Browsing by Subject "hiilipitoisuus"

Biohiilet ovat biomassoista (esim. oksista) pyrolyysissä valmistettuja hiilipitoisia kiinteitä aineita, joita käytetään maanparannukseen sekä hiilinieluna ilmastonmuutoksen torjumiseksi. Biohiilet ovat rakenteiltaan erityisen huokoisia ja pystyvät pidättämään itsessään ravinteita ja vettä. Pidätyskykynsä ansiosta biohiilet voivat lisätä maaperän kosteuspitoisuutta, mikä vaikuttaa maaperän mikrobiaaliseen toimintaan suotuisasti. Hajotusta vastaan pysyvän rakenteensa ansiosta biohiilet voivat säilyä maaperässä satoja tai jopa tuhansia vuosia. Biohiilien vaikutusta herneen (Pisum sativum L.) tai muiden typensitojakasvien sadonmuodostukseen ja satokomponentteihin pohjoisissa olosuhteissa on tutkittu hyvin niukasti. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten kahdeksan vuotta sitten (vuonna 2010) levitetty havupuubiohiili vaikuttaa ravinteikkaan peltolohkon maaperän kosteus- ja ravinnepitoisuuksiin sekä herneen sadonmuodostukseen. Kasvukausi tutkimusvuonna oli pääosin keskimääräistä viileämpi ja sateisempi. Biohiilipeltokokeen pääruututekijöinä oli biohiili 0, 5 ja 10 t/ha, ja osaruututekijöinä oli lannoitus 30 %, 65 % ja 100 % (NPKS, Mg, B, Cu, Mn, Se -lannoite, %-osuus suosituksesta). Kahdeksantena vuotena biohiilellä ei enää havaittu tilastollisesti merkitseviä vaikutuksia maaperän kosteus- eikä hiilipitoisuuteen. Tämä johtui oletettavasti siitä, että biohiiltä oli kulkeutunut syvemmälle maaperään veden mukana tai muokkauksen seurauksena. Biohiilikäsittelyllä ei ollut vaikutusta myöskään maaperän hiili-typpisuhteeseen (C:N) eikä kokonaistyppipitoisuuteen (N). Maaperän kalium-pitoisuus (K) väheni ja boori-pitoisuus (B) kasvoi biohiilikäsittelyllä. Herneen satokomponentteihin biohiilikäsittelyllä ei ollut tilastollisesti merkitseviä vaikutuksia. Lannoitekäsittely lisäsi maaperän fosfori- (P), kalium-, ja rikki-pitoisuutta (S) sekä vähensi palkojen määrää per herneenverso. Biohiili- ja lannoitekäsittelyn yhdysvaikutus (10 t/ha biohiiltä ja 100 % lannoitus) lisäsi maaperän kosteuspitoisuutta (%) verrattuna lannoitekäsittelyyn (100 %) elo- ja syyskuussa 2017. Yhdysvaikutus nosti myös maaperän pH:ta, kasvatti palkojen määrää per verso ja vaikutti positiivisesti maanpäällisen kasvuston biomassaan sekä satoon (t/ha). Jotkin maaperäominaisuudet ja jotkin herneen satokomponentit paranivat biohiili- ja lannoitekäsittelyn yhdysvaikutuksesta, joten biohiiltä voidaan käyttää maanparannusaineena lannoituksen lisänä.

Tämän työn tarkoituksena oli tutkia kuinka eri lannoituksen muodot ja määrät vaikuttavat nurmiviljelyyn käytettävän maaperän typpi (N)- ja hiili (C)-pitoisuuksiin. Pyrkimyksenä oli löytää tilastollisia eroavaisuuksia orgaanisen ja epäorgaanisen lannoituksien vaikutuksista nurmialueen kasvihuonekaasupäästöihin. Kasvillisuuden, maahengityksen ja yhteyttämisen mittaukset suoritettiin neljälle eri käsittelylle (lannoittamaton, epäorgaaninen 30 kg N/ha, epäorgaaninen 60 kg N/ha ja orgaaninen 60 kg N/ha). Maaperästä otetiin näytteet analyysiä varten kasvukauden jälkeen syvyyksiltä 0–10 cm ja 20–30 cm. Maaperänäytteille suoritettiin mineraalityppi-määritys sekä kokonais- hiilen ja – typen määritykset. Kasvillisuudesta mitattiin maanalainen ja maanpäällinen biomassa sekä lehtipinta-ala indeksi eli LAI. Maahengitys ja yhteyttäminen mitattiin suljetuilla kammiomenetelmillä. Mittauksissa saatu CO2-pitoisuuden muutos sijoitettiin lineaariseen yhtälöön, josta muodostettiin hiilidioksidin vuo. Maahengityksen ja yhteyttämisen tuloksista mallinnettiin vielä koko kasvukauden hiilitaseet. Kasvillisuuden mittauksissa suurimmat biomassat esiintyivät läpi mittauskauden korkeimman lannoitustason saaneilla epäorgaanisella (700–800 g/m2) ja orgaanisella (700–1000 g/m2) käsittelyillä. Yhteyttämispotentiaalin sekä maahengityksen tuloksissa eroja oli ainoastaan lannoittamattomien ja lannoituksen saaneiden käsittelyiden välillä. Hiilitaseiden mallinnuksessa selvisi, että kokeen kaikki käsittelyt toimivat hiilenlähteinä ja vähiten hiiltä vapautui epäorgaaniselta 30 kg N/ha saaneelta lannoitukselta. Maaperäanalyyseissä käsittelyiden C- ja N- pitoisuuksissa ei ollut eroavaisuuksia. Mineraalitypen määrityksissä pohjamaiden NO3- ja NH4- pitoisuuksissa oli tilastollisia eroavaisuuksia orgaanisen ja epäorgaanisen käsittelyiden välillä. Orgaanisella lannoituksella pintamaan sekä pohjamaan NO3-pitoisuudet ovat lähellä toisiaan, kun taas epäorgaanisella lannoituksella pohjamaan pitoisuudet ovat selkeästi korkeammat. Tuloksien perusteella ei pystytä selkeästi sanomaan, kumpi lannoitemuodoista olisi hiilen sitoutumisen kannalta parempi vaihtoehto. Tutkimuksen aihealue on kuitenkin merkittävä ilmaston sekä viljelijöiden kannalta. Tästä syystä jatkotutkimuksien tekeminen olisikin suotavaa, jotta nurmiviljelystä pystytään muokkaamaan hiiltä sitovaksi ja samalla parantamaan peltojen kasvukuntoa.