Tavoitteena viherlannoitusja kerääjäkasvikäytänteiden optimointi Suomalainen kannattava ja voimistuva luomupuutarhatuotanto -hankkeen tuloksia Luomupäivät 16.-17.11.2016, Turku Pirjo Kivijärvi Luonnonvarakeskus (Luke) pirjo.kivijarvi@luke.fi
Optimointi = Parhaan vaihtoehdon etsimistä 2 Pirjo Kivijärvi
Viherlannoitukseen liittyvää tietoa on jo paljon, mutta 3 Pirjo Kivijärvi
Mitkä seikat vaikuttavat viherlannoituskasvin ja kerääjäkasvin valintaan? Kysely viljelijöille 2014 Kerääjäkasvin valintaan vaikuttaa eniten: nopea taimettuminen ja rikkakasvien varjostus, maanparannusvaikutus ja kasvinsuojelullinen näkökulma 4 Pirjo Kivijärvi
Viherlannoituskasvustojen massan tuotto Näytteistä määritettiin massan tuotto, kuiva-ainepitoisuus ja ravinnepitoisuus kasvilajeittain 5 Pirjo Kivijärvi
Maanäytteiden otto tiloilta Viherlannoitus- ja kerääjäkasvilohkoilta maanäytteitä 0-25 ja 25-50 cm:n syvyydestä Viljavuus, kokonais- ja liukoinen typpi, varastoravinteet ja orgaaninen hiili 6 Pirjo Kivijärvi
Eri viherlannoituskasvien juurinäytteet vihannestiloilta tautipaineen selvittämiseksi Näytteiden tyviosa juurineen lähetettiin Luke Jokioisten kasvinsuojeluun Juuret pestiin ja näytteiden tautisuus arvioitiin silmävaraisesti Sienimäärityksiä varten näytteet siirrostettiin PCNB-agar ravintoalustalle, (inkubointi pimeässä huoneenlämmössä 5-7 vrk) Tarkat lajimääritykset PDA-agar alustoilla ja lajispesifisillä PCR-alukkeilla 7 Pirjo Kivijärvi
Erilaisten viherlannoituskasvustojen massan tuotossa suuria eroja Huomioitavaa: Monivuotisilla kasveilla koko kasvukauden sato, yksivuotisilla kasvuaika vain noin 2 kk 8 Pirjo Kivijärvi
Esimerkkejä viherlannoituskasvustoissa käytetyistä siemenmääristä, kg/ha Puna-apila-timotei: 5 + 10-20 Puna-apila-nurminata-timotei: 4 + 10 + 10 Kaura-timotei-puna-apila: 180 + 10 + 5 Valkoapila-timotei-yksiv. raiheinä: 4,5 + 10 + 10,5 Eng.raiheinä-persianapila-rehuvirna: 10 + 8 + 30 Valkomesikkä-timotei: 12 + 6 Valkomesikkä: 7 Herne-sinappi: 100 + 10 Herne-kaura: 90 + 90 Herne-härkäpapu: 70 + 230 Keltasinappi-härkäpapu: 20 + 250 9 Pirjo Kivijärvi
Paljonko kasvimassaa on maanpinnan alapuolella? 18000 16000 14000 Viherkesantojen kuivaainesadot (kg/ha) Jokioisten kokeissa vuosina 1989-1991. kg kuiva-ainetta/ha 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 1 2 3 4 5 6 1 = yksivuotinen ruisvirna 2 = yksivuotinen westerwoldin raiheinä 3 = yksivuotinen westerwoldin raiheinän ja puna-apilan seos 4 = kolmivuotinen timotei 5 = kolmivuotinen timotein ja puna-apilan seos 6 = kolmivuotinen vuohenherne juuret versot (Lähde: Känkänen, H.2000) Pirjo Kivijärvi
Esimerkkejä Herne-sinappikasvusto: Mitattu kuiva-ainesato 5 400 kg/ha Toisen vuoden valkomesikkäkasvusto: Mitattu kuiva-ainesato 8 500 kg/ha Pirjo Kivijärvi
