Lokakuun puolivälin tienoilla järjestettiin European Grassland Federationin (EGF) konferenssi. Alun perin kesäkuiseen Helsinkiin suunniteltu tapahtuma muuttui koronan seurauksena ensimmäistä kertaa virtuaaliseksi versioksi. Vuosittainen tapaaminen kokoaa yhteen tuoreimman nurmitutkimuksen, tämän vuoden teemana oli ”Meeting the future demands for grassland production”. Runsaasta osallistujajoukosta, noin 350 tutkijaa eri puolilta maailmaa, huolimatta käytännön järjestelyt sujuivat mallikkaasti. Tutkimusten aiheet jakaantuivat tarkemmin viiteen osa-alueeseen:

1. Crop physiology, plant breeding and nutrient utilisation
2. Grasses in animal nutrition
3. Grasslands and environment
4. Novel technologies in farm management
5. Knowledge exchange

Kaikki tutkimukset löytyvät laajasta Proceedings-kirjasta: https://blogs.helsinki.fi/egf2020-posters/files/2020/10/EGF2020-e-Final.pdf

Lisäksi posterit ovat katsottavissa tämän vuoden loppuun: https://blogs.helsinki.fi/egf2020-posters/posters/

Blogi konferenssin annista: Euroopan nurmitutkimushuipun virtuaalikokous Suomessa antoi eväitä tulevaan

Alla on listattuna suomalaistutkimukset. Jokaisen perässä on mainittu sivu, josta löydät kyseisen tutkimuksen Proceedings-kirjasta.

Crop physiology, plant breeding and nutrient utilization

Response of grass yield to soil acid-extractable potassium

Kurki P., Kykkänen S., Termonen M., Mustonen A., Korhonen P. and Virkajärvi P.

s. 19

Nitrogen concentrate from slurry digestate reaches mineral nitrogen efficiency as fertiliser for grass

Järvenranta K., Virkajärvi P., Partonen A.-P. and Nousiainen J.

s. 88

Differences in root morphological features and shoot P accumulation at different soil P levels

Knuutila K., Junklewitz P., Liespuu J., Mäkelä P.S.A., Owusu-Sekuyre A., Tasanko E., Alakukku L. and Seppänen M.

s. 97

Effects of increasing plant diversity on yield of grass and grass-legume leys in Finland

Kykkänen S., Korhonen P., Mustonen A. and Virkajärvi P.

s. 103

Spring triticale as a raw material of whole-crop silage

Manni K., Lötjönen T. and Huuskonen A.

s. 115

Fertilisation effect of recycled nutrients on organic feed barley and grass-clover mixture

Nurmi E., Kurki P. and Kivelä J.

s. 121

Nutritional values of leaf and stem fractions in the second growth of timothy and meadow fescue

Termonen M., Korhonen P. and Virkajärvi P.

s. 147

Grasses in animal nutrition

Type of protein supplementation on dairy cow performance on grass silage-based diet

Halmemies-Beauchet-Filleau A., Jaakkola S., Kokkonen T. and Vanhatalo A.

s. 264

The effects of close-up concentrate feeding in grass silage-based diet of dairy cows

Kokkonen T., Halmemies-Beauchet-Filleau A., Jaakkola S. and Vanhatalo A.

s. 297

The effect of forage to concentrate ratio and forage type on fat globule size of cow milk

Leskinen H., Jaakamo M., Luukkonen T., Kairenius P., Bayat A.R., Ahvenjärvi S., Tupasela T., Vilkki J. and Shingfield K.

s. 303

Method development for mycotoxin analysis in grass silages

Rämö S., Huuskonen A., Franco M., Manni K. and Rinne M

s. 336

Maize silage as a dairy cow feed in Northern latitudes

Sairanen A. and Kajava S.

s. 345

Grasslands and environment

The CO2 exchange dynamics and carbon sequestration on two contrasting grasslands in Finland

Kulmala L., Lohila A., Heimsch L., Vekuri H., Nevalainen O., Fer I., Viskari T., Vira J., Joki-Tokola E., Liimatainen M., Aalto T., Laurila T. and Liski J.

s. 397

Using GWP* (an alternative application of the Global Warming Potential) to report temporal trade-offs in greenhouse gas footprints of alternative Finnish cattle diets

Lynch J., Järvenranta K. and Pierrehumbert R.

s. 406

Incorporating plant diversity into biogeochemical models to better infer ecosystem services

