FI102135B - Menetelmä viljelykasvien lannoittamiseksi - Google Patents

Description

102135

MENETELMÄ VILJELYKASVIEN LANNOITTAMISEKSI

Keksinnön kohteena on menetelmä viljelykasvien lannoittamiseksi jolloin kasvualalle levitetään typpi-lannoitetta viljelykasvien kylvön yhteydessä ja myöhem-5 min kasvukauden aikana kasvualalle levitetään lisää lannoitetta.

Esillä oleva keksintö koskee erityisesti viljakasvien viljelyn yhteydessä suoritettavaa typpilannoitusta, joskin menetelmää voidaan käyttää myös muiden 10 kasvien lannoituksen yhteydessä, jolloin lannoitemäärät on muutettava vastaavasti; hakemuksessa 1 kg typpiian-noitetta tarkoittaa nimenomaan lannoitemäärää, joka sisältää 1 kg typpeä.

Kasvien peltoviljelyssä maaperään pyritään li-15 säämään typpeä vastaavassa määrin, kuin maaperästä poistuu typpeä sadonkorjuun myötä. Lannoitussuositukset perustuvat laajan koeaineiston pitkäaikaisiin satokes-kiarvoihin. Suosituksissa ei huomioida sitä seikkaa, että kasvukausien välillä on sadonmuodostuksen kannalta 20 suuria vaihteluja. Usein veden saanti on kasvua rajoittava minimitekijä, ja veden saannin ollessa niukkaa hehtaarisadot jäävät alle pitkäaikaisten keskiarvojen. Edelleen maamme sijainti kasvinviljelyn pohjoisrajalla aiheuttaa aika-ajoin katovuosia, esim. kylmien sääolo-25 suhteiden vuoksi, jolloin sato jää huomattavastikin alle pitkäaikaisten keskiarvojen.

Kasvualalle levitettävä typpilannoitteen määrä on lannoitussuosituksen mukaan kivennäismailla keskimäärin 90 - 110 kg/ha. Lannoitemäärä 110 kg/ha edellyt-30 tää jopa yli 5000 kg/ha satoa, jotta sadon mukana maa-perästä poistuva typpimäärä vastaisi kasvualalle kylvön yhteydessä levitettävää typpimäärää. Hyvin usein, esim. veden saannin rajoittaessa kasvua, hehtaarisadot jäävät jopa alle 3000 kg/ha. Tällöin maahan jää suuri ylimäärä 35 typpeä, joka on altis huuhtoutumiselle, denitrifikaa-tiolle, tai se voi sitoutua maahan kasveille käyttökelvottomaan muotoon. Valtakunnan keskisadot ovat olleet 2 102135 viime vuosina hieman yli 3000 kg/ha. Näin ollen pitkällä aikavälillä peltojamme on ylilannoitettu.

Ylilannoituksen vuoksi käyttämättä jääneelle lannoitteelle, so. lannoiteylimäärää vastaavalle tuo-5 tantopanokselle ei viljelyssä ole saatu katetta. Lisäksi ylimäärä typpeä on pääosin huuhtoutunut vesistöihin aiheuttaen merkittävää vesistöjen typpikuormituksen lisäystä ja siten saastumista. Lisäksi rehuteollisuus ja elintarviketeollisuus ei ole saanut käyttöönsä laadul-10 taan tavoitteenmukaista raaka-ainetta.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt epäkohdat.

Täten keksinnön tarkoituksena on kehittää menetelmiä viljelykasvien lannoittamiseksi siten, että 15 viljelijä saa paremman tuoton lannoituksen muodossa suorittamalleen tuotantopanostukselle ja vesistöihin huuhtoutuva ja vesistöjen tilaa saastuttava lannoite-määrä vähenee olennaisesti entisestään.

