Monday, August 17, 1981

Polttoturpeen jälkeen energiapajua - polttoturvesoiden jälkihoitoa tutkitaan

Nykyisen turveaikakautemme synty ajoittuu vuoteen 1968, kun VAPO aloitti laajaa turpeennostoa enteilevät suotutki­muksensa. Eduskunta asetti VAPOlle ensimmäisen turpeennoston­ tavoitteen vuonna 1971, mutta varsinainen sysäys saatiin vasta öljykriisistä: vuositavoitekin oitis kaksinkertais­tettiin (1974), 20 miljoonaan turvekuutiometriin.

Energiataloudessa suuri muutos näyttää kuitenkin vievän aikansa, 10-20 vuotta, sillä vasta pari, kolme vuotta sit­ten turvetuotanto kääntyi selvästi aiempaa jyrkempään nou­suun. Kesällä 1980 kahdenkymmenen miljoonan kuutiometrin vuositavoitteesta saavutettiin jo puolet. Sadekesän 1981 aikana turpeennoston tuotantokäyrän oli vuoro sahata alas­ päin, mutta uusien alueiden inventointi ja kunnostus jat­kuivat hellittämättä. Turvetalous on edelleen maamme no­peimmin paisuva teollisuuden ala.

Turvekausi tulee kuitenkin jäämään vuosien saatossa historiaamme välivaiheeksi; turve kun ei kuulu uudistuviin energiavaroihimme, tai ainakin se uudistuu aivan liian hi­taasti. Jo 2000-luvulla turvetuotantomme ennustetaan kääntyvän laskuun. Mitä teemme turvesoille noston loput­tua? Mitä käytämme turpeen jälkeen raaka-aineena lämpö­voimalassa, pellettitehtaassa tai metanolilaitoksessa? Sellaisten pitkäikäisten teollisuuslaitosten suunnittelus­sa on heti alunalkaen varauduttava turveraaka-aineen ehty­miseen ja sen korvaamiseen puulla (hakkeella). Energia­virta suolta jalostukseen ei saisi katketa.

Uusi maareservi syntyy

Turvetuotanto luo jo parhaillaan syrjäseuduillemme uut­ta maareserviä: loppuun jyrsittyjä suonpohjia. Nykyisillä menetelmillä turvetta nostetaan yhdellä suolla 15-20 vuot­ta, mutta suopohjan epätasaisuus ja kivennäismaan lähellä olevat irtokivet haittaavat nostokoneiden toimintaa, ja erottavat näin suosta nostokelvottomia laiteita ja saarek­keita turvetyömaan ollessa vielä parhaimmillaan. Tällaisia turvetuotannon hylkylaikkuja soiltamme löytyy tänään jo yhteensä noin 100 hehtaaria, Pohjois-Suomestakin kolmel­ta suolta: Limingan Hirvinevalta, Rantsilan Palonevalta ja Haapaveden Piipsannevalta. Vuoteen 2000 mennessä hyl­kylaikkujen ja jo kokonaan nostosta poistuneiden suopohjien pinta-alan lasketaan nousevan maassamme välille 50 000 -100 000 hehtaaria.

Rikkaruohoton uudisraivio

Kun turpeen kuljetustraktorit ajavat viimeisen poltto­turpeen kuormansa suolta, ne jättävät jälkeensä mustan, tasai­sen, kannottoman ja kivettömän maan; työmaan teihin verrat­tuna maanpinta on pudonnut pari metriä. Jyrsinturvekoneet eivät voi kuitenkaan kaapia maanpintaa täysin paljaaksi, vaan kivennäismaan päälle jää pisimmälle maatunutta pohja­turvetta runsas kyntökerros: vähintään  30-50 cm. Mikä on tällaisen maapohjan arvo kasvien kasvualustana?

Muihin viljelysmaihin verrattuna suopohjalla on eräs merkittävä etu. Se on kasvualustana steriili. Siinä ei ole rikkaruohoja, ei tauteja, eikä tuholaisia. Tämä etu kyllä häviää muutaman vuoden kuluessa, jos suopohja hylä­tään. Rikkaruohot leviävät tuulen mukana nopeasti paikalle.