Korhonen P., Van Oijen M., Barcza Z., Confalonieri R., Klumpp K., Kröel-Dulay G., Lellei-Kovács E., Louarn G., Louault F., Martin R., Moulin T., Movedi E., Picon-Cochard C., Rolinski S., Wirth S., Seddaiu G., Viovy N. and Bellocchi G.

s. 409

CO2 and N2O balance of a legume-based grassland in eastern Finland

Shurpali N.J., Li Y., Korhonen P. and Virkajärvi P.

s. 430

The effect of spring melt conditions on phosphorus losses in surface runoff from grassland fertilised with mineral P or slurry

Järvenranta K. and Virkajärvi P.

s. 433

The trade-off between enteric and manure methane emissions from lactating dairy cows

Bayat A.R., Rasi S., Seppänen A.M., Ahvenjärvi S. and Tapio I.

s. 442

Nitrogen and phosphorus gate balances on Finnish pilot dairy farms

Kajava S. and Sairanen A.

s. 496

Grass-feeding dairy cows increases the land use efficiency and the supply of ecosystem services

Koppelmäki K., Lamminen M., Helenius J. and Schulte R.P.O.

s. 514

Contribution of High Nature Value farming areas to sustainable livestock production: A pilot case in Finland

Torres-Miralles M., Särkelä K., Koppelmäki K., Tuomisto H.L. and Herzon I.

s. 574

Novel technologies in farm management

Precision agriculture in practice – utilisation of novel remote sensing technologies in grass silage production

Honkavaara E., Näsi R., Oliveira R.A., Niemeläinen O., Viljanen N., Hakala T. and Kaivosoja J.

s. 583

Biogas from grass – sustainable or not?

Rasi S., Timonen K., Joensuu K., Regina K., Virkajärvi P., Pulkkinen H., Tampio E., Pyykkönen P. and Luostarinen S.

s. 611

Grass silage for biorefinery – silage juice as a dietary component for growing pigs

Keto L., Perttilä S., Särkijärvi S., Kamppari K., Immonen I., Kytölä K., Ertbjerg P. and Rinne M.

s. 614

Grass silage for biorefinery – in vitro digestion of processed grass silage fibre

Piou L., Stefański T., Franco M., Kuoppala K. and Rinne M.

s. 662

Feasibility of cattle slurry acidified with sulphuric acid and pyrolysis liquid in grass production

Räty M., Hagner M., Rasa K., Nikama J., Peltonen S. and Keskinen R.

s. 668

Grass silage for biorefinery – aerobic stability affected by additive treatment and liquid removal

Rinne M., Stefanski T., Kuoppala K., Seppälä A. and Jalava T.

s. 674

Grass as a raw-material for biogas production – a case study with a farm-scale leaching bed digester

Winquist E., Virkkunen E., Koppelmäki K., Vainio M., Tampio E. and Seppänen A.M.

s. 692

Knowledge exchange

Organic dairy cow grazing – demonstration study at Mustiala Farm

Kuoppala K., Perttala R., Kukkula L. and Heikkonen J.

s. 734

GrasslandCam enables the monitoring of grass growth online

Tahvola E.

s. 746

Grazing management tool for Finnish cattle farms based on grass growth model

Tahvola E., Ryhänen J. and Mustonen A.

s. 749

Nurmi ja nauta -tutkimuspäivässä esiteltiin uusimpia tutkimustuloksia nautakarjatalouden ilmasto- ja vesistövaikutuksista, ilmastonmuutokseen sopeutumisesta sekä nautojen ruokinnasta ja hyvinvoinnista. Luonnonvarakeskuksen Maaningan toimipaikassa Halolassa on tehty tutkimustyötä 90 vuotta. Toiminnan ytimessä on koko maitoketjun kestävyyteen liittyvä tutkimus tiiviissä yhteistyössä elinkeinon kanssa. Luonnonvarakeskus panostaa Maaningan tutkimusinfran kehittämiseen myös uusilla investoinneilla (lue tarkemmin täältä). Aikaisemmasta tiedosta poiketen navetan toimintaa ei ulkoisteta, vaan se jatkuu Luken voimin. Miten toimii nurmeen pohjautuva maatila? Kuinka uusin tutkimustieto hyödynnetään parhaalla tavalla? Näitä asioita pohdittiin 19.8.2020 Nurmi ja nauta -etätutkimuspäivässä, jonka Luonnonvarakeskus Maaninka järjesti yhteistyössä MTK Pohjois-Savon, Savonia ammattikorkeakoulun sekä ProAgria Itä-Suomen kanssa.

