Lainsuojaton lannoite
Suomen metsiä ravitaan lannoitteella, jossa on energiasyöppöä typpeä ja Marokon louhimaa fosforia.
Tutkijat kehittivät sille ekohaastajan, jonka ainekset ovat jätteenkäsittelylaitokselta. Kekseliäs lannoite tekisi hyvää metsälle ja ympäristölle – mutta ensin lainsäädännön on muututtava.
Tältä näyttää metsänomistajan kallein omaisuus, 25-metrinen tukkipuu, kun se on vielä vauva.
Minigrip-pussiin pakatut, noin kymmensenttiset männyntaimet vaikuttavat hailakoilta. Aalto-yliopiston tutkija Hanna Vanhanen sanoo, ettei siitä pidä huolestua.
On kesäkuu, ja männynalut ovat tulleet taimitarhan pakastimesta. Kun ne pian pääsevät humuksella täytettyihin istutuspurkkeihin, saavat valoa ja vettä, alkaa tapahtua: lehtivihreä puskee neulasiin ja hento varsi venyy pituutta latvan päätesilmuista.
Puu tarvitsee kasvuun myös 16 ravinneainetta. Hapen, hiilen ja vedyn se ottaa ilmasta, muut veden mukana maaperästä. Mitä vahvemmaksi puu kasvaa, sitä enemmän metsänomistajalle siitä maksetaan. Siksi moni ei usko ravinneasioita luonnon huomaan.
Metsälannoitteessa on sopivassa suhteessa muun muassa typpeä, fosforia ja kaliumia. Puu käyttää typpeä solujen rakennusaineena, fosforia aineenvaihduntaan ja juurten vahvistamiseen sekä kaliumia veden ja ravinteiden kuljettamiseen.
Perinteisen lannoitteen vaikutus kestää 6–10 vuotta. Sen lopussa puuta on metsässä kymmenisen prosenttia enemmän kuin lannoittamattomassa metsässä, ja metsänomistajan lannoitukseen sijoittama euro on tuottanut kolme euroa.
Suomen metsiin levitettävissä keinolannoitteissa piilee kuitenkin ongelma: lannoitteisiin käytetään fosforia, josta valtaosa on Marokon louhimaa, sekä lannoitetyppeä, jonka valmistus nielee paljon energiaa.
Ympäristölle parempi ja – mikä parasta – kotimainen lannoiteratkaisu voisi löytyä olemassaolevista ravinnevirroista eli jätekasalta.
Yksinkertainen resepti
Haju nousee jäteautojen purkamista kuormista ylös käsittelyhallin valvomoon.
Jätekasojen yllä lentelee kymmeniä lokkeja vaanimassa herkkupaloja.
”Ne osaavat livahtaa sisään automaattisista nosto-ovista”, kertoo Niko Wassholm, biokaasu- ja kompostointilaitos Labio Oy:n toimitusjohtaja.
Lahdessa sijaitseva Labio käsittelee vuodessa noin 74 000 tonnia jätettä: kotitalouksien biojätteitä, elintarviketeollisuuden sivuvirtoja ja vedenpuhdistamoiden lietteitä.
Osa kompostoidaan suoraan, osa syötetään ensin biokaasulaitokseen, jossa syntyvä mädätysjäännös kompostoidaan muiden jätteiden kanssa.
Kompostia syntyy vuodessa 20 000 tonnia. Kompostia on käytetty peltojen lannoittamiseen ja kasvu-alustojen raaka-aineena, mutta sille haluttiin löytää myös uusia markkinoita.
Vuonna 2018 Aalto-yliopiston tutkijat alkoivat kehittää kompostista yhdessä Labion ja muiden kumppanien kanssa Putretiksi® nimettyä metsälannoitetta.
Kompostin lisäksi lannoite sisältää Lahti Energia Oy:n voimalaitokselta saatavaa kaliumpitoista puutuhkaa. Valmistusprosessi on yksinkertainen: kompostia ja tuhkaa sekoitetaan ravinteiden kannalta oikeassa suhteessa ja mukaan lisätään hieman booria, joka estää taimien hapsuttumista.