Turpeen typpipitoisuus on parhaiden polttoturvesoiden pohjalla yli kaksi prosenttia kuiva-aineesta. Kyntökerroksesta löytyy piileviä typpivaroja yli 10 000 kg/ha, kuitenkin piileviä siksi, että orgaanisesti sitoutunut typpi on saatava irtoamaan turpeesta ennen kuin kasvit voivat käyttää sitä.

Fosfori-, kalium- ja hivenravinteiden pitoisuuksiltaan poh­jaturve on köyhää. Kalkki taas käyttäytyy varsinkin Poh­janmaan aapasoissa siten, että se rikastuu pohjaturpeeseen. Kun rahkanevan pinnalla pH voi olla luonnontilassa 3,5 niin samanlaisen suon pohjalla on mitattu jyrsinturpeen tuotannon jälkeen pH-arvoja yli viiden.

Soiden uudisraivauksen menetelmänä turvetuotanto on ylivoi­mainen vanhoihin menetelmiin verrattuna. Huolehtimalla veto-, piiri- ja sarkaojien kunnosta, sekä viljeltävän kas­vin lannoitustarpeesta, tasainen ja rikkaruohoton suopohja on turvetuotannon loputtua heti valmis viljelyyn. Tällai­sen raivion on havaittu soveltuvan niin ohralle kuin timo­teillekin. Metsäntutkimuslaitos on valinnut koekasviksi energiapajun.

Energiapaju

Energiapajun viljelyn syntysanat Suomessa lienee lausu­nut Daniel Lithander, joka julisti Turun Akatemiasta 7. heinäkuuta 1753: "Kuinka helposti vain piiliä ja pajua viisaasti istuttamalla saataisikaan miltei kaikki se polt­toaine, mikä tarvitaan".

Tuo silloinen julistus ei kuitenkaan tuottanut tulosta. Lukuunottamatta paria epäonnistunutta yritystä käynnistää pajunviljely koriteollisuudelle maassamme, paju on pysynyt maamiehen vihollisena, kesyttömänä ojapensaana, joka ei uu­vu kuokkaan, viikatteeseen, niittokoneeseen eikä juuri vesakkomyrkkyynkään.

Nyt Lithanderin ennustuksen voimaa tutkitaan: energia­pajun tutkimus on osa Metsäntutkimuslaitoksessa käynnistet­tyä energiametsäprojektia. Eri puolille maata perustetuis­sa kenttäkokeissa pajun kesytöntä kasvuvoimaa käännetään ihmisen käyttöön.

Pajun viljelyä energian raaka-aineeksi on kehitetty ny­kyisessä muodossaan 1970-luvun puolivälistä lähtien. Puo­lenkymmenen vuoden kenttäkokeiden jälkeen viljelymenetelmät on saatu hallintaan, ja käytännön viljelmiä on ruvettu pe­rustamaan muun muassa vanhoille polttoturvesoille.

Ilmasto suosii

Energiapaju viljellään keväällä, normaaliin kylvönte­koaikaan, tasaiselle maalle riveihin, hieman perunan tapaan. Siemenenä käytetään pistokkaita: lyijykynän mittaisiksi katkottuja pajunvesan pätkiä.

Pistokkaat juurtuvat parhaiten turvemaassa, joka säi­lyttää ihanteellisen kosteutensa pitkienkin poutakausien yli. Ojituksen vetäessä ei liiallisesta märkyydestä ole sadekesän sattuessakaan pelkoa. Sitäpaitsi paju kestää puulajeista parhaiten tulvaa.

Energiapajun viljely soveltuu humidiin ilmastoomme, säihin jotka synnyttivät myös polttoturvesuot. Lyhyt
kasvukausi käytetään tehokkaasti hyväksi, sillä parhaiden energiapajujen vesat venyvät  pituutta aina syys-lokakuun vaihteeseen saakka. Loppukesän hallatkaan eivät tyystin turmele satoa, vaan voivat vain lopettaa pituuskasvun en­nen aikojaan. Suomessa, nimenomaan Suo-Suomessa on pajun­ viljelyilmasto.

