Browsing by master's degree program "Master 's Programme in Agricultural Sciences"
Now showing items 41-60 of 93
-
(2023)Fertilization is one of the most significant factors that affects the yield formation of cereals. Decline of organic matter and soil degradation are consequences of excessive use of chemical fertilizers and other unsustainable ways of producing food. Industrial and urban by-products contain nutrient-rich biomass that can be utilized as fertilization for cereal crops. Organic recycled fertilizers also enhance the physical, chemical, and biological properties of soil and reduce agriculture’s dependence on external inputs. However, impacts of recycled fertilizers on yield components of barley is understudied topic in Finland. Research of the topic would provide important information of yield formation of cereals with recycled nutrients. The aim of this thesis was to study the effects of meat and bone meal, ammonium sulphate, biogas sludge and vinasse on yield components and yield of barley in comparison with unfertilized control and chemical fertilizer. Data for this study was collected from HYKERRYS2-project’s (2019-2020) field in Helsinki. Yield components were separated and calculated from barley plant samples. One of this thesis’ aim was to study how the different nutrient contents of fertilizers and properties of loamy soil affect to yield formation between the fertilization treatments. Yield components or yield from recycled fertilizers didn’t differ statistically significantly from chemical fertilizer either year. In 2019, ammonium sulphate significantly increased yield by 55 % in comparison to the unfertilized control, and the difference was due to increased weight of heads (g/m2) and number of heads (m2). In 2020, biogas sludge significantly increased yield by 71 % in comparison to the unfertilized control and the difference was due to increased number of grains (m2) and weight of heads (g/m2). Grain yield correlated positively with the amount of soluble and total nitrogen, manganese, magnesium, and potassium in fertilization. In conclusion, recycled fertilizers are as effective on yield formation of barley as chemical fertilizers in a clay soil. In the future the use of recycled nutrients will likely increase, hence further research of the topic is needed. Climate change is predicted to increase drought and heat stress during the growing season, which will alter the yield formation. Farmer can’t fight the weather, but sustainable cultivation methods ease the adaptation to the new growing conditions. Recycling of nutrients also promotes the shift from current linear economy to circular economy.
-
(2021)The use of fertilizers has made it possible to increase agricultural yields, enabling the world’s growing population to be fed. The use of mined phosphorus has created mostly linear phosphorus flow from mines through farms to lakes and oceans. This has clearly deteriorated aquatic ecosystems globally. USA, China and Morocco control over 85 % of global phosphorus reserves and Europe is very dependent on imported phosphorus. To gain phosphorus balance in Europe, it would be important to recycle phosphorus. Recycled fertilizers come from derived currents of agriculture, food industry, forest industry and communities. Only a few studies have been made regarding the effects different recycled fertilizers have on plant’s phosphorus uptake. The aim of this study was to find out how four different recycled fertilizer treatments (ammonium sulphate, liquid digestate, meat bone meal, vinasse) affect barley’s phosphorus uptake and soil aggregate stability, when compared to mineral fertilizer treatment and non-fertilized control treatment. Study material was collected from HYKERRYS 2 -project’s experiment field in growing season 2019. Phosphorus in dry matter was measured and biomass, phosphorus uptake to biomass, fertilizer use efficiency and phosphorus uptake from soil phosphorus reserves were calculated from barley plant samples collected at growth stage 65 (BBCH). Soil aggregate stability analyses, dry sieving and wet sieving, were made to soil samples collected after harvest. Barley’s phosphorus content in dry matter was highest with non-fertilized treatment but other treatments had no differences between them. In biomass quantity or phosphorus uptake on biomass there were no differences between treatments. Fertilizer use was most efficient with ammonium sulphate and least efficient with digestate. Phosphorus uptake from soil phosphorus reserves was least efficient with digestate and mineral fertilizer. The share of soil water stable aggregates had no differences between treatments, but water turbidity was lowest with ammonium sulphate. The results show that recycled fertilizers are fit to replace mineral fertilizers when considering plant’s phosphorus uptake, because there were no notable differences in barley’s phosphorus content, biomass, phosphorus uptake on biomass or soil aggregate stability between different recycled fertilizers and mineral fertilizer. When viewing the results, it should be considered that the soil in experimental field had high phosphorus content and high soil organic matter content to begin with, which made it more difficult to detect the differences than it probably would have been if the soil phosphorus content had been lower. There was also no information available about the forms of the phosphorus in the recycled fertilizers, which made the interpretation of the results difficult, because different forms of phosphorus are differently available for plants. In order to target the use of recycled fertilizers effectively based on crop and soil quality, more knowledge is needed on both the phosphorus forms in recycled fertilizers and recycled fertilizer’s effects on plant’s phosphorus uptake on soils with lower nutrient and organic matter contents.
-
(2022)The aim of the study was to find out how the thickening of fish oil affects the total digestibility of fat in dog food. The study used solid fat paste compared to liquid salmon oil. Both fat preparations were studied as a supplement to complete dog food. The research hypothesis is that the thickening treatment of oil for dogs does not affect its digestibility. The study was carried out in collaboration with the University of Helsinki and Olini Oy, and the test fats were produced in Olini Oy's own experimental kitchen. The experimental group of the study was 12 volunteer dogs, which were fed with pre-calculated and weighed experimental feed. The dogs lived with their owners at home and were fed experimental feed twice daily. The total duration of the experiment was three weeks. The acclimatization period of the experimental feed lasted for 7 days, after which the dogs were given a paste-like fat supplement. During the first 5-day collection period, faecal samples were collected in plastic bags from the experimental dogs. There was a two-day break between treatments when no faecal samples were collected. In the second collection period, the dogs were fed an oil supplement, and the feces were collected for 5 days. Every dog was performed with both treatments. Dry matter, ash, organic matter, crude protein, crude fat, gross energy and AIA tracer were analyzed from the feed and faecal samples used in the experiment. The apparent digestibility of the fat paste diet was numerically lower for all the nutrients than that of the oil diet. There was a statistically significant difference in the apparent digestibility of crude protein and crude fat. Although the difference was statistically significant, it was not very biologically significant in practice. In practice, the total digestibility of fat paste is almost as good in dog digestion as that of liquid oil. Artificial thickening alters the molecular structure of the oil, which can have effects on the absorption of fatty acids into the bloodstream. A product completely similar to that used in this study, has not previously been prepared for animal feed, so further research would be needed.
