3 AINEISTO
3.1 Omat tutkimukset 19
3.1.1 Kysely 19
3.1.2 Tuhka lumenpoistajana 25
3.1.3 Kokemuksia ja havaintoja kuljetuksesta ja levityksestä 27
3.2 Laskelmia tuhkan käytön kannattavuudesta kalkitusaineena 28
3.1 Omat tutkimukset
3.1.1 Kysely
Kyselyllä on pyritty saamaan selville minkälaisia vaikutuksia tuhkalla on ollut ja minkälainen mielikuva viljelijöillä on kyseisestä maanparannusaineesta. Tutkimuskysely oli lähetetty 25:lle maanviljelijälle jotka ovat käyttäneet tuhkaa maanparannusaineena. Vastanneita on 20 kpl, vastausprosentiksi muodostui 80. Yhdeksällä kysymyksellä varustettu kyselykaavake postitettiin maanviljelijöille joulukuussa 2000. Vaikka kyselykaavakkeita tulee melkein joka päivä, niin vastaus prosentti muodostui yllättävän hyväksi. Kirje sisälsi kyselylomakkeen ja postimerkillä varustetun valmiin kirjekuoren. Kyselykaavakkeen testasin tutuilla maanviljelijöillä ja Maaseutukeskuksen neuvojilla.
Kuvio 1. Viljelijöiden kokemus tuhkankäytöstä
Ensimmäisessä kysymyksessä tiedusteltiin, kuinka pitkä kokemus tuhkasta ko. viljelijällä on ollut. Vastaajista seitsemällä oli 1-2 vuotta, kymmenellä viljelijällä oli kokemusta 3-5 vuotta, 6-10 vuoden kokemusta ei ollut kenelläkään, kolmella oli yli kymmenen vuoden kokemus. Vastaukset vahvistaa ETA- sopimuksen (1993) tuoman rasitteen tuhkan käytölle maanparannusaineena (lannoitelaki 232/93). (Kuvio 1)
Kuvio 2. Vastanneista luomu ja tavanomaisten viljelijöiden osuus.
Toisessa kysymyksessä tiedusteltiin minkälaisessa viljelyssä pellot olivat vastaushetkellä. Kaikki vastanneet olivat aktiivi maanviljelijöitä, kukaan ei ollut vuokrannut tai metsittänyt peltojaan. Vastanneiden pelloista oli luomutuotannossa 70 % eli 14 kpl ja tavanomaisessa viljelyssä 30 % eli 6 kpl vastanneista. (Kuvio 2.)
Kolmannessa kysymyksessä haettiin vastausta kysymykseen, mikä oli ollut tuhkan käyttöön vaikuttava syy. Koska kysymyksessä oli seitsemän eri vaihtoehtoa, niin useimmilla oli monta eri käyttötarkoitusta. Halpana maanparannusaineena vastaajista tuhkaa piti 9 kpl, nopeaa kalkitusvaikutusta arvosti 11 kpl, kalkitusvaikutukseen uskoi 13 kpl, fosforia ja kaliumin takia tuhkaan turvautui 9 kpl vastaajista, lumenpoisto oli yhdellä viljelijällä, hivenaineiden hyöty vaikutti 7 kpl vastaajista ja yksi uskoi tuhkan avulla saatavan maan omat ravinnevarat paremmin kasvin ulottuville. Luomuviljelijät arvostivat tuhkissa enemmän pääravinteita ja hivenaineita kuin tavanomaisesti viljelevät kumppaninsa.
Hintaa arvioitaessa on huomioon otettava mihin tuhkaa verrataan. Jos tarkastelun kohteeksi otetaan kalkitusvaikutus, niin se ei tule juuri sen halvemmaksi kuin kalkilla saatava kalkitusvaikutuskaan, pääravinteet ja hivenaineet jäävät usein ainoaksi voitoksi tuhkien hyväksi. Luomuviljelyssä on tällä asialla suurempi merkitys kuin tavanomaisessa viljelyssä. Myöskin omien koneiden käyttö tuhkan levityksessä onnistuu paremmin kuin kalkin. Kuljetusmatka vaikuttaa suurelta osalta tuhkan taloudelliseen kannattavuuteen. (Kuvio 3)
Kuvio 3. Viljelijöiden tuhkankäytön tarkoitus.
