Maanparannusaineista käytetyimpiä ovat edelleen lanta ja erilaiset kompostoidut biojäte- ja puhdistamolietteet. Kipsi (taaimpana), rakennekalkki (kipsin edessä) ja puukuidut (etummaisena, sorakasan edessä) ovat kuitenkin olleet eniten tapetilla mediassa viime vuosina. Esimerkiksi lanta, kompostoidut biojäte- ja puhdistamolietteet, maanparannuskuidut sekä biohiili luokitellaan eloperäisiksi maanparannusaineiksi. Epäorgaanisia maanparannusaineita ovat esimerkiksi kipsi sekä maanparannus- ja rakennekalkki.
Maanparannusaineista käytetyimpiä ovat edelleen lanta ja erilaiset kompostoidut biojäte- ja puhdistamolietteet. Kipsi (taaimpana), rakennekalkki (kipsin edessä) ja puukuidut (etummaisena, sorakasan edessä) ovat kuitenkin olleet eniten tapetilla mediassa viime vuosina. Esimerkiksi lanta, kompostoidut biojäte- ja puhdistamolietteet, maanparannuskuidut sekä biohiili luokitellaan eloperäisiksi maanparannusaineiksi. Epäorgaanisia maanparannusaineita ovat esimerkiksi kipsi sekä maanparannus- ja rakennekalkki.

Maanparannusaineista

hyötyy viljelijä ja ympäristö

Maanparannusaineet eivät ole uusi keksintö, mutta vasta viime vuosina ne ovat toden teolla lyöneet itsensä läpi niin mediassa kuin viljelijöidenkin keskuudessa. Kysynnän lisääntyessä myös maanparannusaineiden valikoima on kasvanut ja monipuolistunut. Tällä hetkellä eniten keskustelua käydään kipsin, rakennekalkin ja maanparannuskuitujen hyödyistä. Mutta mikä niistä on viljelijälle ja mikä ympäristölle paras?

Teksti ja kuvat: Linnea Nordling

Maanparannusaineiksi sanotaan kirjavaa joukkoa aineita, joiden tarkoitus on nimensä mukaisesti parantaa maata kohentamalla sen rakennetta ja usein myös lisäämällä siihen ravinteita.

Maaperän tilan kohentuessa kasvit tuottavat suuremmalla todennäköisyydellä hyvän sadon. Samalla maatalouden vesistö- ja ilmastopäästöt voivat pienentyä.

Maanparannusaineet eivät ole uusi keksintö, mutta viime vuosina niistä on kiinnostuttu aivan uudella tavalla. Osittain kiinnostuksen lisääntymisen selittää viljelijöiden yhä parempi tietämys maaperästä ja sen tärkeydestä sadontuotolle, sekä toisaalta luomuviljelijöiden määrän kasvu.

Samaan aikaan paineet maatalouden ympäristövaikutusten hillitsemiseen ovat kasvaneet. Tutkimukset ovat osoittaneet maanparannusaineiden käytön tehostavan vesiensuojelua ja hillitsevän ilmastonmuutosta.

Apuna maatalouden vesistö- ja ilmastopäästöihin

Maatalouden vesistöpäästöissä maaperällä on ratkaiseva rooli. Kun mururakenne on hyvä, maaperä läpäisee hyvin vettä. Näin vesi imeytyy syvempiin maakerroksiin. Maanparannusaineiden teho vesiensuojelussa perustuukin juuri maan rakenteen kohenemiseen.

Toisaalta hyväkuntoinen maa myös pidättää vettä hyvin, jolloin kosteutta on paremmin kasvien saatavilla kuivina kausina. Hyvärakenteinen maa hyödyttää viljelijää monella tavalla: se esimerkiksi muokkautuu helposti, sisältää runsaasti pieneliöitä, toimii ravinnepankkina eikä kuoretu tai liety.

Orgaanisilla eli eloperäisillä maanparannusaineilla on myös kyky sitoa hiiltä maaperään. Niillä voidaan kompensoida maatalouden kasvihuonekaasupäästöjä ja tulevaisuudessa jopa saada lisätuloa hiilimarkkinoilta. Lisäksi ne edistävät epäsuorasti maatalouden riskienhallintaa ja sopeutumista ilmastonmuutokseen, sillä hyvärakenteiselta maalta löytyy puskurikykyä esimerkiksi lisääntyvää sadantaa ja kuivuusjaksoja vastaan.

Kipsillä uusia ja lupaavia tuloksia vesiensuojelussa

Kipsiä syntyy sivutuotteena fosforihapon valmistuksessa, kun apatiittimalmia liuotetaan rikkihapolla.

Yaran Siilinjärven tehtaalla muodostuu vuosittain noin puolitoista miljoonaa tonnia kipsiä, eikä sille ole toistaiseksi löytynyt juurikaan käyttökohteita. Kipsiä on tosin myyty jo vuosia perunanviljelijöille kalsiumin lähteeksi, mutta määrät ovat marginaalisia.

Käytännössä kipsi on läjitetty tehtaan viereiselle alueelle, jonne on vuosien saatossa kasvanut noin 90 hehtaarin kokoinen, valkoinen kipsivuori. Nyt kipsille ollaan löytämässä uusia käyttökohteita maataloudessa.

Kipsi vähentänyt valuma-alueiden fosforikuormaa

Kipsin tutkiminen vesiensuojelumielessä alkoi Suomessa vuonna 2007 TraP-tutkimushankkeessa, jossa tutkittiin kipsikäsittelyn vaikutusta fosforin sitoutumiseen laboratoriossa sekä pelto-oloissa sadan hehtaarin valuma-alueella.

Peltokokeen tulokset olivat hyvin lupaavia: liuenneen fosforin huuhtoutuminen väheni kolmanneksella ja maahiukkasiin sitoutuneen fosforin 64 prosenttia. Juuri fosfori on typen ohella merkittävin Itämeren rehevöitymistä aiheuttava ravinne.

