Biokaasulaitosten lopputuotteet lannoitevalmisteina

S. Marttinen, T. Paavola, S. Ervasti, P. Kapuinen, J. Rintala, Minna Vikman, Anu Kapanen, M. Torniainen, L. Maunuksela, K. Suominen, L. Sahlström, M. Herranen

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Biokaasulaitosten lopputuotteiden käyttöä tutkittiin kasvinravitsemuksen ja maatalouden näkökulmasta. Työssä pyrittiin löytämään typelle ja fosforille yleispätevät analyysimenetelmät, jotka soveltuvat erityyppisten lannoitevalmisteiden lannoitusvaikutuksen ennustamiseen. Samalla tutkittiin myös tuotteiden hajoamista maaperässä. Työhön sisältyi sekä laboratorio- että kenttämittakaavan kokeita. Lisäksi tutkittiin tuotteiden stabiilisuutta ja mahdollista toksisuutta kasveille sekä selvitettiin haitallisten aineiden ja mikrobiologisen riskin esiintymistä niissä. Tavoitteena oli tarjota tietoa tuotteiden ominaisuuksista ja käytettävyydestä niiden valmistajille, käyttäjille sekä valvoville viranomaisille. Testatuista analyysimenetelmistä 1:60-vesiuutto oli paras yleismenetelmä kuvaamaan kasvukauden aikana kasvien käytettävissä olevan liukoisen typen määrää erityyppisillä orgaanisilla lannoitevalmisteilla. Nestemäisissä lannoitevalmisteissa typpi on nopeammin kasveille käyttökelpoisessa muodossa kuin kiinteillä lannoitevalmisteilla ja tuotantovaikutus on verrattavissa mineraalilannoitteiden vaikutukseen. Kiinteiden orgaanisten lannoitevalmisteiden tuotantovaikutus on hieman alhaisempi kuin mineraalilannoitteiden vaikutus, koska ne levitetään pintalevityksenä ja sekoitetaan tasaisesti koko muokkauskerrokseen. Niiden saatavuus kasveille on siten huonompi kuin sijoitetulla mineraalilannoitteella. Kiinteät lannoitevalmisteet sisältävät runsaasti kokonaisfosforia, mutta sen liukoisuus on alhainen. Liukenemista voi kuitenkin tapahtua pitkän ajan kuluessa, jolloin vesiuutto aliarvioi fosforin käyttökelpoisuuden. Etenkin nykyisin lannoitevalmistelain käyttämä 1:5 aliarvioi selvästi fosforin käyttökelpoisuutta. Koska orgaanisten lannoitevalmisteiden satovaste on herkempi olosuhteiden vaihtelulle kuin mineraalilannoitteiden, on suositeltavaa käyttää levitysstrategiaa, jossa osa liukoisesta typestä tulee orgaanisesta lannoitevalmisteesta ja osa mineraalilannoitteesta. Lainsäädännön rajoitusten takia on käytettävä viiden vuoden tasausjaksoa, jolloin käyttömäärä on sama kuin jos orgaaninen lannoitevalmiste olisi ainoa typen lähde. Nestemäiset paljon ammoniumtyppeä sisältävät lannoitevalmisteet tulisi levittää sijoittamalla ja kiinteät tuotteet tulisi mullata välittömästi pintalevityksen jälkeen haihtumisesta johtuvien ammoniakkitappioiden minimoimiseksi. Biokaasulaitosten lopputuotteet kasvinravinnekäytössä eivät nosta peltomaan mikrobiologista aktiivisuutta merkittävästi, eikä stabiilisuuden mittaaminen näin ollen ole välttämätöntä tuotteiden maatalouskäytössä. Myöskään merkittävää haitallisuutta kasveille eli fytotoksisuutta ei havaittu. Tuotteet eivät ole myrkyllisiä biotesteissä kasvinravinnekäyttöä vastaavissa pitoisuuksissa. Biokaasulaitosten raaka-aineet voivat sisältää ihmis-, eläin- tai kasviperäisiä taudinaiheuttajia sekä haitallisia orgaanisia aineita. Laadun varmistamiseksi tulisikin erityisesti huomioida: raaka-ainevalinta, tehokas esikäsittely (mm. partikkelikoko), käsittelyprosessin optimointi (varsinkin lämpötila ja aika), ohivirtauksien ja ristikontaminaation estäminen. Asianmukaisesti käsiteltyjä biokaasulaitosten lopputuotteita voidaan tämän tutkimuksen tulosten perusteella pitää turvallisina lannoitevalmisteina.
Original languageFinnish
Number of pages70
ISBN (Electronic)978-952-487-432-8
Publication statusPublished - 2013
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

