Bulletin #2279, Using Wood Ash on Your Farm (PDF)
Developed by Timothy S. Griffin, Sustainable Agriculture Specialist.
Tietoa UMaine Extension -ohjelmista ja -resursseista löydät osoitteesta extension.umaine.edu.
Löydä lisää julkaisujamme ja kirjojamme osoitteesta extensionpubs.umext.maine.edu.
Sisällysluettelo:
- Puutuhkan sisältämät ravintoaineet
- Puutuhka kalkitusaineena
- TAULUKKO 1. Kalsiumkarbonaatti-ekvivalentit (CCE) kuudelle Mainen puutuhkalle
- Kalium ja fosfori puutuhkassa
- Taulukko 2. Käytettävissä oleva fosfori (P) ja kalium (K) Mainen puutuhkassa
- Pitäisikö puutuhkaa käyttää?
- Liitetaulukot 1 ja 2
Mainen sellu- ja paperiyhtiöt polttavat usein puuta, kuorta tai paperitehtaiden lietettä sähköntuotantoon. Näin syntyy vuosittain yli 300 000 tonnia puutuhkaa. Yksi tapa hävittää tämä puutuhka on sijoittaa se kaatopaikalle. Kaatopaikkatila on kuitenkin käymässä niukaksi ja kalliiksi. Siksi on kehitetty muita tuhkan hävittämismenetelmiä. Yksi Mainen osavaltiossa yleistynyt menetelmä on tuhkan levittäminen pelloille. Ihmiset ovat käyttäneet tuhkaa heikkolaatuisena lannoitteena ja kalkitusaineena jo pitkään.
Mainessa levitetään vuosittain jopa 70 000 tonnia puutuhkaa viljelysmaille. Tämä luku todennäköisesti kasvaa edelleen. On tärkeää, että maanviljelijät ja yhteisöt tuntevat puutuhkan käytön hyödyt ja ongelmat. Tässä tiedotteessa käsitellään tutkimuksia
- puutuhkan sisältämistä ravinteista,
- puutuhkan vaikutuksesta maaperän ravinnepitoisuuksiin ja
- puutuhkan vaikutuksesta kasvien kasvuun.
Suuri osa tässä tiedotteessa tiivistetyistä tutkimuksista on tehty Mainen maatalous- ja metsäkoeaseman (Maine Agricultural and Forest Experiment Station) kautta.
Puutuhkan sisältämät ravinteet
Tiedät, miltä puutuhka näyttää. Se on hienojakoista mustaa ainesta, kuten puuhellasta tai nuotion jälkeen jäävä tuhka. Mutta mistä puutuhka koostuu?
Kalsium on runsain ravintoaine, keskimäärin lähes 20 prosenttia tuhkasta. (Kuten näemme myöhemmin, tämä tarkoittaa, että tuhkaa voidaan käyttää maan pH:n nostamiseen, aivan kuten maataloudessa käytetään kalkkia). Jos tuhkaa levitettäisiin viisi tonnia hehtaaria kohti, levitettäisiin noin tonni kalsiumia. Kalsiumiin verrattuna muita ravinteita on paljon pienempiä määriä. Puutuhkassa on noin neljä prosenttia kaliumia ja alle kaksi prosenttia fosforia, magnesiumia, alumiinia ja natriumia. Näiden ravinteiden pienet määrät ovat syy siihen, että tuhkaa pidetään ”heikkolaatuisena” lannoitteena. Kaupallisen lannoitteen kannalta keskimääräinen puutuhka olisi noin 0-1-3 (N-P-K).
Kuvassa 1 on esitetty keskimääräiset kalsiumin, kaliumin, fosforin, magnesiumin, alumiinin ja natriumin määrät puutuhkassa. Nämä keskimääräiset määrät ovat peräisin 12:sta eri puutuhkasta – kuudesta, jotka on tuotettu Mainessa, ja kuudesta, jotka on tuotettu muissa osavaltioissa.
