Kierrätysmateriaalipohjaisten lannoitevalmisteiden metsätalouskäyttö Biotalouspäivät 21.9. 2017 Turku Prof Hannu Ilvesniemi Luke Kuva:Erkki Oksanen
Maantutkimuksen pitkäaikaiset kokeet 17.9.2017 Hannu Ilvesniemi
Kaskeaminen Suomessa vuosina 1860 ja 1913 17.9.2017 Hannu Ilvesniemi
Lainnoitus muuttaa aluskasvillisuutta
Päätehakkuuikäisen männikön ja kuusikon biomassa ja sen sisältämät ravinteet Biomassa N P K Ca Mg/ha kg/ha. Mänty, 210 m 3 /ha Runkopuu 83 58 6 38 74 Hakkuutähteet 15 79 8 34 35. Kuusi, 320 m 3 /ha Runkopuu 122 95 8 47 184 Hakuutähteet 38 247 29 89 183.
Hakkuutähteiden mukana poistuvien ravinteiden suhde maaperän ravinnevarastojen kokoon 17.9.201 7 Hannu Ilvesniemi
HAKKUUTÄHTEIDEN KUIVAMASSA PÄÄTEHAKKUUSSA t/ha 60 40 20 0 Latvahukkapuu Oksat Neulaset Kuusi Mänty Levula, T. (2001)
HAKKUUTÄHTEIDEN RAVINNEMÄÄRIÄ PÄÄTEHAKKUUSSA kg/ha 400 300 200 100 0 Kuusi Kuusi Mänty Mänty Ca Mg K P N Neulaset Oksat Neulaset Oksat 17.9.201 7 Hannu Ilvesniemi Helmisaari
m 3 /ha/v TILAVUUSKASVU HARVENNUSKUUSIKOISSA (3 koetta) 20 0 x HT 1 x HT 2 x HT 15 10 5 0 I II III Viisivuotisjakso Kukkola, M. & Mälkönen, E. 1997
Kuutiokasvun alenema suhteessa poistetun typen määrään, m 3 / kg N 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 EVT VMT MT OMT OMT Pine Spruce Helm isaar i et al. 2009 17.9. 2017 21
Kokopuun korjuun ja lannoituksen vaikutus kasvuun Mänty Kuusi
KASVUNLISÄYKSEN AJOITTUMINEN Typpiannos 150 kg/ha (suomensalp.), puuston ikä 50 v, pituusboniteetti 24 m³/ha/v 4 3 Mänty (N-lannoitus) Kuusi (NP-lannoitus) 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Kasvukausi lannoituksen jälkeen
TYPPIANNOKSEN VAIKUTUS KASVUNLISÄYKSEEN VARTTUNEISSA MÄNNIKÖISSÄ ensimmäisen 5-vuotisjakson aikana (lannoitteena oulunsalpietari ) m³/ha/5v 25 20 15 10 5 0 0 200 400 600 800 1000 Typpiannos, kg N/ha Gustavsen & Lipas 1975 Kukkola & Saramäki 1983 Laakkonen, Keipi & Lipas 1983 Malm & Möller 1975
Puuston kehitys lannoituskokeella VT Männikkö perustettu 1959 TILAVUUSKASVU m³/ha/v 12 N- N+ 10 8 6 4 2 0 32-36 37-41 42-46 47-51 52-56 57-61 62-66 67-71 Puuston ikäjakso
Puuston kehitys lannoituskokeella OMT kuusikko perustettu 1961 25 m³/ha/v TILAVUUSKASVU N- N+ 20 15 10 5 0 15-17 18-21 22-26 27-28 29-33 34-38 39-43 44-48 49-53 Puuston ikäjakso
TUHKA-TYPPILANNOITUS CT-männikkö, Muhos Urea syksyllä 1978, puuntuhka keväällä 1979 (Saarsalmi, Kukkola, Moilanen & Arola 2006) tilavuuskasvu, m 3 /ha/v 6 4 2 0 1978-1982 1983-1987 1988-1998 (5 vuotta) (5 vuotta) (11 vuotta) Lannoittamaton Urea (185 kg N/ha) Urea (185 kg N/ha) + puuntuhka (2.5 t/ha)
