Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa maitotilalla Jukka Rajala Erikoissuunnittelija Helsingin yliopisto, Ruralia-instituutti 24.3.2010
Valkuaiskasvit Tarkoitetaan kasveja, joiden avulla voidaan tyydyttää koti-eläinten valkuaisen tarve Valkuaispitoiset nurmirehut Valkuaispitoiset väkirehut Kuva: Reijo Käki 2 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Valkuaiskasvit väkirehut Valkuaiskasvit tärkeitä globaalin maailmankaupan hyödykkeitä Soija, rapsi, auringonkukka, härkäpapu, herne, lupiini Soija ylivoimaisesti merkittävin Kuva: http://www.flickr.com/photos/84617037@n00/58309311/ Soijapapu 3 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Soijan tuonti EU:hun maittain 2007 Alkuperämaa Tuonti Soijaekv 1 000 t Tuotanto 1 000 t Vienti EU:hun % Brasilia 18,52 58,7 32 Argentiina 12,36 48,7 25 USA 3,5 86,8 4 Paraguai 0,99 5,86 17 Kanada 0,78 3,46 23 Uruguai 0,09 0,82 11 Muut maat 0,36 33,1 1 Yhteensä 36,6 237,4 15 4 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Soijan käyttö eri eläinlajeille EU:ssa Tuontimääristä Siat 41 % Lihasiipikarja 32 % Kanat 10 % Maidontuotanto 8 % Naudanlihantuotanto 5 % Muut eläimet 4 % 5 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Soijan käyttö EU:ssa eri eläimille 2007 Tuote Soijajauhoa rehuksi 1 000 t Tuotantomäärät Soijaa/ tuoteyksikkö Sianliha 14,8 22.851.000 648 g/kg Lihasiipikarja 11,4 11.773.000 967 g/kg Kananmunat 3,48 108.700.000 32 g/kg Maito 2,85 133.000.000 21 g/l Naudanliha 1,73 7.444.000 232 g/kg 6 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Peltoalan tarve ulkomailla EU:n rehusoijan viljelemiseksi USA 781 256 Brasilia 4 995 608 Argentiina 4 240 559 Brasilia Argentiina USA Paraguai Kanada Muut maat 7 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Soijan viljelyn kestävyys Etelä-Amerikassa Yksipuolistaa viljelyä Lisää torjunta-aineiden ja lannoitteiden käyttöä Aiheuttaa perheviljelijöiden ja maatyöläisten työttömyyttä ja köyhyyttä Metsiä raivataan pelloiksi kasvihuonekaasujen päästöt Soijan viljelyn ekologinen ja sosiaalinen kestävyys heikkoa 8 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Video soijan viljelyn vaikutuksista Torjunta-aineet sairastuttavat väestöä Perheviljelijät menettävät tilansa ja työnsä Metsien laajamittainen raivaus Hollannin MTK:n johtokunnan jäsen vetoaa kotoisen valkuaisen tuotannon puolesta Euroopassa Killing fields: the true cost of Europe's cheap meat http://www.theecologist.org/trial investigations/ 336873/killing fields the true cost of europes cheap meat.html 9 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Soija Suomessa Soijaa käytetään kotieläinten rehuissa korkealaatuisen valkuaisen lähteenä Tärkeä ruokinnassa varsinkin yksimahaisille Tuonti lähes 300.000 t/v 10 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Isoja kysymyksiä valkuaisrehuista Miten soijan tuotannon kestävyys otetaan huomioon valkuaisväkirehujen ostopäätöksiä tehtäessä? Miten Suomen laatutuotantoon sopii soijan tuonti? Millainen valkuaisrehustus olisi kestävän kehityksen mukaista? 