Lannan lannoituskäytön kehittäminen ja ravinteiden tehokas käyttö Tapio Salo Erikoistutkija, MMT Kari Ylivainio Vanhempi tutkija, MMT HYÖTYLANTA-loppuseminaari 5.9.2011
Lannan ja orgaanisten lannoitevalmisteiden ravinnekäytön optimointi ravinnepitoisuuksien mukainen käyttö lantapoikkeuksen vaikutus lannan käyttöön, levitysmenetelmät ja ajat ravinteiden kierrätystarve, prosessoinnin vaikutukset, lainsäädännön yhtenäistämistarve
Lannan ja lannoitevalmisteiden käyttö - strategia Kestävä kehitys Ekologinen, taloudellinen, sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys Ekologinen > ravinteiden hallittu kierrätys ja hävikkien minimointi > fosforin ja typen huuhtoutuminen sekä typen kaasumaiset päästöt Maan fosforipitoisuuksien ja fosforilannoituksen (määrä x pitoisuus) alentaminen korkeiden P-lukujen lohkoilla Sijoittaminen/multaus lannan levityksen yhteydessä vähentää ravinteiden kertymistä maan pintaan Kasvukauden ulkopuolella annettavan typpi- ja fosforilannoituksen minimointi
Kotieläintuotannossa muodostui lantaperäistä fosforia 16,1 milj. kg vuonna 2009. Karjanlanta : 9,1 milj. kg Sianlanta: 4,1 milj. kg Siipikarjanlanta: 1,9 milj. kg Turkiseläinlanta: 1,1 milj. kg Tasaisesti Suomen peltopinta-alalle levitettynä määrä vastaa 8,2 kg/ha Väkilannoitteena myyty fosforimäärä noin 5 kg/ha
Fosfori - taktiikka Ruokinnan optimointi fosforin suhteen Fosforin määrää on laskettu uusissa ruokintasuosituksissa Lypsylehmien ruokinnassa vuonna 2004 ja sika- ja siipikarjan ruokinnassa 2010 ; www.mtt.fi/rehutaulukot Fytaasientsyymillä voidaan lisätä kasviperäisen fosforin käyttökelpoisuutta yksimahaisilla. (Fytaasin käyttö huomioitu uusissa ruokintasuosituksissa). Prosessoinnin vaikutus fosforin liukoisuuteen ja pitoisuuteen Lanta -> fosfori- ja typpipitoiset jakeet (kiinteä ja neste) Orgaaniset lannoitevalmisteet Orgaanisten lannoitevalmisteiden fosforisisältö kuiva-aineessa voi olla jopa 2-5%. (Tuoreena 0,3-1%, kuivatut rakeet 2-3%, lihaluujauho 5%) Vesiliukoisen fosforin osuus kuiva-aineen kokonaisfosforista jopa alle 1%. Orgaanisten maanparannusaineiden fosforisisällöllä on merkitystä, jos pellolla on fosforilannoitustarvetta Jakeistamisella tai rakeistuksella voidaan fosforipitoisuuksia nostaa, mutta samalla typpipitoisuus alenee ja haitallisten metallien kuten kadmiumin pitoisuudet nousevat
Kotieläinten lannan fosforipitoisuuteen vaikuttaa dieetin koostumus. Eläinlajista riippuen lannassa 8 40 P g/kg ka Jätevesilietteen fosforipitoisuus kuiva-aineessa noin 20-30 P g/kg ka
Kotieläinten dieetti vaikuttaa lantafosforin liukoisuuteen Jätevesilietefosforin liukoisuuteen vaikuttaa käytetyt saostuskemikaalit Vesiuuttoinen fosfori kuvaa herkimmin huuhtoutuvaa fosforijaetta
Kasviperäistä rehua saaneiden eläinten lantafosforin käyttökelpoisuus kasveille samalla tasolla. Turkiseläinten rehu fosforin suhteen heikkoliukoisempaa. Sisältää mm. lihaluujauhoa
Naudanlannan mädättäminen alentaa vesiliukoisen fosforin osuutta, mutta ei todennäköisesti vaikuta kasveille käyttökelpoisen fosforin osuuteen
Fosforin käytön suosituksia Lannan fosforin käyttökelpoisuus kasveille nostetaan asteittain 100%:iin Vastaa väkilannoitefosforin käyttökelpoisuutta Fosforin käyttöpoikkeuksista tulisi asteittain luopua Käyttöpoikkeukset eivät alenna maan korkeita P-lukuja Pintalevityksen välttäminen Pintavalunta on merkittävin fosforin huuhtoutumisreitti Jakeistaminen lisää käyttömahdollisuuksia Fosforipitoisen kiintojakeen kuljetus alhaisen P-luvun lohkoille Fosforipitoisten jakeiden syyslevitys mullattuna /muokattuna on ympäristön ja ravinteiden käytön näkökulmasta toimiva vaihtoehto Fosforin lannoitusvaikutus ympäristötuessa arvioitava samoilla perusteilla (kokonaisfosforipitoisuuden kautta käyttäen kertoimia) kaikille lannoitevalmisteille
