Valkuaiskasvit viljelykierrossa hyödyttävät peltoa ja ympäristöä
Valkuaiskasvit sopivat hyvin monipuolistamaan viljelyä. Ne tuovat samalla monia hyötyjä viljelyyn, mitkä heijastuvat positiivisina ympäristövaikutuksina. Valkuaiskasvien juuristo on paljon vahvarakenteisempaa esimerkiksi viljoihin verrattuna, ja se huokoistaa siten tehokkaasti maan rakennetta, mikä puolestaan parantaa maan vedenläpäisykykyä. Tämä vähentää ravinteiden huuhtoutumisen riskiä.
Valkuaiskasvien viljely kuitenkin edellyttää, että maan rakenne on kunnossa. Heikkokuntoisessa ja tiivistyneessä peltomaassa valkuaiskasvit eivät viihdy eivätkä niiden juuret pysty kasvamaan riittävän syvälle. Valkuaiskasveista, ja tarkemmin nurmipalkokasveista sinimailanen kuitenkin sopii pellon peruskunnostuksen tai syväkuohkeutuksen jälkeisenä kasvina jatkamaan maan biologista kuohkeutusta, mutta sekin vaatii, että pellon pH on hyvällä tasolla ja maa on läpäisevää.
Vaihtelun tuominen viljelykiertoon valkuaiskasvien avulla piristää myös maan mikrobitoimintaa, mikä heijastuu lopulta kasvien parempana hyvinvointina ja sen myötä parempana sadontuottona. Hyvin kasvavat kasvit sitovat tehokkaasti annetut ravinteet satoon, mikä alentaa ravinnetaseita ja vähentää ravinteiden huuhtoutumisriskiä.
Valkuaiskasvit kukkivat yleensä näyttävästi, joten ne houkuttelevat luontaisia pölyttäjiä puoleensa. Valkuaiskasvit toimivat siten myös luonnon monimuotoisuuden ylläpitäjinä ja lisääjinä.
Valkuaiskasvit viljelykierrossa vaikuttavat typen kiertoon
Typpeä sitovat valkuaiskasvit tasapainottavat maan ravinnetilaa. Palkokasvien sitoma typpi vähentää typpilannoituksen tarvetta kahdella tapaa: niiden oma lannoitustarve on muita kasveja huomattavasti vähäisempää ja toisaalta niiden ilmasta sitoma typpi vähentää seuraavan kasvin typen lannoitustarvetta. Nurmipalkokasvit puolestaan rehunurmiseoksissa vähentävät samaan tapaan typpilannoituksen tarvetta, mutta toisaalta myös ostovalkuaisen tarvetta.
Typpeä sitovat palkokasvit kannattaa sijoittaa viljelykierrossa paljon typpeä hyödyntävien viljelykasvien, kuten esimerkiksi vehnän edelle. Parhaassa tapauksessa näin voidaan varmistaa satoisien vehnälajikkeiden myllylaatu, jos typen enimmäismäärät tulevat vastaan.
Jotta valkuaiskasvien sitoma typpi saadaan säilymään maassa talven yli, kannattaa niiden jälkeen kylvää kerääjäkasvi. Yksi palkokasvien heikkous ympäristönäkökulmasta onkin, mitä tapahtuu kasvitähteisiin varastoituneelle typelle talven aikana. Tämän takia kaikki keinot, joilla typpi saadaan säilymään tallessa, on otettava käyttöön.
Palkokasvien käyttö viherlannoituksessa
Palkokasvien viljelyssä erityistä huomiota tulisi kiinnittää koko viljelysysteemiin. Mikäli palkokasveja viljellään vain viherlannoitustarkoituksiin, jolloin koko kasvusto muokataan seuraavan kasvin lannoitteeksi, saattaa typen tappiot olla jopa samansuuruiset kuin syksyllä levitetyn karjanlannan typpitappiot.
Palkokasvien sato tulisikin aina korjata talteen, joko karjan rehuksi tai ihmisravinnoksi. Talteen korjatun palkokasvin satotähteet, juuristobiomassa, sänki ja mahdolliset oljet, sisältävät huomattavasti vähemmän ravinteita kuin itse sato. Yleensä talteen korjatun sadon osuus on vähintään puolet koko biomassan ravinnemäärästä. Tuleentuneen biomassan hajoaminen sadonkorjuun jälkeen on huomattavasti hitaampaa kuin vihreänä maahan muokatun biomassan hajoaminen. Kannattaa siis harkita, niittääkö kasvuston kesken kasvukauden vai antaa kasvaa koko kasvukauden. Rikkakasvien torjuntastrategia on usein se määräävä tekijä.
