Tattari ja Kvinoa Gluteenittomat vaihtoehdot viljalle Erikoiskasvipäivä - Kohti monipuolista ja tuottavaa viljelyä erikoiskasvien avulla. 25.4.2019 Leppävirta Marjo Keskitalo, erikoistutkija, Luonnonvarakeskus marjo.keskitalo@luke.fi GSM 050 520 2296
Tattarin historia Suomessa Helsingin yliopiston tutkijoiden varhainen tattarin siitepölylöytö -> ajoitettu 5000 vuotta eaa. Varmuudella on viljelty Karjalan ja Laatokan alueilla, mm alkuperäisessä Valamon luostarissa 1200-1300 -luvuilla. Itä-Suomessa viljelty alkoi laajemmin ainakin 1600-1700-luvuilla, siirtyi Suomeen idästä päin Venäjältä Liittyi kaskikulttuuriin, jossa tattaria viljeltiin järjestyksessä ensimmäisenä tai viimeisenä Länsi-Suomessa viljely oli harvinaista, mm sen takia että jäykille saville ei ollut kunnollisia muokkausmenetelmiä Maininta siitä, että tattarin viljelyä yritettiin Turun linnaan kuuluvilla maatiloilla, mm. Kuusisto, Lauste ja Iso-Latokartano 1500-luvulla Viljely nykyisin historiallisen laajaa: 1910, 1000 ha 2010, 1300 ha 2018, 2100 ha Keskitalo 2019
Tattarin viljely Suomessa Vuonna 2018 viljelyä yli 2100 hehtaaria Suurimmat viljelyttäjät ovat: Keskisen Mylly Virtasalmen viljatuote Siimeksen luomutila 4 Keskitalo 2019 28.4.2019
Tattarin viljely pääkohdat (1/2) Viljellään pääasiassa gluteenittomana, jolloin tuotantoketjun oltava puhdas viljoista Vaatii erityistä huolellisuutta pellolla, puinnissa, kuivatuksessa, varastoinnissa ym. Maalaji: Hikevät ja lämpimät multavat maalajit sopivat hyvin, myös muokkautuvat savet käyvät. Maan muokkaus: kohtuullisen syvään, koska siemen melko kookas, tasausäestys keväällä kosteuden säilyttämiseksi kesäkuussa tehtävää kylvöä varten. Kylvö: keväthallojen esiintymisen jälkeen kesäkuussa, kylvösyvyys 2-3 cm syvyyteen, riviväli 12 cm, taimitavoite 160 180 kpl/m2, kylvömäärä 60 80 kg/ha, mahdollisesti myös vähäisempi siemenmäärä riittää (50 kg/ha) Lannoitus: savimaille typpeä 60 kg/ha, multaville vähemmän 0 40 kg/ha. Tarvitsee kasvuunsa n 60 kg + N/ha Fosforin tarve vajaa 10 kg/ha, josta osan se voi ottaa mahdollisesti suoraan maasta Keskitalo 2019
Tattarin viljely pääkohdat (2/2) Kasvinsuojelu: Tuholaisia ei juurikaan ole, joinakin vuosina luteet saattavat vioittaa kasvupisteen jolloin sen yksilön kasvu päättyy Peittoaa rehevällä kasvulla yleensä rikkakasvit, mutta vain jos alkukehitys on nopeaa (lämmin ilma ja lämmin maa!) vain juolavehnää voidaan kasvustosta torjua kemiallisesti Sopii luomuviljelyyn Kukinta alkaa noin 35 45 vrk kylvöstä, Jokioisissa 10. 15.7. Runsain kukinta heinäkuun lopulla elokuun alussa. Varsinaisesti kukinta jatkuu aina syyshalloihin asti, sillä kukinta on päätteetön. Houkuttelee kimalaisia, mehiläisiä, kukkakärpäsiä ym. pölyttäviä hyönteisiä. Runsas mehiläisten esiintyminen voi nostaa satoa jopa 30 %, joskin satovaihteluihin on monta muutakin syytä. Korjuu: syys-lokakuussa syyshallojen jälkeen korjuu helpompaa jolloin kasvuston rehevyys ei enää haitaksi Sadon markkinointi: mm. Keskisen Mylly (Vilppula) ja Virtasalmen viljatuote Keskitalo 2019
Hyvää tattarin pähkylässä (1) Valkuaista 13 ->18 % Kokonaisvalkuaisesta noin 39 % koostuu välttämättömistä aminohapoista (kananmunassa noin 50 + 50 %). Valkuaisen biologinen arvo korkea, lähellä maidon kaseiinia. Aminohappokoostumus yksi parhaimmista kasvikunnassa (mm lysiiniä, metioniinia, kysteiiniä ja muita välttämättömiä aminohappoja). Tattarin nauttiminen tyydyttää aikuisen ja lasten isoleusiinin, leusiinin, phenylalaniinin, valiinin ja histidiinin tarpeen Valkuaisen sulavuus on muita viljoja heikompaa, luultavasti kuitujen estäessä sulavuutta. Valkuaisella edullinen vaikutus diabetekseen ja korkeaan verenpaineeseen. Valkuaisessa matala lysiini/arg ja met/glysiini suhde (sekä alhainen sulavuus), joilla havaittu olevan merkitystä kolesterolin alentamisessa.
