Fosforin kierto maatalousmaassa

Fosforin kierto maatalousmaassa

Jenni Ypyä

Fosfori on yksi tärkeimmistä ravinteista, jota kasvi tarvitsee toimivaan energia-aineenvaihduntaansa. Suomessa on käytetty fosforia väkilannoitteena jo vuosikymmeniä, eniten 1970- 80-luvulla, jolloin määrät olivat jopa 30 kg/ha. Nykyiset käyttömäärät ovat vain kolmannes kyseisistä määristä.  Pellolle laitettu fosfori ei päädy kokonaisuudessaan kasvin ja prosessoinnin kautta kuluttajan suuhun, vaan sitä häviää etenkin maataloudessa, mutta myös koko tuotanto- ja kulutusketjun aikana luontoon. Vesistöön päästessään fosfori aiheuttaa rehevöitymistä, mikä näkyy vesien samentumina, levien kasvuna vesistöissä, happikatoalueina sekä jopa kalojen kuolemina.

Fosforia saatetaan peltoon joko epäorgaanisena väkilannoitteena, tai orgaanisena lannoitteena eläimen lantana, puhdistamolietteinä tai vaikkapa turpeen ja lannan seoksena. Kasvi ottaa fosfori-ravinteensa liuenneessa muodossa, fosfaattina. Näin ollen orgaanisessa muodossa olevan fosforin (lannassa tai muussa orgaanisessa aineksessa) pitää ensin mineralisoitua mikrobien hajotustyön toimesta ennen kuin pystyy siirtymään kasviin.

Se ylimäärä fosforista, joka ei päädy kasviin, voi liueta maanesteeseen, tai pidättäytyä orgaanisessa tai epäorgaanisessa muodossa maahan. Epäorgaaninen fosfori sitoutuu yleisimmin spesifisellä sitoutumismekanismilla maapartikkelien pintaan alumiinin ja raudan hydratoituneihin oksideihin. Sitoutumistiukkuus määrää sen, miten hyvin / huonosti sitoutunut fosfori on kasvien käytettävissä. Maaperässä ajatellaan olevan fosforin osalta ns. ”labiili” osuus, joissa fosfori on sitoutunut vain suhteellisen löyhästi, ja josta fosforia voi siirtyä tarvittaessa maanesteeseen. Sen sijaan ”stabiili” osuus fosforista tarkoittaa kivennäisainekseen tiukasti sitoutunutta fosforia, joka irtoaa sidoksesta hyvin hitaasti kasvien käyttöön. Fosforin sitoutuminen maapartikkeliin on sitä tiukempaa, mitä vanhempi muodostunut sidos on, sekä mitä happamampi on maaperä.

Maan fosfori voi huuhtoutua vesistöihin pääosin eroosioainekseen pidättäytyneenä, mutta myös liuenneena pinta- ja tulvavesien mukana. Mikäli fosfori on osa orgaanista ainesta, se on turvassa huuhtoutumiselta, mutta se ei ole myöskään sellaisenaan käytettävissä kasveille. Orgaanisen aineksen hajotessa muodostuneet ionit voivat myös huuhtoutua.

Fosfori valmistetaan luonnon kivivarannoista, joiden rajallisuus ymmärretään maailmalla. Laadukasta fosforikiveä on yhä hankalampi löytää, jolloin puhtaan fosforilannoituksen valmistamiseen kuluu entistä enemmän energiaa ja rahaa. Miksipä siis heittää ylimäärin fosforia vesistöön tai maaperään, jossa sen hyödyntäminen on hyvin vähäistä. Maaperässämme on tonneja käytännössä kasveille käyttökelvotonta fosforia, joista arviolta kolmannes on lannoitusten kautta tullutta. Kiertoon otetun fosforin mahdollisimman tehokas kierrättäminen, ja vain tarpeellinen lannoitus / lannan levitys tasapainottavat pikku hiljaa tilannetta.

Lisätietoja:

  1. Heinonen R., Hartikainen H., Aura E., Jaakkola A. & Kemppainen E. 1992. Maa, viljely ja ympäristö.Helsinki.
  2. Rajala J., Leinonen P. & Schepel I. 2006. www.luomu.fi/materiaalit/Luonnonmukainen%20maatalous%20-kirja/4_Ravinnek...">http://www.luomu.fi/materiaalit/Luonnonmukainen%20maatalous%20-kirja/4_R...">Ravinnekierrot ja ravinnehuolto luonnonmukaisessa viljelyssä.
  3. Sattari S., Bouwman A., Giller K., van Ittersum M. 2012. Residual soil phosphorus as the missing piece in the global phosphorus crisis puzzle. PNAS, 109(19): 6348–6353.