Biohiili lannankäsittelyssä – voiko siitä olla oikeasti hyötyä eläintilalla?
Biohiilestä puhutaan usein maanparannusaineena: sitä levitetään pellolle lisäämään pysyvää hiiltä ja mahdollisesti parantamaan maan veden- ja ravinteidenpidätyskykyä. Eläintilalla biohiilelle voi kuitenkin löytyä kiinnostava käyttökohde jo paljon ennen peltoa – lannan käsittelyssä.
Tutkimuskirjallisuuden perusteella biohiili on lupaava mutta vielä osittain kokeellinen työkalu eläintilan lannankäsittelyyn. Vahvinta näyttöä on kompostoinnista. Kuivike- ja kuivalantajärjestelmistä on myös kiinnostavia tuloksia. Lietelannan kohdalla mahdollisuuksia on, mutta tulokset vaihtelevat ja maatilamittakaavan tutkimusta tarvitaan selvästi lisää.
Ajatus on yksinkertainen. Biohiili on erittäin huokoista materiaalia, jolla on suuri pinta-ala ja jonka pinnoille voi pidättyä vettä, orgaanisia yhdisteitä ja ravinteita. Kun biohiili sekoitetaan lantaan, kuivikkeeseen tai kompostiin, se voi vaikuttaa muun muassa typen säilymiseen, hajuihin, kompostoitumiseen ja kaasupäästöihin. Samalla biohiili kulkeutuu lopulta lannan mukana peltoon.
Biohiili ei kuitenkaan ole mikään yleispätevä ammoniakkisieppari. Tutkimustulokset vaihtelevat paljon sen mukaan, millaista biohiiltä käytetään, kuinka paljon sitä lisätään ja missä vaiheessa lannankäsittelyä se tehdään. Siksi kiinnostavin kysymys eläintilalle ei oikeastaan ole se, toimiiko biohiili lannankäsittelyssä vaan toimiiko juuri tämä biohiili meidän lantajärjestelmässämme.
Miksi lannasta kannattaa yrittää ottaa ravinteet talteen?
Lanta on arvokas ravinnevarasto, mutta osa sen ravinteista voidaan menettää jo ennen pellolle päätymistä. Erityisen herkkä on typpi.
Lannan ammoniumtyppi voi muuttua ammoniakiksi ja haihtua ilmaan eläinsuojassa, varastoinnin, kompostoinnin ja levityksen aikana. Menetetty typpi ei ole enää kasvien käytettävissä. Samalla ammoniakki aiheuttaa ympäristö- ja ilmanlaatuongelmia.
Tästä näkökulmasta biohiilen kiinnostavin tehtävä ei ole ensisijaisesti lannan hajun poistaminen, vaan ravinteiden pitäminen kierrossa.
Biohiilen huokoinen rakenne ja pinnan kemialliset ominaisuudet voivat pidättää ammoniumia ja erilaisia orgaanisia yhdisteitä. Biohiili voi lisäksi vaikuttaa lannan kosteuteen, ilmanvaihtoon ja mikrobitoimintaan. Näiden mekanismien yhteisvaikutus ratkaisee, mitä käytännössä tapahtuu.
Vuonna 2026 julkaistussa tutkimuskatsauksessa lannan varastointia ja kompostointia koskevien tutkimusten tulokset vaihtelivat suuresti: joissakin kokeissa biohiilellä ei ollut mitattavaa vaikutusta ammoniakkipäästöihin, kun taas parhaissa tapauksissa päästöjen väheneminen oli yli 90 %. Joissakin tutkimuksissa biohiilen lisääminen jopa lisäsi ammoniakkipäästöjä. Tuloksiin vaikuttivat muun muassa biohiilen raaka-aine ja ominaisuudet, pyrolyysiolosuhteet, annostus sekä se, levitettiinkö biohiili lannan pinnalle vai sekoitettiinko se lantaan.
Biohiili kuivikkeessa ja kuivalannassa
Kuivikepohjainen eläinsuoja tai kuivalanta voi olla yksi helpoimmista paikoista aloittaa biohiilikokeilu.
Vuonna 2025 julkaistussa lypsykarjan kuivikepohjaa jäljittelevässä laboratoriokokeessa biohiiltä lisättiin lannan ja sahanpurun seokseen 5 tai 10 prosenttia kuiva-aineesta. Viiden prosentin lisäys vähensi ammoniakkipäästöjä 27 prosenttia ja kymmenen prosentin lisäys 43 prosenttia. Myös hajua aiheuttavan dimetyylisulfidin päästöt vähenivät. Tutkijat pitivät viiden prosentin lisäystä käytännön kannalta kiinnostavana, koska suhteellisen pienellä biohiilimäärällä saavutettiin jo suuri osa suuremman annoksen vaikutuksesta. Tulos ei tarkoita, että viiden prosentin annos toimisi samalla tavalla jokaisessa navetassa. Se antaa kuitenkin käyttökelpoisen lähtökohdan tilakokeelle.