11 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Miksi kotimaista/kotoista valkuaista Soijan viljelyn/tuonnin kestävyys kyseenalainen Huoltovarmuus Hintakehitys Energian säästö tilalla viljelyssä Viljelyn monipuolistaminen 12 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Valkuaiskasvit, viljelykierto ja energia Mikä merkitys valkuaiskasveilla on tilan energiatalouteen? Typpikilon valmistus kuluttaa yli yhden öljykilon verran energiaa Lannoituksen osuus peltoviljelyn energiapanoksesta keskimäärin noin 40 % 13 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Öljyn tuotantoennuste IEA ja Uppsala Tuotanto Mb/v IEA Uppsala Lähde: Aleklett, ym. 2010 http://www.fysast.uu.se/ges/en/headline-news/the-peak-of-the-oil-age 14 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Maatalouden tuotantopanosten hintakehitys Lannoitteiden hinnat nousivat yli 100 % vuodesta 2007 vuoteen 2008 Energian hinta nousi noin 50 % Lama pudotti hinnat, mutta lannoitteiden ja öljyn reaalihintojen ennakoidaan nousevan tulevaisuudessa Paljonko? 15 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Palkokasveja nurmirehuksi Monivuotisia nurmipalkokasveja Puna-apila, tärkein Alsike-apila Valkoapila Sinimailanen Sirppi-/rehumailanen Keltamaite Rehuvuohenherne Rohto- ja valkomesikkä Kuva: Jukka Rajala 16 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Palkokasvinurmen merkitys Runsas sato typpiomavaraisesti Hyvälaatuista valkuaista runsaasti Lannoituksen omavaraisuusaste nousee Maan mururakenteen ja jankon läpäisevyyden parantaja Esikasvivaikutus Säästää lannoitus- ja rehukustannuksissa Edullinen maidon rasvahappokoostumukselle Kuva: Jukka Rajala Viljelytekniikka ja käyttö ruokinnassa opeteltava 17 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Apilanurmen viljelytekniikka Viljely seoksina heinäkasvien kanssa Kasvupaikka sopiva vesitalous! Talvenkestävä lajike Perustaminen suojaviljaan tai vihantarehu Lannoitus typpilannoituksessa varovaisuutta Sadonkorjuu ajankohdat, maan tallaus Talvehtimisen varmistaminen 18 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Apilanurmen korjuu säilörehuksi 19 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa Kuvat: Jukka Rajala
Apilanurmen korjuun ajoitus 1/2 Huomioonotettavat osa-alueet 1. Tavoitteellinen rehuarvo sulavuus syöntikyky valkuaispitoisuus valkuaisväkirehun tarve apilan osuus ja kasvuvaihe vaikuttavat 2. Säilönnällinen laatu vaikuttaa rehun rehuarvoon hyvällä säällä hyvä laatu 3. Maan tiivistyminen sadonkorjuussa vaikuttaa seuraavien satojen määrään ja laatuun 20 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Apilanurmen korjuun ajoitus 2/2 4. Kakkossadon laatu jos 1-sato korjataan aikaisin, 2-sadossa runsaasti korsiintunutta, kukkivaa apilaa ja nurmiheiniä 2-sato joudutaan ehkä korjaamaan turhan aikaisin ja sato jää pieneksi jos 1-sato korjataan myöhään, kakkossadon laatu hyvä Kokonaissadon määrään niittoajoilla vain vähäinen vaikutus 21 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Apilanurmi 2. v. 1. sato korjattu heinäkuun alussa Apilan menestyminen? HsS Kuva: Jukka Rajala 22 J. Rajala: Ravinteiden hyväksikäytön parantaminen