-
(2023)Pollination is highly important ecosystem service for food production. Especially the importance of insect pollination is high since many crops depend on insect pollination or benefit significantly from it. Populations of insect pollinators have declined globally over many decades and there are several reasons for it. For example, changes in landscape structure due to agricultural intensification causes declines in pollinator habitat such as field margins. Field margins are important for nesting and foraging of many insect pollinators. The aim of this study is to find out how the flowering plants in the field margins of turnip rape (Brassica rapa ssp. oleifera) and caraway (Carum carvi L.) affect the abundance and species richness of insect pollinators. The data of turnip rape has been collected from 34 field margins in the summer of 2017 in the Uusimaa region and the data of caraway has been collected from 30 field margins during summer 2019 also in Uusimaa region. Both insect pollinators and flowering plants were observed and recorded. Out of all the observed insect pollinator species hoverflies were abundant in both the field margins of turnip rape and caraway. The total coverage of flowering plants positively affected the abundance of insect pollinators in the field margins of caraway but the same result wasn´t detected on turnip rape. The total coverage of flowering plants on average was higher in the field margins of caraway than in the field margins of turnip rape. Also, the abundance of insect pollinators in total and the amount of insect pollinator species was higher in the field margins of caraway than turnip rape. The total coverage of flowering plants didn’t affect the amount of insect pollinator species in either the field margins of turnip rape or caraway. The abundance of inflorescences of Fabaceae in the field margins of caraway had a positive effect on the number of bumblebees (Bombus spp.) but the same result was not detected in the field margins of turnip rape. Also, the number of inflorescences of vetches (Vicia) positively affected the number of bumblebees in the field margins of caraway but not in the field margins of turnip rape. The results of this study show that the number of flowering plants in field margins affects the abundance and occurrence of insect pollinators. Further research would be important to understand the effect of field margins of multiple different crops to insect pollinators in order to secure insect pollination as an ecosystem service also in the future.
-
(2023)The environmental effects of agriculture are on display nowadays. There are many things than can be done in livestock and grass production to help solve these negative environmental impacts of agriculture. Grass production in Finland is the base of livestock production and grazing is an important part of it. Grazing affects the biomass on the pastures and thus affects the carbon sequestration potential in the grazing areas. To control the loss of biomass in the pastures grazing should be regulated. This regulated grazing is called adaptive grazing. This project’s goal was to find out how adaptive grazing system actually works and how it affects the biomass in the pastures. Pastures’ biomass, it’s removal and re-growth affect the emissions of grazing. This is why the amount of biomass is important to find out. Hypothesis is that with adaptive grazing the removal of biomass is easier to control than in continuous grazing. This research was done in Finland, Southern Ostrobothnia in two beef production farms. Both of the farms had two pastures in the research with different trial arrangements. One of the farms was testing slow and fast adaptive grazing models and the other tested over and optimum grazing models. To measure the changes in the pastures’ biomass, biomass samples were taken and NDVI-maps formed. Samples were taken in June and August of 2021. According to the results there were clear differences between the different grazing types and their effects to the pasture’s biomass. When the pasture was separated to be grazed in lanes it was noted that the removal of biomass was smoother than when the animals got to graze a larger area at once. The uneven removal of biomass affected the re-growth of the pasture and therefore the coming grazing cycles. The results of this research gave references to the idea that adaptive grazing could affect the removal of biomass thru grazing in the pastures. It was noted that separating the pastures to smaller areas (lanes) to be grazed at once grants more even removal of biomass that grazing the whole pasture at once. These findings support the hypothesis. However, more detailed and carefully planned data collection would have been needed in order to find out how the amount of biomass actually changes before and after grazing and how it affects the re-growth of the pasture.
-
(2022)Dronejen käyttö on lisääntynyt voimakkaasti viimeisten vuosien aikana. Ensimmäiset dronet on kehitetty jo 1900-luvun alussa. Myös lämpökameroita on käytetty jo useamman vuosikymmenen ajan. Näiden yhteiskäyttö on yleistynyt 2010-luvun aikana. Dronen ja lämpökameran avulla on tutkittu erityisesti kasvien lämpöstressiä. Tavoitteena oli selvittää, millaisia käyttömahdollisuuksia droneen kiinnitetyllä lämpökameralla on ja ovatko kameran antamat tulokset riittävän tarkkoja esimerkiksi täsmäviljelyssä hyödyntämiseen. Lisäksi tutkittiin kuvausprosessin käyttökelpoisuutta ja lämpökameran kalibrointia. Tutkimuksessa käytettiin lämpökameran rinnalla kolmea muuta eri lämpötilan mittausmenetelmää. Tutkimus suoritettiin Helsingin yliopiston Viikin tutkimustilalla. Kuvattavana kohteina olivat nurmi, jonka kasvuaste oli Zadoksin (BBCH) asteikolla 12–13, edellisenä syksynä kultivoitu maa sekä kynnetty maa. Tutkimuksessa oli käytössä itserakennettu drone (Tarot Ironman:n runko) sekä Flir Duo Pro R -lämpökamera. Tutkimus suoritettiin touko-kesäkuussa 2022. Lämpökuvien käsittely tehtiin Pix4D ja Matlab-ohjelmilla. Lämpökameralla saatiin kuvattua kaikki peltolohkot. Jokaisesta koelohkosta mitattiin vertailulämpötilat, jotta voitiin tutkia ilmasta otetun kuvan paikkaansa pitävyyttä. Kontrollipisteet mitattiin GCP-pisteiden (Ground Control Point) läheisyydestä kolmen metrin etäisyydeltä merkkitolpasta. Dronella otettujen lämpökuvien ja Ahlbornin mittarin tulosten välinen korrelaatiokerroin oli 0,67; joka on kohtalaisen korkea. Flir-käsilämpökameran ja dronella otettujen lämpökuvien välinen korrelaatio ei osoittautunut tilastollisesti merkitseväksi. Tähän vaikutti luultavasti Flir-käsilämpökameralla otettujen mittauspisteiden epätarkkuus kunnollisen kuvaustelineen puuttuessa. Maaperäskannerin tuottaman lämpökartan ja dronella otettujen lämpökuvien välinen korrelaatio oli -0,11. Tutkimuksessa havaittiin myös kameran kulma-anturissa olevan jotain häiriötä, koska kaikki sen ottamat kuvat olivat virtuaalisella karttatasolla 90 astetta väärässä kulmassa. Tämä saatiin korjattua kuvankäsittelyohjelmalla. Dronen lämpökameran kalibrointi todettiin riittäväksi tutkimuksen olosuhteissa. Droneen kiinnitetty lämpökamera on riittävän tarkka mitattaessa lämpötiloja ilmasta, jos olosuhteet ovat kameralle oikeat. Tulevia kuvauksia varten kasvustoon tulisi saada lisää kiintopisteitä, jotta analysointiohjelma saisi muodostettua kohdealueelta luotettavan lämpökuvan. Myös säähän olisi kiinnitettävä huomiota, sillä vähäinenkin pilvisyys vaikuttaa lopputulokseen kameran ominaisuuksista johtuen. Myös maasta mitattujen kontrollipisteiden tarkkuuteen tulisi kiinnittää enemmän huomiota, sillä niillä on suuri vaikutus tuloksiin, koska maan lämpötila voi vaihdella hyvin pienenkin alueen sisällä. Tässäkin tutkimuksessa vierekkäisten mittauspisteiden välillä oli jopa useiden asteiden lämpötilaeroja.