Muita ravinteita on puutuhkassa paljon pienempiä määriä. Jotkin näistä ravinteista, kuten boori, kupari, molybdeeni, rikki ja sinkki, ovat pieniä määriä, joita kasvit tarvitsevat. Puutuhka voi sisältää myös raskasmetalleja. Nämä metallit ovat huolestuttavia, koska ne voivat aiheuttaa terveysongelmia ihmisille, kotieläimille tai luonnonvaraisille eläimille. Sekä hivenaine- että raskasmetallipitoisuudet puutuhkassa mitataan yleensä miljoonasosina (ppm). Toisin sanoen jokaiseen miljoonaan kiloon (tai 500 tonniin) tuhkaa sisältyvien kilojen määrä.
Kuvassa 2 on esimerkki puutuhkan raskasmetallipitoisuudesta. Kuten kuvasta 2 käy ilmi, viiden tonnin tuhkan levittäminen lisää näitä alkuaineita alle kaksi kiloa. Jos kadmium-, kromi- tai lyijypitoisuudet ovat liian korkeita, puutuhkaa ei välttämättä voi käyttää.
Puutuhka kalkitusaineena
Puutuhkaa käytetään yleisesti kalkitusaineena sen korkean kalsiumpitoisuuden vuoksi. Kalkitusaineita käytetään nostamaan maaperän pH:ta (pH mittaa sitä, kuinka hapanta maaperä on). Koillismaan maaperä on luonnostaan hapanta. Maaperän pH-arvo on yleensä 4,5-6,0. Maaperän pH-arvo 7,0 on neutraali. Useimmat kasvit suosivat maan pH-arvoa 6-7 (vaikka perunat ja mustikat suosivat alhaisempaa maan pH-arvoa).
Puutuhkan kalkitusta voidaan arvioida useilla tavoilla. Laboratoriomittauksia voidaan tehdä (keittämällä tuhkaa hapossa) kalsiumkarbonaattiekvivalentin (CCE) selvittämiseksi. CCE kertoo, kuinka hyvin puutuhka nostaisi maan pH:ta verrattuna kalkkiin (kalsiumkarbonaattiin). Kuten edellä käsiteltyjen puutuhkan ravinteiden kohdalla, myös puutuhkan CCE-arvoissa on suuria eroja. Kun CCE määritettiin laboratoriossa, se vaihteli 25 prosentista 59 prosenttiin. Tämä käy ilmi taulukosta 1. Tämä tarkoittaa, että jos lisättäisiin sama määrä kalkkia ja puutuhkaa, puutuhkan pitäisi olla 25-59 prosenttia yhtä tehokas maan pH:n nostajana.
Puutuhkan CCE voidaan määrittää myös laboratoriossa sekoittamalla tuhkaa maaperään ja mittaamalla maaperän pH:n muutos ajan myötä. Sitten tätä verrataan maaperän pH-arvoon kalkin lisäämisen jälkeen. Nämä luvut näkyvät myös taulukossa 1 sarakkeessa ”CCE (inkubaatio).”
| CCE (hapossa) | CCE (inkubaatio) | |
|---|---|---|
| Tuhkalähde | Prosentti | |
| Ultrapower | 56 | 33 |
| Greenville Steam | 26 | 24 |
| Beaverwood Chester | 53 | 56 |
| Slu-Ash mixture | 50 | 40 |
| Bioash | 25 | 14 |
| Pinetree | 59 | 34 |
| Keskimääräinen CCE kolmessa erilaisessa Mainen maaperässä tapahtuneesta inkubaatiosta. Ohnon ja Erichin tiedot. 1990 | ||
Huomaa, että useimmissa tapauksissa tällä menetelmällä määritetty CCE on alhaisempi kuin toisella laboratoriomenetelmällä määritetty. Tätä menetelmää käyttäen puutuhkan CCE vaihteli 14 prosentista 56 prosenttiin. Muista jälleen, että on suuria eroja siinä, miten hyvin puutuhka nostaa maan pH:ta.
