Efektiivne taimekasvatus ja jätkusuutlikkus

Väljavõte

1 Efektiivne taimekasvatus ja jätkusuutlikkus Endla Reintam Eesti Maaülikool, Põllumajandus- ja keskkonnainstituut, Mullateaduse ja agrokeemia osakond, Kreutzwaldi 1, Tartu, Estonia Tel: , Miks on viljakas põllumaa nii oluline? 1

2 Globaalne kliimamuutus CO 2 tõus atmosfääris 280-lt 380 ppm-le Süsinikuvaru Atmosfäär 750 Gt Taimed 560 Gt Muld Gt Emissioon: 6,3 Gt Fossiilsete kütuste põletamine 1,6 Gt Põllumajanduslik tegevus N: Maismaataimede biomass (3.5 x g N). Mulla orgaaniline aine (~95 x g N); C sidumine: 2,3 Gt ookeanidesse 2,3 Gt maismaavarudesse 2

3 Erinevate piirkondade panus CO 2 emissiooni Rahvusvaheline lennundus ja laevandus Muu maailm Aasia (va Hiina) Hiina (sh Hong Kong) Ameerika (va USA) USA Ülejäänud Euroopa EU-28 Pariisi kliimalepe , 2015 kliimakonverentsil 196 riiki Ei jõustu enne 2020 peab ratifitseerima 55% heitmete tekitajatest Hoida kliima soojenemine tööstusrevolutsioonieelse tasemega 2 C juures (1,5 C) Kümnekordistab CO 2 kvoodi hinna Täpsemat ajakava ja riigispetsiifilisi eesmärke ei seatud (va 2023) 3

4 Senised eesmärgid KHG vähendamiseks: aastaga võrreldes EL 2012: -17,9% (osaliselt juurde tulnud +8,4 mln ha metsa arvelt) EL 2020: -20% EL 2030: -40% EL 2050: %. Põllumajandus KHG-st globaalselt 12%, Eestis 6% Eesti võimalused liikumaks konkurentsivõimelise madala süsinikuga majanduse suunas aastaks Lõppraport, juuni 2013 Konkurentsivõime kavas Eesti 2020 (2011, uuendatud 2014 (Eesti strateegia EL prioriteetsete eesmärkide saavutamiseks): 1) KHG kogused ei tohi ületada Gg (otsus nr 406/2009/EC Effort Sharing Decision ESD) 2) 25% taastuvenergiat (saavutati 2012) 3) Energia kogutarbimine hoida 2010 aasta tasemel (118 PJ) Eesti Energiasektori tegevuskavas eesmärkides 2020 ja 2050 nähakse bioetanooli ja biometaani kui võimalust saavutada 10% taastuvenergia kasutus transpordis. 4

5 Maaelu arengukavas ( ) kliimamuutusega seotud prioriteedid: 4) Oluline: säilitada ja parandada põllumajanduslikke ja metsaökosüsteeme 5) ressursiefektiivsus, madala CO 2 ja kliimasõbraliku majandamise juurutamine põllumajanduses, vähendada KHG emissiooni ja soodustada CO 2 sidumist põllumajanduses Indikaatorid ja eesmärgid, mis on seatud Eesti põllumajandusele (Maaelu arengukava , Eesti maheviljeluse arengukava ) Indikaator Baastase Eesmärk Biogaasijaamade rajamine (sõnnik, läga ja org. 1-3% 16-17% jäätmed % sõnnikust ja lägast) Kasutuses olev põllumaa lepingutega N 2 O ja CH ,6% emissiooni vähendamiseks, ha (biomassi ja bioenergiakultuuride kasvatamine, monokultuuri vältimine läbi toetuste soodustamine) Kasutuses olev põllu- ja metsamaa lepingutega C ,8% kaitseks ja sidumiseks, ha (toetused turvasmuldadel) Mahepõllumajandusmaa, ha (2013) Report pursuant to Articles 13 and 14 of Regulation (EU) 525/2013, Estonia,

6 Eeldatav KHG emissioon põllumajandusest, Gg Loomakasvatus Sõnnik Põllumaa Lupjamine Karbamiid Põllumullad CO 2 ekv. kokku 564,5 577,4 590,4 600,6 606,3 Report pursuant to Articles 13 and 14 of Regulation (EU) 525/2013, Estonia, 2015 KHG emissioon teraviljade ja rapsi viljelemisel saagiühiku kohta KHG (kg CO2-ekv/t) CO2/MJ KHG (kg CO2-ekv/t) CO2/MJ 0 Rukis Talinisu Tritikale Suvinisu Oder Raps 0 Rapsi, nisu, rukki, odra ja tritikale viljeluse keskmiste kasvuhoonegaaside heitkoguste arvutamise metoodika väljatöötamine ja rakendamine Eestis Alar Astover, Merrit Shanskiy ja Enn Lauringson. Eesti Maaülikool 6