”Tutkimuksen ei tarvitse aina olla monimutkaista ollakseen vaikuttavaa”, sanoo tutkija Hanna Vanhanen.
Putretin ilmastovaikutus on alustavien laskelmien mukaan 88 prosenttia pienempi kuin keinolannoitteen, ja ensimmäiset kuusilla tehdyt kasvatuskokeet lupaavia.
Ennen kuin sitä levitetään läheisiin metsiin, pitää kuitenkin ratkoa monta haastetta.
Epäpuhtaudet pois
Jo 1800-luvulla Suomessa keksittiin helpottaa kaupunkien jäteongelmaa ravinnekierrolla. Jätöksistä tehtiin tuhkaan sekoittamalla pudrettia eli apulantaa, ja maanviljelijät kuljettivat lantaa kärryillä suoraan omille pelloilleen.
Putretin idea on siis nimeä myöten vanhaa perua.
Uutta ovat mittakaava, turvallisuus ja lakipykälät.
Putrettiin käytettävä tuorekomposti kypsyy Labion kentillä 6–10 kuukautta. Kypsyttelyn jälkeen se on tasaisen ruskeaa, muhevaa ja tuoksuu miellyttävän multaiselta.
Seasta löytyy kuitenkin vielä pieni määrä epäpuhtauksia, joita lannoitteeseen ei haluta.
Siksi komposti pitää seuloa. Tutkimusassistentti Camilla Inkeroinen tutkii Putretille sopivinta seulontatiheyttä Aalto-yliopiston tiloissa Otaniemessä. Seuloja ravistava laite on niin äänekäs, että se vaatii kuulosuojaimet ja niin vanha, ettei laitteen kyljessä ole edes nimeä.
”Se on hyvin todennäköisesti ainakin sadan vuoden takaa, saatu tänne ehkä lahjoituksena”, Camilla Inkeroinen sanoo.
Pitkärakoinen seula pysäyttää isommat puunkappaleet ja muovin, jotka voidaan polttaa energiaksi. Tiheämpi reikäsihti nappaa pitkät, tikkumaiset puun ja kasvien osat, jotka pääsevät uudelleen kompostoitaviksi. Jos siivilä on liian tiheä, se tukkeutuu ja raaka-ainetta menee myös hukkaan. Putretille sopivan siivilän reikä on kooltaan 6 millimetriä.
Jokainen kompostierä myös testataan salmonellan ja E. coli -bakteerin varalta. Raskasmetallit ja hivenaineet mitataan noin 4 000 kuution välein.
Seuraavaksi tutkijat selvittävät, mitä kompostin mahdollisesti sisältämille muovijäämille kannattaa tehdä. Mikromuoveja päätyy kompostoitavaan puhdistamolietteeseen esimerkiksi keinokuituisten vaatteiden pesuvesistä sekä teollisuudesta; lääkejäämiä virtsan mukana.
Muovi katoaisi polttamalla, mutta samalla taivaalle palaisi myös kasvien tarvitsema typpi.
”Siinä ei olisi tietenkään ympäristön kannalta mitään järkeä”, sanoo Hanna Vanhanen.
”Kultaisen keskitien löytäminen on se juttu.”
Putretin metsäkäyttö edellyttää myös lakimuutosta, sillä tällä hetkellä Suomen metsiä ei saa lannoittaa orgaanisella kierrätyslannoitteella. Sekä tuhkaa että kompostia voi kuitenkin käyttää sellaisinaan.
Vanhanen kertoo, että keskusteluja maa- ja metsätalousministeriön ja elintarvikeviraston kanssa on käyty ahkerasti.
”Hitaasti ja varmasti vaikutamme lainsäädäntöön. Ja toki tutkimustulokset puhuvat puolestaan.”
Ilmastonmuutoksen jarru
Kun kesä on edennyt heinäkuun lopulle, männyntaimet ovat melkein tuplanneet pituutensa – eivätkä näytä enää hailakoilta.
