Metsät tarvitsevat kasvaakseen riittävästi lämpöä, auringon valoa, ravinteita ja sopivasti vettä. Jos jotakin edellä mainituista kasvun raaka-aineista ei ole saatavilla tarpeeksi, hidastuu metsän kasvu puuttuvan tekijän sallimalle rajalle.

Kasvun rajoittuessa ravinnepuutoksen takia, voidaan metsän ravinnetilannetta korjata metsälannoituksella. Metsiä lannoitetaan sekä tuhkapohjaisilla että kemiallisilla lannoitteilla. Tyypillisimmillään tuhkalannoitusta käytetään runsastyppisillä turvepohjaisilla mailla (=suometsä) ja kemiallisia lannoitteita kangasmetsissä. Puhdas puutuhka ei paranna puuston kasvua kangasmetsissä, koska puutuhkassa ei ole typpeä. Tuhkalannoitus nostaa suometsien puuntuotto kykyä merkittävästi. Runsastyppisillä soilla tuhkalannoituksella saadaan vuosittain 2-6 kuution hehtaarikohtainen lisäkasvu verrattuna lannoittamattomaan tilanteeseen. Lannoitusvaikutus näkyy suometsissä kymmeniä vuosia. Tuhkalannoitus on taloudellisesti kannattava toimenpide tilanteissa, joissa ravinnepuutos on rajoittanut suometsän kasvua.Tuhkalannoituksesta löytyy internetistä hyviä julkaisuja, kuten Maa-ja metsätalousministeriön rahoittama ja Tapion julkaisema tuhkalannoitusopas ja Metlan tuhkan käyttö metsälannoitteena vuodelta 2012.

Kävin seuraamassa loppukesästä 2013 tuhkalannoitusnäytöstä. Tilaisuudessa käytetty rakeistettu tuhka sekä lentolevitystyö olivat Ecolanin järjestämiä. Ecolanilla on omat tuhkarakeistamot Liperissä ja Viitasaarella sekä lentolannoitusvälineet.

Tuhkassa on tallella typpeä lukuunottamatta puun tarvitsemat alkuaineet

Puumateriaali koostuu 99 prosenttisesti hiilestä, hapesta ja vedystä. Puussa on lisäksi typpeä ja muita alkuaineita kuten fosforia, kaliumia ja booria. Puun palaessa hiili ja vety yhtyvät ilman mukana tulevan hapen kanssa ja tuottavat lämpöä. Typpi ja rikki haihtuvat poltossa ilmaan, mutta muut hivenaineet jäävät jäljelle muodostamaan tuhkaa. Varsinaisesta puumateriaalista jää polton jälkeen tuhkana jäljelle puoli tilavuusprosenttia ja kuoresta kaksi tilavuuprosenttia.

Tuhkassa on jäljellä täydellinen seos puun tarvitsemia hivenaineita. Hyvien alkuaineiden lisäksi tuhkassa on jäljellä myös poltetussa puumateriaalissa olleet haitalliset raskasmetallit. Raskasmetallien määrää mitataan tuhkasta ennen metsälannoitusta eikä raja-arvot ylittävää tuhkaa käytetä metsälannoitukseen.

Tuhkalannoituksen turvemailla tapahtuva puuston kasvua parantava vaikutus perustuu siihen, että turvemaassa on yleensä tarpeeksi typpeä, mutta muista puiden raaka-aineista on pulaa.

Tuhkan ravinneainepitoisuudet ovat kemiallisiin lannoitteisiin verrattuna matalia. Esimerkiksi Ecolanin tuhkassa on ravintoaineina fosforia (P) 0.9-1-1%, kaliumia (K) 2.3%, kalsiumia 14-17%, booria 0.02-0.05% sekä hivenaineita. Tuhkan matalat ravinnepitoisuudet kompensoidaan tuhkalannoituksessa käyttämällä suurempia kilomääriä per hehtaari kuin kemiallisia metsälannoitteilla. Kemiallisilla lannoitteilla normaali lannoitusmäärä per hehtaari on 500kg:n luokkaa ja tuhkaa levitetään 3000-5000kg per hehtaari.

Puutuhka on emäksistä, tuhkan ph-vaihtelee 9-13 välillä. Tuhka vähentää maan happamuutta, jolloin myös maassa entuudestaan olevat ravinteet muuttuvat puiden kannalta helpommin käytettävään liukoiseen muotoon. Tuhka parantaa maaperän laatua samalla tavalla kuin maanviljelyksessä pelloille levitettävä kalkki.

Tuhka rakeistetaan ennen metsälevitystä

Lämpövoimalaitoksilla syntyvä tuhka on luonteeltaan erittäin pölyävää. Pölyävän tuhkan käsitteleminen ja levittäminen on erittäin hankalaa. Pölyämisen välttämiseksi metsälannoituksessa käytetään rakeistettua tai itsekovettunutta tuhkaa. Tuhkan rakeistetuminen perustuu tuhkassa olevan vapaan kalkin (CaO) reagoimiseen veden kanssa, jolloin siitä muodostuu karbonaattia.

