Jätelietettä ja hiiltä nielevät agrometsät ovat kiertotalouden mahdollisuus

    Jätelietteet ovat tänään kiertotaloutemme ytimessä. Jäteveden laitokset kyllä tehostuvat. Mutta mitä puhtaampana laskemme veden vesistöihin, sitä enemmän meille jää ravinnepitoista kiinteää lietettä.

    Kierrätyslietettä tulee jäteveden laitoksista, elintarvike- ja maaseudun teollisuudelta sekä haja-asutukselta yhteensä noin 230 000 kuivatonnia vuodessa. Se on noin 40 kuivakiloa henkeä kohti.

    Liete voi sisältää ihmiselle kiusallisia aineksia, myrkyllisinä alkuaineina tai haitallisina bakteereina. Tällaista lietettä ei voi levittää ruoan tuotannon pelloille.

    Biomassan energiakäyttö lisääntyy. Hakevoimaloista tulee tuhkaa. Tuhka on puille erinomainen lannoite. Se sisältää alkuaineet, typpeä lukuun ottamatta siinä suhteessa kuin puuvartiset kasvit alkuaineita tarvitsevat.

    Bioenergian polttolaitosten tuhkaa syntyy maassamme noin 600 000 kuivatonnia vuodessa. Se on noin 110 kg/hlö.

    Myös tuhka voi sisältää esimerkiksi myrkkyaine kadmiumia niin paljon, että tuhkaa ei voi levittää normaaliin peltoon. Tällainen tuhka ei sovellu luonnonmetsiinkään.

    Tarvitsemme 2020-luvulla ravinnevuodon pysäyttämiseen uuden maaluokan, agrometsien maaluokan.

    Agrometsät (engl. agroforests) kasvatettaisiin ravinnepitoisilla lietteillä ja tuhkalla. Agrometsä ei tuottaisi ruokaa eikä rehua. Agrometsä kasvaisi tyypillisesti energiaa, lyhytkiertopuuta hakevoimaloihin.

    Agrometsässä, puurivien välissä voisi kasvattaa myös peltosellun raaka-ainetta. 2020-luvun mahdollisuus on kuituhamppu.

    Agrometsät varastoivat alkuaineita. Maailmanlaajuisesti tärkein on hiili. Kansallisesti ja paikallisesti tärkeitä ovat fosfori ja typpi.

    Mitä tiheämmässä lyhyen kierron lehtipuut kasvavat, sitä enemmän maahan tulee jokavuotista kariketta. Karike muuntaa lietteen humukseksi. Hienojuuret vahvistavat kasvuaan.

    Maaperän hiilinielu vahvistuu. Juurten sieniyhteisö monipuolistuu ja samalla ravinteiden sekä haitallisten alkuaineiden ekologinen haravointi lehtipuihin tehostuu.

    Varsinaisen nieluviljelyn jälkeen maatila sitoutuisi säilyttämään agrometsän uudessa maaluokassa puskuriajan, esimerkiksi 10 vuotta. Sinä aikana agrometsää ei enää lannoiteta jätelietteillä tai tuhkalla. Maaperän puhdistuminen varmistetaan maa-analyysein. Puskuriajan jälkeen agrometsä voi muuntua ruoan tai rehun tuotannon pelloksi.

    Maaperän hiilen kasvanut nieluvarasto jää viljelijän eduksi. Siitä on oikein ja kohtuullista maksaa ilmastohyvitystä.

    Agrometsät ekologisena haravana, ravinnevuodon pysäyttäjänä ja alkuainehiilen nieluna ovat verraten pitkällä Ruotsissa ja Tanskassa. Voimme heti siirtää tämän naapurin tietotaidon maatiloillemme.

    Suomessa varhainen agrometsän kokeilu tehtiin Alkon Rajamäen (Nurmijärven) tehtaan vieressä kaudella 1982-1991 (kuvat 1 ja 2). Hankkeen kokemukset olisi jo aika siirtää viljelijöillemme.

    Agrometsät vahvistaisivat kiertotalouttamme. Ne vahvistaisivat myös maa- ja metsätalouttamme eri puolilla Suomea.