NameMTT Raportti
PublisherMaa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT
No.82
ISSN (Print)1798-6419

Keywords

  • biokaasulaitos
  • lannoitevalmiste
  • lannoite
  • maanparannusaine
  • ravinteiden kierrätys

Cite this

Marttinen, S., Paavola, T., Ervasti, S., Kapuinen, P., Rintala, J., Vikman, M., ... Herranen, M. (2013). Biokaasulaitosten lopputuotteet lannoitevalmisteina. MTT Raportti, No. 82
Marttinen, S. ; Paavola, T. ; Ervasti, S. ; Kapuinen, P. ; Rintala, J. ; Vikman, Minna ; Kapanen, Anu ; Torniainen, M. ; Maunuksela, L. ; Suominen, K. ; Sahlström, L. ; Herranen, M. / Biokaasulaitosten lopputuotteet lannoitevalmisteina. 2013. 70 p. (MTT Raportti; No. 82).
@book{23c7b3ad4f1845a0b9c28d9c3d329c77,
title = "Biokaasulaitosten lopputuotteet lannoitevalmisteina",
abstract = "Biokaasulaitosten lopputuotteiden k{\"a}ytt{\"o}{\"a} tutkittiin kasvinravitsemuksen ja maatalouden n{\"a}k{\"o}kulmasta. Ty{\"o}ss{\"a} pyrittiin l{\"o}yt{\"a}m{\"a}{\"a}n typelle ja fosforille yleisp{\"a}tev{\"a}t analyysimenetelm{\"a}t, jotka soveltuvat erityyppisten lannoitevalmisteiden lannoitusvaikutuksen ennustamiseen. Samalla tutkittiin my{\"o}s tuotteiden hajoamista maaper{\"a}ss{\"a}. Ty{\"o}h{\"o}n sis{\"a}ltyi sek{\"a} laboratorio- ett{\"a} kentt{\"a}mittakaavan kokeita. Lis{\"a}ksi tutkittiin tuotteiden stabiilisuutta ja mahdollista toksisuutta kasveille sek{\"a} selvitettiin haitallisten aineiden ja mikrobiologisen riskin esiintymist{\"a} niiss{\"a}. Tavoitteena oli tarjota tietoa tuotteiden ominaisuuksista ja k{\"a}ytett{\"a}vyydest{\"a} niiden valmistajille, k{\"a}ytt{\"a}jille sek{\"a} valvoville viranomaisille. Testatuista analyysimenetelmist{\"a} 1:60-vesiuutto oli paras yleismenetelm{\"a} kuvaamaan kasvukauden aikana kasvien k{\"a}ytett{\"a}viss{\"a} olevan liukoisen typen m{\"a}{\"a}r{\"a}{\"a} erityyppisill{\"a} orgaanisilla lannoitevalmisteilla. Nestem{\"a}isiss{\"a} lannoitevalmisteissa typpi on nopeammin kasveille k{\"a}ytt{\"o}kelpoisessa muodossa kuin kiinteill{\"a} lannoitevalmisteilla ja tuotantovaikutus on verrattavissa mineraalilannoitteiden vaikutukseen. Kiinteiden orgaanisten lannoitevalmisteiden tuotantovaikutus on hieman alhaisempi kuin mineraalilannoitteiden vaikutus, koska ne levitet{\"a}{\"a}n pintalevityksen{\"a} ja sekoitetaan tasaisesti koko muokkauskerrokseen. Niiden saatavuus kasveille on siten huonompi kuin sijoitetulla mineraalilannoitteella. Kiinte{\"a}t lannoitevalmisteet sis{\"a}lt{\"a}v{\"a}t runsaasti kokonaisfosforia, mutta sen liukoisuus on alhainen. Liukenemista voi kuitenkin tapahtua