Palkokasvikasvuston käsittelyllä syksyllä voidaan jonkin verran vaikuttaa ravinnetappioiden syntyyn. Nyrkkisääntö on, että elävästä kasvustosta ravinnetappiot ovat aina vähäisemmät kuin kuolleesta biomassasta. Näin ollen viherlannoituskasvusto kannattaa pitää elossa mahdollisimman myöhään syksyyn. Mikäli maalaji ja seuraavan vuoden viljelykasvi mahdollistavat, niin kasvuston tuhoaminen tulisi jättää aina seuraavaan kevääseen. Yksivuotisten kasvien osalta tämä ei yleensä aiheuta mitään erityisiä ongelmia seuraavana keväänä, sillä edellisen vuoden palkokasvi kuolee talvella eikä jää rikkakasviksi. Sen sijaan talvehtivat palkokasvit, nurmipalkokasvit, saattavat kiusata jonkin verran seuraavana vuonna, jos kasvusto muokataan vasta keväällä.
Kirjoittajina ja asiantuntijoina toimivat johtava asiantuntija Sari Peltonen ProAgria Keskusten Liitosta ja tutkija Pentti Seuri Luonnonvarakeskuksesta.
Voit jättää tähän kysymyksiä ja kommentteja keskustelun avaamiseksi. Asiantuntijat vastaavat kysymyksiin ja osallistuvat keskusteluihin tällä blogi-palstalla viikon 16 ajan. Asiantuntijatreffien päätyttyä tehdään alustuskirjoituksesta ja käydyistä keskusteluista yhteenveto, joka julkaistaan Valkuaisfoorumin nettisivuilla kohdassa Asiantuntijatreffit.
Kysymyksesi/kommenttisi ei tule heti näkyviin, vaan vasta sen jälkeen kun se on ylläpitäjän toimesta hyväksytty.
Nämä Asiantuntijatreffit ovat päättyneet! Kiitos kaikille keskusteluihin osallistuneille!
Lisää Valkuaisfoorumista: www.hamk.fi/valkuaisfoorumi
Discussion14 kommenttia
Kannattaako kerääjäkasvi kylvää valkuaiskasvin jälkeen vai jo keväällä valkuaiskasvin kylvön yhteydessä? Alustustekstissä oli, että kylvettäisiin vasta valkuaiskasvien jälkeen. Jos suositellaan kylvettäväksi vasta valkuaiskasvin jälkeen, niin mihin se perustuu?
Hyvä huomio! Kerääjäkasvit osana ympäristökorvausta tulee kylvää pääkasvin yhteydessä tai heti sen jälkeen. Valkuaiskasveille sopii parhaiten heinämäiset kerääjäkasvit, kuten italianraiheinä. Sen voi kylvää hyvin jo valkuaiskasvin kylvön yhteydessä, koska valkuaiskasvien alkukehitys on sen verran hidasta, että italianraiheinä pääsee hyvin kehittymään sen alla ja jää sitten kasvamaan alle kunnes pääkasvin sadonkorjuun jälkeen sitten taas pääsee uudestaan kasvun vauhtiin. Kasvaessaan valkuaiskasvin alla, raiheinä käyttää maasta vapautuvaa typpeä, jolloin se on ”pois häiritsemästä” valkuaiskasvien omaa typensidontaa. Voisi siis ajatella, että raiheinä edistäisi valkuaiskasvin typensidontaa kasvaessaan aluskasvina valkuaiskasvien alla. Toki italianraiheinä on sen verran nopeakasvuinen, että sen kylvö valkuaiskasvin sadonkorjuunkin jälkeen onnistuu ja se ehtii kasvaamaan ja sieppaamaan ravinteita, varsinkin jos syksy on pitkä ja lämmin. Näin siis silloin, kun kerääjäkasvien ympäristäkorvausta ei aiota käyttää, esimerkiksi jos kerääjäkasvien korvaukseen oikeuttava pinta-ala on jo täynnä.
Tuo kerääjäkasvin liukoisen typen sidonta ja näin palkokasvin oman typesidonnan aktivoituminen on hieno ajatus!