Katsotaanpa, mitä maaperän pH:lle tapahtuu, kun puutuhkaa levitetään. Kuvasta 3 nähdään, miten maan pH-arvo nousee, kun puutuhkan määrä kasvaa. Tämä suhde maaperän pH:n ja tuhkan määrän välillä on lineaarinen. Tämä tarkoittaa, että kaksi kertaa suurempi tuhkamäärä nostaa maan pH:ta kaksi kertaa enemmän.
Mainessa puutuhkan pintalevitys rajoittuu yleensä kahteen tonniin kalkkiekvivalenttia hehtaaria kohti. Jos tuhka muokataan maahan, raja on kolme tonnia hehtaarilla. Tosiasiallisesti levitetyn tuhkan määrä voi vaihdella noin kolmesta kahdeksaan tonniin kuivaa tuhkaa hehtaaria kohti CCE:stä riippuen. Myös tuhkan sisältämän kosteuden määrä vaikuttaa levitysmäärään. Tuhkaan lisätään voimalaitoksessa yleisesti vettä pölyn vähentämiseksi. Mitä enemmän vettä tuhkassa on, sitä suurempi on levitysmäärä sellaisenaan.
Puutuhkan sisältämä kalium ja fosfori
Kasvit poistavat suuria määriä fosforia (P) ja kaliumia (K) maaperästä. Yksi tonni sinimailasen heinää sisältää noin kuusi kiloa P:tä (14 kiloa P2O5) ja 48 kiloa K:ta (56 kiloa K2O). Maissisäilörehu, jota saadaan 15 tonnia hehtaarilta, poistaa noin 50 kiloa P2O5:tä ja 120 kiloa K2O:ta. Ajan mittaan maaperään on lisättävä P:tä ja K:ta sadon ylläpitämiseksi. Kuinka hyvin puutuhka täyttää viljelykasvien tarpeet?
Puutuhkan kokonais- ja käytettävissä olevan P:n ja K:n välillä on eroa. Kolmea eri menetelmää käytetään arvioimaan, kuinka paljon näitä ravinteita on käytettävissä:
- Vakiolannoitetestimenetelmä, jossa ravinteet uutetaan tuhkasta ammoniumsitraattiliuoksessa, jolloin tuhkaa käsitellään samalla tavalla kuin kaupallisesti saatavilla olevaa lannoitetta
- Mainesin maaperätestiuutto, jossa mitataan muutoksia käytettävissä olevan P:n ja K:n määrässä maaperässä tuhkan levityksen jälkeen, käyttämällä ammoniumasetaattia
- Mittaus eroista P:n ja K:n kasvien hyväksikäytössä tuhkan levityksen jälkeen
Käytämme tutkimuksessa menetelmiä 1 ja 2, koska haluamme nopeasti tietää, mitä ravinteita tuhkasta on saatavilla. On kuitenkin tärkeää verrata näitä laboratoriomenetelmiä menetelmään 3.
Taulukossa 2 on esitetty menetelmillä 1 ja 2 käytettävissä olevan P:n ja K:n prosenttiosuus. Taulukosta 2 nähdään, että puutuhkan P ja K eivät ole täysin viljelykasvin käytettävissä. Jos levitettäisiin 100 kiloa P:tä ja 100 kiloa K:ta sisältävää puutuhkaa, maaperäkokeiden tulokset nousisivat vain noin viisi kiloa P:n osalta ja 40 kiloa K:n osalta. Tuhkanäytteiden välillä on jälleen eroja. Näiden ravinteiden, erityisesti P:n, saatavuuteen vaikuttavat itse tuhka, maaperän pH-arvo ja maaperän ravinnetaso ennen tuhkan levittämistä.
