Avuksi huippusatoihin? - Biostimulantit, jaettu lannoitus ja laaja maaperäanalyysi

Katsaus neuvonnallisiin biostimulanttikokeisiin

Erilaisia biostimulantteja on putkahdellut markkinoille viimeisen kymmenen vuoden aikana kiihtyvää tahtia. Biostimulanttimarkkinan arvo oli vuonna 2020 EU:n alueella yli 700 milj. €. Tämän tuoteryhmän käyttö viljelyksillä on Etelä- ja Keski-Euroopassa arkipäiväistynyt ja runsaampaa kuin meillä kylmässä Pohjolassa.

Biostimulantit ovat tuotteita, jotka kiihdyttävät kasvin ravinneprosesseja riippumatta tuotteen ravinnesisällöstä. Ne parantavat yhtä tai useampaa ominaisuutta kasvissa tai juuristovyöhykkeessä. Biostimulantit lisäävät kasvin ravinteiden hyväksikäytön tehokkuutta, stressinsietokykyä, sadon määrää tai parantavat laatuominaisuuksia. Peittaukseen yhdistettynä ne voivat myös parantaa ravinteiden käytettävyyttä maassa tai juuristovyöhykkeessä ja stimuloida symbioottisten mikrobien toimintaa kasvin juuristossa.

Biostimulantit voidaan jakaa kahteen ryhmään, mikrobiperäisiin ja muihin bioaktiivisiin aineisiin. Mikrobipohjaiset tuotteet sisältävät sientä tai bakteeria, ja niiden kuvatut toimintaperusteet vaihtelevat lähinnä sen mukaan, käytetäänkö tuotetta peittaukseen vai lehdille. Sienipohjaiset biostimulantit voivat tehostaa kasvin puolustusmekanismeja ja/tai edistää mykorritsan muodostumista kasvin juuristoon. Bakteeripohjaisissa tuotteissa on typpeä sitovia ja kasvin puolustusmekanismeja stimuloivia tuotteita.

Ei-mikrobiperäiset tuotteet ovat suurelta osin merileväpohjaisia ja sisältävät runsaasti erilaisia mikro- ja makroravinteita sekä bioaktiivisia aineita. Niiden luvataan parantavan mm. kasvin kasvua, kehitystä, stressinsietokykyä, laatua tai varastointikestävyyttä. Kompostipohjaiset tuotteet sisältävät ravinteita sekä humuspohjaisia aineita, fytohormoneja, aminohappoja ja peptidejä. Pääsääntönä on, että humushapot vaikuttavat maan kautta ja fulvohapot ruiskutetaan lehdille.

Biostimulantteja ja kenttäkokeiden tuloksia esitteli webinaarissa NSL koetoiminnan johtaja Patrik Erlund. Puheenvuoronsa aluksi hän viittasi Frontiers of plant science -lehdessä julkaistuun meta-analyysiin (A meta-analysis of biostimulant yield effectiveness in field trials, 2.4.2022), jossa biostimulanttien vaikutus satoon oli 180 tutkimuksen yhteenvetona keskimäärin +17,9 %. Tämä kuulostaa toki lupaavalta, mutta tarkemmat tarkastelut osoittavat, että nuo kenttäkokeet on tehty hyvin erilaisissa olosuhteissa kuin meillä.

Suurimmat satovasteet saatiin vihanneksilla, kuivissa ja kylmissä olosuhteissa, kun multavuus oli alhainen ja maan suolapitoisuus korkea. ”Satovaste riippuu orgaanisen aineen pitoisuudesta, ja multavassa maassa satovaste on pieni”, Erlund summasi.

NSL:n neuvonnallisissa biostimulanttikokeissa vuosina 2021-2023 ei ole saatu sato- tai laatuvastetta, vaikka käsittelykertoja on ollut useita ja annostukset reiluja. Kokeissa on ollut vuosittain monenlaisia tuotteita, ja alkukesät ovat olleet kuivia sekä kuumia. Tästä huolimatta käsittelyillä ei ole ollut tilastollisesti merkitsevää vaikutusta satoihin. Inkoossa on maalajina runsasmultainen liejusavi, mikä voi selittää tulosta. Vuonna 2023 kokeet toteutettiin Astronaute-herneellä ja kasvuston korkeudessa oli silminnähtävä ero eri käsittelyjen välillä. Sadoissa ei lopulta saatu eroja.

Erlund painotti lisätutkimuksen tarvetta: ”Tuotteet ovat monimuotoisia. On opittava, missä olosuhteissa mikäkin tuote toimii ja millä tavalla.” Pohjoiset olot eroavat etelämmästä. Tästä syystä mainitun meta-analyysin kaltaisia satovasteita voi olla turha odottaa. Muutaman prosentin sadonlisä biostimulantilla voisi Erlundin mielestä kuitenkin olla täysin mahdollinen, kunhan olosuhteet ovat oikeat.