Linkki Nurmi ja nauta -etätutkimuspäivän nauhoitukseen:

Tuotantovarmuutta lypsylehmien ruokintaratkaisuilla (tutkija Annu Palmio, Luke)

Naudoilla on keskeinen rooli suomalaisen ruokaturvan kannalta, mutta miten kotieläintila voi selvitä huonon rehuvuoden yli? Keinoja tuotantovarmuuden parantamiseksi löytyy useita: oikein mitoitettu nurmirehun varmuusvarasto, oikea niittoaikastrategia olosuhteiden mukaan, satojen kohdentaminen eläinryhmän mukaan sekä kasvivalikoiman monipuolistaminen.

Valittu niittoaikastrategia vaikuttaa luonnollisesti sekä rehun määrään että laatuun. Kolmen niiton strategia tuottaa sulavinta satoa, kun taas 1. sadon myöhästyttäminen kasvattaa kokonaissatoa. ”Pikkukakkosen” strategiassa pääsadot ovat ensimmäinen ja kolmas, sillä toinen sato korjataan hyvin aikaisin. Ensimmäinen nurmirehusato on yleensä paras sekä syönnin että maitotuotoksen näkökulmasta, joten se kannattaa kohdentaa lypsylehmille. Eri vuosien välinen vertailu osoittaa, että kolmannen sadon D-arvo, joka kuvaa rehun sulavuutta, on korkeampi kuin kakkossadossa. Tästä huolimatta syönti ja maitotuotos jäävät hieman pienemmiksi, joten D-arvo yliarvioi kolmannen sadon maidontuotantopotentiaalin.

Kokoviljasäilörehua voisi käyttää nykyistä enemmän paitsi umpilehmien myös lypsylehmien ruokinnassa. Sen viljelyllä on viljelyteknisiä etuja mm. laajemman korjuuaikaikkunan takia, mutta haasteena on säilönnän onnistuminen. Kokoviljojen D-arvo ja ravintoainepitoisuudet ovat matalia, mutta niitä kompensoi kuiva-aineen syöntiä lisäävä vaikutus, joten maitotuotos ei kärsi.

Kannattavuutta hyvinvoinnilla ja terveydellä (tutkija Lilli Frondelius, Luke)

Eläinten hyvinvointi on osa eettistä ja kestävää ruoantuotantoa, mutta sillä on merkitystä myös maitotuotoksen kannalta. On tutkittu, että tilat, joilla on eniten korjattavaa hyvinvoinnin saralla, tuottavat vähemmän maitoa. Eläinten hyvinvointiongelmia voidaan havaita esimerkiksi käyttäytymisen automaattisen mittaamisen, kuten kiihtyvyysantureiden, avulla. Huomio kohdistuu tällöin varsinkin syömiseen, liikkumiseen ja makuulla käytettyyn aikaan. Sorkkavammoja tutkittaessa on havaittu, että lehmät ovat käyttäneet aikaa pikemmin parsissa seisomiseen kuin niissä makuulla lepäämiseen. Lisäksi lämpökuvantaminen on sorkkien sairauksien ja myös poikimahalvausten havaitsemisen osalta potentiaalinen menetelmä.

Uudet kuivikeratkaisut ovat yksi tärkeä tutkimuskohde. Etenkin lietteestä separoidun kuivajakeen käyttö kuivikkeena kiinnostaa entistä enemmän. Tavoitteena on lisätä lehmien makuumukavuutta ja alentaa kuivikekustannuksia, mutta haittapuolena ovat mikrobit, joita on enemmän kuin muissa kuivikkeissa. Kuivajae- ja turvekuivikkeita vertailtaessa kuitenkin huomattiin, että kuivajaetta käytettäessä utareet olivat puhtaampia ja lieviä ihovammoja esiintyi vähemmän. Kuivikkeella ei ollut vaikutusta maidon somaattisten solujen määrään. Uudessa OrVo-hankkeessa tutkitaan esimerkiksi kuivajakeen mikrobiologisen laadun parantamista tuhkan avulla.

Karjanlantaa ja lajiseoksia (tutkija Maarit Termonen, Luke)

Viime vuonna käynnistyneessä nurmen typpilannoituskokeessa jatkettiin karjanlannan ja mineraalityppitäydennyksen tutkimista ja typen satovastefunktioiden päivittämistä nykyisiä olosuhteita vastaavaksi. Koejärjestelyssä osa ruuduista sai lietettä 30 t/ha, osa 30 + 30 t/ha (ensimmäiselle ja toiselle sadolle) ja osa jäi kokonaan ilman lietettä. Viime vuonna 2019 pelkkä mineraalityppilannoitus tuotti korkeamman kokonaissadon verrattuna lietekäsittelyihin, mutta tänä vuonna 2020 ei ollut havaittavissa yhtä selkeää eroa ensimmäisen ja toisen sadon osalta.

