Yhdyskuntajätteen ja tuhkan käyttö metsälannoitteena Mahdollisuudet ja haasteet Pasi Rautio & Hannu Hökkä Luke, Rovaniemi
Taustaa: 1. Metsissä selkeä lannoitustarve: - Kansallinen metsäohjelma: tavoite terveyslannoituksille 30 000ha ja kasvatuslannoituksille 50 000ha (vuonna 2013 toteutunut 13 400ha ja 27 600ha) - Pelkästään turvamaakohteilla lannoitustarve n. 1-2 milj. ha 2. Kansallinen ja EU-tason jätelainsäädäntö muuttuu: - Jätemaksut nousevat - Orgaanisen jätteen kaatopaikkakielto Yhdyskuntien ja teollisuuden sivuvirroille keksittävä hyötykäyttöä 2 27.10.2015
Metsälannoitus: 1. Turvemaat : - Typpeä yleensä riittävästi, pulaa fosforista ja kaliumista P & K lannoitus tai tuhkalannoitus 3 27.10.2015
Lannoittamaton 62 vuotta lannoituksesta (puuntuhkaa 8 tn/ha) Kasvuero 420 m 3 /ha Moilanen ym. 2002, Kuvat: Jorma Issakainen, Luke 4 27.10.2015
Lannoittamaton 12 vuotta lannnoituksesta (puuntuhkaa 15 tn/ha) Kasvuero 109 m 3 /ha 12 vuodessa (9m 3 /ha/ vuodessa) Moilanen ym. 2013, Kuvat: Jorma Issakainen, Luke 5 27.10.2015
Tuhkalannoituksella saatu hakkuutulon lisäys 14 vuodessa (riukumännikkö) Pelso 2/97 Tuulisuo (mäntytukki 47 /m3, mäntykuitu 13 /m3). 6 27.10.2015
Tuhka on yhtä tehokas lannoite kuin kaupallinen väkilannoite 7 27.10.2015
Sivuvirtojen käyttö metsälannoitteena mahdollisuudet ja haasteet Tuhkalannoituksen hyödyt ilmeisiä, mutta onko haittoja? Tuhka voi sisältää paljon raskasmetalleja ja muita haittaaineita 8 27.10.2015
Esimerkki energialaitoksen tuottaman (rakeistetun) tuhkan metallipitoisuuksista Lannoitevalmisteasetuksen mukaiset haitallisten metallien enimmäispitoisuudet metsätaloudessa käytettäville tuhkalannoitteille 40 mg/kg 1 mg/kg 25 mg/kg 300 mg/kg 700 mg/kg 150 mg/kg 150 mg/kg 4500 mg/kg 9 27.10.2015
Sivuvirtojen käyttö metsälannoitteena mahdollisuudet ja haasteet Tuhkalannoituksen hyödyt ilmeisiä, mutta onko haittoja? Tuhka voi sisältää paljon raskasmetalleja ja muita haittaaineita Vaikka raja-arvot alitettaisiinkin, niin miten esim. luomualueiden maine? 10 27.10.2015
Puolukan raskasmetallipitoisuuksia 14kk, 4v ja 16-20 v tuhkalannoituksesta Moilanen ym. 2006, Tuhkalannoitetuilla ruuduilla raskametallipitoisuudet pienempiä kuin lannoittamattomilla ruuduilla 11 27.10.2015
Sienten raskasmetallipitoisuuksia 2kk tuhkalannoituksesta (5tn/ha) Moilanen ym. 2006, Lyhyellä aikavälillä pitoisuudet voivat nousta 12 27.10.2015
Kangasrouskun raskasmetallipitoisuuksia 14kk, 4v ja 16-20 v tuhkalannoituksesta Moilanen ym. 2006, Pidemmällä aikavälillä erot häviävät 13 27.10.2015
Metsälannoitus: 1. Turvemaat : - Typpeä yleensä riittävästi, pulaa fosforista ja kaliumista P & K lannoitus tai tuhkalannoitus 2. Kangasmaat: - Pulaa typestä esim. Salpietari tai puhdistamolietteestä tehty lannoite 14 27.10.2015
Puhdistamoliete typpilähteenä: 15 27.10.2015
Biojätteestä ja puhdistamolietteestä tehty lannoite: kokemuksia Ruotsista 16 27.10.2015
5.4 tn/ha 16.1 tn/ha 13.6 tn/ha 4.5 tn/ha Puuston kasvu suhteessa kontrolliin Figur 3. Relativ trädtillväxt på gödslade provytor i procent av tillväxten på ogödslade provytor, i tre gödslingsförsök, anlagda 2001, 2003 och2006. BL= Lycksele; BG= SYVAB; BP= UMEVA. Siffrorna efter beteckningen anger gödseldoseringen i kg kväve per hektar Lähde: Sahlén ym. 2013. 17 27.10.2015
