Biohajoavien katemateriaalien kehittely vihannesviljelyyn, Kari Tiilikkala, Luonnonvarakeskus (Luke). Koottua tietoa kasviksista –seminaari, 10.2.2015, hotelli Rantasipi Aulanko, Hämeenlinna

1. Kari Tiilikkala , Jukka Salonen, Riitta Kemppainen, Terhi Suojala-Ahlfors,
LUKE Luonnonvarat ja Biotuotanto- yksikkö
Biohajoavien katemateriaalien kehittely
vihannesviljelyyn
Kuva:NiinaPitkänen/MTT
Koottua tietoa kasviksista –seminaari, 10.2.2015, hotelli Rantasipi Aulanko, Hämeenlinna

2. © Luonnonvarakeskus
Muovin haitat ymmärretty
2 16.2.2015

3. © Luonnonvarakeskus
Muutostekijöitä kasvinsuojelussa
• Luonnonmukaisen viljelyn rikkakasvien torjunta
• - EU: arviointi ( 2003-2010) vähensi 73% torjunta-aineista hyväksyttyjen
listalta ja Uudet jäämärajat vähentävät edelleen
• - SUD direktiivi> ei synteettisiä kemikaaleja julkisilla alueilla
(leikkipaikat, koulut, puistot jne.)
• - EFSA tuo uudet, tiukat arviointikriteerit uusille kasvinsuojeluaineille
• >>>> Kemianteollisuus vähentää tuotekehitystä kaikkialla
• + luvattu helpompaa rekisteröintiä alhaisen riskin aineille
?kasviperäiset?
• + vyöhykekohtainen rekisteröinti riittää (North Europe Zone)
• ? Mitä tilalle
• ? Miten jatketaan kun ei ehditä eikä ole rahaa kehittää vaihtoehtoja
• (Eurooppalainen C-IPM -hanke esitti huolensa tammikuussa)
• ? Mitä tapahtuu, kun muutamia aineita käytetään, paljon ja kaikkialla
• ? Menetetäänkö niiden teho muutamassa vuodessa
3
HUOM ! Tuhoojien aiheuttamat riskit kasvavat pohjoisessa varmasti

4. © Luonnonvarakeskus
Paperikate kokeissa jo 1960- luvulla
4 16.2.2015

5. © Luonnonvarakeskus
Luomumansikka-
hanke (2004)
Testatut katemateriaalit:
- Olki
- Vihermassa
- Tattarinkuori
- Havupuun hake
- Lehtipuun hake
- Pellavaneuloshuopa

6. © Luonnonvarakeskus
juva
Paperisilppua
herukan
tyvelle
Pirjo Kivijärvi, MTT

7. © Luonnonvarakeskus
METLA
Taimitarhojen katekoe:
- Hiekka
- Peittopuru
- Puuhakkeet
- Männyn kuorikate
- Huuhdeltu vaahtolasi
Jukka Reiniharju,
Turun yliopisto

8. © Luonnonvarakeskus
MTT:n tutkimuksista
Stora Enson tuotekehitykseen
• Taustalla MTT:n pitkäaikainen tutkimustyö pyrolyysi- eli
kuivatislaustuotteiden hyödyntämisestä kasvinsuojelussa, professori
Kari Tiilikkala et al.
• Yksi tutkimustyön haara on koivutisleen käyttö paperiin imeytettynä.
Menetelmä estää rikkakasvien kasvua.
• MTT Asiakasratkaisut pani vireille patenttihakemuksen ja neuvotteli
IPR-oikeuksien myynnistä Stora Enso Oyj:n kanssa. Stora Enso
omistaa nyt innovaation ja vastaa kaupallistamisesta.
8 16.2.2015

9. © Luonnonvarakeskus9 16.2.2015
MTT Apukka 2009:
Koivutisleen ja sahajauhon
Seos esti rikkakasvien
kasvun tehokkaasti.
Pääkasvina oli mustikka.

10. © Luonnonvarakeskus16.2.201510
Papereita ON testattu
muissakin
paperiteollisuuden
Hankkeissa
Suomessa ja Keski-
Euroopassa
Lue myös:
T Haapala ym. (2014):
Feasibility of paper mulches
in crop production: a review.
Agricultural and Food Science

11. © Luonnonvarakeskus11 16.2.2015© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus

12. © Luonnonvarakeskus
MTT:n kenttäkokeiden tavoitteita 2014
• Osoittaa yhden kasvukauden kestävän paperikatteen
käyttökelpoisuus vihannesten / juuresten viljelyssä;
koekasveina kurkku, selleri, kaali, sipuli ja kesäkurpitsa
• Testata koivutisleen lisäämisen vaikutusta paperikatteen
maatumiseen
• Testata katteiden teho rikkakasvien torjunnassa
• Testata usean kasvukauden kestävää paperikatetta mansikalla
• Testata uuden Ferrari-merkkisen katteenlevityskoneen
soveltuvuutta paperikatteen levitykseen
12 16.2.2015

