Mitä tarkoittaa ravinteiden käytön tehokkuus?

Olet ehkä kuullut puhuttavan ravinteiden käytön tehokkuudesta (nutrient use efficiency, NUE) – mitä se oikein tarkoittaa? Yksinkertaisesti sanottuna ravinteiden käytön tehokkuus tarkoittaa sitä, että saat enemmän irti käyttämistäsi tuotantopanoksista.

Monilla maatiloilla oireet kuulostavat tutuilta: maa-analyysit osoittavat peltomaassa olevan runsaasti fosforia, mutta viljelykasvien ravinnepitoisuudet ovat silti puutteellisia. Pelloille levitetään täysannos typpeä, mutta kasvit näyttävät silti kalpeilta ja aliravituilta. Kovat sateet huuhtovat kalliita lannoitteita pois. Osa pellosta kukoistaa, kun taas viereiset alueet kärsivät, vaikka lannoitteet on levitetty tasaisesti.

Nämä oireet viittaavat johonkin muuhun kuin huonoon tuuriin tai epäoptimaalisiin tuotantopanoksiin. Ne paljastavat syvemmän ongelman: ravinnekierron häiriön maaperän, mikro-organismien ja kasvien välillä. Tämän kierron korjaaminen on ravinteiden käytön tehokkuuden (NUE) parantamisen ydin, ja sen myötä sekä kannattavuuden että ympäristövaikutusten parantamisen ydin.

Miksi ravinteiden käytön tehokkuus on tärkeää?

Ravinteiden käytön tehokkuus kuvaa sitä, kuinka hyvin ravinteet – sekä maaperässä jo olevat että lisätyt – muuttuvat kasvien kasvuksi ja sadoksi. Korkea ravinteiden käyttötehokkuus on regeneratiivisen maatalouden kulmakivi, sillä se mahdollistaa siirtymää pois riippuvuudesta vesiliukoisista suolapohjaisista lannoitteista kohti biologisesti ohjautuvaa, itse itseään ylläpitävää ravinnekiertoa.

Talousnäkökulmasta katsottuna parempi tehokkuus voi tarkoittaa lannoitteiden ja kemikaalien käytön huomattavaa vähentämistä, etenkin siirtymävaiheen alkuvuosina. Kun rahaa ei enää sidota korkeisiin, toistuviin tuotantokustannuksiin, voidaan sitä sen sijaan ohjata investointeihin, jotka vahvistavat pitkän aikavälin kestävyyttä: monipuolisiin peitekasveihin, kompostiin, parempaan laiduntamisen hallintaan ja parempaan infrastruktuuriin.

Ekologian näkökulmasta katsottuna puolestaan ravinteiden korkea käyttötehokkuus pitää ravinteet siellä, minne ne kuuluvat: vesistöjen sijaan pellossa. Valumien kautta pellosta poistunut typpi ja fosfori ovat merkittäviä vesien pilaantumisen ja leväkukintojen aiheuttajia. Kun maaperän rakenne ja biologinen aktiivisuus paranevat, nämä valumat vähenevät, ja maatilasta tulee vastuullisempi osa paikallista maisemaa.

Viljelyn ajattelutapa muuttuu kasvien ravitsemisesta kohti maaperän ravitsemista, jotta terve maaperän ekosysteemi voi toimittaa ravinteita viljelykasvien tarpeiden mukaan.

Heikko ravinteiden käytön tehokkuus haittaa satotasoja, terveyttä ja tulosta

Ravinteiden käytön tehottomuus näyttäytyy monin toisiinsa liittyvin tavoin:

Satotason ja laadun heikkous: Kun keskeisiä ravinteita ei ole saatavilla ratkaisevissa kasvuvaiheissa, kasvit eivät pysty saavuttamaan geneettistä potentiaaliaan. Seurauksena on kasvun hidastuminen, heikko jyvien täyttyminen, pienemmät sadot sekä alhaisempi ravinnepitoisuus sekä rehu- että elintarvikekäytössä.

Suurempi tuholais- ja tautipaine: Ravinteiden epätasapaino tekee kasveista houkuttelevampia tuholaisille ja taudinaiheuttajille. Huono hivenainetilanne voi johtaa yksinkertaisten sokerien ja aminohappokoostumukseltaan epätäydellisten proteiinien kertymiseen kasvinesteeseen – ihanteellinen ravinnonlähde monille tuholaisille ja sienille. Tämä johtaa usein torjunta-aineiden käytön lisääntymiseen, mikä tietysti nostaa kustannuksia ja häiritsee viljelyekosysteemiä entisestään.

Lannoitehukka ja taloudelliset menetykset: Kaikki viljelykasvin hyödyntämättä jäävät ravinteet merkitsevät rahan menetystä. Juurien ulottumattomissa olevat lannoitteet voivat huuhtoutua pois maaperästä tai valua pois jo maanpinnalta, sitoutua kemiallisesti muotoihin, joita kasvit eivät voi hyödyntää, tai haihtua ilmakehään. Ajan myötä nämä menetykset syövät kannattavuutta.

Maaperän rakenteen heikkeneminen: Suolapitoisten lannoitteiden runsas käyttö voi vahingoittaa maaperän eliöstöä, erityisesti maaperän mururakenteelle elintärkeitä sieniä. Maaperän rakenteen romahtaessa tiivistyminen ja kuorettuminen lisääntyvät, veden imeytyminen heikkenee ja ravinteiden saatavuusongelmat pahenevat – syntyy noidankehä.

“Sidotut" ravinteet ja biologian merkitys

Monet ravinteisiin liittyvät ongelmat eivät johdu niiden absoluuttisesta puutteesta, vaan siitä, että ne eivät tule kasvin käyttöön:

• Fosfori sitoutuu usein tiukasti rautaan, alumiiniin tai kalsiumiin, jolloin kasvien käyttöön jää vain pieni osa levitetystä lannoitteesta.

• Typen käytön tehokkuus riippuu ammoniumin ja nitraatin välisestä tasapainosta, kasvien energiankulutuksesta, riittävästä rikkimäärästä täydellistä proteiinisynteesiä varten sekä denitrifikaation estämisestä tiivistyneissä, vettyneissä maaperissä.

• Ravinteiden väliset vuorovaikutukset tarkoittavat, että yhden alkuaineen liiallinen määrä voi estää toisen alkuaineen ottoa, minkä vuoksi tasapaino on yhtä tärkeää kuin kokonaismäärä.

Elävä, biologisesti aktiivinen maaperä vapauttaa nämä varannot. Mikrobit varastoivat ravinteita biomassaan ja vapauttavat niitä maaperän ravintoketjun kautta suoraan juurialueelle. Mykorritsasienet laajentavat juurien ulottuvuutta huomattavasti isommalle alueelle ja ovat erikoistuneet maaperässä huonosti liikkuvien ravinteiden, kuten fosforin, hankkimiseen. Kun mikrobien toiminta muokkaa maaperän muru- ja huokosrakennetta, veden ja ilman liikkuvuus paranee, mikä tukee entisestään ravinnekiertoa.