Hallituksemme (ja eduskuntamme) syyskuun 2021 budjettiriihessä nousi esiin turvemaiden (turvepeltojen ja turpeennoston jättösoiden) viljelylle uusi ilmastoratkaisu: kosteikkoviljely (paludiculture). Hiilidioksidin päästöjä hillitsevää kosteikkoviljelyä esitettiin 30 000 hehtaarin alueelle (viite 1). Kosteikkoviljelyyn on ollut ehdolla viljelykasvien nelikko: ruokohelpi, paju, osmankäämi ja juolukka (viite 2).
Vuosi 2021 jää myös turvetaloutemme, tai koko suotaloutemme merkkivuodeksi. Puoli vuosisataa sitten, vuonna 1971 silloinen eduskuntamme antoi Valtion Polttoainetoimistolle (VAPOlle) tehtäväksi käynnistää polttoturpeen tuotanto uudelleen. Turvetuotannolta myöhemmin vapautuvat jättösuot kaavailtiin alun perin joko lisäpelloksi ruoan ja rehun tuotantoon, tai metsitettäviksi talousmetsiksi.
Viisikymmenvuotinen polttoturpeen kautemme on nyt ohi. Seuraava kausi voisi olla kosteikkoviljelyn kausi. Siinä polttoturpeen jättösuot ovat keskeisessä asemassa. Tärkeitä ovat myös muut turvemaan pellot.
1970-luvun alku oli merkittävä myös kosteikkoviljelyn nykyisen sovelluksemme, metsäpuiden lyhytkiertoviljelyn kannalta (kasvien nelikossa nro 2). Helsingin yliopiston metsänhoitotieteen professori Paavo Yli-Vakkuri käynnisti lyhytkiertoviljelyn tutkimuksen ja kokeet, mm. Pohjois-Amerikan uuden tutkimustiedon pohjalta (viite 3). Ensimmäiset Helsingin yliopiston kokeet viljeltiin pohjoiselle turvepellolle (viite 4).
Kosteikkoviljelyn esisovellukset kehitettiin itse asiassa jo 1900-luvun alkupuoliskolla Alankomaissa. Nimensä mukaisesti maat siellä ovat alavia, osin padottuja merenpintaa vasten. Pohjaveden pintaa säädellään säätöojituksella
Tärkeimpiä Hollannin kosteikkoviljelyn kasveja oli viljelypaju. Kosteikkoviljelyn menetelmät ja lajikkeet olivat peräisin 1800-luvulla kehitetystä koripajun viljelystä. Kosteikkoviljelyn varhaiset tavoitteet olivat maaperän sitominen sekä tehokas veden haihduttaminen.
Uuden sukupolven kosteikkoviljely pyrkii vähentämään hiilidioksidin päästöjä maaperästä. Se tapahtuu optimoimalla pohjaveden pinnan tasoa pitkin kasvukautta niin, että viljelmä kasvaa biomassaa ja haihduttaa vettä mahdollisimman tehokkaasti. Samalla pohjaveden taso pidetään mahdollisimman korkealla. Se minimoi hiilidioksidin päästöjä.
Uuden sukupolven biomassaa tuottava kosteikkoviljely optimoi myös ravinteiden käytön ja minimoi kasvinravinteiden päästöt vesistöihin. Tähän yhdistelmään on jalostettu Ruotsissa 30 vuoden ajan sopivia viljelypajun lajikkeita ja kehitetty haihdutustehokkaita viljelymenetelmiä.
Alun perin Hollannissa kehitetty kosteikkoviljely on mahdollista soveltaa ja kehittää Suomen alaville maille: turvemaan pelloille ja turpeennoston jättösoille. SUOmessa tällaisia ”alankomaita” on suhteellisesti paljon enemmän kuin esimerkiksi Ruotsissa. POHJANmaa on pinta-alaltaan mittavinta kosteikkoviljelyn aluettamme; suopeltoja ja turvesuonpohjia ensimmäiseen 30000 hehtaarin vaiheeseen silti riittää koko maassa.
