Maatalousmaan ilmastovaikutukset

 

Kirjoittanut Jaana Väisänen

 

Maailmanlaajuisesti ajatellen maa-alueet ovat kasvihuonekaasujen tuottajia. Intensiivinen maatalous ja väestönkasvusta johtuva maankäytön muutos, eli uusien peltojen raivaaminen luonnontilaisista alueista on radikaalisti lisännyt maaperän kasvihuonekaasupäästöjä. Alla olevaan taulukkoon on koottu tärkeimmät maailman maaperään liittyvät kasvihuonekaasuvirrat. Suurimmat yksittäiset päästöt ovat turvemaiden, soiden ja kosteikkojen metaani, luonnontilaisten maiden typpioksidipäästöt, riisinviljelyn metaani- ja maatalouden typpioksidipäästöt.

 

Tehokkain maatalouden kasvihuonekaasujen vähentämiskeino olisi luopua turvemaiden viljelystä, päättelee Jens Leifeld katsauksessaan maan kasvihuonekaasujen virroista. Leifeld toteaa lyhyellä aikajänteellä myös hiilen sitomisen maan orgaaniseen ainekseen olevan tehokasta, mutta koska siinä varastokapasiteetti on rajallinen, olisi pitkällä tähtäimellä järkevintä panostaa typpioksidien ja metaanin päästöjen vähentämiseen.

 

Vuosittaiset kasvihuonekaasuvirrat, milj. tonnia CO2-ekvivalenttia (Leifeld 2006).

 

Maankäytön muutoksista johtuvat CO2-päästöt	kivennäismaat	710-1200
	turvemaiden ojitus	269
CO2- sit. turpeen kasvuun		-279
CH4-päästöjen väheneminen		-162
CH4-päästöt riisinviljelyssä		1380
turvemaiden CH4-päästöt		1070-1690 2645-5451*
CH4:n hapettu-minen		-667
N2O:n päästöt maaperästä	maatalousmaa	1302
	luonnontilaiset maat	3160

 

(* soiden ja kosteikkojen metaanipäästöt)

 

Mitä viljelyssä pitäisi tehdä?

 

Philip Robertson kollegoineen selvitti jo 1990-luvulla, miten eri viljelyjärjestelmät ja niissä käytetyt tuotantopanokset sekä luonnontilaiset alueet vaikuttavat ilmaston lämpenemiseen. Mittarina he käyttivät global warming potential (GWP)- indeksiä. Robertsonin tutkimusryhmän mukaan maatalouden aiheuttamaa ilmaston lämpenemistä voidaan lieventää sopivien viljelymenetelmien valinnalla. Tavanomaisessa viljelyssä kyntämättä viljely on ylivoimainen GWP:n osalta, mutta siinäkin viljelytavan voimakkaat typpipanokset ja kalkitus kumosivat suuren osan muokkaamattomuuden avulla saadusta hyödystä. ”Korvaamalla väkilannoitetyppi biologisella typensidonnalla ja luopumalla kalkituksesta (väkilannoitteista luopuminen johtaa kalkitustarpeen vähenemiseen) pystytään maan GWP-indeksiä korjaamaan pienemmäksi. Viljelyjärjestelmien typen kiertoa tulisi myös tehostaa. Kaikkein tehokkain kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiskeino olisi kuitenkin poistaa marginaalialueiden peltoja viljelystä”. Näin päättelivät tutkijat.

 

Jatkuva yksivuotisten kasvien viljely lämmittää ilmastoa

 

USA:ssa tehdyssä tutkimuksessa vertailtiin yhdeksän vuoden ajan neljällä eri tavalla viljellyn maissi-soija-vehnä-viljelykierron, monivuotisen sinimailasen viljelyn, puiden peltoviljelyn sekä metsittymisen eri vaiheissa olevien entisten peltojen kasvihuonekaasujen taseita. Yksivuotisten viljelykasvien viljelyssä vertailtiin kyntämättä viljelyä, perinteistä väkilannoiteviljelyä, low-input väkilannoiteviljelyä ja luomuviljelyä. Kahdessa viimeksi mainitussa järjestelmässä kahtena vuotena kolmesta oli maissin ja vehnän jälkikasvina palkokasvinurmi, joka muokattiin vasta seuraavana keväänä maahan.