Toisessa kenttäkokeessa oli neljä erilaista heinäseosta ja viisi palkonurmiseosta, joiden satoja ja lajisuhteita vertailtiin vuosina 2018-2020 (tämän kesän kolmas sato vielä korjaamatta). Heinänurmiseoksissa oli hyvin pieniä eroja eri vuosina. Sen sijaan palkonurmiseoksissa eroja esiintyi enemmän – ensimmäisenä vuonna englanninraiheinä nosti satotasoa, toisena rehumailanen, kolmantena ruokonata. Englanninraiheinä oli runsas varsinkin ensimmäisen vuoden toisessa sadossa, mutta määrä väheni myöhemmin heikon talvehtimisen vuoksi. Tänä vuonna on yllättänyt hyvin voimakas timoteivaltaisuus. Perinteisessä timotei-, nurminata- ja puna-apilaseoksessa lajien väliset suhteet ovat säilyneet suhteellisen vakaina eri vuosina. Tänä kesänä toinen sato oli kuitenkin heikko. Toisessa monilajisessa seoksessa rehumailanen pärjäsi hyvin ja puna-apila taas heikommin. Natojen osuus on suurempi palkonurmiseoksissa kuin heinänurmiseoksissa. Monilajinen nurmi antaa turvaa erilaisia sääoloja vastaan, mutta on tärkeää tuntea lajien erilaiset ominaisuudet.

Nurmien vesistövaikutukset (erikoistutkija Kirsi Järvenranta, Luke)

Vesistövaikutusten tutkimusta tehdään Maaningalla kolmessa mittakaavassa: SIMU laboratorio-olosuhteissa, pellon huuhtoumamittauskentällä sekä Kirmajärven valuma-aluetason ympäristössä. Tällä hetkellä on menossa mittava Kuopio Water Cluster -hanke, jonka rahoituksen turvin uusitaan mm. pinta- ja pohjaveden huuhtoumamittauskenttä (toiselta aiemmalta nimeltään lysimetrikenttä). Kenttä laajenee 16 eri pinta- ja pohjaveden mittauspisteeseen, joten maatalouden vesistövaikutuksista saadaan jatkossa entistä tarkempaa tietoa.

SIMU:n avulla on toteutettu mm. lietelannan levitysmenetelmien vertailu erilaisissa sääolosuhteissa ja tutkittu valumavesiä. Kuormitus on lumitalvena jonkin verran pienempää verrattuna sateiseen talveen. Toisessa kokeessa lietteenlevitys (40 tn/ha) tehtiin joko kesällä tai levitettiin puolet kesällä ja puolet syksyllä ja tutkittiin ravinteiden huuhtoutumista. Sateisen syksyn 2012 sääolosuhteet lisäsivät liukoisen fosforin pitoisuutta vesinäytteissä, joten syyslevitystä ei voi suositella. Kirmajärven hyvin maatalousvaltaisen valuma-alueen tasolla vesistöön päätyvä kokonaisfosforin määrä on ollut keskimäärin 1 kg/ha ja eroosio pientä, noin 115 kg/ha. Kokonaiskuvan saamiseksi kaikki tieto on koottu yhteen nurmien fosforikuormituksen mallintamiseksi (NURMAP-mallilla). Yli 50 vuoden aineiston perusteella nurmituotannossa kokonaisfosforin kuormitus oli 0,43 kg/ha/v, mikä on vähemmän kuin Suomessa on aiemmin arvioitu. Lisäksi todettiin, että lietteen fosfori huuhtoutuu helpommin verrattuna väkilannoitefosforiin. NURMAP-työkalusta on tulossa tilatasolle käyttökelpoinen versio syksyn aikana, mutta toistaiseksi se on saatavilla SYKE:n raportissa ”Ravinteiden kierrätys alkutuotannossa ja sen vaikutukset vesien tilaan” (KiertoVesi-hankkeen loppuraportti).

Maataloudessa on tehty paljon vesiensuojelun suhteen. Esimerkiksi lannoitefosforin suositukset ovat puolittuneet vuodesta 1990. Sijoittamalla lietelanta nurmeen hyödynnetään sen ravinteet tehokkaasti. Mitä aikaisemmin kesällä liete levitetään, sitä parempi. Lannan uudet levitys- ja käsittelyteknologiat ovat myös eduksi. Ilmastonmuutos muuttaa tilannetta huonommaksi, kun ravinnehuuhtoumat pelloilta voivat kasvaa lisääntyvän sadannan myötä.

