotetta 2 voidaan lisätä 5-10 % ilman merkittävää sadon tai laadun heikkenemistä. Yleisesti ottaen tuote 2 pärjäsi vertailussa hyvin siihen nähden, että tuote oli melko tuoretta mädätysjäännöstä. Yleensä pitkä jälkikompostointiaika parantaa tuotteen käyttökelpoisuutta kasvualustaseoksissa. Tuoretta mädätysjäännöstä sekoitettuna haravointijätekompostiin voidaan lisätä enintään 5 % ilman, että sato ja laatu heikkenevät. Haravointijätekompostia voidaan lisätä 20-30 %. Lisäys kuitenkin pienentää hieman satoa ja heikentää hieman laatua. Haravointijätekompostin matala typpipitoisuus vaatii luultavasti seokseen lisätypen lähteen. Rejektiveden lisäys heikensi kaikissa käsittelyissä sekä satoa että laatua. Rejektivesi on suuren typpipitoisuutensa vuoksi kuitenkin potentiaalinen tuote lannoitekäyttöön, mikäli sitä esikäsitellään esimerkiksi nitrifioimalla. Tämä vaatisi kuitenkin jatkotutkimuksia. Kokeessa käytetyllä rejektivedellä ei voitu täydentää seosten typpivajausta ilman että sato tai laatu heikkenisivät. Rejektivesi lisättiin kokeen alussa seoksiin kerta-annostuksena, mikä saattoi vaikuttaa tuloksiin. Puristenesteiden ammonium- ja nitraattipitoisuuksien perusteella nitrifikaatio toimi hyvin kaikissa kasvualustaseoksissa. 7