Browsing by Subject "typpi"
Now showing items 1-20 of 22
-
(2017)Biokaasulaitos tuottaa biokaasua energiakäyttöön ja mädätettä lannoitteeksi kasvintuotantoon. Biokaasulaitos on täten monipuolinen tuotanto- ja kierrätyslaitos. Tavanomainen energian- ja lannoitteiden tuotanto on hyvin energiaintensiivistä ja uusiutumattomia energianlähteitä käyttävää. Biokaasulaitos mahdollistaa hajautetun energiantuotannon ja lannoitteiden tuottamisen uusiutuvista raaka-aineista, monesti raaka-aineista jotka olisivat muuten jätteeksi luokiteltavaa. Tutkimuksen tarkoitus oli selvittää, mitä Suomessa toimivissa biokasulaitoksissa käytetään syötteinä, kuinka paljon biokaasua saadaan tuotettua, millaisia ovat mädätteen ravinnepitoisuudet ja kuinka viljelijät käyttävät mädätettä pelloilla. Tutkimuksessa selvitettiin myös, millainen olisi ideaali biokaasulaitoksen toiminta kaasuntuoton, mädätteen jatkokäytön ja laitoksen toiminnan kannalta. Kuinka biokaasuntuotantoa voitaisiin Suomessa lisätä ja parantaa energia- ja ravinneomavaraisuutta? Tarkoitus oli kerätä tietoa sekä keskitetysti toimivilta biokaasulaitoksilta että maatilojen omilta biokaasulaitoksilta. Tavoitteena oli vertailla eri laitosten antamia tietoja ja selvittää millaisia eroja laitoksista löytyy. Tutkimus toteutettiin internetpohjaisena kyselynä. Kyselypohjia oli kaksi: toinen biokaasulaitoksille ja toinen maatiloille, joilla joko oli oma biokaasulaitos tai tilalla oli joskus käytetty mädätettä lannoitteena. Yhteensä vastaajia kertyi 14 kappaletta. Mädätteiden pääravinnepitoisuuksissa oli eroja, vaihteluväli oli 2,8-16 ja keskiarvo 6,47 kokonaistypen osalta. Niissä mädätteissä, joissa oli korkea kokonaistyppipitoisuus, oli myös korkea kokonaisfosforipitoisuus (R2=0,56; p=0,013). Tuloksista ei voi tehdä selkeitä johtopäätöksiä sen suhteen, mikä tai mitkä olisivat parhaita syöteaineita. Syöteaineet olivat vaihtelevia, ja samanlaatuisilla syöteaineilla kaasuntuotanto ja mädätteen laatu erosivat kahdella eri laitoksella.
-
(2015)Agriculture and other human activity has considerably affected the nitrogen cycle, which initially doubled the amount of nitrogen on the planet. The most well-known consequence of this phenomenon is eutrophication. The objective of this thesis was to study nutrient balances and their usefulness in evaluating the nitrogen usage in beef cattle farms, the nitrogen load and nitrogen use efficiency in those farms as well as how well the farms utilize their inputs. This study based on three organic beef cattle farms which took part in BERAS Implementation –project in 2010-2013. All farms specialized in suckler cow production. The data was collected in July-August 2013 when the farmers were interviewed about their inputs and outputs during the years 2010-2012. On the basis of this information different type of nitrogen balances were calculated. The farm gate nitrogen balances were 27, 36 and 70 kg/ha. Except for the last one, the feed self-sufficiency of the farms was very high, more than 90 %. The farm with the largest nitrogen surplus utilized a considerable amount of input from outside the farm which reflected in low feed self-sufficiency (64 %). The other two with smaller surpluses received excellent primary nutrient ratios (1,38 and 1,40) which indicates active nutrient recycling. However, despite of these results, it is important to remember that nutrient balances should be viewed with a critical eye. The uncertainties primarily concern the amount of biologically fixated nitrogen and the amount of yields of cultivated plants. These variables were taken into consideration in sensitivity analysis. Instead of nutrient balances, it would more useful to draw attention to other indicators such as feed self-sufficiency or animal unit density when evaluating nitrogen load of farms. The efficiency of beef cattle production depends also on how the production is actually implemented. It is especially important to acknowledge the importance of feeding and manure handling. The feed conversion ratio is always low in beef production since it is less than 10 %. Nevertheless, there are other benefits in cattle breeding such as utilization of natural pastures and cultivation of perennial grasses which not only are excellent for soil fertility, but also decrease nutrient leaching.
-
Ektomykorritsasienten proteaasintuotto ja proteaasiaktiivisuuksien vuodenaikaisvaihtelu metsämaassa (2013)Boreal forest soil contains large nitrogen resources. Most of the nitrogen is bound to humified material and proteins. However, plants can directly utilize only simple nitrogen compounds as ammonium, nitrate and simple amino acids. The amount of these simple nitrogen compounds is very small in forest soil. Trees form ectomycorrhizal symbiosis with a large number of fungi. Ectomycorrhizal fungi receive carbon compounds from host trees and trees receive nutrients from fungi. Some ectomycorrhizal fungi produce proteases which are enzymes that hydrolyze proteins. This symbiosis might be important in utilizing the large nitrogen resources in forest soils and supplying nitrogen to host plants. The main aim of this study was to measure if ectomycorrhizas produce proteases in the field and to find out if the mycorrhizal protease activities change during the year. The aim was also to find out if proteolytic activity is found in the soil fluid and to see if the activities in soil fluid are related to mycorrhizal activities. Mycorrhizal fungi were isolated to form pure cultures and their protease activities were measured and species were identified. As background information mycorrhizal, nonmycorrhizal and dead root tips were calculated to see how their amounts change during the year. Also different kinds of protease producing mycorrhizal morphotypes were calculated. Samples were taken in Hyytiälä Forestry Field Station in Central Finland monthly from March to October. Fifteen soil cores were collected each month. If possible, eight ectomycorrhizas were randomly picked from the pine roots in the humus layer of each soil core. Protease activities were measured from the ectomycorrhizas and from the soil solution obtained from the homogenized humus layer using Protease Fluorescent Detection Kit (PF0100-1KT, SIGMA). Detection limit of the kit was enzyme activity that is equivalent to 5 ng of trypsin control activity. Results were read from the trypsin standard curve so the protease activities of the samples are equivalent to fluorescence of certain amount of trypsin control. Pure cultures were isolated to Hagem’s agar plates and species were identified by doing PCR from the ITS gene region and sequencing. Root tip and morphotype calculations were done by using a microscope. 12 % of all ectomycorrhizal root tips produced proteases. The smallest activities couldn’t be detected because of the detection limit of the kit. Ectomycorrhizal protease production varied between 0–12 ?g/m2 of soil. Statistically non-significant protease production peaks were observed in spring and autumn. The protease activity of the soil fluid varied mainly between 0–200 ?g/m2 of soil. The highest activity was detected in the frozen soil in March, when the variation was large and an average of 800 ?g of protease was measured per m2 of soil. The protease activities in the soil fluids were not related to the protease activities of the ectomycorrhizas. 17 pure cultures were achieved. Some of them couldn’t be identified to species level. Part of the pure cultures produced proteases. Number of mycorrhizal root tips was large in spring, decreasing in early summer and increasing again towards autumn. About half of the mycorrhizal morphotypes produced proteases. The most important conclusions are that ectomycorrhizal fungi produce proteases in the field and a lot of protease activity is also found in the soil fluid. The used method is sensitive and suitable for measuring protease activities directly from mycorrhizal root tips and soil fluid. Seasonal variation in the protease activities may occur both in mycorrhizas and in soil fluid.
