Browsing by Author "Jääskeläinen, Miiro"

Dityppioksidi eli typpioksiduuli (N2O) on voimakas kasvihuonekaasu, joka tuhoaa yläilmakehän otsonikerrosta. Maaperässä muodostuu dityppioksidia nitrifikaatio- ja denitrifikaatioprosesseissa. Palkokasvien symbionttisessa biologisessa typensidonnassa Rhizobium-bakteeri käyttää kasvilta saatua energiaa ilmakehän N2-typen ja vedyn yhdistämiseen ammoniumtypeksi ja edelleen aminohapoksi, jota se luovuttaa isäntäkasville. Biologisen typensidonnan N2O-päästöjä on arvioitu korkeiksi. Heinä-. ja palkokasvien seosviljely on yksi keino tehostaa typen ja muiden ravinteiden käyttöä sekä nostaa satoja. Seosviljelyssä juuristo on laajempi ja kilpailu ravinteista kovempi kuin puhdaskasvustoissa, minkä oletetaan johtavan tehokkaampaan typenottoon maasta. Viikissä tehdyssä kaksivuotisessa kenttäkokeessa viljeltiin vuohenhernettä (Galega orientalis, palkokasvi) ja rehukattaraa (Bromus inermis, heinäkasvi) puhdaskasvustoina ja seosviljelmänä. Lisäksi kokeessa oli avokesantoruutuja. Koe tehtiin liejusavimaalla, jossa oli runsaat luontaiset orgaanisen typen varannot (0-50 cm:in pintamaassa noin 20 t N /ha). Maan N2O-päästöjä, ammonium- ja nitraattitypen pitoisuutta sekä kosteutta mitattiin kesäaikana 2011 ja 2012. N2O-mittaukset tehtiin suljetun ja staattisen kammion menetelmällä. Näytteenottoa varten kehitettin menetelmä kaasuampullien puhdistamiseen taustapitoisuuksista heliumilla. Biologinen typensidonta tuotti seosviljelmissä 40-70 kg N/ha ja ainoastaan vuohenhernettä sisältäneissä ruuduissa 195-225 kg N/ha orgaanista ja mineraalityppeä verrattuna ainoastaan maasta mineraalityppeä saaneeseen rehukattaraan. Vuohenherneen ja rehukattaran seosviljelmässä maan nitraattitypen pitoisuus pysyi yhtä alhaisena kuin pelkkää rehukattaraa viljellessä, eikä N2O-päästöjä myöskään muodostunut enempää. Ureana (OC(NH2)2) annettu typpilannoitus ei tässä maassa nostanut rehukattaran satoa merkittävästi, koska maassa oli runsaat kasveille käyttökelpoiset typpivarat. Välittömästi lannoituksen jälkeen havaittiin korkeita nitrifikaatioon liittyviä N2O-päästöjä. Lannoitetut rehukattararuudut toimivat kuitenkin loppukesästä vähäisinä N2O-nieluna. N2O-päästöt olivat pienimmät pelkkää rehukattaraa sisältävissä ruuduissa ja seosviljelmissä. Vahva korrelaatio maan nitraattimuotoisen mineraalitypen ja N2O-päästöjen välillä viittaa siihen, että päästöt muodostuivat suurimmaksi osaksi denitrifikaatiossa. Nitraattipitoisuudet ja dityppioksidipäästöt olivat koejäsenistä suurimmat avokesannossa, jossa maan suuri nitraattitypen pitoisuus selitti maan suuret N2O-päästöt. Seosviljelmän ja pelkän rehukattaran N2O-päästöt olivat 120-140 g N/ha ja pelkkää vuohenhernettä sisältäneiden viljelmien 500 g N/ha. Tulokset tukevat käsitystä, että jos viljelykasvien typenotto on tarpeeksi tehokasta, jotta maan nitraattipitoisuus ei pääse kohoamaan, ei biologisesta typensidonnasta aiheudu korkeita N2O-päästöjä.