Elokuussa Kuvat: Jukka Rajala 23 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Viljely puna-apilan tapaan seoksina Puna-apilaa vaatimattomampi Paria päivää aikaisempi Hikeviin oloihin Alsikeapila Kuva: Jukka Rajala 24 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Valkoapila Kuva: Jukka Rajala Laitumien nurmipalkokasvi Kaikissa nurmissa aukkojen täyttäjä 25 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Nurmi-/rehumailanen Säilörehunurmiin puna-apilan tapaan seoksena Ymppäys välttämätön sinimailasen typpibakteerilla Vaikea saada siementä Kuva: Jukka Rajala 26 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Yksivuotisia viherrehupalkokasveja Rehuherne Rehuvirna Ruisvirna Persianapila Herneestä yksi sato Virnasta yksi tai kaksi satoa 27 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa Kuvat: Jukka Rajala
Härkäpapu Valkuaispitoinen palkovilja Puitavaksi Sadon kuivaus tai murskesäilöntä Seosviljely kauran kanssa Viljelyä pyritään laajentamaan Myöhäisyys kylminä kasvukausina Kuva: Jukka Rajala Kuva: Jukka Rajala 28 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Herne seosviljana rehuksi Kuvat Jukka Rajala 29 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Rypsi Kevätrypsi Syysrypsi Halutuin valkuaisväkirehu Öljy voidaan puristaa itse ja käyttää rypsipuriste valkuaisrehuna Kuva: Reijo Käki 30 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Monimuotoisuuden lisäysmahdollisuuksia Seosviljely apila + timotei + nurminata herne (härkäpapu) + kevätviljat virna + kevätviljat + raiheinä viljat + aluskasvit nurmikasviseokset Kasvinvuorotus Aluskasvit Välikasvit Viherlannoitus Kaistaviljely Oheiskasvit Kuvat: Jukka Rajala 31 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Viljelykierto määritelmä Viljelykierron hyväksikäyttö eli kasvinvuorotus samalla lohkolla eri kasvilajien vuorovuosina tapahtuvaa suunnitelmallista viljelyä esikasvivaikutuksien hyväksikäyttöä viljelykiertovaikutuksen hyväksikäyttöä Viljelyn monimuotoistamista 32 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Kasvinvuorottelun etuja 1/2 Pitää yllä maan kasvukuntoa rakenne, multavuus, pieneliötoiminta Omavaraistaa lannoitusta biol. N-sidonta esikasvivaikutusten hyväksikäyttö maaperän ravinnevarojen hyödyntäminen viljelykiertovaikutus Helpottaa kasvinsuojelua rikkakasvit, taudit, tuholaiset 33 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Kasvinvuorottelun etuja 2/2 Omavaraistaa ruokintaa valkuainen Parantaa viljelyvarmuutta huoltovarmuutta Vähentää ostopanosten tarvetta ja omavaraistaa viljelyä Kuva: Jukka Rajala 34 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Viljelykierron muodostamisen periaatteet Tasapaino viljavuutta parantavien ja sitä kuluttavien kasvien välillä Typpeä tuottavien ja sitä kuluttavien kasvien vuorottelu Syvä- ja matalajuuristen vuorottelu Rikkakasveille arkojen kasvien sijoittaminen rikkakasveja vähentävien kasvien jälkeen Taudin ja tuholaisten aroille kasveille riittävän pitkä väli Seosviljelyä käytetään aina kun mahdollista Kylvö- ja korjuuaikojen vaihtelu 35 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Kasvien ryhmittely viljelykierron suunnittelussa Peltoviljely 1. viljat 2. palkoviljat 3. öljykasvit, juurikasvit, kesanto 4. nurmikasvit Monipuoliseen kiertoon kasveja joka ryhmästä Samaa tai saman ryhmän kasveja korkeintaan kaksi vuotta peräkkäin Taudinarkoja vain kerran kierron aikana 36 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Lähde: Typpiomavaraistoimikunnan mietintö 1951 A. I. Virtasen viljelyjärjestelmä Viljelykierto Laidun 8 ha 5 ha 5 ha 5 ha 5 ha 5 ha 5 ha Lannoitus Biol. N-sidonta 200-250 kg/ha Biol. N-sidonta 200-250 kg/ha Biol. N-sidonta 50-150 kg/ha 200 kg