-
(2023)Nykypäivänä maatalous on suurissa määrin niin Suomessa kuin globaalistikin riippuvainen teollisista typpilannoitteista, ja ne ovat olleet oleellinen osa maatalouden tuottavuuden kasvua. Niiden tuotantoprosessissa tarvitaan kuitenkin fossiilisia energianlähteitä ja mineraalilannoitteiden käytön yleistymisen myötä viljely on yksipuolistunut. Palkokasvien, kuten härkäpavun lisäämisellä viljelykiertoihin on mahdollista korvata teollisia typpilannoitteita biologisella typensidonnalla. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää härkäpavun esikasvivaikutusta kauran kuiva-aine- ja typpisadon muodostukseen. Tavoitteena oli myös tutkia typpilannoituksen vaikutusta kuiva-aine- ja typpisatoon sekä kauran biomassan ja typenoton kehitystä ajan suhteen, nettomineralisaatiota ja kumulatiivisia N2O-N-emissioita. Aineisto saatiin Leg4Life-hankkeen peltokokeen erilaisia viljelykasvijärjestyksiä edustavista koejäsenistä, joissa kasvoi kauraa kasvukaudella 2021. Kaurasta oli neljä koejäsentä, joilla oli eri esikasvit ja typpilannoitustasot: 1) lannoittamaton kaura, jonka esikasvina oli härkäpapu-rapsi-seos, jolla oli aluskasvina raiheinä 2) lannoitettu kaura (90 kg (N)/ha-1) jonka esikasvina oli härkäpapu-rapsi-seos, jolla oli aluskasvina raiheinä 3) lannoitettu kaura (90 kg (N)/ha-1) jonka esikasvina oli härkäpapu, jolla aluskasvina oli raiheinä, 4) monokulttuurina viljelty lannoitettu kaura (90 kg (N)/ha-1). Kasvustosta kerättiin biomassanäytteitä koko kasvukauden ajan ja sadonkorjuun yhteydessä kerättiin jyväsatonäytteet. Koeruuduista otettiin pintamaanäytteitä NH4+- ja NO3- -pitoisuuksien laskemiseksi ja N2O-emissioita mitattiin pimeäkammiomenetelmällä kahden viikon välein. Kaikkien kaurakoejäsenten kuiva-aine- ja typpisadot olivat samaa suuruusluokkaa, eikä käsittelyiden väliltä löytynyt tilastollisesti merkitseviä eroja. Ennakko-odotusten vastaisesti ei havaittu, että kauralla, jonka esikasvina oli härkäpapu tai härkäpapu-rapsi-seos olisi merkittävästi suuremmat kuiva-aine- ja typpisadot verrattuna monokulttuurikauraan. Toisaalta kuiva-aine- ja typpisadot eivät olleet myöskään pienemmät verrattuna monokulttuurina viljeltyyn kauraan, mikä vastasi toista ennakko-odotusta. Myöskään typpilannoitetuilla koejäsenillä satojen ei havaittu olevan merkittävästi suurempia kuin ei-typpilannoitetun kaurakoejäsenen. Tulosten mukaan koeruuduissa, joissa oli härkäpapu esikasvina, kasvukauden alussa pintamaan NH4+- ja NO3- -pitoisuudet olivat suuremmat kuin monokulttuurikaurassa, mutta kasvukauden sääolosuhteiden vuoksi typpeä todennäköisesti poistui pintamaasta denitrifikaation tai huuhtoutumisen muodossa. Esikasvi- ja typpilannoituskäsittelyiden laskennalliset vaikutukset vaihtelivat. Korsien kuiva-ainesadon osalta ainoastaan härkäpavun satoa lisäävä vaikutus oli trendinomaisesti tilastollisesti merkitsevä. Typpisadon osalta härkäpavun positiivinen vaikutus oli trendinomaisesti tilastollisesti merkitsevä ja härkäpapu-rapsi-seoksen positiivinen vaikutus tilastollisesti merkitsevä. Vaikka tässä tutkimuksessa ei havaittu tilastollisesti merkitseviä eroja eri koejäsenten kuiva-aine- ja typpisatojen välillä, ei myöskään ilmennyt, että härkäpapu esikasvina aiheuttaisi merkittäviä negatiivisia vaikutuksia sitä seuraavan kauran kuiva-aine- ja typpisatoon verrattuna monokulttuurikauraan, vaan sadot olivat samaa suuruusluokkaa. Kasvukausi 2021 oli sääolosuhteiltaan poikkeuksellinen vähäisen sadannan ja korkean keskilämpötilan suhteen, ja sen aiheuttamat sadonalenemat tässä tutkimuksessa voivat olla ennuste Suomen viljelyolosuhteiden tulevaisuudesta. Lisätutkimuksia aihepiiristä erityisesti Pohjoismaiden viljelyolosuhteissa tarvitaan.
-
(2010)Nitrogen is usually the growth limiting nutrient in boreal forest soils. Most of the nitrogen is bound to organic fraction, and low bioavailability of nitrogen delimits plant growth in boreal forest soils. Amino acids are easily available nitrogen compounds and thus they are important nitrogen sources for soil microorganisms. Almost all boreal forest trees form mycorrhizal assoociations with fungi. Mycorrhizal fungi produce wide variety of enzymes which break down organic nitrogen compounds. So far there is little knowledge of amino acid mineralization mechanisms of ectomycorrhizal fungi. L-amino acid oxidase (LAO) catalyses the mineralization of amino acids to ammonium. The ectomycorrhizal fungi Hebeloma spp. and Laccaria spp. have been shown to possess LAO enzyme activities. It has been proposed that LAO is one of the nitrogen mineralization mechanisms in ectomycorrhizal fungi, but so far no LAO genes have been described from basidiomycete fungi. In this study the first LAO gene sequences from the basidiomycete fungus Hebeloma cylindrosporum was described. The RACE-PCR -method was used to determine the 3´ and 5´ end sequences of the cDNA of the LAO1 gene. Based on the obtained sequences, primers to isolate the genomic DNA and cDNA sequences of the LAO1 gene were designed. The structure of the LAO1 gene, which is composed of five exons and four introns, was determined. Binding site of nitrogen regulating protein was found from upstream region of LAO1-gene. The partial genomic DNA sequence of gene adjacent to LAO1-gene was also measured. In the L. bicolor genome the gene preceding the LAO1 gene has been annotated as a putative pyruvate decarboxylase. In this study the partial cDNA sequence of another LAO-homolog of H. cylindrosporum was also determined. The LAO gene from another basidiomycete fungus, Laccaria bicolor, was also recognised. The gene model of LAO gene of L. bicolor was unannotated in the NCBI database. Based on the phylogenetic tree of LAO-related protein sequences, the ancestral form of LAO gene has been duplicated. This study provides molecular biological information on the catabolic mechanisms of amino acids in ectomycorrhizal fungi. Ammonium ions, produced by ectomycorrhizal fungi, might be a significant source of nitrogen for plants and other soil microbes. It is possible that LAO is an important factor of nitrogen cycle in soils of boreal forests.
