1
Kosteikkokasveista uusia arvoketjuja:
tutkimustarpeet ja
kehittämismahdollisuudet
Tuula Jyske ja Hanna Brännström
Luonnonvarakeskus
Turve, Tiede ja Tulevaisuus
Mitä turpeen tilalle?
-webinaari 10.2.2022

2
Esityksen tekijät:
Jenni Tienaho, Niko Silvan, Leila Korpela,
Antti Miettinen, Paula Jylhä, Hanna Brännström,
Risto Korpinen, Juha Nikkilä, Tuula Larmola,
Tuula Jyske, Jouni Hyvärinen, Anneli Viherä-Aarnio,
Kimmo Rasa, Anuj Kumar, Kristiina Lång

3 10.2.2022
Miksi edistää kosteikkokasvien viljelyä?
• Aktiivinen turvetuotantopinta-ala 52 000 ha v. 2019
• Turvetuotannostavapautuuvuosittain tuhansia
hehtaareja
• Suonpohjien nopea siirto jälkikäyttöön
• KHK-päästöt
• Eroosio (vesistöjen ravinne- ja kiintoainekuormitus)
• Kosteikkoviljely onyksi mahdollisuus
tuotannosta vapautuvanturvesuon uudeksi
käyttömuodoksi

4
Kosteikkoviljelyn hyödyt: viljelijöistä yhteiskuntaan
Kosteikkoviljely voi parhaimmillaan hyödyttää sekä viljelijää että koko yhteiskuntaa,
koska kosteikkoviljely mahdollistaa samanaikaisesti mm. vetetyn turvemaan viljelyn ja
ilmastohyötyjen tuottamisen:
• Pohjaveden pinnan nosto hidastaa turpeen hajoamista ja vähentää hiilipäästöjä
• Sanna Marinin hallitus on asettanut tavoitteeksi saada vähintään 30 000 hehtaarin pinta-ala
kosteikkoviljelyyn (kostean alan viljelyyn) vuoteen 2030 mennessä
Webinaari: Mitä turpeen tilalle? 10.2. klo 9–10.15 10.2.2022
Kuvat: KristiinaLång,Luke
Energia
Paju
Osmankäämi
Ruokohelpi
Kasvualusta
Ruokohelpi
Järviruoko
Osmankäämi
Rakennus-
materiaali
Osmankäämi
Hieskoivu
Rehu/kuivike
Ruokohelpi
Osmankäämi
Järviruoko
Erikoistuotteet
Marjat,
Kihokki
Koristekäyttö
Biohiili,Nanomateriaalit

5 10.2.2022
Kosteikkoviljelyyn soveltuvia kasveja
• Osmankäämi: rakennus- ja tekstiilimateriaali, rehu- ja ravintokasvi, kasvualusta,
rohdostee, biologinen kasvinsuojelu
• Järviruoko: katto- ja eristemateriaali, bioenergia, kuivike, kasvualusta,
maanparannusaine, rehu, sellu ja paperi
• Ruokohelpi: bioenergia, kuitutuotteet, kuivike, kasvualusta
• Pajut: bioenergia, arvoaineet, kuivikkeet, kasvualustat, rehut, biohiili, kuitutuotteet
• Hieskoivu: rakennus- ja kuitumateriaalit
• Rahkasammal: kasvualusta, kuivike, eristeet, akustiikkalevytjne.
• Isokarpalo: ravinto, lääke
• Mustamarja-aronia: ravinto, lääke
• Kihokit: lääkkeet/rohdokset, sienitautien ja tuholaisten torjunta
• Kalmojuuri: lääke
• Raate: lääke
• Mesiangervo: rohdos
Naukkarinen, V. 2021. Kosteikkoviljelyn kasviopas. Baltic Sea Action Group 2021

6 10.2.2022
Rahkasammal
• Suuri markkinapotentiaali kehitettävien
kasvualustamateriaalien ”priimaavana”
komponenttina
• Tietotarpeita: saatavuus ja kestävyys
• Luonnontilaisen kaltaisten soiden rahkasammalen
korjuu → rahkasammalbiomassan kasvatus:
• metsäojitettuja soita vettämällä
• turvetuotannosta vapautuneilla suonpohjilla
viljelemällä (Sphagnum farming).
https://valtioneuvosto.fi/-//1410903/sammalen-korjuun-ymparistovaikutukset-
yhteistyoryhma-rahkasammalen-korjuu-ohjattava-ojitetuille-soille

7 10.2.2022
Kihokki
• Rahkasammalbiomassan korjuukohteet kihokille
(rohtokasvi) sopivia
• Kanerva (kauppayrtti, kukkivat versot) ja lakka (lehdet,
esim. kosmetiikka) viihtyvät myös samantyyppisissä
kohteissa (korjuusta 5 – 10 v.).
10.2.
Webinaari: Mitä turpeen tilalle? 10.2. klo 9–10.15
Projekti: Innoherb - kihokista, lakasta ja kanervasta tulevaisuuden liiketoimintaa
Pohjois-Satakuntaan (2020-2022), Korpela Leila, Silvan Niko, Tienaho Jenni

8
Kihokin kasvu/viljely rahkasammalbiomassan
korjuukohteilla
Kihokki ja kanervarunsaimmillaan kohteilla, joilla
rahkasammaleen korjuustaon suunnilleen 3–5 vuotta
• Kihokin kasvuoptimi hieman märemmillä ja rehevämmillä,
kanervan taas hieman karummilla ja kuivemmilla soilla
• Kihokki runsastuu luonnostaan turvemaan omasta
siemenpankista, kun kosteusolot tasaiset
• Kihokin lisäys mahdollista siemenistä, kasvullisesti tai taimien
siirtoistutuksella
Innoherb - kihokista, lakasta ja kanervasta tulevaisuuden liiketoimintaa Pohjois-Satakuntaan (2020-2022),
Korpela Leila, Silvan Niko, Tienaho Jenni

9
10.2.2022
Luonnossa kasvanut kihokki
laboratoriokasvatettua bioaktiivisempaa
0
1
2
3
4
5
6
7
14cm petri dish 125ml pot
g
Solukon kasvu 6 viikossa
0 weeks
6 weeks
2,5 g
6,1 g (250%)
1,2 g
5,7 g (468%)
• Luonnossa kasvanutkihokki on ominaisuuksiltaan
antioksidatiivisempaa [1], antibakteerisempaa [2] ja sisältää
suurempia pitoisuuksia fenolisiayhdisteitä, kuten flavonoideja,
ellagihappojohdannaisiaja naftokinoneita [1].
• Suuremmillapitoisuuksilla kumpikin osoitti aktiivisuutta
enteroviruksia vastaan [1]
[1] Tienaho, J., Reshamwala, D., Karonen, M., Silvan, N.,
Korpela, L., Marjomäki, V., Sarjala, T. (2021) Field-Grown and
In Vitro Propagated Round-Leaved Sundew (Drosera
rotundifolia L.) Show Differences in Metabolic Profiles and
Biological Activities. Molecules 2021, 26, 3581.
https://doi.org/10.3390/molecules26123581
[2] Poikulainen, E., Tienaho, J., Sarjala, T., Santala, V. (2020). A
panel of bioluminescent whole-cell bacterial biosensors for
the screening for new antibacterial substances from natural
extracts. Journal of Microbiological Methods, 178, 106083.
https://doi.org/10.1016/j.mimet.2020.106083
Tutkimustyö jatkuu s.e.
laboratoriossa kasvatetun kihokin
ominaisuuksia yritetään parantaa
esim. ravinnemuutoksilla.
Webinaari: Mitä turpeen tilalle? 10.2. klo 9–10.15

10 10.2.2022
Ruokohelpi
Kuituominaisuudet:
• Pituus 0,7 mm
• Paksuus 16 µm Selluloosa
35 %
Hemiselluloosat
22 %
Ligniini
14 %
Uuteaineet
13 %
Tuhka
2 %
Proteiini
14 %
Kemiallinen koostumus (%):

11 10.2.2022
Järviruoko
Selluloosa
33 %
Hemiselluloosat
31 %
Ligniini
21 %
Uuteaineet
5 %
Tuhka
5 %
Proteiini
5 %
Kuituominaisuudet:
• Pituus 0,7 mm
• Paksuus 15 µm
• Verrattavissa
lehtipuun kuituihin,
mm. koivu
• Voidaan käyttää
esim. paperin
valmistuksessa
Kemiallinen koostumus (%):

12
Esimerkkiprojekti:
Kosteikkoviljelyllä ilmastollisesti kestävä
ratkaisu kasvualustatuotantoon (KASVUA)
• Järviruoko-ruokohelpikasvualustan ilmastovaikutuksetpellolta kasvihuoneisiin
• Toimivuus kasvualustana
• Koko tuotantoketju kasvualustatuottajan ja kasvihuoneyrittäjienkanssa
• Tuotantoketjun talous ja kannustimet
PI: Tuula Larmola
https://youtu.be/5hcxfXDXNpo
10.2.2022
Kumppanit
Kiteen Mato ja Multa Oy,
Suomen ympäristökeskus, SYKE
Viljelijäviljelee
ruokohelpeä
märällä pellolla
Urakoitsijakorjaa
ruokohelvenja
järviruokoa
vesistöistä
Yritys perustaa
auman
yhteistyömaatilalle
Yritys pakkaa ja
myy tuotteet

13
Kasvualustojen ominaisuuksia
Vihanneslevy
(Kekkilä Natural
Control)
Kompostoitu
järviruoko+ruokohelpi
(KMM)
johtokyky mS/m 9.9 74.7
pH 6.8 6.5
Vesiliukoinen typpi kg/m3 0.02 0.24
Fosfori mg/l 0.95 160
Kalium mg/l 42 1200
Turve (Kekkilä)
Kompostoitu
järviruoko + ruokohelpi
(KMM)
Kuivapaino kg/m3 83.0 174.5
Kutistuminen % 26.0 28.2
Huokostilavuus % V/V 95.0 88.7
Ilmatila % 32.0 19.9
Helppokäyttöinen vesi % 24.0 21.9
Hitaan kasvun vesi % 39.0 46.9
Kiinteä aines % 5.0 11.3
Vedenotto g/g -10 cm 7.7 3.9
Vedenotto g/g -50 cm 4.7 2.7
Kompostoitu järviruoko- ja
ruokohelpiseosalusta sisälsi runsaammin
kasviravinteita kuin turvelevy, mutta
seosalustan turvealustaa alempi
ilmahuokostila rajoittaa kastelujärjestelyjä.

14
Pajut biojalostuksessa: haasteita ja mahdollisuuksia
10.2.2022
Webinaari: Mitä turpeen tilalle? 10.2. klo 9–10.15
Grafiikka: Jouni Hyvärinen

15
Tasalaatuista biohiiltä pajusta
Tasalaatuista biohiiltä voidaan valmistaa valitsemalla
tiettyjä kloonipajuviljelmiä sellaisiin loppukäyttöihin,jotka
vaativat suhteellisen homogeenisia huokosominaisuuksia:
• Bimodaalinen puun solukkorakenne määrittää
huokosrakennetta myös biohiilessä
• Kloonivaihtelu vaikuttaa biohiilen mikrometrimittakaavan
huokoisuuteen
• Pyrolyysi häivyttää raaka-aineessa havaitutrakenteelliset
erot ja siirsi puunäytteiden selvästi bimodaalisia
huokoskokojakaumiakohti pienempiä huokoskokoalueita
• Kuituanalyysitekniikoita voitaisiin käyttää joidenkin biohiilen
huokosten ominaisuuksien ennustamiseen.
Biochar – a valuable and functional products from wood:
https://www.youtube.com/watch?v=XYuvDOHpujw
#ResearchHiglight

16
Biokomposiitit – muovin korvaajia pajusta
Biocomposites – promising alternative for plastics:
https://www.youtube.com/watch?v=MwivfHVq1F8&feature=emb_title

17
Antiviraalit ratkaisut pajusta
Luken ja Jyväskylän yliopiston käynnissä olevissa
yhteistutkimuksissa:
• Pajun ainesosilla antimikrobisia toiminnallisuuksia
• Luken eristämät pajutuotteet tehokkaita erilaisia
vaipattomia ja vaipallisia viruksia vastaan; virukset
menettävät infektoimiskykynsä
• Nyt tutkitaan, miten tehtyjä löydöksiä voidaan hyödyntää
kehitettäessä biopohjaisia antiviraalisia ratkaisuja
kuluttajatuotteisiin, kuten erilaisiinpinnoitteisiin,
suusuojaimiin ja pakkauksiin.
Forest based antivirals solutions from Finnish forests:
https://www.youtube.com/watch?v=u21YNQVtDPI
#ResearchHighlight

18
Kuivamassatuotoksen vaikutus suonpohjilla tuotetun
pajuraaka-aineen vähimmäishintaan käyttöpaikalla
10.2.2022
Webinaari: Mitä turpeen tilalle? 10.2. klo 9–10.15
Korkokanta 3 % Korkokanta 5 %
Korkokanta 1 %

20
Kannattaako
kosteikkoviljely?
Kuvat: Hanna Kekkonen, Luke

21
Pohjaveden pinnan nostaminen:
vaatii investointeja ja työtä
• Pohjaveden pinnan nostaminen on edullisempaaavo-ojiin
sijoitetuilla säätöpadoilla kuin säätösalaojituksella
‐ Investointikustannus säätöpatoihinnoin 1 000 €/ha vs.
investointikustannus säätösalaojitukseennoin 5 000
€/ha
‐ Turvemaatovat usein avo-ojitettuja
‐ Jotta investointi on taloudellisesti kannattava,
pohjaveden pinnan täytyy luontaisesti nousta silloin
kun avo-ojiin asennetaan säätöpadot
• Pohjaveden korkeuden tarkkailu vaatii viljelijältä työtä ja
ennakointia
Webinaari: Mitä turpeen tilalle? 10.2. klo 9–10.15 10.2.2022
Kuva: Hanna Kekkonen, Luke

22
Viljelytoimiin liittyy haasteita ja riskejä
• Turvepellon märkänä pitäminen aiheuttaa haasteita
viljelytoimiin
→ Koneilla liikkuminen vaikeutuu, jolloin työ on
hitaampaa ja siten kalliimpaa
→ Tarvitaan joko märkiin olosuhteisiin suunniteltuja
erikoiskoneita tai vähintään leveämpää rengastusta
käytössä oleviin maatalouskoneisiin
• Sadonkorjuun onnistumisen liittyy riskejä. Erittäin
märkinä vuosina sato voi jäädä korjaamatta.
Webinaari: Mitä turpeen tilalle? 10.2. klo 9–10.15 10.2.2022

23
Logistiikka: korjuuketjut tehokkaammiksi
• Kosteikkoviljellynsoveltuvat lohkot usein
hajallaan, jolloin voi olla vaikea saada
taloudellisesti kannattavaa korjuuketjua
• Korjuuketjut ovat toistaiseksi
kehittymättömiä
Webinaari: Mitä turpeen tilalle? 10.2. klo 9–10.15 10.2.2022

24
Kaskadiprosessointi: lisää kannattavuutta
10.2.2022
• Kuidut ja ruokomateriaalit
• Hiilihydraatit, etenkin hemiselluloosa ja
sen sovellukset
• Uuteaineet:
‒ Uuteaineita n. 10%, pääosin
hydrofiilisiä yhdisteitä
‒ Esim. ruokohelpi psykotrooppisia
yhdisteitä/lääkeaineita
‒ Kirjallisuudessa puutteellisesti tietoa:
tarkemmat karakterisoinnitkäynnissä
Rasi, S., Kilpeläinen, P., Rasa, K., Korpinen, R., Raitanen, J.-E., Vainio, M., Kitunen, V., Pulkkinen, H., Jyske,
T. 2019. Cascade processing of softwood bark with hot water extraction, pyrolysis and anaerobic digestion.
Bioresource Technology 292: 7 p.
Ruokomateriaalit biohybridi-
tuotteissa:
kuumavesiuutolla käsiteltyjä
kuituja betonissa (vasen) ja
lämpöeristeessä (oikea)
lisäämässä lujuutta ja
vähentämässä hiilijalanjälkeä.
Kuvat: Anuj Kumar.
Prosessien ketjutus – koko biomassa
hyötykäyttöön, ei uusia jätevirtoja:

25
Luken kaskadiprosessoinnin pilotointialustat:
Bioruukki, Biopaja, FoodPilot, InsectLab
10.2.2022
Webinaari: Mitä turpeen tilalle? 10.2. klo 9–10.15
CO-INNOVATION!
CO-CREATION!

26
Markkinat ovat toistaiseksi kehittymättömät
1. Omalla tilalla hyödynnettävätkasvit kuten ruokohelpi rehuna tai
kuivikkeena
• Jos viljelijä tarvitsee omalla tilalla ruokohelpeä, niin miksi hän valitsisi
vaikeamman tavan (kosteikkoviljely) tuottaa sitä?
2. Nykyisen viljelytavan korvaavatmassatuotantoon soveltuvat
volyymikasvit kuten ruokohelpi
• Esimerkiksi ruokohelpi ja järviruoko voisivat soveltua turvetta korvaavien
kasvualustojen raaka-aineeksi, mutta on epävarmaa saako viljelijä
kostealla alalla viljellystä ruokohelvestä (tai järviruo’osta) markkinoilta
parempaa hintaa
3. Erikoiskasvit(kuten esim. karpalo, rahkasammal tai mesiangervo)
• Näissä kasveissa suhteellinen kasvupotentiaali on suurin, mutta niin ovat
myös viljelijälle tulevat riskitkin
Webinaari: Mitä turpeen tilalle? 10.2. klo 9–10.15 10.2.2022

27
Tukijärjestelmää on kehitettävä
• Nykyinen tukijärjestelmä kannustaapitämään kaukana tilakeskuksesta
olevia ja/tai huonotuottoisia turvepeltolohkojaluonnonhoitopeltoina
- Kustannus kosteikkoviljelyyn siirtymiseen on suuri, koska viljelijä saa
luonnonhoitopeltonurmesta kilpailukykyisen katetuoton
• Kasvihuonekaasupäästövähennys ei ole toistaiseksi korvausperuste
missään maataloustuessa
• Uusia kosteikkoviljelyyn soveltuvia kasveja tulee saada
tukikelpoisiksi kasveiksi, jos kosteikkoviljelyn halutaan yleistyvän
- Tällä hetkellä tukikelpoisia kasveja ovat ruokohelpi1 ja lyhytkiertoinen
energiapuu2 (paju, haapa, hybridihaapa ja poppeli)
Webinaari: Mitä turpeen tilalle? 10.2. klo 9–10.15 10.2.2022
1. Perus- ja viherryttämistuki, nuoren viljelijän tuki (EU), luonnonhaittakorvaus,
ympäristökorvaus, luomukorvaus (kuivike/rehu)
2. Perus- ja viherryttämistuki, nuoren viljelijän tuki (EU)

28
RATU-hanke
• Kosteikkoviljelyn kustannuksia ja kosteikkoviljelyn avulla saavutettavia
kasvihuonekaasupäästövähennyksiä on tutkittu Rahanarvoisia vaihtoehtoja
syväturpeisten viljelysmaiden käsittelyyn –hankkeessa
• Hankkeessa tarkastellutkosteikkoviljelyyn soveltuvatkasvit olivat:
• Rahkasammal, pohjaveden pinta keskimäärin 10 cm maanpinnan alapuolella
• Karpalo, -”-
• Ruokohelpi, pohjaveden pinta keskimäärin 30 cm maanpinnanalapuolella
• Mesiangervo, -”-
Ratkaisuja turvepeltojen kestävään käyttöön -webinaari 9.2.2022
CO2
Rahanarvoisia vaihtoehtoja syväturpeisten viljelysmaiden käsittelyyn (RATU)–projekti,
EMR_Manner-Suomen maaseudun kehittämisohjelma 2014 – 2020
PI Marika Laurila, laskelmat Antti Miettinen, Kauko Koikkalainen, Marika Laurila ja Niko Silvan, Luke
https://www.luke.fi/projektit/ratu/

