19.4.2021

Pro gradu tutkimus: Lannoitteen raaka-aineilla on merkitystä ravinteiden vapautumisnopeuteen

Lannoitteiden oikealla yhdistelmällä ja lannoitusajankohtien suunnittelulla voidaan pyrkiä optimoimaan kasveille käyttökelpoisten ravinteiden määrää maassa kasvin tietyn hetken tarpeeseen nähden.

Orgaanisesta aineksesta vapautuvien ravinteiden osalta mikrobien hajotustoiminnalla on suuri merkitys, ja maan ominaisuudet vaikuttavat mikrobien toimintaan. Tämän vuoksi maan hyvän kasvukunnon ylläpidolla on tärkeä rooli myös lannoitusta suunniteltaessa. Helsingin Yliopistolla pro gradu- työnä selvitettiin kuuden eri broilerinlantaan ja verijauhoon pohjautuvan orgaanisen Arvo-lannoitteen eroja kasveille käyttökelpoisen typen ja fosforin vapautumisen suhteen*). Havaintoja voidaan käyttää apuna valittaessa sopivaa lannoitetta vastaamaan kasvin kulloistakin ravinnetarvetta kasvukauden eri ajankohtina sekä pyrittäessä minimoimaan maan ravinnetappiot. 

Kokeen lannoitevalmisteet ja niiden raaka-aineet:

Kasvit ottavat kasvunsa kannalta tärkeimmän ravinteen, typen, epäorgaanisessa muodossa, pääasiallisesti joko ammonium- tai nitraattityppenä, jonka kasvi joko pelkistää ensin ammoniumiksi tai varastoi sellaisenaan. Orgaaninen aines pilkkoutuu eli mineralisoituu epäorgaaniseksi maaperäeliöiden mekaanisen hajottamisen, orgaanisen aineksen omien entsyymien sekä mikrobien aineenvaihduntaprosessin vaikutuksesta. Maassa tapahtuvaan orgaanisen aineksen pilkkoutumiseen vaikuttaa maaperän eliöiden ja mikrobien aktiivisuus, johon vaikuttavat maan orgaanisen aineksen pitoisuus ja maaperässä vallitsevat olosuhteet, kuten esimerkiksi lämpö, kosteus, mikrobilajisto ja sen määrä. 

Lannoitteen lähtöaineiden koostumuksen lisäksi siis maan ominaisuudet vaikuttavat orgaanisen materiaalin hajoamiseen mikrobien ja entsyymien toimesta. Broilerinlanta koostuu pääosin proteiinipitoisista yhdisteistä, ureasta ja ammoniuminyhdisteistä. Verijauhossa typen lähteenä on pääosin proteiini. Mineralisaatiossa fosfori vapautuu orgaanisesta aineksesta epäorgaanisena, kasveille käyttökelpoisena fosfaattina ja maan pH vaikuttaa sekä fosfaatin kemiallisen muotoon sekä kasvien saatavuuteen.

Broilerinlantapohjaisissa lannoitteissa ravinteiden vapautuminen nopeinta

Tässä kokeessa kasveille suoraan käyttökelpoisesta ammoniumtypestä oli kaikilla lannoitteilla korkeimmat osuudet kahden ensimmäisen viikon aikana, jonka jälkeen nitraattitypen osuus nousi selvästi. Tutkimuksessa havaittiin, että broilerinlantapohjaisissa lannoitteissa liukoista typpeä oli jopa yli puolet annetusta typestä ja viikon kuluessa osuus vakioitui reiluun kolmasosaan, samaan tasoon, johon verijauholliset lannoitteet nousivat alun matalamman liukoisen typen osuudesta. Fosforin vapautumisessa lannoitteiden välillä ei juurikaan havaittu eroa. Mineralisaation tehokkuuden havaittiin olevan alussa voimakkainta lannoitteilla, jotka eivät sisältäneet verijauhoa, kun taas verijauhollisilla lannoitteilla voimakkain vaihe oli noin viikko kokeen aloituksesta; erot lannoitteiden välillä kuitenkin tasaantuivat kokeen jatkuessa.

Tutkimuksen tulokset osoittavat, että broilerinlantaan ja verijauhoon pohjautuvien orgaanisten lannoitteiden välillä on jonkin verran eroja ja eri raaka-aineet vapauttavat kasveille käyttökelpoista typpeä eri tahdissa ja erilaisia määriä. Broilerinlannassa on luontaisena ainesosana virtsahappoa, jonka muutos ammoniumiksi heti lannoitusvaiheessa näkyi selvästi kokeen alussa ammoniumtypen suuren osuutena. Mineralisaation nopeutta selittää virtsahapon sisältämän typen ja lantakuivikeseoksen sisältämän hiilen hyvä suhde. Verijauhon sisältämä typpi vapautuu hieman erityyppisin prosessein ja ammoniumtypen taso on siksi heti lannoitushetkellä matalampi, mutta nousee varsin nopeasti, viikon kuluessa. 

*)Tutkimuksen toteutus

Tutkimus toteutettiin kontrolloiduissa laboratorio-olosuhteissa 20 asteessa, 44 % maan vedenpidätyskapasiteettikosteudessa. Tutkimus kesti neljä viikkoa ja se tehtiin muhitus- eli inkubointikokeen avulla. Vertailtavat lannoitemäärät vakioitiin typen suhteen. Fosforin määrä vaihteli, koska typpi vakioitiin ja lannoitteiden fosforipitoisuuksissa on eroja. 

Kirjoittaja Tina Halín, on tehnyt kyseisen Pro gradu -tutkimuksen Helsingin yliopiston Maatalous-metsätieteellisen tiedekunnan Maataloustieteiden osastolla.