Tuhkalannoituksen vaikutuksia puuston kasvuun Tuhkalannoitus paransi mäntyjen pituuskasvua 15 vuoden aikana istutuksesta muokkaamattomilla koealoilla Ruokolahdella. 6 5 4 Height, m 40 30 Volume, m 3 /ha Control Wood ash 2500 kg/ha Wood ash 5000 kg/ha 3 20 2 1 10 0 Unploughed Ploughed 0 Unploughed Ploughed 17.9. 2017 28
Tuhka - yksinään tai typen kanssa annettuna: vaikutus puuston kasvuun kolmen viisivuotisjakson aikana lannoituksen jälkeen eri kasvupaikoilla. Tilavuuskasvu, m 3 ha -1 v -1 Tilavuuskasvu, m 3 ha -1 v -1 12 10 8 6 4 2 0 12 10 8 6 4 2 0 Koe 402, CT-männikkö I II III 5-vuotisjaksot Koe 408, ECT-männikkö I II III 5-vuotisjaksot Lannoittamaton Tuhka 3000 kg/ha N 120-150 kg/ha Tuhka+N 17.9. 2017 29 Tilavuuskasvu, m 3 ha -1 v -1 Tilavuuskasvu, m 3 ha -1 v -1 Tilavuuskasvu, m 3 ha -1 v -1 14 12 10 8 6 4 2 0 14 12 10 8 6 4 2 0 14 12 10 8 6 4 2 0 Koe 407, ECT-männikkö I II III 5-vuotisjaksot Koe 415, VT-männikkö I II III 5-vuotisjaksot Koe 416, MT-kuusikko I II III 5-vuotisjaksot
Tuhkan ja typen vaikutus pohjapinta-alan kasvuun kuivan kankaan männikössä 17.9.201 7 Hannu Ilvesniemi
Vuotuinen suhteellinen pohjapinta-alan kasvu suhteessa runkopuukorjuun jälkeiseen kasvuun (=100) 17.9.2017 31
TUHKA-TYPPILANNOITUS CT-männikkö, Muhos Urea syksyllä 1978, puuntuhka keväällä 1979 (Saarsalmi, Kukkola, Moilanen & Arola 2006) tilavuuskasvu, m 3 /ha/v 6 4 2 0 (5 vuotta) (5 vuotta) (11 vuotta) 1978-1982 1983-1987 1988-1998 Lannoittamaton Urea (185 kg N/ha) Urea (185 kg N/ha) + puuntuhka (2.5 t/ha)
Kangasmaiden ravinteisuuden hoidon kannalta ongelmana on se, ettei tuhka sisällä typpeä. Puiden kasvureaktiot ovatkin jääneet karuilla, vähätyppisillä kasvupaikoilla olemattomiksi. Tuhkalannoituksella voi kuitenkin kangasmailla pidemmän päälle olla ravinnekiertoa nopeuttava ja kasvua lisäävä vaikutus ainakin jos tuhkan ohella on annettu typpeä. Kun CT-männikkö, joka oli perustettaessa 60 vuotta ja jonka kuutiomäärä oli 51 m3/ha, lannoitettiin typellä ja typellä ja tuhkalla, niin typen välitön kasvua lisäävä vaikutus loppui alle 10 vuodessa, mutta yhdistetty typpituhkalannoitus paransi mäntyjen kasvua toiset 10 vuotta (kuvat: puuston vuotuinen tilavuuskasvu ja vuotuinen pohjapinta-alan kasvu kuivan kankaan mäntykokeella). Puusto oli harvennettu ennen lannoituksia. Tämä näkyi tilavuuskasvun paranemisena toisella viisivuotisjaksolla myös lannoittamattomilla koealoilla, kun puut olivat ottaneet vapautuneen kasvutilan käyttöönsä.
Yhden metsän tarina. Nämä kuvat ovat samalta paikalta otettuja, ensimmäinen kuva on vuodelta 1918, heti paikalla tehdyn kulotuksen jälkeen kuvattuna. Seuraava kuva on vuodelta 1954 ensiharvennuksen jälkeen ja viimeisin päätehakkuuikäisestä metsästä vuonna 2010. Häiriöt ovat osa luonnon kiertokulkua. Hannu Ilvesni emi METLA 34