Hyvää tattarin pähkylässä (2) Hiilihydraatit - hidasliukoiset: Mm. alkiossa ja aleuronikerroksessa sijaitsee fagopyritoleja (A1-3 ja Fag B1-3). Jauhetuissa fraktioissa eri määriä, koska sijaitsevat eri osissa siementä Eniten fagopyritoleja leseissä (n 3 g/100 g). Viljelyolot kuten lämpötila saattaa vaikuttaa fagopyritolien pitoisuuteen, sillä niiden osuus oli 2.5 x suurempi siemenissä, jotka oli kasvatettu 18 C:ssä verrattuna 24 C:een Keskitalo 2019
Hyvää tattarin pähkylässä: Rasvat ja kuidut Rasvapitoisuus 1,2 4 % Rasvat (alkiossa); 60-80% tyydyttymättömiä ja 40 % tyydyttyneitä Ravintokuitu: lese sisältää jopa 17 % kuitua (kuten kaura); rouheessa kuidun pitoisuus riippuu jyväkoosta (pienemmissä enemmän); sulavaa ravintokuitua 7,7 9,2 % Keskitalo 2019
Kesäkuun alku Heinäkuun alku Heinäkuun puoliväli, n. 45 vrk kylvöstä Keskitalo 2019
Syyskuun puoliväli ennen syyshalloja
Luken/MTT:n KOETULOKSIA tattarista vuosien varrelta: -Kasvit biomolekyylien tuottajina (1999->) - Monikasvi (2003->) -Terveyttä Tattarista (2004->) -Monisopu (2009->) Tattarituotannon kehittäminen Ylä-Pirkanmaalla (2010->) ScenoProt (2015->) Diversifood (2015->) Gluteenittomien satokasvien viljelyjärjestelmät (2016->) FutureCrops (2016->) PeltoLuksus (2018->) Keskitalo 2019
13 28.4.2019
ScenoProt Novel protein spurces for food security - Hankkeen tavoitteena on harppaus valkuaisomavaraisuudessa vuoteen 2030 mennessä. 14 Keskitalo M 2019
FutureCrops Uusia kasvilajeja tuotantoon, tietoa ja elämyksiä kysynnän ja liiketoiminnan tueksi (www.luke.fi/futurecrops). Rahoitus Manner-Suomen maaseudun kehittämisohjelma (2014 2020). Mukana ovat Hämeen, Pirkanmaan, Pohjanmaan, Uudenmaan ja Varsinais- Suomen Ely-keskukset. Hanke alkoi varsinaisesti 2017 ja jatkuu vuoteen 2019. 15 Keskitalo ym. 2019.
