Ravinteet pellossa vaan ei vesistöön hanke Lyhytnimi: Ravinneresurssi www.hamk.fi/ravinneresurssi Maritta Kymäläinen, HAMK ja Erika Winqvist, Luke Palopuron akroekologinen symbioosi tilaisuus, 10.2.2017 Hyvinkää
Hanketoteutus Hanketoteuttajat Päätoteuttaja Hämeen ammattikorkeakoulu (HAMK) Osatoteuttajat Luonnonvarakeskus (Luke), Helsingin yliopisto Lammin biologinen asema ja Etelä-Suomen salaojakeskus Hanke on osa YM:n RaKi-ohjelmaa Hankeaika 1.6.2015 30.5.2017 Hanketoteutus jakautuu kolmeen pääteemaan: Kerääjäkasvit Olkibiosuodin Säätösalaojitus Toimintaympäristönä HAMK:n Mustialan opetus- ja tutkimusmaatila
Työpaketti: Kerääjäkasvit Kerääjäkasvien viljely Mustialan pellolla ja koeruuduilla kesä 2015 ja 2016 Kerääjäkasvien satomäärät, ravinnesisältö, ruokinnallinen arvo (rehukäyttö), vaikutus pääkasvisatoon (tässä ohra) Sadon käyttö: - Laidunnus (lampaat) - Rehukäyttö - Biokaasun raaka-aine http://www.hamk.fi/ravinneresurssi
Kontaktit Kerääjäkasvien viljely ja sadonkorjuu: Luke: Hannu Känkänen, Oiva Niemeläinen Laidunnus ja rehukäyttö: HAMK: Katariina Manni Biokaasutuotanto: HAMK: Maritta Kymäläinen, Laura Kannisto Luke: Erika Winquist etunimi.sukunimi@luke.fi etunimi.sukunimi@hamk.fi
Kerääjäkasvien viljely Kerääjäkasvin viljely aluskasvina: - Kylvö samanaikaisesti pääviljan kanssa - Kasvun kiihtyminen pääviljakorjuun jälkeen syyskesällä - Korjuu myöhemmin syksyllä tai - Talvehtiminen / kääntö maahan ravinteiden vapautuminen kasvien käyttöön seuraavalla kasvukaudella; lisälannoituksen väheneminen Hyödyt: - Ravinnevalumien vähentäminen - n. 42 % pienempi N-valuma (Ruotsin, Tanskan kokemukset) - Maan laadun parantuminen - Maan kasvukunnon (pintamaan org.aines ja ravinteet) paraneminen - Lisäksi, kun kerääjäkasvisato korjataan: - Ravinteiden poisto hallittuun kiertoon ja käyttöön; korkean P-tason pelloilla keino vähentää P-pitoisuutta ja talviaikaista P-huuhtoutumista - Mahdollistaa sadon hyötykäytön! Viljely Suomessa - v. 2015: n. 250 000 ha ; v. 2016 n. 142 000 ha viljelytuki
Kerääjäkasvien koeruutuja, 23.9.2016. Päävilja: ohra, korjattu 10.8.2016 Lisää kuvia kesän 2016 kerääjäkasvikokeista Mustialan pellolla: https://www.flickr.com/photos/136171869@n03/albums/72157668861330035 Tietoa ja havaintoja kerääjäkasvikokeista, lue: http://www.hamk.fi/tyoelamalle/hankkeet/ravinneresurssi/keraajakasvit/sivut/peltoviljely.aspx
Säilöntään ja biokaasututkimukseen valitut koeruudut Koodi Kerääjäkasvi Lannoitus Viljelypaikka A2 A3 A4 A6 A7 A8 B8 Italianraiheinä (7 kg/ha) Italianraiheinä (20 kg/ha) Monivuotinen heinäseos Puna-apila + italianraiheinä Puna-apila Puna-apila + italianraiheinä (ohra kokoviljana) Valkoapila Karjanlantaa max määrä, loput väkilannoitteena Karjanlantaa max määrä, loput väkilannoitteena Karjanlantaa max määrä, loput väkilannoitteena Karjanlantaa max määrä, loput väkilannoitteena Karjanlantaa max määrä, loput väkilannoitteena Karjanlantaa max määrä, loput väkilannoitteena Lannoitus kokonaan väkilannoitteella karjatila karjatila karjatila karjatila karjatila karjatila viljatila
Kesän 2015 satotietoja Koodi Kerääjäkasvi (KK) KK sato kgts ha -1 Ohrasato kg ha -1 TS, % VS/TS, % C/N - suhde oljen osuus massa-% A2 IR, kylvö 7 kg ha -1 1 762 5 370 29 93,1 36 52 A3 IR, kylvö 20 kg ha -1 2 057 4 780 27 92,6 28 47 A4 Monivuotinen heinäseos 1 254 5 540 38 92,1 32 72 A6 IR & puna-apila 1 680 5 170 27 92,6 34 52 A7 puna-apila 685 5 420 43 93 45 85 A8 IR & puna-apila, ohra korjattu kokoviljana 616-19 89,5 19 9 B8 Valkoapila 731 5 350 47 93,6 46 91 EI kerääjäkasvia 5 760 IR, italian raiheinä A and B viittaa lannoitukseen: Jyvät 14 %:n kosteudessa A, lanta 40 kg ha -1 liukoinen N and väkilannoite 45 kg ha -1 N; B, väkilannoite 70 kg ha -1 N Kesän 2016 sadot parempia ja korjuussa vähemmän olkea mukaan! TS-pitoisuudet: 17 25 % (oljen TS n. 80 %) TS, kokonaiskuiva-aine VS, orgaaninen kuiva-aine