Neljännessä kysymyksessä tiedusteltiin mikä tai mitkä asiat viljelijä koki tuhkan käytössä hankalaksi. Tuhkien huonoa saatavuutta piti vastanneista 4 kpl hankaluutena. Raskasmetallit vaikeuttivat tuhkan käyttöä 11:sta. Kuljetusta ja levitystä piti vaikeana vain yksi. Rajoitukset käyttömäärissä, lähinnä raskasmetallien ja fosforin takia, arveluttivat yhdeksää viljelijää ja hintaa piti haittana neljä tuhkan käyttäjää. Koska käyttäjäkunta jakaantuu luomu- ja tavanomaisiin viljelijöihin, voidaan tarkastella vastauksista myös näiden kahden ryhmän välillä olevia eroja. Selvimmin luomuviljelijät kokivat rajoittavaksi tekijäksi raskasmetallit ja siitä johtuvat rajoitukset käyttömäärissä. Kuljetusta ja levitystä ei tuhkan käytössä koettu vaikeaksi. Hintakaan ei kovin usein ollut tullut liian korkeaksi, hintaan tietenkin vaikuttaa kuljetusmatkan pituus.
(Kuvio 4)
Kuvio 4. Tuhkan käyttöä haitallisesti vaikuttavia tekijöitä.
Viides ja kuudes kysymys vaikuttivat toisiinsa. (Kuviot 5-9) Niissä tiedusteltiin havaintoja viljavuustutkimuksista ennen ja jälkeen tuhkan käytön, tutkimustuloksia oli kahdeksalla vastanneista, neljällä luomuviljelijällä ja neljällä tavanomaisesti viljelevällä viljelijällä. Viides kysymys jakaantui vielä viiteen alakysymykseen eri viljavuustietojen mukaan. Pellon pH:n nousun oli ottanut huomioon seitsemän vastaajaa, yhdellä vastaajista ei ole ollut havaintoa asiasta. (Kuvio 5) Maan fosforitilassa (P) oli nousua havaittavissa viidellä ja kolmella vastaajalla ei ole ollut vaikutusta fosforiin (P). (Kuvio 6.) Kalium (K) oli noussut neljällä, laskenut kahdella ja kahdella viljelijällä ei ollut tapahtunut muutosta kaliumin määrässä. (Kuvio 7.) Kalsiumissa (Ca) oli tutkimustuloksia verrattaessa nousua havaittavissa kuudella, yhdellä laskua ja yhdellä ei ollut muutosta (Ca). (Kuvio 8.) Hivenaineet oli tutkittu kuudella vastaajan pelloista, joista neljällä oli noussut ja kahdella ei ole ollut vaikutusta maan hivenaine pitoisuuksiin. (Kuvio 9.)Kuvio 5. Tuhkan vaikutus maan happamuuteenViides ja kuudes kysymys vaikuttivat toisiinsa. (Kuviot 5-9) Niissä tiedusteltiin havaintoja viljavuustutkimuksista ennen ja jälkeen tuhkan käytön, tutkimustuloksia oli kahdeksalla vastanneista, neljällä luomuviljelijällä ja neljällä tavanomaisesti viljelevällä viljelijällä. Viides kysymys jakaantui vielä viiteen alakysymykseen eri viljavuustietojen mukaan. Pellon pH:n nousun oli ottanut huomioon seitsemän vastaajaa, yhdellä vastaajista ei ole ollut havaintoa asiasta. (Kuvio 5) Maan fosforitilassa (P) oli nousua havaittavissa viidellä ja kolmella vastaajalla ei ole ollut vaikutusta fosforiin (P). (Kuvio 6.) Kalium (K) oli noussut neljällä, laskenut kahdella ja kahdella viljelijällä ei ollut tapahtunut muutosta kaliumin määrässä. (Kuvio 7.) Kalsiumissa (Ca) oli tutkimustuloksia verrattaessa nousua havaittavissa kuudella, yhdellä laskua ja yhdellä ei ollut muutosta (Ca). (Kuvio 8.) Hivenaineet oli tutkittu kuudella vastaajan pelloista, joista neljällä oli noussut ja kahdella ei ole ollut vaikutusta maan hivenaine pitoisuuksiin. (Kuvio 9.)