Biohiilen lisääminen mahdollisimman aikaisin voi olla järkevää. Silloin materiaali pääsee kosketuksiin tuoreen lannan ja virtsan kanssa ennen kuin osa typestä on ehtinyt haihtua.
Käytännössä biohiiltä voisi kokeilla esimerkiksi muun kuivikkeen joukossa tai sekoittaa sitä kertyvään kuivalantaan. Biohiilen ei tarvitse korvata olkea, turvetta, kutteria tai muuta varsinaista kuivikemateriaalia, vaan sitä voidaan käyttää pienempänä lisäaineena.
Eläinten kanssa suoraan kosketuksiin joutuvan biohiilen laadusta on kuitenkin syytä olla tarkka. Raaka-aineen ja valmistusprosessin pitää olla tunnettuja ja materiaalin riittävän puhdasta käyttötarkoitukseen. Myös hienojakoisen biohiilipölyn muodostuminen on huomioitava.
Biohiili kompostoinnin apuna
Kuivalannan kompostointi on ehkä tutkimusnäytön perusteella biohiilen kiinnostavin käyttökohde. Biohiili voi muodostaa kompostiin huokoista rakennetta, joka vaikuttaa ilmavuuteen ja kosteuteen ja tarjoaa suuren pinta-alan mikrobitoiminnalle. Samalla sen pinnoille voi pidättyä kompostoinnissa vapautuvia ravinteita.
Vuonna 2019 julkaistussa eläinperäisten jätteiden kompostointia koskevassa systemaattisessa katsauksessa biohiilen havaittiin voivan parantaa kompostointiprosessia jo noin 5–10 prosentin käyttömäärillä. Katsauksen mukaan biohiili saattoi pidentää kompostoinnin termofiilistä vaihetta, vähentää suotoveden muodostumista sekä pienentää ammoniakki-, metaani- ja dityppioksidipäästöjä. Vaikutukset riippuivat kuitenkin voimakkaasti käytetyn biohiilen ominaisuuksista ja kompostointijärjestelmästä. Laajassa vuonna 2022 julkaistussa meta-analyysissä tarkasteltiin 84 tutkimusta ja 876 havaintoa biohiilen käytöstä kompostoinnissa. Biohiilen lisääminen lisäsi keskimäärin valmiin kompostin kokonaistypen määrää 9,5 % ja kokonaiskaliumin määrää 10,1 %. Samalla ammoniakkipäästöt vähenivät keskimäärin 44,2 %, metaanipäästöt 61,7 % ja dityppioksidipäästöt 68,4 %. Vaikutukset vaihtelivat kuitenkin merkittävästi biohiilen ominaisuuksien ja kompostointiolosuhteiden mukaan.
Kompostoinnissa biohiilen hyöty voikin syntyä yhtä aikaa useasta suunnasta:
parempi rakenne → parempi hapensaanti → muuttunut mikrobitoiminta → pienemmät ravinnehävikit → ravinteikkaampi lopputuote. Tässä yhteydessä biohiiltä ei kannata nähdä vain päästöjen vähentämiseen tarkoitettuna lisäaineena, vaan osana kompostointiprosessin hallintaa.
Entä lietelanta?
Lietelannassa tilanne on monimutkaisempi. Houkutteleva ajatus olisi kaataa esimerkiksi prosentti tai kaksi biohiiltä lietealtaaseen ja antaa sen sitoa ravinteita. Käytännössä materiaalimäärä kasvaa kuitenkin nopeasti. Jos biohiiltä käytettäisiin yksi tilavuusprosentti, jo 1 000 kuutiometriä lietettä vaatisi noin 10 kuutiometriä biohiiltä.
Lisäksi tutkimustulokset lietteen ammoniakkipäästöistä ovat ristiriitaisia. Vuonna 2026 julkaistussa katsauksessa biohiilen vaikutusten lannan ja digestaatin varastoinnin aikaisiin ammoniakkipäästöihin todettiin vaihtelevan huomattavasti. Tutkimuksissa raportoitiin vaikutuksia, jotka vaihtelivat lähes olemattomasta jopa noin 95–99 prosentin päästövähennyksiin, mutta joissakin kokeissa biohiili lisäsi ammoniakkipäästöjä jopa moninkertaisiksi kontrolliin verrattuna. Vaikutuksiin vaikuttivat muun muassa biohiilen raaka-aine, pyrolyysilämpötila, pintaominaisuudet, annostus ja käyttötapa. Pintaan muodostettu biohiilikerros näytti yleensä vähentävän päästöjä tehokkaammin kuin biohiilen sekoittaminen lietteeseen. Suuri osa tutkimuksesta on kuitenkin tehty alle sadan litran laboratorio- tai pilottimittakaavan järjestelmissä, joten tuloksia ei voi suoraan siirtää maatilan tuhansien kuutiometrien lietesäiliöön.
Voisiko biohiili toimia lietteen pinnalla?