pitk{\"a}n ajan kuluessa, jolloin vesiuutto aliarvioi fosforin k{\"a}ytt{\"o}kelpoisuuden. Etenkin nykyisin lannoitevalmistelain k{\"a}ytt{\"a}m{\"a} 1:5 aliarvioi selv{\"a}sti fosforin k{\"a}ytt{\"o}kelpoisuutta. Koska orgaanisten lannoitevalmisteiden satovaste on herkempi olosuhteiden vaihtelulle kuin mineraalilannoitteiden, on suositeltavaa k{\"a}ytt{\"a}{\"a} levitysstrategiaa, jossa osa liukoisesta typest{\"a} tulee orgaanisesta lannoitevalmisteesta ja osa mineraalilannoitteesta. Lains{\"a}{\"a}d{\"a}nn{\"o}n rajoitusten takia on k{\"a}ytett{\"a}v{\"a} viiden vuoden tasausjaksoa, jolloin k{\"a}ytt{\"o}m{\"a}{\"a}r{\"a} on sama kuin jos orgaaninen lannoitevalmiste olisi ainoa typen l{\"a}hde. Nestem{\"a}iset paljon ammoniumtyppe{\"a} sis{\"a}lt{\"a}v{\"a}t lannoitevalmisteet tulisi levitt{\"a}{\"a} sijoittamalla ja kiinte{\"a}t tuotteet tulisi mullata v{\"a}litt{\"o}m{\"a}sti pintalevityksen j{\"a}lkeen haihtumisesta johtuvien ammoniakkitappioiden minimoimiseksi. Biokaasulaitosten lopputuotteet kasvinravinnek{\"a}yt{\"o}ss{\"a} eiv{\"a}t nosta peltomaan mikrobiologista aktiivisuutta merkitt{\"a}v{\"a}sti, eik{\"a} stabiilisuuden mittaaminen n{\"a}in ollen ole v{\"a}ltt{\"a}m{\"a}t{\"o}nt{\"a} tuotteiden maatalousk{\"a}yt{\"o}ss{\"a}. My{\"o}sk{\"a}{\"a}n merkitt{\"a}v{\"a}{\"a} haitallisuutta kasveille eli fytotoksisuutta ei havaittu. Tuotteet eiv{\"a}t ole myrkyllisi{\"a} biotesteiss{\"a} kasvinravinnek{\"a}ytt{\"o}{\"a} vastaavissa pitoisuuksissa. Biokaasulaitosten raaka-aineet voivat sis{\"a}lt{\"a}{\"a} ihmis-, el{\"a}in- tai kasviper{\"a}isi{\"a} taudinaiheuttajia sek{\"a} haitallisia orgaanisia aineita. Laadun varmistamiseksi tulisikin erityisesti huomioida: raaka-ainevalinta, tehokas esik{\"a}sittely (mm. partikkelikoko), k{\"a}sittelyprosessin optimointi (varsinkin l{\"a}mp{\"o}tila ja aika), ohivirtauksien ja ristikontaminaation est{\"a}minen. Asianmukaisesti k{\"a}siteltyj{\"a} biokaasulaitosten lopputuotteita voidaan t{\"a}m{\"a}n tutkimuksen tulosten perusteella pit{\"a}{\"a} turvallisina lannoitevalmisteina.",
keywords = "biokaasulaitos, lannoitevalmiste, lannoite, maanparannusaine, ravinteiden kierr{\"a}tys",
author = "S. Marttinen and T. Paavola and S. Ervasti and P. Kapuinen and J. Rintala and Minna Vikman and Anu Kapanen and M. Torniainen and L. Maunuksela and K. Suominen and L. Sahlstr{\"o}m and M. Herranen",
note = "Project code: 30633",
year = "2013",
language = "Finnish",
isbn = "978-952-487-431-1",
series = "MTT Raportti",
publisher = "Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT",
number = "82",