29
Laskelmaesimerkki: hyvin kuivatetulla pellolla viljelty
rehukaura vs. kosteikkoviljelykasvit
• Kosteikkoviljely vaatii lisää tukea (254–679 €/ha), jotta viljelijä pääsee samaan
taloudelliseen tulokseen kuin rehukauran viljelyssä hyvin kuivatetulla pellolla
• Päästövähennyksen kustannukset eivät kuitenkaan ole erityisen suuret (8–34 €/t
CO2-ekv.), jos niitä verrataan päästöoikeuden hintaan EU:n päästökaupassa
Webinaari: Mitä turpeen tilalle? 10.2. klo 9–10.15 10.2.2022
Rehukauravs.
Lisätuen tarve
(€/ha)
Päästövähennys
(t CO2-ekv./ha)
Päästövähennyksen
kustannus
(€/t CO2-ekv.)
Ruokohelpi 496 20 25
Karpalo 388 32 12
Rahkasammal 254 32 8
Mesiangervo 679 20 34

30
10.2.2022
• Lajikkeiden jalostus:
• Mm. pajun ilmastonkestävämmät lajikkeet pohjoisen
Suomen olosuhteisiin
• Kloonien raaka-aineominaisuuksien optimointi eri
käyttötarkoituksiin
• Kosteikkoviljelyyn parhaiten soveltuvat tuottoisat lajikkeet
• Sopimukset viljelijöiden kanssa
• Luomutuotanto
• Hiilikompensaatiomallit
• Kierrätyslannoitteet.
Innovaatioiden mahdollistajat kosteikkokasvien viljelyssä

31
Innovaatioiden mahdollistajat toimitusketjussa
10.2.2022
• Keskitetyt, riittävän laajat viljelmät lähellä
jalostamoja
• Teknologiset kehitysharppaukset: tehokkaat
korjuu- ja toimitusketjut
• Katkeamaton raaka-aineen saatavuus
• Mahdollisuus prosessoida muita raaka-aineita
biojalostamolla.

32
Innovaatioiden mahdollistajat biojalostuksessa
10.2.2022
Biomassan kaskadiprosessointi
hyödyntää raaka-aineen
kokonaisvaltaisesti ja tuottaa
lisäarvoa laajan tuotepaletin avulla:
• biohiili, biopestisidit
• antimikrobisetaineetja valmisteet
• biovärit
• elintarvike-ja rehuainesosat
• hiilihydraatit, ligniinija muut
hienokemikaalit
• erikoiskuidut
• turvetta korvaavat
materiaaliratkaisutkuten
eläinkuivikkeet.
10.2.2022

33
Johtopäätöksiä
• Kosteikkoviljely voi olla taloudellisesti kannattava vaihtoehto
joillekin viljelijöille
• Käytännössä viljelijä tarvitsee luotettavan ja varman ostajan, jotta
hänen kannattaa tehdä pitkävaikutteisia investointeja ja opetella
uusia kosteikkoviljelyynliittyviä viljelymenetelmiä
• Kosteikkoviljelynkäynnistysvaiheessa tarvitaan yhteiskunnantukea
– mahdollisesti myös vakiintuneen tuotannon aikana
• Kosteikkoviljelynavulla saavutettavien päästövähennysten
kustannukset eivät kuitenkaan ole mahdottoman suuria, jos niitä
verrataan päästöoikeuden hintaan EU:n päästökaupassa
• Kaskadiprosessointi ja koko korjuu- ja toimitusketjun kehittäminen
edellytys biojalostamomittakaavan kannattavalla toiminnalle.
Webinaari: Mitä turpeen tilalle? 10.2. klo 9–10.15 10.2.2022

34 10.2.2022
Kiitos!
tuula.jyske@luke.fi