-
(2022)The advantages of foliar fertilizers are to provide the necessary plant nutrients to the crop at the optimal time of growth and the miscibility of foliar fertilizers with plant protection products in the same tank mix, thus avoiding additional costs. The aim of this experiment was to determine whether the foliar fertilizers which are most commonly used by sugar beet farmers can be safely mixed with standard Conviso® One herbicide tank mixture without mixing problems or without phytotoxic symptoms on Smart KWS sugar beet (Beta vulgaris subsp. vulgaris Altissima-Group). There was no previous study about the compatibility of foliar fertilizers in the standard Conviso® One tank mix and the result of this experiment were believed to provide significant information for the cultivation of Smart sugar beet. Two subtests were performed; a field trial for phytotoxic symptoms and a miscibility and 24 -hour standing test to determine the effect of hard and soft water on miscibility. The field test was organized at the one trial site of Sugar Beet Research Center in Meltola, Paimio and the mixing and standing trial was performed indoors in the same location. In both experiments, 11 different foliar fertilizers were tested. During the experiment visual mixing and application evaluations of sugar beet were performed. Sugar beet leaf and root samples were collected from the experiment area and one row of sugar beet was harvested for yield and quality analysis. There were two hypotheses; the miscibility of the standard Conviso® One tank mix together with foliar fertilizers doesn`t show any miscibility problems during the mixing or spraying, and the tank mixture doesn`t decrease the yield or quality of Smart sugar beet. The conclusion of this experiment was that the tested foliar fertilizers can be safely mixed into the basic Conviso® One tank mix without any miscibility problems during the mixing, spaying or after 24-hour standstill period. Miscibility problems were not observed with either water type (hard or soft) during mixing or after 24-hour standing time. The tank mixture didn`t have negative effect to Smart sugar beet yield but the treatments showed a difference in the potassium content of the root, which is one of the factors determining the quality of the sugar beet.
-
(2022)Lypsylehmillä siirtymä- eli transitiokausi on ajanjakso, joka alkaa kolme viikkoa ennen poikimista ja jatkuu poikimista seuraavat kolme viikkoa. Tuona aikana lehmässä tapahtuu suuria aineenvaihdunnallisia muutoksia, ja jopa 75 % kaikista terveydellisistä ongelmista ilmenee tällä ajanjaksolla. Lihavat lehmät mobilisoivat poikimisen jälkeen kudosvarojaan runsaasti, jolloin ne vähentävät syöntiään ja kärsivät helpommin negatiivisesta energiataseesta normaalikuntoisiin lehmiin verrattuna. Syönnin vähentyessä myös märehtiminen vähenee. Lihavuus lisää riskiä aineenvaihdunnallisille ja tulehduksellisille sairauksille, sillä lihavuus lisää rasvakudoksen tulehdusta välittävien sytokiinien tuotantoa ja heikentää maksan toimintaa. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää edellisen ja meneillään olevan lypsykauden eri aikaväleillä tapahtuneita lehmien elopainon muutoksia ja niiden yhteyttä lehmien aineenvaihdunta- ja hedelmällisyysongelmiin, utareterveyteen ja jalkaterveyteen. Lisäksi tutkittiin lihavuuden yhteyttä märehtimisaikaan. Tutkimuksessa hyödynnettiin Helsingin yliopiston Viikin tutkimustilalla 1.1.2017 – 6.10.2021 kerättyä tietoa. Lehmien poikimapäivät, poistot ja muut tarvittavat eläintiedot saatiin Minun Maatilani -ohjelmistosta, märehtimistiedot (min/pv) lypsyrobotin järjestelmästä, maitonäyteanalyysit Valion Valma-palvelusta ja terveystiedot Nautaeläinten terveydenhuoltojärjestelmä Nasevasta sekä navettapäiväkirjoista. Tutkimusaineistoon sisällytettiin kyseisenä ajanjaksona vähintään kaksi kautta lypsäneet lehmät, jotta oli mahdollista analysoida loppulypsykaudella tapahtuvan lihomisen yhteyttä seuraavan lypsykauden alun terveyteen. Yhteensä tutkimuksessa oli mukana 166 ayrshire-lehmää. Pihatossa olleet lehmät punnittiin jokaisen lypsykerran alussa lypsyrobotin vaa’alla. Elopainon muutokset laskettiin seuraavilta aikaväleiltä: 7–49, 7–91, 49–287, 49–217, 91–287, 91–217, 7–287 ja 7–217 päivää poikimisesta. Lehmien paino pieneni alkulaktaation aikana ja suureni keskilaktaatiosta loppulaktaatioon. Edellisellä lypsykaudella keskimääräistä enemmän lihoneet lehmät märehtivät seuraavalla lypsykaudella vähemmän. Edellisellä lypsykaudella tapahtunut lihominen ei lisännyt seuraavan lypsykauden terveysongelmia, vaan keskimääräistä suurempi lihominen oli yhteydessä jopa vähäisempiin terveysongelmiin. Lehmät, jotka laihtuivat alkulypsykaudesta, kärsivät saman lypsykauden aikana aineenvaihdunnallisista häiriöistä ja heikommasta utareterveydestä. Lypsykauden loppupuolella enemmän lihoneilla lehmillä oli puolestaan saman lypsykauden aikana vähemmän terveysongelmia. Näin ollen edellisellä loppulypsykaudella tapahtuvaa kohtuutonta lihomista ja siitä aiheutuvaa alkulypsykauden laihtumista tulisi välttää, mutta kohtuullinen lihominen ei lisää terveysongelmia, vaan saattaa jopa olla seurausta paremmasta terveydentilasta.
