Kokeen taustaa ja tavoite
Marketta Rinne1, Katariina Manni2, Kaisa Kuoppala1, Erja Koivunen3, Minna Kahala1 ja Taina Jalava1
1Luonnonvarakeskus, Jokioinen
2Hämeen ammattikorkeakoulu, Mustiala
3Luonnonvarakeskus, helsinki
Härkäpavun viljelyn ja käytön suosio on kasvanut Suomessa voimakkaasti. Vuonna 2017 sen viljelyala oli 22 100 hehtaaria. Puitu härkäpapu sopii niin ihmisten kuin kotieläinten ravinnoksi. Härkäpavun viljelyn haasteina on varsin pitkä kasvuaika, eri aikaan tuleentuvat pavut ja syksyn sateiset säät, jotka johtavat usein siihen että täystuleentuneen sadon puiminen ja kuivaaminen vaikeutuvat.
Jos pavut tulevat rehukäyttöön ja ruokinnan toteutuksen tekniset mahdollisuudet sallivat, on murskesäilöntä hyvä vaihtoehto papujen säilöntään. Murskesäilöntä tuo joustoa korjuuajankohtaan ja säästöjä säilöntään kun kuivauskustannukset jäävät pois. Lisähyötynä murskesäilönnän aikana tapahtuva mikrobifermentaatio ja rehumassan pH:n lasku voivat hajottaa härkäpavun sisältämiä haitta-aineita. Haitta-aineet (mm. visiini, konvisiini, tanniinit) rajoittavat härkäpavun rehukäyttöä yksimahaisilla eläimillä. Tässä tutkimuksessa selvitettiin murskesäilönnän vaikutusta härkäpavun säilönnälliseen laatuun, aerobiseen stabiilisuuteen ja haitta-aineiden pitoisuuksiin käyttämällä erityyppisiä säilöntäaineita ja säilömällä pavut eri kosteuspitoisuuksissa.
Aineisto ja menetelmät
Härkäpapulajikkeena oli Kontu (kuva 1). Kasvusto puitiin HAMK Mustialassa 7.10.2015, jolloin sateisen syksyn jäljiltä niiden kuiva-aineen (ka) pitoisuus oli vain 557 g/kg. Pavut murskattiin välittömästi puinnin jälkeen Murska Oy:n myllyllä (MD 700 HD) ilman säilöntäainetta (Kuva 2). Murskauksesta otettu video on saatavilla: https://www.youtube.com/watch?v=Vw8Po4TERls. Pavut eivät olleet korjattaessa vielä täysin tuleentuneita (kuva 3).
Pavut säilytettiin viileässä yön yli (kuva 4) ja säilöttiin seuraavana päivänä koesiiloihin (kuva 5) Luke Jokioisilla. Kokeessa käytettiin seuraavia käsittelyitä: 1) Kontrolli, 2) Kontrolli + vesilisäys, 3) Kaupallinen maitohappobakteerien (LAB) seos (Josilac + Bonsilage), 4) Kaupallinen LAB-seos + vesilisäys, 5) Kokeellinen LAB-seos, 6) Kaupallinen muurahaishappopohjainen säilöntäaine (AIV 2 Plus) ja 7) Kaupallinen suolapohjainen säilöntäaine (SafeSil), jotka on tarkemmin kuvattu taulukossa 1. Jokaista säilöntäainekäsittelyä tehtiin kolme rinnakkaista koesiiloa.
Kuva 1. Härkäpapukasvusto juuri ennen puintia. Kuva: Kaisa Kuoppala, Luke.
Kuva 2. Papujen murskaus käynnissä. Kuva: Kaisa Kuoppala, Luke.
Kuvat 3. Härkäpavut ennen (vasemmalla) ja jälkeen (oikealla) murskauksen. Kuvat: Kaisa Kuoppala, Luke (vas.) ja Marketta Rinne, Luke (oik.).
Kuva 4. Murskatut pavut säilytettiin kylmiössä yön yli ennen säilöntää. Kuva: Kaisa Kuoppala, Luke.
Kuva 5. Murskatut pavut tiivistettynä koesiiloihin ennen siilojen sulkemista. Kuva: Marketta Rinne, Luke.
Siilot avattiin 106 päivän jälkeen (kuvat 6 ja 7) ja niistä otettiin näytteet käymislaadun määritystä varten. Lisäksi määritettiin aerobinen stabiilisuus (kuva 8) erikseen pelkille pavuille ja seosrehuille, joiden kuiva-aineesta noin 25 % oli papuja. Analyysit tehtiin Luken laboratorion standardimenetelmin.
Kuva 6. Siilot juuri ennen avaamista. Papumassassa oli havaittavissa värimuutoksia ja pintaan oli kertynyt hometta. Pintahome poistettiin ennen näytteiden ottoa. Käsittelyiden järjestys vasemmalta oikealle: C, C+w, LABmix, LABmix+w, LABLuke, FA ja Salt. Kuva: Marketta Rinne, Luke.
Kuva 7. Katariina Manni ja Tea Niemi tyhjentämässä siiloja. Kuva: Marketta Rinne, Luke.
Kuva 8. Aerobisen stabiilisuuden määritys eli näytteiden lämpötilan nousun seuranta. Kuva: Taina Jalava, Luke.
Tulokset ja niiden tarkastelu
Murskattujen papujen koostumus on esitetty taulukossa 2. Säilönnän jälkeen murskepapujen pH käsittelyillä 1-7 oli 5,38, 5,10, 4,29, 4,27, 4,29, 4,92, 4,61 ja vastaavasti ammoniumtypen osuus kokonaistypestä 117, 154, 80, 100, 67, 34 ja 61 g/kg N. Rehut ja varsinkin käsittelyt, joihin oli lisätty vettä, olivat varsin kosteita. Vesilisän jälkeen murskepapujen kosteuspitoisuus oli keskimäärin 439 ja ilman vesilisää säilöttyjen 492 g/kg. Käymistuotteiden kokonaismäärät on esitetty kuvassa 1. Säilönnälliseltä laadultaan kuivemmat rehut olivat parempia kuin märemmät. LAB ja erityisesti kemialliset säilöntäaineet paransivat rehujen säilönnällistä laatua ja FA rajoitti tehokkaasti käymistuotteiden muodostumista.
Kuva 9. Käymistuotteiden pitoisuudet eri säilöntäaineilla säilötyssä murskehärkäpavussa. Säilöntäkäsittelyt on esitelty taulukossa 1.
Kuva 10. Pelkkien säilöttyjen murskattujen papujen ja niitä sisältävien seosrehujen aerobinen stabiilisuus. Säilöntäkäsittelyt on esitelty taulukossa 1.
Rehujen aerobinen stabiilisuus on tärkeä ominaisuus. Rehujen lämpeneminen siilon avaamisen jälkeen ja syöttövaiheessa kertoo mikrobiologisesta aktiivisuudesta, joka kuluttaa rehun ravintoaineita sekä huonontaa hygieenistä laatua, maittavuutta ja eläinten tuotosta. Pelkkien papujen aerobinen stabiilisuus oli lyhyempi (keskimäärin 95 h) kuin niitä sisältävien seosrehujen (keskimäärin 129 h), joka perustui hygieeniseltä laadultaan hyvään happosäilöntäaineella tehtyyn säilörehuun. Poikkeuksen teki Salt, jolla säilötyt pavut eivät lämmenneet ollenkaan lähes yhdeksän päivää kestäneen seurannan aikana.
Haitta-aineilla ei ole suurta merkitystä märehtijöille, mutta sikojen ja siipikarjan ruokinnassa ne rajoittavat härkäpavun käyttöä. Visiiniä ei säilönnän jälkeen löytynyt lainkaan. Konvisiiniä löytyi edelleen säilönnän jälkeen, mutta sen pitoisuudet olivat pienempiä kuin ennen säilöntää. Säilönnän jälkeiset konvisiini-pitoisuudet käsittelyille 1-7 olivat 0,97, 0, 1,00, 0,40, 1,25, 2,32 ja 1,34 g/kg ka. Kontrolli- ja LAB-rehujen konvisiinipitoisuudet olivat pienempiä kuin kemiallisilla säilöntäaineilla säilöttyjen rehun pitoisuudet.. Koekäsittelyt eivät vaikuttaneet tanniinien hajoamiseen säilönnän aikana yhtä johdonmukaisesti kuin konvisiinin hajoamiseen ja tanniinipitoisuus säilönnän jälkeen oli keskimäärin 6.8 g/kg ka.
Johtopäätökset
Murskesäilöntä mahdollistaa aikaisemman puinnin sekä pienentää härkäpavun korjuun sääriskiä ja energiakulutusta kuivaukseen verrattuna. Märät ilman säilöntäainetta säilötyt pavut olivat säilönnälliseltä laadultaan huonoja. Maitohappobakteeriympeillä ja erityisesti kemiallisilla säilöntäaineilla pystyttiin tehokkaammin parantamaan rehun säilönnällistä laatua ja aerobista stabiilisuutta. Tässä kokeessa käytettyjen härkäpapujen kosteuspitoisuudet olivat käytännön kannalta tarpeettoman korkeita. Kosteuspitoisuuden vaikutus murskepavun laatuun on todennäköisesti käyräviivainen, mutta tämän kokeen perusteella sitä ei pystytty arvioimaan.