Rakeistaminen helpottaa tuhkan levittämistä maastoon sekä hidastaa tuhkan liukenemista maastossa. Hidas liukeneminen on etu verrattuna nopeaan liukenemiseen. Hitaasti liukeneva rakeistettu tuhka ei aiheuta puille ravinne- ja happamuusmuutoksesta johtuvaa shokkivaikutusta.

Tuhkalannoituksen vaikutus suometsien kasvuun

Metla on tutkinut tuhkalannoituksen vaikutusta puustonkasvuun koko sotien jälkeisen ajan. Tutkimuksista löytyy tiivis tietopaketti vuoden 2011 suometsätalouden seminaarissa pidetystä esityksestä.Tuhkalannoitus nostaa runsastyppisien suometsien kasvua 2-6 kuutiota per hehtaari vuodessa ja niukkatyppisissä suometsissä 1-3 kuutiota vuodessa per hehtaari. Rakeistettu tuhka vaikuttaa puiden kasvuun muutaman vuoden kuluttua lannoituksesta ja tuhkan lannoitevaikutus kestää kymmeniä vuosia.

Vanhoissa tuhkalannoituskokeissa käytettiin nykyistä korkeampia 8000 – 16 000 kilon per hehtaari tuhkamääriä. Tuhkalannoituksen vaikutus puuston kasvuun oli vaikuttava. Vuonna 1947 Muhoksella perustetussa kokeessa samalta alueelta, josta saatiin ilman lannoitusta 60 vuoden aikana vain 50 kuutiota puuta, saatiin 8000 kilon tuhka-annoksella hehtaarilta 450 kuutiota puuta ja 16 000 kilon annoksella 600 kuutiota puuta.

Tuhkalannoituksella voidaan korjata myös kangasmetsien happamuutta ja parantaa kangasmetsien ravinnetilaa pitkäaikaisesti. Tuhkalannoituksella ei ole kuitenkaan yhtä merkittävää vaikutusta kangasmaiden puuston kasvuun kuin turvemetsissä. Kangasmetsien kasvua rajoittaa yleensä typpi, jota puhdas tuhkalannoite ei sisällä.

Tuhkalannoitteiseen voi lisätä typpeä mukaan, jolloin lannoite parantaa puuston kasvua myös kangasmetsissä. Näkisin ympäristön kannalta järkevänä kierrättää ravinteet metsiin tuhkan muodossa myös kangasmetsissä.  Vuonna 2013 Suomessa ei ole tarjolla typpipitoista tuhkalannoitetta, joten jatkamme kemiallisten lannoitteiden käyttöä omassa kangasmetsässämme. Tuhkalannoitus voi aiheuttaa kangasmetsiin shokkivaikutuksen ph-muutoksena käytettäessä yli 3000 kilon hehtaariannoksia.

Lannoituksessa käytetty tuhka on lämpölaitokselle jätettä

Suomessa toimivat lämpölaitokset tuottavat lämmön ja sähkön ohella myös tuhkaa. Tuhka on lämpövoimalaitoksille jätettä, jonka hävityksestä lämpövoimalaitokset ovat valmiita maksamaan tuhkan noutajalle. Puutuhkaa tuottavat laitokset ovat etsineet tuhkalle
vaihtoehtoisia käyttötapoja kaatopaikalle viemisen sijasta.

Lannoituksessa käytetty tuhka kerätään puuta polttavilta lämpövoimalaitoksilta. Puupohjainen tuhka on ravinnepitoisuuksiltaan parempaa kuin turvepohjainen tuhka. Lannoituksessa voidaan käyttää tuhkaa, jossa on enintään kaksikymmentä prosenttia turvepohjaista tuhkaa. Kivihiilipohjaista tuhkaa ei saa käyttää metsälannoituksiin.

Ecolan kuljettaa tuhkan lämpövoimalaitoksilta kuivatavarankuljetuksiin tarkoitetuilla tankkiautoilla rakeistamoihin. Ecolanilla on rakeistamot Pohjois-Karjalan maakunnassa Liperissä sekä Keski-Suomen maakunnassa Viitasaarella. Ecolan kerää rakeistamoihin tuhkaa kahdestakymmenestä puunpolttopaikasta usean sadan kilometrin säteellä rakeistamoista.

Metsälannoittaminen ei ole puutuhkan ainoa hyötykäyttömuoto. Esimerkiksi UPM:n markkinoi metsänomistajille tuhkaa metsäteiden runkorakenteeksi. Tuhka kovettuu rungossa tiivistämisen ja veden vaikutuksesta, jolloin tielle tulee kantava runko. Varsinainen kulutuskerros muodostetaan myös tuhkatiessä murskeella.

Tuhkan käyttäminen teiden runkona on huomattavasti parempi vaihtoehto kuin tuhkan perinteinen kaatopaikoille läjittäminen. Tuhkan käyttäminen teiden rakentamiseen ei uhkaa tuhkan käyttöä metsälannoituksessa, Suomessa riittää tuhkaa sekä suometsien tuhkalannoitukseen että teiden rungoiksi.