Kuvio 5. Tuhkan vaikutus maan happamuuteen
Kuvio 6. Tuhkan vaikutus maan fosforiin (P)
Kuvio 7. Tuhkan vaikutus maan kaliumiin (K)
Kuvio 8. Tuhkan vaikutus maan kalsiumiin (Ca)
Kuvio 9. Tuhkan vaikutus maan hivenaineisiin.
Seitsemäs ja kahdeksas kysymys käsittelivät viljelijän tekemiä havaintoja tuhkankäytössä. Kohtiin oli vastannut 16 viljelijää, joista 11 ilmoitti satotasojen nousseen ja viidellä ei ole ollut vaikutusta satotasoihin. Havainnot perustuivat mitattuun satoon 10:llä viljelijällä ja/tai näköhavaintoon yhdeksällä viljelijällä. Kuulohavainnon perusteella ei ollut vastannut kukaan. (Kuviot 10 ja 11)
Kuvio 10. Tuhkan vaikutus satotasoihin.
Kuvio 11. Sadoissa tapahtuneisiin muutoksien perustelu.
Yhdeksäs kysymys tiedusteli halukkuutta käyttää tuhkaa jatkossa maanparannusaineena. Vastaajista 18 kpl oli kiinnostunut vastaisuudessakin tuhkasta, kahta vastaajaa ei tuhkan käyttö enää innostanut, syyksi ilmoitettiin raskasmetallit ja fosfori. (Kuvio 12.)
Kuvio 12. Vastaajien kiinnostus tuhkankäyttöön jatkossa.
3.1.2 Tuhka lumenpoistajana
Oma koe, jonka tein keväällä 2000 kahdella eriaikaan kylvetyllä koekentällä. Kokeen tarkoituksena oli selvittää kuinka paljon lumien sulamista tuhkaus auttaa ja vaikuttaako tuhka myös hangen alle. Tuhkan levitysmäärä oli 5 t/ha.(Taulukot 6 ja 7, kuviot 13 ja 14)
Kokeesta voi tehdä sen johtopäätöksen, että tuhkaus nopeuttaa lumensulamista, jopa kaksi viikkoa. Mutta kuitenkaan pellolle pääsyä se ei nopeuta yhtä paljon, riippuen roudanpaksuudesta ja ilmanlämpötilasta. Kuitenkin 4-9 päivän nopeutuminen kylvötöihin on varsin reaalista. Pohjois-Karjalan oloissa tämä edesauttaa pitemmän kasvukauden kasvienviljelyn esim. kevätvehnän viljelyn, joka on saatava toukokuun ensimmäisellä viikolla maahan, jos mielii saada markkinointikelpoista viljaa myyntiin.
10.3.2000 kylvetty ala ei nopeuttanut lumensulamista verrattuna 25.3.2000 kylvettyyn alaan. 12.3.2000 satanut 10 cm lumikerros peitti tuhkan alleen eikä hangen alle auringonvalon vaikutus ollut yhtä tehokas kuin 25.3. 2000 lumenpinnalle kylvetylle alalle. Eli käytännössä tuhkaus liian aikaisin ei tuo haluttua tulosta sen nopeammin kuin myöhemmin suoritettu tuhkaus, oletettavaa kuitenkin on, että lunta sataa vielä maaliskuussa. Levityksessä kuitenkin hangen paksuus estää tehokkaan levityksen traktorikalustolla.
