Kimmo Rasa: Kuituliete: synty, tuotteet ja tutkimustuloksia

1. © Luonnonvarakeskus
KUITULIETE – synty,
tuotteet ja tutkimustuloksia
Kuitu-hankkeen viljelijätilaisuus 24.10.2019
Erikoistutkijat Kimmo Rasa ja Risto Uusitalo

2. - 1974 (n=2042)
- 1987 (n=1362)
- 1998 (n= 720)
- 2009 (n= 611)
Hiiliaineisto julkaistu:
Heikkinen J., Ketoja E.,
Nuutinen V. and Regina K.
2013. Declining trend of
carbon in Finnish cropland
soils in 1974-2009. Global
Change Biology doi:
10.1111/gcb.12137
Luken
maaperäseuranta
Dia: Kristiina Regina

3. Kivennäismaan pellot 1974-2009
3 28.10.2019© MTT Agrifood Research Finland
Muutos -0,4 %/vuosi
Dia: Kristiina Regina

4. Peltomaan eloperäisen aineksen merkitys
pellon kasvukunnolle ja vesistöjen
ravinnekuormitukselle (1/3)
• Mitä enemmän maassa on
orgaanista hiiltä, sitä kestävämpi on
savimaan mururakenne
4
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 2 4 6 8 10 12
Kestävät
murut %
Orgaaninen hiili %
• Mururakenteen kestävyyteen
vaikuttavat myös maankäyttö ja
viljelymenetelmät
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Metsä Pitkäaikainen
nurmi
Suorakylvö Kyntö
Kestävät
murut %
Dia: Helena Soinne

5. • Ravinnekuormituksen
(erityisesti P) kannalta
eroosiontorjunta tärkeää
• Kestävä mururakenne ehkäisee
eroosiota ja parantaa veden
imeytymistä maahan
• Orgaaninen aines parantaa
maan rakennetta
• Vaikutus maaperämikrobeihin
ja -eläimiin,
kationinvaihtokapasiteettiin,
vedenpidätysominaisuuksiin?
Peltomaan eloperäisen aineksen merkitys
pellon kasvukunnolle ja vesistöjen
ravinnekuormitukselle (2/3)
Hyvä mururakenne
• Ilmava, kuohkea, erikokoisia
huokosia
• Vedenpidätys ja veden läpäisy
• Vähentää liettymistä,
kuorettumista, eroosiota, veden
savisameutta
Mururakenteen ollessa heikko
• sade rikkoo, maa liettyy ja kuorettuu
• veden imeytyminen hidastuu, maa
pysyy märkänä
• pintavirtailua – eroosio
Dia (muokattu): Helena Soinne

6. Peltomaan eloperäisen aineksen merkitys
pellon kasvukunnolle ja vesistöjen
ravinnekuormitukselle (3/3)
• Huonorakenteiset maat ovat herkkiä
vedellä kyllästyneille olosuhteille
• Ilmastonmuutos lisää eroosioriskiä
•Leudot talvet, roudan ja lumen
puute
•Talviaikaiset sateet
6
Orgaanisen
aineksen
vähentyminen
Huono rakenne ja
eroosiota, P-
kuormitus
Huono
kasvukunto, pienet
sadot ja juuret
Pieni hiilisyöte
maahan
Dia: Helena Soinne

7. © Luonnonvarakeskus
Metsäteollisuuden kuitulietteet
• Massa- ja paperiteollisuuden orgaaniset sivuvirrat
– Varsinaiset tuotteet ovat paperi ja kartonki
– Tehdaskohtainen vaihtelu laitekokoonpanoissa
 vaikutus sivuvirtojen laatuun
• Tehtaan jätevesien puhdistusprosessissa syntyy
– Primääri eli kuituliete esiselkeytyksestä
– Sekundääri eli biolietettä biologisesta puhdistuksesta
• Sisältää puhdistusprosessiin mahdollisesti lisättyjä ravinteita (N, P)
 Sekaliete näiden yhdistelmä
– 0-kuitu
• Maanparannuskäyttöön joko sellaisenaan, kompostoituna tai
kalkkistabiloituna
7 28.10.2019

8. © Luonnonvarakeskus
Markkinoilla olevat kuituja sisältävät tuotteet
• Yrityksiä
– Soilfood, Humuspehtoori…
– Tuotenimiä: Ravinnekuitu, Kompostoitu ravinnekuitu, Eläväkate,
Erikoinen, Jyty, Potku….
• 3A2 Orgaaniset maanparannusaineet
– 3 Tuorekomposti (”kompostoitu kuituliete”)
• 3A5 Maanparannusaineena sellaisenaan käytettävät sivutuotteet
– 1 Kalkkistabiloitu puhdistamoliete (”kalkkistabiloitu kuituliete”)
– 4 Kuituliete, kateaineena sellaisenaan käytettävä puuteollisuuden
kuivaliete. Ei sisällä merkittävästi ravinteita. (”0-Kuitu”)
8 28.10.2019

9. © Luonnonvarakeskus
Jokioisten kenttäkoe
2015 
NSPPulp ja Ravinnekuitu
hankkeet

10. Kenttäkokeessa kompostoitu sekaliete, kalkkistabiloitu sekaliete ja
nollakuitu. Tuotteet toimitti Tyynelän tila.
Levitys siten, että noudatetaan syyslevityksen 30 kg/ha rajoitusta liukoiselle
typelle ja sen jälkeen tasataan hiilen lisäykset samalle tasolle kaikissa
käsittelyissä.