Kosteikkoviljelyyn voidaan heti soveltaa Suomessa tutkittuja ja kokeiltuja koripajun viljelyn (1900-luvun alussa), sellupajun viljelyn (1950-luvulla) ja energiapajun viljelyn (1970-luvulta lähtien) menetelmiä. Hyödynnettävissä on myös viime vuosikymmenten kansainvälinen tieteellinen yhteistyö mm. Ruotsin, Tanskan, Englannin ja Puolan kanssa. – Uuden sukupolven kosteikkoviljelyn yhteistyö Hollannin kanssa olisi tarpeen elvyttää.
Oppia 50 vuoden onnistumisista ja epäonnistumisista.
Puoli vuosisataa kestäneen metsäpuiden lyhytkiertoviljelyn tutkimustulokset ja pilot-hankkeiden kokemukset ovat heti siirrettävissä 2020-luvun kosteikkoviljelyyn. Kaikesta viljelyn tutkimuksesta on saatavilla kahdenlaista tietoa: oppia onnistuneista pilot-hankkeista ja oppia epäonnistuneista pilot-hankkeista. Erityisen merkittävää on oppia virheistä.
Onnistuneita lyhytkiertoviljelyn hankkeita olivat seuraavat kolme: Alkon Rajamäen tehtaan jätelietteellä lannoitettu koe 1980-1990 -luvuilla Nurmijärvellä, Fortumin (entisen IVOn) Ruotsin opeilla ja lajikkeilla toteutettu kokeilu 1990-2000 -luvuilla Inkoon Kopparnäsissä sekä Vapon ja Metsäntutkimuslaitoksen 2010-luvun kokeilu Haapaveden Piipsannevalla.
Näissä onnistuneissa hankkeissa ymmärrettiin maaperän ravinnetilan ja riittävän lannoituksen merkitys. Alkon koe oli ensimmäisiä lyhytkiertoviljelyn ja kiertotalouden yhdistäviä kokeita; koe viljeltiin vesipajulla ja lannoitettiin runsaalla lietteellä. Fortumin koe perustettiin viljaville pelloille ja edelleen lannoitettiin Uppsalan yliopiston tutkimusten suosituksin; koe viljeltiin Etelä- ja Keski-Ruotsiin 1900-luvun lopulla jalostetuin lajikkein. Vapon Piipsannevan kokeessa ymmärrettiin tuhkalannoituksen (tai kalkituksen, ylipäänsä maaperän pH:n noston) tärkeys lyhytkiertoviljelyn ennakkotoimena; koe viljeltiin 2000-luvun alussa Keski- ja Pohjois-Ruotsiin jalostetuin lajikkein.
Epäonnistuneista lyhytkiertoviljelyn hankkeista voisi mainita kolme: Metsäntutkimuslaitoksen PERA-projektin ensimmäiset viljelmät Kannuksessa ja Haapaveden Piipsannevalla 1979-1982, Kemiran lyhytkiertoviljelmät Limingan Hirvinevalla 1983-1990, Maa- ja metsätalousministeriön rahoittama Energiatila-hanke 1991-1995.
PERA-projektin alkuvaiheessa Suomessa ei ollut erityisen sopivia lyhytkiertoviljelyn lajikkeita. Tanskasta hankittiin 100 000 kappaletta siellä 1970-luvulla menestyneen vesipajun pistokkaita. Kannuksen vesipajun viljelmät (kivennäismaan pellolla) tukehtuivat yllättäen lehtiruosteeseen. Piipsannevalla kaikki vesipajut menehtyivät talven routaan ja pakkaseen. – Lehtiruoste ei ole toistaiseksi kuitenkaan levinnyt kasvitautina turvemaille.
Limingan Hirvinevalle Kemira hankki Ruotsista 1980-luvun parhaat lajikkeet, pääosin koripajua. Ne oli jalostettu Etelä-Ruotsin kivennäismaan pelloille. Kaikki Ruotsin tuonnit menehtyivät Hirvinevan pakkasoloissa. Hankkeen päätyttyä 1980-luvun lopussa Hirvinevan alueet uusiutuivat luontaisesti talvenkestävälle hieskoivulle.