Murskesäilönnän seurauksena haitta-ainepitoisuudet pienenevät, mikä on etu erityisesti sikojen ja siipikarjan ruokinnassa. Voimakkaampi käyminen säilöttäessä ilman säilöntäainetta tai LAB-valmisteita käytettäessä pienensi haitta-aineiden pitoisuuksia hieman enemmän kuin kemiallisia säilöntäaineita käytettäessä.
Murskesäilöntä on toimiva vaihtoehto rehukäyttöön tarkoitettujen härkäpapujen säilöntään, jos ruokintamenetelmä mahdollistaa murskeviljan käytön.
Kiitokset
Kiitokset opiskelijoille Tea Niemi (Helsingin yliopisto) ja Johanna Okkonen (HAMK) sekä yrityskumppaneille Eastman Chemical Company ja Salinity Agro panoksesta kokeen toteuttamisessa.
Kokeen taustaa ja tavoite
Kaisa Kuoppala1, Marketta Rinne1 ja Katariina Manni2
1Luonnonvarakeskus, Jokioinen
2Hämeen ammattikorkeakoulu, Mustiala
Herne on monikäyttöinen valkuaiskasvi, jota voidaan käyttää sekä ihmisravitsemuksessa että kotieläinten ruokinnassa. Kotieläinten rehuksi viljeltäessä koko hernekasvusto voidaan korjata säilörehuksi tai herneet voidaan puida ja säilöä joko kuivaamalla tai murskesäilöntänä.
Viljeltäessä hernettä puhdaskasvustona riskinä on kasvuston lakoutuminen. Lakoutumista voidaan ehkäistä viljelemällä herneen seassa tukikasvia. Kaura on tyypillinen herneen tukikasvi, myös vehnä soveltuu hyvin. Jos kasvuston raakavalkuaispitoisuutta halutaan nostaa, on härkäpapu varteenotettava herneen tukikasviksi johtuen sen hernettä korkeammasta valkuaispitoisuudesta.
Korjattaessa kasvusto puimalla, säilöntätapa vaikuttaa puintiajankohtaan. Jos säilöntä perustuu kuivaukseen, kasvusto puidaan kuivempana kuin murskesäilöttäessä. Kuivattavan herneen sopiva puintikosteus on 20-25 %. Jos puintikosteus on alle 20 %, siemenet rikkoutuvat helposti. Murskesäilöttävän herneen puinti tapahtuu keltatuleentumisasteella, puintikosteuden ollessa n. 35-40 %. Jos herne on puitaessa kuivaa, murskauksen yhteydessä voi lisätä vettä säilönnän onnistumisen varmistamiseksi.
Hernekokeen tarkoituksena oli tutkia herneen sadontuottoa joko puhdas- tai seoskasvustona korjattaessa sato säilörehuksi tai puimalla. Tavoitteena oli selvittää sadon määrää ja ruokinnallista arvoa kasvuston eri kehitysvaiheissa sekä määrittää optimaalinen korjuuajankohta.
Toteutus ja havaintoja kasvukaudelta
Kuvia
Kasvukauden aikaisia kuvia on kerrytetty näiden linkkien taakse:
Herneen viljeykoe puhdas- ja seoskasvustona, kuvia kasvukaudelta 2016
Kasvuston ensimmäinen näytteenottokerta 19.7.2016
Kasvuston toinen näytteenottokerta 2.8.2016
Koeruudut
Koe tehtiin Hämeen ammattikorkeakoulun Mustialan yksikön opetus- ja tutkimusmaatilalla kesällä 2016. Hernettä viljeltiin puhdaskasvustona sekä kolmena eri seoskasvustona käyttäen härkäpapua tai vehnää tukikasvina. Tutkittavat lajit ja lajikkeet olivat herne Jermu, härkäpapu Sampo ja kevätvehnä Anniina.
Tietoa lajikkeista:
- Jermu: Jalostaja Boreal, jalostusmaa Suomi, keltasiemeninen, sato 4216 kg/ha, kasvuaika 100 pv, pituus 84 cm, tsp. 246 g, valk. 22 %
- Sampo: Jalostaja Boreal, jalostusmaa Suomi, sato 3223 kg/ha, kasvuaika 97 pv, pituus 82 cm, tsp. 303 g, valkuainen 34 %
- Anniina: Jalostaja Boreal, jalostusmaa Suomi, sato 5226 kg/ha, kasvuaika 98 pv, pituus 81 cm, tsp. 34,1 g, valk. 14,8 %
Lähde:
Virallisten lajikekokeiden tulokset 2008–2015.
Siemenseosten laskenta tehtiin itävien siementen (is) määrän perusteella, kpl /m2. Virallisten kokeiden suositukset ovat herneellä 120 is./m2, härkäpavulla 80 is./m2 ja vehnällä 650 is./m2. Herne-härkäpapu -seoksessa toinen koekäsittely oli puolet ja puolet suosituksista, toinen 75 % herneen ja 13 % härkäpavun suosituksesta. Herne-vehnä -seoksessa koekäsittely oli 75 % herneen ja 12 % vehnän suosituksesta.
Kylvösiemenmäärät laskettiin kylvötiheyden, tuhannen siemenen painon (tsp) ja itävyyden mukaan (taulukko 1). Alkuperäisestä suunnitelmasta poiketen puhtaan hernekasvuston kylvötiheydeksi tuli is. 110 kpl/m2. Koejäsenten lyhenteet tulevat kylvötiheydestä: Herne110 (H), Herne90 -vehnä80 (H90V), herne90 -härkäpapu 10 (H90HP) ja herne60 -härkäpapu40 (H60HP).
Lohkon viljavuustiedot olivat P 19 (viljavuusluokka hyvä) ja K 330 (viljavuusluokka hyvä). Maalaji oli rmHe ja pH 6.30. Ruutuja ei lannoitettu.
Taulukko 1. Koejäsenten kylvösiemenmäärät.
Koejäsen | Kasvilaji | Tsp, g | Itävyys, % | Kylvötiheys, kpl/m2 | Kg/ha | Osuus seoksessa kylvötiheyden mukaan, % |
1. | Herne1) | 236 | 80 | 110 | 325 | 100 |
2. | Herne | 236 | 80 | 60 | 177 | 60 |
| Härkäpapu2) | 200 | 78 | 40 | 102 | 40 |
3. | Herne | 236 | 80 | 90 | 266 | 90 |
| Härkäpapu | 200 | 78 | 10 | 26 | 10 |
4. | Herne | 236 | 80 | 90 | 266 | 53 |
| Vehnä3) | 33 | 89 | 80 | 30 | 47 |
1)Lajike Jermu
2)Lajike Sampo
3)Lajike Anniina
Koe toteutettiin satunnaistettuna lohkokokeena ja ruutuja eli kerranteita kylvettiin neljä kustakin koejäsenestä. Ruutujen järjestys arvottiin jokaiseen lohkoon erikseen (kuva 1).
Kuva 1. Koeruutujen järjestys.
Kokeen vaiheet ja havaintoja kasvukaudelta
Kylvö
Herneruudut kylvettiin 12.5.2016 pienruutukylvökoneella hyvissä kylvöolosuhteissa (kuvat 2a ja 2b). Kylvö tapahtui pienruutukylvökoneella (kuva 3).
Kuvat 2a ja 2b. Siemenet pussitettuina ja valmiina kylvöön. Koeruudun siemenet valmiina. (Kuvat: Katariina Manni, HAMK)
Kuva 3. Kylvö tapahtui pienruutukylvökoneella 12.5.2016.
(Kuva: Katariina Manni, HAMK)
Kylvöstä kahden päivän päästä tuli ensimmäiset sateet. Viikko kylvöstä herneen siemenissä oli jo ituja (kuva 4). Noin puolitoista viikkoa kylvöstä ensimmäiset herneen taimet ja vehnän oraat pinnalla (kuvat 5a ja 5b).
Kuva 4. Viikko kylvöstä, 19.5. maasta kaivettuja herneen siemeniä, joissa idut näkyvissä. (Kuva: Katariina Manni, HAMK)
Kuvat 5a ja 5b. Herneen puhdaskasvustoruuduilla taimia pinnalla. Seoskasvustoruuduilla herneen taimia ja vehnän oraita pinnalla. Kuvat otettu 23.5.2016. (Kuvat: Katariina Manni, HAMK)
Hernekasvustossa kukinta alkoi viikolla 26 yksittäisinä kukintoina. Koko kasvusto oli täydessä kukassa viikolla 27, jolloin myös palkojen alkuja oli havaittavissa (kuvat 6-8). Kasvukauden sääolot olivat herneen kasvun kannalta suosiolliset. Kasvustot koeruuduilla olivat tasaisesti taimettuneita ja reheviä ja ne olivat tässä vaiheessa hyvin pystyssä.