VELI POHJONEN

Käsikirjoitus 16.12.2021

Kuva 1. Alkon Rajamäen nielupelto syysmittauksessa. Kuva Metla.

Kuva 2. Alkon Rajamäen nielupelto keväällä korjuuvaiheessa. Kuva Metla

Taantuvaa maatalouttamme tulisi elvyttää

Neljännesvuosisadan aikana maataloutemme on taantunut. Sen huomaa etenkin Itä-ja Pohjois-Suomen karjatalouden alueilla matkaava. Näemme joukoittain rapistuvia tai jo autioituneita, aiemmin nurmen ja karjan ketjuun pohjautuneita maatiloja.

Karjataloutemme vaurauden jaksot ovat perustuneet itävientiin. Muutos alkoi 150 vuotta sitten. Taannoinen peltojen yksipuolinen viljatalous muuttui enemmän nurmitaloudeksi. 1860-luvun nälkävuosien jälkeen maamme karjataloudesta kehitettiin Venäjän viennin tuottoisa osa.

Biomassan energiaviljelyyn uusi tarve

Suomen ilmastopaneeli ja 68 tutkijan Bios – ryhmä kytkivät keväällä 2017 kasvihuoneilmiön torjunnan ja metsätalouden toisiinsa uudella tavalla. Liian suuri osa metsissämme kasvavaa puuta menee lyhytkestoiseen energiaan, selluun, kartonkiin ja paperiin. Ilmastolle olisi parempi, jos metsätalouttamme ohjattaisiin pitkäkestoiseen tukkitalouteen, puurakentamiseen ja huonekaluihin. Niissä hiilidioksidi varastoituisi pitemmäksi ajaksi.

Julkilausumista on seuraamuksensa. Meidän tulee varautua esittelemään Brysselissä nykyistä monipuolisempi maa- ja metsätalous. Tarvitsemme pitkän kierron havumetsien lisäksi lehtimetsien peltomaista bioviljelyä.

Mistä metsäpuiden lyhytkiertoviljelyssä on kysymys?

Lyhytkiertoviljelyn pajukkoa
turvesuon pohjalla

1960-luvun puolivälissä joukko metsänviljelyn tutkijoita pallotteli ajatuksella lyhentää metsäpuiden kasvattamiseen kuluvaa aikaa perinteisistä lähes 100 vuodesta roimasti, alle 20 vuoteen. Ajatus metsäpuiden lyhytkiertoviljelystä lähti itämään.

Biomassapajusta non-food tuotannon vaihtoehto

Biomassa on Ruotsin valitsemia aurinkoperäisiä uusia energialähteitä. Haketta tuottava viljelypaju näkyy jo peltomaisemassa; maanviljelijät ovat omaksuneet uuden tuotantosuunnan. Vuoden 1991 alussa säädetty fossiilipolttoaineiden kasvihuonekaasumaksu paransi viljelypajun kannattavuutta. Miten ruotsalaiseen maatalouspolitiikan ratkaisuun tulisi suhtautua Suomessa?

Metsäviljelmiä haihduttamaan

Itämeri tuskailee ravinteissaan. Jäteveden puhdistamot poistavat veden typestä ja fosforista vain osan. Karjatilalla on ongelma, jos tilalla ei ole riittävästi peltoa mihin lietelannan ehtii kesällä sovittuun aikaan levittää.

Kaivoksilta jokiin valuu hulevesiä ja päästöjä. Edelleen kuohuttavimpia ovat Sotkamon Talvivaaran sulfaatin huleet. Ne näyttävät valuvan talven- ja lumenvarmasti jatkossa Oulujokeen. Hulevesiä tulee keväisin myös turvetuotannosta.

Pajuviljelmät nielevät hiiltä ja lisäävät humusta

Lyhytkiertometsät helpottavat ilmastotavoitteisiin pääsemistä ja hoitavat maaperää.