Tänä vuonna päättyneessä SAVE-hankkeessa kipsin vaikutuksia tutkittiin jo huomattavasti laajemmalla, 1 500 hehtaarin peltoalalla Savijoen valuma-alueella. Hankkeessa kiintoaineeseen sitoutuneen fosforin sekä orgaanisen hiilen huuhtouman havaittiin vähentyneen noin 50 prosenttia. Liuenneen fosforin lukuja SAVE-hankkeessa ei onnistuttu saamaan.

Vaikka kipsi pidättää fosforin paremmin pellolla, fosfori pysyy kuitenkin maassa kasveille käyttökelpoisessa muodossa. Esimerkiksi SAVE-hankkeessa kasvuston fosforipitoisuuksissa ei havaittu muutoksia.

Hankkeessa mukana olevista 55 viljelijästä 47 vastasi kyselyyn, jossa pyydettiin arvioimaan kipsikäsittelyn vaikutuksia peltoon. Kukaan ei vastannut, että käsittely olisi heikentänyt satoa tai pellon maaperää. Osa viljelijöistä jopa koki, että kipsi paransi niitä.

Havainto voi selittyä kipsin maan rakennetta parantavalla vaikutuksella, sillä maan laadun raportoitiin parantuneen erityisesti kyntö- ja kevytmuokatuilla pelloilla. Joillain pelloilla saattoi olla myös rikin puutetta ja kipsin käyttö lisää rikkiä maaperään.

Pasi Valkaman väitöstutkimuksessa selvitettiin pellolle tehtävän kipsilevityksen, talviaikaisen kasvipeitteisyyden ja kosteikkojen vaikutusta maatalouden hajakuormitukseen. Kipsi osoittautui kaikkein tehokkaimmaksi peltovaltaisen valuma-alueen fosforikuormituksen ja eroosion vähentämisessä. Kipsin vaikutukset tulivat esiin nopeasti ja ne kestivät noin neljä vuotta.

”Peltojen laajaperäinen kipsikäsittely eteläisen ja lounaisen Suomen savipelloilla vähentäisi merkittävissä määrin Suomen Itämereen kulkeutuvaa fosforikuormaa. Kipsin vaikutus näkyy parhaiten silloin, kun myös kuormitus on suurin”, Valkama sanoo.

Kipsikäsittely halutaan maatalouden tukijärjestelmiin

Kipsin käytön tulokset Savijoen valuma-alueella kerrottiin suurelle yleisölle SAVE-hankkeen loppuseminaarissa lokakuun lopussa. Samalla annettiin tulosten perusteella tehdyt politiikkasuositukset.

Peltojen kipsikäsittelyä olisi perusteltua edistää julkisin varoin liittämällä se maatalouden tukijärjestelmiin, koska sen avulla saatu kuormitusvähennys parantaisi merkittävästi rannikkovesien tilaa.

SAVE-hanke on laskenut Suomessa olevan kipsinkäsittelyyn soveltuvaa pinta-alaa yhteensä noin 540 000 hehtaaria eli noin neljännes Suomen kokonaispeltoalasta. Menetelmän käyttöönotto vähentäisi vuosittain Itämeren fosforikuormitusta 300 tonnilla.

”Fosforilannoitus on vähentynyt 90-luvulta lähtien rajusti, mutta se näkyy fosforivalumissa hyvin hitaasti. Kipsi nopeavaikutteisena tuo vauhtia tähän kehitykseen”, toteaa Helsingin yliopiston professori Markku Ollikainen.

Hankkeessa tosin laskettiin kipsin levitykselle sopiva peltoala vesistönäkökulmasta. Jos se tehtäisiin myös maaperän ominaisuuksien mukaan, kipsille soveltuvaa peltoa olisi vähemmän kuin neljännes peltoalasta.

Viljelijät lähteneet mukaan ennakkoluulottomasti

Kipsin vesistövaikutuksia tutkitaan myös Vantaanjoen kipsihankkeessa, jossa kipsillä käsitellään 3 500 hehtaaria peltoa Vantaanjoen valuma-alueella. Tähän mennessä mukaan on saatu 23 viljelijää, joista yksi on Nurmijärven Perttulassa vihannestilaa pitävä Hannu Rinnekari.

Rinnekarin pelloille levitettiin kipsi vasta tänä syksynä, joten omakohtaisia kokemuksia ei hänellä vielä ole. Rinnekari on seurannut kipsiin liittyvää tutkimusta eikä hän ole kuullut, että kellekään viljelijälle olisi aiheutunut kipsistä haittaa.

”Lähdin mukaan puhtaasti uteliaisuudesta sekä parantaakseni omalta osaltani maatalouden imagoa ja ympäristövaikutuksia. Ja toisaalta, jos fosforia ostetaan isolla rahalla, olisihan se hyvä, että se myös pysyisi pellossa kasvien käytössä”, Rinnekari muistuttaa.

Kipsillä vesiensuojelu edullisemmin

Kipsikäsittelyn kokonaiskustannus oli SAVE-hankkeessa noin 220 euroa peltohehtaarilta. Noin 60 prosenttia kustannuksista muodostui kipsin kuljetuksesta Siilinjärveltä tiloille, loppu kipsistä ja sen levityksestä.

Yhden fosforikilon vähentäminen maksoi kipsiä käyttäen noin 60–70 euroa, mikä on noin kolmannes vähemmän kuin kosteikkoja ja vesistöjen suojakaistoja käytettäessä.

Kipsiä suositellaan levitettäväksi neljä tonnia hehtaarille. Helposti maahan liukenevana kipsin voi levittää suoraan sängelle. Paras vaikutus kuitenkin saadaan, kun se muokataan maahan. Kipsin teho säilyy noin viiden vuoden ajan, jonka jälkeen levitys pitäisi uusia. Levitys hoituu kalkin- tai kuivalannan levityskalustolla.