Kuvat 6a ja 6b. Hernekasvustoa koeruuduilla 28.6. ja 7.72016. (Kuvat: Katariina Manni, HAMK)
Kuvat 7a ja 7b. Hernekasvustoa seosviljelynä kevätvehnän ja härkäpavun kanssa 7.7.2016. (Kuvat Katariina Manni, HAMK)
Kuva 8. Hernekasvustossa palkojen alkuja 7.7.2016. (Kuva: Katariina Manni, HAMK)
Näytteenotto koeruuduilta
Kasvustonäytteitä otettiin kahden viikon välein yhteensä kolme kertaa. Ensimmäiset näytteet otettiin 19.7. ja seuraavat 2.8. ja 16.8. Kasvustonäytteet otettiin 50x50 cm kehikolla, 2 kehikollista kustakin ruudusta. Näytteet leikattiin saksilla noin 5 cm sänkeen. Jo ensimmäisellä näytteenottokerralla ruuduilla oleva kasvusto oli rehevää ja korkeaa ja tiukasti kärhöillä kiinni niin, että koko ruudun kasvusto oli yhtenä massana. Kasvustonäyte piti irrottaa muusta osasta kasvustoa ylhäältä alas.
Kasvustonäytteet vietiin Luken laboratorioon välittömästi näytteenoton jälkeen ja punnittiin pusseissaan. Näytteet levitettiin pöydälle, valokuvattiin ja kasvien pituus mitattiin. Näytteistä eroteltiin käsin eri kasvilajit, jotka punnittiin tuoreena. Joka kasvilajista ja kerranteesta otettiin edustava näyte, joka lähetettiin Valion laboratorioon Seinäjoelle Artturi-analyysiin. Seosten koostumustiedot ja rehuarvot laskettiin kasvilajien osuuksien ja koostumuksien perusteella. Punnitusta tuoremäärästä laskettiin kuiva-ainesato.
Kasvuston kuvailu
Koeruutujen kasvustonäytteiden otto aloitettiin aurinkoisessa säässä 19.7.2016, kun kylvöstä oli kulunut 68 päivää (kuva 9). Kasvusto oli kauttaaltaan rehevää ja noin 120-130 cm korkeaa. Kasvustot olivat vehreitä ja hyvin pystyssä. Herne oli täydessä kukassa, mutta myös palkoja oli alkanut kehittyä alaosiin. Palkoja oli runsaasti, mutta ne olivat pääosin litteitä. Muutamassa oli kuitenkin jo selvästi herneet kehittyneet. Myös härkäpavussa oli palkoja ja vehnän tähkä oli alkanut muodostua, mutta tähkässä ei ollut vielä jyviä.
Kuva 9. Kasvusto oli rehevää ja pystyä ensimmäisellä näytteenottokerralla 19.7. (Kuva: Kaisa Kuoppala, Luke)
Toinen näytteenottokerta oli 2.8.2016, jolloin kylvöstä oli kulunut 86 päivää (kuva 10). Näytteenoton lopussa tuli sadekuuro, muutoin sääolot olivat suotuisat. Kasvusto oli osittain laossa. Herneen kukinta oli loppunut ja palot olivat alkaneet jo kellastua ja herneet kovettua kasvuston alaosissa. Ylimmät palot olivat vielä litteitä. Kasvuston korkeutta ei enää mitattu laon takia, mutta pöydällä tehtyjen mittausten perusteella kasvuston pituuskasvu oli loppunut. Härkäpavun palot olivat täyttyneet ja osittain kovia. Vehnä oli maito- ja taikinatuleentumisasteen väliltä.
Kuva 10. Herneenpalot olivat 2. näytteenottokerralla 2.8.2016 jo pulleita. (Kuva: Kaisa Kuoppala, Luke)
Kolmannella ja viimeisellä näytteenottokerralla 16.8.2016 kasvusto oli laossa ja osittain keltaista (kuva 11). Näytteenotto oli hankalaa laon ja märkyyden takia. Kasvuston alaosa oli ruskeaa ja ränsistynyttä. Herneitä oli varissut maahan ja alkanut itää.
Kuva 11. Kolmas näytteenottokerta oli 16.8.2016. Herne oli lakoutunut kovien sateiden seurauksena. Kasvusto alkoi kellastua ja palot valmistua. )Kuva: Kaisa Kuoppala, Luke)
Kasvukauden aikaisia kuvia löytyy näiden linkkien takaa:
Herneen viljelykoe puhdas- ja seoskasvustona, kuvia kasvukaudelta 2016
Kasvuston ensimmäinen näytteenottokerta 19.7.2016
Kasvuston toinen näytteenottokerta 2.8.2016
Kasvuston kolmas näytteenottokerta 16.8.2016
Tulokset ja johtopäätökset
Herneen puhdaskasvuston ja seoskasvustojen koostumus ja rehuarvo
Kesä oli olosuhteiltaan herneen kasvua suosivaa ja herne oli seoskasvustoissa selkeästi valtakasvi. Vehnän osuus seoksessa H90V oli keskimäärin vain 4,2 % (kuva 12). H90HP -seoksessa oli härkäpapua 3,4 % ja H60HP -seoksessa 24 % härkäpapua. H90V- ja H90HP -seoksilla oli herneen siemenmäärä sama (hernettä 90 kpl/m2) joten myös toisen kasvin osuudet olivat samalla tasolla. Seoksella H60HP (hernettä 60 kpl/m2) härkäpavun osuus oli suurempi kuin H90HP-seoksella ja viimeisellä kerralla se oli 36 %.
Kasvusto oli ensimmäisellä näytteenottokerralla pystyä, mutta jo toisella kerralla se oli painunut lakoon. Viimeisellä näytteenottokerralla lakoa oli paljon eivätkä seoksissa tukikasveina olleet vehnä ja härkäpapu pystyneet sitä estämään. Vehnä ja härkäpapu eivät kasvaneet normaalisti seoksissa vaan jäivät heikoiksi ja kehittyminen ei todennäköisesti ollut ihan normaalia. Ruudun reunalla kasvaneet härkäpavut olivat selvästi vankempia ja pidempiä kuin herneen seassa ruudulla kasvaneet.
Kuiva-ainesadon määrissä ei ollut eroja eri koejäsenten välillä, koska kaikissa seoksissa herne oli valtakasvina (kuva 13). Näytteenotto oli haastavaa viimeisellä kerralla, kun kasvusto oli laossa. Se näkyy suurempana hajontana eri kerranteiden välillä kolmannella kerralla. Keskimääräiset kuiva-ainesadot näytteenottokerroittain olivat 6500, 10000 ja 11000 kg ka hehtaarilta. Sato lisääntyi lähes kaksinkertaiseksi ensimmäiseltä kolmannelle kerralle. Sadot ovat koeruuduilta ja ovat siten suuntaa-antavia.
Raakavalkuaissato oli kaikkien koejäsenten keskiarvona 1378 kg/ha (kuva 14). Vaikka ero koejäsenten välillä ei ollut merkitsevä, numeroarvoltaan raakavalkuaissato oli korkein H60HP-seoksella, jossa oli härkäpapua eniten. Ensimmäiseltä kolmannelle näytteenottokerralle raakavalkuaissato oli keskimäärin 1075, 1605 ja 1451 kg/ha.
Kasvustonäytteiden kemiallinen koostumus ja rehuarvot ovat taulukossa 2. Kasvustojen kuiva-ainepitoisuudet olivat pieniä eivätkä ne poikenneet merkitsevästi eri koekäsittelyjen välillä (kuva 15). Keskimäärin kuiva-ainepitoisuudet näytteenottokerroittain olivat 142, 161 ja 212 g/kg.
Taulukko 2. Herne- ja herneseoskasvustojen kemiallisen koostumuksen ja rehuarvojen muutokset kolmen näytteenottokerran kuluessa.pdf
Raakavalkuaispitoisuus oli runsaammin härkäpapua sisältäneellä H60HP-seoksella merkitsevästi suurempi kuin muilla koejäsenillä, joiden välillä ei ollut merkitsevää eroa. Kasvukauden edetessä kaikkien koejäsenten raakavalkuaispitoisuus pieneni, mutta molemmilla härkäpapua sisältäneillä seoksilla se pieneni vähemmän kuin muilla (kuva 16). Toisella näytteenottokerralla härkäpapua enemmän sisältäneellä seoksella (H60HP) oli korkein pitoisuus, 180 g/kg ka. Pelkän herneen ja H90V-seoksen raakavalkuaispitoisuus laskin niin että se oli viimeisellä näytteenottokerralla alle 120 g/kg ka.
Kasvuston D-arvossa ei ollut koejäsenten välillä merkitsevää eroa (kuva 17). Tämä johtunee herneen suuresta osuudesta seoksissa. D-arvo huononi kaikilla koejäsenillä ensimmäisestä viimeiseen näytteenottokertaan (keskimäärin 637, 625 ja 593 g/kg ka). Keskimäärin D-arvo laski 0.90 g/pv ensimmäisen ja toisen näytteenottokerran välillä. Toisen ja kolmannen näytteenottokerran välillä lasku oli keskimäärin 2.2 g/pv. H90V-seoksen D-arvo oli pienin ja H90HP-seoksen suurin kolmannella näytteenottokerralla (559 ja 615 g/kg ka).
