Kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen ja hiilen nettosidonta kasvinviljelyssä ja puutarhataloudessa

HiiliN

Alkamispäivä

01.01.2011

Päättymispäivä

31.12.2015

Tiivistelmä

TAUSTA: Maataloudesta peräisin olevat kasvihuonepäästöt ovat 17 % Suomen kasvihuonepäästöistä. Kansallisesti Suomi on sitoutunut merkittävään päästöjen vähentämiseen joten nyt on suuri tarve tuottaa tietoa viljelytekniikoista ja viljelyjärjestelmistä, joilla hillintätavoitteet voidaan saavuttaa satotasoja ja tuotannon kannattavuutta heikentämättä. Tässä hankkeessa resursseja kohdistetaan ilmaston muutoksen hillintään ja hiilineutraaliin viljelyyn liittyvään tutkimukseen. Monet energiatehokkuuteen ja biomateriaalien hallintaan liittyvät hankkeet ovat olennainen osa kokonaisuutta, joilla on selvä yhteys kaasupäästöjen hillintään elintarvikkeiden tuotantoketjuissa ja viherrakentamisessa. Ajankohtaiseksi hillintään liittyvän tiedon tuottamisen tekevät YK:n uusissa raporteissa osoitetut kansalliset päästöhaasteet sekä suo- ja turvemaiden käyttöön liittyvä strategiatyö, jonka linjauksille haetaan faktista pohjaa. Orgaanisten maiden raivaus pelloksi jatkuu ja kasvihuonekaasujen päästöt lisääntyvät entisestään ellei pellon käytössä ja viljelytekniikassa tehdä nopeita muutoksia. Kansainvälisten sitoumusten ja käytännön päästötilanteen välillä on yhä suurempi aukko, jonka paikkaamiseen tarvitaan tila- ja aluetason tekniikkaratkaisuja sekä valtakunnallisen maakäyttöpolitiikan kokonaisvaltaisia ratkaisuja. Kataisen hallitusohjelmassa mainittu hiilineutraali tuotanto on ollut osa HiiliN- hanketta jo sen suunnitteluvaiheessa syksyllä 2010. TAVOITTEET: Tämän hankkeen tavoitteena on tuottaa käytännönläheistä tietoa seuraavista asioista : 1) Kaasupäästöjen vähentäminen puutarha- ja peltokasvien viljelyssä, erityiskohteena turvemaiden päästöhillintä 2) Hiilen sitominen maahan (hiilineutraali viljely) ja maan bioaktiivisuuden parantaminen 3) Energian käytön vähentämien (N- sidonta, kasvihuoneet) ja biomateriaalien tehokas käyttö, 4) Päätöksenteon tukijärjestelmien ja tekniikoiden parantaminen sekä 5) ilmaston muutoksen hillintään liittyvien asioiden oppimisen ja teknologia-, tuote- ja palvelukehityksen tukeminen tutkitulla tiedolla. VAIHEISTUS: Tutkimus käynnistetään KHK-päästöihin, hiilitaseisiin ja käytössä olleisiin hillintäkeinoihin liittyvällä tilannearviolla (1) sekä kaasupäästöjen laskentaan liittyvällä kehitystyöllä ja raportoinnilla päättäjille. Sen jälkeen tutkimusta jatketaan neljässä työpaketissa: turvemaiden kaasupäästöjen vähentämiseen keskittyvässä (2), hiilineutraaliin viljelytekniikkaan ja maaperän hiilivaroihin sekä bioaktiivisuuteen liittyvässä tutkimuksessa (3), energian käyttöön ja säästöön sekä viljelyjärjestelmiin liittyvässä osassa (4) sekä päätöksenteon tukeen ja työkaluihin liittyvässä kokonaisuudessa (5). Liikkeelle lähdetään aikaisemmissa tutkimuksissa tuotettujen tietojen analyysilla ja julkaisemisella. Hillintään ja hiileen liittyvät mittaukset keskitetään olemassa oleviin koekenttiin ja tuotantopaikkoihin, joiden viljelyhistoria on hyvin dokumentoitu. Uuden tiedon tuotanto käynnistetään yhteistyössä yritysten ja tutkimusverkostojen (Lynet, yliopistot, VTT) kanssa sekä osana kansainvälisiä yhteenliittymiä (UM:n hankkeet, EC, Eranet, IBI). Käytännönläheistä tietoa tuotetaan