Biohiiltä on tutkittu lietelannan ja digestaatin varastoinnissa myös kelluvana pintakerroksena, jolloin sitä ei sekoiteta koko lietemäärään. Esimerkiksi Baral ym. (2023) käyttivät 7 mm:n biohiilikerrosta naudan lietteen pinnalla, ja Mautone ym. (2024) tutkivat 2 cm:n biohiilikerrosta buffalon digestaatin pinnalla. Jälkimmäisessä kokeessa pintakerros vähensi ammoniakkipäästöjä 43 % verrattuna käsittelemättömään digestaatin. Tällöin vaikutus ei perustu ainoastaan ammoniumin sitomiseen. Biohiilikerros voi myös muodostaa fyysisen esteen kaasujen siirtymiselle lietteestä ilmaan.
Lietteen ja digestaatin varastointia koskevissa tutkimuksissa happokäsitelty tai -aktivoitu biohiili on vähentänyt ammoniakkipäästöjä tehokkaammin kuin käsittelemätön biohiili. Esimerkiksi Baral ym (2023) tutkimuksessa happoaktivoitu biohiili vähensi naudan lietteen varastoinnin aikaisia NH₃-päästöjä ensimmäisen kuukauden aikana 37–51 %, kun käsittelemätön biohiili ei vähentänyt päästöjä tilastollisesti merkitsevästi. Neljän kuukauden kokonaisjaksolla happoaktivoitujen biohiilien vaikutus oli 25–28 %. Tämä kertoo jälleen siitä, että "biohiili" ei ole yksi tasalaatuinen materiaali, vaan eri biohiilet voivat käyttäytyä hyvin eri tavoin.
Biohiilen käyttö lietteen pinnalla voisi olla tilalla kiinnostava kokeilukohde juuri siksi, ettei koko lietemassaan tarvitsisi lisätä suurta määrää biohiiltä. Tässä tarvitaan kuitenkin lisää käytännön mittakaavan tutkimusta esimerkiksi kerroksen pysyvyydestä, sekoittamisesta, pumppauksesta ja levityskalustoon kohdistuvista vaikutuksista.
Lannalla ladattu biohiili pellolle
Yksi biohiilen kiinnostavimmista käyttötavoista on antaa sen olla ensin kosketuksissa ravinteikkaan materiaalin kanssa ja levittää se vasta sen jälkeen pellolle. Biohiiltä voi ajatella eräänlaisena huokoisena kantajana. Kun se joutuu kosketuksiin lannan, virtsan tai kompostin kanssa, sen pinnoille ja huokosiin voi kertyä ravinteita ja orgaanisia yhdisteitä ja sen pinnalle kehittyä mikrobiyhteisöjä.
Tämä on kiinnostava vaihtoehto biohiilen suoralle peltolevitykselle. Samalla biohiilellä voidaan tavoitella hyötyä sekä lannankäsittelyssä että myöhemmin maassa. Regeneratiivisen ravinteidenhallinnan näkökulmasta ajatus on erityisen kiinnostava. Tavoite ei ole lisätä järjestelmään vain uutta tuotantopanosta, vaan vähentää jo olemassa olevien ravinteiden hävikkiä ja kierrättää niitä tehokkaammin.
Entä kasvihuonekaasupäästöt?
Biohiilen käyttöä perustellaan toisinaan sillä, että se vähentää metaania ja dityppioksidia.
Kompostointitutkimuksissa vaikutukset ovat kokonaisuutena lupaavia. Laajassa meta-analyysissä, joka kokosi 84 tutkimusta ja 876 havaintoa, biohiilen lisääminen kompostointiin vähensi keskimäärin ammoniakkipäästöjä 44,2 %, dityppioksidipäästöjä 68,4 % ja metaanipäästöjä 61,7 % verrattuna biohiilettömään käsittelyyn. Vaikutukset vaihtelivat kuitenkin huomattavasti biohiilen ominaisuuksien ja kompostointiolosuhteiden mukaan..
Yksittäisen lietesäiliön tai lantajärjestelmän kohdalla samaa ei kuitenkaan voida luvata. Biohiili muuttaa mikrobiympäristöä, kosteutta, happiolosuhteita ja ravinteiden käyttäytymistä, joten yhden kaasun vähentyminen ei automaattisesti tarkoita kaikkien päästöjen vähentymistä.
Biohiili ei poista fosforia lannasta
Biohiili voi vaikuttaa fosforin kemiallisiin muotoihin ja liikkuvuuteen, mutta sen lisääminen lantaan ei hävitä lannan fosforia. Siksi biohiiltä ei voi pitää ratkaisuna tilan fosforiylijäämään ilman, että ravinteita myös siirretään pois tilalta tai muutetaan niiden käsittelyketjua.
Suomessa biohiilen kokonaisfosforista otetaan fosforilannoituksen määrää laskettaessa huomioon 40 %. Tämä on poikkeus pääsäännöstä, jonka mukaan lannoitteiden ja lannan kokonaisfosfori huomioidaan kokonaisuudessaan. Jos biohiili on osa useasta aineesta koostuvaa lannoitevalmistetta, fosforin huomioitava määrä lasketaan asetuksen mukaisesti ainesosien osuuksien perusteella. Biohiileen sekoitetun lannan kaikkea fosforia ei siis voida yksinkertaisesti muuttaa "40-prosenttiseksi fosforiksi".