Energiatila -hankkeen 30 eteläsuomalaisen maatilan pellot olivat pääosin kivennäismaalla, verraten hyväkuntoisilla mailla. Hankkeeseen saatiin Ruotsista 1990-luvun parhaat lajikkeet. Viljelyyn valitut pellot olivat kuitenkin rikkaruohottuneita, pistokkaat viljeltiin keväällä kiireesti muokattuun, ennakolta lannoittamattomaan, kalkitsemattomaan tai tuhkalannoittamattomaan maahan. Ainoastaan yksi tila (Nygård, Raaseporissa) ymmärsi rikkakasvien ennakoivan ja jatkuvan (mekaanisen ja kemiallisen) torjunnan sekä lannoituksen tärkeyden ensimmäisenä kasvuvuonna. Pääosa energiatilojen kasvustoista tukehtui rikkakasveihin. Osalla tiloista Etelä-Ruotsiin jalostetut koripajun lajikkeet eivät menestyneet Keski-Suomen tasollakaan.
Eräs merkittävimpiä lyhytkiertoviljelyn kokeiden opetuksia liittyy maaperään. 1900-luvun harhakäsitys oli, että viljelypaju soveltuu automaattisesti ”takapajulan” ravinneköyhille pelloille. Paju kyllä menestyy siellä virtaavan ojaveden vallien haihdutuskasvina, mutta ei varsinaisesti kasvuisan biomassan tuottajana. Vasta 2010-luvun kiertotalouden kokeista ymmärsimme maaperän (ravinteet, pH, humus = hiilen nielu, juuriston sienet ja mikrobisto ylipäänsä) merkityksen hyvälle biomassan kasvulle. Maaperän optimaaliseen tasoon pääsemme kiertotalouden opein, esimerkiksi lannoittamalla tuhkalla sekä yhteiskunnan ja teollisuuden jätelietteillä ja jätevesillä. Voimallisten rikkakasvien torjuntaa voi tarvittaessa käyttää myös ns. hajoavan biomuovin katemenetelmää.
Eräs tuoreimpia, onnistuneita kokemuksia maaperätalouden, kiertotalouden, nieluviljelyn ja hiiliviljelyn yhdistävistä kokeista on Torangin jätevedenpuhdistamon haihdutuspajukko Kuusamossa (kuva yllä, viitteet 5 ja 6). Vesipajun sukulainen Salix ”Gudrun” kasvoi ravinnepitoisella jäännevedellä kastelulannoitettuna eteläisemmän kasvun tapaan. Yllättävintä oli Gudrun -lajikkeen riittävä talvenkestävyys napapiirin ekologisissa oloissa. Todennäköinen selitys tälle on optimitilassa oleva maaperä, hyvä humus, ravinteiden kierrätys ja juurten elinvoima. Muihin lajikkeisiin verrattuna Gudrun -lajikkeen hienojuuriston yhteyteen oli kasvanut myös runsain sienirihmasto ja ylipäänsä mikrobisto.
Eräs tuoreimpia, onnistuneita kokemuksia maaperätalouden, kiertotalouden, nieluviljelyn ja hiiliviljelyn yhdistävistä kokeista on Torangin jätevedenpuhdistamon haihdutuspajukko Kuusamossa (kuva 2, viitteet 5 ja 6). Vesipajun sukulainen Salix ”Gudrun” kasvoi ravinnepitoisella jäännevedellä kastelulannoitettuna eteläisemmän kasvun tapaan. Yllättävintä oli Gudrun -lajikkeen riittävä talvenkestävyys napapiirin ekologisissa oloissa. Todennäköinen selitys tälle on optimitilassa oleva maaperä, hyvä humus, ravinteiden kierrätys ja juurten elinvoima. Muihin lajikkeisiin verrattuna Gudrun -lajikkeen hienojuuriston yhteyteen oli kasvanut myös runsain sienirihmasto ja ylipäänsä mikrobisto.
Lyhytkiertoviljelyn menestystarina on myös vuosituhannen vaihteen jälkeen jalostettujen lajikkeiden kestävyys sekä lehtiruostetta että hallaa vastaan. Jalostus onnistui Ruotsissa, kun risteytyksiin saatiin mukaan (Suomen Metsäntutkimuslaitoksen kautta) alun perin Venäjän Voronezista hankittu siperianpaju (Salix schwerinii ”Amgunskaja”). Haapaveden Piipsannevan viimeisimmän koetoiminnan suosituksena turvesuon pohjalla kestää ja menestyy kosteikkopajuista parhaiten lajike Salix ”Klara” (viite 7). Sen geneettisessä alkuperässä siperianpaju on merkittävästi mukana.