 

Yksivuotisia viljelykasveja sisältävät kierrot, riippumatta viljelytavasta, tuottivat kaikki positiivisen lämpenemispotentiaalin (GWP). Tavanomainen perinteinen viljely tuotti suurimman netto GWP:n, eli 110 g hiilidioksidiekvivalenttia/m2. Maan hiilipitoisuus silti kohosi kaikissa muissa viljelykierroissa paitsi em. tavanomaisessa viljelyssä. Voimakkaimmin (30 g C/m2/v) se kohosi kyntämättä viljelyssä, ja normaalia maanmuokkausta käyttävässä luomu- ja low-input-viljelyssäkin hiilipitoisuus kohosi 8 ja 11 g/m2/v.

 

Monivuotisten kasvustojen ja metsän kasvihuonekaasutaseet olivat neutraaleja tai erittäin negatiivisia, joten niissä typpipäästöt olivat erittäin matalia ja hiiltä sitoutui orgaaniseen ainekseen. Pienimmän GWP:n tuotti metsittymisen alkuvaiheessa oleva entinen pelto, -211 g CO2-ekvivalenttia/m2.

 

Taulukko (Robertson ym. 2000):

 

	CO2
	maan hiili	väki- lann.	kalkki	öljy	N2O	CH4	Netto GWP
Yksivuot. kierrot maissi-vehnä-soija
Tavanomainen viljely	0	27	23	16	52	-4	114
Kyntämättä viljely	-110	27	34	12	56	-5	14
Low-input + talvikauden palkokasvinurmi	-40	9	19	20	60	-5	63
Luomu + talvikauden palkokasvinurmi	-29	0	0	19	56	-5	41
Monivuotiset
Sinimailanen	-161	0	80	8	59	-6	-20
Haavan peltoviljely	-117	5	0	2	10	-5	-105
Metsittyvät alueet
Alkuvaiheen sukkessio (10 vuotta viljelemättä)	-220	0	0	0	15	-6	-211
Sukkession keskivaihe (40 vuotta viljelemättä)	-32	0	0	0	16	-15	-31
Metsä	0	0	0	0	21	-25	-4

 

 

Maan käyttökelpoisen typen määrä ratkaisevaa

 

Dityppioksidin päästöt olivat noin kolme kertaa suurempia yksivuotisia viljelykasveja ja sinimailasta viljeltäessä kuin metsittyvissä pelloissa. Viljelymenetelmien välillä ei ollut merkittävää eroa. Väkilannoitteita käyttävissä systeemeissä dityppioksidipäästöt kohosivat heti lannoituskertojen jälkeen. Esimerkiksi maissin viljelyssä lannoite annettiin neljässä erässä. Luomu- ja low-input-viljelyssä palkokasvinurmen satojätteiden hajoamisesta johtuvat dityppioksidipäästöt olivat alhaisempia mutta pitkäkestoisempia kuin väkilannoitteita käytettäessä.

 

Tutkijat havaitsivat, etteivät viljelyjärjestelmien yhtä suuret dityppioksidipäästöt johtuneet maan muokkauksesta tai lannoituksesta sinänsä, vaan pikemminkin turhan suuresta käyttökelpoisen typen määrästä maassa. He pohtivat mahdollisuuksia, joiden avulla viljojen satotasot voitaisiin ylläpitää ja samalla vähentää peltojen dityppioksidipäästöjä: Viljelyssä tarvitaan tarkempaa typen kierrätystä ja sen vapautumisen säätelyä viherlannoituksesta, satojätteistä ja maan orgaanisesta aineksesta.

 

Lue lisää:

Robertson, G.P., Paul, E.A. & Harwood, R.R. 2000. Greenhouse gases in intensive agriculture: contributions of individual gases to the radiative forcing of the atmosphere. Science 289: 1922-1925.

 

Leifeld, J. 2006. Soils as sources and sinks of greenhouse gases. Function of Soils for Human Societies and Environment. Geological Soc., London, Special Publications, 266: 23-44. Artikkeli kertoo, missä mittakaavassa liikutaan maailmanlaajuisesti, ja mitkä ovat ne kaikkein tehokkaimmat menetelmät kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi.