Lannan ravinnepäästöjen laskenta

Lannan ravinnepäästöjen laskenta

Jenni Ypyä

Maatalouden harjoittamisessa aiheutuu typen häviöitä ammoniakin (NH3), dityppioksidin (N2O) sekä pienissä määrin typpimonoksidin (NO) muodossa mm. lannoitteiden ja lannan levityksestä sekä lannan käsittelystä johtuen. Kaikesta ammoniakin haihdunnasta jopa 90 % aiheutuu yksinomaan maataloudesta, pääosin urean ja proteiinien hajoamisprosesseista liittyen lannan käsittelyyn ja varastointiin. Dityppioksidia haihtuu lähinnä maahan lisätyn typen reagoidessa ympäristön bakteerien kanssa. Lantatyyppi sekä sen varastointi- ja levitystavat vaikuttavat suuresti lannan sisältämän typen haihtumiseen. Fosfori voi sen sijaan huuhtoutua pellolta typpihuuhtoumien tapaan lannan levityksen yhteydessä tai sen jälkeen. Ravinteiden huuhtoutumisherkkyyteen vaikuttaa lannan levitystavan ja lantamäärän lisäksi myös sateiden ajoittuminen levitysvaiheessa.

On tärkeää, että maataloudesta sekä muista lähteistä aiheutuvat ravinnehäviöt lasketaan yhdenmukaisesti sekä kansallisesti että kansainvälisesti, jotta eri toiminnoista aiheutuvia ravinnetappioita voidaan verrata keskenään. Kansalliset dityppioksidi-päästöt ilmoitetaan muiden kasvihuonekaasujen rinnalla vuosittain kansallisessa Inventaarioraportissa. Dityppioksidin (N2O) laskentaan onkin järkevää käyttää kyseiseen raportointiin liitettyjä IPCC:n laskentaohjeistuksia, sillä ne ovat yhteneväiset kansainvälisesti. Ammoniakin laskentaan on kehitetty kansalliset päästökertoimet, joissa on otettu huomioon Suomen maantieteellinen sijainti (Grönroos ym. 2009).

Ammoniakkia haihtuu kaiken orgaanisen typpipitoisen aineksen hajotessa. Maatalouden ammoniakin haihdunta koostuu pääasiassa lannan käsittelystä, varastoinnista ja levityksestä, mutta myös viljelysadon jäännösten hajoamisprosesseista. Nisäkkäillä ylijäämäinen typpi poistuu suurimmaksi osaksi virtsan mukana, urean muodossa. Sonta sisältää typpeä sen sijaan proteiinin ja useiden muiden komponenttien muodossa. Suurin osa ammoniakin haihtumisesta saa alkunsa, kun biomateriaalin sisältämä ureaasientsyymi hajottaa materiaalissa läsnä olevaa ureaa.

Typpioksiduulin (N2O) haihdunta perustuu mikrobien muodostamiin nitrifikaatio- ja denitrifikaatio-reaktioihin, kun mikä tahansa maaperään lisätty typpi mineraalilannoitteen, lannan tai kasvinjäänteen muodossa pääsee tekemisiin maaperän mikrobien kanssa. Maaperästä aiheutuu myös luonnollista N2O- ja NO-haihduntaa maaperästä riippuen. Peltoon lisätyn typen muuttumiseen N2O- ja NO:ksi vaikuttaa monet maaperän ominaisuudet, tärkeimpinä pH, kosteus, happipitoisuus sekä nitraatti-typen ja orgaanisen typen suhde. Täten keskimääräisten haihtumien arvioiminen on haastavaa, ja haihtumien määrittely on vaatinut kokeellisia mittauksia erilaisissa ympäristöissä ja olosuhteissa, myös Suomen oloissa.

Ilmastonmuutosta edistävän dityppioksidin (N2O) haihdunta maataloudesta jaetaan ns. suoraan haihduntaan, mikä tarkoittaa maaperään lisätyn lannoitteen sisältämästä typestä aiheutuvaa haihduntaa. Epäsuoralla N2O-haihdunnalla taas typen haihtumista (NH3 ja N2O) muodostuvasta laskeumasta sekä pellolta huuhtoumalla lähtevästä typestä aiheutuvaa N2O-haihduntaa.

Sekä ammoniakin että dityppioksidin haihtuminen on riippuvaista typen pitoisuudesta lannassa tai lannoitteessa. Typpimäärät (kuin muidenkin ravinteiden pitoisuudet) voivat vaihdella vuosittain esim. rehujen laadun ja ruokinnan voimakkuudesta. Tämän takia lanta-analyysi suositellaan tehtäväksi joka vuosi, vaikkakin sen laillinen uusimistiheys on nykyään 5 vuotta. Typen määrän lisäksi eläinten virtsan ja sonnan keräys- ja varastointimuodot vaikuttavat typen haihtumiseen. Lannassa olevan typen säilymiseen vaikuttaa vahvasti se, miten lanta varastoidaan.

Parhaiten typpi säilyy, jos virtsa kerätään eläinsuojassa heti erikseen säilöön, jolloin urea ei pääse haihtumaan (kuivalantajärjestelmä). Virtsa ja sonta voidaan myös kerätä samaan astiaan (lietelanta), tai sitten virtsa voidaan sitoa kuivikkeisiin (kuivikelantajärjestelmä) tai (kuivikepohjajärjestelmä). Laskennassa voidaan ottaa myös kuivikkeiden sisältämät ravinnepitoisuudet huomioon, mutta ne ovat alhaisia verrattuna lannan sisältämiin ravinnepanoksiin.

 

Kirjallisuutta:

Grönroos J., Mattila P., Regina K., Nousiainen J., Perälä P., Saarinen K. and Mikkola-Pusa J. 2009. Development of the ammonia emission inventory in Finland Revised model for agriculture. The Finnish Environment 8/2009

Lanta-analyysit lantatyypeittäin: http://www.viljavuuspalvelu.fi/fi/maatalous/kotielain

Pihlatie M. 2001. Maatalousmaiden dityppioksidi- ja typpimonoksidipäästöt. Pro Gradu, Limnologian- ja ympäristönsuojelun laitos, Helsingin yliopisto

Pulkkinen H., Saarinen M., Katajajuuri J-M., Usva K., Krogerus K., Perälä P. ja Regina K. 2012. Elintarvikkeiden ilmastovaikutusten arvioimista yhtenäistävä maatalouden päästöjen kaavakokoelma Suomen oloihin, liite 2