Alituotantokasvien tuotannon kehittäminen -hanke MATKAKERTOMUS: VILJELIJÄMATKA SAKSAAN Matkan kohde: KWS Saat AG (KWS Lochow:in kasvinjalostusyritys), Saksa, hybridirukiin, hybridirapsin ja sokerijuurikkaan jalostukseen ja viljelyyn tutustuminen Matkan isäntänä toimi KWS Saat AG, joka oli järjestänyt ohjelman, yöpymiset ja ateriat matkan aikana. Matkalle osallistujat: 25 henkeä, joista 20 rukiin viljelijää, 3 Raisio Oyj:n edustajaa, 1 toimittaja ja 1 :n edustaja KWS Saat AG lyhyesti: KWS Saat AG on hyvin suuri ylikansallisesti toimiva kasvinjalostusyritys, jota omistaa yksi perhe ja lisäksi on muita osakeomistajia. Vuotuinen liikevaihto on 599 milj., josta tutkimukseen ja kehitykseen investoidaan 15 %. Työntekijöitä on 860 ja KWS Saat AG ryhmässä 2 856. Liikevaihdosta maissin osuus on 55 %, sokerijuurikkaan osuus 33 %, muiden viljojen osuus 11 % ja muiden kasvien osuus 1 %. Vuotuisesta liikevaihdosta 99 % tulee lajikkeista ja 1 % muusta maataloudesta. Kasvinjalostustoimintaa on myös muissa maissa mm USA:ssa. KWS Saat AG on mm johtava sokerijuurikaslajikkeiden jalostaja maapallolla. KWS Saat AG on panostanut voimakkaasti etenkin hybridilajikkeiden jalostukseen, mm rukiilla, sokerijuurikkaalla, maissilla ja rapsilla. Vähemmän viljeltyjen kasvien, esim. kauran ja herneen jalostus on lopetettu. KWS Saat AG omistaa paljon maatiloja ja jalostusasemia peltoineen ja rakennuksineen useissa maissa. Ohjelma maanantai 8.6.2009 Bussikuljetus Huittinen Raisio Helsinki-Vantaan lentokenttä, 12:30 16:30 Lennot SK 719 Helsinki Kööpenhamina 18:20 19:00 SK 1669 Kööpenhamina Hannover, Saksa 20:15 21:15 1
Yöpyminen Nordic Hotel Ambiente, Langhagen Hannoverin lähellä tiistai 9.6. KWS Lochow, Wolde Tutustuttiin Woldessa toimivaan kasvinjalostusasemaan. Asema oli toiminut aikaisemmin NATO:n tukikohtana, mutta vuodesta 1981 asemalla oli ollut kasvinjalostustoimintaa. Asemalla oli 120 ha koekenttiä ja 50 000 koeruutua. Asemalla toimi 3 kasvinjalostajaa ja 25 vakinaista teknistä kasvinjalostustyöntekijää sekä 9 markkinointihenkilöä. Vuotuinen työntekijämäärä oli 80. Asemalla tutustuttiin laboratorioihin ja käytiin rukiin koekenttien vierellä. Hybridirukiin jalostuksessa on vuosittain 100 000 eristyspussia (Kuva 1), joten asemalla tarvitaan paljon opiskelijatyövoimaa. Asemalla oli 2 rukiin erityspussipeltoa. Eristyspusseilla ruis pakotetaan itsepölytykseen ja saadaan mahdollisimman homotsygoottiset vanhemmaislinjat ja lisäksi tutkitaan, mitkä risteytyskombinaatiot tuottavat parhaita jälkeläisiä. Hybridiruis lajitellaan värilajittelijalla torajyvien takia. Torajyviä syntyy, jos pölyttävää isäkasvia ei ole riittävästi. Torajyviä syntyy etenkin ruiskutusjälkiin, minkä vuoksi on käytettävä ruiskutusuria. Hybridirukiin siementuotannossa lohkon reunoille kylvetään isäkasvia ja keskelle äitikasvia ja 10 % isäkasvia. Isäkasvi lohkon reunoilta niitetään pölytyksen jälkeen pois. Aineiston käsittelyssä oli käytössä viivakoodijärjestelmä. Laatulaboratoriossa oli töissä 7 henkeä, jotka tekivät kesällä töitä myös koekentillä. Kylvösiemenestä määritetään 1000 jyvän paino ja itävyys. Lajikepuhtaus tutkitaan elektroforeesilla. Hybridirukiin osuus Saksasta Norjaan ulottuvalla alueella on 75 % rukiin alasta. 