Pellolta arvotuotteita ja luksusta Crops4Luxury - PeltoLuksus Rahoitus SITRA Luonnonvarakeskus Aalto yliopisto, Helsingin yliopisto, Ainasoja yhtiöt Oy, Murtolan Hamppufarmi Oy, Rainingon luomutila Lisäksi: Bondenliving, Caraway Finland Oy, Ravintola Hus Lindman, KasKas-media, Keskisen Mylly Oy, Koivunalhon luomutila, MTK Maaseutunuoret, Pohjois-Pirkanmaan tattariosuuskunta, Viljakas Oy ja Vuohelan herkku Oy, 16 Crops4Luxury - PeltoLuksus 28.4.2019
Pölyttäjien merkitys tattarille 17 Keskitalo 2019 28.4.2019
Pölyttävien hyönteisten esiintyminen tattarikasvustossa 2005 ja 2006 Keskitalo 2019
Tattarin pähkyläsato kg/ha 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 hyönteisille avoin ruutu hyönteisten pääsy oli estetty teltan sisällä oli mehiläispesä 0 2005 2006 Pölyttäjien merkitys tattarin pähkyläsatoon 2005 ja 2006 Keskitalo 2019
Alkukukinta Loppukukinta? Pölyttäjiä 45 /m2 40 35 30 25 20 15 10 5 0 ANTTILA ANITA DEVIATKA DYKUL KARMEN KORA PANDA Pölyttäjien yhteismäärä/m2/havaintokerta eri tattarilajikkeilla. Pölyttäjät luokittelu: kimalaisten, mehiläisten, ampiaisten ja kukkakärpästen tyyppiset Keskitalo 2019 20
Pölyttäjiä /m2 45 40 Alkukukinta Loppukukinta? -> Satoisilla lajikkeilla pölyttäjiä oli jossakin alkukukinnan vaiheessa erityisen runsaasti. 35 30 25 20 15 10 5 0 Laskentoja ei tehty 27.7.-6.8. ANTTILA ANITA DEVIATKA DYKUL KARMEN KORA PANDA Deviatkassa vähän pölyttäjiä kukinta päättynyt Pölyttäjien yhteismäärä/m2/havaintokerta eri tattarilajikkeilla. Pölyttäjät luokittelu: kimalaisten, mehiläisten, ampiaisten ja kukkakärpästen tyyppiset Keskitalo 2019 21
Mehiläisiä kpl/m2 18 Alkukukinta Loppukukinta? 16 14 12 10 8 6 4 2 0 ANTTILA ANITA DEVIATKA DYKUL KARMEN KORA PANDA Havaittujen mehiläisten määrä eri tattarilajikkeilla/m2/havaintokerta. Keskitalo 2019 22
Alkukukinta Loppukukinta? Mehiläisiä kpl/m2 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 ANTTILA ANITA DEVIATKA DYKUL KARMEN KORA PANDA Satoisimmat lajikkeet Havaittujen mehiläisten määrä eri tattarilajikkeilla/m2/havaintokerta. Keskitalo 2019 23
Johtopäätökset (kukinta ja pölytys) Aikaisempi tulos: mehiläiset oleellisia hyvän sadon tuottamiseen mehiläisiä esiintyy erityisesti alkukukintavaiheessa kokeet tehtiin yhdellä ja samalla lajikkeella Uusi tieto: Lajikkeiden väliset erot satoisuudessa voivat osaksi johtua siitä, että satoisilla lajikkeilla tavataan ylipäätään enemmän pölyttäjiä Satoisilla lajikkeilla esiintyy mehiläisiä erityisen runsaasti jossakin vaiheessa alkukukintaa Venäläisten lajikkeiden kukinnan päättyminen muita aiemmin ei ollut kovin selvä, tosin pölyttäjien määrän väheneminen saattaa olla osoitus tästä 24 Marjo Keskitalo 2019
Lannoitus 25 Keskitalo 2019 28.4.2019
6000 5000 4000 3000 2000 2012 tyhjät pähkylät pähkylät varret 1000 0 6000 5000 4000 0 32 64 2011 3000 Pähkyläsato 2000 kg/ha 1000 Varsisato kg/ha 0 0 32 64 Pähkylä- ja varsisadot (kg/ha) lannoituskokeessa (Pirkanmaa) vuonna 2011 ja 2012. Keskitalo 2019