Kokeita viidellä suolla

Energiapajun viljelytutkimukset vanhoilla polttoturve­ suopohjilla aloitettiin keväällä 1979 Haapaveden Piipsan­nevalla. Keväällä 1980 kokeet laajenivat Rantsilan Palo­nevalle, Tohmajärven Valkeasuolle ja Katinhännän suolle Vihtiin. Keväällä 1981 oli vuorossa Limingan Hirvineva.
Yhteensä polttoturvesoiden pohjilla kasvaa energiapajua nyt runsaan 10 hehtaarin alueella.

Kokeiden ensimmäiset tavoitteet olivat puhtaasti biolo­giset: mikä on suopohjalle sopiva pajulaji? Miten sitä lannoitetaan? Montako vuotta on sopiva kiertoaika?

Toistaiseksi parhaaksi suopohjan energiapajuksi on osoittautunut Oulun yliopiston kasvitieteellisen puutar­han kokoelmista löytynyt ulkomainen paju (Salix dasy­clados), jota myös vannepajuksi kutsutaan. Se kestää talvea muita ulkomaisia energiapajuja paremmin, ja se on ver­rattomasti nopeakasvuisempi kuin kotimaiset pajumme.

Lannoitustutkimuksissa on jo näytetty toteen, että ilman lannoitusta ei energiapajukaan kasva. Suopohjillakin on  voimassa vanha pääsääntö: kasvualustaan on pa­lautettava ravinteita vähintään saman verran kuin mitä sadon mukana viedään pois. Lannoitteina tutkitaan pait­si normaaleja kaupallisia lannoitteita myös puun ja tur­peen tuhkaa. Tuhkalannoituksen avulla tavoitellaan myös turpeen luontaisen typen irrottamista maahiukkasista juurten ulottuville.

Viljelytekniikka: yhteiset koneet, eriaikaiset työhuiput

Polttoturvesuo vapautuu turpeen nostosta vähitellen. Turvetyömaalla olisi mahdollista viljellä jo nostosta pois­tuneita lohkoja energiapajulle käyttämällä peruskoneina samoja koneita kuin turpeen nostossakin. Tämä käyneekin päinsä, koska suomalainen turvetyömaa pyörii paljolti ta­vallisen maataloustraktorin voimin.

Metsäntutkimuslaitoksessa on jo kehitetty esimerkiksi turvetyömaalla toimivaan traktoriin liitettävä pajupistok­kaiden istutuskone, jolla viljeltiin Limingan Hirvineval­la noin kaksi hehtaaria keväällä 1981.

Vaikka käytetään yhteisiä peruskoneita, työhuiput voi­daan lomittaa. Esimerkiksi sadepäivinä kun turpeen nosto ei käy päinsä, hoidetaan energiapajun viljelyyn liittyviä töitä, kuten istutusta, lannoitusta ja syksyllä sadonkor­juuta. Työläin vaihe, sadonkorjuu ajoittuu itse asiassa niin myöhään syksyyn, että turvetyömaa silloin jo tavallisesti hiljenee. Tuottamalla energia­puuta vanhalla polttoturvesuon pohjalla voitaisiin näin jatkaa turvetyöntekijöiden syksyistä työrupeamaa, eikä suo hiljenisi vielä sittenkään kun turpeennosto olisi aut­tamattomasti lopussa.

Itse energiapuun korjuun koneellistaminen tullee ole­maan turvesuon pohjalla huomattavasti helpompaa kuin ha­kepuun korjaaminen tänään joutomaiden pusikoista, onhan suopohja olemukseltaan konemiehen ihanne: tasainen, ki­vetön maa, jota halkovat pitkät, suorat sarat.