}

Marttinen, S, Paavola, T, Ervasti, S, Kapuinen, P, Rintala, J, Vikman, M, Kapanen, A, Torniainen, M, Maunuksela, L, Suominen, K, Sahlström, L & Herranen, M 2013, Biokaasulaitosten lopputuotteet lannoitevalmisteina. MTT Raportti, no. 82.

Biokaasulaitosten lopputuotteet lannoitevalmisteina. / Marttinen, S.; Paavola, T.; Ervasti, S.; Kapuinen, P.; Rintala, J.; Vikman, Minna; Kapanen, Anu; Torniainen, M.; Maunuksela, L.; Suominen, K.; Sahlström, L.; Herranen, M.

2013. 70 p. (MTT Raportti; No. 82).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - Biokaasulaitosten lopputuotteet lannoitevalmisteina

AU - Marttinen, S.

AU - Paavola, T.

AU - Ervasti, S.

AU - Kapuinen, P.

AU - Rintala, J.

AU - Vikman, Minna

AU - Kapanen, Anu

AU - Torniainen, M.

AU - Maunuksela, L.

AU - Suominen, K.

AU - Sahlström, L.

AU - Herranen, M.

N1 - Project code: 30633

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Biokaasulaitosten lopputuotteiden käyttöä tutkittiin kasvinravitsemuksen ja maatalouden näkökulmasta. Työssä pyrittiin löytämään typelle ja fosforille yleispätevät analyysimenetelmät, jotka soveltuvat erityyppisten lannoitevalmisteiden lannoitusvaikutuksen ennustamiseen. Samalla tutkittiin myös tuotteiden hajoamista maaperässä. Työhön sisältyi sekä laboratorio- että kenttämittakaavan kokeita. Lisäksi tutkittiin tuotteiden stabiilisuutta ja mahdollista toksisuutta kasveille sekä selvitettiin haitallisten aineiden ja mikrobiologisen riskin esiintymistä niissä. Tavoitteena oli tarjota tietoa tuotteiden ominaisuuksista ja käytettävyydestä niiden valmistajille, käyttäjille sekä valvoville viranomaisille. Testatuista analyysimenetelmistä 1:60-vesiuutto oli paras yleismenetelmä kuvaamaan kasvukauden aikana kasvien käytettävissä olevan liukoisen typen määrää erityyppisillä orgaanisilla lannoitevalmisteilla. Nestemäisissä lannoitevalmisteissa typpi on nopeammin kasveille käyttökelpoisessa muodossa kuin kiinteillä lannoitevalmisteilla ja tuotantovaikutus on verrattavissa mineraalilannoitteiden vaikutukseen. Kiinteiden orgaanisten lannoitevalmisteiden tuotantovaikutus on hieman alhaisempi kuin mineraalilannoitteiden vaikutus, koska ne levitetään pintalevityksenä ja sekoitetaan tasaisesti koko muokkauskerrokseen. Niiden saatavuus kasveille on siten huonompi kuin sijoitetulla mineraalilannoitteella. Kiinteät lannoitevalmisteet sisältävät runsaasti kokonaisfosforia, mutta sen liukoisuus on alhainen. Liukenemista voi kuitenkin tapahtua pitkän ajan kuluessa, jolloin vesiuutto aliarvioi fosforin käyttökelpoisuuden. Etenkin nykyisin lannoitevalmistelain käyttämä 1:5 aliarvioi selvästi fosforin käyttökelpoisuutta. Koska orgaanisten lannoitevalmisteiden satovaste on herkempi olosuhteiden vaihtelulle kuin mineraalilannoitteiden, on suositeltavaa käyttää levitysstrategiaa, jossa osa liukoisesta typestä tulee orgaanisesta lannoitevalmisteesta ja osa mineraalilannoitteesta. Lainsäädännön rajoitusten takia on käytettävä viiden vuoden tasausjaksoa, jolloin käyttömäärä on sama kuin jos orgaaninen lannoitevalmiste olisi ainoa typen lähde. Nestemäiset paljon ammoniumtyppeä sisältävät lannoitevalmisteet tulisi levittää sijoittamalla ja kiinteät tuotteet tulisi mullata välittömästi pintalevityksen jälkeen haihtumisesta johtuvien ammoniakkitappioiden minimoimiseksi. Biokaasulaitosten lopputuotteet kasvinravinnekäytössä eivät nosta peltomaan mikrobiologista aktiivisuutta merkittävästi, eikä stabiilisuuden mittaaminen näin ollen ole välttämätöntä tuotteiden maatalouskäytössä. Myöskään merkittävää haitallisuutta kasveille eli fytotoksisuutta ei havaittu. Tuotteet eivät ole myrkyllisiä biotesteissä kasvinravinnekäyttöä vastaavissa pitoisuuksissa. Biokaasulaitosten raaka-aineet voivat sisältää ihmis-, eläin- tai kasviperäisiä taudinaiheuttajia sekä haitallisia orgaanisia aineita. Laadun varmistamiseksi tulisikin erityisesti huomioida: raaka-ainevalinta, tehokas esikäsittely (mm. partikkelikoko), käsittelyprosessin optimointi (varsinkin lämpötila ja aika), ohivirtauksien ja ristikontaminaation estäminen. Asianmukaisesti käsiteltyjä biokaasulaitosten lopputuotteita voidaan tämän tutkimuksen tulosten perusteella pitää turvallisina lannoitevalmisteina.