Erityisesti keksinnön tarkoituksena on kehit-20 tää lannoitusmenetelmiä siten, että kylvön yhteydessä tapahtuva lannoitus vastaa paremmin realistisia sato-toiveita viimeaikaisten keskiarvoisten hehtaarisatojen valossa. Edelleen keksinnön tarkoituksena on kehittää menetelmää viljelyskasvien lannoittamiseksi siten, että 25 kasvualalle levitettävä lannoitemäärä vastaisi tarkoi tuksenmukaisemmin myös mahdollisia suurempia satomääriä .

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan patenttivaatimuksiin.

30 Keksintö perustuu suoritettuun laajaan tutki- ·; mustyöhön, jonka yhteydessä on kehitetty menetelmiä sa don ennustamiseksi jo kasvukauden aikana siten, että kasvukauden aikana voidaan määrittää suhteellisen tarkasti odotettavissa olevan sadon määrä ja sadon määrän 35 ja/tai kasvukaudella ja tapahtuneen kasvun edellyttämä lisälannoitustarve. Uutta keksinnössä on erityisesti odotettavissa olevan sadon määrän, so. satoennusteen ja 3 102135 kasvukauden aikana mitatun kasvien sisältämän typen määrän ja varsinkin tämän tiedon yhdistäminen käytettyyn lannoitemärään tarvittavan lisalannoitustarpeen määrittämiseksi.

5 Keksinnön mukaan kylvön yhteydessä viljely alalle levitetään maksimisatoa pienempää perussatoa vastaava peruslannoitemäärä ja satoennuste lasketaan kasvukaudella kylvön jälkeen kylvöäjankohdan ja laskenta-ajankohdan välillä kertyneen lämpösumman ja fytomas-10 san perusteella. Edelleen kasvualan lisälannoitustarve lasketaan vastaten satoennusteen ja perussadon erotuksen vaatiman kasvun mukaista laskennallista lannoite-määrää. Lopuksi suoritetaan lisälannoitustarpeen mukainen lisälannoitus.

15 Satoennuste voidaan laskea kylvön jälkeen kas vukaudella kylvöäjankohdan ja mittausajankohdan välillä kertyneen fytomassan ja lämpösumman perusteella lähtien esim. siitä tunnetusta seikasta, että lämpösumma sadon tuleentumiseen on n. 1000°; lämpösumma lasketaan sum-20 maamalla laskentavälin kaikkien päivien lämpötilojen keskiarvot kelloaikoina klo 8, klo 14 ja klo 20 vähennettynä 5°:11a. Satoennuste voidaan näin laskea fytomassan, lämpösumman ja arvioidun tai esim. tilastope-räisesti lasketun jäljellä olevan kasvukauden lämpösum-25 man perusteella. Satoennuste voidaan myös saada maatalouden tutkimuskeskuksesta, esim. paikkakunnittain lämpösumman perusteella laskettavasta satoennusteesta.

Lisälannoitus voidaan suorittaa millä tahansa sinänsä tunnetulla tavalla, esim. tavanomaisena rakei-30 sena typpilannoitteena, liuotettuna veteen ja annosteltuna kasvin lehdille, rikkakasvitorjunnan tai muun kas-* vustoruiskutuksen yhteydessä, tai yleensä millä tavalla tahansa, kuten alalla tunnetaan.

Typpilannoitetta levitetään kylvön yhteydessä 35 edullisesti n. 75 ± 10 % maksimisatoa vastaavasta lannoitemäärästä. Levitettävä typpilannoitemäärä voi olla myös tätä suurempi tai pienempi.

4 102135

Lisälannoitus suoritetaan edullisesti, mikäli satoennusteen ja perussadon erotus on yli 20 %, edullisesti yli 10 % satoennusteesta.