-
(2015)Because of European unions goals, direction of Finnish energy politics has been the increase of renewable energy. Stump harvesting has been in focus, because it is thought to be carbon neutral. Using stumps for energy has increased through the 2000s. It is better to harvest stumps than tree crowns, for they contain a lot of nutrients in the needles. On the other hand leaving stumps on the site will let them slowly decompose, and as they also collect nutrients they can decrease leaching. This study aimed to determine the long term effects of stump harvesting on soil disturbance and carbon and nitrogen storage. Study areas are in central Finland, where in 2013 there had been 9-13 years since stump harvesting. Soil surface disturbance was estimated both visually and with the point frequency method based on soil samples. For determination of soil carbon and nitrogen content there was a systematic line-assessment, where the soil samples were taken and divided to full 5cm layers that were dried and sieved. Carbon and nitrogen content and soil pH was analysed. Statistical analysis was made with variance analysis. Soil pH was between 4,2 and 5. At Honkola and Haukilahti in the stump harvesting areas the share of undisturbed soil surface was between 59-65% and where there was no stump harvesting this share was significantly larger, between 70-77%. The share of mounds was 18-23% in stump harvesting areas and where there was no stump harvesting 13-17%. Pits accounted for 15-17% in stump harvesting areas and where there was no stump harvesting 6-14%. The point frequency determination at one meter intervals was the best practical method for estimating soil surface disturbance.
-
(2020)Orgaanisia eli eloperäisiä lannoitteita käyttämällä voidaan vähentää lannoitteiden valmistuksessa tarvittavan energian määrää sekä neitseellisten raaka-aineiden käyttöä. Niitä voidaan valmistaa esimerkiksi erilaisista jätemateriaaleista, teollisuuden sivujakeista ja eläinten lannasta, joten niiden käyttö tukee kiertotaloutta ja kestävää kehitystä. Orgaanisissa lannoitteissa ravinteet eivät kuitenkaan ole sellaisenaan kasveille käyttökelpoisia, vaan lannoitteiden pitää ensin mineralisoitua, jotta ravinteet vapautuvat. Mineralisaatioon kuluvaan aikaan ja prosessin voimakkuuteen vaikuttavat maaperän olosuhteet, minkä vuoksi lannoitusvaikutuksen ennustaminen voi olla vaikeampaa kuin epäorgaanisia mineraalilannoitteita käytettäessä. Orgaanisten lannoitteiden käytön yleistymiseksi on tärkeää tuntea erilaisista materiaaleista valmistettujen lannoitteiden ominaisuudet sekä niiden väliset erot. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, eroavatko broilerinlantaan ja verijauhoon pohjautuvat orgaaniset lannoitteet toisistaan kasveille käyttökelpoisen typen ja fosforin vapautumisen suhteen. Lisäksi selvitettiin lannoitteiden vaikutusta maan hiilidioksidin (CO2) ja typpioksiduulin (N2O) tuottoon. Tutkimuksen tuloksia voidaan käyttää apuna valittaessa sopivaa lannoitetta vastaamaan kasvin kulloistakin ravinnetarvetta kasvukauden eri ajankohtina sekä pyrittäessä minimoimaan maan ravinnetappiot. Tutkimus toteutettiin kontrolloiduissa laboratorio-olosuhteissa neljän viikon muhitus- eli inkubointikokeen avulla kuudella eri orgaanisella lannoitteella, joiden määrä vakioitiin typen suhteen (200 mg N kg-1 maata). Lannoitteet käytettiin niiden myyntimuodossa eli rakeena, ja lisäksi testattiin rakeen jauhamisen vaikutusta yhdellä lannoitteella. Liukoisen typen pitoisuus oli broilerinlantapohjaisilla lannoitteilla kokeen alussa selvästi korkeampi kuin verijauhollisilla lannoitteilla. Ammoniumtypen pitoisuudet olivat kaikilla lannoitteilla korkeimmillaan kokeen kahden ensimmäisen viikon aikana, jonka jälkeen ne laskivat hyvin matalalle tasolle mitä ilmeisimmin tehokkaan nitrifikaation vuoksi, koska nitraattipitoisuudet nousivat selvästi kokeen edetessä. Lannoitteiden sisältämä kaliumsulfaatti vaikutti hieman estävän nitrifikaatiota verijauhottomilla lannoitteilla. Fosforin vapautumisessa lannoitteiden välillä ei juurikaan havaittu eroa. Mineralisaation tehokkuudesta kertova hiilidioksidin tuotto oli kokeen alussa voimakkainta lannoitteilla, jotka eivät sisältäneet verijauhoa, kun taas verijauhollisilla lannoitteilla korkeimmat tuotot havaittiin noin viikko kokeen aloituksesta; erot lannoitteiden välillä kuitenkin tasaantuivat varsin nopeasti kokeen jatkuessa. Typpioksiduulin tuotto oli matalaa koko kokeen ajan muilla paitsi verijauhollisilla lannoitteilla, joiden sisältämästä typestä poistui kokeen aikana N2O:na ~ 5-10 %. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että broilerinlantaan ja verijauhoon pohjautuvien orgaanisten lannoitteiden välillä on jonkin verran eroja ja eri raaka-aineet vapauttavat kasveille käyttökelpoista typpeä eri tahdissa ja erilaisia määriä. Lannoitteiden oikealla yhdistelmällä ja lannoitusajankohtien suunnittelulla voidaan pyrkiä optimoimaan kasveille käyttökelpoisten ravinteiden määrää maassa kasvin tietyn hetken tarpeeseen nähden. Jatkotutkimus peltomittakaavassa olisi hyödyllistä tavanomaisilla lannoitusmäärillä, koska nyt tehdyn laboratoriokokeen lannoitustaso oli huomattavasti tavanomaista peltokasveille annettavaa lannoitustasoa korkeampi. Lisäksi saataisiin tietoa kasvin mukanaolon sekä kentällä vallitsevien olosuhteiden vaikutuksesta ravinteiden vapautumiseen lannoitteista.