N% 2,5 2 1,5 1 0 32 64 0,5 0 Varret 2011 Varret 2012 Pähkylät 2011 Pähkylät 2012 Varsien ja pähkylöiden typpipitoisuus (N%) lannoituskokeissa 2011 ja 2012 Keskitalo 2019 28.4.2019 27
70 Kg N/ha 60 50 40 30 20 2012 Typpeä pähkylöissä kg/ha Typpeä varsissa kg/ha 10 0 70 60 50 40 30 20 10 0 0 32 64 Pähkylöiden ja varsien keräämät typenmäärän (kg/ha) 2011 ja 2012 Keskitalo 2019 0 32 64 2011 Typpeä pähkylöissä kg/ha Typpeä varsissa kg/ha
Kg P/ha 14 12 10 8 6 4 2 0 0 32 64 Fosforia pähkylöissä kg/ha Fosforia varsissa kg/ha Fosforia maahan lannoituksen yhteydessä Pähkylöiden ja varsien keräämät fosforinmäärän (kg/ha) ja pähkylöihin sitoutuneen fosforin osuus (%) kokonaisfosforista lannoituskokeessa 2011. Määritykset tehtiin kuivatusta sadosta. Keskitalo 2019
Lajikkeet 30 Keskitalo 2019 28.4.2019
29.6.2012 Anita Deviatka Keskinen Panda Kuvat A. Lahti 13.7.2012 Marjo Keskitalo 2019 31
3.8.2012 Anita Deviatka Keskinen Panda Kuvat A. Laht 24.8.2012 28.4.2019 Keskitalo 2019 32
SATO (kg/ha) SATO (kg/ha) Tattarilajikkeiden sadot vuonna 2003 ja 2007 (95 % todennäköisyydellä). Siementen alkuperämaa B = Valko-Venäjä, C = Tsekki, F = Suomi, P = Puola Lähde: Keskitalo, M., ym. 2008. Korkea satoindeksi ominaista satoisalle tattarilajikkeelle. Suomen maataloustieteellisen seuran tiedote 23: 4 p. http://www.smts.fi/mpol2008/index_tiedostot/posterit/ps004.pdf Marjo Keskitalo 2019
2000,00 1800,00 1600,00 1400,00 1200,00 1000,00 800,00 600,00 400,00 200,00 0,00 Deviatka Dykul Kanta JOK 2011 JOK 2012 JOK 2016 JOK 2018 YLI 2018 Tattarilajikkeiden sadot 2011,2012, 2016 ja 2018 Jokioinen ja Ylistaro 34 Keskitalo 2019 28.4.2019
Peltonäytteiden sadot 35 Keskitalo 2019 28.4.2019
90 90 80 80 70 60 50 40 30 20 70 60 50 40 30 20 syyskuu elokuu heinäkuu kesäkuu toukokuu 10 10 0 2016 2017 2018 0 2016 2017 2018 JUUPAJOKI PIRKANMAA (elokuun lt puuttuu!!) VANTAA LENTOASEMA UUSIMAA Kuukauden keskilämpötilat (C) 2016-2018 Keskitalo 2019
450 450 400 400 350 350 300 300 syyskuu 250 200 150 100 250 200 150 100 elokuu heinäkuu kesäkuu toukokuu 50 50 0 2016 2017 2018 0 2016 2017 2018 JUUPAJOKI PIRKANMAA VANTAA LENTOASEMA UUSIMAA Kuukauden sademäärät (C) 2016-2018 37 Keskitalo 2019 28.4.2019
Kg/ha Kg/ha 2000 1800 Sato, laskettu näytteestä Sato, viljelijän ilmoitus 2000 1800 Sato, laskettu näytteestä Sato, viljelijän ilmoitus 1600 1600 1400 1400 1200 1200 1000 1000 800 800 600 600 400 400 200 200 0 2016 2017 2018 0 2016 2017 2018 PIRKANMAA UUSIMAA Tattarisadot (kg/ha) 2016 2018. Näytteet kerätty Pirkanmaan ja Uudenmaan tattariviljelyksiltä 38 Keskitalo 2019 28.4.2019
2500 2000 Rikkakasvit kg/ha 2500 Sato kg/ha, viljelijän ilmoitus Sato kg/ha, laskettu näytteestä 2000 Rikkakasvit kg/ha Sato kg/ha, viljelijän ilmoitus Sato kg/ha, laskettu näytteestä 1500 1500 1000 1000 500 500 0 2016 2017 2018 0 2016 2017 2018 PIRKANMAA UUSIMAA Tattarin siemensadot ja rikkakasvien määrät (kg/ha) 2016 2018. Näytteet kerätty Pirkanmaan ja Uudenmaan tattariviljelyksiltä 39 Keskitalo 2019 28.4.2019