Kasvien P:n ja K:n hyväksikäyttöä puutuhkan levittämisen jälkeen on mitattu kasvihuonetutkimuksissa. Maaperän koemenetelmän ja kasvien ottokyvyn välinen suhde on yleensä lineaarinen tai suoraviivainen. Tämä suhde on tärkeä. Se on ensimmäinen askel, jonka avulla voidaan ennustaa viljelykasvien vastetta puutuhkan sisältämille ravinteille.
|
Lannoitetestin uuttoa käyttäen
|
Lannoitetestin lisäystä käyttäen.
|
|||
|---|---|---|---|---|
| Tuhkalähde | P | K | P | K |
| Ultrapower | 56 | 82 | 4.6 | 45 |
| Greenville Steam | 45 | 62 | 7.7 | 38 |
| Beaverwood Chester | 46 | 70 | 6.0 | 43 |
| Sludge-Ash seos | 44 | 69 | 3.8 | 59 |
| Bioash | 46 | 39 | 3.8 | 18 |
| Pinetree | 43 | 72 | 6.3 | 39 |
| Keskimääräinen | 47 | 66 | 5.4 | 40 |
| Kuoriuute uutettu ammoniumsitraattiliuoksen avulla. Maaperän ravinnepitoisuuksien muutos tavanomaista maaperäkokeen menetelmää käyttäen ennen ja jälkeen tuhkan levittämisen. Keskiarvo kolmesta maaperästä kutakin tuhkalähdettä kohti. Data from Ohno and Erich 1990. | ||||
Pitäisikö puutuhkaa käyttää?
Puutuhka voi olla hyödyllistä maaperän pH:n nostamisessa ja kasvien ravinteiden toimittamisessa. Sinun on kuitenkin noudatettava tiettyjä menettelytapoja ennen jokaista tuhkan levitystä (ja mahdollisesti sen jälkeen). Mainen ympäristönsuojeluvirasto (DEP) sääntelee tällä hetkellä puutuhkan käyttöä. Nykyiset määräykset ovat saatavilla Mainen DEP:stä. Tuhkan levittämistä koskevan todistuksen saaminen voi edellyttää maaperätestituloksia, sijaintikarttaa ja tuhkan ravinneanalyysiä. Levitettävän tuhkan määrä vaihtelee pelloittain. Se riippuu CCE:stä, maaperän kaliumpitoisuudesta ja maaperän pH:sta.
Vaikka tuhka usein sekoitetaan veteen (”ilmastetaan”) ennen voimalaitokselta lähtöä, se voi kuivua pellolle varastoinnin jälkeen. Ole varovainen käsitellessäsi pölyäviä maanparannusaineita (kuten tuhkaa, kalkkia tai kuivaa lannoitetta). Vältä pölyn hengittämistä ja vältä levittämistä tuulisina päivinä. Tuhka voi myös aiheuttaa iho- ja silmä-ärsytystä. Käytä suojavaatetusta (käsineet, pitkähihainen paita) ja suojalaseja, jos ihokosketus on todennäköistä. Käytä tervettä järkeä käsitellessäsi tuhkaa.
Campbell, A.G. ”Recycling and disposing of wood ash”. Tappi Journal, 73 (1990): 141-146.
Erich, M.S. ”Puutuhkan agronominen tehokkuus fosforin ja kaliumin lähteenä”. Journal of Environmental Quality 20 (1991): 576-581.
Ohno, T. ja M.S. Erich. ”Puutuhkan levityksen vaikutus maaperän pH:han ja maaperäkokeiden ravinnepitoisuuksiin.” Agriculture, Ecosystems, and Environment 32 (1990): 223-239.
Ohno, T., and M.S. Erich. ”Inkubaatiolla saatu kalsiumkarbonaatti-ekvivalenssi paperitehtaan kattilatuhkasta, joka on peräisin liete- ja puulähteistä.” Environmental Pollution 79 (1993): 175-180.