13. © Luonnonvarakeskus
Katteiden kesto
• kaikkien katteiden levitys sujui ongelmitta Ferrarilla
13 16.2.2015

14. © Luonnonvarakeskus
Pakko uskoa ! Toimii se sano …….
14 16.2.2015
”Sehän menee kuin
muovi”

15. © Luonnonvarakeskus
Katekoneita kierrätykseen…eli näillä ei
biohajovia katteita kannata repiä..
15 16.2.2015

16. © Luonnonvarakeskus
Keräkaalikokeen Tuloksia, MTT Piikkiö 2014
Katteiden vaikutukset rikkakasvien kasvuun (rikkakasvien
kuivapaino/näyteala)
16 16.2.2015
0
200
400
600
800
1000
1200
Control Bioska Black plastic SE paper
Dry weight in grams Weed biomassWeed biomass

17. © Luonnonvarakeskus
Paperi estää juolavehnän kasvun (kokeita Luomu-
tiloilla !)
17 16.2.2015

18. © Luonnonvarakeskus
Kesäkurpitsaa
18 16.2.2015

19. © Luonnonvarakeskus
Piikkiön katekoe 2014 (Terhi Suojala-Ahlfors)
• Kokeen päätarkoitus: mitata katteiden vaikutusta maan lämpötilaan ja
kosteuteen
• Vertailtavat katteet:
– Paperi / Bioska / Musta muovi / Ei katetta
– 2 penkkiä joka katetta + reunapenkit paperia
• Katteet levitetty 26.5., keräkaalin taimet (’Lennox’) istutettu 27.5.2014.
Kasvuston päällä hyönteisverkko. Verkon ulkopuolella katteisiin
istutettu ryvässipulia.
19 16.2.2015
Koealue 9.6.2014

20. © Luonnonvarakeskus
Maan lämpötila
• Viljelyn alussa maan lämpötila PAPERIKATTEESSA 1-1,5 astetta
matalampi kuin Bioskan alla ja noin 2 astetta matalampi kuin mustan
muovin alla.
• Viikon keskilämpötila paperikatteen alla vain 0,1-0,5 astetta korkeampi
kuin ilman katetta.
• Kasvuston tultua peittävämmäksi erot katteiden välillä vähäisempiä
20 16.2.2015
Viikon
alkupäivä Paperi Bioska Muovi
Ei
katetta
28.5. 14.7 15.7 16.9 14.6
4.6. 19.7 21.5 23.8 19.5
11.6. 16.2 17.2 18.5 15.7
14.7. kaalikasvusto hyvin peittävä

21. © Luonnonvarakeskus
Maan lämpötila
• HUOM! Kuumana päivänä lämpötilaero eri katteiden alla voi olla jopa
10 astetta!
21 16.2.2015
PAPERIKATTEEN ALLA MAAN LÄMPÖTILA
ALHAISEMPI KUIN MUOVIN / BIOSKAN ALLA
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
0:00
1:30
3:00
4:30
6:00
7:30
9:00
10:30
12:00
13:30
15:00
16:30
18:00
19:30
21:00
22:30
Kuuma päivä: 5.6.2014
Paperi 1
Paperi 2
Bioska 1
Bioska 2
Muovi
Ei katetta 2
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
0:00
1:30
3:00
4:30
6:00
7:30
9:00
10:30
12:00
13:30
15:00
16:30
18:00
19:30
21:00
22:30
Pilvinen päivä: 12.6.2014
Paperi 1
Paperi 2
Bioska 1
Bioska 2
Muovi
Ei katetta 2

22. © Luonnonvarakeskus
Maan kosteus eri katteiden alla
• Maan kosteudessa ei havaittu eroja eri katteiden välillä
• Alkukesä varsin kostea, ei kastelutarvetta ennen heinäkuuta
• Kasvuston tultua peittäväksi erot todennäköisesti pieniä
22 16.2.2015

23. © Luonnonvarakeskus
Katteiden kesto 2014 kokeissa
(sadetta ja poutaa )
• ensimmäiset repeämät paperiin tulivat n. kahden viikon
kuluttua paperien kutistumisen seurauksena
• Bioska-katteeseen alkoi tulla reikiä/pieniä repeämiä 3-4
viikon kuluttua levityksestä
23 16.2.2015