Lannan prosessointi (tutkija Ville Pyykkönen, Luke)

Lannan separoinnissa voidaan erottaa fosforipitoinen kuivajae sekä typpipitoinen nestejae. Biokaasutuksessa lannan energia otetaan talteen sekä muunnetaan osa typestä kasveille käyttökelpoiseen liukoiseen muotoon. Lietelannan tai biokaasulaitoksen mädätysjäännöksen separointi tapahtuu esimerkiksi ruuvipuristimien ja dekantterilinkojen avulla, mutta niissä esiintyy pieniä eroja. Jälkimmäinen erottaa fosforin tehokkaammin kuivajakeeseen sekä lisää liukoisen N/P -suhdetta yli kaksinkertaiseksi verrattuna separoimattomaan. Linko onkin kalliimpi investointi: 120 naudan ja 3000 m3/v lantamäärällä kustannus on noin 2,85 €/kuutio lietettä. Ruuvi maksaa noin puolet vähemmän kuutiota kohden. Ruuvi on kannattavampi kuin linko, mikäli fosforin osalta ei ole ongelmaa (eli P enintään tasolla tyydyttävä).

Lietelannan happokäsittelyllä, eli laskemalla pH alle 6, on mahdollista vähentää ammoniakkipäästöjä, sillä käsittelemättömän lietteen liukoisesta typestä noin 40 % voi haihtua. Rikkihappokäsittelyllä on saatu myös 20 % suurempi nurmisato, mutta pyrolyysinestekäsittelyllä ei saatu satoeroja. Tarkempaa tietoa mm. lannan separoinnista löytyy julkaisusta ”Lanta liikkeelle ja ravinteet kiertoon”.

Nurmien hiilensidonta ja viljelytekniikka (johtava tutkija Perttu Virkajärvi, Luke)

Maaperän hiilensidonnalla on kolme päämäärää: ilmastonmuutoksen hillintä, märehtijätuotteiden hiilijalanjäljen pienentäminen sekä maan kasvukunnon säilyttäminen. Nurmen hiilensidontaan vaikuttaa myös monta tekijää mukaan lukien kyntö ja nurmen uusimisvälit, niittokorkeus, typpilannoitus, karjanlannan merkitys, kasvilajien väliset erot sekä se onko kyseessä kivennäismaa vai turvemaa.

Nurmien niittokorkeuden merkitystä on tutkittu leikkaamalla joko 6 cm tai 12 cm pituuteen. Matalammalla korkeudella niiton jälkeisenä aikana pelto on hetken päästölähde, mutta muuten nurmi on koko ajan hiilinielu. Tosin niittokorkeuden nosto vähensi satoa 1700 kg ka/ha (vuonna 2019 nurmen kuiva-ainesadot eri niittokorkeuksilla 8800 kg/ha ja 7100 kg/ha). Hiilensidonnan puolesta optimaalisin typpilannoitusmäärä oli 150 kg/ha (vrt. 0 ja 300 kg/ha). Nurmen hiilidioksidiekvivalenttitaseissa näkyy myös pellon sisäinen vaihtelu ja nurmen ikä, joten mittauksia on syytä tehdä useasta kohdasta peltoa. Nuori nurmi on sitonut noin kolme kertaa enemmän hiiltä per vuosi, kun vertaa vanhaan nurmeen. Mutta vanhassa nurmessa iso juuristo on hiilivarastona jo valmiiksi.

Vuosina 2017-2018 puna-apila/timotei -nurmi oli voimakas hiilinielu kasvukauden aikana, mutta koko vuoden tarkastelussa pelto oli päästölähde. Kyseessä oli runsasmultainen kivennäismaa. Vuosivaihtelu on suurta, mutta lannoitustapojen (epäorgaaninen / orgaaninen lannoitus) välinen ero on pienehkö. Nurmien hiilensidonta on hyvin monimutkainen kokonaisuus, johon olosuhteet aina vaikuttavat. Täten tulokset ovat todella vaihtelevia suuresta päästöstä suureen nieluun. Kivennäismailla hiilensidonnalla on kuitenkin mahdollista alentaa maidon ja naudanlihan hiilijalanjälkeä merkittävästi.

Kaipaatko vielä lisää tietoa? Aihepiirin oheismateriaalit on koottu tänne: https://www.lyyti.fi/p/Nurmi_ja_nauta_tutkimuspaiva_7456/fi/oheismateriaalia

Teksti: Elina Nurmi