Sivuvirtojen käyttö metsälannoitteena mahdollisuudet ja haasteet Orgaanisperäisellä lannoitteella päästään siis samoihin tuloksiin kuin kaupallisilla väkilannoitteilla, mutta onko haittoja? Puhdistamoliete voi sisältää paljon raskasmetalleja ja muita haitta-aineita 18 27.10.2015
Maaveden raskasmetallipitoisuuksia (50cm syvyys): Orgaanisesta lannoitteesta ei irtoa enempää raskasmetalleja kuin mineraalilannoitteesta Lähde: Sahlén ym. 2013 19 27.10.2015
Maaveden typpipitoisuuksia 50 cm syvyydellä 600 kg min. N / ha 900 kg org. N / ha Lähde: Sahlén ym. 2013 Orgaanisen lannoitteen N valunta jopa pienempi kuin mineraalilannoitteen 20 27.10.2015
Sivuvirtojen käyttö metsälannoitteena mahdollisuudet ja haasteet - Puhdistamolietteen orgaaniset haitta-aineet? 21 27.10.2015
22 27.10.2015
23 27.10.2015
Orgaanisten haitta-aineiden pitoisuuksia Lähde: Sahlén ym. 2013 24 27.10.2015
Sivuvirtojen käyttö metsälannoitteena mahdollisuudet ja haasteet - Puhdistamolietteen orgaaniset haitta-aineet? - Puhdistamolietteestä tehtyjä lannoitteita käytetään maataloudessa. 25 27.10.2015
Yhteenveto: 1. Tuhkasta ja yhdyskuntajätteistä tehdyt lannoitteet näyttävät antavan metsissä saman kasvutuloksen kuin kaupalliset lannoitteet 2. Ravinne- ja raskasmetallivalunta maassa vähäistä 3. Tutkittujen orgaanisten haitta-aineiden pitoisuudet näyttävät olevan alhaisia 26 27.10.2015
Tutkittavaa: 1. Raskasmetallien pitkäaikaisvaikutukset Esim. Metlan 1940- ja 50-luvulla aloittamien tuhkalannoituskokeiden hyödyntäminen 2. Lääkeaineiden (ja niiden hajoamistuotteiden) määrittäminen lannoitteista ja lannoituksen jälkeen maasta, lehvästöstä, marjoista 3. Orgaanisten haitta-aineiden hajoamisen seuraaminen luonnossa Osaa näistä asioista selvitetään Pohjois-Pohjanmaan ELYn tukemassa EAKR-hankkeessa: Biotuhkapohjaisten materiaalien hyödyntäminen metsämaiden lannoitteina (yhteistyöhanke: Luke, Oulun yliopisto, Napapiirin Residuum, Napapiirin Energia ja Vesi sekä Rovaniemen kehitys) 27 27.10.2015
Kiitos! 28 27.10.2015
Lähteet: Huotari, N., Tillman-Sutela, E., Moilanen, M., Laiho, R. 2015. Recycling of ash For the good of the environment? Forest Ecology and Management 348: 226-240. Moilanen, M., Fritze, H., Nieminen, M, Piirainen, S., Issakainen, J., Piispanen, J. 2006. Does wood ash application increase heavy metal accumulation in forest berries and mushrooms? Forest Ecology and Management. 226: 153-160. Moilanen, M. & Issakainen, J. 2000. Tuhkalannoituksen metsävaikutukset. Metsätehon raportti 93. Moilanen, M. & Issakainen, J. 2003. Puu- ja turvetuhkien vaikutus maaperään, metsäkasvillisuuden alkuainepitoisuuksiin ja puuston kasvuun. Metsätehon raportti 162. Moilanen, M., Saarsalmi, A., Kukkola, M., Issakainen, J., 2013. Effects of stabilized ash on nutrient status and growth of scots pine comparison between uplands and peatlands. Forest Ecology and Management 295: 136 144. Moilanen, M., Silfverberg, K., Hokkanen, T.J., 2002. Effects of wood-ash on the growth, vegetation and substrate quality of a drained mire: a case study. Forest Ecology and Management 171: 321 338. Sahlén, K., Andersson, T. & Åkerback, N. 2013. Från bioavfall till bionäring hållbara kretslopp med rötning och gödsling. Svenskt Vatten Utveckling, Rapport nr. 2013-24. 29 27.10.2015