Menetelmää voidaan edullisesti tehostaa siten, 5 että kasvukaudella mitataan kasvin typpiravinnetilanne ja lisälannoitustarve lasketaan huomioiden kasvin mitattu typpiravinnetilanne. Typpiravinnetilanne voidaan mitata missä kasvuvaiheessa tahansa. Typpiravinnetilanne voidaan mitata edullisesti käyttäen viljelyalaan 10 tehtyä lannoiteikkunaa, johon lannoitetta on lisätty ylimäärin, siten, että kasvi voi ottaa ao. rajatulla lannoiteikkunan alueella kaiken sen typen, minkä se ao. olosuhteissa kykenee ottamaan ja hyväksi käyttämään; lannoiteikkunaan typpilannoitetta on lisätty 30 - 50 %, 15 enemmän kuin muualle viljelyalalle. Erityisen edullista on määrittää klorofyllipitoisuus kasvin lehdessä lan-noiteikkunassa ja sen ulkopuolella; klorofyllipitoisuu-den on todettu korreloivan hyvin kasvin lehden sisältämän typpimäärän kanssa, ja klorofyllipitoisuus lannoi-20 teikkunassa ja sen ulkopuolella antaa täten suhteellisen tarkan indikaation kasvin käyttämästä typpilannoit-teen määrästä ja siten tuotantoalueen typen tarpeesta.

Menetelmässä kasvuston määrä voidaan myös määrittää lannoiteikkunan alueella ja sen ulkopuolella. 25 Kasvuston määrä lannoiteikkunassa ja sen ulkopuolella voidaan määrittää millä tahansa sinänsä tunnetulla menetelmällä, esim. punnitsemalla lannoiteikkkunan alueella ja sen ulkopuolella kasvava kasvusto pinta-alayksikköä kohden jollakin sinänsä tunnetulla menetel-30 mällä.

.. Lisälannoitus suoritetaan, mikäli kasvien • käyttämän typen määrä tai kasvuston määrä lannoiteikku nassa on olennaisesti suurempi, esim. yli 10 %, suurempi kuin lannoiteikkunan ulkopuolella.

35 Keksinnön ansiosta kasvualalle levitettävä lannoitemäärä voidaan säätää tarkoin vastaamaan todellisia kasvuolosuhteita siten, että ylilannoitusta ei 5 102135 tapahdu huonoissa kasvuolosuhteissa ja kasvit saavat toisaalta tarvitsemansa, korkeampaa satoa vastaavan suuremman lannoitemäärän myös hyvissä kasvuolosuhteissa, jolloin saadaan maksimaalinen sato. Edelleen, kek- * 5 sinnön ansiosta, viljelijä, käyttäessään keksinnön mukaista lannoitusmenetelmää, saa täyden ja korkeimman mahdollisen tuoton käyttämäänsä lannoitemäärää vastaavalle tuotantopanostukselle ao. kasvualalla pääasiassa riippumatta kasvukauden kasvuolosuhteista.

10 Edelleen, keksinnön ansiosta, typpitasapaino kasvualalla voidaan pitää lähellä nollaa siten, että lannoituksen yhteydessä kasvualalle levitetyn lannoitteen sisältämä typen määrä vastaa pääasiassa sadonkorjuun yhteydessä kasvualalta jyvien ja olkien mukana 15 poistettavaa typpimäärää. Tällöin lannoitteita ei pääse huuhtoutumaan vesistöihin, ja vesistöjen saastuminen pysyy tältä osin hallinnassa.

Lisäksi, keksinnön ansiosta, elintarvike- ja rehuteollisuus saa kunakin kasvukautena tarvitsemansa 20 määrän raaka-ainetta, jossa on tavoiteltu laatu. Lisäksi sadon määrä on tarkoin ennustettavissa kasvukauden aikana ja siten etukäteen teollisuuden tiedossa ennen sadonkorjuuta. Näin ollen sadon varastointi ja käsittely voidaan etukäteen mitoittaa mahdollisimman tarkoin 25 vastaamaan todellista satoa.