Taimia on Hanna Vanhasen pienessä kasvihuoneessa noin 90 kappaletta. Juhannusviikolla hän jakoi taimet kuuteen ryhmään. Jokainen ryhmä sai eri kohtelun: joko typellä terästetyn tuhkalannoitteen, puutarhalannoitteen, kemiallisen metsälannoitteen, pelkän kompostin tai Putretti-lannoitteen. Viisi taimipurkkia toimii lannoittamattomina verrokkeina. Lannoitteen määrä lasketaan typpikiloissa hehtaaria kohden. Vanhanen suhteutti annokset pienten muoviruukkujen pinta-alaan.
Normaalisti puuntaimia ei lannoiteta, vaan lannoitetta lisätään vasta metsässä.
Jotta Putretti voidaan hyväksyä lannoitevalmisteeksi, sen kasvuvaikutus pitää kuitenkin selvittää sekä astia- että kenttäkokeissa. Astiakokeissa varmistetaan myös, että lannoitteen mahdollisesti sisältämät lääkejäämät ovat ihmiselle ja ympäristölle turvallisella tasolla.
Koe on vasta alussa, mutta jo nyt taimissa on eroa.
”Putretilla ja kompostilla lannoitetut ovat kasvaneet parhaiten ja näyttävät virkeimmiltä”, hän paljastaa.
Putretissa typpi on sitoutuneena orgaaniseen ainekseen. Siksi se ei liukene pois veden mukana vaan vapautuu pikkuhiljaa puiden käyttöön sitä mukaa, kun orgaaninen aines hajoaa. Näin metsän voisi lannoittaa Putretilla jo ensimmäisen harvennushakkuun yhteydessä, ja kerta-annos riittäisi koko metsän elinkaaren ajan. Metsänomistajan lannoitteeseen sijoittama euro tuottaisi paljon enemmän kuin kolme euroa.
Suomen maapinta-alasta metsää on 73 prosenttia.
Siitä pari hehtaaria on Luonnonvarakeskuksen Putretti-kokeisiin varaamaa rämettä Padasjoella.
Tutkimusinsinööri Markku Rantala talsii tottuneesti kosteassa maastossa ja pysähtyy kepillä merkittyjen mäntyjen eteen. Männyt ovat noin 60-vuotiaita, ja Rantala tutkii, miten ne kasvavat Putretilla ja vertaa sitä kemiallista metsälannoitetta saaneiden puiden kasvuun.
Etelä-Suomessa mänty saavuttaa tukkipuun mitat noin 80 vuodessa, pohjoisessa aikaa voi mennä 120 vuotta.
Suurten puiden kanssa myös koetuloksia pitää odottaa.
”Viisi vuotta siihen menee, ennen kuin kasvua on niin paljon, että voidaan verrata”, Rantala sanoo.
Metsien kasvun vauhdittaminen on järkevää paitsi talouden myös ympäristön kannalta. Lannoitettu metsä sitoo elinaikanaan jopa 10 000 tonnia enemmän hiilidioksidia hehtaaria kohti kuin lannoittamaton metsä. Määrä vastaa yhden suomalaisen vuotuista hiilijalanjälkeä.
Tutkijoiden tavoite on, että Putretin valmistus voisi käynnistyä suuremmassa mittakaavassa kahden vuoden kuluttua, ja viiden vuoden kuluttua sitä päästäisiin levittämään päijäthämäläisiin metsiin.
Labion kompostista riittää yllin kyllin lähialueelle, mutta orgaanisen lähilannoitteen malli on kopioitavissa muuallekin.
22,8 miljoonan metsähehtaarin maassa riittää lannoitettavaa.
Putretin alkukehitystyö tehtiin Euroopan aluekehitysrahaston hankerahoituksella (RAKIKY A74183), ja jatkokehitystä rahoittaa ympäristöministeriö.
Lisää tarinoita tieteestä aalto.fi:ssä
Built with Shorthand