yritysten, yritysverkostojen sekä alueellisten ja kansallisten päättäjien käyttöön. Aluehankkeita ovat mm.: http://www.ysk.fi/logibio- Sen tuottama tieto on johtamassa mittavan etanolitehtaan perustamiseen Sieviin. Toteutuessaan tehtaan raaka-ainetuotannolla voi merkittävä vaikutus maatalouden KHK- päästöjen vähentämisessä. TILANNE: Ulkopuolista rahoitusta on saatu jo biohiilitutkimuksiin (TEKES Biorefine http://www.tekes.fi/ohjelmat/BioRefine/Projektit?id=10434483) sekä turvetta korvaavien kasvualustojen kehittämiseen (yritysrahoitus). Oiva Kuusisto säätiön Maa- ja vesitekniikan tuen rahoitus saatiin keväällä 2012. Kansainvälisten hankkeiden valmistelu (UM ICI-rahoitus) on kohdistettu Egyptin ja Afrikan maiden elintarvikeomavaraisuuden sekä hillintätoimien kehittämiseen.HiiliN-hanke liitetty osaksi COST1107 yhteistyötä, katso: http://www.cost.eu/domains_actions/fa/Actions/TD1107 . Biohiili mitäs se on ? katso http://webtv.easymeeting.net/mediasite/Viewer/?peid=4dee08ff77174ffd92de32d6789fc3f9. Biohiilisertifikaatti http://cost.european-biochar.org/en/links on EBC järjestön suositus. EU:n viralliset sertifikaatit ovat tulossa. Hanke on tuottanut uutta tietoa biologisesta typensidonnasta (https://www.youtube.com/watch?v=H8TzWrWYPus) maan hiilivaroista ( ) sekä biohiilen käytöstä hiilen sidontaan, maan vedenpidätyskyvyn ja ravinteiden käytön parantamiseen. MTT tekemä pyrolyysin käyttökelpoisuustesti on raportoitu FSKK OY:n hankeraporteissa http://www.fskk.fi/index.php?section=126 Uusimpia julkaisuja KÄNKÄNEN, HANNU, SUOKANNAS, ANTTI, TIILIKKALA, KARI, NYKÄNEN, ARJA. 2013. Biologinen typensidonta fossiilisen energian säästäjänä : 2. korjattu painos. MTT Raportti 76: 60 p. [pdf] The effects of biochar, wood vinegar and plants on glyphosate leaching and degradation Marleena Hagner a,*, Olli-Pekka Penttinen a, Kari Tiilikkala b, Heikki Setälä. European Journal of Soil Biology 58 (2013) 1e7 HEIKKINEN, JAAKKO, KETOJA, ELISE, NUUTINEN, VISA, REGINA, KRISTIINA. 2013. Declining trend of carbon in Finnish cropland soils in 1974-2009. Global change biology: 1-14. [doi] [url] 20.9.2013 esitettiin Helsingin yliopistossa Marleena Hagnerin väitöstyö, joka liittyy biohiilen käyttöön huuhtoutuminen torjunnassa sekä pyrolyysituotteiden hyödyntämiseen kasvinsuojelussa. Uusi tieto biohiilen imukyvystä on käynnistänyt vahdittanut monien uusien hankkeiden suunnittelu Suomessa sekä Nordic- Baltic yhteistyönä. Hidaspyrolyysituotteiden hyödyntäminen ja tuotannon kannattavuus, Biohiili ja tisle Leena Fagernäs, Eeva Kuoppala, Jussi Ranta, Vesa Arpiainen, Kari Tiilikkala, Riitta Kemppainen, Marleena Hagner, | Heikki Setälä. http://www.vtt.fi/inf/pdf/technology/2014/T182.pdf Tietoa biohiilestä ja tutkimustarpeista: http://environmentalresearchweb.org/cws/article/opinion/56680 Vuoden 2014 aikana käynnistettiin käynnistettiin viiden uuden biohiilihankkeen suunnittelu, joista 1 COST1107 verkosta. Muut ovat kansallisia T&K&I- hankkeita, joissa on runsaasti yrityskumppaneita. MTT järjestää pyrolyysitekniikkaan liittyvän kutsuseminaarin yrityksille marraskuussa 2014 Tampereella. Vuoden 2015 aikana haettiin rahoitusta viidelle biohiilihankkeelle ja työt jatkuvat 2016 uusien hankkeiden kautta. Tämä hankkeen työ päättyy 31.12. 2015 ja samoin COST1107 verkoston työ. COST yhteistyönä valmistellaan kahden Horizon 2020 tutkimuksen valmistelua.