Edellä mainittujen selvien etujen lisäksi keksintö tehostaa olennaisesti viljelykasvien viljelyn tehokkuutta, mikä parantaa yleisesti elintarvike- ja rehuteollisuuden ja yleensä elintarvikehuollon kannatta-30 vuutta ja taloudellisuutta. Tällä on erittäin suuri yleinen merkitys viimeaikaisten suurien poliittisten ‘ muutosten ja yhdentymiskehityksen jälkeen.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti suoritusesimerkkien avulla viitaten oheisiin 35 piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää graafisesti typen kulutusta kuivana kasvukautena tavanomaisen tason mukaista lannoitusta käy- 6 102135 tettäessä, kuva 2 esittää typen kulutusta hyvänä kasvukautena käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää.

» 5 ESIMERKKI 1

Lannoitus kuivana kasvukautena Tässä esimerkissä typpilannoitteen määrä oli 120 kg vastaten hyvää yli 5000 kg/ha viljasatoa. Kasvukausi on kuitenkin kuiva, so. veden puute rajoittaa 10 kasvua, ja sato jää jopa alle 3000 kg viljaa/ha. Sadonkorjuun myötä jyvien mukana viljelyalalta poistuu typpeä 80 kg/ha, maahan jää typpeä n. 40 kg/ha. Ylimäärä typpi alkaa syyssateiden myötä huuhtoutua vesistöön, lisäksi sitä poistuu denitrifikaation myötä ilmaan.

15 Tällaisena kasvuvuonna viljelijä ei saa tuottoa maahan jääneelle typpimäärälle, lisäksi, johtuen liiallisesta typestä, viljan valkuaispitoisuus on liian korkea ja viljan energiasisältö on alhainen ja rehuteollisuus ei saa tavoittelemaansa viljaa.

20 ESIMERKKI 2

Kasvukauden huomioiva lannoitus

Lannoitusmäärä on 90 kg/ha vastaten viljasatoa n. 3500 kg/ha. Kasvukauden kuluessa, esim. 4-lehti-25 asteella (tx) lasketaan satoennuste käyttäen kylvöajan-kohdan (t0) ja mittausajankohdan (tx) välillä kertynyttä fytomassaa ja lämpösummaa. Samalla määritetään kasvin lehtien klorofyllipitoisuus. Mittauksen ja määrityksen perusteella satoennustetta korjataan ylöspäin 30 arvoon 5000 kg/ha, ja viljelyalalla suoritetaan lisä-;; typpilannoitus 30 kg/ha. Esimerkissä lisälannoitus suo ritetaan yhdessä vaiheessa, haluttaessa se voidaan suorittaa myös useammassa vaiheessa.

Sadonkorjuun yhteydessä todetaan, että sato on 35 5000 kg/ha, sadonkorjuun yhteydessä jyvien mukana vil jelyalalta poistuu typpeä 100 kg/ha ja vastaavasti olkien mukana 20 kg/ha, so. typpitase pysyy vakiona.

7 102135

Mikäli satoennuste ja/tai kasvinlehtien kloro-fyllipitoisuuden mittaus ajanhetkenä tx antaisi satoen-nusteeksi vain esim. 3000 kg/ha, lisälannoitus jätettäisiin toteuttamatta, jolloin alkuperäisellä peruslan-5 noituksella 90 kg/ha saavutettaisiin maksimaalinen sato ao. kasvuolosuhteissa. Tällöin vältytään lisäkuluilta lisälannoituksen muodossa, ja viljelijä voi saada täyden tuoton lannoituksen muodossa tapahtuvaan tuotanto-panostukseen .

10 ESIMERKKI 3 Tässä esimerkissä lannoitus suoritettiin 4 koealalla ja sadonkorjuun yhteydessä laskettiin tuotettu viljamäärä/käytetty lannoitemäärä. Tulokset on esi-15 tetty taulukossa 1

Taulukko 1

Lannoitustapa Tuotettu vilja/käytetty typpilannoite kg/kg 20 1 50 2 54 3 52 1 - peruslannoitus typpeä 130 kg/ha, ei lisälannoitusta : 25 2 - peruslannoitus typpeä 80 kg/ha, lisälannoitus 3x15 kg/ha 3 - peruslannoitus typpeä 100 kg/ha, lisälannoitus 2x15 kg/ha 30 Lisälannoitus annettiin pääasiassa lehdistön !! kautta kasvustoruiskutuksena.