-
(2023)Maidon kulutus globaalisti on kasvussa ja yhä enenevässä määrin maidontuotannon ilmastovaikutuksiin tullaan tarvitsemaan keinoja, joilla hiilineutraaliustavoitteet voidaan saavuttaa. Suomi tavoittelee hiilineutraaliustavoitetta vuoteen 2035 mennessä, johon tarvitaan monia käytännön toimenpiteitä niin maatilalla kuin teollisuudessa ja logistiikassa. Biokaasun tuotanto maatalouden lannasta ja muista orgaanisista jätteistä mukaan lukien lannan käsittely on keino laskea raakamaidon hiilijalanjälkeä noin 25 % verrattuna nykytilanteeseen. Tutkimuksessa selvitettiin Ylä-Savon maatilojen halukkuus osallistua teollisen kokoluokan biokaasun tuotantoon (LBG). Maatilojen vaihtoehtoina toimintaan osallistumisessa olivat syötetoimitus keskus-laitokselle tai kaasun myyminen omalta tai maatilojen yhteiseltä biokaasulaitokselta (CBG). Tutkimuksessa selvitettiin halukkaiden Ylä-Savon maatilojen lukumäärä sekä niiden sijainti, joilla saatiin tietoa keskuslaitoksen rakennuspaikasta ja syötemäärästä. Tutkimuksessa selvitettiin Ylä-Savon maatalousyritysten kokoluokan vaikutusta osallistumishalukkuuteen. Lisäksi maatilojen osallistumishalukkuuteen vaikuttavia seikkoja selvitettiin, jotta mahdollisimman monella maatilalla oli mahdollisuus päästä mukaan toimintaan. Teollisen kokoluokan nesteytyslaitos ja muut hankkeen vaativat toimenpiteet tulee toteuttaa kaikille osapuolille kannattavasti, mikä oli tutkimuksessa ratkaisevassa roolissa. Kvantitatiivisen kyselytutkimus toteutettiin nettikyselynä Ylä-Savon alueen maatiloille. Tutkimuksen mukaan 84 % maatalousyrityksistä oli kiinnostunut syötteiden toimittamisesta biokaasu-laitokseen. Toimintaan mukaan haluavien tilojen lietelantamäärä oli 456 500 m³ ja kuivalannan määrä 48 600 m³. Suurin osallistumishalukkuus oli alle 60 naudan kotieläintiloilla ja pienin 180–240 naudan kotieläintiloilla. Ravinteita täysimääräisesti takaisin haluavia maatalousyrityksiä oli 79 %. Tulokset an-tavat hyvän kuvan siitä, että teollisen kokoluokan biokaasulaitokselle on kysyntää Ylä-Savon maatalousyritysten keskuudessa.
-
(2018)Buckwheat yield vary greatly between years, and in some years the seed production fails completely. In general, low yield is a problem in buckwheat farming. Only 10-15 % of buckwheat flowers will develop into seeds, regardless of pollination. The reason for this is thought to be the sterilization of the pistils in the flowers, which could be caused by insufficient growth resources during flowering and seed maturing. In addition, the degree of seed filling in the nutlets can be so low that only half of the gross weight of nutlet yield is suitable for nutrition. Buckwheat has been found to be particularly susceptible to insufficient levels of magnesium during flowering, and it also contain more phosphorus than magnesium. However, buckwheat is considered an unambitious plant in terms of fertilization, and its need for micronutrient fertilization has not been studied intensively. However, magnesium fertilization has been shown to increase yield in some experiments. This study was conducted as a foliar fertilization trial in Tuusula. The goal was to determine the effects of magnesium foliar fertilization on the flowering and yield in buckwheat. The treatments included control, water spraying and two magnesium fertilizations treatments. Magnesium fertilization treatment was applied either at the first stages of flowering orat the first stages of flowering and also during full flowering. Magnesium was applied 1,2 kg per hectare. The effects of magnesium fertilization were not statistically significant to the development rate, height of stem, length of flowering, flower biomass, final nutlet yield, 1000 seed weight, number of hollow nutlets, the percentage of nutlet hull or hectolitre weight. There were indications that magnesium has potential to increase nutlet yield. Flowering lasted 12 weeks, which is a normal length for buckwheat in Finland. Nutlet yield was 878-1236 kg per hectare, which is an average yield for buckwheat in Finland. The nutlets had light weight. The amount of magnesium fertilization may have been too low to have an effect on the development and yield of the trial. The trial field suffered from excess moisture in particular during ripening, which has been found to have an adverse effect on the growth and yield of buckwheat. The study was conducted during one growth season and it is presumable that the heavy rains during the season and the excessive moisture in the trial field had an effect on the results of the study. A second year of field experiments in required to verify the effects of magnesium fertilization on the yield formation of buckwheat.
-
(2021)It is necessary actively seek effective ways to reduce agricultural emissions so that the proportion of agricultural greenhouse gas emissions in total national emissions does not increase. The aim of this study was to evaluate with carbon footprint calculators different options for reducing greenhouse gas emissions of dairy production and the carbon footprint of energy-corrected milk. The scenarios included the changes in the dietary concentrate proportion, the proportion of grass in cultivation, the digestibility of roughage and the level of milk production. In addition, the effect of temperature on methane emissions from manure was examined. Data of a dairy farm located in Central Ostrobothnia from year 2020 were utilized in the study. The assessment was carried out by using the carbon footprint calculator developed by the European Commission and the Valio Carbo® environmental calculator. According to the results of both calculators, the effect of the changes in the concentrate proportion in the diet on the carbon footprint of milk was very small. Reducing the proportion of concentrate in the diet reduced total emissions. Reducing the proportion of rapeseed meal in feeding reduced total emissions more than reducing the proportion of barley. Increasing the proportion of grass in cultivation reduced the carbon footprint of milk and the total amount of greenhouse gas emissions with both calculators. According to the European Commission carbon calculator, increasing grass yield and also increasing the proportion of grain in cultivation reduced the carbon footprint of milk and the total amount of greenhouse gas emissions. With Valio Carbo® environmental calculator, increasing the proportion of grain in cultivation increased the carbon footprint of milk and the total emissions. According to European Commission calculator, the total emissions and the carbon footprint of milk decreased when the digestibility of roughage decreased. The increase of milk production level also clearly reduced the carbon footprint of milk with both calculators. However, the change in the milk production level had only a small effect on the amount of emissions produced. Reducing the conversion factor describing the effect of temperature on methane formation from slurry reduced the carbon footprint of milk. The decrease in the conversion factor reduced the emissions from the manure system by 51.3 percentage and reduced the milk carbon footprint from 1.21 to 1.15 kg CO2e/kg ECM. In conclusion, there are many feasible opportunities to reduce the carbon footprint. The most effective ways to reduce total emissions at farm level are to increase the proportion of grass in cultivation and to increase the yield of grass. Raising the milk production level effectively reduces the carbon footprint, but in the future the calculations must take into account that the dry matter intake is higher as the milk yield increases. The main differences between the calculators are currently in the coefficients they use. When comparing the results given by the calculators, it is important to note that the calculation principles cannot fully take into account the possible opposite effects of different factors. The results should be looked critically with a caution that the results given by different calculators are not directly comparable.