Typpi - taktiikka Lannan typen lannoitusvaikutus Periaatteet tunnetaan Ammoniumtyppipitoisuus, ammoniakin haihtuminen, syyslevityksen huuhtoutumisriskit Orgaanisen typen vapautuminen hidasta ja tapahtuu maan lämpötilan ja kosteuden funktiona Orgaanisen typen lannoitusvaikutusta vain vuosittain toistuvien levitysten jälkeen ja lähinnä vain kasveilla, jotka ottavat typpeä koko kasvukauden ajan. Kasvukauden ulkopuolella tapahtuvat typen vapautuminen lisää huuhtoutumisriskiä. Orgaanisten lannoitevalmisteiden typpi Liukoinen kokonaistyppi (esim. 1:5 vesiuutosta = nitraatti, ammonium ja liukoiset orgaaniset typpiyhdisteet (Ø<10μm) käyttökelpoisia kasville Pitoisuudet vaihtelevat runsaasti raaka-aineiden ja käsittelyn mukaan Prosessointi voi lisätä tai vähentää typen käyttökelpoisuutta Nestemäiset ja lantapohjaiset jakeet pitoisuudeltaan korkeimpia Jakeistettujen kuivaosien pitoisuudet alhaisia Orgaaninen typpi vapautuu yleensä hitaasti Vuosittaiset käyttömäärät niin alhaisia, ettei toistuvan käytön typpilannoitusvaikutusta esiinny
Lannoitevalmisteiden ravinnepitoisuuksia 35 30 kg/tuoretonni 25 20 15 10 5 Kuivajae, sian liete Nestejae, sian liete Kuivajae, puhdistamoliete Mädätysjäännös, eläin + yhdyskunta Kuivajae, eläin + yhdyskunta Maanparannusrae, yhdyskunta 0 kok-n LiukN kok-p LiukP,1:5
Lannoitevalmisteiden ravinnepitoisuuksia 1,4 Liuk. P kg tai Cd g/ tuoretonni 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Kuivajae, sian liete + teollisuus Nestejae, sian liete + teollisuus Kuivajae, puhdistamoliete Mädätysjäännös, eläin + yhdyskunta Kuivajae, eläin + yhdyskunta 0 LiukP,1:5 Cd Maanparannusrae, yhdyskunta
Lannoitevalmisteiden levitystasoja, tn/ha kok. N raja 170 kg/ha, liukoisen typen tarve 90kg/ha fosforilannoitus 5x15 kg/ha (1:5 vesiliukoinen P tai 40% kok-p:sta puhdistamolietepohjaisista) kadmiumraja 4x1,5g/ha Typen ja fosforin levitystasot Cd rajoitus Ympäristötuen mukaan 5 vuotta, kertalevitys tn/ha 4 vuotta LiukN P-lannoitus kok-n_170 LiukN_90 kok-p_75 LiukP_75 Cd 6g/4v kg/ha kg/ha Kuivajae, sian liete + teollisuus 29 100 19 500 186 26 4 Nestejae, sian liete + teollisuus 31 18 107 179 2098 90 8 Kuivajae, puhdistamoliete 16 117 21 41 13 58 Mädätysjäännös, eläin + yhdyskunta 35 39 104 132 81 26 Kuivajae, eläin + yhdyskunta 20 111 26 41 16 56 Maanparannusrae, yhdyskunta 5 24 8 5 20 50 Maanparannuskomposti, yhdyskunta 20 113 35 30 16 43 Lihavoidut ruudut merkitsevät alimman levitystason määräävää pitoisuutta ja levitysmäärää.
Lannoitevalmisteiden levitystasoja, tn/ha kok. N raja 170 kg/ha, liukoisen typen tarve 90kg/ha fosforilannoitus 15 kg/ha (1:5 vesiliukoinen P tai 40% kok-p:sta puhdistamolietepohjaisista) kadmiumraja 1,5g/ha Typen ja fosforin levitystasot Cd rajoitus Ympäristötuen mukaan Vuosittain, kertalevitys tn/ha LiukN P-lannoitus kok-n_170 LiukN_90 kok-p_15 LiukP_15 Cd 1.5g/v kg/ha kg/ha Kuivajae, sian liete + teollisuus 29 100 4 100 46 26 4 Nestejae, sian liete + teollisuus 31 18 21 36 524 90 8 Kuivajae, puhdistamoliete 16 117 4 10 3 15 Mädätysjäännös, eläin + yhdyskunta 35 39 21 33 48 15 Kuivajae, eläin + yhdyskunta 20 111 5 10 4 15 Maanparannusrae, yhdyskunta 5 24 2 1 5 12 Maanparannuskomposti, yhdyskunta 20 113 7 8 6 15 Lihavoidut ruudut merkitsevät alimman levitystason määräävää pitoisuutta ja levitysmäärää.
