Nestemäisten kierrätysravinteiden käyttö maataloudessa (NESTERAVINNE) MATO-tutkimusohjelman vuosiseminaari YM:n Pankkisali, Aleksanterinkatu 7, Helsinki Petri Kapuinen Luke, Tuotantojärjestelmät Itäinen Pitkäkatu 4 A (PharmaCity 7. krs.) 20520 Turku E-mail: petri.kapuinen@luke.fi Puhelin: 029 532 6211 1 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/
Hankkeen tavoitteet Hankkeessa kehitetään: levitysmenetelmiä ja levityslaitteita nestemäiset kierrätysravinteiden, joita ovat: ammoniumsulfaatti typpivesi, konsentraatti ja perunan konsentroitu soluneste käyttöön erityisesti viljapelloilla ja nurmilla. Lisäksi on kokeiltu vinassia ja melassia nurmella. 2 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/
Ammoniumsulfaatti (AMS) Ammoniumsulfaatti on ollut realistisin vaihtoehto kierrättää typpeä biolaitoksista lannoitteena maatalouteen. Väkevä typpivesi on mahdollisesti nousemassa sen rinnalle. Se antaa mahdollisuuden kierrättää puhdistamolietteen typpeä maatalouteen niin, että sen lietetuotetausta samalla häviää. Tämän merkitys on kasvanut viimeaikoina, kun viljanostajat ovat lopettamassa sellaisten viljaerien vastaanottamisen, joiden viljelyssä on käytetty lietetuotteita. Ammoniumsulfaattia syntyy huomattava määrä kiteisenä nikkelinvalmistuksen sivutuotteena Harjavallassa. 35 %-isen liuoksen tyypillinen käyttömäärä on 200 l/ha, kiteisen 100 kg/ha. Kasvinsuojeluruisku ja starttilannoituslaatikko ovat potentiaalisia levitysvälineitä. Käyttömäärää rajoittaa rikki, jota on 1,15-kertainen määrä typpeen nähden. 3 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/
Typpivesi Vastaanottoliuos strippauksessa on rikkihapon sijasta vesi. Gasum Oy:n uusi väkevää typpivettä (10 15 % NH 3 ) tuottava laitos aloitti toiminta Turun Topinojalla. Sen käyttömäärä olisi potentiaalisesti noin 1 m 3 /ha, koska rikki ei rajoita sen järkevää käyttömäärää. Toisaalta potentiaalinen ammoniakkiemissio on suuri, ja se on todennäköisimmin sijoitettava. Se on tarkoitus ottaa ensi kesän kenttäkokeisiin mukaan. 4 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/
Konsentraatti Konsentraatti on konsentroitua rejektivettä biolaitoksesta, jonka raaka-aineesta korkeintaan 10 % on puhdistamolietettä tai siihen rinnastettavaa. Typen haihtuminen estetään lisäämällä rikkihappoa. Rikin ja typen suhde on samankaltainen kuin AMS:ssa, joten rikki rajoittaa järkevän käyttömäärän tasoon noin 1 m 3 /ha, joka on outo levitysmäärä olemassa olevalle levityskalustolle. Tarvitaan uusi kone, mutta kermamainen olomuoto on haasteellinen tälle levitysmäärälle. 5 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/
Konsentroitu perunan soluneste Konsentroitua perunan solunestettä syntyy tärkkelysperunan jalostuksen yhteydessä. Suomessa on kaksi syntypaikkaa. Se käytetään tyypillisesti paikallisesti kasveille, joiden kaliumin tarve on suuri. Levitysmäärä on tyypillisesti 3 4 m 3 /ha, joka on outo olemassa olevalle kalustolle. Tarvitaan uusi kone, lähinnä määrälle modifioitu letkulevitin. 6 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/
Taistelu armotonta kuivuutta vastaan Tuorla; säilörehunurmen toisen sadon kasvusto Yltöinen (Kaarina), kevätvehnä, sadetus ennen orastumista Mynämäki; heinän odelma typpivesilannoituksella 7 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/
Rikkakasvintorjunnan ja lisälannoituksen yhdistäminen Ammoniumsulfaattiliuoksen tyypillinen käyttömäärä on 200 l/ha, joka on tyypillinen myös rikkakasvien torjunnassa. Yhdistämällä lisälannoitus ja rikkakasvien torjunta korvaamalla vesi ammoniumsulfaatilla selvitään yhdellä ajokerralla. Torjunta-aineen ja ammoniumsulfaatin on kuitenkin oltava yhteensopivia. Testasimme tankkiseosten teknisen yhteensopivuuden glyfosaatilla ja yhdeksällä muulla viljojen rikkakasvien torjuntaaineilla, joiden myyntimäärät vastaavat suurimpia käyttöaloja. Kenttäkokeisiin valikoituivat glyfosaatin (Roudup Bio) lisäksi K-trio-neste, Ariane S, Tooler ja Logran 20 WG. Pienannosaineet on ensin liuotettava veteen. 8 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/
Torjuntateho- ja satotulokset yhdistetyn käsittelyn tukena Kuva 1. AMS + herbisidit kauralla, Jokioinen. Käsittelyjen visuaalisesti havainnoitu teho rikkakasveihin (28 vrk ruiskutuksesta). Kuva 3. Kauran ja ohran sato Kuva 2. AMS + herbisidit ohralla, Jokioinen. Käsittelyjen visuaalisesti havainnoitu teho rikkakasveihin (28 vrk ruiskutuksesta). Vuonna 2018 torjuntatulos oli tankkiseoksella K-triolla ja erityisesti pienannosaineilla kiinnitteen puuttumisen takia huonompi kuin ilman AMS:ia. Ei juuri näkynyt sadossa. 9 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/