Johtopäätöksiä 40 28.4.2019
Tattarisadot Uusimaa vs Pirkanmaa Vuosien välillä suurta vaihtelua Kasvukauden lämpötilalla yhteys tattarisatoon Alueiden välillä selvä ero Lämpötila vaikuttaa satoeroihin Näytteestä laskettu potentiaalinen sato oli min 2x viljelijän ilmoittama sato. Potentiaalia on ainakin kaksinkertaiseen satoon! Pelloilla runsaasti rikkakasveja 41 Keskitalo 2019 28.4.2019
KIITOS! 28.4.2019 42
Kvinoa ennen kinua! 43 Keskitalo 2019 28.4.2019
MTT/Luken KOETULOKSIA kvinoasta vuosien varrelta: Erikoiskasvien viljelyn kehittämishanke (1997->) - Monikasvi (2003->) -Monisopu (2009->) ScenoProt (2015->) Gluteenittomien satokasvien viljelyjärjestelmät (2016->) FutureCrops (2016->) PeruCrop (2016->) PeltoLuksus (2018->)
Kvinoa (Chenopodium quinoa) Etelä-Amerikasta kotoisin Yksivuotinen, revonhäntäkasveihin kuuluva ja jauhosavikan sukulainen Runsaasti erilaisia kantoja, mutta lajikkeita vasta vähän (ei Suomessa) Euroopassa kiinnostusta 1980-luvulta lähtien Rainingon luomutila Liedossa viljelee ja jatkojalostaa kvinoaa Keskitalo 2019
Kvinoan viljelyn pääkohdat (1) Kylvö lämpimään maahan, yleensä Jokioisilla kylvö tehdään kesäkuun alussa. 2018 poikkeus: kylvöt jo 19.5.2018 Lämpö tärkeää erityisesti kasvun alussa. Viileässä (<15 C) kvinoa ei kehity ja rikkakasvit pääsevät valtaan Siemenmäärä n 7-10 kg/ha Kylvö matalaan 1-2 cm syvyyteen, siemen rypsin siemenen kokoinen Lannoitus 80 kg N/ha, suurempi määrä myöhästyttää tuleentumista Kasvinsuojelu: Kasvitaudit: viileä sää lisää kasvitautien riskiä, voivat olla tuhoisia kasvulle. Tämän takia kylvö lämpimään maahan tärkeää Tuholaiset: pieniä vioituksia lehtimiinaajat, kirvoja mm. kukinnoissa Rikkakasvit: ei kemiallista torjuntaa, ennaltaehkäisy, mekaaninen 46 torjunta, riittävä taimitiheys Keskitalo 2019
Kvinoan viljelyn pääkohdat (2) Kukkii myöhään, vasta elokuun alusta lähtien Siementen muodostuminen elokuun lopulla Tuleentumisen edetessä tähkien väri muuttuu värilliseksi - > Ruska Korjuu aikaisintaan syyskuun alussa lokakuun lopussa Kun siemenet ovat jo tuleentuneita, ei hallasta ole haittaa päinvastoin Harva ja runsaasti typpeä saanut kasvusto tuleentuu myöhemmin, tiheä kasvusto aikaisemmin Korkean kasvuston puinti voi olla haasteellista 47 Keskitalo 2019 28.4.2019
Kvinoan käyttö Luontaisesti gluteeniton Siemenessä valkuaista > 12 % - jopa 18 %, riippuu lajikkeesta Aminohappokoostumus hyvä, sisältää kaikkia ihmiselle välttämättömiä: välttämättömia aminohappoja kuten lysiiniä, metioniiniä ja kysteiiniä runsaasti Hiilihydraateista 58 68 tärkkelystä ja 5 % sokereita. Poikkeavaa on myös tärkkelysjyvästen pieni koko ja liisteröityminen Viljoihin verrattuna runsaasti kalsiumia, fosforia ja rautaa Rasvaa noin 5 % (4-9 %) Nuorten kasvien lehtiä voi käyttää pinaatin tapaan Siemenen pinnalla saippua-ainetta, saponiinia Poistettava ennen käyttöä, lähtee pesemällä saponiini vaahtoaa Voi käyttää kaikkeen ruuanlaittoon Leivonnassa muistettava- leipä ei nouse, joten kohotettavassa leivässä vain osa jauhoista kannattaa korvata kvinoalla. Sopii näkkärien ja siemenleipien valmistukseen. 48 Keskitalo 2019 28.4.2019