Kuitupitoisuus (NDF) pieneni kaikilla koejäsenillä ensimmäiseltä toiselle näytteenottokerralle ja suureni toiselta kolmannelle (kuva 18). Kolmannella näytteenottokerralla H90V ja H60HP sisälsivät eniten kuitua. Koejäsenistä H ja H60HP erosivat merkitsevästi toisistaan, niiden välinen ero oli koko ajan samansuuruinen. Sulamattoman kuidun (iNDF) pitoisuus ei muuttunut kahden ensimmäisen näytteenottokerran välillä mutta se lisääntyi viimeiselle kerralle erityisesti H90V-seoksella (kuva 19). Kolmannella näytteenottokerralla H90V-seoksen sulamattoman kuidun pitoisuus oli lähes 200 g/kg ka).
Tärkkelyspitoisuuteen vaikuttaa siementen määrä ja kehitysvaihe. Tärkkelystä kertyy siemeneen sitä mukaa kuin se täyttyy ja valmistuu. Tärkkelyspitoisuutta ei määritetty ensimmäisellä näytteenottokerralla, koska palot ja jyvät olivat vielä kehittymättömiä. Toisella ja kolmannella näytteenottokerralla koejäsenten keskimääräiset tärkkelyspitoisuudet olivat 135 ja 200 g/kg ka. Koejäsenten välillä ei ollut merkitsevää eroa.
Koejäsenten välillä ei ollut merkitsevää eroa Ca-pitoisuudessa, mutta P- ja K-pitoisuudet olivat härkäpapua sisältäneillä H90HP- ja H60HP-seoksilla merkitsevästi suuremmat (kuvat 21-23). Ca-pitoisuuteen näytteenottokerta vaikutti niin, että viimeisellä kerralla pitoisuudet olivat korkeammat. P- ja K-pitoisuudet pienenivät ensimmäiseltä viimeiselle näytteenottokerralle.
Koejäsenten välillä ei ollut eroa ME-pitoisuudessa. ME-arvo laski ensimmäiseltä viimeiselle näytteenottokerralle ja oli keskimäärin 9,9 MJ/kg ka. Härkäpapua sisältäneiden seosten (H90HP ja H60HP) OIV-arvo oli korkeampi kuin herneen tai H90V-seoksen. H90V-seoksen ME-arvo kolmannella kerralla poikkesi merkitsevästi muista. OIV-arvo laski kolmannelle näytteenottokerralle ja eniten se laski H90V-seoksella. PVT-arvo oli korkein H60HP-seoksessa, jossa oli myös raakavalkuaista eniten.
Kuva 27. Kolmen näytteenottokerran kasvustot ja kuvat herneestä pöydällä. Kuvassa olevat luvut ovat puhtaan herneen analysoituja lukuja eri kerroilta (D=D-arvo ja rv=raakavalkuainen, g/kg ka). (Kuvat: Kaisa Kuoppala, Luke)
Johtopäätökset kasvustojen kehityksestä
Koostumustietojen ja kuiva-ainesadon perusteella tämän kasvuston optimaalinen korjuuaika olisi ollut toisen näytteenottokerran aikoihin eli 82 päivää (n. 2,5 kk) kylvöstä tai hieman aiemmin (kuva 25). Herneen palot olivat tällöin jo täyttyneet ja D-arvo ei vielä ollut laskenut. Kolmannella kerralla herneiden tyvet olivat ruskeita puoleen väliin vartta ja D-arvo oli matala. Kasvustot olivat tuolloin pahasti laossa ja alimpien palkojen auettua herneitä oli varissut maahan ja itänyt. Korjuuta ei siis pidä jättää liian myöhäiseen.
Tässä kokeessa herneen osuus kasvustoissa muodostui hyvin suureksi eikä tukikasveilla ollut suurta vaikutusta lakoontumisen estoon eikä rehumassan koostumukseen. Seosviljelyssä kasvilajien suhteita on vaikea kontrolloida, sillä kasvukauden olosuhteen vaikuttavat siihen voimakkaasti. Erityistä etua härkäpavun käyttämisestä tukikasvina ei tässä kokeessa pystytty osoittamaan. Potentiaalia vankkavartisella härkäpavulla olisi, mutta sopivan seossuhteen ja siemenmäärän löytäminen vaatisivat lisätutkimusta.
Herneen ja herneseosten puinti, sadon koostumus ja rehuarvot
Hernekokeen kokokasvuston näytteidenkeruun loputtua koeruuduilla jäätiin odottelemaan puintiaikaa. Puimaan päästiin 31.8. kauniissa aurinkoisessa säässä. Puinti suoritettiin koeruutupuimurilla (kuvat 28). Koko ruudun sato otettiin talteen ja kuivattiin Luken kuivurissa +50 °C:n lämmöllä viikonlopun yli. Herneet eroteltiin vehnistä lajittelijalla, mutta herne ja härkäpapu piti lajitella käsin. Puitu sato oli pääasiassa hernettä, vehnän ja härkäpavun osuudet jäivät pieniksi ja roskaa oli paljon. Satomääriä arvioitaessa pitää ottaa huomioon, että joka ruudulta oli ennen puintia otettu kolmella näytteenottokerralla kullakin 2 kehikollista kasvustoa näytteeksi. Näin ollen ruutujen sato jäi jonkun verran pienemmäksi kuin normaalisti koeruuduilta.
Kuvat 28a ja 28b. Koeruudut puitiin koeruutupuimurilla 31.8.2016. (Kuvat: Kaisa Kuoppala, Luke)
Koeruutujen kasvustot olivat laossa ja pinnaltaan rutikuivia (kuvat 29). Alta kasvusto oli kosteaa ja paljon herneitä oli varissut maahan ja itänyt. Herneen palot olivat puitaessa rapsahtavan kuivia ja herneet kovia ja vaaleita. Härkäpapu oli osittain vielä tuleentumatonta, sillä yläosassa kasvia oli vielä täysin vihreitä palkoja, vaikka alimmat olivatkin mustia ja kuivia.
Kuvat 29a ja 29b. Kuva seoksista H90V (vas.) ja H60HP (oik.) puintipäivänä. (Kuvat: Kaisa Kuoppala, Luke)
Herneen ja herneseosten puintikosteus oli 29 % H:lla ja H90-seoksilla. Muita märempänä puitiin H60HP-seos. Kuten kasvustonäytteissäkin, myös puidussa sadossa toisen kasvin eli vehnän ja härkäpavun osuudet jäivät pieniksi. Seoksessa H60HP oli 12,4 % härkäpapua ja toisissa vain n, 2 %. Ruuduilta puidun sadon määrä oli matalin H60HP-seoksella.
Taulukossa 3 on herneen (H) ja herneseosten (H90V, H90HP, H60HP) sato, puidun sadon koostumus ja rehuarvot. Herneen ja herneseosten H90V ja H90HP siemensadon raakavalkuaispitoisuudet vastasivat herneen tyypillisiä pitoisuuksia johtuen seoskasvien pienestä osuudesta kasvustossa. Vain runsaammin härkäpapua sisältäneellä H60HP-seoksella oli muita korkeampi raakavalkuaispitoisuus. Kuitupitoisuus (NDF) oli molemmilla härkäpapua sisältäneillä seoksilla korkeampi kuin muilla ja tärkkelyspitoisuus oli H60HP-seoksella muita pienempi. Herneen ME-arvo oli korkeampi kuin H60HP-seoksella ja matalin H90V-seoksella.
Taulukko 3. Herneen (H) ja herneseosten (H90V, H90HP, H60HP) sato, puidun sadon koostumus ja rehuarvot.pdf
Kivennäisistä Ca-, K-, ja Mg-pitoisuuksissa ei ollut eroa herneen tai seosten välillä. P-pitoisuus oli H60HP-seoksella korkeampi kuin muilla.
Johtopäätökset
Seosviljely sopii rehuntuotantoon ja varmistaa sadontuottoa, kun kesän vaihtelevista kasvuolosuhteista riippuen mahdollisuudet sille että ainakin jompikumpi kasvilaji menestyy ovat suuremmat. Sadon laadun ennakointi on kuitenkin vaikeaa.
Herneen lakoontuminen vaikeutti puintia ja huononsi laatua. Vehnä ja härkäpapu eivät tässä kokeessa pystyneet tukemaan hernettä johtuen niiden pienestä osuudesta kasvustossa.
Kiitokset
Kiitokset Noora Kestille, Riitta Lehtiselle ja Satu Suorannalle (HAMK) panoksesta kokeen toteuttamisessa.
Kokeen taustaa ja tavoite
Kirjoittajat: Katariina Manni1, Heikki Pietilä1, Kaisa Kuoppala2 ja Marketta Rinne2
1Hämeen ammattikorkeakoulu, Mustiala
2Luonnonvarakeskus, Jokioinen
Herne on typpiomavarainen, sillä se pystyy sitomaan ilmakehän typpeä juurinystyröissään elävien Rhizobium-bakteerien avulla. Tämän seurauksena se ei välttämättä tarvitse lainkaan typpilannoitusta. Herneelle voidaan kuitenkin antaa starttilannoituksena typpeä 20-40 kg/ha, sillä alkukeväästä se voi kärsiä typen puutteesta muutaman viikon ajan ennen kuin maa lämpenee ja juurinystyrät alkavat muodostua. Starttitypen tarpeeseen vaikuttaa mm. esikasvi ja maan multavuus. Typen lisäksi myös muiden ravinteiden saannista tulee huolehtia.