Viherlannoituskasvien kuiva-ainepitoisuuksia Mitattuja kasvuston kuivaainepitoisuuksia Mitattuja kasvuston kuivaainepitoisuuksia Kasvilaji % Kasvilaji % Puna-apila Timotei kesäkuun lopulla, kukintavaihe 16 kesäkuu, osittain tähkällä 19-22 syyskuussa 21 tähkällä, kukinnan alussa 23 Valkoapila kukinna lopussa 28-29 kesäkuun alussa 13 Sinappi heinäkuu, kukinnan loppuvaihe 17 kukintavaiheessa 17-18 syyskuun alku 15 kukinnan loppuvaiheessa 21 Valkomesikkä Retikat 7-8 nuori kasvusto, kukinta alussa 15 Viljat kukinta puolessa välissä 23 tähkällä 25 Virnat Herne kukinnan alku 20 palot muodostuneet 18-20 heinäkuun alku, kukintavaihe 16-17 palot muodostuneet 21-22 Härkäpapu kukinnan alku 13 palot muodostuneet 17-18 12 Pirjo Kivijärvi
Viherlannoitus- ja kerääjäkasvien ravinnepitoisuuksia ja C/N Eri ravinteiden pitoisuus kuiva-aineessa N P K Ca S % % % % % Puna-apila 2,3 0,2 2,0 1,4 0,1 19 Valko-apila 3,3 0,3 3,5 1,4 0,2 13 Herne 3,0 0,3 2,2 1,3 0,1 14 Virnat 2,4 0,4 1,3 1,6 0,2 17 Sinimailanen 3,7 0,4 2,9 1,8 0,2 11 Valkomesikkä 2,4 0,3 2,4 0,8 0,2 20 Härkäpapu 2,9 0,4 2,3 0,9 0,1 14 Retikat 3,0 0,5 5,6 1,8 0,6 12 Sinappi 1,9 0,3 2,8 1,1 0,4 22 Timotei 1,5 0,3 2,4 0,3 0,1 30 Viljat 2,1 0,3 1,8 0,5 0,2 20 C/N 13 Pirjo Kivijärvi
Viherlannoitus- ja kerääjäkasvuston massan tuoton ja ravinnepitoisuuden määrittäminen jukuri.luke.fi -> Viherlannoituskasvuston sadontuoton ja ravinnesisällön arviointi Kasvustonäytteet otetaan ennen kasvuston alasniittoa tai murskausta Kasvusto leikataan määräalalta, esim. 0,25 m 2 tai 0,5 m 2, mielellään 2-4 näytettä/lohko Näyte laitetaan pussiin ja punnitaan (esim. pieni kalavaaka käy hyvin) Mikäli seoskasvusto, arvioidaan eri kasvien osuus (%) näytteessä Määritetään kasvuston tuottama kuiva-ainemassa kg/ha käyttäen apuna eri kasvien kuiva-ainepitoisuustietoja Lasketaan kuiva-ainesadon sisältämät ravinteet käyttäen apuna eri kasvilajien ravinnepitoisuuksien taulukkoarvoja 14 Pirjo Kivijärvi
Mitä suurempi hiili-typpi-suhde on, sitä hitaammin typpi vapautuu kasvimassasta seuraavalle kasville Typpi vapautuu hitaasti 15 Pirjo Kivijärvi
Typen vapautuminen kasvimassasta Maan hajottajamikrobisto tarvitsee lisääntymiseensä kasvimassaa, jonka typpipitoisuus on noin 1,7 % Alhaisen typpipitoisuuden omaavilla kasveilla massan sisältämä kaikki typpi sitoutuu hajotustoimintaan 16 Pirjo Kivijärvi
Mitatut maan typpipitoisuudet: esimerkki Lisäys 49 kg N/ha Kuiva-ainesato 5 400 kg/ha, kuiva-ainesadon sisältämä typpi 135 kg/ha Maanpäällinen kuiva-ainesato 1 820 kg/ha, jossa N 45 kg/ha Juurten kuiva-ainesato 915 kg/ha, jossa N 12 kg/ha Sipulivuonna kokonaistypen määrä 7500 kg/ha (0-25 cm), 3300 kg/ha (25-50 cm) ja orgaanisen aineen pitoisuus 7,1 % (org. hiili 4,15 %) 17