Taulukko 6. Koeruutu 1. kylvetty Taulukko 7. Koeruutu 2. kylvetty
10.3. 2000 25.3.2000
Päivämäärä Puhdaslumi lumenkorkeus
cm Tuhkattulumi lumenkorkeus
cm Puhdaslumi
lumenkorkeus
cm Tuhkattulumi
lumenkorkeus
cm
10.3 45 45
18.3 55 55
25.3 50 50 65 65
1.4 33 30 55 45
9.4 30 8 50 13
11.4 20 0 40 0
26.4 0 0 0 0
Kuvio 13. Koeruutu 2. 25.3.2000 Kuvio 14. Koeruutu 2. 11.4.2000
Lumenkorkeus 65 cm Lumenkorkeus 40 cm käsittelemätön Lumenkorkeus 0 cm tuhkattu
3.1.3 Kokemuksia ja havaintoja kuljetuksesta ja levityksestä
Suurimman menoerän tuhkan käytöstä peltoviljelyyn aiheutuu kuljetuskustannuksista. Tuhkan paino vaihtelee 500 kg-1400 kg/m³. Kuorituhkat ovat kevyempiä, kun taas haketuhkat voivat olla jopa kaksi kertaa painavampia. Jonkin verran painoon vaikuttaa myös se, onko tuhka lentotuhkaa vai sammutettua tuhkaa. Lentotuhkan kuljetus on vaikeaa sen pölyämisen takia, yleensä se joudutaan sammuttamaan ennen kuljetusta. Kuljettaminen onnistuu hyvin myös traktorin peräkärryllä, joka on varustettu lisälaidoilla. Tällöin kuutiotilavuutta saadaan 10-12 m³ ja painoa kertyy 7000-9000 kg, jonka siirto onnistuu tavallisella maataloustraktorilla.
Kuorma-autolla tuhkaa siirrettäessä, kannattavuuden ratkaisee kuinka monta tonnia yhdessä kuormassa saadaan kulkemaan. Mitä enemmän tavaraa saadaan kerralla kulkemaan, sen halvemmaksi tuhkan siirto tulee. Siirtoa varten tarvitaan suuremmat kuutiotilavuudet kuin mitä tavallisilla soralavoilla saadaan kuljetettua. Haketoiminnan lisäännyttyä alkaa kuorma-autoilijoilla olla hakekontteja joihin mahtuu 20-30 m³ tuhkaa. Näitä käyttämällä saadaan kuormapainoksi lähes samat tonnimäärät kuin niiden kuljetuskapasiteetti on. Näin kuljetuskustannukset saadaan siedettävälle tasolle. Pölyämisen estäminenkin onnistuu hyvin, koska hakekonteissa on automaattiset kattopressut.
Esim. kuorma-auton lavatilavuus on 10 m³, ja tuhkapaino on 700 kg/m³. Kertasiirrolla saadaan siirrettyä 7 t tuhkaa. Siirtohinta on 5 mk/km. 50 km siirtoajo maksaa tällöin 250 mk eli n. 36 mk/t. Kuorma-autojen kantavuus on n. 14 t . 20 m³ lavalla saadaan kuorman painoksi 14 t, siirtohinta on sama 5 mk/km, eli 50 km matkalta 250 mk eli n. 18 mk/t.
Paakkuuntuneen tuhkan levitys tuottaa ongelmia ja se onkin seulottava ennen levitystä. Omatoiminen levitys onkin loppunut monesti, kun tuhkamöykyt on lentäneet kuljettajan takaraivoon. Levitys onnistuu parhaiten märkäkalkin levitys vaunulla, jolla saadaan tarkka ja tasainen levitysjälki. Kuivalannanlevitysvaunu on myös hyvä tuhkaa levitettäessä, pieni työleveys hidastaa kuitenkin työsaavutusta, pystykeloilla varustettu kuivalannanlevitin on lähes märkäkalkinlevittimen veroinen. Pieniä määriä kuivaa tuhkaa levitettäessä, vanha rautapyörillä varustettu apulannanlevitys kone on myöskin varteenotettava vaihtoehto. Kalkinlevitysurakointia tarjoavat yleensä turvesuourakoitsijat, joilla ei talviaikaan ole koneille käyttöä soilla. Näissä traktoreissa on hyvät kopit ja pölynpoistolaitteistot, jolloin tuhkan pölyäminen ei muodosta terveysriskiä kuljettajalle.