Kaikissa Suomen kipsihankkeissa pelloille levitetty kipsi on ollut peräisin Yara Siilinjärveltä, jossa sitä ensin läjitetään 2–3 vuotta ja sitten seulotaan, jonka jälkeen se soveltuu maanparannusaineeksi. Kipsi on tuotu rekoilla hankkeissa oleville pelloille ja kulut, mukaan lukien kipsin levitys sekä kulunut työaika, on korvattu kokonaisuudessaan viljelijöille.

SAVE-hankkeen sivuilla todetaan, ettei tällä hetkellä ole tiedossa muita yhtä suuria puhtaan kipsin lähteitä, mutta tavoitteena on selvittää kipsin saatavuutta muualtakin. Jos kipsi otettaisiin laajasti käyttöön maataloudessa, edellyttäisi se SAVE-hankkeen tutkijoiden mukaan EU:n laajuista kilpailutusta.

Kipsin menekki on edelleen hyvin pientä sen muodostumismääriin verrattuna. Vaikka kaikille rannikko-Suomen savimaille levitettäisiin kipsiä kerralla neljä tonnia hehtaarille, Siilinjärven kipsivuori ei pienenisi paljoakaan.

Yara onkin hiljattain anonut kipsin läjitysalueen laajennusta. Ympäristövaikutusten arviointi on jo tehty ja seuraavaksi haetaan Aluehallintovirastosta lupaa laajentamiselle.

”Tietysti Yaran kannalta on hyvä asia, että kipsille löytyy käyttökohteita, mutta ensisijainen asia on se, että kipsi toimii vesiensuojelumielessä sekä pidättää arvokkaat ravinteet pellolla kasvien käytössä”, Yara Suomen markkinointiviestintäpäällikkö Seija Luomanperä sanoi joulukuussa, juuri ennen eläköitymistään.

Itämeren suojelun ei tulisi olla yksin viljelijän harteilla. Luomanperän mielestä olisi kohtuullista, että yhteiskunta osallistuisi vähintäänkin viljelijälle kipsistä aiheutuviin kustannuksiin.

Kipsillä ei vaikutusta maan happamuuteen

Kipsi on kaliumsulfaattia, jolla ei ole vaikutusta maaperän pH:hon, toisin kuin esimerkiksi rakennekalkilla. Siksi sen käyttö sopii maanparannukseen myös silloin, kun pH on korkealla. Kasviravinteista kipsissä on rikkiä, kalsiumia ja hieman myös jäämiä fosforista. Yara Siilinjärven kipsissä fosforia on 0,2 prosenttia.

Kasvinravitsemuksen näkökulmasta kipsi käy perunan ja nurmen kalsiumlannoitteeksi silloin, kun pH:n nostotarvetta ei ole. Kipsiä voi käyttää myös rikin lähteeksi öljykasveille ja viljoille.

Toisaalta, jos lohkolta puuttuu kaliumia ja magnesiumia, ja kalsiumia on runsaasti, kipsin käyttö voi vain pahentaa ongelmaa, sillä kipsin kalsiumia sitoutuu kationinvaihdossa hiukkasten paikoille syrjäyttäen kaliumia, magnesiumia ja muita kationeja.

Kipsin sisältämän sulfaatin on aiemmin todettu heikentävän kasvin seleenin ottoa ensimmäisenä vuonna kipsin levityksestä. Vastaavaa ei kuitenkaan havaittu SAVE-hankkeessa.

Kipsi käy vain savimaille

Kipsin teho vesiensuojelussa perustuu sen sisältämään kalsiumiin, jolla on maan rakennetta parantava vaikutus. Kipsi parantaa savimaiden mururakennetta sekä vähentää eroosiota, jolloin fosfori ei huuhtoudu pellolta maa-aineksessa tai veteen liuenneena.

Savimailla, joita Saaristomeren alueella on paljon, kipsin laajamittaisempi käyttö olisi tutkimusten perusteella mahdollinen ja kustannustehokas vesiensuojelukeino. Sen sijaan muille kuin savimaille kipsiä ei suositella. Varsinkaan järvien valuma-alueille sitä ei tulisi levittää, sillä kipsin sisältämä sulfaatti voi aktivoida veteen liuetessaan pohjan vanhoja fosforilaskeumia ja pahentaa siten rehevöitymistä.

Etenkin pienikokoisissa sekä virtaamaltaan heikoissa järvissä sulfaatista voi suurina määrinä aiheutua haittaa pohjaeläimille sekä kalojen mädin ja poikasten kehitykselle. Itämeressä taas sulfaattia on luontaisestikin, joten kipsi ei siellä juurikaan vaikuta.

Kipsissä oleva sulfaatti ja kalsium huuhtoutuvat helposti veden mukana ja voivat maakerrosten läpi suotuessaan päätyä pohjavesiin. Tämän takia kipsiä ei suositella pohjavesialueille.

Kipsin sisältämästä sulfaatista tai kalsiumista ei kuitenkaan ole kohtuullisina pitoisuuksina haittaa ihmiselle, eläimille tai rakenteille. Paljon ratkaisee se, millaisista kipsimääristä puhutaan.

SAVE-hankkeen kipsinlevitysmäärillä Savijoen sulfaattipitoisuudet pysyivät maltillisina ja korkeammat pitoisuudet olivat lyhytaikaisia. Kokeissa ei ilmennyt haittavaikutuksia virtavesien eliöstöön eikä kulkeumaa pohjavesiin. Myöskään maan mikrobiologisessa aktiivisuudessa ei ollut eroja käsiteltyjen ja käsittelemättömien lohkojen välillä.