Suoritusesimerkki osoittaa, että lehdistön kautta kasville annettu typpi tuottaa satoa jopa enemmän kuin perinteisesti maan kautta annettava typpi, 35 erityisesti suoritettaessa lisälannoitus keksinnön mu kaisella menetelmällä määrittäen satoennuste kylvöajan-kohdan ja mittausajankohdan välisen fytomassakertymän 8 102135 ja lämpösumman perusteella.

Suoritusesimerkit on tarkoitettu keksinnön havainnollistamiseksi rajoittamatta sitä millään tavoin.

r

t I

Claims (9)

102135

1. Menetelmä viljelyskasvien lannoittamiseksi, jolloin kasvualalle levitetään typpilannoitetta viljelykasvien kylvön yhteydessä ja myöhemmin kasvu- 5 kauden aikana kasvualalle levitetään lisää lannoitetta, tunnettu siitä, että kylvön yhteydessä viljelyalalle levitetään maksimisatoa pienempää perussa-toa vastaava peruslannoitemäärä sinänsä tunnetulla tavalla; lasketaan satoennuste kylvön jälkeen mittaus- 10 ajankohtana kasvukaudella kylvöäjankohdan ja mittaus-ajankohdan välisen kasvuajän lämpösumman perusteella; lasketaan kasvualan lisälannoitustarve vastaten sa-toennusteen ja perussadon erotuksen vaatiman kasvun mukaista laskennallista lannoitemäärää ja suoritetaan 15 lisälannoitustarpeen mukainen lisälannoitus.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että typpilannoitetta levitetään kylvön yhteydessä 50 - 75 % maksimisatoa vastaavasta lannoitemäärästä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että kylvön yhteydessä viljelyalalle levitetään peruslannoitemäärä typpeä, joka on 80 ± 10 kg/ha.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen v 25 menetelmä tunnettu siitä, että lisälannoitus suoritetaan mikäli satoennusteen ja perussadon erotus on yli 20 %, edullisesti yli 10 % satoennusteesta.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisälannoi- 30 tus suoritetaan yhdessä tai useammassa erässä.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kasvukaudella mitataan kasvin typpiravinnetilanne ja lisälannoitustarve lasketaan huomioiden kasvin mitattu typpi- 35 ravintotilanne. 102135

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisälannoi-tustarve määritetään kasvin ollessa 2-lehtiasteella.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukai- 5 nen menetelmä, tunnettu siitä, että kasvin typ- piravinnetilanne määritetään käyttäen viljelyalaan tehtyä lannoiteikkunaa, johon lannoitetta on lisätty ylimäärin, jolloin kasvuston määrä määritetään lannoi-teikkunassa ja sen ulkopuolella ja lisälannoitus suo-10 ritetaan, mikäli kasvuston määrä lannoiteikkunassa on yli 20 %, edullisesti yli 10 % suurempi kuin lannoi-teikkunan ulkopuolella.

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 menetelmä, tunnettu siitä, että kasvin typpiravi.n- 15 netilanne määritetään käyttäen viljelyalaan tehtyä lannoiteikkunaa, johon lannoitetta on lisätty ylimäärin, jolloin kasveista määritetään klorofyllipitoisuus lannoiteikkunassa ja sen ulkopuolella ja lisälannoitus suoritetaan, mikäli kasvien klorofyllipitoisuus lan- • 20 noiteikkunassa on yli 20 %, edullisesti yli 10 % suu rempi kuin kasvissa lannoiteikkunan ulkopuolella. « * • · 11 102135