11. Kenttäkokeeseen tuli noin 8 tn hiiltä hehtaarille, toteutuneet
lisäysmäärät olivat:
Tuoreen lietteen
levitysmäärä,
kg/ha
Levitetty
kuivamassaa,
kg/ha
Levitetty
hiiltä, kg/ha
Kalkkistabiloitu sl 50000 25000 8000
Kompostoitu sl 50000 23000 8000
Nollakuitu 70000 24000 8000

12. Kompostoitu ravinnekuitu ja 0-kuitu muokkauksen
jälkeen (kultivointi noin 10 cm)
12 28.10.2019

13. Tot-N,
kg/ha
Liukoinen
org N,
kg/ha
Liukoinen
epäorg N,
kg/ha P, kg/ha K, kg/ha S, kg/ha
Kalkkist. 250 31 1 49 28 121
Kompost. 214 33 3 42 37 104
Nollakuitu 13 1 0 2 1 7
Pääravinteet:
Ca, kg/ha Mg, kg/ha
Kalkkist. 2010 51
Kompost. 900 38
Nollakuitu 2206 19
Sekalietteet suhteellisen tasapainoisia
lannoitusaineita, tarvitsee N- ja K-
täydennyksiä levitystä seuraavina
vuosina. Fosforia noin 5 vuoden
tasausjaksolle sopiva määrä.
Nollakuitu on ravinneköyhää ja typen
sitoutuminen sen hajotessa oletettavasti
laskee hieman satotasoa kokeen alussa.

14. Raskasmetallit
14 28.10.2019
• Haitta-aineiden pitoisuuksien kanssa ei ole ongelmia.
Taulukon luvut yksikössä mg/kg kuiva-ainetta.
• Ravinteissa ja raskasmetalleissa tuotekohtaisia eroja,
huomioitava levitysmääriä suunniteltaessa
• Kadmiumia ei kenttäkokeen maasta liuennut
ioninvaihtohartsiin, jyvissä ja vesissä Cd pääosin alle
määritysrajan tai juuri havaittava pitoisuus
As Cd Cr Cu Ni Hg Pb Zn
Kalkkist. 1,9 0,60 20 18 6 0,1 6 116
Kompost. 1,1 0,96 33 24 11 0,1 8 215
Nollakuitu 0,3 0,01 4 2 1 0,0 1 2
Raja-arvo 25 1,5 300 600 100 1 100 1500

15. Ilmakuva kasvustosta 28.6.2016
0K Ctrl Kom Cast Kom 0K Cast Ctrl Cast Kom Ctrl 0k Kom Cast 0K Ctrl Cast 0k Ctrl Kom
0-kuitu (0K) käsittelyissä kasvusto kehittynyt heikoiten
Kuva: Jaakko Heikkinen

16. Ilmakuva kasvustosta 28.8.2016
0K Ctrl Kom Cast Kom 0K Cast Ctrl Cast Kom Ctrl 0k Kom Cast 0K Ctrl Cast 0k Ctrl Kom
0-kuitu (0K) käsittelyt erottuvat hieman vaaleampina
0K Ctrl Kom Cast Kom 0K Cast Ctrl Cast Kom Ctrl 0k Kom Cast 0K Ctrl Cast 0k Ctrl Kom
Kuva: Jaakko Heikkinen

17. Sadot 2016 - 2019
17 28.10.2019
kg ha-1
Ei lisätty
fosforia

18. Kustakin käsittelystä (5 kerrannetta) on otettu keväällä ennen
kylvöjä häiriintymättömät maamonoliitit sadesimulaatioihin.

19. • Sadesimulaattori Luken Jokioisten
toimipisteessä.
• Sateen intensiteetiksi säädetään 5
mm/h, mikä on Suomessa tyypillinen
kesäsateen arvo.
• Sadetuksen eri vaiheissa kerätään
vesinäytteet, ”maapatsaan läpi valunut
vesi”
• Vesinäytteistä määritetään sameus,
kiintoaines ja ravinteiden pitoisuudet.
• Tuloksia neljältä vuodelta,
tilastoanalyysit parhaillaan käynnissä
Sadesimulaatio

20. Tuloksia tiivistetysti
Viisi vuotta käsittelyn jälkeen
• Kuitukäsittelyissä
käsittelemätöntä kontrollia
pienempi
– Sameus 17-51 %
– Kiintoainespitoisuus 31-64 %
– Kiintoainesfosfori ja
kokonaisfosfori 28-56 %
– 2019 liuennut fosfori 29-47 %
– 2019 liukoinen orgaaninen
hiili 5-12 %
• Kuitukäsittelyissä
käsittelemätöntä kontrollia
suurempi
– kokonaistypen ja nitraatin
pitoisuudet 6-51%
20 28.10.2019

21. Maapatsaan läpi valuneen veden sameus ja
kiintoaine vähenevät selkeästi
21 28.10.2019
Kuitu, 1. vuosi
Kuitu, 2. vuosi
Kuitu, 3. vuosi
Ctrl Ctrl
Ctrl
Ctrl
Ctrl
Kuitu, 4. vuosi

22. Levityskalusto (rakennekalkin levitys, Jokioinen)
22 28.10.2019

23. Kiitos!