Tukijärjestelmä kaikkinen kimuranteine lisäkohtineen asettaa myös omat haasteensa. Eteläisillä alueilla (Ahvenanmaa, Uusimaa ja Varsinais-Suomi) on olemassa ekologinen ala (vähintään 5 % peltoalasta). Tähän ekologiseen alaa voi käyttää palkoviljoja ja järjestelmä onkin aika yleisessä käytössä (palkoviljoilla on tosin kerroin, eli 1 ha palkoviljaa on 0,7 ha ekologista alaa). Ekologisella alalla ei voi taas olla kerääjäkasvia, eli ei voi tältä osin hyödyntää sitä tukijärjestelmää.
Herne myös kasvina antaa suht hyvin valoa lävitse ja kerääjäkasvin kasvu voi olla turhankin hyvää ja saattaa muodostua ongelmaksi herneen puinnissa. Herneelle en näin oikein suosittelisi kerääjäkasvia, vaan herneestä vapautuvaa typpeä kerääväksi kasviksi voisi laittaa syysviljan, tai varhaisissa herneissä jopa syysrapsin.
Onko palkokasvien käytöstä esikasvina enemmän hyötyä suorakylvössä vai perinteisillä viljelymenetelmillä? Millä viljelymenetelmällä saadaan parhaiten ehkäistyä typen liukeneminen vesistöihin? Toisaalta kasvimassan muokkaaminen maahan torjuu kasvitauteja ja helpottaa kylvöä, mutta muokkaus vähentää maan rakenteelle aiheutuneita hyötyjä.
Palkokasvien käytöstä esimerkiksi viljojen esikasvina suorakylvössä voisi ajatella olevan enemmän hyötyä kuin muissa muokkausmenetelmissä, koska silloin tautipaine vähenee. Kevennetyissä muokkausmenetelmissä kuten suorakylvössä suositellaan nimenomaa hyvän viljelykierron noudattamista, koska muuten yksipuolisessa viljelyssä muokkaamattomat kasvintähteet pellon pinnalla toimivat merkittävinä taudin lähteinä seuraavalle kasvukaudelle, jollei viljelykasvia vaihdeta. Palkokasvit ovat siinäkin mielessä hyviä esikasveja suorakylvössä, koska niistä ei jää paljon kasvintähdettä pellon pintaan, mikä haittaisi viljelytoimia. Palkokasvien viljelyssä itsessään suositellaan aina 4-5 vuoden väliä.
Jo edellisessä kysymyksessä viitatuilla kerääjäkasvien käytöllä voidaan ehkäistä typen huuhtoutumista vesistöihin palkokasvien korjuun jälkeen. Selkeitä tuloksia siitä, väheneekö typen huuhtouman riski enemmän suorakylvössä kuin kynnössä, vai toisin päin, ei käsittääkseni ole, koska syksyn ja viimeistään talven ja kevään olosuhteet vaikuttavat paljon huuhtouman syntyyn. Typen huuhtoumat tapahtuvat pääosin pintahuuhtoutumana, joten siinä mielessä suorakylvössä, jossa kasvintähteet jäävät maan pinnalle, riski on isompi. Toisaalta iso osa typestä on varastoituneena orgaanisessa muodossa juuristossa, jolloin se koskemattomassa suorakylvömaassa on paremmin suojassa huuhtoumalta.
Miten typensidonnan määrää voidaan mitata kasvukauden aikana? Sinimailasen perustaminen suojaviljaan ja suojaviljan paras/riskittömin korjuumenetelmä sinimailasen säilymisen kannalta? Palkokasvien käyttö luomutilan viljelykierrossa?
Puhuisin mieluummin, miten typensidontaa voisi edistää kasvukauden aikana eli on tärkeää varmistaa, että palkokasvien kasvuedellytykset ovat hyvät, silloin myös typensidonta toimii. Typensidonnan toiminnan voi tarkistaa juurinystyröiden punaisesta väristä. Typensidontaa voi ylläpitää edistämällä vegetatiivista kasvua sopivalla niittorytmityksellä. On myös hyvä muistaa, että palkokasvit ovat ”laiskoja”: jos maassa on liukoista typpeä tarjolla, ne käyttävät sitä. Varsinaisia luotettavia tai käyttökelpoisia mittausmenetelmiä typensidonnan kvantifioimiseksi ei käsittääkseni ole olemassa, vaan typensidonnan määrää pyritään arvioimaan kasvuston biomassan ja typpipitoisuuden perusteella, ja tulevaisuudessa yhä enemmän mallinnuksen avulla.