Herne on hyvä esikasvi viljoille, sillä se jättää ilmasta sitomaansa typpeä maaperään sängen ja juuriston hajoamisen seurauksena seuraavan kasvin käyttöön. Herneen jälkeen typpilannoitusta voidaankin vähentää 25-30 kg/ha. Herneellä on positiivisia vaikutuksia maan rakenteeseen, mikä osaltaan lisää sen esikasviarvoa. Esikasvivaikutuksen seurauksena viljasadon määrä saattaa lisääntyä jopa useammalla sadalla kilolla yhdestä kahteen vuotta esikasvin viljelyn jälkeen. Myös siemenen koon ja valkuaispitoisuuden suurentuminen on todennäköistä.
Kokeen tarkoituksena oli selvittää, miten eri typpilannoitusmäärät vaikuttavat kevätvehnän sadon määrään ja laatuun, kun esikasvina oli herne. Tulosten perusteella tehtiin myös taloudellista tarkastelua typpilannoituksen vaikutuksista.
Kokeen toteutus ja havaintoja kasvukaudelta
Kasvukauden aikaisia kuvia kertyy tämän linkin taakse:
Typpilannoituskokeen kuvia kasvukaudelta 2016
Koe tehtiin Hämeen ammattikorkeakoulun Mustialan yksikön opetus- ja tutkimusmaatilalla vuonna 2016. Viljelykasvina oli kevätvehnä (Amaretto) ja sen esikasvina oli ollut herne (Rocket). Herneen keskimääräinen sato vuonna 2015 oli noin 2200 kg/ha.
Koe toteutettiin kaistakokeena yhtenä kerranteena. Kunkin kaistan pituus oli noin 150 metriä ja leveys kuusi metriä. Jokaisen koekaista ylä- ja alapäästä puitiin 10 metrin pituinen ja 1,5 metrin levyinen koeala, jolloin jokaiselta koekaistalta saatiin kaksi erillistä näytettä. Maalajina oli runsasmultainen karkea hieta.
Vehnän kylvösiemenen tuhannen siemenen paino oli 34,4 g ja siementen itävyys 97 %. Tavoiteltu kylvötiheys oli 750 kpl/m2. Siemenen kylvömäärä oli 265 kg/ha. Lannoitteena käytettiin YaraBela AXANia (27-0-0). Typpilannoitusmäärät koeruuduilla olivat 0, 40, 70, 100 ja 130 kg N/ha. Typpilannoituksen maksimimäärä 130 kg N/ha määräytyi kyseisen lohkon viljelysuunnitelman perusteella, jolla koealueen ulkopuolinen alue lannoitettiin. Koeruutujen lannoitus tehtiin kylvön yhteydessä. Koekaistat sijoitettiin niin, ettei niiden päällä tarvinnut ajaa kasvinsuojelutoimenpiteitä tehtäessä. Tämän vuoksi koekaistojen väliin jätettiin kaksi kokeen ulkopuolista kaistaa. Ne lannoitettiin lohkon viljelysuunnitelman mukaisella lannoitemäärällä 130 kg N/ha (kuva 1).
Kuva 1. Koekaistojen järjestys. Värillisissä ruuduissa oli eri lannoitusmäärien koekaistat. Valkoiset ruudut olivat kokeeseen kuulumattomia kaistoja, joiden lannoitus oli 130 kg N/ha, kuten koko ympäröivälläkin lohkolla.
Kasvukauden aikana havainnoitiin kasvuston kehittymistä. Ennen kylvöä jokaiselta kaistalta otettiin maanäytteet, joista määritettiin N-pitoisuudet typpisalkun liuskatesteillä, joilla mitattiin nitraatti- ja ammoniumpitoisuudet. Kasvuston orastiheydet laskettiin satunnaisista kohdista 80 cm:n matkalta noin kolme viikkoa kylvöstä. Versoutumiset laskettiin orastiheyden laskennan jälkeen noin kahden viikon kuluttua. Kasvuston lehtivihreämittaukset tehtiin kesä- ja heinäkuun lopussa SPAD-mittarilla, jonka lisäksi lehtivihreän määrää arvioitiin myös lehtivihreäkorteilla. Kasvuston korkeus mitattiin heinäkuun lopussa. Lisäksi kasvukauden aikana tehtiin rikkakasvi- ja tautihavaintoja. Kukinnan ja tuleentumisen ajankohtaa seurattiin.
Koekaistat kylvettiin ja lannoitettiin 9.5.2016 maatilamittakaavan kylvölannoittimella. Kaista, jolle ei tullut typpilannoitusta, kylvettiin 10.5. Kylvöt tehtiin hyvissä sääoloissa (kuva 2).
Kuva 2. Koekaistojen kylvöä. Kuva: Katariina Manni, HAMK.
Kevään suotuisten kasvuolosuhteiden seurauksena vehnä orastui tasaisesti. Typpilannoituskaistojen välisistä eroista selkeimmin erottui kaista, jolle ei annettu lainkaan lisätyppeä (kuva 3). Eri typpilannoitusmääriä saaneiden kaistojen välillä erot olivat silmämääräisesti vaikeammin havaittavissa kuin nollakaistalla. Kasvukauden aikana tehtiin tarpeenmukaiset rikka- ja tautitorjunnat koko lohkolle.
Kuva 3. Vasemmalla 130 kg N/ha saanut vehnäkasvusto, oikealla kasvusto, joka ei saanut lainkaan typpilannoitetta. Kuva: Katariina Manni, HAMK.
Viikolla 27 kasvustot olivat jo hyvin tähkällä (kuva 4). Lannoitusmäärien välisiä eroja näkyi silmämääräisesti. Erityisesti koekaista, joka ei saanut lisätyppeä lainkaan, erottui selkeästi harvempana ja lyhyempänä kasvustona verrattuna lisätyppeä saaneisiin kaistoihin (kuva 5). Kasvukauden suotuisten olosuhteiden seurauksena vehnäkasvuston hyvä kehitys jatkui puintiin saakka eikä lakoutumista tapahtunut (kuva 6).
Kuva 4. Koekaistat tähkällä 7.7.2016. Kuva: Katariina Manni, HAMK.
Kuva 5. Vasemmalla 130 kg N/ha saanut vehnäkasvusto, oikealla kasvusto, joka ei saanut lainkaan typpilannoitetta, kuva otettu 18.8.2016. Kuva: Katariina Manni, HAMK.
Kuva 6. Koekaistojen tuleentunutta vehnäkasvustoa 7.9.2016. Kuva: Katariina Manni, HAMK.
Koekaistat puitiin koeruutupuimurilla hyvissä olosuhteissa 14.9.2016 (kuva 7). Kaikilla koekaistoilla kasvusto oli tasaisesti tuleentunutta (kuvat 8). Jokainen kaista puitiin kahtena 10 metrin mittaisena ja 1,5 metrin levyisenä koealana ja koealakohtaiset sadot säkitettiin (kuva 9). Jokaisen koealan tuoresato punnittiin ja niistä otettiin näytteet kosteuden määrittämistä varten. Kosteus määritettiin kuivaamalla näytettä yön yli uunissa 110 asteen lämpötilassa. Jokaisen koealan sato kuivattiin säkeissä erillisessä säkkikuivurissa, johon puhallettiin lämmintä ilmaa (kuva 10) ja kuivauksen jälkeen niistä otettiin näytteet myöhempiä analyysejä varten, jolloin niistä määritettiin kosteus, hehtolitrapaino, tärkkelys, valkuainen ja sakoluku. Analyysit tehtiin Hankkija Oy:n viljalaboratoriossa. Puitu sato lajiteltiin rikoista ja esitetyt tulokset on laskettu lajitellusta sadosta. Satotulokset esitettiin sato muunnettuna 14 %:n kosteuteen.
Kuva 7. Koelohkojen puinti koeruutupuimurilla. Kuva: Katariina Manni, HAMK.
Kuva 8. Vasemmalla 130 kg N/ha saanut vehnäkasvusto, oikealla kasvusto, joka ei saanut lainkaan typpilannoitetta. Kuva: Katariina Manni, HAMK.
Kuva 9. Jokaisen koealan sato laitettiin omaan säkkiin. Kuva: Katariina Manni, HAMK.
Kuva 10. Säkkikuivuri, jossa säkitetyt vehnät kuivattiin. Kuva: Katariina Manni, HAMK.
Tulokset ja niiden tarkastelu
Kokeessa ei ollut mahdollista toteuttaa vertailua tilanteeseen, jossa esikasvina olisi ollut vilja, joten suoria vertailuja herneen esikasviarvosta ei ollut mahdollista tehdä. Käytännön syistä koetta ei myöskään voitu toteuttaa useampana kerranteena, joten tuloksia ei voitu analysoida tilastollisesti. Siten tulokset ovat vain suuntaa-antavia.