Veli Pohjonen

*****

Esitelmä Tiedotustilaisuudessa Rantsilan Palonevalla 17.8.1981

*****

Polttoturpeen jälkeen energiapajua - Polttoturvesoiden jälkihoitoa tutkitaan


Johdanto   

 Nykyisen turveaikakautemme synty ajoittuu vuoteen 1968, kun VAPO aloitti laajaa turpeennostoa enteilevät suotutkimuksensa. Eduskunta asetti VAPOlle ensimmäisen turpeennoston tavoitteen vuonna 1971, mutta varsinainen sysäys saatiin vasta öljykriisistä: vuositavoitekin oitis kaksinkertaistettiin (1974), 20 miljoonaan turvekuutiometriin.

    Energiataloudessa suuri muutos näyttää kuitenkin vievän aikansa, 10-20 vuotta, sillä vasta pari, kolme vuotta sitten turvetuotanto kääntyi selvästi aiempaa jyrkempään nousuun. Kesällä 1980 kahdenkymmenen miljoonan kuutiometrin vuositavoitteesta saavutettiin jo puolet.

    Sadekesän 1981 aikana turpeennoston tuotantokäyrän oli vuoro sahata alaspäin, mutta uusien alueiden inventointi ja kunnostus jatkuivat hellittämättä. Turvetalous on edelleen maamme nopeimmin paisuva teollisuuden ala.

    Turvekausi tulee kuitenkin jäämään vuosien saatossa historiaamme välivaiheeksi; turve kun ei kuulu uudistuviin energiavaroihimme. Se uudistuu aivan liian hitaasti. Jo 2000-luvulla turvetuotantomme ennustetaan kääntyvän laskuun. Mitä teemme turvesoille noston loputtua? Mitä käytämme turpeen jälkeen raaka-aineena lämpövoimalassa, pellettitehtaassa tai metanolilaitoksessa?

    Sellaisten pitkäikäisten teollisuuslaitosten suunnittelussa on heti alunalkaen varauduttava turveraaka-aineen ehtymiseen ja sen korvaamiseen puulla (hakkeella). Energiavirta suolta jalostukseen ei saisi katketa.


Uusi maareservi syntyy

    Turvetuotanto luo jo parhaillaan syrjäseuduillemme uutta maareserviä: loppuun jyrsittyjä suonpohjia. Nykyisillä menetelmillä turvetta nostetaan yhdellä suolla 15-20 vuotta, mutta suonpohjan epätasaisuus ja kivennäismaan lähellä olevat irtokivet haittaavat nostokoneiden toimintaa, ja erottavat näin suosta nostokelvottomia laiteita ja saarekkeita turvetyömaan ollessa vielä parhaimmillaan.

    Tällaisia turvetuotannon hylkylaikkuja soiltamme löytyy tänään jo yhteensä noin 100 hehtaaria, Pohjois-Suomestakin kolmelta suolta: Limingan Hirvinevalta, Rantsilan Palonevalta ja Haapaveden Piipsannevalta. Vuoteen 2000 mennessä hylkylaikkujen ja jo kokonaan nostosta poistuneiden suonpohjien pinta-alan lasketaan nousevan maassamme välille 50 000 - 100 000 hehtaaria.


Rikkaruohoton uudisraivio

    Kun turpeen kuljetustraktorit ajavat viimeisen polttoturvekuormansa suolta, ne jättävät jälkeensä mustan, tasaisen, kannottoman ja kivettömän maan; työmaan teihin verrattuna maanpinta on pudonnut pari metriä. Jyrsinturvekoneet eivät voi kuitenkaan kaapia maanpintaa täysin paljaaksi, vaan kivennäismaan päälle jää pisimmälle maatunutta pohjaturvetta runsas kyntökerros: vähintään  30-50 cm. Mikä on tällaisen maapohjan arvo kasvien kasvualustana?