Keskitalo, M. 2013 MTT Agrifood Research Finland
Finland Peru Keskitalo, M. 2013 MTT Agrifood Research Finland
Ensimmäisiä kvinoan kenttäkokeita v. 2000 Lukessa (entinen MTT) Vieraileva tutkija Miguel Carmen tutki kasvia MTT:ssä 1980-luvun alussa Keskitalo, M. 2019
Eri siemenkantojen kukintoja Keskitalo, M. 2019
Seed yield, kg/ha 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Eri kvinoakantojen sadot (kg/ha) v 1999 Keskitalo, M. 2019
Protein content (% DW) of seeds 17 16,5 16 15,5 15 14,5 14 13,5 13 12,5 Eri kvinoakantojen proteiinipitoisuudet v 1999 Keskitalo, M. 2019
Seed yield kg/ha 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 14 14,5 15 15,5 16 16,5 17 Valkuais- % Sato (kg/ha) vs siemenen valkuaispitoisuus Keskitalo, M. 2019
Kvinoa 2005 Jokioinen Keskitalo 2019
2 m Kasvihuonekasvatusta MTT Agrifood Research Finland Keskitalo, M. 2019 57
250 200 Kasvin pituus (cm) Kasvin kuivapaino (g) Siemensadon kuivapaino (g) 150 100 50 Field Greenhouse 0 Length of the plant (cm) Dry weight of the entire plant (g) Dry weight of seeds/plant (g) Kvinoakasvin vertailu: kasvihuone vs pelto Keskitalo, M. 2019 58
Suomen suurin kvinoapelto vuonna 2009 Keskitalo, M. 2019
Haasteita! Keskitalo, M. Luonnonvarakeskus 2019
Kirvoja Keskitalo, M. 2019
Syyshalla 2.10.2013 Keskitalo, M. 2019
myös eläimet pitävät kvinoasta Keskitalo, M. 2019
myös eläimet pitävät kvinoasta Keskitalo, M. 2019
Kvinoan korjuu 3.10.2013 MTT:ssä Keskitalo, M. Luonnonvarakeskus 2019
Sadonkorjuun jälkeen on helppo hymyillä! Keskitalo, M. 2019
Siemenen pinnalla olevat saponiinit tulee poistaa ennen käyttöä Käsitellyt siemenet Käsittelemättömät siemenet Keskitalo, M. 2019
Taulukko 1. Eri viljalajien ja kvinoa koostumus Valkuaista (%) Rasvaa (%) Hiilihydraatteja (%) Kuitua (%) Tuhkaa (%) Vehnä 8.9 2.2 66-8 2.1 1.5 Ohra 10.0 1.5 66.4 4.5 2.6 Maissi 9.4 4.1 72.1 2.0 1.4 Riisi 8.6 0.4 78.2 0.3 9.5 Kinua 13.0 5.3 55.7 4.9 3.0 Keskitalo 2019
Kiitos! Keskitalo, M. 2013. Agrifood Research Finland
Suhteessa ja kiloissa mitattuna vähiten väkilannoitetypestä hyötyi öljyhamppu? Suhteessa eniten väkilannoitetypestä hyötyi kvinoa Kiloissa mitattuna väkilannoitetypestä hyötyi eniten kaura 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 30 60 90 kaura kvinoa tattari öljypellava rypsi öljyhamppu ScenoPropt hankkeen (www.luke.fi/scenoprot) esikasvi jälkikasvikokeen tulokset vuodelta 2018. Jälkikasvien (kaura, kvinoa öljyhamppu) sadot härkäpapuvuoden jälkeen. 0N = koeruutu ei saanut väkilannoitetta, mutta analyysien mukaan liukoisen typen määrä oli lohkolla n. 20 kg/ha 70 Keskitalo ym 2019 28.4.2019