-
(2020)Modern agriculture is based on intensive farming practices where plant production farms rely on external mineral fertilizers and carbon stocks of the soils are decreasing. At the same time, regional clusters of animal production farms are struggling with excessive manure that increases the risk of nutrient leaching from their fields. To overcome problems related to nutrient loss, eu-trophication of watersheds and greenhouse gas emissions from food production, several national projects aim to promote farmers to use recycled fertilizers. The latter are fertilizers or soil condi-tioners which can be processed from side products such as animal manure, green manure, mu-nicipal biowaste, by-products from food industry or sludges from wood industry. The aim of this study was to determine how different recycled fertilizer products affect grain yield and yield quality of oat as well as how the products perform in relation to nitrogen input. The field experiment was founded in southern Finland where oat was cultivated for three successive years in a five-year rotation. Liquid ammonium sulfate, meat and bone meal pellets and biogas sludge were compared with commercial mineral fertilizer. The control treatments were unfertilized plots and mineral fertilization treatments with three different nitrogen levels between 44–161 kg/ha. There were no statistically significant differences between treatments in terms of grain yield, except for favorable growing season 2017 when unfertilized plots produced the lowest yield. Nor were there differences in protein, starch, fiber or ash content of grains among recycled and min-eral fertilizers over the three years. The grain yield was positively correlated with the amount of soluble and total nitrogen. Having the lowest application level, meat and bone meal produced the highest yield per nitrogen input among fertilizer treatments. The yield results show that ammonium sulfate, meat and bone meal and biogas slurry can be as effective as mineral fertilizers in oat production, if they have the same amount of soluble nitro-gen. Good fertility of the research plot and drought stress during the two following years mitigat-ed differences among treatments so that nitrogen fertilization proved itself useful only in the grow-ing season 2017. To gather enough data and determine the long-term effect of recycled fertiliz-ers, further research should be distributed into several pilot farms. Moreover, the current Finnish fertilizer recommendations should be updated towards experimental nutrient balance models. This could encourage farmers to gather information of the yield-limiting factors and prevent over fertili-zation in poorly responsive soils.
-
(2019)Dead wood includes everything between small branches and large trunks. Dead wood is created by abiotic and biotic factors like wind, lightning, competition and diseases. The amount of dead wood in Finland varies significantly between managed and natural forests. Approximately 50 % of the biomass of dead wood is carbon and thus dead wood is a notable carbon storage. Carbon may remain in dead wood for decades after the tree death. The amount of nitrogen in dead wood is small and it increases when the decay process proceeds. The aim of this study was to research the amount and quality of dead wood near the SMEAR II -station. The study also examined how the amount of carbon and nitrogen in dead wood varies between tree species and decay classes. Dead wood measurements were done at the ICOS-plots (24 pcs.) near the SMEAR II -station. At every plot there was a measurement area of 60 m2 where every piece of dead wood at the diameter of 2 cm or more was measured. Only dead wood inside the measurement area was measured. The length and top and down diameters of downed dead wood were measured. In case of standing dead wood the length and diameter at breast height were measured. The height and top diameter of stumps were measured as well. The decay class and appearance of dead wood were determined according to national forest inventory´s criteria. Based on the measurements the amount of dead wood at the plots and the whole area was calculated. Dead wood samples were taken from the plots. The samples were dried, milled and their carbon and nitrogen concentrations were analysed. The study revealed that the amount of dead wood in the study area is larger than in managed forests on average. Downed dead wood was the most common dead wood type while standing dead wood was the rarest type. The number of stumps was quite large. The most common species were Scots pine, Norway spruce and birch. The amount of dead wood varied significantly between the plots. The concentration of carbon in dead wood was on average 49 % and there were no differences between tree species and decay classes. The concentration of nitrogen was on average 0,8 % which is relatively high compared to other studies, and the concentration increased with increased decaying. There was a significant variation on nitrogen concentration between decay classes but not between tree species. This study supports other studies´ results that dead wood has an important role on carbon and nitrogen cycling in the forest.
-
(2020)Tämän tutkielman keskeinen tavoite oli selvittää typen eri muotojen esiintymistä sekä keskeisten prosessien (mineralisaatio, immobilisaatio, nitrifikaatio ja ammonifikaatio) ilmentymistä kahdella eri syntyperää edustavalla tutkimusalueella. Tutkimuksessa kerättiin maanäytteet Itä-Suomessa sijaitsevan Hammaslahden alueelta ja Helsingin Viikistä. Hammaslahden Pärnänsuo (PÄ) on entinen turpeenottoalue, joka sittemmin on otettu viljelykäyttöön. Alue kuuluu mustaliuskealueeseen ja pohjamaa on mustaliuskeesta rapautunutta maa-ainesta. Viikin Patoniitty (PA) on Helsingissä aivan merenrannassa sijaitseva pelto ja se on luokiteltu sedimenttisyntyiseksi sulfaattimaaksi. Tutkimuksen ydin perustui eri maakerroksista (A-, B- ja C-horisontit) otettujen maanäytteiden aerobiseen inkubaatiokokeeseen. Typen prosesseja havainnollistavia tuloksia saatiin inkubaation alku- ja loppuvaiheisiin kohdistuneilla mittauksilla sekä määrityksillä. Tutkimus on osa laajempaa kartoitusta Hammaslahden Pärnänsuon ominaisuuksista. PÄ:lta otettiin maanäytteet kesäkuussa 2013 ja PA:ltä syyskuussa 2013. PÄ:n tutkimusalueelta näytteitä otettiin kohdasta, jossa oli vielä turvekerros (PÄ2) sekä kohdasta, josta turve oli kuorittu pois (PÄ1). Näillä maanäytteillä tehtiin kuuden viikon mittainen inkubaatio tasalämpöhuoneessa (+22°C-asteessa), jonka alussa sekä lopussa määritettiin mineraalityppi (NO3--N ja NH4+-N) 2M KCl-uutolla.Tutkimusalueiden N2O-emissioita arvioitiin tekemällä inkubaatiokokeen lopussa laboratoriossa N2O-tuottomittaus. Siinä kaasutiiviiseen astiaan 48 tunnin aikana kertynyt N2O määritettiin kaasukromatografisesti. Kuivapoltolla määritettiin näytteiden kokonaishiilen sekä kokonaistypen pitoisuudet taustatiedoiksi ja lisäksi maanäytteiden pH mitattiin sekä ennen että jälkeen inkubaation. Tuloksissa keskityttiin vertailemaan koepaikkojen maakerroksia ja kussakin kerroksessa tapahtuneita typen prosesseja. Yleisesti A-horisontissa prosessit olivat mineralisaatiota ja C-horisontissa immobilisaatiota. B-horisontissa prosessit eivät olleet samansuuntaisia kaikilla koepaikoilla. Tilastollisesti merkitsevää immobilisaatiota tapahtui vain PÄ 1:llä. Mineraalimaata olleissa tutkimuspisteissä (PA ja PÄ1) kunkin maakerrosten yhteenlaskettu typpimäärä oli 100-150 kg Nmin ha-1 sekä ennen, että jälkeen inkubaation. Vastaavasti turvekerroksen omaavassa maaprofiilissa (PÄ2) oli yli 300 kg Nmin ha-1, tästä yli kaksi kolmasosaa oli C-horisontissa. N2O-tuotot eri horisonteista olivat 0,01-1,55 kg N2O ha-1 v-1 väliltä. Turvekerroksen omaavalla koepaikalla N2O-tuotto oli selvästi suurempaa kuin mineraalimailta. Tutkimusalueiden maakerrosten välillä löydettiin eroja, mutta myös yhtäläisyyksiä. Kaikkien tutkimusalueiden A-horisonteissa tapahtui inkubaation aikana mineralisaatiota. A-horisonttien osalta erovaisuus koepaikkojen välillä oli siinä, että PA:llä mineraalityppi koostui pääosin NO3--N:stä ja PÄ:lla taas NH4+-N:stä. Tutkimusalueiden kaikissa C-horisonteissa oli korkea mineraalitypen pitoisuus. C-horisonttien prosesseja yhdisti immobilisaatio sekä alhainen nitrifikaatio, joka todennäköisesti oli vähäistä happamuuden vuoksi. Tutkimusalueiden C-horisonttien suurien mineraalityppipitoisuuksien arvellaan ainakin osittain olevan peräisin ylemmistä horisonteista huuhtoutuneesta nitraatti- ja ammoniumtypestä.