Paljonko herne-sinappi-viherlannoitus tuo typpeä maahan laskennallisesti herneen typpi-% = 3,0 sinapin typpi-% = 1,9 Esimerkkikasvustossa herneen osuus 58 % ja sinapin 42 % -> seoksen typpipitoisuus 2,5 % Herne-sinappiseoksen kuiva-ainesato 5 400 kg/ha -> 2,5 * 5 400 = 135 kg N/ha Hajotustoiminnan yli jäävä typpi: 2,5 % 1,7 % = 0,8 % 0,8 % * 5 400kg/ha = 43 kg N/ha (+ juurimassan sisältämä typpi) 18 Pirjo Kivijärvi
Esimerkki maaperän liukoisen typen määristä Keväällä 2013 kylvetty härkäpapu-herne kasvusto tuotti heinäkuun 8. päivään mennessä kuiva-ainesatoa 5 700 kg/ha Sadon sisältämä typpimäärä oli 131 kg/ha 19 Pirjo Kivijärvi
Viherlannoitus- ja kerääjäkasvien taudit Fusarium oxysporum ja F. proliferatum lajien yleisyys suhteessa muihin Fusariumlajeihin eri viherlannoitus- ja kerääjäkasvien sekä tiettyjen rikkakasvien tyvi- ja juurinäytteissä vuosina 2013-2016. 20 Pirjo Kivijärvi
Viherlannoitus- ja kerääjäkasvien taudit Botrytis, Rhizoctonia ja Pythium lajien yleisyys eri viherlannoitus- ja kerääjäkasvien sekä tiettyjen rikkakasvien tyvi- ja juurinäytteissä vuosina 2013-2016 21 Pirjo Kivijärvi
Eri viherlannoitus- ja kerääjäkasvien merkitys vihannesten tautipaineeseen lisää tautia,aiheuttaa sato- ja varastotappioita voi lisätä tautia, sato- ja varastotappiot mahdollisia ei lisää tautia Sipuli, valkosipuli, purjo Kaalikasvit Keräkaali, Keräkaali, sipuli, porkkana, salaatit salaatit Sipulimätä Möhöjuuri Pahkahome Harmaahome Kaalikasvit, salaatit, juurekset Juurekset Taimipolte, tyvi- ja juuristotaudit Varastomädät Kaalikasvit, salaatit Seittimädät (Rhizoctonia) Viherlannoitus/kerääjäkasvit Apilat (2v) Mailaset (2v) Mesikät (2v) Virnat Herne Härkäpapu Sinapit Retikat Heinäkasvit Kaura Muut viljat Taulukon arviot ovat suuntaa antavia ja perustuvat Luomupuutarhahankkeessa kerättyyn tietoon ja muutamiin muiden julkaisemiin tutkimuksiin 22 Pirjo Kivijärvi
Lopputuotokset Summa summarum 1) Tietolehtinen viherlannoitus- ja kerääjäkasvien viljelystä ja käytöstä avomaavihannesviljelyssä 2) Optimaaliset viherlannoituskäytänteen sipulille ja porkkanalle Optimointimenetelmänä käytetään lineaarista optimointia Optimoinnilla tarkoitetaan sitä, että mallissa huomioidaan eri viherlannoituskasvien ja seosten biologiset esikasviarvot (mm. biomassan tuotanto, ravintosisältö, ravinteiden vapautumisnopeus) sekä eri viherlannoituskasvien viljelyn talous (mm. siemenkustannus, viljelytöiden kustannus, tuet) Biologiset parametrit perustuvat koeaineistoihin (joita on tuotettu myös tässä hankkeessa), kirjallisuuteen ja asiantuntija-arvioihin Mallit liitetään Luken Taloustohtorin LaskelmaKirjastoon 23 Pirjo Kivijärvi
Luken Taloustohtorin LaskelmaKirjasto www.luke.fi -> Taloustohtori -> LaskelmaKirjasto 24 Pirjo Kivijärvi
Suomalainen kannattava ja voimistuva luomupuutarhatuotanto 2013-2017 Tämän esityksen tulokset on tuotettu Luonnonvarakeskuksen, Helsingin yliopiston Ruralia-instituutin ja viljelijöiden yhteistyönä 25
KYSYMYKSIÄ? 26