| kalsium | kalium | Fosfori | Magnesium | Alumiini | Natrium | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ashes from Maine | ||||||
| 1 | 24.00 | 2.70 | 0.60 | 1.10 | 0.20 | 0.01 |
| 2 | 7.40 | 2.70 | 0.50 | 0.90 | 1.70 | 0.20 |
| 3 | 28.00 | 7.40 | 1.40 | 2.20 | 0.60 | 0.60 |
| 4 | 22.00 | 3.90 | 1.30 | 2.00 | 1.50 | 0.30 |
| 5 | 8.80 | 3.90 | 0.60 | 0.90 | 3.20 | 0.30 |
| 6 | 22.00 | 6.00 | 1.30 | 2.00 | 0.50 | 0.20 |
| Tuhka muista paikoista | ||||||
| 1 | 33.10 | 4.20 | 1.40 | 2.20 | 2.40 | 0.30 |
| 2 | 10.90 | 2.90 | 0.70 | 1.60 | – | 0.20 |
| 3 | 12.80 | 1.70 | 0.30 | 0.80 | 1.60 | 0.20 |
| 4 | 27.00 | 3.10 | 0.80 | 1.60 | 1.60 | 0.30 |
| 5 | 7.40 | 2.60 | – | 0.70 | 3.20 | 0.50 |
| 6 | 13.60 | 3.00 | 0.90 | 1.40 | 2.00 | 0.20 |
| Keskimäärin | 18.10 | 3.68 | 0.89 | 1.45 | 1.68 | 0.28 |
| lb/ha 5 tonnissa tuhkaa | 1810.00 | 368.00 | 89.00 | 145.00 | 168.00 | 28.00 |
| Viitattu Ohno ja Erich 1990; Campbell 1990. | ||||||
| Näyte # | Ba | B | Cd | Cr | Cu | Pb | Mo | Ni | Se | S | Zn | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 549 | – | – | <1.0 | 103 | 151 | 32 | 61 | 65 | 183 | – | 423 |
| 2 | – | 8 | 26 | 92 | 140 | 127 | 123 | 50 | – | 4354 | 692 | |
| 3 | – | 127 | 3 | 14 | 78 | 66 | – | 12 | <1.0 | 6800 | 794 | |
| 4 | – | – | 4.2 | 9.1 | 40 | 38 | – | 12 | – | – | 200 | |
| 5 | – | – | 7.9 | 21.1 | 90 | 72 | – | 49 | – | – | 381 | |
| 6 | 910 | 55 | 4.4 | 27 | 120 | 59 | – | 47 | 11 | – | 370 | |
| 7 | 0.5 | 290 | 16 | 25 | 70 | 70 | 3 | 50 | – | – | – | 560 |
| lb/ha #1:ssä 5 tonnia tuhkaa | 5.54 | – | <0.01 | 1 | 1.5 | 0.3 | 0.6 | 0.65 | 1.8 | – | 4.2 | |
| Viitattu Ohno ja Erich 1993. Keskiarvo neljästä tuhkanäytteestä samasta paikasta Mainessa. Tuhkat 2-7 Campbell 1990:stä. | ||||||||||||
Tässä julkaisussa olevat tiedot on annettu puhtaasti opetustarkoituksiin. Mitään vastuuta ei oteta mainituista tuotteiden tai palveluiden käyttöön liittyvistä ongelmista. Tuotteiden tai yritysten tukeminen ei ole tarkoitus, eikä nimeltä mainitsemattomien tuotteiden tai yritysten arvostelu ole tarkoituksellista.
© 2006 Reprint
Tietoa Mainen yliopiston osuustoiminnallisen neuvonnan julkaisuista ja ohjelmatarjonnasta saat soittamalla numeroon 800.287.0274 (Mainessa) tai numeroon 207.581.3188, tai vierailemalla osoitteessa extension.umaine.edu.
Mainen yliopisto on EEO/AA-työnantaja, eikä se syrji rotuun, ihonväriin, uskontoon, sukupuoleen, seksuaaliseen suuntautumiseen, transsukupuolisuuteen, sukupuolen ilmaisuun, kansalliseen alkuperään, kansalaisuusasemaan, ikään, vammaisuuteen, geneettisiin tietoihin tai veteraanien asemaan perustuen työsuhteessa, koulutuksessa ja kaikissa muissa ohjelmissa ja toiminnoissa. Seuraava henkilö on nimetty käsittelemään syrjimättömyysperiaatteita koskevia tiedusteluja: Sarah E. Harebo, Director of Equal Opportunity, 101 North Stevens Hall, University of Maine, Orono, ME 04469-5754, 207.581.1226, TTY 711 (Maine Relay System).
.