Sinimailasen perustamisessa suojaviljaan paras vaihtoehto todennäköisesti olisi viljan korjuu kokoviljasäilörehuna, jotta sinimailaselle jäisi vielä riittävästi aikaa syksyllä kasvaa vahvemmaksi talvea varten. Suojaviljaan perustamisen sijaan voi sinimailasen perustaa myös seoksena heinien, esimerkiksi natojen kanssa.
Palkokasvit muodostavat oleellisen osan luomutilan viljelykiertoa, koska niiden avulla ladataan typpeä maahan seuraavia kasveja ajatellen. Yleensä luomukierroissa palkoviljoja (härkäpapua, hernettä) viljellään yhtenä vuotena neljästä tai viidestä, ja ne sijoitellaan kiertoon viljojen ja nurmien lomaan. Nurmivuosista vähintään yksi on viherlannoitusnurmi, jossa on nurmipalkokasveja kuten apilaa. Luomutuotetuista valkuaisrehuista on ”kroonista” kysyntää, joten sikälikin palkokasvit luomutilan kierrossa ovat tärkeitä.
Palkokasvien käyttö luomutilan viljelykierrossa
Tarkastellaan kahta eri tapausta, a) tilalla on nurmea hyödyntäviä kotieläimiä (lehmiä, lihakarjaa, lampaita,…); b) karjatonta luomutilaa
a) Silloin kun nurmirehulle on käyttöä rehuna, tärkeimmäksi palkokasviryhmäksi muodostuvat nurmipalkokasvit (apilat, mailaset, vuohenherne,…). Nyrkkisääntö on, että niiden osuus viljelykierrossa ei saisi ylittää puolta (50%). Lisäksi tällaisessa nurmiviljelykierrossa voi mainiosti olla yksivuotisia palkokasveja (herne, härkäpapu, virnat,…), mutta niitä saisi samalla lohkolla olla korkeintaan kerran neljässä-viidessä vuodessa. Eläintiheys muodostuu tällaisessa melko omavaraisessa viljelysysteemissä 0,4 – 0,7 ey/ha. Tällöin lantaa riittää kerran neljässä – kuudessa vuodessa samalle lohkolle.
Palkokasvinurmen pituus voi olla tilanteesta riippuen 2 – 4 vuotta. Mitä korkealaatuisempaa nurmirehua tarvitaan (lypsylehmät, maitorodun lihanaudat), sitä nopeakiertoisemmalla nurmella sitä saadaan (2 vuotta). Emolehmäpohjainen ja pihvirotuihin pohjautuva naudanlihantuotanto ja laajaperäinen lammastalous, sekä tietyin rajauksin hevosten heinäntuotanto voi perustua 3-4 -vuotisiinkin palkokasvinurmiin.
Esimerkkejä luomukarjatilan viljelykierroista:
Voimaperäiseen kotieläintalouteen, mahdollistaa myös yksimahaiset kotieläimet osana kotieläintaloutta.
1. vuosi puna-apila -timotei -nurmi (säilörehuksi)
2. vuosi puna-apila -timotei -nurmi (säilörehuksi ja laitumeksi)
3. vuosi vilja tai öljykasvi (rypsi,rapsi)
4. vuosi palkovilja (herne, härkäpapu) – puhtaana tai viljaseoksena
5. nurmenperustamiskasvusto (esim. vilja + nurmensiemen), joka saa karjanlantaa
Laajaperäisempään kotieläintuotantoon:
1. vuosi puna-apila – timotei -nurmi (säilörehuksi/kuivaheinäksi)
2. vuosi puna-apila – timotei -nurmi (säilörehuksi/kuivaheinäksi)
3. vuosi ” (laitumeksi)
4. vuosi vilja
5. vuosi vihanta virna – vilja -kasvusto säilörehuksi
6. vuosi nurmenperustamiskasvusto (vilja – nurmensiemen), joka saa karjanlantaa
b) Karjaton viljelykierto
1. vuosi puna-apila – timotei -nurmi (silputaan 1 – 2 kertaa)
2. vuosi puna-apila – timotei -nurmi (silputaan keskikesällä, perustetaan kasvusto (syysrapsi, syysruis, syysvehnä) tai rikkamuokataan seuraavaa kevättä varten
3. ed. syksyn kasvusto tai kevätvilja (mahdollisesti aluskasvi tai kerääjäkasvi)
4. palkovilja (herne, härkäpapu)
5. suojavilja + nurmensiemen
Onko härkäpavun ja herneen typensidonnassa mitään eroa kummankaan eduksi? Mikäli haluttaisiin saada paras mahdollinen typensidonnan vaikutus, niin kummalla kasvilla se saavutettaisiin? Ja vapauttavatko herne ja härkäpapu maahan sidottua typpeä jotenkin eri tavalla ? Mikä muokkaustapa olisi kaikkein edullisin typpihävikin minimointiin näiden kasvien viljelyn jälkeen?