Psf + 4 t virtsaa 350 kg Psf + 10 t virtsaa 200 kg Psf + 5 t virtsaa 700 kg/ha fosf. + 30 t/ha lantaa 1 000 kg/ha fosfaattia Sadot v. 1948-50 Säilörehua 4 000 ry/ha Säilörehua 4 000 ry/ha Heinää 2 500 ry/ha 3,5 t/ha 22 t/ha 3,5 t/ha 2,9 g/ha 1 500 4 000 ry/ha 37 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Suositeltavia esikasveja 1/2 Viljojen suositeltavia esikasveja nurmet palkoviljat juurikasvit öljykasvit Palkoviljojen suositeltavia esikasveja viljat 38 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Suositeltavia esikasveja 2/2 Perunan/juurikasvien esikasveiksi sopivat lyhytikäiset nurmet viljat (Varasto)vihanneksilla päähuomio tautien ehkäisyyn rikkakasvien torjuntaan maan kasvukuntoon 39 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Viljelykierto, esimerkki 1 Rehuvilja Härkäpapu vilja Viherrehuseos + ns Apilapitoinen nurmi 3-4 v. Kuvat: Jukka Rajala 40 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Viljelykierto maata kuluttavia kasveja Maata lievästi kuluttavia (Kevät)viljat Matalat herneet Marjat katteessa ilman rivivälinurmea Maata kuluttavia kasveja Peruna Juurikasvit Vihannekset yleensä Marjat, jos rivivälit mulloksella 41 J. Rajala: Ravinteiden hyväksikäytön parantaminen 20 vuotta viljaa tiivistää maan Kuvat: Jukka Rajala
Maata parantavia kasveja 3-v. apilavaltainen nurmi 2-v. apilavaltainen nurmi 1-v. apilavaltainen nurmi Ruisvirna 1-v. viherlannoitus 2-v. mesikkä 2-v. nurmi-/sinimailanen Kuvat: Jukka Rajala 42 J. Rajala: Ravinteiden hyväksikäytön parantaminen
Sinimailanen Nurmimailanen Puna-apila Syväjuurisia kasveja Ruokonata Koiranheinä Hamppu Viljoista syysruis Kuvat: Jukka Rajala 43 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Nurmimailasen juuristoa 3. vuoden nurmi Maahan jää pystysuuntaisia juurikanavia maan läpäisevyys! Kuvat: Jukka Rajala 44 J. Rajala: Ravinteiden hyväksikäytön parantaminen
Lähde: Holmegaard 1987 Vettä kestävien murujen määrät eri kasvien jälkeen Vettä kestäviä muruja % 80 70 60 50 40 30 20 10 45 0 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa Peruna Leipävilja 1-v. apila Rapsi Heinäkasvinurmi Apilaseosnurmi
Viljelykierto, esimerkki 2 Rehuvilja Palkoviljaseosvilja Rypsi Kuva: Reijo Käki Apilapitoinen nurmi 3-4 v. Kuvat: Jukka Rajala 46 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Viljelykierto ja ravinnetalous Viljelykierron kokoonpanolla suuri merkitys kierron ravinnetalouteen ravinnetase typpihuolto ravinneomavaraisuus maan ravinnevarojen hyväksikäyttö ravinteiden hävikit ympäristöön 47 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Kasvukunnon hoito vs. lannoitus Erot maan kasvukunnossa aitosavimaa esikasvi N2, 1. sato korjattu kesannoitu rukiille ei lannoitusta kylvetty kaura Erittäin hyvä kasvu Erittäin huono kasvu Kuvat: Jukka Rajala 48 J. Rajala: Ravinteiden hyväksikäytön parantaminen