Turvesuon pohjalle viljelty biomassapaju
sitoo hiiltä runkoihinsa ja juuriinsa

Eu­roo­pan ko­mis­sion hei­nä­kuus­sa te­ke­män esi­tyk­sen mu­kaan Suo­men on vä­hen­net­tä­vä hii­li­di­ok­si­di­pääs­tö­jään 39 pro­sent­tia vuo­teen 2030 men­nes­sä. Ver­tai­lu­koh­ta­na käy­te­tään vuot­ta 2005.

Bioenergiaa voi uusia myös nopeasti

Euroopan unioniin ja Suomeenkin on syntynyt ilmaston asiantuntijoiden uusi koulukunta. Se nimeää metsähakkeen hitaasti uusiutuvaksi energiaksi. Koulukunta väittää että 70 vuoden kierrolla kasvatettavilla havumetsillä menee liian kauan sitoa takaisin hiilidioksidi, mikä hakkeen poltossa pääsee ilmaan.

Aurinko-Ruotsissa lähdetty biomassan tielle

Biomassan suosio Ruotsin uutena energialähteenä näkyy jo peltomaisemassa: haketta tuottava viljelypaju on omaksuttu laajalti maatalouden tuotantosuunnaksi. Koetoiminnasta ja käytännön viljelystä on jo riittävästi esimerkkiä Suomellekin.

Gustaf Sirén esittelee
Upsalan koepajukkoa

Helsingin yliopistosta 1976 Ruotsiin siirtynyt professori Gustaf Siren käynnisti Upsalan maatalousyliopistossa merkittävän koesarjan. Hän kasvatti polttopuuksi voimakkaasti vesovaa pajua entisellä vehnäpellolla - tiheässä, rikkakasvit torjuen, lannoittaen, kuin vehnää konsanaan. Koesarja tuotti hämmästyttävän tuloksen. Parhaaseen mahdolliseen kasvutilaan saatettu pajukko kasvoi biomassaa verrattomasti vauhdikkaammin kuin naapuripellon vehnä, kylvöheinä tai peruna.

Polttoturvetuotanto Lapissa - muistelma

Polttoturvetuotanto Lapissa on ensimmäinen yliöartikkelini, tai ylipäänsä ensimmäinen painettu julkaisu, joka on kirjoitettu tavallisille lukijoille. Tätä aikaisemmat kirjoitukset liittyivät tavalla tai toisella yliopistoon tai tutkimuslaitoksiin.

Myhäillen voin näin jälkikäteen (21.2.2016) todeta, että kirjoitus oli kotikaupunkini Kemin sanomalehdessä, Pohjolan Sanomissa. Olin 1976 työssä Oulussa, Oulun yliopiston Pohjois-Suomen tutkimuslaitoksessa, ja luimme kotonakin päivittäin Kalevaa. Olisin voinut tarjota kirjoitusta myös sinne.

Tarjosin tekstiä kuitenkin Pohjolan Sanomiin, päätoimittaja Tapio Siikalalle (myös Kemin lyseon kasvatteja). Hän hyväksyi tekstin ja julkaisi sen hetimiten yliöartikkelina. Jälkeenpäin lukien huomaan, että teksti oli liian pitkä yliöksi. Siikala julkaisi sen kuitenkin lyhentämättömänä. 

Artikkeli perustuu esitelmään, jonka pidin Rovaniemellä joulukuussa 1975 silloisen Lapin maakuntaliiton järjestämässä tilaisuudessa. Maakuntaliiton puolelta tilaisuutta oli järjestämässä Jaakko Ylitalo. Silloin esitelmissä käytettiin yliolanheitintä ja kalvoja. Kuulijoille jaettiin yhteenvetoteksti. Kalvot lienevät jo hävinneet.

Yhteenvetoteksti löytynee Lapin maakuntaliiton (nyk. Lapin liiton) ja Oulun yliopiston arkistoista (ehkä Thule-instituutissa).

Pohjois-Suomen tutkimuslaitokseen olin tullut marraskuussa 1975, ja laitoksen johtaja Boris Segerståhl oli antanut ensimmäiseksi työtehtäväkseni laatia Pohjois-Suomelle "Turvetta koskevan tutkimustoiminnan tutkimusohjelma". Turvetuotanto oli juuri kovassa nousussa Oulun tienoilla, erityisesti Siikajokilaakossa. 