Jos ajatellaan viljeltävän typensitoja kasvia pelkän esikasviarvon takia, niin millaisella niittorytmillä voitaisiin maksimoida typensidonta seuraavaa kasvia esimerkiksi syysruista varten?
Perusperiaate typensidonnan vauhdittamiseksi ja ylläpitämiseksi on pitää typensitojakasvusto, esim. viherlannoituskasvusto niitoilla mahdollisimman vahvassa, jatkuvassa vegetatiivisessa kasvussa. Käytännössä tämä tarkoittaa, että kasvusto niitetään tai latvotaan juuri ennen kukintaa. Tämä voi edellyttää niittoa 2-4 kertaa kesässä. Niitto tehdään ennen kukintaa, koska palkokasvien typensidontateho on suurimmillaan kukinnan alussa. Niittoa ei tule tehdä alle 10 cm:n sänkeen, koska se heikentää jo kasvua. Kaksivuotisilla viherlannoituskasvustolla saadaan parempi vaikutus kuin yksivuotisilla, koska silloin saadaan myös juuristovaikutusta maahan.
Härkäpavun typensidontapotentiaali on hernettä isompi, mutta ero ei ole kovin suuri. Härkäpavun N-sidonnaksi arvioidaan 50-100 kg N/ha/vuosi, kun se herneellä on 40-80 kg N/ha/vuosi. Ero johtuu todennäköisimmin härkäpavun rehevämmästä ja voimakkaammasta kasvustorakenteesta herneeseen verrattuna, ja myös siitä, että härkäpapu jatkaa typensidontaa pitkälle syksyyn, jos vain olosuhteet sallivat, päättettömän kasvutapansa takia.
Se, paljonko typpeä jää käytettäväksi seuraavalle kasville on myös samassa suhteessa härkäpavun eduksi: härkäpavun jälkeen arvoidaan jäävän 20-70 kg N/ha ja herneen jälkeen 10-40 kg N/ha. Typen vapautumiseen kasvustotähteistä vaikuttaa kasvustotähteiden hiili-typpi -suhde. Optimaalisena suhdelukuna maan hajottajamikrobien kannalta pidetään lukua 24. Härkäpavulla C/N-suhde on 32 ja herneellä 29. Siten herneen kasvustotähteistä typpi vapautuu asteen paremmin, mutta – jälleen kerran – ero ei ole kovin suuri. Tätä näkemystä puoltaa myös se, että hernekasvuston raakavalkuaispitoisuus (190-220 g/kg ka) on jonkin verran härkäpavun kasvuston (180-210 g/kg ka) valkuaispitoisuutta suurempi.
Muokkausmenetelmien vaikutuksesta typen huuhtoutumisen riskiin on keskusteltu jo yllä, eikä asiaan ole ihan selkeää vastausta. Muokkaamattomassa maassa kasvintähteiden hajoaminen on hidasta, koska kasvintähteitä ei sekoiteta maan sisälle, jossa ne pääsisivät maamikrobien kanssa kontaktiin ja hajotustoiminta käynnistyisi. Näin voisi arvioida, että myös typen huuhtoutumisen riski suorakylvössä olisi pienempi. Mutta kuten edellä on todettu, sateisina syksyinä typen pintahuuhtouma voi olla merkittävä, varsinkin kun ravinteet suorakylvössä kerääntyvät maan pintakerroksiin. Jos maa muokataan, typpipitoisten kasvustotähteiden muokkaus suositellaan tehtäväksi mahdollisimman myöhään syksyllä juuri sen takia, ettei maan mikrobihajotustoiminta lähtisi käyntiin liian aikaisin, mikä lisää riskiä typen huuhtoutumiselle jo syksyllä.