Kesän 2015 satoa n. 3 kk:n säilönnän jälkeen: Säilöntä
Metaanituottopotentiaalin määritys Metaanituottopotentiaali määritettiin panoskokeella 37 C:ssa 30 vrk Määrityksessä näytepulloon (1) punnitaan näytettä sekä ymppinä toimivaa biokaasureaktorin poistetta Syntyvä biokaasu johdetaan pesupulloon, jossa poistuu CO 2 (2) Kaasun mittauskennostolla (3) määritetään metaanikaasun määrä 1 3 2
Säilöttyen kerääjäkasvien metaanituottopotentiaali litraa/kg ka A2 Italianraiheinä (7 kg/ha) A3 Italianraiheinä (20 kg/ha) A4 Monivuotinen heinäseos A6 Puna-apila + italianraiheinä A7 Puna-apila + öljyretikka A8 Puna-apila + italianraiheinä, olki korjattu pois B8 Valkoapila % ka:sta
Kerääjäkasvisadon energiapotentiaali MWh/ha Sato CH 4 -tuotto Energiatuotto/ha kg ka/ha litraa/kg ka MWh/ha A2 1762 267 4,7 A3 2057 272 5,6 A4 1254 398 5,0 A6 1680 290 4,9 A7 685 364 2,5 A8 616 395 2,4 B8 731 227 1,7 kg ka/ha A2 Italianraiheinä (7 kg/ha) A3 Italianraiheinä (20 kg/ha) A4 Monivuotinen heinäseos A6 Puna-apila + italianraiheinä A7 Puna-apila + öljyretikka A8 Puna-apila + italianraiheinä, olki korjattu pois B8 Valkoapila
Yhteenvetoa kesän 2015 kerääjäkasvikokeista Kerääjäkasvien seassa olleen oljen vaikutus näkyi mitatuissa tuloksissa Mitä enemmän olkea, sitä Korkeampi kuiva-ainepitoisuus Alempi typpipitoisuus Alempi fosforipitoisuus Vähemmän säilörehumassaa per säilötty tilavuus Alempi metaanituotto Paras metaanituotto monivuotisella heinäseoksella Paras kuiva-ainesato saatiin italianraiheinällä Kun otetaan huomioon vaikutus pääkasvin satoon, paras kokonaishyöty saatiin monivuotisella heinäseoksella
Yhteenvetoa kesän 2015 kerääjäkasvikokeista Biokaasuprosessin aikana kerääjäkasvin typpi liukoistuu hyvin ammonium-n-muotoon; parhaimmillaan (näyte A8) mädätysjäännöksessä ammonium-n:n osuus kokonaistypestä oli 90 % A2 Italianraiheinä (7 kg/ha) A3 Italianraiheinä (20 kg/ha) A4 Monivuotinen heinäseos A6 Puna-apila + italianraiheinä A7 Puna-apila + öljyretikka A8 Puna-apila + italianraiheinä, olki korjattu pois B8 Valkoapila
Pilot- reaktoriajo lanta-vihermassaseoksella 1. vihermassasyöttö 9.1.2017; monivuotinen heinäseos-syöttö aloitettu 16.1. Puolijatkuvatoiminen, poisteen otto ja syöttö arkipäivisin Jatkuvatoiminen kaasunmäärä ja - pitoisuusmittaus Prosessitilan seuranta näytteenottojen kautta viikoittaisilla analyyseillä KOETOIMINTA JATKUU 4/2017 SAAKKA
Mustiala -tarkastelu - Käytetään kaikki lietelanta (2 800 m 3 /v, TS 8 %) biokaasutuotantoon MÄRKÄPROSESSISSA - Seostetaan 10 30 tp-% vihermassaa (TS 24 %) - Huom. märkäprosessin rajoitus: syöteseoksen ka-pitoisuus (TS) max 12 15 % Vihermassan osuus syöteseoksessa, p-% 10 20 30 Vihermassan tarve t/a 320 710 1 220 Tarvittava peltoala ha 61 140 230 Syöteseoksen määrä t/a 3 200 3 600 4 100 Syöteseoksen määrä t/d 8,7 9,7 11,1 Syöteseoksen kuiva-aine % 9,6 11,2 12,8 Reaktorin koko m 3 260 290 330 Reaktorin kuormitus kgvs/m 3 d 2,7 3,2 3,7 Metaanituotto 10 3 m 3 /a 80 120 165 Energiatuotto (biokaasuna) MWh/a 800 1 200 1 650 Mädätysjäännöksen typpi t/a 8,2 9,8 11,8 Mädätysjäännöksen fosfori t/a 1,3 1,5 1,8 Laskennan lähtötietoja: Lannan määrä 2 800 m 3 /a Lanta TS 8,0 % Lanta VS 6,6 % Lanta N 30,7 g/kg ka Lanta P 5,3 g/kg ka Vihermassa TS 24,0 % Vihermassa VS 21,8 % Vihermassa N 16,9 g/kg ka Vihermassa P 2,1 g/kg ka Viipymäaika 30 vrk Vihermassan sato 1 254 kgts/ha Lannan CH 4 tuotto 19 litraa/kg Rehun CH 4 tuotto 92 litraa/kg
Ravinteet pellossa vaan ei vesistöön hanke www.hamk.fi/ravinneresurssi Kiitos JA TERVETULOA HANKKEEN LOPPUSEMINAARIIN HAMK MUSTIALAAN 11.4.2017!