Typpitaseen ja typen huuhtoutuminen yhteys Toholampi, huuhtoutumiskenttä, hieta, 4 vuoden keskiarvot 0=ei lannoitusta, NPK=mineraalilannoitus, SlA=lietelanta syksyllä, SlS=lietelanta keväällä 25 Huuhtoutunut N (kg/ha) 0 NPK SlA SlS 20 15 10 5 0-50,00 0,00 50,00 100,00 150,00 Typpitase (kg ha -1 )
Typpi - suositukset Syyslevitysten välttäminen ilman perustettavaa kasvustoa Huuhtoutumisriski riippuu syksyn, talven ja kevään säästä Syyslevityksessä ympäristön kannalta turvallisimpia materiaaleja sellaiset, joissa alhainen liukoisen typen pitoisuus Nitraattiasetuksen kokonaistyppirajoitus, 170 kg/ha kalenterivuodessa, rajoittaa joidenkin orgaanisten lannoitevalmisteiden käyttöä Hitaasti vapautuvalla orgaaniselle typelle 2-3 vuoden tasausjakso Liukoiset, pienikokoiset, orgaaniset typpiyhdisteet mineralisoituvat kasveille riittävän nopeasti ammoniumtypen lisäksi -> mukaan analyysissä
Ravinteiden kierrättäminen Lanta on maatilojen ensisijainen kierrätysmateriaali Raakalanta hyötyy käyttömäärien poikkeuksesta, P 15-30 kg/ha/vuosi, kun viljavuusluokka < arveluttavan korkea P-luku ei käänny laskuun ja fosforia ei käytetä lohkoilla, joilla olisi tarvetta Kuljetusetäisyydet yleensä lyhyet Lietelannan ja virtsan sijoittaminen tukikelpoista Imago parempi kuin yhdyskuntamateriaaleilla Taloudellinen (sosiaalinen + kulttuurillinen) kestävyys tuotannossa muistettava Yhdyskuntien kierrätysmateriaalit Ravinteiden ja orgaanisen aineksen palauttaminen maatalouteen ainoa kestävä ratkaisu Määrät merkittäviä suhteessa levitysmahdollisuuksiin pääkaupunkiseudulla Valmisteen liukoisen typen arvo ei kata välttämättä edes levityskustannusta Jos lohkolla fosforitarvetta, niin fosfori myös hyödyksi Kadmiumkuormituksen seuraamisvelvollisuus kaikilla, ja sivutuotteilla huomioitava myös haitallisten metallien (Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn) pitoisuudet ja maanäyteseuranta Kuljetusetäisyydet usein pidempiä kuin lannalla Kuivatut tuotteet logistisesti parempia, mutta laskee typen ja nostaa haitallisten metallien pitoisuuksia Maanparannusvaikutus (orgaanisen aineksen lisäys) on vähäinen, koska N, P tai haitalliset metallit pitävät levitysmäärät 20-50 t/ha viidessä vuodessa Viljelyn ja kasvien ravinnetarpeiden kannalta olisi mielekkäintä lisätä vuoden fosforilannoitustarve ja antaa väkilannoitetypellä 80% typpilannoitustarpeesta Tällöin kuljetus- ja levityskustannukset lisääntyvät verrattuna suurempiin levitysmääriin
TÄRKEIMMÄT SUOSITUKSET VILJELIJÄ 1 Fosfori- ja typpipitoisten jakeiden tuottaminen Lantafosforin hyödyntämistä voidaan parantaa 2 Ruokinnan optimointi Vältä fosforikivennäisen tarpeetonta käyttöä 3 Syys- ja pintalevitysten minimointi HALLINTO 1 Jakeistamisen kannustaminen Lantafosforin käyttökelpoisuus asteittain 100%, fosforin käyttöpoikkeuksesta luopuminen Positiiviset kannustimet 2 Nitraattiasetuksen kevyempi tulkinta lannoitevalmisteiden orgaaniselle typelle, eli ei vaadita 170 kg/ha kokonaistyppirajoitusta 3 Lannoitevalmisteiden fosforin käyttökelpoisuusarviot samalle viivalle Vesiliukoinen fosfori aliarvioi kasville käyttökelpoista fosforia
Kiitos mielenkiinnosta Työryhmä: Kari Ylivainio, Martti Esala, Marketta Rinne, Kirsi Partanen, Jarmo Valaja, Jouni Nousiainen, Petri Kapuinen, Sari Peltonen, Tapio Salo