-
(2017)Hevosten jaloittelutarhat voivat aiheuttaa typpi- ja fosforikuormitusta vesistöihin erityisesti alueilla, joilla hevostiheys on suuri, ja siten paikallisesti vaikuttaa vesistöjen rehevöitymiseen. On tullut tarve löytää jaloittelutarhojen ravinnekuormitusta vähentävä keino, joka on tehokas ja käytännöllinen. Kuitulietteet ovat metsä- ja paperiteollisuuden sivutuotteita, jotka koostuvat puukuiduista ja sisältävät runsaasti orgaanista hiiltä. Osa vähäravinteisista kuitulietteistä on käytössä maanparannusaineina, sillä ne parantavat maan fysikaalisia ominaisuuksia ja lisäävät maan biologista aktiivisuutta, minkä seurauksena myös ravinteiden huuhtoutuminen vähenee. Tässä tutkimuksessa selvitettiin, voisiko vähäravinteinen, kalsiumkarbonaattia ja kaoliinisavea sisältävä nollakuitu vähentää typen ja fosforin huuhtoutumista hevosten jaloittelutarhoista. Tutkimus tehtiin laboratoriossa maapylväiden avulla. Koejäseniä oli viisi (N=3) ja niihin lisättiin nollakuitua 20 cm, 10 cm, 5 cm, 10 cm sekoitettuna maa-ainekseen ja 0 cm (kontrolli). Pylväiden pinnalle lisättiin seosta, joka sisälsi maa-ainesta sekä hevosen lantaa ja virtsaa. Seoksessa oli fosforia 440 mg/ kg k.a ja typpeä 4000 mg/ kg k.a. Koe tehtiin +22 °C:ssa ja se kesti 27 vuorokautta, jonka aikana jokaiseen pylvääseen lisättiin yhteensä 3,15 litraa vettä. Pylväiden läpi suotautunutta vettä kerättiin kymmenenä vuorokautena, ja vedestä analysoitiin kokonaisfosfori, -typpi ja -hiili, nitraattityppi, ammoniumtyppi ja fosfaattifosfori. Lisäksi mitattiin suotoveden sameus, sähkönjohtavuus ja pH. Nollakuitu vähensi sekä fosforin että typen määrää suotovedessä, mutta mitä enemmän pylväässä oli nollakuitua, sitä huonommin vesi suotautui. Kokonais- ja fosfaattifosforia suotautui yli 90 % vähemmän 20 cm nollakuitua sisältäneistä pylväistä kuin kontrollipylväistä. Fosforin pidättymiseen vaikutti nollakuidun maapartikkeleita suodattava vaikutus ja mahdollisesti mikrobibiomassaan immobilisoitunut fosfori. Kun nollakuitua oli 20 cm, väheni kokonaistypen määrä suotovedessä 44 % verrattuna kontrollipylvääseen, mutta ammoniumtyppeä suotautui eniten 20 cm nollakuitua sisältäneistä pylväistä. Typen pidättyminen oli todennäköisesti seurausta immobilisaatiosta. Nollakuidun sekoittaminen maa-ainekseen lisäsi typen ja fosforin määrää suotovedessä verrattuna sekoittamattomaan nollakuituun. Sekoittaminen kuitenkin paransi veden suotautumista pylvään läpi. Voidaan todeta, että nollakuidulla on potentiaalia pidättää sekä fosforia että typpeä hevosten jaloittelutarhoista. Lisää tutkimusta tarvitaan ravinteita pidättävän vaikutuksen keston selvittämiseksi.
-
(2021)Kiinnostus monilajisiin nurmiseoksiin on kasvanut Suomessa. Nurmipalkokasvit tuovat seoksiin lisäarvoa biologisen typensidonnan ja syöntiä lisäävien ominaisuuksiensa vuoksi. Seosten lajikoostumuksen ja sen muutosten tarkempi selvittäminen auttaa ymmärtämään kasvuolosuhteiden vaikutusta eri lajien menestymiseen seoksissa ja tämän seurauksia. Tutkielman tavoitteena oli selvittää, kuinka nurmipalkokasvit ylläpitävät satoa ja pysyvät nurmiseoksissa sekä miten ne vaikuttavat ruokinnalliseen arvoon ja typen hyväksikäyttötehokkuuteen. Tutkimus toteutettiin kolmivuotisena ruutukokeena, jossa oli mukana viisi nurmipalkokasveja (puna-, valko- ja alsikeapila sekä rehumailanen) sisältävää nurmiseosta. Seoksille annettiin typpilannoitusta 50 + 50 kg/ha/v, ne niitettiin kahdesti kesän aikana, ja sadon lisäksi määritettiin kasvilajikoostumus ja rehuarvot. Seosten satotasot vaihtelivat välillä 5400–8200 kg ka/ha. Kokeen aikana esiintyi kuivia jaksoja, jotka suosivat puna-apilaa ja erityisesti rehumailasta. Puna-apila oli apiloista satoisin, ja pysyi kasvustossa koko koejakson ajan. Alsikeapilasta ja valkoapilasta ei ollut satoa alentavaa haittaa. Rehumailanen ylläpiti satoa tässä kokeessa hyvin ja runsastui nurmen vanhetessa, vaikka mailasten menestyminen on Suomen oloissa vaihtelevaa. Apiloiden vaikutus rehuarvoihin oli vähäinen. Runsas rehumailasen osuus kasvustossa laski D-arvoa ja nosti sulamattoman kuidun sekä raakavalkuaisen pitoisuuksia. Madalletun typpilannoituksen ja biologisen typensidonnan vuoksi seosten keskimääräinen typen hyväksikäyttötehokkuus oli 1,22–1,56. Kokeen tulokset osoittivat, että kohtuullista typpilannoitusta ja kahden korjuun taktiikkaa käytettäessä nurmipalkokasvien osuus kasvustossa säilyi rehumailasta lukuun ottamatta maltillisena. Kaikki seokset olivat rehuarvojen perusteella sopivia märehtijöiden rehuksi, eikä mikään seos osoittautunut myöskään sadon määrän perusteella muita huonommaksi. Rehumailanen osoitti hyvän kuivuuden sietokykynsä ja piti satotasoa yllä parhaiten kuivina kesinä.