Rovaniemen seminaarin keskeisiä kysymyksiä olivat: "Voisiko sama nousu toistua myös Lapin läänin puolella?" Miten?" 

Nyt, 40 vuotta myöhemmin, esitelmä ja siitä sorvattu artikkeli tuntuvat yllättävän oikeaan osuneilta, jopa edelleen ajankohtaisilta. 

Turvetuotanto on tullut Lapin läänin puolelle, ja mm. Rovaniemellä on turvetta käyttävä kaukolämpövoimala. Lapin turvevarat ovat silti edelleen runsaat ja lähes käyttämättä.

Avonaisten aapasoiden suojelu, ainakin osaksi, tuli jo silloin esille. Ajatus turvetuotannon suuntaamisesta metsäisille soille, eli metsäojitetuille maille, on tekstissä mukana. Tuo ajatus on vahvistunut minulla myöhemmin. Suojelun ulkopuolisten, turpeen kattamien alueiden metsäojitus, ojitettujen soiden käyttö turpeen tuotantoon on suuren mittakaavan maanparannusta, jossa hapan pintamaa raivataan viljelyn tieltä.

Turvetuotanto ei ole kestävää. Se on ajan virrassa vain välivaihe, jolla maa muokataan sopivaksi kestävään viljelyyn. Turvesuon pohja on lauhkean vyöhykkeen mittavin käyttämätön maavara, jolla voi viljellä ruokaa, rehua ja energiaa.

Turvesuon pohjien merkitys ei kuitenkaan tullut esille vielä vuoden 1975 tasolla; siitä ei ole mainintaa tekstissä eikä se liene tullut puheeksi esitelmässäkään. Turvesuon pohjan käyttö esimerkiksi pajun viljelyyn (energiaviljelyyn) ei juolahtanut Rovaniemen esitelmää valmistaessa vielä mieleen, vaikka olin kokeillut lyhytkiertopajujen viljelyä 1973 ja 1974 lähellä esitelmäpaikkaa: Peräpohjolan koeaseman Apukka-aavalla Rovaniemen maalaiskunnassa.

Turve-energiasta vapautuva hiili (hiilidioksidi) on toinen ympäristöongelma, johon 1975 ei vielä kiinnitetty huomiota. Turpeen ja kivihiilen hiilidioksidi kuuluvat samaan kastiin. Niille ei ole muuta kestävää ratkaisua kuin upottaminen maankamaraan, joko hiilidioksidin sieppauksella ja varastointilla (CCS - carbon dioxide capture and storage) tai peltohiilenä (biochar). 

**** 

Lue alkuperäinen artikkeliteksti

****

Muistelma 10.4.2010, päivitys 21.2.2016, päivitys 24.12.2019

Istutustiheyden vaikutus eräiden lyhytkiertoviljelyn puulajien ensimmäisen vuoden satoon ja pituuskasvuun

Perä-Pohjolan koeasemalla, Rovaniemen maalaiskunnassa tutkittiin vuonna 1973 istutustiheyden vaikutusta harmaalepän, hybridihaavan, vesipajun (Salix "Aquatica Gigantea") ja kiiltolehtisen pajun ensimmäisen vuoden satoon ja pituuskasvuun.

Varttunutta vesipajua (Salix gmelinii
"Aquatica Gigantea") Kopparnäsin
kokeessa Inkoossa

Harmaalepän, hybridihaavan ja kiiltolehtoisen pajun havaittiin olleen keskenään yhtä satoisia, mutta vesipajun kaksi kertaa niin satoisa kuin muut. Suurimmillan sen tuoresato lehtineen oli noin 60 tn/ha/v. Vesipaju kasvoi pituutta noin 100 cm, harmaaleppä, hybridihaapa ja kiiltolehtinen paju noin 30-50 cm. Istutustiheyden suurentamisen havaittiin lisäävän populaatioiden satoa, voimakkaimmin vesipajulla, vähiten harmaalepällä. Vesipajulla havaittiin selvä pituuskasvun maksimi, kun istutusetäisyys oli 25 cm.