Herneen ollessa esikasvina typpilannoituksen lisäys suurensi vehnän hehtaarisatoa lannoitusmäärään 91 kg N/ha saakka (kuva 11). Koeruutujen ulkopuolisen alueen keskisato oli noin 4 500 kg/ha lannoitusmäärällä 130 kg N/ha.
Kuva 11. Kevätvehnän jyväsato eri typpilannoitusmäärillä kun esikasvina oli herne. Kunkin lannoitusmäärän kahden näytteen hajonta näkyy omina pisteinään.
Sadon valkuaispitoisuuteen typpilannoituksella oli vaikutusta (Kuva 12). Valkuaisen määrä oli pienin, kun typpilannoitusta ei annettu lainkaan ja suurin kun lannoitusmäärä oli 130 kg N/ha. Merkittävä valkuaisen määrän suurentuminen tapahtui lisättäessä typpilannoitusta 100 kg:sta 130 kg:aan hehtaaria kohden. Muilla lannoitusmäärillä erot olivat pieniä.
Kuva 12. Kevätvehnän valkuaispitoisuus eri typpilannoitusmäärillä kun esikasvina oli herne. Kunkin lannoitusmäärän kahden näytteen hajonta näkyy omina pisteinään.
Lehtivihreän määrä lisääntyi tasaisesti typpilannoituksen lisääntyessä SPAD-mittarilla mitattuna ja lehtivihreäkorteilla arvioituna (taulukko 1). Lehtivihreää oli vähiten nollalisätypellä ja eniten suurimmalla typpilannoitusmäärällä. Mittaukset tehtiin 29.6. ja 22.7.2016. Typpilannoituksen määrä vaikutti korren pituuteen ja sivuversojen muodostumiseen (taulukko 1). Mitä enemmän typpeä annettiin, sitä pidempi oli korsi ja sitä enemmän oli sivuversoja. Ainoastaan lannoitusmäärällä 100 kg N/ha muutos orastiheydessä ja sivuversojen määrässä oli päinvastainen, eli hieman pienempi kuin edellisellä lannoitusmäärällä.
Taulukko 1. Kevätvehnän keskimääräiset lehtivihreäarvot, orastiheydet ja sivuversojen määrät eri typpilannoitusmäärillä, kun esikasvina oli herne.
Taulukossa 2 on keskimääräiset vehnän hehtolitrapainot, tärkkelyspitoisuudet ja sakoluvut eri typpilannoitusmäärillä. Hehtolitrapainoissa ja tärkkelyspitoisuuksissa ei ollut juurikaan eroja eri lannoitusmäärien välillä. Tosin tärkkelyspitoisuudessa typpilannoitusmäärällä 40 kg N/ha oli merkittävä poikkeama johtuen toisen näytteen muita selkeästi korkeammasta tärkkelyspitoisuudesta. Sakoluvut olivat selkeästi suurimmat kahdella suurimmalla lannoitusmäärällä. Erot tuleentumisessa ovat saattaneet vaikuttaa sakolukuun niin, että vähemmän typpeä saaneet ovat olleet puitaessa tuleentumisessa edellä tai jopa lievästi ylituleentuneita. Tautisuudessa ei havaittu eroja eri lannoitusmäärien välillä.
Taulukko 2. Kevätvehnän keskimääräiset hehtolitrapainot, tärkkelyspitoisuudet ja sakoluvut eri typpilannoitusmäärillä, kun esikasvina oli herne.
Tarkasteltaessa typpitaseita (lannoitteen mukana tulleen ja sadossa poistuneen typen erotus) huomioimatta herneen esikasvivaikutusta ja maaperästä vapautuvaa typen määrää typpitaseet olivat negatiivisia kaikilla muilla typpilannoitusmäärillä paitsi 130 kg N/ha. Negatiiviset typpitaseet ovat osoitus siitä, että sadon mukana oli poistunut typpeä enemmän kuin peltoon oli laitettu (kuvat 13 ja 14). Kun typpilannoitusta ei annettu lainkaan, typpitase oli keskimäärin -73 kg N/ha. Lannoitusmäärällä 130 kg N/ha typpitase kääntyi positiiviseksi ja oli 21 kg N/ha.
Kuva 13. Typen määrä kevätvehnän sadossa eri typpilannoitusmäärillä kun esikasvina oli herne. Kunkin lannoitusmäärän kahden näytteen hajonta näkyy omina pisteinään.
Kuva 14. Typpitase eri typpilannoitusmäärillä kun esikasvina oli herne. Kunkin lannoitusmäärän kahden näytteen hajonta näkyy omina pisteinään.
Typpitaseita tarkasteltaessa voidaan olettaa, että maaperässä on ollut typpeä, jota kasvi on käyttänyt sadonmuodostukseen. Maan eloperäisen aineksen määrä eli multavuus vaikuttaa maasta vapautuvan typen määrään. Rajalan (2005, 162) mukaan runsasmultaisessa maassa typpeä vapautuu vuosittain keskimäärin 40 kg/ha. Palkoviljoilla puolestaan voi olla huomattavan suuri esikasvivaikutus, mutta tulokset eri tutkimuksissa vaihtelevat paljon. Suomessa ja Ruotsissa tehtyjen tutkimuksen perusteella on todettu, että tuleentuneena korjattujen palkoviljojen typpilannoitustehona voidaan pitää 25 kg/ha (Känkänen, Suokannas, Tiilikkala & Nykänen 2012, 30).
Mikäli maaperästä vapautuu typpeä arviolta 40 kg/ha ja tämän lisäksi huomioidaan herneen esikasvivaikutus 25 kg/ha, ilman lisälannoitusta kasvilla olisi näistä typenlähteistä peräisin olevaa typpeä käytettävissä 65 kg/ha. Tässä kokeessa nollatyppilannoituksella saatiin typpitaseeksi -73 kg N/ha, joten todennäköisesti herneen esikasvivaikutus oli arvioitua suurempi. Koekaistoilta ennen kylvöä otetuissa maanäytteissä nitraattityppeä oli noin 30 kg/ha mutta ammoniumtyppeä ei ollut ollenkaan. Keväällä maanäytteistä määritetyn typen lisäksi kasvukauden aikana vapautuu lisää typpeä kasvin käyttöön maassa olevan orgaanisen aineen hajotessa. Tämän seurauksena maasta peräisin oleva kokonaistyppimäärä on todennäköisesti keväällä määritettyä nitraattitypen määrää suurempi.
Taloudellisessa tarkastelussa vehnälle käytettiin viikon 46/2017 keskimääräisiä perushintoja, jotka olivat leipävehnällä 165 €/tn ja rehuvehnällä 142 €/tn. Hinnassa huomioitiin valkuaispitoisuuden laatuvaikutus (Raisioagro 2017). Leipävehnän vähimmäisvalkuaisvaatimus oli 11,5 %. Jos valkuaispitoisuus oli tätä alempi, vehnä hinnoiteltiin rehuvehnäksi. Lisäksi valkuaispitoisuus saattoi vaikuttaa perushintaa sitä joko lisäävästi tai vähentävästi. Lannoitekustannus laskettiin käyttäen YaraBela AXANin (N 27 %) viikon 46/2017 hintaa 272 €/tn.
Kun satotuotosta (€/ha) vähennettiin lannoitekustannus (€/ha), optimaalisin taloudellinen tulos saatiin lannoitusmäärällä 89 kg N/ha (kuva 15). Taloudellinen tulos saatiin lähes samalla lannoitusmäärällä kuin mikä tarvittiin maksimisadon tuottamiseen. Vaikka suurimmalla typpilannoitusmäärällä viljan valkuaispitoisuus nousi selvästi muihin verrattuna ja sen seurauksena viljasta maksettu hinta oli korkein, hinnannousu ei kuitenkaan riittänyt kompensoimaan pienentynyttä satoa ja suurentunutta lannoitekustannusta.
Kuva 15. Satotuoton ja typpilannoituksen erotus €/ha kun esikasvina oli herne. Kunkin lannoitusmäärän kahden näytteen hajonta näkyy omina pisteinään.
Johtopäätökset
Herneen esikasvivaikutus näkyi erityisesti typpitaseita tarkasteltaessa. Negatiiviset typpitaseet kaikilla muilla lannoitusmäärillä paitsi suurimmalla osoittivat, että maaperästä on vapautunut muutakin kuin lannoitteen mukana tullutta typpeä kasvien käyttöön. Paras taloudellinen tulos saatiin lähes samalla lannoitusmäärällä kuin maksimisato. Vaikka suurimmalla lannoitusmäärällä sadon valkuaispitoisuus nousi selvästi ja sillä oli hintaa nostava vaikutus, se ei silti riittänyt kompensoimaan alentuneesta sadosta aiheutuvia sadonmenetyksiä ja lisälannoituksesta aiheutuvia kustannuksia.
Kiitokset
Kiitokset Matti Ylösmäelle (HAMK) ja opiskelija Jaakko Saukkolalle (HAMK) panoksesta kokeen toteuttamisessa.