-
(2016)Lots of protein feeds are imported to Europe. In Finland at most 25 % of all protein feeds used are home-grown. Legumes and single-cell protein are of interest to replace imported protein feeds. The aim of this study was to explore faba bean (Vicia faba) and Spirulina-algae (Spirulina platensis) as protein source for dairy cows. The study design was replicated 4 x 4 Latin square with four diets and four periods of three weeks. The experiment was 2 x 2 factorial. Rapeseed meal and rolled faba bean were compared as protein sources. The partial replacement (half) of rapeseed meal and faba bean protein with Spirulina-algae was also investigated. All the protein supplements were isonitrogenous. In this study, effects of protein supplements on dry matter intake, milk yield and milk composition, production of microbial protein in the rumen, plasma amino acids and mammary uptake of amino acids and nitrogen partitioning were examined. This study was made at the research farm of the University of Helsinki in 21.2.–15.5.2015. There were eight multiparous Finnish ayrshire dairy cows at mid-lactation. The cows were divided in two blocks the other block having rumen fistulated animals. All the total mixed ratios contained grass silage of good quality, barley, sugar pulp and minerals supplemented with different protein sources. Cows were offered total mixed ratios ad libitum. Replacing rapeseed meal and faba bean with Spirulina-algae reduced dry matter intake. The milk yield was 1,4 kg/d greater on rapeseed meal diets compared with faba bean diets. Mixing Spirulina-algae with faba bean increased milk, protein and lactose yields, but when mixed with rapeseed meal decreased them. Both milk urea and rumen ammonia concentrations were higher in faba bean diets than in rapeseed meal diets. The concentration of several essential amino acids in plasma and mammary uptake of histidine and methionine were lower in faba bean diets than in rapeseed meal diets. Replacing faba bean partially with Spirulina increased AV-difference of essential amino acids. Nitrogen balances were positive in all experimental diets. There were no differences in nitrogen intake. Feeding faba beans reduced nitrogen secretion in milk and faeces compared to rapeseed meal diets. Replacing rapeseed meal and faba bean partially with Spirulina increased the proportion of nitrogen secreted in urine and lowered nitrogen balance. According to this study replacing rapeseed meal completely with faba bean seeds reduce milk and protein yields on diets based on grass silage and cereals. Mixing Spirulina with faba bean increased milk, protein and lactose yields, but decreased them when mixed with rapeseed meal. Protein of faba bean and Spirulina probably completed each others. More research is needed with high levels of micro algae on dry matter intake, animal performance and degradability of microalgal protein in rumen.
-
(2018)Most of the ammonia emissions caused by agriculture is a result of manure management. Acidification has been indicated to be an effective method to reduce ammonia emissions from slurry. The main target of this study was to compare the effect of acidified slurry on spring wheat yield. The objective was also to investigate how much the slurry acidification improves the crop nitrogen intake. The field experiment of this study was done in the summer 2017 in Helsinki. There were four members in the experiment; unfertilized zero plot, NPK -control plot, a plot with unacidified slurry and a plot with acidifield slurry. The slurry that was used in this study was from a sow piggery. The amount of the sulphuric acid needed to acidify the slurry was calculated on the strength of the titration tests that were done in laboratory. The slurry was spread on the field surface in early June when the crop was in 2-3 leaf stage. The slurry was acidified just before the spreading. According to the results, in the circumtances where this study was taken the slurry acidification did not improve the growing conditions of spring wheat. The acidification of slurry may improve the crop nitrogen intake, but the benefit varies in different years and it depends on the conditions of the growing season. For example if there is a lot of soluble nitrogen in the arable land, the effect of acidificated slurry on crop yield can not be seen. Also the quality of the slurry and the circumstances of the spreading time affect to the benefits of the slurry acidification. Before the acidification can be carried out widely in farms there must be done more research. One option could be that a contractor who is familiar with the acidification technique and knows how to handle sulphuric acid would do the acidification in farms and could do also the spreading more cost-effective.
-
(2019)Current food system produces significant share of global greenhouse gas emissions, in addition to causing other negative environmental impacts. One option for reducing these negative impacts is to use recycled fertilizers: however, the vastly varying properties of different recycled fertilizers affect the utilization of nutrients by plants, as well as the nutrients’ behaviour in soil. The proper use of recycled fertilizers requires understanding about the functioning of nutrients - especially nitrogen - in soil, in addition to knowledge about the properties of the fertilizer. The aim of this thesis was to study how different kinds of recycled fertilizers affect the flows of ni- trogen and nitrogen field balance in oat cultivation. The data was collected from HYKERRYS- project’s (2016-2019) field experiment in growing season 2017. Fertilizer treatments included in the study were ammonium sulphate (AS), meat and bone meal pellet (MB), vermicompost (VC) and biogas digestate (BD), while unfertilized (NF) and chemically fertilized (CF) treatments served as controls. Nitrogen contents of the grain yield and straw were determined from samples collected from the field experiment. Other nitrogen flows were estimated based on literature and existing models. Based on the results, nitrogen flow models and field balances were developed for each treatment. The oat grain yield contained between 78 and 143 kg N/ha. The nitrogen yield in the CF treatment was significantly greater than in NF or VC treatment, but other treatments did not differ significantly from the CF treatment. The nitrogen content of the whole oat crop (including straw and roots) was between 121 and 361 kg N/ha: the N contents of NF and VC treatments were significantly smaller than in the CF treatment. The nitrogen field balance was -73 for NF, 7 for AS, -59 for MB, -48 for VC, -30 for BD and -18 kg N/ha/a for CF treatment. The field balance of the NF treatment was sig- nificantly lower than in CF treatment, but the field balances of the recycled fertilizer treatments did not differ significantly from the CF treatment. The nitrogen flows in soil-plant system do not only depend on the amount of nitrogen fertilization, but also differ depending on the type and properties of the fertilizer. There are differences between the chemical and recycled fertilizers, but also amongst the recycled fertilizers. In this study, the use of recycled fertilizers did not increase the nitrogen field balance.
-
(2015)Nitrogen is an important nutrient for forest growth. The sources of nitrogen in boreal forests are underground processes, biological nitrogen fixations and depositions. The availability of nitrogen in boreal forests is limited, which is why biological nitrogen fixation is a crucial thing. In natural forests, nitrogen is fixed in bottom layer vegetation and in the bacteria that live on the ground, especially in cyanobacteria. The fixing activity of bacteria depends on many environmental factors, of which the temperature, moisture and species of the bottom layer are the most important. It’s been predicted that forest fires will increase in the boreal zone, due to climate change. This will increase the number of different successional stages. Forest fires are the most important disturbance in boreal forests, since they can initiate the succession from the beginning and affect the circulation of nutrients. Fires also affect the activity of biological nitrogen fixation by releasing nutrients and, partly or completely, destroying the bottom layer vegetation. The results of fires at different successional stages are poorly known and there’s no research concerning the whole bottom layer. The purpose of the study was to find out the effects to biological nitrogen fixation when a forest fire has started succession at the beginning. The material was collected at Värriö nature reserve in Northern Finland (67?46´ N, 29?35´ E). Four forests were chosen for the research. In these areas, fires had occurred 5, 45, 62 and 156 years ago. The forest type was sub-xeric heath forest, dominated by Scots pine (Pinus sylvestris L.). To measure the nitrogen fixation, a sample plot was built in each forest. Ten samples of the ground vegetation and humus layer were collected four times during the summer from each plot. The biological nitrogen fixation was defined with acetylene reduction assay. The samples were analyzed for both the field moisture and saturation humidity at the different moisture stages. The inventory of the vegetation was performed with a 1 m2 area during the summer. In this study, it was discovered that the successional stage, growing season, vegetation and moisture affect the nitrogen fixation. Along with the succession process, the amount of bottom layer mosses increases, which enables a larger growing area for bacteria. The diversity of mosses can be linked to the moisture status, which is an essential thing for nitrogen fixation. From the results, it can be concluded that biological nitrogen fixation becomes important when mosses are recovered during the late succession stages. Climate change is supposed to increase the temperature and precipitation, which can slightly raise the level of the biological nitrogen fixation. In this study, the nitrogen fixation of free living bacteria was found, which might be of interest for future research.
-
(2018)Timoteitä (Phleum pratense L.) viljellään Suomessa karjalle rehuksi. Sen kasvuston rakenne vaikuttaa satoon ja sadon ominaisuuksiin. Typpilannoituksen, vernalisaation ja genotyypin kaikkia vaikutuksia näihin ominaisuuksiin ei vielä tiedetä tarkkaan. Tietoa tarvitaan uusien lajikkeiden typpilannoitussuositusten kehittämiseen sekä avuksi timotein lajikejalostuksessa sopeuduttaessa ilmastonmuutokseen ja maataloustuotannon kestävään tehostamiseen. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää miten typpilannoitus, vernalisaatio ja kasvin perimä vaikuttavat timotein kasvustorakenteeseen ja miten typpi vaikuttaa vernlaisaatio geeneihin ja kukintaan. Kokeessa oli mukana kaksi timotein genotyyppiä, eteläinen (BorE) ja pohjoinen (BorP), jotka eroavat toisistaan vernalisaatiovaatimukseltaan. Typpitasoja oli kolme, jotka vastasivat peltolannoituksen tasoja 11,6 kg N/ha (N1), 278,3 kg N/ha (N2) ja 545,0 kg N/ha (N3). Kasvit joko vernalisoitiin 10 viikon ajan tai niitä ei vernalisoitu ennen siirtoa kasvihuoneelle pitkään päivään. Kasveista mitattiin viikottain korren pituus, versojen lukumäärä ja lehtien lukumäärä, sekä kokeen lopussa kuiva-aineen kertyminen sekä versotyyppien lukumäärä (GEN, ELONG, VEG). Kasveista kerättiin näytteitä ennen pitkään päivään tai vernalisaatioon siirtämistä sekä 1-4 vk kasvihuoneelle siirron jälkeen RNA näytteet, joista analysoitiin PpVRN1 ja PpVRN3 geenien ilmeneminen qPCR analyysillä. Typpilannoitus vaikutti tilastollisesti merkittävästi kaikkiin mitattuihin tekijöihin kasvustorakenteessa. Typpi lisäsi erityisesti versojen lukumäärää ja se alensi tai viivästytti erityisesti PpVRN3 geenin ilmenemistä. Vernalisoimattomassa BorE kasveissa typpi lisäsi myös GEN versojen lukumäärää. Typellä oli kaiken kaikkiaan tilastollisesti merkittävä vaikutus VRN geenien ilmenemiseen. Lisäksi genotyyppi vaikutti kasvustorakenteen siten, että BorE olivat keskimäärin korkeampia. Timotein genotyyppi vaikutti typen vasteeseen ainoastaan korsijakauman kautta. Typpilannoituksella ja sen määrällä havaittiin olevan vaikutusta timotein kasvustorakenteeseen, kukkivien versojen lukumäärään sekä vernalisaatiogeenien ilmenemiseen. Typen vaikutukset eivät kuitenkaan olleet yksiselitteisiä vaan yhdysvaikutuksia esiintyi runsaasti. Typen vaikutukset kukintaan oli selkeämpi BorE kasveissa, mikä voi viitata siihen, että vernalisaatiolla ja sen vaatimuksella voi olla merkitystä genotyypin typpivasteeseen.
-
(2019)Tämän tutkielman tavoitteena oli tutkia rehun vähäisen valkuaispitoisuuden ja aminohappotäydennysten vaikutusta ravintoaineiden sulavuuteen ja valkuaisen hyväksikäyttöön siniketuilla loppukasvatusvaiheessa. Tavoitteena on sinikettujen valkuaisruokinnan optimointi, jotta rehukustannuksia ja ravinnepäästöjä saataisiin pienennettyä. Tutkimus toteutettiin Kannuksessa Luova Oy:n tutkimustilalla 21.-28.10.2016. Kokeeseen valittiin 20 urossinikettua, jotka jaettiin viiteen käsittelyryhmään. Käsittelyt olivat: kontrolli (valkuaista 24% metabolisesta energiasta (ME)), valkuainen 20% ME:stä, valkuainen 20% ME:stä + metioniini, valkuainen 16% ME:stä + metioniini sekä valkuainen 16% ME:stä + metioniini ja histidiini. Eläimet olivat kokeen ajan yksittäin metaboliahäkeissä, joissa niiltä saatiin kerättyä sonta ja virtsa. Ravintoaineiden näennäistä sulavuutta tutkittiin kokonaiskeruumenetelmällä. Välittömästi lopetuksen jälkeen ohutsuolen viimeisen kolmanneksen sisältö kerättiin ja näytteestä määritettiin aminohappojen näennäinen ohutsuolisulavuus. Valkuaisen hyväksikäyttöä tutkittiin typpitasemenetelmällä. Lopetusta edeltävänä päivänä eläimiltä otettiin verinäytteet, joista määritettiin plasman aminohapot ja urea. Ravintoaineiden sulavuudessa ei havaittu suurta vaihtelua valkuaisen vähentyessä, paitsi valkuaisen sulavuus heikkeni yhdeksän prosenttiyksikköä kontrollin ja alimman valkuaistason omaavan ryhmän välillä. Typen hyväksikäyttö parani valkuaisen vähentyessä. Virtsan mukana eritetyn typen määrä väheni valkuaispitoisuuden vähentyessä mutta typen pidättymisessä ei ollut eroja. Metioniinin, histidiinin, lysiinin ja kysteiinin sulavuudessa havaittiin eroja, mutta muiden aminohappojen sulavuuteen koekäsittelyt eivät vaikuttaneet. Aminohappotäydennykset paransivat kyseisten aminohappojen sulavuutta merkitsevästi. Plasman ureapitoisuudessa ei ollut eroja, mutta joidenkin aminohappojen osalta plasman pitoisuudet vähenivät valkuaisen vähentyessä. Valkuaisen vähentäminen ei vaikuttanut muiden ravintoaineiden kuin valkuaisen sulavuuden heikentymiseen. Valkuaismäärän väheneminen ei vaikuttanut typen pidättymiseen eli pienempikin valkuaisen määrä tyydytti siniketun valkuaistarpeen loppukasvatusvaiheessa.