-
(2022)Uusien lajikkeiden myötä maissin rehuviljely on tullut ajankohtaiseksi myös pohjoisemmilla alueilla Euroopassa. Maissisäilörehun pienen raakavalkuaispitoisuuden takia ruokinnassa käytettävän valkuaisrehun tulee mahdollistaa riittävä valkuaisen ja aminohappojen saanti ruokinnasta. Rypsin ja härkäpavun viljely on mahdollista Suomen olosuhteissa, ja ne voisivat soveltua hyvin valkuaistäydennykseksi maissisäilörehua sisältävään ruokintaan. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää maissisäilörehun ja kahden eri valkuaistäydennyksen vaikutusta lypsylehmien syöntiin, dieetin sulavuuteen, maitotuotokseen ja aineenvaihduntaan, kun nurmisäilörehun kuiva-aineesta 50 % korvattiin maissisäilörehulla. Ruokintakoe toteutettiin cyclic change over -koemallin mukaisesti kolmessa 21 vuorokauden jaksossa. Kokeessa oli kuusi erilaista ruokintaa ja kaksi tuotosvaiheen perusteella muodostettua kuuden eläimen blokkia. Kokeessa oli mukana 12 useamman kerran poikinutta ayrshire -rotuista lypsylehmää. Koeruokinnat muodostettiin 2 x 3 faktoriaalisesti kahdesta karkearehusta (1. sadon nurmisäilörehu vs. nurmi- ja maissisäilörehun seos (50:50)) sekä kolmesta valkuaiskoostumukseltaan erilaisesta väkirehuseoksesta. Väkirehuseoksista yksi sisälsi niukasti rypsirouheen ja härkäpavun valkuaista ja kaksi runsaammin valkuaista siten, että lisävalkuaisen lähteenä oli joko rypsirouhe tai härkäpapu. Valkuaisrehujen lisäksi seosrehujen väkirehuseos sisälsi ohraa, kauraa, melassileikettä, propyleeniglykolia ja kivennäistä. Seosrehujen karkearehu-väkirehu -suhde oli 58:42 kuiva-aineessa. Ruokinnat eivät vaikuttaneet kuiva-aineen ja orgaanisen aineen syöntiin. Maissisäilörehun lisääminen ruokintaan lisäsi tärkkelyksen ja vähensi raakavalkuaisen ja neutraalidetergenttikuidun saantia sekä heikensi dieetin sulavuutta. Valkuaislisä lisäsi maissisäilörehua saaneiden lehmien maitotuotosta ja energiakorjattua maitotuotosta, mutta ei nurmisäilörehua saaneiden. Valkuaistuotos lisääntyi, kun maissisäilörehua sisältävään ruokintaan yhdistettiin runsaampi valkuaisruokinta, kun taas nurmisäilörehua sisältävällä ruokinnalla vastaavaa ei havaittu. Härkäpapu lisävalkuaisena lisäsi maissisäilörehua saaneiden lehmien valkuaistuotosta, mutta ei nurmisäilörehua saaneiden. Lisävalkuainen lisäsi maidon valkuaispitoisuutta maissisäilörehua sisältävällä ruokinnalla. Ruokinnalla ei ollut vaikutusta maidon rasva- ja laktoosipitoisuuteen. Maidon ureapitoisuus väheni, kun lehmät saivat ruokinnassaan maissisäilörehua. Sen sijaan runsas valkuaisruokinta lisäsi maidon ureapitoisuutta niukkaan valkuaisruokintaan verrattuna. Maidon ureapitoisuus oli suurempi härkäpapua kuin rypsiä sisältävällä ruokinnalla. Valkuaislisä lisäsi maissisäilörehua saaneiden lehmien välttämättömien ja haaraketjuisten aminohappojen yhteenlaskettuja pitoisuuksia, mutta vähensi niitä nurmisäilörehua saaneiden lehmien plasmassa. Plasman aineenvaihduntatuotteiden pitoisuuksissa ei ollut suuria eroja ruokintojen välillä. Valkuaislisä lisäsi hieman plasman glukoosipitoisuutta ja vähensi NEFA-pitoisuutta. Nurmisäilörehun osittainen korvaaminen maissisäilörehulla muuttaa lehmien ravintoaineiden saantia. Maissisäilörehun lisäämisen vaikutus maitotuotokseen tai maidon komponenttien tuotokseen riippuu valkuaisruokinnan tasosta siten, että riittävän valkuaistäydennyksen myötä maissisäilörehua sisältävällä ruokinnalla saavutetaan sama maitotuotostaso nurmisäilörehuun verrattuna. Tutkimuksen tulosten perusteella rypsi ja härkäpapu sopivat hyvin valkuaislisäksi maissisäilörehua sisältävään ruokintaan.