3.2 Laskelmia tuhkankäytön kannattavuudesta kalkitusaineena
Pieniltä lämpölaitoksilta syntyvästä tuhkan rekisteröinnistä tulee huomattavia kuluja sen markkinoijalle, raskasmetalli- kalkitus- ja lannoiteanalyysikulut on n. 4000 mk, rekisteröintimaksu 100 mk ja vuosittainen valvontamaksu 750 mk + 0,48 mk/tonni tai m³ lämpölaitosta kohti (KTTK). Esim. 50 t vuodessa syntyvälle tuhkamäärälle ensimmäisenä vuotena syntyy pakollisia kustannuksia lähes 100 mk/t. Vastaavat kulut ovat 100 t n. 50 mk/t, 200 t n. 25 mk/t, ja 400 t n. 12,5 mk/t.
Perustamiskulut onkin pienille tuhkamäärille saatava jaksotettua useammalle vuodelle, tai lämpölaitoksen on osallistuttava kustannuksiin, jotta tuhkajätettä kannattaa ryhtyä käyttämään.
Tuhkaa verrataan ensisijaisesti kalkitusaineeksi, jolla kuitenkin on myös lannoitusarvoa. Kalkkikiveen verrattuna voidaan tehdä seuraavanlainen laskelma:
Kalkkikiven hinnaksi muodostuu 5 t levitysmäärän mukaan n. 1000 mk/ha peltoon levitettynä ilman alv:tä (siirtomatka n. 100 km) Samaan nopeaan kalkitusvaikutukseen tarvitaan kuorituhkaa n. 7 t, (Liite 3) jolloin sen hinnaksi saisi muodostua 143 mk/t.
Tuhkanlevityskustannus on urakoitsijalla tehtynä 35-40 mk/t.
Siirtokulut + kuormaus nuppilasti, n. 0.9-1.0 mk/km/t, rekkalasteittain n. 0.6 –0.7 mk/km/t.
Kun tuhkan perustamiskustannukset ovat esim. 100 t vuodessa tuottavalta laitokselta n. 50 mk/t ja tuhkasta ei peritä vastiketta, kalkitusvaikutus huomioon otettaessa on kannattava siirtomatka nuppikuormilla n. 50 km ja rekkalasteittain n. 80 km.
Kun viljelijä odottaa saavansa hieman hyötyä tuhkan käytöstä, jos hyödyksi ei lasketa ravinteita ja hivenaineita, jää kannattava kuljetusmatka vieläkin lyhyemmäksi, 25 markkaa/ tonni edullisempaa kalkitusvaikutusta haettaessa kuljetusmatka tippuukin n. 30 km:n nuppi- ja 40-45 km:n rekkalasti. Verrattaessa hintaa kalkkikiveen on otettava huomioon onko sopivaa kalkkikiveä saatavissa lähietäisyydellä, magnesium ja dolomiittikalkkiin verratessa hehtaarikustannukseksi saadaan 1 300-1 400 mk, jolloin tuhkankin kannattava siirtomatka kasvaa.
Tuhkan siirto ja levitys onnistuu myös maanviljelystilan omilla kalustolla. Tällöin hyödyksi voidaan katsoa oman kaluston korkeampi käyttö aste ja omapalkka, joka jää kasvattamaan tilan kassavarantoa. Siirtoon käy hyvin traktori ja viljalaidoilla varustettu peräkärri; viljan ja kuorituhkan kuutiopainot ovat lähes samoja. Levityksessä kuivalannan levityskoneella saadaan riittävän tasainen levitystulos.
Kalkitusvaikutuksen lisäksi tuhkat sisältävät ravinteita ja hivenaineita. Laskelmassa on kalkitusvaikutuksen vertailutietona käytetty Nord kalk Mg-5 Louhen kalkin kokonaisneutralointikykyä, jota on verrattu Haku-tuhkan kokonaisneutralointikykyyn. Ravinnemäärät on laskettu Haku-tuhkan tuoteselosteen mukaan. (Liite 2) (Taulukko 8)
Taulukko 8. Haku-tuhkan kalkitusvaikutus ja ravinnemäärät 5t/ha levitysmäärällä.
Kalkitusvaikutus 3,5 t
Kalsiumia (Ca) 900 kg
Fosforia (P) 35 kg
Kaliumia (K) 65 kg
Magnesium (Mg) 70 kg
Mangaania (Mn) 54,25 kg
Rikkiä (S) 7,5 kg
Booria (B) 500 g
Kuparia (Cu) 170 g
Sinkkiä (Zn) 2000 g
Kobolttia (Co) 60 g