Nurmien hiilensidonta – totta vai toivetta?

Suotuisissa oloissa nurmet sitovat maaperään hiiltä eli kompensoivat nautakarjan ilmastopäästöjä. Nurmien hiilensidontakyky on uusi aihe ja sen prosessit ovat monimutkaisia, joten varmaa tietoa on toistaiseksi vähän. Tietoa kertyy kuitenkin nopeasti lisää uusista tutkimushankkeista.

Nurmien hyvä hiilensidontapotentiaali perustuu kolmeen tekijään: nurmi hyödyntää tehokkaasti koko kasvukauden säteilyn yhteyttämiseen, se kasvattaa laajan juuriston ja lisäksi maata muokataan nurmiviljelyssä vähemmän kuin yksivuotisten kasvien viljelyssä.

Hyvin hoidettu nurmi tuottaa ilmastossamme suuren sadon, eli satoon sitoutuu paljon hiiltä.

Nurmen peltomaahan kohdistuvaa hiilisyötettä pienentää viljoihin verrattuna hieman se, että niiton jälkeen pellolle jää vähän massaa, joka hajoaa helposti.

Toisaalta nurmen maanalainen kasvusto eli juuristo on suuri: suomalaisissa tutkimuksissa juuriston massa on vaihdellut 3 000–6 000 kiloon kuiva-ainetta/ha.

Juurten hiili kestää hyvin hajotusta, ja sen pysyvyys maassa on yli kaksi kertaa parempi kuin lehtien ja korsien.

Hiiltä virtaa maahan merkittäviä määriä myös juurieritteissä, joita maan mikrobit käyttävät kasvuunsa muuttaen samalla hiiltä kestävämpään muotoon.

Juurieritteiden määrää voidaan arvioida kasvilajin ja juuriston massan perusteella, mutta niiden todellista määrää on vaikea mitata, koska juuria syntyy ja kuolee jatkuvasti.

Myös juurten paksuus vaikuttaa juurten elinikään ja hajoamisnopeuteen. Paksut juuret säilyvät pidempään, kun taas ohuet juuret syntyvät ja kuolevat nopeammin. Hetkellinen juuriston massa ei siis anna oikeaa kuvaa sen merkityksestä hiilensidonnalle.

Nurmiviljelyyn kuuluu erottamattomasti karjanlannan käyttö lannoitteena, jolloin edellisten satojen sulamatonta hiiltä palautuu peltoon. Esimerkiksi naudan lietelannan hiilen pitoisuus on noin 2,3 % tuorepainosta ja kuivikelannan noin 7 % tuorepainosta. Tyypillisen lietteen levitysmäärän (40 tn/ha) mukana hiiltä palautuu pellolle 900 kg C/ha. Ulkomaisten tutkimusten peruseella osa tästä saattaa haihtua, mutta tällaista ei ole havaittu suomalaissa kokeissa.

Laidun ja niittonurmien hiili ja ravinnekierrot poikkeavat huomattavasti toisistaan. Laitumen sato on maito, kun taas niittonurmella se on korjattava rehu. Siksi laitumen hiilitaseessa huomioidaan laiduntamisen aikana märehdinnässä poistuva metaanin hiili, kun taas niittonurmilla se sisältyy laskennallisesti satoon.

Laitumella kasvustosta hyödynnetään huomattavasti pienempi osa kuin niittonurmilla, mikä lisää hiilen kertymistä maan pintaan. Lisäksi laitumella eritteet kertyvät pistemäisesti, kun taas niittonurmella lanta levitetään tasaisesti.

Uusimpien yhteenvetojen mukaan nurmien hiilitaseet globaalilla tasolla vaihtelevat 2 200 kg/ha vuotuispäästöstä 2 500 kg/ha vuotuissidontaan ja keskimäärin hiilensidonta on ollut 800 kg/ha/vuosi.

Maanäytteisiin perustuvissa arvioissa sidonta on ollut Suomessa selvästi tätä pienempää, joskin kaasutasemittauksia on julkaistu vasta vähän.

Todennäköisesti yksi tärkeimmistä syistä matalan hiilitaseen taustalla on Suomen peltomaiden korkea orgaanisen aineksen pitoisuus eli multavuus.

Peltomme ovat nuoria ja sisältävät metsien ja soiden vanhaa hiiltä, mikä vaikeuttaa hiilen sidontaa. Pohjoismaisissa kokeissa hiiltä on sitoutunut, kun orgaanisen aineksen pitoisuus on ollut alle 7 %: erittäin runsasmultaisilla mailla hiili-tase kääntyy negatiiviseksi. Tämä tarkoittaisi, että hiiltä sitoutuisi vain noin puolella Suomen peltomaista – tarkempaa arviota tässä vaiheessa on mahdotonta antaa.

Peltolohkojen ja vuosien välinen vaihtelu hiilensidonnassa tulee aina olemaan suurta. Jos Suomessakin päästäisiin tasolle 800 kg C/ha/vuosi, se alentaisi maidon hiilijalanjälkeä noin 30–40 %. Muutamien vuosien kuluessa asia tiedetään paljon tarkemmin.

Viljelijällä on monia mahdollisuuksia vaikuttaa nurmien hiilensidontaan tuotannosta tinkimättä, koska hiilensidonta on parhaimmillaan keskimääräisellä tuotantotehokkuudella, eli alueella, jolle suurin osa meidän lypsykarjatilojen peltoviljelystä sijoittuu. Esimerkiksi puna-apilan käytön lisääminen nurmissa näyttää lupaavalta keinolta lisätä hiilensidontaa.

Perttu Virkajärvi, Johtava tutkija, MTT, Luonnonvarakeskus Luke, Manninka

Kirsi Järvenranta, Erikoistutkija, FT, Luonnonvarakeskus Luke, Manninka