-
(2022)Maissi (Zea mays L.) on lämpimiin olosuhteisiin ja lyhyeen päivään tottunut, runsaasti biomassaa tuottava heinäkasvi. Maissia viljellään laajasti ympäri maailman niin rehu- kuin elintarvikekäyttöönkin, mutta Suomessa sitä viljellään lyhyen kasvukauden vuoksi pääasiassa karkearehun tuottamiseksi nautakarjalle. Suomessa maissin viljely säilörehuksi on lisääntynyt pohjoisiin olosuhteisiin soveltuvien lajikkeiden myötä ja viljelypinta-ala on kasvanut viime vuosien aikana jo yli tuhanteen hehtaariin. Suomessa kasvuaika ei riitä maissin jyväsadon korjaamiseen, joten maissikasvusto korjataan tuleentumattomana säilörehuksi myöhään syksyllä. Maissin ruokinnallinen arvo eroaa nurmesta pienemmän raakavalkuaispitoisuuden ja suuremman tärkkelyspitoisuuden vuoksi. Toisin kuin nurmesta, maissista saadaan korjattua yhdellä korjuulla suuri kuiva-ainesato. Maisterintutkielmassani käsittelen maissisäilörehua lypsylehmien ruokinnassa. Tarkoituksena oli selvittää, miten nurmisäilörehun osittainen korvaaminen maissisäilörehulla vaikuttaa lypsylehmien syöntiin, maitotuotokseen ja metaanintuotantoon. Ruokintakoe järjestettiin Helsingin yliopiston Viikin opetus- ja tutkimustilan pihattonavetassa 18.1.-9.4.2020. Tutkimus oli osa Tulevaisuuden kestävät karkearehuvalinnat (Tukeva) -hanketta. Tutkimus koostui kolmesta neljän viikon jaksosta. Jakson viimeinen viikko oli näytteiden keruuviikko. Ensimmäisellä ja kolmannella ruokintajaksolla karkearehusta 50 % oli maissisäilörehua ja 50 % nurmisäilörehua. Toisella ruokintajaksolla karkearehu oli pelkästään nurmisäilörehua. Lehmät saivat koko kokeen ajan väkirehua robotilta keskimäärin 6,2 kg/pv. Seosrehua oli vapaasti tarjolla ja sen karkearehu-väkirehusuhde kuiva-aineessa oli 65:35. Kokeeseen valittiin kymmenen Ayrshire-rotuista lehmää, joiden poikimisesta oli kokeen alkaessa kulunut keskimäärin 98 pv ja maitotuotos oli keskimäärin 46,6 kg/pv. Maissisäilörehun D-arvo oli 679 g/kg ka, kuiva-ainepitoisuus 351 g/kg ja NDF-pitoisuus 390 g/kg ka. Nurmisäilörehun D-arvo oli 652 g/kg ka, kuiva-ainepitoisuus 361 g/kg ja NDF-pitoisuus 590 g/kg ka. Nurmisäilörehun osittainen korvaaminen maissisäilörehulla lisäsi kuiva-aineen syöntiä 0,9 kg/pv ja tärkkelyksen saantia 1,91 kg/pv. Myös muuntokelpoisen energian saanti (MJ/pv) nousi maissisäilörehuruokinnalla 2,7 %. Maissisäilörehu heikensi dieetin sulavuutta. Kuiva-aineen sulavuus väheni 6,2 % ja kuidun sulavuus 32,5 % maissisäilörehun korvatessa nurmisäilörehua. Maissisäilörehuruokinnalla ei ollut vaikutusta maitotuotokseen tai maidon pitoisuuksiin. Metaanintuotanto (g/pv) väheni n. 5 % maissisäilörehuruokinnalla, mutta ruokinnalla ei ollut vaikutusta metaanintuotantoon per tuotettu energiakorjattu maitokilo (EKM). Maissisäilörehun lisääminen ruokintaan pienensi maidon ureapitoisuutta ja paransi typen hyväksikäyttöä. Maissisäilörehu on hyvä karkearehulähde myös Suomen olosuhteissa ja se voi vähentää lypsylehmien metaanipäästöjä (g/pv), mutta tuotekiloa (g/kg EKM) kohti laskettuna päästövähennystä ei välttämättä saavuteta.
-
(2023)The importance of equine welfare has become more important in the last years. There is a need for welfare parameters, which help to define and measure the welfare of domestic horses. The importance of sleep on health and wellbeing is well-known in humans but has not yet been extensively studied in horses. It is known that horses sleep either non-REM-sleep or REM-sleep. Also, horses are able to partially sleep in a standing position. For REM-sleep they need to have muscle atony and lie down. Horses are easily disturbed while sleeping and many factors affect how much and how long horses spend sleeping. Horses are also able to postpone their REM-sleep for extensive periods of time, which directly effects their health and welfare. The aim of our study was to measure and analyze how the softness of the bedding in the lying areas affect the sleeping and resting behavior of horses. This thesis was part of the UNIHEPO initiative, which consisted of multiple studies around equine sleep. For our study we conducted a cross over study with sixteen (16) clinically healthy horses in the equine school Ylä-Savon ammattiopisto during fall 2022. The study included three treatments: the normal amount of bedding as the baseline, then thin (5 cm) bedding and thick (15 cm) of bedding. We recorded three periods: the baseline, and then two consecutive periods with half of the stalls having thick bedding and the other half thin. The duration of each treatment period was 21 days, respectively. We switched the treatments after the first period so that that each horse had both treatments. We recorded and analyzed the first two (2) and last two (2) nights of each period. The results were reported as seconds calculated from the median of the daily mean values. Only the data from the two treatments was analyzed for this thesis. The horses exhibited more resting behaviors and supported their necks longer in a sleeping position, when the bedding was thicker (p=0,002). There was no statistically significant difference between the treatments when lateral recumbency bout amounts or lying durations were analyzed, but the lying duration was longer. With thicker bedding the horses had a higher number of sternal recumbency bouts (p=0,013) and the bout duration was longer (p=0,001). Also, the total duration spent in sternal recumbency was higher on thicker bedding (p=0,002). Surprisingly we noticed rolling behavior after lying bouts almost solely on thicker bedding (p=0,004). There were also some tendencies for correlation between the height of the horses, lying bouts and bedding thickness. Our research provided us with valuable information on the factors affecting the sleeping and resting behavior of horses. At the same time the need for further research was highlighted. Still, our results reinforce the scientific knowledge, which is crucial in developing and promoting equine welfare.
