granuleeritud maheväetised

Tegevused keskenduvad kahe maheväetise tüübi arendusele

Paljud Eesti põllumullad on happelised, vähese huumusesisaldusega ning sellest tulenevalt ka pärsitud elustikuga. Nende puuduste vähendamiseks töötame välja peamiselt kohalike jäätme(ressursside) taaskasutusel põhinevad uudsed granuleeritud väetised. Eesmärk on väetistega parandada taimede toitumistingimusi, et tagada suurem ja stabiilsem saagikus ning väiksem ökoloogiline jalajälg toodangu ühiku kohta.

Käesoleva projekti raames oleme koostöös teadusasutustega välja töötamas ning katsetamas kahte tüüpi maheväetisi:

  1. Lisaainetega rikastatud granuleeritud lubiväetis
  2. Krohmseentega rikastatud granuleeritud maheväeti

Krohmseened nagu Rhizophagus irregularis (pildil), moodustavad arbuskulaarset mükoriisat ning aitavad põllukultuuridel omastada mullas väheliikuivaid taimetoiteelemente (eriti fosforit). Krohmseened suurendavad ka taimede vastupanu patogeenide ja erandlike ilmastikuolude suhtes (põud, tugevad vihmad jms). 

Prototüüp-väetiste testpartiide valmistamine labor- ja nõukatsete jaoks  KBFIs laboratoorse granulaatoriga (ülal). 

Granulatsioon ehk granuleerimine on protsess, mille käigus pulber või muu puistematerjal seotakse sideaine abil 1-10 mm suuruseks osisteks. Lisaväärtus seisneb graanulite rikastamisel mulla kvaliteeti tõstvate toiteelementide, mikroorganismide jt abiainetega.

Nõuded graanulitele sõltuvad ka tehnoloogilisest etapist. Graanulid peavad püsima stabiilsed alates valmistamisest kuni mulda jõudmiseni. Eesmärk on mullas toimuvate protsesside kaudu graanulis olevad (toit)ained taimedele ja mullaelustikule kättesaadavaks teha. Väetamise tõhususe tagab moodus, mille juures graanuleid on võimalik põllu pinnaühikule laotada ettenähtud koguses – nii ühtlase kui ka asukohapõhise laotamise korral.

Granuleeritud maheväetised laiendavad põllumajandustootjate valikuvõimalusi taimede toitumistingimuste ja saagikuse parandamisega. Lisaks pakuvad need suuremat paindlikkust transpordi, laotamise ja mulda viimise osas. See kõik vähendab survet teha väetise külv ebasobival ajal, mil mulla tallamistundlikkuse, toitainete ärakandumise ja leostumise risk on suur. Granuleeritud väetised on pikaajalise toimega, mis võimaldab vähendada väetamiskordade arvu külvikorras ning ühtlasi mulla tallamist.

Tegevused
  • Väetiste prototüüpidega viidi laboratoorsed analüüsid, inkubatsioonikatsed ja taimkatsed kontrollitud tingimustega kasvuruumis ja kasvuhoones eesmärgiga hinnata nende efektiivsust ja mõju keskkonnale. 
  • Põhi- ja lisaainetena kasutati väetispreparaatides nii anorgaanilisi kui orgaanilisi tööstusjääke (biosüsi, lihakondijahu puutuhk jm). Sideainena katsetati põhiliselt  toiduainetööstuse kõrvalprodukte.
  • Labor- ja nõukatsetes kõige perspektiivsemaks osutunud väetise prototüüpidega rajati tootmis- ja demokatsed.
  • Hinnati põld- ja tootmiskatsetes väetise prototüüpide toimet.
  • Teostati graanulite masinkäideldavuse testid ja perspektiivikamate testpartiidega viidi läbi väetise külvid.
  • Planeeritud tasuvusanalüüsi eesmärgiks on leida majanduslikult sobivam lahendus põllumajandustootja jaoks. Selle raames uuriti väetiste mõju põllukultuuride saagile, mullale, keskkonnale.

Fotodel on toodud mükoriisaseente inokulumide kasvatamine Tartu Ülikooli laboris. Kõrget potentsiaali omavate isolaatide valimiseks kasvatati isolaate püüniskultuurides maisi taimedega (ülal). Projekti hilisemas etapis teostati nõukatsed tehisvalgusega kasvuhoones, et testida isolaatide ja graanuli koosmõju (nisuga, all). 

