Nurmibiomassa biokaasun syöteresurssina Oiva Niemeläinen

1. Oiva Niemeläinen, Lauri Jauhiainen ja Marjo Keskitalo, MTT
Nurmi viljelykierrossa - nurmibiomassa biokaasun syöteresurssina
(Bionurmihankkeen osuus loppuseminaariesitelmässä)

2. Nurmia on yhteensä lähes 900 000 ha eli 40
prosenttia maatalousmaan alasta.
Pellon käyttöluokka Ala ha 2012 Ala ha 2013
Säilörehunurmi 471 100 Yht. 568 500
Heinä 95 300 - ” -
Laidun 73 300 72 600
Siemennurmi 10 000 10 000
Viherkesanto 44 332 45 274
Luonnonhoitopelto, nurmik. v. 2v 124 791 124 500
Luonnonhoitopelto maisema 1 128 921
Luonnonhoitopelto niitty 4 885 4 475
Suojavyöhykenurmi 7 560 7 371
Ruokohelpi – energiaheinä 9 992 8 428
Viherlannoitusnurmi 44 514 49 700
Kaikki yht. 886 900 891 800
12.2.20142

3. Karjatiloilla nurmilohkot palaavat jo yhden tai kahden välivuoden jälkeen nurmiksi. Kuvassa
välivuosien määrä nurmen lopettamisen jälkeen. Laskettu MAVIn lohkotietoaineistosta 1995-
2011. Asteikko: prosenttia lopetetusta alasta.
9.6.2014© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 3
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Uusimaa Häme Kaakkois-Suomi Koko maa
3 vuotta
2 vuotta
1 vuosi (suojavilja)

4. Kevätviljojen esikasvi (%:ia viljelyalasta) vuosien
2010 ja 2011 perusteella alueittain.
MAVIn lohkotietorekisterin perusteella.
9.6.2014© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 4
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Kevätviljojen esikasvit 2010-2011 eri ELY-alueilla
(% pinta-alasta)
Muut
Tuotantonurmet
Viherlannoitus ja HVP-nurmet
Öljykasvit
Syysvilja
Kevätvilja

5. Nurmia on lähes 40 prosenttia
peltoalasta, mutta ne ovat
samoilla lohkoilla vuodesta
toiseen.

6. Nurmi on maalle ja tilalle hyväksi
Maalle
• Suojaa maan
pintarakennetta
• Parantaa maan
mururakennetta
• Juurikäytävät luovat reittejä
ilmalle ja vedelle
• Palkokasveilla saa
biologisesti sidottua typpeä
viljelykiertoon
Tilalle
• Vähentää kevättöitä
• Tasaa työhuippuja
• Vähentää viljan puinti- ja
kuivaustarvetta
• Varmentaa syysviljojen
perustamismahdollisuutta
9.6.2014© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 6

7. Nurmi suojaa maata ja parantaa maan rakennetta
– muutokset vaativat aikaa (kuvat Arja Seppälä)
Viljalla ainakin 17 vuotta
Sama pelto, toinen puoli ollut koko ajan
nurmella. Kynnetty samaan aikaan.
9.6.2014© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 7

8. Nurmien vaikutuksia viljelykierrossa
• Palkokasvinurmien typensidonta ja typen siirto
seuraavalle kasville, mutta heinänurmesta ei positiivista
typpivaikutusta (lyhyellä aikavälillä)
• Hiilen sidonta ja humuspitoisuuden lisääminen (pitkällä
aikavälillä)
• Maan mururakennetta ja muokkautuvuutta parantava vaikutus
• Vesitalouden paraneminen
• Hukkakauran torjunta helpottuu / tehostuu
• Rikkakasvien torjuntaruiskutusten väheneminen
• Lehtilaikkutautien riskin väheneminen, monilla taudeilla +-
vaikutuksia; tyvi- ja juuristotaudit
• Tuhoeläimet – ei suuria vaikutuksia – juurimadot eli
seppäkuoriaisten toukat voivat lisääntyä
12.2.2014Nastola 8

9. Tuloksia Ruotsista: 25 viljelykiertokokeen
yhteenvedosta (7 vuoden kierto). Tulokset suhdelukuna
1. v. kevätöljykasviin eri N-lannoituksella. (Tässä 9 koetta).
9.6.2014© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 9
90
95
100
105
110
115
70kg N/ha 120kg N/ha 170kg N/ha
Suhdeluku100=1.kevätöljykasviao.N-lannoituksella
Kevätvehnä 1. vuosi nurmen jälkeen sl. (Andersson ja Wivstadin 1992 aineistosta 1992)
1 v köljykasvi
2 v köljykasvi
1 v palkokn
2 v palkokn
3 v palkokn
1 v heinän
2 v heinän
3 v heinän

10. Tuloksia Ruotsista 25 viljelykiertokokeen
yhteenvedosta (7 vuoden kierto). Tulokset kg /ha eri
esikasveilla ja vehnän eri N-lannoituksella. (Tässä 9 koetta).
(Piirretty Anderssonin ja Wivstadin 1992 aineistosta).
9.6.2014© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 10
4000
4200
4400
4600
4800
5000
5200
5400
5600
5800
70 kg N/ha 120 kg N/ha 170 kg N/ha
Hasatokg/ha
Kevätvehnä 1 v. nurmesta
1 v köljykasvi
2 v köljykasvi
1 v palkokn
2 v palkokn
3 v palkokn
1 v heinän
2 v heinän
3 v heinän