-
(2022)Eight active farms participated in the OSMO-project between years 2015 and 2018. Each farm had unique soil health related challenges. The aim of this work was to identify factors related to soil manganese concentration and mobility and develop tools and materials to help farmers better to understand manganese related soil health issues. Manganese cycling and mobility in soils was analysed through soil structure, electric conductivity (EC), SOM, pH and soil iron concentration. Soil manganese concentration was evaluated with three indicators: pH-corrected acid ammonium acetate + EDTA extractable manganese, acid ammonium acetate + EDTA extractable manganese and the amount of manganese available to plants based on the volume of soil available for root growth. Foliar fluorescence measurement to evaluate manganese deficiency in plant tissues is shortly discussed. Soil manganese concentrations and mobility in soil profiles varied because of soil chemical and biological properties but also because of farming practices and changes in physical soil properties. To improve manganese availability in arable farming, soil health analysis through multiple indicators together with consistent soil health improvement and crop rotation is recommended for all active farms. When using fluorescence measurements to evaluate the need for foliar manganese fertilisation, the use of control solution is necessary for reliable results. More research is needed on manganese efficient crops and crop rotation and its effects on manganese cycle and availability in soils. To improve scientific understanding on soil processes, more research is needed about soil redox-reactions, electric conductivity, pH and how the dynamic change in soil Eh-pH environment relates to soil health.
-
(2023)The aim of the study was to compare the effect of xylanase and β-glucanase enzymes on feed conversion ratio and growth compared to the control group. The Master's thesis also aimed to assess whether the amount of enzyme supplementation had an effect on feed conversion ratio or growth. The study was performed as a meta-analysis with 12 studies for xylanase and 13 studies for β-glucanase. The data collected included the amount of feed eaten, weight gain, the amount of enzyme supplementation and a negative control group. The data from the data set were compiled in a spreadsheet (Microsoft 365 Excel), after which the feed conversion ratio was calculated for each experimental group in the data set. The experimental groups were compared to the negative control group of the data by dividing the feed efficiency ratios of the experimental groups by the negative control group of the data and the results were tabulated in a separate table. The control group for the meta-analysis was set at 100 and the results from the data were compared to this value. The results were consistent with previous studies. Xylanase and β-glucanase enzyme supplementation had positive effects on feed conversion ratio and broiler growth. Meta-analysis showed that the optimal supplementation level for xylanase enzyme is slightly higher than for β-glucanase. On the other hand, there was some variation in the results between feed efficiency ratios, which may be explained by the main feed ingredients, environmental factors, or the breed of birds. Both xylanase and β-glucanase supplementation in feed improved feed utilization compared to the control group in the meta-analysis, which also supported the hypothesis of the study. So far, relatively little is known about the interactions between the different enzyme supplements and therefore more studies on the optimal level of enzyme supplementation should be conducted. However, the meta-analysis provided guidelines that the use of enzymes has positive effects on both animal welfare and feed efficiency. In conclusion, the use of enzymes in broiler feeding should be continued to improve bird performance, intestinal health, and feed efficiency.
-
(2022)Kotieläimille on viime vuosina alettu kehittämään vaihtoehtoisia rehuja. Vaihtoehtoiset rehut voivat vähentää esimerkiksi kotieläintuotannon rehuviljelyyn käytettävän maa-alan sekä veden tarvetta ja muuttaa näin kotieläintuotantoa kestävämpään suuntaan. Vaihtoehtoiset rehut sisältävät usein paljon kuitua. Sikojen rehuissa on lähtökohtaisestikin kuitua ja kuidulla on monia terveyttä edistäviä vaikutuksia, mutta rehun korkeiden kuitupitoisuuksien on aiemmissa tutkimuksissa todettu vaikuttavan negatiivisesti mm. sikojen kasvuun. Kuidun antiravitsemukselliset ominaisuudet johtuvat siitä, että sika ei yksimahaisena eläimenä pysty kunnolla sulattamaan ravintokuitua ja hyödyntämään sitä energianlähteenä. Ravintokuitu voi myös vähentää muiden ravintoaineiden imeytymistä. Ravintokuiduksi luokitellaan mm. selluloosa, hemiselluloosa, β-glukaanit ja arabinoksylaanit. Mikrokiteinen selluloosa (microcrystalline cellulose, MCC) on jauhemaisessa muodossa olevaa selluloosaa, mikä on valmistettu voimakkaan happohydrolyysin avulla. Happohydrolyysin seurauksena syntyy mikrokiteitä. Patentoidussa AaltoCell- menetelmässä MCC:tä valmistetaan pehmeästä havupuusellusta rikkihapon avulla. Mikrokiteisellä selluloosalla on laajat käyttömahdollisuudet eri teollisuudenaloilla, kuten lääketeollisuudessa. Viime vuosina mikrokiteisen selluloosan käyttömahdollisuuksia on alettu tutkimaan myös rehuteollisuudessa. Tutkimuksessa halutiin selvittää mikrokiteisen selluloosan vaikutusta lihasikojen kasvuun sekä rehunkulutukseen ja rehuhyötysuhteeseen. Tutkimuksen taustalla oli aiemmin tehdyistä broilerikokeista saadut positiiviset tutkimustulokset. Broileritutkimusten perusteella haluttiin selvittää, olisiko mikrokiteisellä selluloosalla mahdollisesti positiivisia vaikutuksia myös sikojen tuotantotuloksiin. Tutkimuksessa oli kaksi erillistä, keskenään samanlaista osakoetta, joissa neljä koostumukseltaan hieman poikkeavaa rehua. Molemmat osakokeet kestivät 42 päivää. Yksi rehuista oli kontrollirehu ilman mikrokiteistä selluloosaa, muut rehut sisälsivät MCC:tä joko 5 kg/t, 10 kg/t tai 20 kg/t rehun koostumuksen pysyessä muuten samana. Sioilla oli molempien osakokeiden aikana jatkuvasti vettä sekä rehua tarjolla. Tutkimus toteutettiin yhdessä Alimetrics Oy:n kanssa ja tutkimus tehtiin Alimetrics Oy:n yhteistyösikalassa Koski TL:ssä kevään ja kesän 2020 aikana. Mikrokiteisellä selluloosalla oli tutkimuksen aikana vain vähän merkitsevää vaikutusta sikojen kokonaiskasvuun ja -rehunkulutukseen. Rehuhyötysuhteeseen MCC:llä ei ollut vaikutusta. Rehulla oli merkitsevää vaikutusta sikojen rehunkulutukseen, päiväkasvuun (g) sekä kasvukiloihin (kg) päivien 21-42 aikana, mutta ei koko tutkimuksen ajanjaksolta mitattuna. Tässä tutkimuksessa oli viitteitä siitä, että siat kasvoivat paremmin, mutta söivät myös rehua enemmän, kun MCC:tä oli rehussa. Tulokset eivät olleet kovin merkitseviä, mutta toisaalta MCC:tä ei todettu olevan sioille haittaakaan.