Ravinteiden poistuma eri kasveilla Kg/ha 0-20 N P K -40-60 -80-100 -120-140 -160 Ohra, Kaura 4 Herne 3 Rypsi 2 Peruna 25 Säilörehu Esik 5 t ka 49 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Viljelykierto ja ravinnehuolto Viljelykierrossa kasvit voivat saada ravinteita Biologisen typensidonnan avulla ilmasta Esikasvivaikutuksena 1. v. esikasvivaikutus 2. v. esikasvivaikutus Viljelykiertovaikutuksena viljelykierron pitkäaikaisvaikutus, vanhaa voimaa Kuva: Jukka Rajala Juurinystyröitä 50 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Viljelykierto ja typpitalous Viljelykierto mahdollistaa typen hankkimisen kiertoon ilmakehästä Kiertoon mukaan 2-3-vuotisia apilaseosnurmia palkoviljoja 1-vuotisia viherrehukasveja 51 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Sadon typpisisältö kg/ha Lähde: Granstedt 1991, Rajala 2005 Nurmen esikasvivaikutus kg N/ha/v 300 250 Vuosi 1, sänki + juuristo Vuosi 2, syysvehnä Vuosi 3, ohra Nurmisato 7 tn ka/ha/v 250 200 200 150 100 50 0 52 100 60 40 30 25 30 10 Nurmi 1, 80 % Nurmi 2, 50 % Nurmi 3, 20 % Nurmen ikä ja palkokasvipitoisuus 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
++++++++++++++++++++++ +++++++++++++++ +++++ +++++ +++ Biologinen typensidonta, esikasvivaikutus ja viljelykiertovaikutus viljelykierron typpihuollossa 300 250 N kg/ha 225 165 N-sidonta 490 kg N/ha/kierto N vapautuminen 195 kg N/ha/kierto 200 LANTAA 150 50 85 100 10 60 40 50 ESIKASVIN VAIKUTUS 50 VILJELYKIERRON VAIKUTUS 53 N1 N2 N3 S.VILJA VILJA VILJA + NS 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa MAASTA VAPAUTUU Lähde: Granstedt 1993
Maasta vapautuvan typen määrän riippuvuus maan multavuuden muutoksista Maan multavuus % ja typpipitoisuus kg/ha 4 6 8 10 12 % 4.400 6.600 8.800 1.1000 13.200 kg N/ha Typestä vapautuu %/v 1,0 44 66 88 110 132 0,8 35 53 70 88 106 0,6 26 40 53 66 79 0,4 18 26 35 44 53? 54 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
AitoSavi 1/2 Hyvä rakenne Luomu Kuva: Jukka Rajala 55 2010 J. Rajala: Miten tunnistaa maan kasvukunto?
AitoSavi 1/2 Huono rakenne Tavanomainen Kuva: Jukka Rajala 56 2010 J. Rajala: Miten tunnistaa maan kasvukunto?
Maata parantava viljelykierto, esim. Kuvat: Jukka Rajala Vasemmalla vehnän esikasvina ruisvirna, oikealla ruis N1 - N2 - N3 - Ruis/ruisvirna - Suojavilja + ns 57 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Viljelykierto ja rikkakasvit Viljelykierrolla suuri vaikutus rikkakasvien esiintymiseen Yksipuolisessa viljelyssä tietyt rikat lisääntyvät ja niiden hallinta vaikeutuu Nurmiviljelyssä lisääntyvät esim. voikukka hierakka 58 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Viljelykierron arviointi Mitä vahvuuksia kierrossa on? Mitä heikkouksia kierrossa on? Miten hyvin kierto sopii tilan olosuhteisiin? Mitkä ovat merkittäviä kierron arviointiperusteita tilalla? 59 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Sopivan viljelykierron valinnan merkitys 1/2 Maan multavuus lisääntyy ja rakenne paranee Maan ravinnesuhteet säilyvät tasapainoisina ja maan omia ravinnevaroja voidaan hyödyntää paremmin Voidaan hyödyntää biologista typensidontaa Maan pieneliötoiminta vilkastuu ja monipuolistuu 60 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Sopivan viljelykierron valinnan merkitys 2/2 Rikkakasvien sekä kasvitautien ja tuholaisten hallinta helpottuu Suurempi ja parempilaatuinen sato paremmalla tuotantopanosten hyötysuhteella Saadaan varmemmin satoa erilaisina vuosina Ravinnehävikit pienenevät 61 24.3.2010 J. Rajala: Valkuaiskasvit osana viljelykiertoa
Kiitos! Jukka Rajala Helsingin yliopisto, Ruralia-instituutti, Mikkeli p. 044 303 2210 jukka.rajala@helsinki.fi www.helsinki.fi/ruralia www.luomu.fi/tietoverkko Kuva: Jukka Rajala 62 2010 J. Rajala: Miten tunnistaa maan kasvukunto?