100 kg perussiementä maksaa 400. Seminaari Seminarishotel Heidehof Seminaarihotelli Heidehofissa selostettiin KWS Saat AG:n toimintaa ja hybridirukiin jalostusta. Hybridirukiin jalostus KWS Saat AG:ssä Hybridirukiin jalostusta on ollut vuodesta 1986. Hybridirukiin parempi sato johtuu ainakin osittain pidemmästä jyvän täyttymisajasta. Hybridiruis tuotetaan steriilillä (self-steril gene) äitilinjalla ja fertiiliyden palauttavalla (restorer gene) isälinjalla. Vanhemmaislinjat ovat mahdollisimmat homotsygootteja ja siten itsessään melko heikkosatoisia. Vanhemmaislinjojen siemen tuotetaan Italiassa ja Ranskassa alueilla, joissa ei ole rukiin viljelyä, jolloin saadaan riittävän puhdasta siementä. Vanhemmaislinjojen tuotossa käytetään eristystelttoja. Eristystelttoja on Italiassa 9 km ja Saksassa 7 km. Hybridirukiin ongelmana on ollut torajyvien muodostuminen. Vuonna 2003 löydettiin uusi paremmin toimiva restorer geeni, Pollen Plus vanhasta maatiaisrukiista Irakista. Pollen Plus geeni voidaan valita markkerigeenillä (Pollen Plus Technology). Polleen Plus 2
geeni antaa paremman torajyväkestävyyden. Evola hybridirukiissa on Pollen Plus geeni, mutta se ei ekspressoidu hyvin. Tämän vuoksi sekoitetaan Vitello-ruista joukkoon 10 %, jolloin saadaan Kuva 1. Rukiin eristyspussipelto Woldessa (kuva: ) parempi torajyvän kestävyys. Norjassa rukiin viljelystä 90 % on hybridiruista. Norjassa on nyt uusi lajike Palazzo. Kylvömäärä riippuu kylvöajasta Aikaisessa kylvössä kylvömäärä on 120-140 itävää siementä/m 2, 1.9. kylvössä 190 itävää siementä/m 2 ja myöhäisessä kylvössä 220 itävää siementä/m 2. Syksyllä määräytyy rukiin versojen lukumäärän: Kylvöpäivä 25.8. 1.9. 5.9 Versojen lukumäärä, kpl 4-6 3 1-3 Vitello-ruis Kylvömäärä 400 kpl/ m 2 200 kpl/ m 2 Versoja, kpl 1-2 3- jopa 41 Sato on ollut molemmissa kylvöissä sama. 3
KWS Saat AG myy nykyään hybridirukiin siemenen yksiköissä: 1 yksikkö on 1 miljoonaa itävää siementä. Hybridirukiin sopiva kylvösyvyys on 2 cm. Ruis ei kestä seisovaa vettä. Itä-Saksan puolella käytetään paljon suorakylvöä. Jäykillä savilla se toimii hyvin. Kevyemmillä mailla kevytmuokkaus on parempi menetelmä. Öljykasvien jälkeen hybridirukiin voi kylvää suorakylvönä. Märkään maahan hybridiruista ei voi kylvää. Hybridirukiin viljelyssä on käytettävä ruiskutusuria torajyvien takia. 90 % torajyvistä tulee ruiskutusjälkiin. Ennen korren kasvua ruiskutus ei kuitenkaan vaikuta torajyvien määrään. Hybridirukiin lannoitus on 20-30 kg/ha N syksyllä ja 50-60 kg/ha maaliskuussa. Rikkaruohojen torjunta on tehtävä syksyllä. Keväällä ei missään tapauksessa saa käyttää fenoksihappoja sisältäviä torjunta-aineita. MCPA:ta ei saa käyttää ollenkaan, koska se viivästyttää kehitystä. Ruskea ruoste torjutaan ennen kukintaa Amistar (0,3 l/ha) + Folicur (0,5 l/ha) ja kukinnan jälkeen Folicur (0,5 l/ha). Kukinnan aikana ei saa tehdä ruiskutuksia. Mikäli kasvunsääteiden käyttö on sallittua, kasvunsääteet: 1. ruiskutus CCC (1,0 l/ha) + Moddus (0,2 l/ha), 2. ruiskutus (Cerone 0,2 l/ha +) Moddus (0,2 l/ha. CCC:n käyttö kuitenkin vähentää myös juuriston kasvua. Modduksen ruiskutuksen