7 Tonni CO 2 e hektari kohta Tonni CO 2 e tonni kuivaine kohta Erinevate kultuuride süsiniku jalajälg (Kanada) raps raps talinisu suvinisu kaer oder mais talinisu suvinisu kaer mais oder GHG emission intensities per unit area and per unit of dry matter (DM) for the 21 most important field crops in Canada during (Dyer et al. 2010) Energia tarbimine (GJ/t toodangu kohta) 5 t/ha 9 t/ha Talu keskmine M T M T T M T M T M T M T M T M Suhkrupeet Seemnekartul Tarbekartul Sibul Porgand Nisu Hernes Ristik M mahe T - tava diisel elekter Propaan seeme väetis taimekaitse masinad Jules F.F.P. Bosa, Janjo de Haanb, Wijnand Sukkelb, René L.M. Schil Energy use and greenhouse gas emissions in organic and conventional farming systems in the Netherlands. NJAS - Wageningen Journal of Life Sciences 68:

8 Energia sidumine/kulu (GJ/ha) Suvinisu Terad Põhk Energiasisend N (kg/ha) Energia tootmine ja kulu (GJ/ha) IOSDV pikaajalises põldkatses, Tartu, Eerika Oder Suhe väljund/sisend Astover, A., Rossner, H., Toomsoo, A Suviteraviljade kasvatamise energeetiline efektiivsus sõltuvalt mineraalse lämmastikväetise kasutamisest. Agronoomia Jõgeva, Energia saagis/kulu (GJ/ha) Terad Põhk Energiasisend N (kg/ha) 9 Kultuur (saak t ha -1 ) Energiabilanss Euroopas erinevatel kultuuridel, terad ja biodiisli või etanooli tootmiseks Väljund (GJ ha -1 ) Sisend (GJ ha -1 ) Energiabilanss Madal Kõrge Keskmine Sisend/vä ljund Väljundsisend (GJ ha -1 ) Nisu (2) ,0-2, Oder (2,8) ,5-2, Mais (2) ,4-3, Raps (0,7-3,4) Terad: 16,8-81,6 Õli: 11,2-52,3 Jahu: 5,6-29, ,7-1,0-4,7-1,0 (kõrvalsaaduste ga 0,4-24,0) Venturi, P., Venturi, G Analysis of energy comparison for crops in European agricultural systems. Biomass and Bioenergy 25,

9 Muutus (t/ha) Kauer, 2014 Mulla orgaanilise süsiniku varu muutus põllumaadel (va rohumaad) 5-aastase perioodi jooksul Harju maakond Ida-Viru maakond Jõgeva maakond Järva maakond MOS varu muutus (t/ha) Lääne-Viru maakond Lääne maakond Põlva maakond Pärnu maakond Rapla maakond Saare maakond Tartu maakond Valga maakond Viljandi maakond Võru maakond Eesti keskmisena: Parasniiske: Märg: Soo: Rohumaadel ilmneb muutus alles 5 aasta pärast (6 12 a): Parasniiske: Märg: Soo: N üldbilanss Eesti haritaval maal veebruar Alar Astover 18 9

10 P üldbilanss Eesti haritaval maal veebruar Alar Astover 19 K bilanss Eesti haritaval maal veebruar Alar Astover 20 10

11 N ja P üldbilanss Eesti põllumajandusmaal Statistikaamet, OECD metoodika alusel veebruar Alar Astover 21 PMK Taluvärava toiteelementide bilansi ja kasutuse uuringu koondtulemused KSM ja ÜPT seireettevõtetes, aastate kohta Bilanss (kg/ha) N bilanss kg/ha P- bilanss kg/ha K- bilanss kg/ha 11

12 Viljelusvõistlus 2015 Saak (t/ha) Kõljala Taliraps (N) Pae Farmer Paistevälja Sakala Põldur Voore Farm Väätsa Agro Paunvere Agro Koolimaa talu Männiku Piim Soone Farm N (kg/ha) Viljelusvõistlus 2015 Saak (t/ha) Metstaguse Agro Taliraps (P) Pae Farmer Koolimaa talu Voore Farm Tooma Veod Väätsa Agro Männiku Piim Rämsi Agro Sakala Põldur Luunja Mõis Kõljala Soone Farm P (kg/ha) 12

13 Viljelusvõistlus 2015 Saak (t/ha) Tooma Veod Soone Farm Taliraps (K) Voore Farm Koolimaa talu Pae Farmer Paunvere Agro Kõljala Väätsa Agro K (kg/ha) Viljelusvõistlus 2015 Saak (t/ha) Viraito Talinisu (N) Nõmmeper Aiandust. Sakala Põldur Voore Farm Sadala Agro Valdereks Rämsi Agro Nuudi talu Metsataguse Agro Kupjur Sootaga Mõis N (kg/ha) 13

14 Viljelusvõistlus 2015 Saak (t/ha) Valdereks Voore Farm Rämsi Talinisu (P) Sadala Agro Nõmmepere Aiandust. Sakala Põldur Sootaga Mõis Nuudi talu Viraito Metsataguse Agro Kupjur P (kg/ha) Viljelusvõistlus 2015 Saak (t/ha) Valdereks Talinisu (K) Sootaga Mõis Rämsi Sadala Agro Sakala Põldur Nuudi talu Metsataguse Agro Kupjur Voore Farm Nõmmepere Aiandust. Viraito K (kg/ha) 14