11. Monivuotisilla kasveilla runsaasti juurimassaa
Sinimailasen paalujuuri
tunkeutuu syvälle
Heinänurmen juurimassa
pinnassa
• Heinänurmen juuristo ulottuu
noin 50-80 cm:n syvyyteen ja
juuriston massa on 3000-8000
kg ka/ha.
• Valtaosa heinäkasvien
juuristosta on kyntö-
kerroksessa.
• Nurmiviljely lisää orgaanista
ainesta maahan ja parantaa
maan kuohkeutta. Toisaalta
maan hyvä rakenne on tärkeä
juurten kasvulle .
9.6.2014© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 11

12. Tehokkaasti viljeltyjen nurmien sadot (kg ka/ha) Jokioisissa, Virolahdella,
Inkoossa ja Tammelassa. 1. ja 2. niitto vuosina 2011 ja 2012. Heinän. 2v.,
palkokasviseosnurmi 2v. Palkokasviseosnurmi 1 v.
9.6.2014© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 12
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
Jo HE 2v Jo PK 2v Jo PK 1v Vi HE 2v Vi PK 2v Vi PK 1v In HE 2v In PK 2v In PK 1v Ta HE 2v Ta PK 2v Ta PK 1v
Nurmiseosten - heinä 2v, palkokasvi 2v ja palkokasvi 1v sadot niitoittain eri koepaikoilla
(kg ka/ha)
2012 2.n.
2012 1.n.
2011 2n.
2011 1n.

13. Nurmien jälkivaikutus Bionurmihankkeen
kokeissa v. 2013.
9.6.2014© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 13
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Jokioinen Inkoo Virolahti
Viljasatokg/ha
Viljasato (kg/ha) v. 2013 Jokioisilla, Inkoossa ja Virolahdella vuoden 2012 esikasvien mukaan. Lannoitustasot yhdistetty.
Heinänurmi
Palkokasvinurmi
Vilja
1. vuosi nurmesta
1. vuotinen nurmi

14. Nurmen esikasvivaikutus v. 2013. Sadon suhdeluku
viljamonokulttuuriin nähden. Lannoitustasot yhdistetty.
9.6.2014© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 14
60
70
80
90
100
110
120
130
140
Jokioinen Inkoo Virolahti* Tammela**
Sadonsuhdeluku.Viljamonokultturi=100.
Viljan sato eri esikasvien jälkeen v. 2013. Viljamonokulttuuri on suhdeluku 100. *Virolahdella 2.
apila ei taimettunut. ** Tammelassa nurmea ei kynnetty ja se kasvoi viljan läpi.
Heinän. 2v.
Palkokasvin. 2v.
Viljamonok.
Vilja, jota ed. palkok.n.)
Palkokasvin. 1v.

15. • Viherkesannon typpilannoitusarvo 70 kg N / ha
• Monivuotisen viherkesannon typpilannoitusarvo toisena
jälkivaikutusvuonna 20 kg N / ha
• Palkokasvirehunurmilla n. 30 kg N /ha
• (Heinärehunurmilla pikemmin negatiivinen kuin positiivinen
typpilannoitusvaikutus)
• Apilat aluskasveina 20 kg N /ha
Ohjausryh
män
Sivu 15 10.1
Erilaisten nurmien typpilannoitusarvo
esikasvina (Känkänen ym. 2013 MTT Raportti 76)
(Palkokasvivaltaiset viherkesannot ja rehunurmet)

16. Typen otto ja typpitase nurmissa niitoittain.
Jos toinen sato jätettäisiin viherlannoitteeksi?
9.6.2014© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 16
-50
0
50
100
150
200
1.n. 2011 2.n.2011 1.n.2012 2.n.2012
Typenottojatyppitase(kgN/ha)
Nurmen typen otto ja typpitase Jokioisissa
niitoittain v. 2011 ja 2012.
(Biologinen typen sidonta: (apilan ka-sato x 0.026)+7
2.v. heinä N-otto
2.v. apilan. N-otto
1.v. apilan. N-otto
2.v. heinä N-tase
2.v. apilan. N-tase
1.v. apilan. N-tase

17. Nurmilohkojen viljely on kovin yksipuolista
– siitä voi olla nurmen kasvulle haittaa
• Vähentääkö lohkon yhtäjaksoinen nurmenviljely
merkittävästi puna-apilan menestymistä?
• Apilamätä
• Juurilaho
• Nurmen – etenkin palkokasvin - sadot alenevat nurmen
vanhetessa
• Vuoroviljelyssä biologinen typensidonta saadaan
hyödynnettyä parhaiten
• Apila menestyy nurmikasvustossa ja tuottaa silloin satoa omalla typellä
• Kun apilaa on maahan kynnettävässä kasvustossa niin C:N-suhde ja
jälkikasvuvaikutus on parempi – odelmasadossa apilaa on runsaasti
12.2.2014Nastola 17

18. Johtopäätelmiä
• Tehokkaasti viljellyistä palkokasviseosnurmista saatiin
10 ton ka/ha satoja pienellä typpilannoituksella
• Silloin kun kasvusto korjataan pois palkokasvinurmienkin
typpilannoitusvaikutus on varsin pieni seuraavalle kasville.
• Palkokasvinurmen typpivaikutuksen tehostamiseksi
odelmasato voitaisiin hyödyntää viherlannoituksen tapaan
• Nurmen vaikutusta maan ominaisuuksiin tulisi tutkia lisää (niin
pitkäaikaisen nurmiviljelyn vaikutuksista kuin mahdollisesti
nopeastikin ilmenevistä vaikutuksista)
• Tutkimuksessa kehitettiin tapoja kuinka esikasvivaikutusta
mittaavaa tutkimusta voitaisiin tehdä maatila-aineistoja
hyödyntämällä
• Karjatilojen yksipuolisen nurmiviljelyn vaikutuksia puna-apilan
menestymisen riskitekijänä tulisi selvittää lisää
9.6.2014© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 18

19. Kiitoksia mielenkiinnosta!