Lähteet
Känkänen, H., Suokannas, A., Tiilikkala, K. & Nykänen, A. (2012). Biologinen typensidonta fossiilisen energian säästäjänä. Haettu 18.11.2017.
Rajala, J. (2005). Luomuviljelyn suunnittelu: Työkirja. Mikkeli: Helsingin yliopisto, Maaseudun tutkimus- ja koulutuskeskus.
Raisioagro (2017). Sadon toimittaminen Raision myllyille ja rehutehtaille 2017-2018. Haettu 18.11.2017.
Härkäpavun lajikekokeen 2015 sijainti kartalla.
Härkäpavun lajikekokeen tavoite
Kaisa Kuoppala1, Marketta Rinne1 ja Katariina Manni2
1Luonnonvarakeskus, Jokioinen
2Hämeen ammattikorkeakoulu, Mustiala
Vilja- tai palkokasveista tehty kokoviljasäilörehu on hyvä lisä karjatilojen rehustukseen nurmisäilörehun täydentäjänä. Kokoviljasäilörehulla on monia etuja. Sen viljelyssä voidaan hyödyntää samaa koneistusta kuin nurmisäilörehun korjuussa. Yksivuotisten kasvien viljely mahdollistaa lannanlevityksen ja nurmen uudistamisen. Kokoviljasäilörehun sulavuutta ja raakavalkuaispitoisuutta voi nostaa viljelemällä palkoviljoja viljakasvien kanssa seoksena. Seoskasvustosta on mahdollista saavuttaa kertakorjuulla suuria kuiva-aine- ja raakavalkuaissatoja. Palkoviljakasvustojen sulavuus pysyy kauan korkeana ja se jopa nousee, kun palkojen osuus suurenee.
Palkoviljaseoksissa on selkeästi suuri potentiaali tuottaa kotimaista valkuaista märehtijöiden ruokintaan. Palkokasvien käyttö rehuntuotannossa vähentää typpilannoituksen tarvetta ja jos kokoviljasäilörehu sopii hyvin tilan viljelykiertoon, ruokintamenetelmään ja on edullisempaa kuin nurmisäilörehu, sen sisällyttämien rehuannokseen on perusteltua.
Kokeen tarkoituksena oli tutkia eri härkäpapulajikkeiden käyttöä säilörehun raaka-aineeksi. Tavoitteena oli selvittää sadontuottopotentiaalia ja ruokinnallista arvoa eri kehitysvaiheissa sekä määrittää optimaalinen korjuuajankohta.
Härkäpapulajikekokeen toteutus
Kokeen perustaminen
Koe tehtiin Hämeen ammattikorkeakoulun Mustialan yksikön opetus- ja tutkimusmaatilalla. Tutkittavat lajikkeet olivat Honey, Fanfare ja Pyramid. Ne ovat ulkomaisia, reheväkasvuisia ja pitkän kasvuajan vaativia lajikkeita, jotka eivät välttämättä ehdi tuleentua, mutta soveltuvat vihermassan tuotantoon. Tietoa lajikkeista:
- Pyramid: Jalostaja Limagrain, jalostusmaa Hollanti, keskimyöhäinen lajike, tsp. 500-600 g
- Fanfare: Jalostaja NBZ Lembke, jalostusmaa Saksa, keskimyöhäinen lajike, tsp. 500-600 g
- Honey: Jalostaja Wherry & Sons, jalostusmaa Pohjois- Irlanti, myöhäinen rehevälehtinen lajike, tsp. 550-650 g
Härkäpapulajikeruudut kylvettiin 2.6.2015 koeruutukylvökoneella. Koe toteutettiin satunnaistetun lohkokokeen mallin mukaisesti ja ruutuja eli kerranteita kylvettiin neljä kustakin kolmesta lajikkeesta. Ruutujen järjestys arvottiin jokaiseen lohkoon erikseen (kuva 1). Koeruuduille oli opastus itsenäistä tutustumista varten (kuva 2).
Kuva 1. Koejäsenet arvottiin eri lohkoille.
Kuva 2. Infotaulu koeruuduilla. (Kuva: Katariina Manni, HAMK)
Kylvösiemenmäärät laskettiin kylvötiheyden ( 50 kpl/m2), tuhannen siemenen painon (tsp) ja itävyyden mukaan:
- Honey (tsp 680 g, itävyys 88 %): 386 kg/ha
- Pyramid (tsp 696 g, itävyys 95 %): 366 kg/ha
- Fanfare (tsp 560 g, itävyys 98 %): 286 kg/ha
Ruutuja ei lannoitettu eikä kasvukauden aikana tehty kasvinsuojelutoimenpiteitä. Kuvassa 3 kylvetty koealue. Kuvassa 4 kasvustoa koeruuduilla.
Kuvia koeruutujen perustamisesta tästä linkistä.
Kuva 3. Kylvetty koeruutualue 2.6.2015. (Kuva: Katariina Manni, HAMK)
Kasvustonäytteiden otto
Härkäpapulajikkeista otettiin kasvustonäytteitä viisi kertaa kahden viikon välein. Näytteiden otto aloitettiin 28.7.2015 ja viimeiset näytteet otettiin 22.9.2015. Näin saatiin seurattua härkäpavun kehitystä kahden kuukauden ajan.
Kasvustonäytteet otettiin 50 cm x 50 cm kokoisen kehikon avulla. Jokaisena näytteenottokertana kustakin ruudusta otettiin kaksi kehikollista näytettä. Näytteenoton jälkeen kasvuston korkeus mitattiin joka leikkuureunalta. Samalla laskettiin ruudulta leikattujen kasviyksilöiden lukumäärä ja yleinen kehitysaste arvioitiin. Kasvustoja valokuvattiin jokaisella näytteenottokerralla.
Kasvustonäytteet leikattiin saksilla noin 5 cm sänkeen ja punnittiin pusseissa heti pellolla kiertokoevaa'alla (kuva 5). Näytteestä eroteltiin analyysinäyte, joka lähetettiin Artturi-analyysiin Valion laboratorioon. Artturi-analyysissä määritettiin kuiva-aineen, raakavalkuaisen, kuidun (NDF), sulamattoman kuidun (iNDF), tuhkan, kivennäisten ja tärkkelyksen pitoisuudet, D-arvo ja energia- ja valkuaisarvot.
Loput näytteestä vietiin Jokioisiin Luken laboratorioon, jossa otettiin osa-näyte kokokasvuston kuiva-ainemääritystä varten. Loppunäytteen kasviyksilöistä eroteltiin käsin lehdet, varret, palot ja kukat ja punnittiin niiden määrät tuoreena (kuva 6). Kasviyksilöiden pituus mitattiin pöydällä ja laskettiin mm. palkojen lukumäärä kussakin mitatussa kasviyksilössä. Eri fraktiot kuivattiin lämpökaapissa ja kuiva-ainepitoisuuden perusteella laskettiin lehtien, palkojen ja varsien osuudet koko näytteen kuiva-aineesta. Kukat laskettiin kahdella ensimmäisellä kerralla lehtien osuuteen mukaan. Kuiva-ainesato laskettiin pellolla punnitusta tuoresadosta Lukella määritettyä kuiva-ainepitoisuutta käyttäen.
Härkäpapulajikekokeen tulokset ja johtopäätökset
Kasvuston kuvailu
Härkäpapujen kasvua seurattiin kesän aika useaan otteeseen (kuvat 3 ja 4). Kasvustot kasvoivat hyvin ja reheviksi ja pysyivät pystyssä loppuun asti. Honey on lajikkeena myöhäisempi kuin Pyramid ja Fanfare ja se näkyi tuloksissa kautta linjan. Näytteidenoton alkaessa heinäkuussa oli kulunut 56 päivää kylvöstä ja päättyessä syyskuussa 112 päivää.
Ensimmäinen näytteenottokerta 28.7.2015 (56 päivää kylvöstä, kuva 7)
- Lehdet olivat tasaisen vihreitä ja lehtimassaa oli runsaasti.
- Kukinta oli tässä vaiheessa Pyramid- ja Fanfare-lajikkeilla meneillään, mutta Honey oli vasta nuppuasteella.
- Kasvuston korkeus oli Pyramidilla ja Fanfarella noin 90 cm ja Honeylla alle 70 cm. D-arvo ja raakavalkuaispitoisuudet olivat korkeat
Toinen näytteenottokerta 10.8.2017 (69 päivää kylvöstä, kuva 8)
- Lehdet olivat edelleen vihreitä ja kasvusto oli rehevää
- Kukinta jatkui edelleen runsaana. Pyramidin ja Fanfaren alimmat kukat olivat kuihtuneet ja ensimmäiset palot olivat alkaneet kehittyä niihin.
- Kasvuston korkeus oli keskimäärin 137 cm, Honey oli matalampaa.
- Raakavalkuaispitoisuus oli keskimäärin 160 g/kg ka.
Kolmas näytteenottokerta 25.8.2015 (84 päivää kylvöstä, kuva 9).
- Lehdet olivat edelleen vihreitä ja niiden osuus kasvustosta oli vielä huomattava.
- Palot olivat alkaneet täyttyä.