jälkeen pitäisi olla aurinkoista. Hybridirukiin voi puida, kun kosteus on 18 %. Korsi saattaa olla siinä vaiheessa vielä vihreää. Rukiin siementuotanto Matkan varrella tutustuttiin siemenviljelijän hybridirukiin siementuotantolohkoon Bonsdolfissa (Kuva 2). Biokaasulaitos BioEnergie Algermissen GmbH & Co.KG, Algermissen Biokaasulaitos toimi kasvimassalla. Laitos oli 5 viljelijän omistama yritys, joka oli toiminut 13 vuotta. Perustamisaikaan viljan hinta oli ollut alhaalla. Laitoksessa ei ollut sallittua käyttää elintarviketeollisuuden jätteitä, mihin syynä olivat tukijärjestelmät. Saksassa jokainen talous joutuu maksamaan 36 :n energiaveron, jolla ylläpidetään tukea, joka annetaan uusiutuvaa energiaa tuottaville yrityksille. Kaikkialla pelloilla oli korkeita tuulivoimaloita, jotka eivät olleet välttämättä pellon omistavan viljelijän omistuksessa. Laitos käyttää 10 000 tn kuivaa biomassaa/vuosi, josta 6500 tn maissia, 1500 tn hybridiruista ja 1500 tn durraa. Sokerijuurikkaasta on saatu hyviä tuloksia. Laitos tarvitsi biomassan tuotantoon 165 hehtaarin viljelyalan. Vilja niitetään säilörehuasteella. Ruis korjataan kesäkuun puolessa välissä. Sato on noin 14 000 kg/ha. Kuiva-ainepitoisuus on silloin noin 33 %. Sokerijuurikasta oli käytetty 2 vuotta. 4
Kuva 2. Hybridirukiin siementuotantoa yksityisellä maatilalla (kuva: ) Sokerijuurikkaan etu on nopea fermentaatio. Sokerin hajoaminen tapahtuu nopeammin kuin viljan. Sokerijuurikas säilötään muovimakkaraan. Fermentaatio tapahtuu 14 vuorokaudessa. Maisiin fermentaatio vie 60 vuorokautta. Sokerijuurikasta käytetään juurikkaan nostoaikaan. Viljojen massat oli säilötty peitettyihin aumoihin (Kuva 5). Kaikki vastaanotettava massa tulee punnituksen kautta. Massat analysoidaan. Niistä määritetään tärkkelys, proteiini, sokerit, kuiva-aine. Fermentaatiotankki täytettään joka päivä. Tankissa pidetään 42 C lämpötila, joka on otollisin fermentaatiolle. Lämpötila pidettiin yllä lämmityslaitteella. Laitoksella oli tietokonesäätelyjärjestelmä, jolla säädeltiin prosessia mm metaanin määrää ja kaasun laatua. Tukien takia kaikki tieto tallentui ja kuukausittain valmistui kuukausiraportti. Laitoksella oli 2 kappaletta 150 m3 tankkia. Kaasu ei ollut riittävän puhdasta, joten sitä ei myyty sellaisenaan, vaan kaasu meni turbiiniin, joka muutti kaasun sähköksi. Sähkön myyntihinta oli 18,7 senttiä/kwh. Nyt hyötysuhde oli 70 %, koska kaasun muuttaminen sähköksi tuottaa hukkalämpöä. Fermentaatiojäte käytettiin lannoitteena. Siinä on erityisen paljon hivenravinteita. 5
Laitoksen perustaminen oli vaatinut 1,6 milj. investoinnin. Yrityksen perustaja tarvitsee 1/3 omaan rahaa ja 2/3 lainarahaa. EU antaa 20 vuoden takuun lainarahalle. Jos energian hinta nousee, investoinnin saa maksettua 4-5 vuodessa. Laitoksella oli töissä 4 henkeä, joista 3 teknistä työntekijää teki 3 h/pv. Kuva 4. Biokaasulaitos (kuva: ) 6
Kuva 4. Tuulimyllyjä on kaikkialla Saksan peltoaukeilla (kuva: ) Kuva 5. Biomassa peitetään aumoihin bioenergialaitoksen pihaan (kuva: Marketta Saastamoinen) 7
Yöpyminen Hotel Panorama, Einbeck keskiviikko 10.6.2009 Klostergut Wetze Keskiviikkoaamuna käytiin KWS Saat AG:n maatilalla Wetzessä. Klostergut Wetzessä maatilaa esitteli tilan johtaja O. Prelle. KWS:llä on 3 maatilaa. Klostergut Wetzessä oli peltoa 485,55 ha ja lisäksi vuokrapeltoa 168,45 ha eli yhteensä 654 ha. Lisäksi Gut Pinkler ja C.-O. Rabbethgessa on 514,97 ha. Peltoa oli yhteensä 1125,07 ha, josta hedelmä ja muuta puutarhaa 0,83 ha. Klostergut Wetze tila oli vanhin maatila vuodelta 1955. Ennen II maailman sotaa Lochow-Petkuksella oli maata 7000 ha. Vuonna 1991 se pystyi ostamaan osan Itä-Sakasan puolelle jääneistä maista takaisin. Tämä tila ja Itä-Sakasan puolella olevat tilat toimivat tavallisina maatiloina. 450 ha täältä oli vuokrattuna luomuviljelyyn. Jalostusta tehdään myös GMO-kasvien tuotantoon. Maita käytetään kasvinjalostustyöhön. Tilan viljelykasvit olivat vuonna 2009 seuraavat: Viljat yhteensä 543,67 ha: syysohra (Leibniz, Stamm) 113,16 ha, syysvehnä (Cubus, Buteo, Julius) 396,66 ha, viljakokeita 24,96 ha, kauraa 8,89 ha. Sokerijuurikas (Klarina, Felicita, Beretta, Adrianna) 184,49 ha, sokerijuurikaskokeita 62,27 ha. Syysrapsia (Fangio) 33,62 ha. Energiamaissia (Ronaldino, Atletico, Fernandes) 249,54 ha. Bluhstreifen NAU-projekti 10,02 ha. Nurmiheiniä 10,96 ha. Maatilan lannoitustaso oli seuraava: N=181 kg/ha, P 2 O 5 =50 kg/ha, K 2 O=80 kg/ha. Lannoituskustannus kalkitus mukaan lukien 287,58 /ha. ph arvot 6,7-7,4. Syysohran sato on 9500 kg/ha. Syysvehnästä viljellään B-laadun vehnää, jossa proteiinipitoisuus on 12 %, sato on 10-12 tn/ha. Rukiin viljely ei alueella kannata, koska vehnä antaa hyvän sadon. Alueella ei ole myöskään ruismyllyä. Aikaisemmin tällä alueella viljeltiin ruista interventioon. Vehnä vaatii 220 kg/ha N ja ruis 180 Kg/ha. Sokerijuurikkaan ongelmana ovat nematodit, ankeroiset. Sokerijuurikkaasta saadaan puhdasta sokeria 9500 kg/ha. Energiamaissin sato on 20 tn/ha. Energiamaissin hinta on 70 /tn. Villijuurikas on ongelma joillakin alueilla. Maatilan johtaja oli GMO-kasvien jalostuksen kannattaja, koska hän katsoi, että herbisidiresistentit sokerijuurikaslajikkeet eivät kärsi ruiskutuksista. Tilalla oli pysyvässä työsuhteessa työnjohtaja, osa-aikainen sihteeri ja 5 peltotyöntekijää. Tilan koneistus oli hyvin järeää, mm 30-metrinen kasvinsuojeluruisku, 8-rivinen maissin kylvökone ja 12-rivinen sokerijuurikkaan kylvökone (Kuva 6). 8
Kuva 6. Maatilan koneistusta (kuva: ) KWS Saat AG, Einbeck KWS Saat AG:n päärakennus oli keskellä Einbeckin kaupunkia (Kuva 7). Kaupunki oli 27 000 asukkaan pieni kaupunki. KWS Saat AG on toiminut Einbeckissa jo 150 vuotta. Einbeckissä KWS:llä oli 100 työntekijää. Einbeckissä saimme nähdä laitoksen kasvihuoneita, joissa oli rapsin risteytyspusseja sekä siementen käsittelylaitoksen. Kasvihuoneita oli 6100 m 2. Toinen puoli oli tarkoitus rakentaa lisää. Einbeckissa saimme yleisesityksen KWS:n kasvinjalostustoiminnasta ja sen suuruudesta ja lisäksi tietoa etenkin sokerijuurikkaan ja rapsin jalostuksesta. KWS Saat AG:n osakkeista 56,3 % kuuluu omistavalle perheelle, 33,1 muille osakkeenomistajille ja 10,6 % huonekaluteollisuus Tessnerille. 99 % KWS:n liikevaihdosta tulee lajikkeista ja 1 % muusta maataloudesta. Maissin jalostuksessa KWS on 1. Saksassa, 3. Euroopassa ja 4. USA:ssa. Viljalajikkeissa KWS on 9
1.Saksassa ja 2. Euroopassa. Liikevaihdosta 15 % käytetään tutkimukseen ja tuotekehitykseen (kasvinjalostukseen). Markkinointiin ilmeisesti panostettiin suuresti. Kuva 7. KWS Saat AG:n päärakennus Einbeckin keskustassa (kuva: ) Sokerijuurikkaan jalostus KWS Lochow:ssa KWS Saat AG on maapallon johtava sokerijuurikkaan jalostusta tekevä yritys. Sokerijuurikkaan kylvösiemenestä tuotetaan 50 % Saksassa, 42 % Ranskassa ja 8 % Itävallassa. Sokerijuurikkaan siementuotannossa on 1500 ha. Sokerijuurikkaan jalostajia ovat KWS:n lisäksi Syngenta AG ja van der Haave Hollannissa. KWS myy sokerijuurikkaan siemenestä 50-60 %. Parhaiden sokerijuurikaslajikkeiden sadot ovat 120 000 kg/ha. Sokerijuurikkaan viljelyala on EU:ssa laskenut vuodesta 2005 42 %. EU:n sokerireformissa suljettiin EU:n noin 200 sokeritehtaasta 96. Sokerijuurikkaan tulevaisuus on kysymysmerkki. Biokaasun tuotanto on kuitenkin lisännyt sokerijuurikkaan viljelyä energiatuotantoon. Sokerijuurikkaan jalostajia on KWS:ssä USA:ssa 4 ja muualla yhteensä 11, joista suurin osa on Saksassa. Sokerijuurikkaan jalostuksessa on käytössä kaikki mahdolliset kasvinjalostusmenetelmät: geenitutkimus, geeniteknologia, valinta, solubiologia, hybridijalostus, risteytys ja valinta. Sokerijuurikkaan jalostustavoitteita ovat mm ankeroisen kestävyys, Rhizoctonia:n kestävyys, 10
sokeripitoisuus, biomassajuurikkaan ja talvisokerijuurikkaan kehittäminen. Talvisokerijuurikkaan sato on 20-30 % korkeampi. Ongelmana on talven kestävyys ja kukan muodostuksen estäminen. Julietta sokerijuurikaslajike on tolerantti tai osittain kestävä ankeroisia vastaan. Kestävyyden syytä ei tarkemmin tunneta KWS:n USA:n jalostusasemalla kehitettään myös GMO-lajikkeita. Pyrkimyksenä on torjunta-aineresistentti sokerijuurikas. Geeninsiirto sokerijuurikkaaseen on vaikeaa. KWS:llä on glyfosaattiresistenttiysgeenin siirtoa koskeva patentti. Hybridikevätrapsin jalostus KWS Lochow:ssa KWS Lochow jalostaa hybridirapsilajikkeita (Kuva 8). Hybridirapsien heterosisilmiö on voimakkaampi pohjoisilla leveysasteilla kuin etelämpänä. Kehitys pohjoisessa on nopeampaa kuin etelässä. Kevätrapsin testaus toteutetaan Linköpingissä Ruotsissa ja Aberdeenissa Iso-Britanniassa. Keväthybridirapsin viljely tapahtuu lyhyesti näin: syyskyntö, tasausäestys keväällä roudan päälle, äestys, annetaan maan lämmetä, kylvö, kun lämpötila +2 C, kylvömäärä 80-100 itävää siementä/m 2, kylvösyvyys 1-2 cm, riviväli 12,5 cm, jyräys tarpeen mukaan. Myöhäisessä kylvössä on käytettävä isompaa kylvösiemenmäärää. Rapsin siemen myydään pilleröitynä (Kuva 9 ja 10). Kuva 8. Rapsin jalostusaineistoa kasvihuoneissa (kuva ) 11
Kuva 9. Rapsin siemensatoa puinnin jälkeen (kuva: ) Kuva 10. Pilleröityä rapsin siementä (kuva: ) 12
keskiviikko (torstai) 10. (11.)6.2009 Lennot, paluu SK 1668 Hannover Kööpenhamina 18:35 19:35 KF 646 Kööpenhamina Helsinki 22:40 01:20 Bussikuljetus Helsinki Vantaan lentokenttä Salo Raisio Virttaa Vampulan SEO Huittinen 2.20 05:30 Matkan ohjelma oli tiivis ja hyvin järjestetty. Kiitokset matkan isännille ja järjestelyyn osallistuneille sekä viljelijöille mielenkiinnosta osallistumista kohtaan. Huittisissa 13