ProAgria NIR-maa-analyysi

NIR-analyyseja on viime talven aikana tehty ennätysmäärä uuden CAP:in ehtojen vuoksi. Eurofinsin ProAgria NIR -maa-analyysi kelpaa ympäristösitoumuksen tilakohtaiseen valinnaiseen Maaperän seuranta -toimenpiteeseen. ProAgria Etelä-Suomen Netta Leppäranta on perehtynyt hieman kryptiseltäkin vaikuttavan NIR-analyysitulosteen saloihin ja kertoi webinaarissa kohta kohdalta, mitä tuloksista voi päätellä.

NIR analyysi tehdään NIR-analysaattorilla ja mittaustulokset lasketaan käyttämällä kalibraatioita, joita verrataan kalsiumkloridiuutolla tehtyihin analyyseihin. Se kertoo maan kemialliset, fysikaaliset ja biologiset ominaisuudet sisältäen tietoa maan kationien suhteista, vedenpidätyskyvystä sekä orgaanisen aineksen määrästä ja laadusta. Tulosta ei pidä verrata ammoniumasetaattiuutolla tehtävään perinteiseen viljavuusanalyysiin, koska analyysimenetelmä on erilainen. NIR-analyysi kertoo maan tämänhetkisen tilanteen, kun taas viljavuusanalyysin tulos on laskettu viidelle vuodelle.

Kemiallinen kasvukunto

Kemiallinen kasvukunto kertoo eri ravinteiden muodot, määrät ja maalajin mukaan määritetyt tavoitearvot. Ravinteen kokonaisvaranto on sen hetkinen ko. ravinteen kokonaismäärä. Varanto ei sisällä liukoisia ravinteita, vaan varanto ja käyttökelpoiset tehdään eri määrityksillä.

C/N -suhde kertoo hajotusprosessin tilasta maassa. Jos C on alhainen, niin hiiltä on liian vähän ja typpi vapautuu liian nopeasti, eikä jää kasvien käyttöön. Jos C liian korkea, niin mikrobit ottavat typen omaan käyttöönsä, eivätkä luovuta sitä kasveille. Typen ja rikin vapautumiskapasiteetti kertoo, paljonko maasta vapautuu kasville käyttökelpoista ravinnetta. Tätä voi hyödyntää lannoituksen suunnittelussa.

Rikki vapautuu eloperäisen aineen ja mikrobitoiminnan seurauksena. Kylmässä maassa rikkiä vapautuu hitaammin, koska bakteerit eivät ole niin aktiivisia. C/S -suhde kertoo, kuinka paljon rikkiä on vapautettavissa.

Fosforivaranto voi muuntua rapautumisen seurauksena kasville käyttökelpoiseksi. Käyttökelpoinen fosfori tarkoittaa liukoista fosforia, ja kokonaisfosforivaranto kertoo fosforin määrän kaikissa muodoissaan.

Kalium, yhdessä natriumin kanssa, vaikuttaa kasvin nestejännitykseen, vesitalouteen ja hallankestävyyteen. Kalsiumilla taas on vaikutusta kasvin solunseinärakenteen kestävyyteen ja pellon pH-tasoon. Yhdessä magnesiumin kanssa (Ca/Mg -suhde) ne vaikuttavat myös maan muokkautuvuuteen. Liiallinen magnesiumin määrä heikentää maan rakennetta ja tekee maasta herkästi tomuuntuvan, liettyvän ja kuorettuvan. Mg on kuitenkin tärkeä ravinne kasvin yhteyttämisen sekä öljykasvien öljypitoisuuden kannalta.

Fysikaalinen kasvukunto

NIR-analyysissä happamuus (pH) on määritetty eri menetelmällä kuin perinteisessä viljavuustutkimuksessa, eikä menetelmä huomioi suomalaisten peltojen verrattain korkeaa multavuutta. Tulos on NIR-tulosteella tästä syystä aina matalampi kuin viljavuustutkimuksessa. Näitä kahta tulosta ei pidä siis verrata toisiinsa.

Orgaaninen hiili ja orgaaninen aines kertovat eloperäisen aineksen määrästä maassa. Määritys tehdään hehkutushäviöllä, johon lisätään kidevesi. C/OA-suhde osoittaa orgaanisen aineksen hajotusprosessin tilan. Jos org. ainesta on paljon ja suhdeluku alhainen, niin mikrobitoiminta maassa on todennäköisesti aktiivista. Mikäli hiiltä on paljon ja suhdeluku korkea, niin orgaaninen aines on pitkälle hajonnutta ja mikrobitoiminta stabiilimpaa. Tämä näkyy myös maan kemiallisessa kasvukunnossa ja typen ja rikin määrissä, jotka ovat vahvasti sidoksissa hajotustoimintaan maassa.