Kosteikkoviljelyn pilot-hankkeisiin
Varsinaista paaluvuotta kosteikkoviljelylle ei ole vielä määritelty, mutta käyttämällä oletusarvona suomalaisen ilmastokamppailun vakiovuotta 2035 kosteikkoviljelyn tiekartalla on aikaa 14 vuotta (2022-2035), eli 2143 hehtaaria kosteikkoviljelyä vuodessa. Jakamalla tavoite tasan nelikon (ruokohelpi, paju, osmankäämi, juolukka) kesken keskimääräisen viljelyn määrä on 536 hehtaaria/vuosi.
Kosteikkoviljelyn pilot-hankkeet on helpoin aloittaa ruokohelpillä. Sen pinta-ala vuonna 2021 (ei varsinaisesti kosteikkoviljelyssä) oli 2800 hehtaaria (Luken tilastointi).
Viljelypajua vuonna 2021 kasvoi maassamme luokkaa 50 hehtaaria. Siirtymä kymmenkertaiselle tasolle (536 hehtaaria/v) vaatii perusteellisia ennakkovalmisteluja. Esimerkiksi turvesuonpohjat on puhdistettava koneistutusta haittaavista kannoista. Turvemaat on tuhkalannoitettava tai kalkittava ennen istutusta. Perusojitus on tarkistettava ja tarvittaessa uusittava ennen kevättä. Säätöojituksen voi tehdä myös istutuksen jälkeen.
Kosteikkopajun pistokkaita ei löydy Suomesta riittävästi (ehkä vain 10 prosenttia) ensimmäiseen istutukseen. Pistokkaita on saatavilla Ruotsista ja Tanskasta, mutta pistokkaiden saatavuus on varmistettava (ennakkotilaukset tehtävä) jo edellisen syksyn aikana.
Kosteikkoviljely, hiiliviljely, nieluviljely etenkin pajulla vaatii tarkkaa sekä verraten pitkäaikaista ennakkosuunnittelua ja ennakkotoimia. – Siksi hallituksen budjettiriihessä päätettyihin toimiin – lopulta 30 000 kosteikkoviljelyn hehtaariin – olisi syytä ryhtyä välittömästi.
Johtopäätökset
Lyhytkiertoviljelyn puolen vuosisadan opetukset ovat hyödynnettävissä uuden sukupolven kosteikkoviljelyssä. Suomaiden satoja vuosia edenneen peltoviljelyn ja 50 vuotta kestäneen kansainvälisesti mittavan turvetuotannon suunnalta Suomi voisi kehittyä uuden kosteikkoviljelyn johtavaksi Euroopan maaksi. Pajun energiaviljelyn, hiiliviljelyn, nieluviljelyn kokemuksemme ovat heti valmiita sovellettaviksi käytännön kokoluokan pilot-hankkeissa.
VIITTEET:
Viite 1: https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/puheenaiheet/kolumni/artikkeli-1.1555797 15.9.2021
Viite 2: https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/maatalous/artikkeli-1.1565080 21.9.2021
Viite 3: Schreiner, E. J. 1970. Mini-rotation forestry. U.S.D.A. Forest Service Res. Paper NE-174.
Viite 4: Pohjonen, V. 1974. Istutustiheyden vaikutus eräiden lyhytkiertoviljelyn puulajien ensimmäisen vuoden satoon ja pituuskasvuun. Silva Fennica 8(2):115-127.
Viite 5: Postila, H. ym. 2018. Metallipitoisten hulevesien ja käsiteltyjen jätevesien puhdistustehokkuuden parantaminen luonnonmateriaaleilla (HuJa) Loppuraportti 21.09.2018. Oulun yliopisto.
Viite 6: Heini Postila & Elisangela Heiderscheidt 2020. Function and biomass production of willow wetlands applied in the polishing phase of sewage treatment in cold climate conditions. Science of the Total Environment 727 (2020) 138620. Water, Energy and Environmental Engineering, P.O. Box 4300, FIN-90014, University of Oulu, Oulu, Finland.
Viite 7: Jyrki Hytönen & Seppo Vihanta 2015. Pajut suonpohjalla Haapaveden Piipsannevalla – 4 v biomassa 2014. Luonnonvarakeskus.