    Muihin viljelysmaihin verrattuna suonpohjalla on eräs merkittävä etu. Se on kasvulaustana steriili. Siinä ei ole rikkaruohoja, ei tauteja, eikä tuholaisia. Tämä etu kyllä häviää muutaman vuoden kuluessa jos suonpohja hylätään. Rikkaruohot leviävät tuulen mukana nopeasti paikalle.

    Turpeen typpipitoisuus on parhaiden polttoturvesoiden pohjalla yli 2 prosenttia kuiva-aineesta. Kyntökerroksesta löytyy piileviä typpivaroja yli 10 000 kg/ha kuitenkin piileviä siksi, että orgaanisesti sitoutunut typpi on saatava irtoamaan turpeesta ennenkuin kasvit voivat käyttää sitä.

    Fosfori-, kalium- ja hivenravinnepitoisuuksiltaan pohjaturve on köyhää. Kalkki taas käyttäytyy varsinkin Pohjanmaan aapasoissa siten, että se rikastuu pohjaturpeeseen. Kun rahkanevan pinnalla pH voi olla luonnontilassa 3,5 samanlaisen suon pohjalla on mitattu jyrsinturvetuotannon jälkeen pH-arvoja yli 5.

    Soiden uudisraivausmenetelmänä turvetuotanto on ylivoimainen vanhoihin menetelmiin verrattuna. Huolehtimalla veto-, piiri- ja sarkaojien kunnosta, sekä viljeltävän kasvin lannoitustarpeesta, tasainen ja rikkaruohoton suonpohja on turvetuotannon loputtua heti valmis viljelyyn. Tällaisen raivion on havaittu soveltuvan niin ohralle kuin timoteillekin. Metsäntutkimuslaitos on valinnut koekasviksi energiapajun.


Energiapaju

    Energiapajun viljelyn syntysanat Suomessa lienee lausunut Daniel Lithander, joka julisti Turun Akatemiasta 7. heinäkuuta 1753: "Kuinka helposti vain piiliä ja pajua viisaasti istuttamalla saataisikaan miltei kaikki se polttoaine, mikä tarvitaan".

    Tuo silloinen julistus ei kuitenkaan tuottanut tulosta. Lukuunottamatta paria epäonnistunutta yritystä käynnistää pajunviljely koriteollisuudelle maassamme, paju on pysynyt maamiehen vihollisena, kesyttömänä ojapensaana, joka ei uuvu kuokkaan, viikatteeseen, niittokoneeseen eikä juuri vesakkomyrkkyynkään.

    Nyt Lithanderin ennustuksen voimaa tutkitaan: energiapajututkimus on osa Metsäntutkimuslaitoksessa käynnistettyä energiametsäprojektia. Eri puolille maata perustetuissa kenttäkokeissa pajun kesytöntä kasvuvoimaa käännetään eduksi.

    Pajun viljelyä energiaraaka-aineeksi on kehitetty nykyisessä muodossaan 1970-luvun puolivälistä lähtien. Puolenkymmenen vuoden kenttäkokeiden jälkeen viljelymenetelmät on saatu hallintaan, ja käytännön viljelmiä on ruvettu perustamaan muun muassa vanhoille polttoturvesoille.


Ilmasto suosii

    Energiapaju viljellään keväällä, normaaliin kylvöntekoaikaan, tasaiselle maalle riveihin hieman perunan tapaan. Siemenenä käytetään pistokkaita: lyijykynän mittaisiksi katkottuja pajunvesan pätkiä.

    Pistokkaat juurtuvat parhaiten turvemaassa, joka säilyttää ihanteellisen kosteutensa pitkienkin poutakausien yli. Ojituksen vetäessä ei liiallisesta märkyydestä ole sadekesän sattuessakaan pelkoa. Sitäpaitsi paju kestää puulajeista parhaiten tulvaa.

    Energiapajun viljely soveltuu humidiin ilmastoomme, säihin jotka synnyttivät myös polttoturvesuot. Lyhyt kasvukausi käytetään tehokkaasti hyväksi, sillä parhaiden pajulajikkeiden versot venyvät pituutta aina syys-lokakuun vaihteeseen saakka. Loppukesän hallatkaan eivät tyystin turmele satoa, vaan voivat vain lopettaa pituuskasvun ennen aikojaan. Suomessa, nimenomaan Suo-Suomessa on pajunviljelyilmasto.