-
(2017)Suomalaisessa havupuuvaltaisessa metsämaassa typpi on yleensä kasvien kasvua rajoittavana tekijänä. Tämä aiheutuu siitä, että typpi on tällaisessa kasvualustassa sellaisessa orgaanisessa muodossa, joka ei ole kasveille käyttökelpoista. Typpi voi olla kompleksoitunut esimerkiksi tiettyihin kasvien tuottamiin sekundaarisiin metaboliatuotteisiin, kuten tanniineihin. Metsäekosysteemeissä tärkeinä typen kiertoon vaikuttavina tekijöinä ovat puiden ja aluskasvien sienijuuret. Niiden toiminta auttaa kasveja saamaan orgaanisessa muodossa olevaa typpeä irti, jolloin ne saavat kilpailuedun muihin kasveihin verrattuna. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää millainen vaikutus mikrokosmoksessa kasvaneilla varpukasveilla (kanerva (Calluna vulgaris), mustikka (Vaccinium myrtillus) ja puolukka (Vaccinium vitis-idaea)) sekä männyllä (Pinus sylvestris) on typen käyttäytymiseen metsämaan orgaanisessa kerroksessa. Mukana oli myös kontrollimaa, jossa ei ollut kasvillisuutta. Koejäsenistä määritettiin orgaaninen aines hehkutushäviöllä, pH, mineraalityppi- ja liukoinen aminohappopitoisuus kuoppalevymenetelmällä, kokonaishiili, kokonaistyppi ja C/N-suhde sekä maan liukoinen orgaaninen hiili ja liukoinen typpi. Lisäksi maasta määritettiin hydrolysoituva ja vaikeasti hajoava typpi MSA-uutolla sekä maasta ja kasvien juurista totaalifenolit ja kondensoituneet tanniinit. Kiintoaineksen kokonaistyppipitoisuus oli kontrollimaassa korkein ja C/N-suhde oli odotusten mukaisesti matalin kontrollimaassa. Kontrollimaassa olivat suurimmat ammoniumtyppi- ja liukoisen orgaanisen typen pitoisuudet sekä korkein pH. Nitraattityppi jäi kaikissa koejäsenissä alle määritysrajan. Liukoinen aminohappopitoisuus oli korkein mäntymaassa ja varpumaissa matalin. Kondensoituneiden tanniinien ja totaalifenolien pitoisuus oli suurin kanervan ja pienin männyn juurissa. Lisäksi kanervamaassa olivat suurimmat kondensoituneiden tanniinien ja totaalifenolien pitoisuudet. Kasvilajilla oli selkeä vaikutus orgaanisen typen liukoisuuteen maassa. Mänty näytti tehostavan aminohappojen vapautumista orgaanisesta aineksesta mykorritsojensa avulla. Lisäksi varpukasveilla ja männyllä näytti olevan eroavaisuutta orgaanisen typen käytössä. Tulosten perusteella kanerva, puolukka ja mustikka tuottavat enemmän fenolisia yhdisteitä, jotka voivat sitoa typpeä vaikeasti hajotettavaan orgaaniseen muotoon mäntyyn verrattuna. Lisäksi varpukasvimaiden matala pH voi olla edesauttavana tekijänä polyfenoli-proteiini-kompleksien syntymisessä ja näin ollen vaikuttaa typen kiertoon metsämaassa.
-
(2010)Suomessa on pitkät suoviljelyn perinteet. Suon muuttaminen viljelykelpoiseksi pelloksi edellyttää raivauksen ja ojituksen lisäksi maanparannustoimenpiteitä. Turvepellon viljely aiheuttaa muutoksia maan rakenteessa ja voi johtaa vähitellen maa-alueen luokituksen siirtymiseen turvemaiden luokasta multamaaksi ja lopulta kivennäismaaksi. Turve- ja multamaiden osuus viljelyssä olevasta peltoalasta on noin 14 %, mutta niiden ympäristövaikutukset ovat pinta-alallista osuutta suuremmat. Viljelykäytössä olevia orgaanisia maita on tutkittu vähemmän kuin viljeltyjä kivennäismaita. Orgaanisen aineksen tutkimuksen merkitys ei rajoitu pelkästään turve- ja multamaihin, sillä myös kivennäismaan sisältämällä humukseksi muuttuneella orgaanisella aineksella on tärkeä rooli veden pidättäjänä, kasvinravinnevarastona ja monipuolisena reaktiopintana. Tässä tutkimuksessa määritettiin kolmen rahkaturpeen ja kolmen saraturpeen vesiliukoisten ravinteiden pitoisuuksia kolmelta näytteenottosyvyydeltä. Homogenoimattomille, näytteenottokosteudessa säilytetyille turpeille tehtiin uutto kahdella menetelmällä, jotka olivat veden kanssa ravisteluun perustuva huiskutusmenetelmä ja veden painovoimaiseen suotautumiseen perustuva suotautumismenetelmä. Suotautumismenetelmä toteutettiin maa-vesi-uuttosuhteella 1:5, kun taas huiskutusmenetelmässä käytettiin kahta uuttosuhdetta (1:5 ja 1:10). Turveuutteet kalvosuodatettiin (0,45 ?m) ja suodoksesta analysoitiin liukoiset orgaanisen ja epäorgaanisen hiilen ja typen pitoisuudet sekä metallikationien (Na, Mg, Mn, Fe, Cu, Zn) varautuneet ja varauksettomat spesiekset. Lisäksi määritettiin liukoinen epäorgaaninen fosfori suodoksesta ja kokonaisfosfori suodattamattomasta turveuutteesta. Uuttosuhteen 1:5 suodoksista tehtiin osa määrityksistä ja uuttosuhteen 1:10 suodoksista kaikki edellä mainitut määritykset. Tutkimuksessa oli paljon muuttujia, joten mittaustuloksiin tulee suhtautua suuntaa antavina. Vesiliukoisten ravinteiden analyysit tehtiin turpeen vesiuutteesta, joten saatuja pitoisuuksia ei voi suoraan verrata turpeen kokonaisravinteisuuteen tai todellisen maaveden pitoisuuksiin. Turveuutteen typestä esiintyi suurempi osa epäorgaanisessa muodossa kuin orgaanisessa. Helposti huuhtoutuvan nitraattitypen osuus oli erityisesti saraturpeilla suuri, pintakerroksessa selvästi yli puolet liukoisesta kokonaistypestä. Turpeen liukoinen hiili esiintyi odotetusti lähes kokonaan orgaanisessa muodossa. Suodattamattomasta näytteestä määritetyn kiintoainesta sisältävän kokonaisfosforin pitoisuudet olivat 20?1000-kertaisia verrattuna suoraan käyttökelpoiseen vesiliukoiseen fosfaattifosforiin. Ravinnekationeista magnesium, natrium ja mangaani esiintyivät liuoksessa pääosin varauksellisina kationeina, kun taas raudasta, sinkistä ja kuparista puolet tai enemmän oli varauksettomassa kompleksoituneessa muodossa. Ravinteen esiintymismuoto vaikuttaa sen liikkumiseen maaperässä sekä sen mobilisoitumiseen vesiympäristössä. Orgaaniselta viljelymaalta huuhtoutuu ravinteita sekä liukoisessa muodossa että partikkelimuotoisen orgaanisen aineksen rakenneosana tai siihen kemiallisesti pidättyneenä. Ympäristön kannalta huuhtoutuvista ravinteista haitallisimpia ovat leville käyttökelpoiset vesiliukoiset epäorgaaniset muodot, joita ovat NO3-, NH4+ ja PO42-.
Now showing items 1-20 of 22