15 Soovitused loodussõbralikkuseks ja jätkusuutlikkuseks taimekasvatuses (KHG, energia, toitained): Tasakaalustatud väetamine; mullareaktsioon paika Muutused mulla huumusesisalduses ( ) - orgaaniliste väetiste mõju 2,1 2,0 1,9 Current effect: F(10, 779)=17,530, p=0,0000 Vertical bars denote 0,95 confidence intervals Humus content (Corg*1.72), % Sõnnik ,8 Alternatiivsed org. väetised 1,7 1,6 1,5 1, Year Org_variant 1 Org_variant 2 Org_variant 3 Orgaaniliste väetisteta -0.2 Toomsoo 05. detsember jt., 2013, 2013 IV Tartu Mullapäev 15

16 Huumusbilansi kalkulaator (versioon 1.1) Põllu tasandil (üldistused aastate ja külvikorra keskmisena) Arvestab Mulda Väetamist Kultuuri spetsiifikat, saagikust jms Palju mittelineaarseid seoseid. Siin näitena mulla huumusbilanss odra põllul (terasaak 3 t/ha) lämmastikväetisi kasutades Kalkulaatori rakendamise näide Puide talu erinevate viljavahelduste huumusbilanss aastatel Viljavaheldus Pind, ha Keskmine huumusevaru t/ha Huumuse kulu kg/ha/aastas Huumuse kulu üldvarust,% Raps-teravili-raps 53, ,47 Teravili-raps-teravili 336, ,35 Hernes-teravili-raps 123, ,11 Teravili-hernes-teravili 150, ,12 Teravili-teravili-teravili 37, ,91 Kokku talu 701, ,30 16

17 (%) Vii orgaanilised väetised kohe mulda Paisklaotus, muldasegamiseta NH 3 lendumine sõltuvalt läga laotusviisist Ammoniaagi emissioonifaktor (%) Paisklaotus, muldasegamine pärast 12 tundi Paisklaotus, muldasegamine 12 tunni jooksul Lohisvooliklaotus Madal muldaviimine - avatud lõhe Sügav muldaviimine - suletud lõhe R. Vettik, J. Siim Ülevaade vedelsõnniku käitlemise tehnoloogiatest. Koost: P. Viil, R. Vettik, E. Koik, K. Tamm, J. Siim Vedelsõnnik miks ja kuidas: Uurimistöö tulemusi uuendlikus taimekasvatuses. Eesti Maaviljeluse Instituut, Saku Vähenda harimise intensiivsust Kütuse kulu sõltuvalt harimisest (l/ha) Minimeeritud harimine otsekülv Künnipõhine harimine 50 l/ha Talinisu Suvinisu Rukis Tritikale Oder Raps Rapsi, nisu, rukki, odra ja tritikale viljeluse keskmiste kasvuhoonegaaside heitkoguste arvutamise metoodika väljatöötamine ja rakendamine Eestis Alar Astover, Merrit Shanskiy ja Enn Lauringson. Eesti Maaülikool 17

18 Hoia turvasmullad heintaimede all või looduslikus olekus Haritava maana MOS: -0,35 t/ha Rohumaana: t/ha Rohkem mõjutab kuivendamine: Esimesed 5 a: -3,7 cm/a 1m turbakihi kohta (5 15 t/ha a) Edasi: -0,3 cm/a 1m turbakihi kohta Rohkem talivilju (maa kauem kaetud) KHG emissioon (CO 2 -ekv kg/ha) kg saagi kohta Emissioon (kg/ha) M - madal: Kaer Oder Nisu Rukis 2.6 K - kõrge: Kaer Oder Nisu Rukis M K M K M K Tava Minimeeritud Otsekülv Kaer Oder Nisu Rukis M. Rajaniemi, H. Mikkola and J. Ahokas Greenhouse gas emissions from oats, barley, wheat and rye production. Agronomy Research Biosystem Engineering Special Issue 1,

19 Võimalusel vahekultuurid: Enne 15. augusti kui hiljem, pole mõtet tulu ei kaalu kulu (kui plaanid järgmisel kevadel suvivilja (hernes, mais, rühvelkultuurid) Lauringson, E. Talgre, L., Roostalu, H., Makke, A Mulla huumuse ja toitainete bilansi reguleerimise võimaluste ning haljasväetiskultuuride fütoproduktiivsuse selgitamine tava- ja maheviljeluse tingimustes. Projekti lõpparuanne. EMÜ uanne.pdf Kuidas optimaalselt määrata mulla kvaliteeti? Milline on minimaalne andmete arv, et hinnata mulla seisukorda? Millistest mulla funktsioonidest lähtuda? EL finantseeritav projekt: Interaktiivne mulla kvaliteedi hindamine Euroopas ja Hiinas põllumajandusliku tootlikkuse ja keskkonna jätkusuutlikkuse tagamiseks - isqaper erjalid/ 19

20 20

21 Palun täita küsimustik Paberil Internetis: 1ITsJSskpLohrTkjacTYNc0wxJyJjLEPjIw/vie wform?c=0&w=1&usp=mail_form_link Tänan tähelepanu eest! 21