Kokeita viidellä suolla

    Energiapajun viljelytutkimukset vanhoilla polttoturvesuonpohjilla aloitettiin keväällä 1979 Haapaveden Piipsannevalla. Keväällä 1980 kokeet laajenivat Rantsilan Palonevalle, Tohmajärven Valkeasuolle ja Katinhännän suolle Vihtiin. Keväällä 1981 oli vuorossa Limingan Hirvineva.

    Yhteensä polttoturvesuonpohjilla kasvaa energiapajua nyt runsaan 10 hehtaarin alueella.

    Kokeiden ensimmäiset tavoitteet olivat puhtaasti biologiset: mikä on suonpohjalle sopiva pajulaji? Miten sitä lannoitetaan? Montako vuotta on sopiva kiertoaika?

    Toistaiseksi parhaaksi suonpohjan energiapajuksi on osoittautunut Oulun yliopiston kasvitieteellisen puutarhan kokoelmista löytynyt ulkomainen paju (Salix dasyclados), jota myös vannepajuksi kutsutaan. Se kestää talvea muita ulkomaisia energiapajuja paremmin ja on verrattomasti nopeakasvuisempi kuin kotimaiset pajumme.

    Lannoitustutkimuksissa on jo näytetty toteen, että ilman lannoitusta ei energiapajukaan kasva. Suonpohjillakin on voimassa vanha pääsääntö: kasvualustaan on palautettava ravinteita vähintään saman verran kuin mitä sadon mukana viedään pois. Lannoitteina tutkitaan paitsi normaaleja kaupallisia lannoitteita myös puun ja turpeen tuhkaa. Tuhkalannoituksen avulla tavoitellaan myös turpeen luontaisen typen irroittamista maahiukkasista juurten ulottuville.


Viljelytekniikka: yhteiset koneet, eriaikaiset työhuiput

    Polttoturvesuo vapautuu turpeennostosta vähitellen. Turvetyömaalla olisi mahdollista viljellä jo nostosta poistuneita lohkoja energiapajulle käyttämällä peruskoneina samoja koneita kuin turpeen nostossakin. Tämä käyneekin päinsä, koska suomalainen turvetyömaa pyörii paljolti tavallisen maataloustraktorin voimin.

    Metsäntutkimuslaitoksessa on jo kehitetty esimerkiksi turvetyömaalla toimivaan traktoriin liitettävä pajupistokkaiden istutuskone, jolla viljeltiin Limingan Hirvinevalla noin 2 hehtaaria keväällä 1981.

    Vaikka käytetään yhteisiä peruskoneita, työhuiput voidaan lomittaa. Esimerkiksi sadepäivinä kun turpeen nosto ei käy päinsä, hoidetaan energiapajun viljelyyn liittyviä töitä, kuten istutusta, lannoitusta ja syksyllä sadonkorjuuta. Työläin vaihe, sadonkorjuu ajoittuu itse asiassa niin myöhään syksyyn, lokakuuhun, että turvetyömaa silloin jo tavallisesti hiljenee.

    Tuottamalla energiapuuta vanhalla polttoturvesuonpohjalla voitaisiin näin jatkaa turvetyöntekijöiden syksyistä työrupeamaa, eikä suo hiljenisi vielä sittenkään kun turpeennosto olisi auttamattomasti lopussa.

    Itse energiapuun korjuun koneellistaminen tullee olemaan turvesuon pohjalla huomattavasti helpompaa kuin hakepuun korjaaminen tänään joutomaiden puskikoista, onhan suonpohja olemukseltaan konemiehen ihanne: tasainen, kivetön maa, jota halkovat pitkät, suorat sarat.

Veli Pohjonen

Esitelmä. Tiedotustilaisuus Rantsilan Palonevalla 17.8.1981