Rakennekalkki paras lääke savimaahan

Rakennekalkkia on käytetty Suomen maatiloilla pienessä mittakaavassa noin 10 vuotta. Nykyisellä tuotenimellään se on ollut myyntivalikoimassa vasta muutaman vuoden ja saanut viljelijöiltä hyvän vastaanoton. Suurimmat rakennekalkin toimittajat Suomessa ovat Nordkalk ja Soilfood.

Kipsin ohella myös rakennekalkki soveltuu parhaiten savimaille. Mitä savisempi maalaji on, sitä paremmin rakennekalkin vaikutukset tulevat esiin.

Rakennekalkki parantaa savimaan rakennetta ja tekee sen mururakenteesta kestävämmän. Tämän ansiosta maan vedenläpäisykyky tehostuu ja fosforin huuhtoutuminen pelloilta vähenee. Parantuneen maaperän rakenteen ansiosta viljelykasvien juuret yltävät syvempiin maakerroksiin, jolloin ravinteiden otto tehostuu ja vedensaanti paranee.

Hyvärakenteisessa maassa myös muokkaus helpottuu ja polttoainetta kuluu maan muokkaukseen vähemmän. Ruotsalaistutkimuksessa rakennekalkituksen todettiin vähentävän muokkauksen vetotehontarvetta useilla kymmenillä prosenteilla, kun levitysmääränä oli 10 tonnia rakennekalkkia hehtaarille.

Kalkitusaineissa on kasviravinteista aina kalsiumia ja osassa myös magnesiumia. Isoin ero kipsiin verrattuna on kalkkien pH:ta nostava vaikutus. Rakennekalkki soveltuukin vesiensuojelu- ja maanparannustoimenpiteeksi happamilla mailla. Jos taas maan pH on jo valmiiksi korkea, voi rakennekalkitus tilapäisesti vaikeuttaa kasvien hivenravinteiden ottoa.

Toisin kuin perinteisessä maanparannuskalkissa, rakennekalkissa on kalsiumkarbonaatin lisäksi aina myös reaktiivista kalkkia – joko poltettua tai sammutettua kalkkia. Reaktiivisen kalkin takia rakennekalkin vaikutukset maaperään ovat maanparannuskalkkia nopeampia ja tehokkaampia.

Rakennekalkkia voidaan käyttää joko kuivana tai kosteana. Levitys tapahtuu kesällä tai syksyllä kuivaan maahan, ja levityksessä voidaan käyttää samaa kalustoa kuin maanparannuskalkille. Pelto on tärkeää muokata viimeistään kahden vuorokauden päästä levityksestä, jotta rakennekalkituksesta saadaan paras teho irti.

Rakennekalkin levitysmäärille ei ole olemassa yhtä suositusta. Nordkalk suosittelee levitysmääräksi vähintään seitsemän tonnia hehtaarille riippuen pellon pH:sta, fosforitaseesta, savespitoisuudesta ja rakenteesta.

”Rakennekalkituksen käyttömäärissä ratkaisee myös se, halutaanko maksimoida hyödyt viljelijälle vai ympäristölle. Suosituksia korkeampi kalkitusmäärä voi olla toisinaan vesiensuojelun kannalta järkevää, vaikka se voi aiheuttaakin hetkellisesti mangaanin puutostiloja”, Nordkalkin kiertotalousjohtaja Kjell Weppling kuvailee.

Ensi vuonna tuloksia valuma-alueelta

Rakennekalkkia ei toistaiseksi ole vielä tutkittu laajoissa valuma-aluetason hankkeissa. Suomessa tuloksia on vain laboratorio- ja kenttäkokeista, mutta Ruotsissa rakennekalkkia on tutkittu myös peltolohkoilla.

Ruotsalaisissa tutkimuksissa rakennekalkin on todettu vähentävän eroosiota ja hiukkasmaisen fosforin huuhtoutumista vähintään 30 prosentilla, mutta optimaalisissa olosuhteissa tätäkin enemmän.

Esimerkiksi Ruotsin maatalousyliopiston kaksivuotisessa tutkimuksessa savimaan rakennekalkitus ja samassa yhteydessä tehty maan kultivointi siipiterillä puolitti talviaikaisen fosforin huuhtoutumisen verrattuna kynnettyyn lohkoon, kun tulos lasketaan korjattua satoyksikköä kohti. 

Rakennekalkin on tutkimuksissa havaittu vaikuttavan satoihin usein positiivisesti. Vaikutus riippuu ennen kaikkea maan pH:n ja rakenteen lähtötasosta sekä maalajista. Keskimääräinen sadonlisäys on noin 10–15 prosenttia, mutta se voi olla myös tätä enemmän, vähemmän tai jäädä kokonaan pois.

Suomessa rakennekalkin valuma-aluetason vaikutuksia tutkitaan ensimmäistä kertaa #Rakava-hankkeessa, tosin kipsihankkeisiin verrattuna pienellä, 60 hehtaarin alueella. Hankkeen tavoitteena on fosforikuormituksen vähentäminen rakennekalkituksella ja rakennekalkitusmenetelmän tutkiminen hiesu- ja hietasavimailla. Kolmivuotisen hankkeen tuloksia on luvassa ensi vuonna.

Toisin kuin kipsiä, rakennekalkkia voidaan käyttää myös järvien läheisyydessä sijaitseville pelloille, sillä se ei sisällä sulfaattia.

#Rakava-hankkeessa tutkimuskohteena onkin Järvi-Suomeen kuuluvan Pakkalanjärven valuma-alue Kangasalalla. Pakkalanjärvi sijaitsee aktiivisen tehomaatalouden keskellä ja on pahoin rehevöitynyt.