inocula, mycorrhizal fungi experiment
pot experiment, fertilisers
Tulemused
  1. KBFIs töötati välja lähteainete sobivad vahekorrad ning granuleerimisprotsessi parameetrid, teostati ka lähtematerjalide keemilised analüüsid. Tööstusliku protsessi optimeerimiseks määrati graanulite kuivamiskiirus, tugevus, vastupidavus ja teostati pelletite veeslahustuvuse testid. 
  2. Garanteerimaks mahetaimekasvatuses sobiva lubiväetise välja töötamine on põlevkivituha baasil valmistatud väetistele uuringutes kaasatud ka alternatiivseid materjale.  
  3. Krohmseente isolaatide valimiseks koondati Tartu Ülikoolis ja koostööpartneritelt saada olevad isolaadid (24 liiki ja 35 isolaati). 
  4. Pärast steriilsetes tingimustes maisitaimede kasvatamist, määrati juurte kolonisatsioon krohmseentega. Lisaks loeti mullast krohmseente eoseid. Katse tulemusena on valitud välja potentsiaalsed isolaadid, mida katsetatakse koos graanulitega põllumulla loomuliku elustiku foonil. 
  5. Märg-granuleerimisel on võimalik seeneeoseid lisada protsessi käigus, ent mõistlikumaks osutus graanulte hilisem nakatamine inokulumiga, kuna krohmseened on väga temperatuuritundlikud.  Seda arvesse võttes on tähtis leida õige temperatuuri optimum, kuna pikem kuivamisaeg vähendab  tootlikkust  ja eeldab tootmistingimustes suurema kuivati kasutamist. 
  6. Orgaanilistest lähteainetest andis head tulemused eelkõige lihakondijahu. Erinevate sulfaadisoolade kasutamine retseptis hõlbustas granuleerimisprotsessi. Biosöe puhul oli miinuseks materjali vähene niiskussisaldus.
  7. Katsetulemused näitasid, et põlevkivituha baasil valmistatud väetistel on happelisel mullal positiivne mõju nii heintaimede biomassi saagile kui ka liikuvate toiteelementide sisaldusele mullas. Samas on selle kasutamisele mahetaimekasvatuses teatud piirangud.
  8. Pelleteid, mille pikkus ei ületa 5mm piiri, võimaldab seda väetist laotada ka kombikülvikuga.
  9. Katsest nisuga mõjutas võsu ja juurte biomassi peamiselt graanulite lisamine, krohmseentest sõltumatult. Pähiku mass oli oluliselt suurem töötlustes, kus lisati graanuleid ja krohmseeni kombinatsioonis ning seda nii steriilses kui tavamullas. 
  10. Krohmseente lisamine ilma graanulita ei avaldanud olulist mõju taimede biomassile, kuid suurendas juurte kolonisatsiooni krohmseentega, mis võib toetada taimede patogeenikindlust.

Taimetoitainete vabastamiseks peavad väljatöötatud väetised vees hästi lahustuma. Fotol testpartiide veeslahustuvuse testimine KBFIs.

Projekti raames tehti koostööd ka VTT tehnoloogiauuringute keskusega (Jyväskylä, Soome). Põldkatsete jaoks toodeti väetised Ismo Tiihonen Sprout Matadori väetisetehases, mille võimsus on ca 100-300 kg/tunnis. 

Paljude katsete tulemusel oleme leidnud head retseptid väetistele, mis on Eesti põllumajanduses kasutamiseks tõhusad. Alternatiivsed lubiväetised on mõjusad mulla pH-taseme modifitseerijatena. Teisalt ka bioloogiline lisakomponent on granuleeritud maheväetises uudne, kuid kasulik  funktsionaalne lisand. Täheldati, et graanuli ja krohmseene inokulaadi mõjud taimede kasvule olid positiivsed neid kombinatsioonis kasutades. Täiendavas testkatses kaeti ka graanuli pind inokulaadiga (foto all). Põldkatsete läbiviimiseks toodeti TÜ kasvuhoones kahe krohmseeneliigi inokulaate ligikaudu veerand tonni.

Miks on oluline töötada välja  ringmajanduse põhimõtetele vastavaid väetiseid? Tänu tehtud arendustööle on võimalik pakkuda kohalikule tootjale häid ja lihtsasti kättesaadavid alternatiive, millel on suur potentsiaal ja roll keskkonnasõbralikuma majandamise vaatenurgast.

Uued teadmised maheväetiste toimest taimede toitumisele ja tervisele aitavad mahetootjatel teadlikumalt tootmissisendeid valida. Majanduslik kasu põllumajandustootjatele avaldub taimekasvatuse efektiivsuse suurenemises, mille aluseks on paremad teadmised mulla seisundist ja selle reguleerimise võimalustest. 

Partner: 
Eesti Maaülikool – Henn Raave, Merike Kissa, Sandra Pärnpuu, Alar Astover, Tõnu Tõnutare
Tartu Ülikool – Tanel Vahter, Maarja Öpik, Surya Mudavasseril Sudheer
Ecolan OY/Ekosovellus Jukka Kivelä – Jukka Kivelä
Eesti Taimekasvatuse Instituut– Kalvi Tamm, Taavi Võsa
Helsingi Ülikool – Priit Tammeorg, Niina Välinen, Topi Kopakkala, Mina Kiani, Jure Zrim
Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut – Janek Reinik
Eesti Energia OÜ – Lauri Laanemäe

Kasulikud lingid

↩ Tagasi