AB - Biokaasulaitosten lopputuotteiden käyttöä tutkittiin kasvinravitsemuksen ja maatalouden näkökulmasta. Työssä pyrittiin löytämään typelle ja fosforille yleispätevät analyysimenetelmät, jotka soveltuvat erityyppisten lannoitevalmisteiden lannoitusvaikutuksen ennustamiseen. Samalla tutkittiin myös tuotteiden hajoamista maaperässä. Työhön sisältyi sekä laboratorio- että kenttämittakaavan kokeita. Lisäksi tutkittiin tuotteiden stabiilisuutta ja mahdollista toksisuutta kasveille sekä selvitettiin haitallisten aineiden ja mikrobiologisen riskin esiintymistä niissä. Tavoitteena oli tarjota tietoa tuotteiden ominaisuuksista ja käytettävyydestä niiden valmistajille, käyttäjille sekä valvoville viranomaisille. Testatuista analyysimenetelmistä 1:60-vesiuutto oli paras yleismenetelmä kuvaamaan kasvukauden aikana kasvien käytettävissä olevan liukoisen typen määrää erityyppisillä orgaanisilla lannoitevalmisteilla. Nestemäisissä lannoitevalmisteissa typpi on nopeammin kasveille käyttökelpoisessa muodossa kuin kiinteillä lannoitevalmisteilla ja tuotantovaikutus on verrattavissa mineraalilannoitteiden vaikutukseen. Kiinteiden orgaanisten lannoitevalmisteiden tuotantovaikutus on hieman alhaisempi kuin mineraalilannoitteiden vaikutus, koska ne levitetään pintalevityksenä ja sekoitetaan tasaisesti koko muokkauskerrokseen. Niiden saatavuus kasveille on siten huonompi kuin sijoitetulla mineraalilannoitteella. Kiinteät lannoitevalmisteet sisältävät runsaasti kokonaisfosforia, mutta sen liukoisuus on alhainen. Liukenemista voi kuitenkin tapahtua pitkän ajan kuluessa, jolloin vesiuutto aliarvioi fosforin käyttökelpoisuuden. Etenkin nykyisin lannoitevalmistelain käyttämä 1:5 aliarvioi selvästi fosforin käyttökelpoisuutta. Koska orgaanisten lannoitevalmisteiden satovaste on herkempi olosuhteiden vaihtelulle kuin mineraalilannoitteiden, on suositeltavaa käyttää levitysstrategiaa, jossa osa liukoisesta typestä tulee orgaanisesta lannoitevalmisteesta ja osa mineraalilannoitteesta. Lainsäädännön rajoitusten takia on käytettävä viiden vuoden tasausjaksoa, jolloin käyttömäärä on sama kuin jos orgaaninen lannoitevalmiste olisi ainoa typen lähde. Nestemäiset paljon ammoniumtyppeä sisältävät lannoitevalmisteet tulisi levittää sijoittamalla ja kiinteät tuotteet tulisi mullata välittömästi pintalevityksen jälkeen haihtumisesta johtuvien ammoniakkitappioiden minimoimiseksi. Biokaasulaitosten lopputuotteet kasvinravinnekäytössä eivät nosta peltomaan mikrobiologista aktiivisuutta merkittävästi, eikä stabiilisuuden mittaaminen näin ollen ole välttämätöntä tuotteiden maatalouskäytössä. Myöskään merkittävää haitallisuutta kasveille eli fytotoksisuutta ei havaittu. Tuotteet eivät ole myrkyllisiä biotesteissä kasvinravinnekäyttöä vastaavissa pitoisuuksissa. Biokaasulaitosten raaka-aineet voivat sisältää ihmis-, eläin- tai kasviperäisiä taudinaiheuttajia sekä haitallisia orgaanisia aineita. Laadun varmistamiseksi tulisikin erityisesti huomioida: raaka-ainevalinta, tehokas esikäsittely (mm. partikkelikoko), käsittelyprosessin optimointi (varsinkin lämpötila ja aika), ohivirtauksien ja ristikontaminaation estäminen. Asianmukaisesti käsiteltyjä biokaasulaitosten lopputuotteita voidaan tämän tutkimuksen tulosten perusteella pitää turvallisina lannoitevalmisteina.

KW - biokaasulaitos

KW - lannoitevalmiste

KW - lannoite

KW - maanparannusaine

KW - ravinteiden kierrätys

UR - http://jukuri.luke.fi/handle/10024/438289

M3 - Report

SN - 978-952-487-431-1

T3 - MTT Raportti

BT - Biokaasulaitosten lopputuotteet lannoitevalmisteina

ER -

Marttinen S, Paavola T, Ervasti S, Kapuinen P, Rintala J, Vikman M et al. Biokaasulaitosten lopputuotteet lannoitevalmisteina. 2013. 70 p. (MTT Raportti; No. 82).