24. © Luonnonvarakeskus
Katteiden kesto ja maatuminen
• Papereiden (ei tislettä) ja myös Bioskan reunat alkoivat maatua 3-4
viikon kuluttua ja olivat lähes hajonneet n. kuukauden kuluttua
levityksestä
• kaalin lehdet peittivät katteen täysin n. 1,5 kuukauden kuluttua
istutuksesta, joten katteet olivat hoitaneet tehtävänsä!
• verkon ulkopuolella, sipulialueella, heinäkuun puolivälin jälkeen
Bioska-kate enemmän rikki kuin paperi. Paperin peittävyys yhä n.
100 %, Bioskalla enää n. 75 %
24 16.2.2015
Reikiä Bioska-katteessa
28.7.2014

25. © Luonnonvarakeskus
Tuloksia, Piikkiö, keräkaalisato
25 16.2.2015
Kerän paino
kg/kpl
Kaalin
neliösato
kg/m2
Bioska 3.29 7.31
Ei katetta 3.36 7.47
Muovi 3.23 7.17
Paperi 3.54 7.86
Ei suuria eroja sadossa eri katteiden välillä, mutta
paperikate vähintään muiden veroinen! ????

26. © Luonnonvarakeskus
Maahengityksen keskiarvot Apukan kokeessa,
mikä vaikutus kasvien juuristossa ???????
26 16.2.2015
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Kontrolli Muovikate Tehokate
Sarja1
Tisle+
sahajauho

27. © Luonnonvarakeskus
Yhden kasvukauden katepaperin soveltuvuudesta
• Katepaperilla hyvä rikkakasvien torjunta, kun/jos paperi pysyy paikallaan
• Monivuotiset rikat (juolavehnä, korte, ohdake) EIVÄT kasva paperin läpi kuten tapahtuu
tärkkelyspohjaisia biohajoavia katteita käytettäessä
•
• Paperikatteen reuna (katteen ja maan rajapinta) maatumista hidastettava (koivutisle)
• Hyönteisverkkojen ja harsojen käyttö kasvuston päällä varmistaa katteen pysymistä
paikallaan. Siellä on myös suuri rikkakasvien torjuntatarve. Tuote olisi valmis !?
• Helppo levittää esim. Ferrarin levityskoneella
• Levityskoneisiin liitetyllä reijitysteknologialla on tärkeä merkitys paperikatetta käytettäessä
sillä istutusaukon koko vaikuttaa suoraan rikkakasvien torjunnan onnistumiseen
• Paperi on biohajoavaa ja helppo kyntää maahan sadonkorjuun jälkeen
27 16.2.2015

28. © Luonnonvarakeskus
Yhteenveto katepaperin soveltuvuudesta
Biohajoavilla katteilla on kova kysyntä :
• Useita puutarhatuotannossa käytettyjä herbisidejä on vedetty pois markkinoilta
• Luomuviljelijöillä rikkakasvintorjunta työlästä joten uusia ratkaisuja odotetaan
• Hyönteisverkkojen käyttö vaikeuttaa rikkakasvien torjuntaa . Jos hyönteisverkkoja joudutaan
avaamaan esim kitkemisen ajaksi, kasvustot altistetaan tuholaisten parveilulle.
• Biohajoaville katteille luvassa erityistukea
28 16.2.2015

29. © Luonnonvarakeskus16.2.2015© Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus29
Paperi
Kate
Kor-
Vaus
300
€/ha

30. © Luonnonvarakeskus
Työ jatkuu sekä tutkimuksessa että
tuotekehityksessä
• Stora Enso jatkaa tuotteen kehittämistä ja kauppaan
tulevien versioiden viimeistelyä (Vastuu siirtyi paperi
divisioonalle 2015).
• LUKE jatkaa tuotteen testaamista ja kehittämistä yhteistyössä
yrityksen kanssa. Yksivuotinen ja monivuotinen paperi
ohjelmassa kumpikin.
• Paperia koekäyttöön 2015: Halukkaat voivat ilmoittautua
suoraan Stora Enson tuotekehittäjälle:
• Carl Mikael Tåg , sähköposti Carl-Mikael.Tag@storaenso.com
puhelin : +49 173 7928 985 (työpaikka Saksassa!)
30 16.2.2015

31. © Luonnonvarakeskus
Palkittu innovaatio – tuoko potkua
tuotekehitykseen ????????????
• Biohajoava kate menestyi Uusi puu -kilpailussa
• Uutinen Maaseutu Maatalous Metsä 30.01.2015
• Stora Enson, Luonnonvarakeskuksen (Luke), VTT:n ja
Helsingin yliopiston yhteistyössä kehittämä, paperista
valmistettu Agripap-viljelykate voitti Uusi puu -hankkeen
järjestämässä kilpailussa resurssiniukkuus-sarjan.
• http://www.luke.fi/uutinen/biohajoava-kate-menestyi-uusi-puu-
kilpailussa/
31 16.2.2015

32. © Luonnonvarakeskus32
huomiostanne
Kiitos