Mitä korkeampi on saven suhde orgaaniseen hiileen, sitä heikompi lohkon satotaso todennäköisesti on. Suomessa ei epäorgaanista hiiltä eikä karbonaattikalkkia maassa juuri ole, koska maat ovat happamia, eikä näihin arvoihin voi viljelyteknisesti vaikuttaa.

Maalajitemäärittely kertoo maan hiukkassuhteet ja maalajin. Kationinvaihtokapasiteetti (KVK) kuvaa maan kykyä varastoida ravinteita kasveille käyttökelpoiseen muotoon. NIR-analyysitulos on perinteiseen KVK-laskuriin verrattuna kymmenkertainen eli verrannollinen, kun laittaa pilkun väliin: 65 -> 6,5. Mitä korkeampi KVK, sitä viljavampi maa. Johtokyky ilmaisee vesiliukoisten ravinteiden pitoisuuden maassa eli kertoo lannoitustasosta.

Maan mururakenne, liettyminen ja tuulieroosioriski ovat korkeita, jos palkki on pitkä, eli mitä suurempi luku on. Tavoitearvo kertoo optimaalisen tilanteen.

NIR-tulosteelta löytyy myös vedenpidätyskäyrä, jota voi käyttää apuna esimerkiksi sadetuksessa. Se kertoo kertakastelumäärän, jonka maa pystyy pidättämään ja nuutumis- sekä kastelunaloituspisteet.

Rakennekolmio on laskettu ravinnesuhteista ja osoittaa ravinnesuhteiltaan optimaalisen maan.

Maalajikolmio osoittaa maan hiukkaskoostumuksen mukaisen maalajin.

Biologinen kasvukunto

Biologinen kasvukunto lasketaan ravinnearvojen mukaan. Mikrobit tarvitsevat eloperäistä ainesta hajotettavaksi. Jos bakteereita on paljon suhteessa sieniin, niin hajotustoiminta on vilkasta ja näin ollen myös typpeä ja rikkiä vapautuu paljon.

Orgaanisen aineksen tasapaino kertoo, kuinka paljon orgaanista ainesta lohkolle täytyy vuodessa lisätä, jotta lohkon multavuus ei heikkene. Orgaanisen aineen laatu -palkki sen sijaan kuvaa mikrobitoiminnan aktiivisuutta maassa. Oranssissa, dynaamisessa päässä hajotustoiminta on aktiivista ja maassa on ns. ”pöhinää”. Sinisessä päädyssä mikrobitoiminta on vakaata ja orgaaninen aines todennäköisesti jo pitkälle hajonnutta.

Jaettu lannoitus ja täsmälannoitus Minun Maatilani Wisulla

Minun Maatilani Wisun toiminnallisuuksia webinaarissa esitteli Mikko Hakojärvi (Mtech Digital Solutions). Aiheena oli lannoituksen jakaminen sekä täsmälannoitus.

Kasvivalinta, viljavuusanalyysi, satotasotavoite ja lannoituskerrat määrittävät Wisun lannoitussuosituksen. Ohjelma laskee ravinnetarpeen kasville lohkokohtaisesti. Kylvölannoitus kannattaa suunnitella lajiketta myöten valmiiksi ennen toukotöitä, jonka jälkeen työ on helppo kuitata tehdyksi esimerkiksi MobiWisulla suoraan pellolla. Lannoitussuosituksen saa kerralla laskettua kahdelle lannoituskerralle, ja suositus tehdään tilan valikoimassa olevista tuotteista. Tarvikesaldo-kohdasta voi seurata lannoitteen menekkiä suunnittelun edetessä.

Kun suunnitelma on valmiina, suunnitellusta kylvölannoituksesta on helppo laatia tehtävätiedosto ISOBUS-kylvölannoittimelle Wisun Kartat-osiossa. Tämä edellyttää Wisu Smart Farming -moduulia. Kylvölannoitusta varten tehdään ensin kartta siemenen määrälle ja tämän jälkeen kartta lannoitteen määrälle. Kasvukauden aikana on mahdollisuus hyödyntää kasvillisuusindeksiä tehtävätiedoston laadinnassa. Lisälannoituskartan voi näin ollen suunnitella kasvillisuuden mukaan: valitaan pilvettömän päivän kuva, laaditaan uusi tehtävä ja levitysmääräkartta tavoitemäärän tai vaihteluvälin mukaan. Levitysmäärää voi myös aina muokata paikkakohtaisesti. Tehtävätiedoston voi tallentaa muistitikulle tai lähettää koneeseen langattomasti agrirouterilla.

Mitä tarvitset: Minun Maatilani Wisu ja Smart Farming -moduuli

Webinaarin järjesti Satotason nosto Uudellamaalla -hanke ja HIKKA -hanke. Tilaisuuden puheenjohtajana toimi ProAgria Etelä-Suomen kasvintuotannon asiantuntija Lauri Lehtilä. Webinaaritallenne on katsottavissa Satotason nosto Uudellamaalla -hankkeen ja HIKKA-hankkeen nettisivuilta.