Juolavehnän torjunta glyfosaatilla ennen suorakylvöä Saastunnan ollessa runsas glyfosaattikäsittely on käytännössä välttämätön tai satoa ei tule, ja se voidaan tehdä tankkiseoksena ammoniumsulfaatin kanssa. N. 200 l/ha AMS:ia oli liikaa. Kokeen satotulos tukee kirjallisuuden käsitystä 10 % AMS (=57 l/ha AMS-liuosta oikeellisuudesta, jolloin lannoitusvaikutus (noin 6 kg N/ha) jää vaatimattomaksi. Vuonna 2018 2 l/ha Roundup Bioa oikein annos. 1 2 l/ha + 57 l/ha AMS??? 10 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/
Lisälannoitus rikkakasvientorjuntavaiheessa 21.7. Kiteisestä liuotettu AMS-liuos on aiheuttanut suodattimien tukkeentumista. AMS-liuos ruostuttaa maalittomat metallipinnat. Turvallinen annos kasvustoon on noin 200 l/ha kerralla. Suuremmat määrä vioittavat. 21.7.; AMS 300 l/ha 17.7. 11 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/
Kiteisen ammoniumsulfaatin levitys starttilannoitelaatikon kautta 100 kg/ha kiteistä ammoniumsulfaattia (21 kg N/ha ja 24 kg S/ha) starttilannoitelaatikosta Päälannoitteeksi valitaan rikitön mutta seleenillinen ammoniumnitraattilannoite, jossa muita ravinteita on tarpeen mukaan. Ei satovaikutuksia suhteessa pelkän ammoniumnitraattilannoitteen käyttöön, mutta edullisempaa ja kierrätysravinne. 12 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/
Nurmisijoituslaite määrille noin 5 m 3 /ha Pumppaus ja paineen säätö Nopeuden mittaus Sijoituslaite Jakolaitteen ohitus Suuttimet 13 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/
Lietelannan sijoitus starttityppeä ensimmäisen niiton jälkeen saaneelle nurmelle kg ka/ha 4000 3500 3000 2500 Typpiveden sijoitus Kuiva-ainesato II 2018 Kiteinen AMS Typpivesi letkulevityksenä 2000 Ruiskulla levitetyt AMS-liuokset 0 25 50 75 100 125 150 175 YaraMila Y5 Typpivesi Liete + 15 N AMS Liete + 45 N AMS Liete + 45 N AMS lietteen levityksen aikaan kg liuk. N/ha Ammoniumsulfaatti Liete Liete + 30 N AMS Liete + 45 N AMS lietteen mukana 14 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/ Starttityppilisällä (AMS-liuos) ei saatu vuonna 2018 toivottua jälkikasvun käynnistymisen nopeutumista kuivuuden takia. Käytännössä lietelannan sijoitus voi viivästyä vain 2 viikkoa, koska sen jälkeen tallaustappiot kasvavat. Rikin takia AMS:ista tuleva typpimäärää ei juuri kannata nostaa yli 20 kg/ha. Kiteinen AMS kuitenkin tuotti satoa kuten ammoniumnitraatti, toisin kuin typpivesi.
kg/ha (14 %) 4500 4000 3500 3000 2500 kg/ha (14 %) 4100 4000 3900 3800 3700 3600 3500 0 30 60 90 120 150 180 kg liuk. N/ha 0 30 60 90 120 150 180 kg liuk. N/ha Belor 27 N + Se Konsentaatti, 25 % ennen kylvöä Konsentaatti, 25 % kasvustoon Typpivesi 100 % Typpivesi 50 % AMS-liuos, 25 % kylvön yhteydessä AMS-liuos, 25 % kasvustoon AMS-kide, 100 % kylvön yhteydessä Soluneste 100 % Soluneste 50 % Belor 27 N + Se Konsentaatti, 25 % ennen kylvöä Konsentaatti, 25 % kasvustoon Typpivesi 100 % Typpivesi 50 % AMS-liuos, 25 % kylvön yhteydessä AMS-liuos, 25 % kasvustoon AMS-kide, 100 % kylvön yhteydessä Soluneste 100 % Soluneste 50 % 15 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/ Nestemäiset kierrätyslannoitteet kevätvehnän lannoituksessa Nestemäisillä kierrätyslannoitteilla voi saada lähes saman sadon kuin tavanomaisella mineraalilannoitteella varsinkin käyttämällä sitä vain osana N- lannoitusta. Konsentroitu perunansoluneste toimiin tavallista huonommin ainoana typen lähteenä.
Kierrätyslannoitteiden saatavuus Kiteistä ammoniumsulfaattia on saatavilla potentiaaliseen käyttöön nähden huomattava määrä. AMS-liuoksen tuotanto on vähentynyt liittyen lietetuotteiden käytön kohtaamaan vastustukseen viljanostajien keskuudessa. Tuotantolinjoja on puhdistettu puhdistamolieteraakaaineesta ja AMS-liuosta tulee vain puhdistamolietelinjasta. Tuotanto mennyt kolmasosaan entisestä. Konsentroitua perunansolunestettä lukuun ottamatta nestemäiset kierrätyslannoitteet menevät ensisijaisesti teolliseen käyttöön biolaitokselle parempien toimitusehtojen takia. Maatalouskäyttö voi lisääntyä vain tuotannon lisääntymisen kautta, mikä syntyy vain tiukempien typenpoistovaatimusten kautta. 16 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/
17 https://www.luke.fi/projektit/nesteravinne/