Lietebiohiilen lannoitusvaikutukset astiakokeessa

Abstract

Tämä opinnäytetyö oli tutkimuksellinen astiataimikoe, joka toteutettiin Hämeen Ammattikorkeakoulun yksiköissä Lepaalla ja Visamäessä keväällä 2022. Kasvatuskokeen kesto oli kaksi kuukautta, ja se koostui kahdeksasta käsittelystä ja kahdesta koekasvilajista. Hämeen ammattikorkeakoulu toimi työn tilaajana, ja tutkimus oli osa RAHI-hanketta. Hämeen ammattikorkeakoulun rooli RAHI-hankkeessa on pyrkiä hyödyntämään Helsingin seudun jäteveden biolietteestä pyrolyysin avulla tehtyä lietebiohiiltä. Hanke tähtää kiertotalouden tehostamiseen ja rannikkovesien suojeluun.

Tässä tutkimuksessa tutkittiin lietebiohiilen sisältämien ravinteiden saatavuutta koekasveille seuraamalla kasvua ja mittaamalla ravinteiden päätymistä koekasveihin. Lietebiohiilen ravinteiden, erityisesti typen, saatavuutta koekasveille pyrittiin tehostamaan lisäämällä osaan kasvualustoista viherjätekompostia. Viherjätekompostin lisäämisellä pyrittiin tuomaan kasvualustoihin mikrobeja, jotka nitrifikaatiossa hapettavat ammonium-muodossa olevaa typpeä liukoiseen nitraattimuotoon. Kokeessa seurattiin typen nitrifioitumista viikoittaisilla ammoniumtypen ja nitraattitypen mittauksilla Visamäen yksikön laboratoriossa.

Kokeessa suoritetun ammoniumtypen ja nitraattitypen suhteiden seurannasta saadut tulokset antoivat selviä viitteitä siitä, että ammoniumtyppeä olisi nitrifikaation myötä muuttunut liukoiseen nitraattimuotoon. Tutkimuksen tuloksista voidaan päätellä, että kasvit pystyivät hyödyntämään lietebiohiilien sisältämiä ravinteita. Eri lietebiohiilikäsittelyiden välillä oli kuitenkin selviä eroja siinä, kuinka paljon ravinteita kasvit saivat hyödynnettyä. Parhaiten kokeen käsittelyistä kummankin koekasvilajin kohdalla kasvoivat ne käsittelyt, jotka sisälsivät kaupallisia lannoitteita. Kiinankaalin paras prosentuaalinen typenotto lietebiohiilestä oli 16,2 prosenttia, kun taas raiheinän kohdalla paras prosentuaalinen typenotto lietebiohiilestä oli 33,38 prosenttia. Parhaiten kasvaneen lietebiohiilikäsittelyn sato oli 87,97 % lannoitekontrollin sadosta kiinankaalin kohdalla ja 86,97 % raiheinän kohdalla.

This thesis was a greenhouse pot experiment that was conducted at the Visamäki and Lepaa facilities of Häme University of Applied Sciences, during the spring of 2022. The experimentation’s duration was two months, and it consisted of eight different treatments and two plant species. The study was commissioned by Häme University of Applied Sciences and was a part of the RAHI-project. The role of Häme University of Applied Sciences in the project was to find ways to utilize sludge biochar, which was created by pyrolysis from the sewage sludge generated at the treatment plant. The project aims to preserve coastal waters and circular economy efficiency.

The aim of this experiment was to find out how well the nutrients contained in the produced sludge biochar were available for the plants that were the study’s subjects. The availability of nitrogen for the study´s subjects was tried to be improved, by adding green waste compost to some of the study’s treatment substrates. The aim was to bring nitrifiers, microbes responsible of oxidation of ammonia to nitrate by adding green waste compost to the substrates. To find out if nitrification was happening in the substrates, the levels of ammonium and nitrate in the substrates were monitored weekly at the Visamäki facilities during the study.

Monitoring of ammonium and nitrate levels in the substrates gave results that there was evidence of nitrification of ammonium to nitrate. The results of the study gave clear evidence that the plants in this greenhouse pot experiment were able to use the nutrients from the added sludge biochar, however there were big differences between treatments on how much of the nutrients the plants were able to utilize. The treatments which contained commercial fertilizers gave the best results in growth with both plant species. The best percentual intake of nitrates was 16,2 percent on chinese gabbage and 33,38 percent with ryegrass, among the treatments containing sludge biochar. The best yield from treatments containing sludge biochar were 87,97 % from the control treatment containing commercial fertilizers on chinese cabbage and 86,97 % on ryegrass.