Ruotsissa rakennekalkin käyttöä tuetaan

Maatalouden ympäristökuormituksen vähentämistoimenpiteistä aiheutuneille kustannuksille tai tulon menetyksille voidaan hakea rahoitusta EU:n ympäristötukiohjelmasta. Rakennekalkki ei voi kuitenkaan saada tukea, koska se parantaa yleensä selvästi maan rakennetta ja sitä kautta tuottavuutta – se ei siis aiheuta viljelijälle tulon menetyksiä. Weppling on asiasta kummissaan.

”Mielestäni aina pitäisi olla tuen arvoinen asia, jos viljelijät tekevät sellaisia toimenpiteitä tilallaan, joilla pienennetään maataloudesta aiheutuvia ravinnepäästöjä. Viljelijä saa parhaimman kannustimen ympäristönsuojelutoimenpiteille silloin, kun hän hyötyy niistä itsekin”, Weppling toteaa.

Mikäli rakennekalkin käyttöä tuettaisiin kansallisista varoista, EU-tukeen liittyvää tuottavuushyötyä ei tarvitsisi ottaa huomioon. Näin on tehty Ruotsissa: rakennekalkkituotteista ja niiden levityksestä saa valtion maksamaa tukea, joka kattaa parhaimmillaan jopa 80 prosenttia kustannuksista. Tuki on osaltaan aikaansaanut sen, että Ruotsissa jo lähes 50 000 peltohehtaaria on rakennekalkittu.

Ruotsissa tehdyissä tutkimuksissa on keskitytty ennen kaikkea rakennekalkin tuomiin hyötyihin maataloudelle. Lisäksi tehdyt tutkimukset kattavat vain osavaluma-alueita. Tästä huolimatta tulokset ovat olleet lupaavia ja riittäneet vakuuttamaan Ruotsin päättäjät.

Rakennekalkkia pidetään lisäksi kustannustehokkaana menetelmänä.

Ruotsi on aivan maan eteläosia lukuun ottamatta viljelyolosuhteiltaan melko lähellä Suomea, joten siellä tehtyjä rakennekalkkitutkimuksia voisi osittain soveltaa Suomeen.

Tietoa halutaan kuitenkin lisää erityisesti rakennekalkin vaikutuksista vedenlaatuun pitkällä aikavälillä sekä vaikutuksista eri koostumuksilla, käyttömäärillä ja erityyppisillä peltomailla.

Wepplingin mielestä vaikuttaa siltä, että Suomessa vaaditaan vähintään SAVE-hankkeen suuruinen valuma-aluetason hanke, jotta jokin maanparannusaine voidaan hyväksyä tukien piiriin.

”Monesti kuulee sanottavan, että rakennekalkin ongelmana on se, ettei sitä ole tutkittu yhtä paljon kuin kipsiä. Sille on kuitenkin haettu hankerahoitusta, esimerkiksi kansallisen rakennekalkkiohjeistuksen tekemiseen, mutta rahoitusta ei ole saatu. Ilman rahoitusta ei saada tutkimustuloksiakaan”, Weppling huomauttaa.

Soilfoodin agronomi ja viljelijä Juuso Joonan mielestä valuma-aluetason tutkimuksille on annettu painoarvoa jo turhankin paljon eikä kenttäkokeista saatavia tuloksia pitäisi väheksyä.

”Kenttäkokeet osoittavat hyödyn tarkasti, sillä muuttujat on rajattu hyvin tarkkaan ja koe on helposti toistettavissa. Valuma-aluetason tutkimuksissa muuttujia on vaikeampi rajata ja hajonta voi siksi olla suurta”, Joona muistuttaa.

Maanparannuskuidulla multavuus kuntoon

Suomalaisen peltomaan orgaanisen aineksen määrä laskee jatkuvasti. Hiiltä siis poistuu pellolta koko ajan enemmän kuin sitä muodostuu yhteyttämisen tuloksena.

Pidemmän päälle kehityskulusta voi seurata pellon multavuuden heikkenemistä ja rakenneongelmia.

Jos maan orgaanisen aineksen puute rajoittaa maan viljeltävyyttä ja kasvien kasvua, ovat maanparannuskuidut tehokkain tapa korjata se.

Maanparannuskuidut ovat metsäteollisuuden sivutuotteina muodostuvia puukuituja. Kuituainesta muodostuu vuosittain Suomessa yli 400 000 kuiva-ainetonnia. Vaikka suurin osa siitä päätyy edelleen poltettavaksi, käytetään sivutuotekuiduista jalostettuja maanparannuskuituja maataloudessa yhä enemmän.

Maanparannuskuidussa on hiilen lisäksi yleensä runsaasti pää- ja hivenravinteita. Poikkeuksena tästä ovat niin sanotut nollakuidut, jotka ovat hyvin niukkaravinteista, pääasiassa puukuidusta koostuvaa hiilipitoista ainesta. Nollakuidut sisältävät useimmiten myös kalsiumkarbonaattia, joten eloperäisen aineksen lisäyksen ohella niillä on kalkitusvaikutusta.

Maan orgaanisen aineksen lisääntymisestä on viljelijälle monia etuja: pellon vesitalous ja ravinteiden saanti paranevat, maan pH nousee luontaisesti, pieneliötoiminta lisääntyy ja maata on esimerkiksi helpompi muokata. Multavassa maassa onnistuu myös vaateliaampien erikoiskasvien viljely ja edellytykset saavuttaa runsaita satoja ovat suuremmat.

Soilfoodin perustajan Ilkka Herlinin mukaan viljelymaan multavuuden lisääminen on tehokas keino edistää myös maatalouden riskienhallintaa.

”Esimerkiksi kahden prosenttiyksikön lisäys maan orgaaniseen ainekseen kaksinkertaistaa maan kasveille käyttökelpoisen veden määrän”, hän muistutti viljelijöille suunnatussa Carbon Action -koulutustilaisuudessa marraskuussa.

Vesiensuojelua ja ilmastonmuutoksen torjuntaa

Vaikka kuitujen käyttö maataloudessa on vasta viime vuosina tehnyt läpimurtonsa, on pieni joukko viljelijöitä käyttänyt niitä jo pitkään. Esimerkiksi Humuspehtoori on toiminut jo toistakymmentä vuotta, tosin varsin paikalllisesti ja keskittynyt vihannestiloihin.

Viime vuosina kuidun käytön suosio on kasvanut myös viljanviljelijöiden keskuudessa. Esimerkiksi Soilfoodin asiakkaista suurin osa on viljanviljelijöitä.

Maanparannuskuidun käytöstä muodostuu kuluja muutamia satoja euroja per hehtaari. Vastapalvelukseksi viljelijä saa pellolleen ravinteita ja maanparannushyötyä. Varsinkin vihannestiloilla kulut ovat pieniä suhteessa saatavaan tuottoon.

”Maanparannuskuitujen ky-syntä on kasvanut hyvin voimakkaasti ja kasvaa edelleen. Etenkin kuiva viime kesä innoitti monia viljelijöitä kokeilemaan kuituja ensimmäistä kertaa. Niitä käytetään sekä tavanomaisilla että luomutiloilla. Yhteistä tiloille on kiinnostus maan kasvukunnon korjaamiseen ja hyvään tuottoon”, Joona kertoo.

Viljelijän ohella myös ympäristö hyötyy maanparannuskuiduista. Valuma-aluetason tutkimuksia maaparannuskuidulle ei rakennekalkin tavoin ole toistaiseksi tehty, mutta laboratorio- ja viljelykokeissa on todettu kuitujen vähentävän fosforin ja nitraattien ravinnehuuhtoumariskiä.

Kuitujen vaikutuksia ravinnepäästöihin on Suomessa tutkittu Luken toimesta NSP Pulp -hankkeessa ja Ravinnekuitu-jatkohankkeessa. Luken toteuttamissa tutkimuksissa valumaveden sameus vähentyi kalkkistabiloidulla maanparannuskuiduilla käsitellyillä maanäytteillä ensimmäisenä kahtena vuotena jopa 74–77 prosenttia ja kolmantenakin vuonna vielä 49 prosenttia verrattuna käsittelemättömään maanäytteeseen. Veden sameus korreloi vahvasti fosforipäästöjen määrän kanssa.

Kipsin päästövähennyspotentiaalia on tutkittu vastaavalla koeasetelmalla, ja sen vaikutukset ovat kuitua lyhytkestoisemmat.

Lisäksi maanparannuskuidun levityksen jälkeisenä syksynä nitraattitypen pitoisuus pohjamaassa oli 67 prosenttia alempi kuin väkilannoitetulla ja 43 prosenttia alempi kuin kokonaan lannoittamattomalla lohkolla.

”Maanparannuskuidut ovat tutkitusti tehokkain suora keino ehkäistä ravinnehuuhtoumariskiä, ja niiden vaikutus maassa kestää useita vuosia”, Joona tiivistää.

Hän muistuttaa, että kuiduilla voidaan vesiensuojelun ohella tukea myös ilmastonmuutoksen torjuntaa. Kipsillä ja maanparannuskalkilla vastaavaa ilmastohyötyä ei ole.

Maanparannuskuitujen teho ilmastonmuutoksen torjunnassa perustuu niiden pitkäkestoisesti maaperään sitomaan hiileen. Peltoon lisätystä hiilestä noin 40 prosenttia säilyy maassa useita vuosia.

Hyödyntämällä maanparannuskuituja maataloudessa vältetään myös päästöt kuitujen hävittämisestä polttamalla.

Kuidun levityksessä oikea ajoitus on tärkeää

Vaikka tavoitteena on multava eli paljon hiiltä sisältävä maa, ei hiili-typpi-suhde saisi nousta liian korkeaksi. Muutoin maaperän hajottajat käyttävät kaiken typen eikä sitä riitä kasvien käyttöön.

Hiili-typpi-suhteeltaan korkeiden maanparannuskuitujen käyttöä tulisikin välttää juuri ennen kylvöä. Kuitujen käyttö on myös turhaa jo ennestään runsasmultaisilla mailla, joilla hiilenlisäystarvetta ei ole. Paras hyöty saadaan vähämultaisilla kivennäismailla.

Alhaisten tai kohtuullisten ravinnepitoisuuksiensa ansiosta maanparannuskuituja voidaan lisätä suuria määriä kerralla, 25 tonnista 100 tonniin hehtaaria kohti ravinnemääristä ja maan ominaisuuksista riippuen.

Soilfood suosittelee toistamaan levityksen kerran viljelykierrossa, 3–5 kierron ajan. Kuidut tulee toimittaa ja levittää hyvissä olosuhteissa ja alhaisilla rengaspaineilla, jotta vältetään turha maan tiivistäminen.

Soilfood suosittelee levittämään niukkaravinteisia nollakuituja nurmelle ennen lopettamista tai yhdessä lietteiden kanssa, jolloin kuitu käyttää hajotessaan nurmesta tai lannasta vapautuvia ravinteita.

”Ravinnepitoisia kuituja voidaan sitä vastoin käyttää suoraan ennen satokasvien kylvöä, mutta levityksen ja kylvön välillä on hyvä olla viikosta kahteen väliä, maan ravinnetilasta riippuen. Näin kuidun hajoaminen ja typen hetkellinen pidättyminen eivät haittaa kasvin kasvuun lähtöä. Viikon tai kahden jälkeen typpeä alkaa vapautumaan kasvin käyttöön”, Joona neuvoo.

Puukuitu luovuttaa ravinteita kasvien käyttöön aina selvästi hitaammin kuin kemiallinen lannoite. Tämän ansiosta maahan muodostuu eräänlainen ravinnepankki, eivätkä ylimääräiset ravinteet huuhtoudu helposti vesistöihin.

Maanparannuskuiduille ei ole maatalouden ympäristölainsäädännössä määritetty käytön rajoituksia. Niitä voidaan käyttää kaikkialla Suomessa, myös pohjavesialueilla.

Kipsi, kuitu vai rakennekalkki?

Yksiselitteistä paremmuusjärjestystä kipsille, rakennekalkille ja maanparannuskuidulle on vaikeaa asettaa. Paljon riippuu siitä, millä alueella, millaiseen maatyyppiin ja mihin ongelmaan halutaan vaikuttaa – ja kenties myös, keneltä asiaa kysytään.

Kaikki kolme maanparannusainetta vaikuttavat suotuisasti maan rakenteeseen. Kipsiä suositellaan vain savimaille ja rakennekalkkikin tehoaa niissä parhaiten. Kuitu käy useille maatyypille, mutta paras lopputulos syntyy karkeilla mailla.

Alueellisia rajoitteita ei ole muilla kuin kipsillä sen sisältämän sulfaatin vuoksi. Toisaalta, kipsi pesee selvästi muut maanparannusaineet siitä tehtyjen valuma-aluetutkimusten määrässä. Tutkimustulokset kipsistä ovat olleet rohkaisevia, ja kipsi on SAVE-hankkeen mukaan edullisin vesiensuojelukeino.

Kipsi on maanparannuskuidun ohella lisäksi kierrätystuote, eli sen käyttö edistää kiertotaloutta. Rakennekalkeistakin osa on kierrätysalkuperää.

Fosforihuuhtoumat vähenevät kaikilla aineilla tehokkaasti. Kuidulla vaikutus saattaa olla pitkäkestoisin, mutta tutkimustietoa asiasta tarvitaan lisää. Kuitu on maanparannusaineista myös ainoa, jolla on vesiensuojelun ohella ilmastohyötyä.

Kipsillä ei ole tutkimusten perusteella merkittävää sadonlisäysvaikutusta. Rakennekalkilla ja maanparannuskuidulla sitä on, mutta vaikutus ei ole suuri eikä se toteudu kaikissa olosuhteissa.

Viljelijä saa kaikista kolmesta maanparannusaineesta pellolleen ravinteita. Maanparannuskuidussa, nollakuitu pois lukien, ravinteita on monipuolisimmin. Toisaalta ravinteet imeytyvät puukuidusta kasvien käyttöön kipsin ja rakennekalkin ravinteita hitaammin. Viljelijän tuleekin huomioida tämä lannoituksessa ja sen ajankohdassa.

Myös maan pH:lla on oikean aineen valinnassa iso merkitys, ympäristövaikuttaja ja Soilfoodin perustajajäsen Saara Kankaanrinta muistuttaa.

”Yksinkertaistettuna voidaan sanoa, että rakennekalkkia annetaan maan pH:n ollessa alhaalla ja kipsiä taas, kun pH on ylhäällä, mutta kalsiumtasot alhaalla. Kuitu käy lähes kaikkiin tilanteisiin, ja sitä voi levittää lisäksi kipsin ja rakennekalkin kanssa.”

Hallituksen lisäbudjettiesityksessä on osoitettu 45 miljoonaa Itämeren suojeluun, ja siitä 40 prosenttia on korvamerkitty maataloudelle. Suojeluohjelmassa on ehdotettu kipsin rinnalla rakennekalkin ja maanparannuskuitujen käyttöä tuettavina vesiensuojelutoimenpiteinä. Nähtäväksi jää, viitoittaako tämä rakennekalkin ja maanparannuskuidun tietä ympäristökorvauksen toimenpiteiksi seuraavalle, vuonna 2021 alkavalle maatalouden rahoituskaudelle.

Vaikka kipsin vaikutukset vesiensuojeluun ovat kiistattomat, tutkijat muistuttavat, että se on vain yksi osa laajaa maatalouden vesiensuojelukokonaisuutta.

”Kipsi on hyvä keino muiden joukossa. Silti muita toimenpiteitä, kuten talviaikaista kasvipeitteisyyttä ja kasvien tarpeisiin sopivaa lannoitusta, ei saa laiminlyödä”, Tarja Haaranen ympäristöministeriöstä muistuttaa.

Juuso Joonan mielestä kaikkien eri keinojen tulee olla samanvertaisia tukipolitiikassa, sillä eri toimenpiteet soveltuvat eri lohkoille. Hän haluaisi, että viljelijöille maksettaisiin korvaus mieluummin tuloksista kuin toimenpiteistä.

”Viljelijä voisi itse valita keinot tavoitteiden saavuttamiseksi, kuten tarvittavat viljelytoimenpiteet ja maanparannustuotteet. Tällöin vältyttäisiin kokonaan mielestäni turhalta keskustelulta, minkä aineiden käyttöä tulisi tukea”, hän summaa.

Biohiiltä kuitupuusta

Biohiilen tuotanto on päässyt vauhtiin myös Suomessa. Tampereen Hiedanrannassa toimiva Carbofex aloitti biohiilen toimitukset kesällä 2017, tähän mennessä tavaraa on toimitettu asiakkaille yrityksen toimitusjohtajan mukaan reilu 1 500 kuutiota. Biohiili syntyy Carbofexin omistamassa pyrolyysiprosessissa, joka tuottaa lähtöbiomassasta samalla öljyä sekä lämpöä.

Teksti ja kuva: Heikki Jaakkola

Carbofex pystyy tuottamaan biohiiltä vuodessa noin 700 tonnia. Biohiili sopii maanparannusaineeksi sekä hulevesien suodatukseen. Rehuun lisättynä biohiili auttaa vähentämään nautakarjan metaanintuotantoa. Käyttöä rajoittaa vielä biohiilen kallis hinta, 250 euroa/m3 lisättynä jakelukustannuksilla.

Carbofexin asiakkaat ovat olleet etupäässä kaupunkeja ja tutkimuslaitoksia, joita biohiili kiinnostaa maanparannusaineena tai esimerkiksi hulevesien suodattajana. Nyt biohiiltä alkavat testaamaan Carbofesin toimitusjohtaja Sampo Tukiaisen mukaan myös isot kasvihuoneviljelijät, joita kiinnostaa hiilen kyky sitoa ja luovuttaa ravinteita.

Viljelijöiden ohella biohiili kiinnostaa myös nautakarjan kasvattajia.

”Rehuun lisättynä biohiili auttaa vähentämään nautakarjan metaanintuotantoa, mikä leikkaa päästöjä ja tuo lisäkasvua.

Biohiilen hyödyntämistä maataloudessa rajoittanee ainakin tässä vaiheessa hinta. Kuutio biohiiltä maksaa 250 euroa, minkä päälle tulevat logistiikasta johtuvat kustannukset.

Tukiainen kertoo hintaan vaikuttavan merkittävästi biohiilen raaka-aineen. Hiiltä voidaan tuottaa monenlaisista eloperäisistä massoista, minkä takia lähtöaineeksi kelpaavat usein myös jätevirrat. Carbofexin tapauksessa lähtömateriaali on kuitenkin kuitupuu eli jätettä huomattavasti arvokkaampi raaka-aine.

Kuitupuuhun on päädytty osin siksi, että raaka-aineen laatu vaikuttaa prosessissa syntyvän biohiilen ominaisuuksiin.

”Kuitupuu on raaka-aineena kallista, mutta tästä syntyy ominaisuuksiltaan erinomaista biohiiltä.”

Kaukolämmöllä plussan puolelle

Tukiaisen mukaan Carbofex pääsisi pelkän biohiilen avulla taloudellisesti nollatulokseen. Tulovirta saataneen kuitenkin plussan puolelle, koska yrityksen on määrä myydä prosessissa syntyvää hiilinegatiivista kaukolämpöä Tampereen lämpöverkkoon.

Laitos pystyy tuottamaan vuodessa 700 tonnia biohiiltä ja 600 tonnia pyrolyysiöljyä. Tukiaisen mukaan tuotannon skaalaaminen suuremmaksi olisi teknisesti helppoa.

”Yksittäinen laitos pystyttäisiin skaalaamaan noin 25 kertaa isommaksi eikä mikään estäisi useampien tuotantoyksiköiden rakentamista. Teknisesti rajoja asettaa lähinnä vain puuraaka-aineen saanti.”

Käytännössä rajat kuitenkin piirtää biohiilen kysynnän kehitys.

Jo olemassaolevankin laitoksen tuotantopotentiaalista osa jää vielä käyttämättä. Tukiaisen mukaan vauhti on kuitenkin lisääntymässä ja tarpeen vaatiessa tuotantoa voidaan ruveta ajamaan kolmessa vuorossa.

”Tuotantoa on pyritty ajoittamaan yhteen kaukolämmön tarpeen kanssa, jolloin prosessissa syntyvä ylijäämälämpö ei tuhlaannu”, Tukiainen kertoo.

Nurmijärveläinen vihannesviljelijä Hannu Rinnekari on mukana Vantaanjoen kipsihankkeessa. Rinnekarin tilalla järjestettiin lokakuussa pellonpiennarpäivä, jossa John Nurmisen Säätiö ja muut hankkeessa mukana olevat tahot kertoivat kipsin käytöstä maataloudessa.
Nurmijärveläinen vihannesviljelijä Hannu Rinnekari on mukana Vantaanjoen kipsihankkeessa. Rinnekarin tilalla järjestettiin lokakuussa pellonpiennarpäivä, jossa John Nurmisen Säätiö ja muut hankkeessa mukana olevat tahot kertoivat kipsin käytöstä maataloudessa.
Kipsiä ei suositella käytettäväksi järvien valuma-alueilla kipsin sisältämän sulfaatin vuoksi. Kartan keltaisilla alueilla kipsin käyttö maataloudessa on vesistönäkökulmasta turvallista. KUVA: SAVE-HANKE
Kipsiä ei suositella käytettäväksi järvien valuma-alueilla kipsin sisältämän sulfaatin vuoksi. Kartan keltaisilla alueilla kipsin käyttö maataloudessa on vesistönäkökulmasta turvallista. KUVA: SAVE-HANKE
#RAKAVA-hanke järjesti Pellonpiennarpäivän syyskuun lopulla, jossa päästiin seuraamaan rakennekalkin levitys- ja muokkausnäytöstä. Rakennekalkki tulisi muokata maahan mieluiten vuorokauden kuluessa levityksestä.
#RAKAVA-hanke järjesti Pellonpiennarpäivän syyskuun lopulla, jossa päästiin seuraamaan rakennekalkin levitys- ja muokkausnäytöstä. Rakennekalkki tulisi muokata maahan mieluiten vuorokauden kuluessa levityksestä.
Kipsi- ja kuitukäsittelyn vaikutuksia maanäytteen veden sameuteen on tutkittu kahdessa erillisessä tutkimuksessa samoilla koeasetelmilla. Tutkimusten perusteella tehdyssä vertailussa kuitukäsittelyn päästöjä laskeva vaikutus on kipsiä pidempikestoisempi. Molemmissa tutkimuksissa maalajina oli savimaa.
Kipsi- ja kuitukäsittelyn vaikutuksia maanäytteen veden sameuteen on tutkittu kahdessa erillisessä tutkimuksessa samoilla koeasetelmilla. Tutkimusten perusteella tehdyssä vertailussa kuitukäsittelyn päästöjä laskeva vaikutus on kipsiä pidempikestoisempi. Molemmissa tutkimuksissa maalajina oli savimaa.