- D-arvo oli laskenut huomattavasti samaan aikaan, kun kasvuston korkeus oli lisääntynyt Fanfare ja Pyramid noin 170 cm ja Honey noin 150 cm.
- Raakavalkuaispitoisuus oli laskenut, keskimäärin se oli 141 g/kg ka.
- Kuitupitoisuus oli lisääntynyt, erityisesti sulamattoman kuidun pitoisuus oli korkea.
Neljäs näytteenottokerta 8.9.2015 (98 päivää kylvöstä, kuva 10)
- Kasvusto oli pystyä edelleen, mutta yleisilme alkoi olla ränsistynyttä.
- Alimpia lehtiä oli kuihtunut ja pudonnut.
- Palot olivat täyttyneitä.
- D-arvo ei ole enää juurikaan muuttunut verrattuna edelliseen kertaan.
- Kuitupitoisuudessa ei tapahtunut enää merkittäviä muutoksia.
Viides näytteenottokerta 22.9.2015 (112 päivää kylvöstä, kuva 11)
- Kasvusto näytti jo ränsistyneeltä.
- Lehtiä oli kuihtunut ja pudonnut erityisesti alaosista.
- Palot olivat täyttyneitä ja pulleita.
- D-arvo ei ole enää juurikaan muuttunut verrattuna edelliseen kertaan.
- Raakavalkuaista on tullut hieman lisää.
- Kuitupitoisuudessa ei tapahtunut enää merkittäviä muutoksia.
Kasvustojen sato, kemiallinen koostumus ja rehuarvot
Kasvustonäytteiden sato, kemiallinen koostumus ja rehuarvot esitetään kuvina tekstin ohella ja tarkemmat tulokset taulukossa 1. Ensimmäisellä korjuukerralla, kun kylvöstä oli kulunut 56 päivää, kuiva-ainesato oli keskimäärin vain reilut 3 000 kg ka/ha (kuva 12). Siitä eteenpäin kuiva-ainesato lisääntyi noin 147 kg ka päivässä. Pyramidin ja Fanfaren kuiva-ainesadot lisääntyivät viimeiseen näytteenottokertaan saakka, mutta Honeyn sato ei enää lisääntynyt kolmannen näytteenottokerran jälkeen. Sadot olivat koeruuduilta kehikkonäytteistä määritettyjä ja ovat siten suuntaa-antavia. Kasvuston kuiva-ainepitoisuus oli aluksi alle 100 g/kg eikä noussut 160 g/kg korkeammaksi näytteenottoaikana (kuva 13). Lajikkeista Honey oli koko ajan jonkin verran muita kosteampaa.
Taulukko 1. Korjuuajankohdan vaikutus eri härkäpapulajikkeiden kasvustojen kemialliseen koostumukseen (g/kg kuiva-ainetta) ja kuiva-ainesatoon Mustialassa kasvukaudella 2015.pdf
Sulavan orgaanisen aineen pitoisuus eli D-arvo on keskeinen karkearehujen laadun mittari, johon erityisesti nurmirehuilla korjuuajankohta vaikuttaa paljon. Härkäpavun D-arvo oli aluksi korkea mutta laski hyvin nopeasti, kun kasvu pääsi todella vauhtiin. Toisen näytteenottokerran jälkeen muutokset D-arvossa olivat vähäisiä (kuva 14).
Ensimmäisen kerran näytteissä D-arvot olivat todella korkeat, jonka jälkeen D-arvo huononi nopeasti. D-arvon huononeminen tapahtui pääasiallisesti niiden kahden viikon aikana, jolloin härkäpavun pituuskasvu oli nopeinta (kuva 15). Varren pituuden kasvu lisäsi kasvuston kuitupitoisuutta ja erityisesti sulamattoman kuidun määrää ja sitä kautta alensi D-arvoa. Sulamattoman kuidun tehtävä kasvissa on lujittaa vartta niin, että se pysyy hyvin pystyssä. Aikavälillä 80-100 päivää kylvöstä D-arvossa ei tapahtunut kovin suurta muutosta.
Kasvinosien suhteelliset osuudet muuttuivat kasvukauden edetessä
Härkäpavun varren, lehtien ja palkojen osuudet muuttuivat selvästi kasvukauden edetessä. Lehtien osuus oli aluksi 40-45 % ka:sta, mutta laski 10-13 %:iin viimeiselle kerralle (kuva 16). Varren osuus oli alussa noin 60 %, mutta laski lopulta 40 %:iin (kuva 17). Muutamia pieniä palkoja oli jo toisella näytteenottokerralla Pyramidilla ja Fanfarella, mutta ei Honeylla (kuva 18). Kolmannella näytteenottokerralla palkojen osuus oli jo 20 % Pyramidilla ja Fanfarella, Honeylla vasta 10 %. Viimeisellä näytteenottokerralla palkojen osuus oli jo 50 %:a kaikilla lajikkeilla.
Raakavalkuaisen määrä väheni ja tärkkelyksen määrä lisääntyi kasvukauden edetessä
Härkäpapukasvustojen raakavalkuaispitoisuus oli aluksi korkeahko, keskimäärin 200 g/kg ka, jonka jälkeen se laski ja aikalailla vakiintui (kuva 19). Toisella näytteenottokerralla raakavalkuaispitoisuus oli laskenut noin 150 g:aan Pyramidilla ja Fanfarella, mutta Honeylla se oli vielä lähes 200 g/kg ka. Pyramidin ja Fanfaren raakavalkuaispitoisuudet eivät juuri muuttuneet toisen näytteenottokerran jälkeen, mutta Honeylla raakavalkuaispitoisuus laski kolmanteen näytteenottokertaan saakka.
Tärkkelyspitoisuus nousi kohtalaisen suoraviivaisesti toisesta näytteenottokerrasta viimeiseen näytteenottokertaan saakka (kuva 20). Ensimmäiseltä näytteenottokerralta sitä ei määritetty. Tärkkelyspitoisuus kertoo pavun kehityksestä, sillä tärkkelys on pavun varastoravinne.
Kuidun (NDF) ja sulamattoman kuidun (iNDF) pitoisuudet lisääntyivät ensimmäisen näytteenottokerran jälkeen samalla kun pituuskasvu oli nopeinta (kuvat 21-22). Toisen kerran jälkeen muutokset kuidun ja Pyramidin ja Fanfaren kohdalla myös sulamattoman kuidun pitoisuuksissa olivat aika pieniä.
Johtopäätökset
Härkäpapulajikkeiden Fanfare ja Pyramid välillä ei ollut eroa, mutta Honey myöhäisempänä lajikkeena poikkesi muista. Kokoviljasäilörehuksi kannattaa valita siemensatoa tuottavien kotimaisten lajikkeiden sijasta ulkomainen rehevämpikasvuinen lajike. Tämän kokeen olosuhteissa Fanfare ja Pyramid osoittautuivat varsin hyviksi laadukkaan sadon tuottajiksi.
Härkäpapukasvusto korjataan säilörehuksi, kun palot ovat täyttymässä ja lehdet vielä vihreitä. Sulavuus ja kemiallinen koostumus muuttuivat aikavälillä 80-100 päivää kylvöstä vain vähän, joten D-arvon kannalta olisi ihan sama milloin rehu tehdään tuolla aikavälillä. Sadon määrä sen sijaan kasvaa pitkään. Korjuuajankohta voidaan valita muiden kuin rehuarvoon liittyvien tekijöiden perusteella, kuten sään, tilan muiden töiden ja pellon tulevan käytön kannalta. Paljon kosteutta sisältävän härkäpavun esikuivatus on haasteellista mutta mahdollista sopivan kuivaavalla ja lämpimällä säällä. Härkäpapu ei ole kylmälle arka keväällä, joten se kannattaa kylvää keväällä mahdollisimman aikaisin. Tällöin säilörehun korjuuajankohta ei mene liian myöhään syksyllä.
Kasvustonäytteiden perusteella paras korjuuaika kaikilla lajikkeilla asettui kolmannen ja neljännen näytteenoton välille, elo-syyskuun vaihteeseen, kun kasvuaikaa oli kertynyt kylvöstä 80-100 päivää. Lämpösummaa oli tällöin kertynyt noin 1000 astetta.
Kiitokset
Kiitokset opiskelijoille Tea Niemi (Helsingin yliopisto) ja Paula-Marianne Ojanen (HAMK) panoksesta kokeen toteuttamisessa.
Härkäpapusäilörehun optimaalista korjuuajankohtaa pohdittiin myös Maataloustieteen Päivillä 2016 Viikissä
Kokeen tuloksia on esitelty myös Maataloustieteen päivillä 2016 Viikissä. Esityksessä keskityttiin
härkäpapukasvuston korjuuaikakysymykseen. Aineistona oli vuoden 2015 lajikekokeiden tulosten lisäksi myös kolmena edellisenä kesänä tehtyjen kokeiden tuloksia.
Tutkija Kaisa Kuoppala, Luke, piti esityksen härkäpavun korjuuajankohdan optimoinnista Maataloustieteen Päivillä 2016 Viikissä. Esityksestä kirjoitettu tiivistelmä on luettavissa
Esitelmä- ja posteritiivistelmät -julkaisusarjasta, s. 32.