-
(2023)Tutkielman tarkoituksena oli luoda mittari, jonka avulla voisi vertailla viljankuivauserien ominaisenergiankulu-tusta ja kuivaustehokkuutta. Tutkielma tehtiin yhteistyössä Antti-Teollisuuden kanssa. Viljankuivaus on maatalouden suurimpia energiankulutuskohteita. Nykyisin viljankuivauksessa 110 °C kui-vauslämpötilatkaan eivät ole poikkeuksellisia. Tällöin energiaa kuluu paljon, mutta myös kuivausajat ovat lyhyitä. Viljankuivureiden ohjauskeskukset ovat kehittyneet viime vuosina voimakkaasti. Nykyiset ohjelmoitavaan logiik-kaan perustuvat ohjauskeskukset mahdollistavat kuivaustapahtuman tarkan säädön ja datan tallentamisen jälki-tarkastelua varten. Tutkielmassa käytettiin Antti-Teollisuuden Ultima-ohjausjärjestelmän tallentamaa dataa. Ultima on Antti-Teollisuuden monipuolisin viljankuivurin ohjausjärjestelmä. Ultima mahdollistaa kuivurin reaaliaikaisen säädön lisäksi mm. erä- ja siilokirjanpidon. Tutkielmaan otettiin keskiarvot kaikista vuoden 2021 kuivauseristä, kuivauk-sen kannalta olennaisimmista arvoista. Ehtona oli, että erän kokonaispituus oli oltava yli yksi tunti. Eristä suoda-tettiin pois kaikki selkeästi virheelliset erät. Eriä jäi jäljelle 1065 kappaletta. Datan pohjalta kuivauserille laskettiin kennokohtainen veden poisto (kg/h) ja ominaisenergiankulutus (kWh/kg). Veden poistosta ja ominaisenergiankulutuksesta luotiin selkeä pistekuvaaja, joka kuvaa erän onnistu-mista näillä mittareilla suhteessa koko dataan. Epävarmuutta tuloksiin aiheuttaa kuitenkin ilmamäärän mittaus, joka perustuu osittain puhallinvalmistajan tietoon, jonka luotettavuutta ei voida täysin todistaa. Tämä saattaa olla yksi syy, miksi tutkielmassa lasketut ominaisenergiankulutukset olivat selkeästi pienempiä aiempiin tutkimuksiin verrattuna. Kuvaajasta tuli selkeä ja helppolukuinen. Kuvaajan huonoja olivat tietyn pisteen identifioiminen ja mahdollisuus tarkastella vain yhden muuttujan vaikutuksia kerrallaan.
-
(2022)Grain legumes are grown on less than 2% of the arable area of Europe, while large quantities of soybean and soymeal are imported for feed for pigs and poultry. Crop rotations need diversifying by adding grain legumes for soil health and for the break-crop effect, lowering pest, disease and weed pressures in the subsequent crop. The economic effects are of interest from adding legumes to crop rotations and can be evaluated by modelling crop rotations and comparing the means of the gross margins (GM) from the rotations. In Finland, cereal-based crop rotations dominate the important crop growing areas of Southwestern Finland. The most common rotation during a five-year-period can consist of a cereal monoculture with two or more cereal species. The largest potential for diversification in crop rotations can be found on pig, poultry, and cereal farms. Modelling of grain legumes in crop rotations has previously been done for Västra Götaland in Sweden, Brandenburg in Germany, Calabria Italy, eastern Scotland in the United Kingdom, and Sud-Muntenia i Romania. The aim of this work was to create modelled crop rotations for Southwestern Finland to evaluate the gross margin, NO3-N-leaching, and N2O-emissions of the crop rotations. Yields were modelled for a ten-year period following actual yield fluctuations. They were analysed and there were no significant differences in gross margin detected in the crop rotations, whether they were a legume or an all-cereal rotation. Significant differences were found in N2O-emissions between the crop rotations
-
(2022)Domesticity and the highest possible degree of domestication of food have attracted more and more people over the last couple of years. The protein solvency ratio is only 15% in Finland. Legumes are an important part of feeding in domestic animal production, but the use as a human food is also increasing. Because of the increasing use of protein, it would be important to take a note of the amount of sulfur in fertilizers. The sulfur affects plant growth directly through photosynthesis and the amount of chlorophyll. Plant growth, in turn, affects crop formation. The purpose of this thesis was to research the effect of sulfur on the yield formation of peas (Pisum sativum L.) and thereby on the yield level using an organic fertilizer or a mineral fertilizer. The study was conducted as field experiment during summer 2020 in Southwest Finland in cooperation with Biolan's contract farms and HKScan. In the field experiment, peas were cultivated, fertilized with either organic Novarbon Arvo 3-1-15-5 granular fertilizer made from chicken manure, or YaraMila Y3 (23-3-8-3) mineral fertilizer prepared by Yara. Novarbo Arvo is designed as a protein crop fertilizer due to the addition of potassium sulphate as well as YaraMila Y3. During the growing season, the SPAD value of the crops was measured and the dry matter (%), moisture content (%), biomass, nitrogen and sulfur content and yield components were determined six times. In addition, the protein content, moisture content (%), dry matter (%) and fresh weight were determined from a sample taken from the seeds in the yield. Protein crops need sulfur for their growth and for the formation of crop components. The results showed that sulfur affects the SPAD value, the sulfur content of the plant, and the nitrogen content in the crops during the growing season. The decrease in the sulfur content in the crop affects the decrease in the SPAD value and the nitrogen content. The SPAD value correlates with photosynthesis and nitrogen content. The organic fertilizer released nutrients more slowly than the mineral fertilizer, which was reflected in more steady growth of organic fertilized crops. In addition, the higher sulfur content of the organic fertilizer increased the SPAD value, sulfur content, and nitrogen content during the growing season. The amount of fertilizer sulfur can affect the sulfur content of pea crops. The higher sulfur content during the growing season resulted in a higher protein content in the seeds. The yield of peas with the organic fertilizer was slightly lower than the mineral fertilizer, but the protein content of the seeds was higher. The organic fertilizer granules proved to be a viable fertilizer alternative alongside the mineral fertilizer.
Now showing items 41-60 of 93