Biokaasulaitoksen käsittelyjäännöksen, lannoituksen ja puna-apilapitoisuuden vaikutus nurmen satoon ja metaanintuottopotentiaaliin

Authors

• Piia Kekkonen Luonnonvarakeskus, Vihreä teknologia, Halolantie 31 A, 71750 Maaninka
• Maarit Hyrkäs Luonnonvarakeskus, Vihreä teknologia, Halolantie 31 A, 71750 Maaninka
• Perttu Virkajärvi Luonnonvarakeskus, Vihreä teknologia, Halolantie 31 A, 71750 Maaninka
• Ville Pyykkönen Luonnonvarakeskus, Uudet liiketoimintamahdollisuudet, Halolantie 31 A, 71750 Maaninka
• Jenni Airaksinen Luonnonvarakeskus, Vihreä teknologia, Halolantie 31 A, 71750 Maaninka
• Satu Ervasti Luonnonvarakeskus, Uudet liiketoimintamahdollisuudet, Tietotie 2, 31600 Jokioinen
• Sari Luostarinen Luonnonvarakeskus, Uudet liiketoimintamahdollisuudet, Latokartanonkaari 9, 00790 Helsinki

DOI: https://doi.org/10.33354/smst.75169

Keywords:

puna-apila, heinänurmet, typpi, käsittelyjäännös, metaanintuottopotentiaali, sato

Abstract

Ravinteiden hyötykäyttö on yksi taloudellisen ja ympäristöystävällisen maatalouden lähtökohtia. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, kuinka tehokkaasti ravinteita voidaan kierrättää, kun nurmea tuotetaan biokaasun raaka-aineeksi mahdollisimman pienillä ostopanoksilla. Kokeessa ravinnelähteinä käytettiin biokaasureaktorin käsittelyjäännöstä, väkilannoitteita ja biologista typensidontaa. Tarkastelussa ovat vuodet 2013 - 2015 ja koe toteutettiin Luonnonvarakeskus Maaningan toimipisteessä. Koe toteutettiin osaruutukokeena neljänä kerranteena. Pääruutuna olivat timotei-nurminataseos sekä puna-apilapitoinen timotei-nurminataseos. Osaruutuna oli neljä erilaista lannoitusstrategiaa seuraavasti: 1) ei lannoitusta 2) käsittelyjäännös toiselle sadolle 3) 50 kg N 1. sadolle, käsittelyjäännös ja 50 kg N toiselle sadolle ja 4) 100 kg N 1. sadolle, käsittelyjäännös ja 50 kg N toiselle sadolle. Käsittelyjäännöstä levitettiin noin 30 t ha^-1 ja lisätyppi annettiin Suomensalpietarina. Käsittelyjäännöstä saatiin biokaasulaitoksesta, jonka syötteenä oli käytetty naudan lietelantaa ja timoteinurminatasäilörehua. Sadot korjattiin kaksi kertaa kesässä ja korjuun yhteydessä määritettiin kuiva-ainesato. Korjuu ajoitettiin apilanurmella ja heinänurmella kasvuolosuhteiden ja kasvilajien kehitysasteen perusteella. Näytteistä määritettiin D-arvo, typpipitoisuus sekä sulamaton kuitu (iNDF) NIR-menetelmällä ja metaanintuottopotentiaali sekä kuiva-ainetta (m³ CH₄ t^-1 TS) että orgaanista kuiva-ainetta (m³ CH₄ t^-1 VS) kohti. Lisäksi laskettiin nurmen metaanintuottopotentiaali hehtaaria kohden. Kasvuston apilapitoisuus arvioitiin kasvuston kalsiumpitoisuuden avulla vertaamalla sitä puhtaiden apila- ja heinänäytteiden kalsiumpitoisuuteen. Apilanurmi tuotti kokeessa paremman kuiva-ainesadon kuin pelkkä heinänurmi. Lannoituksella saatiin nostettua heinänurmen satoa, mutta 1. sadon N-lannoituksen nosto 50 kg:sta 100 kg:aan ei enää lisännyt satoa. Lannoittamattomalla heinänurmella kesän kokonaissato oli keskimäärin 5020 kg ka ha^-1, kun taas korkeimmalla lannoitustasolla satoa saatiin keskimäärin 9720 kg ka ha^-1. Apilanurmella ilman lannoitusta kokonaiskuiva-ainesato oli keskimäärin 8920 kg ka ha^-1. Korkeimmalla lannoitustasolla apilanurmen satotaso oli keskimäärin 11580 kg ka ha^-1, mutta kasvusto oli selvästi heinävaltaista. Apilanurmen orgaanisen aineen metaanintuottopotentiaali oli hieman heinänurmea matalampi, joskaan ero ei ollut aina tilastollisesti merkitsevä. Lannoituksen vaikutus oli kasvilajin vaikutusta vähäisempi. Koska apilanurmen satotaso oli heinänurmea korkeampi, se tuotti kuitenkin enemmän metaania hehtaaria kohden laskettuna. Tutkimuksessa tarkasteltiin lisäksi D-arvon, kasvuston typpipitoisuuden ja iNDF:n yhteyttä metaanintuottopotentiaaliin.