Helikopterilla suoritetun tuhkalannoituksen eteneminen

Helikopterilla suoritettu lannoitus oli ensikertalaiselle vaikuttava näky. Sulavalinjainen helikopteri lensi nopeasti lannoituslenkkejä ja kävi noutamassa käsittämättömällä lentotarkkuudella uuden lannoiteastian telineestä. Helikopterinäytöksen jälkeen perinteiset metsäkonenäytökset eivät vähään aikaan tunnu miltään.Helikopterilannoituksessa käytetään kopterin lannoitesäiliön tankkaamiseen kappaletavaranosturilla varustettua erikoiskuorma-autoa. Kuorma-autossa työskentelee jatkuvasti kaksi ihmistä lataamassa lannoiteastioita täydeksi. Helikopteri suorittaa varsinaisen lannoituksen niin nopeasti, että lannoituksen etenemisen kannalta lannoiteastioiden täyttäminen muodostuu helposti pullonkaulaksi.

Yhdelle lastauspaikalle tuodaan vähintään 40 000 kiloa tuhkalannoitetta (=10 hehtaarin lannoitteet) suursäkeissä varastoon. Lannoituspäivän aikana lannoitusta suoritetaan useasta varastopaikasta. Lannoituksen kustannuksien kannalta on vielä parempi, jos yhdeltä lastauspaikalta saadaan lannoitettua vielä enemmän kuin 10 hehtaaria.

Helikopteri lähtee levittämään lannoitteen täydestä säiliöstä muutaman kilometrin päähän tankkauspaikasta. Helikopteri käy päivän aikana noutamassa lannoitteita usealta lastauspaikalta.

Helikopterilla lannoitetaan kerralla samalla alueella vähintään 100 hehtaaria metsää. Pienemmillä alueilla helikopterin ja lastausauton paikalle tuomisesta muodostuva peruskustannus on liian suuri per hehtaari. Tuhkalannoituksen ostaminen ei tapahdu suoraviivaisesti suoraan toimittajalta (kuten Ecolan) vaan lannoitus vaatii asiakkaita niputtavan väliorganisaation (kuten Metsänhoitoyhdistystys). Väliorganisaatiot lisäävät lannoituksen kustannusta, aiheuttavat lannoitukseen viivettä ja tulevaisuudessa uuden Metsänhoitoyhdistyslain myötä entistä harvemmat puuntuottajat kuuluvat Metsänhoitoyhdistyksiin. Omat metsät eivät todennäköisesti ole joka vuosi sopivan lannoitusprojektin alueella, joten lannoitusta voi joutua odottamaan monta vuotta. Kopteri lentää maastossa gps-kartan avulla ja levittää lannoitteet kartalla näkyviin kohteisiin. Lannoitteet levitetään ojien suuntaisesti, jolloin vältetään lannotteiden joutumista ojiin. Ojiin joutunut lannoite ei paranna puuston kasvua.

Lisäys 06.12.2014: Löysin youtubesta helikopterilla suoritettavasta tuhkalannoituksesta kopterin kyydistä kuvatun videon. Video kestää alle kolme minuuttia:

Suometsien lannoittamista kemiallisilla metsälannoitteilla

Suometsiä lannoitetaan tuhkan lisäksi myös kemiallisilla lannoitteilla. Löysin Metsäkeskuksen sivuilta Yaran tekemän hyvän esityksen (pdf) suometsien lannoituksesta. Yara valmistaa suometsiin Rauta-PK (P = Fosfori, K = Kalium) -lannoitetta. Kemialliset lannoitteet parantavat metsän ravinne-epätasapainon, mutta eivät anna samaa kalkitsevaa vaikutusta kuin tuhkalannoitus.

Kemiallisia lannoitteita levitetään tuhkaan verrattuna pienempiä annoksia. Tyypillinen lannoitemäärä per hehtaari käytettäessä kemiallisia lannoitteita on 400-600kg per hehtaari. Tarvittavan lannoitemäärän voi omatoiminen puuntuottaja levittää suometsään vaikka käsin ilman suurempaan projektiin osallistumista.

Rauta-PK:n tehdashinta oli vuoden 2012 lopussa 490 euroa tonnilta ilman arvonlisäveroa. Rahdin kanssa hehtaarin lannoitteet maksoivat reilut 270 euroa hehtaarilta riippuen tilan sijainnista sekä levityskustannuksen vielä päälle.

Tuhkalannoituksen hinta vaihtelee levitystavasta riippuen

Tuhkalannoituksen kustannukset riippuvat lannoitusprojektin koosta, sijainnista rakeistamoihin nähden sekä käytetystä levitysmenetelmästä. Käytettäessä tuhkaa 4000 kg per hehtaari lannoituskustannukset arvonlisäverottomana ovat helikopterilla suoritettuna 450-550e per hehtaari ja maasta levitettynä 250-350e per hehtaari. Ecolanin boorilannoite maksaa arvonlisäverottomana noin 250e per hehtaari ilmasta levitettynä.Suoraviivaisesti ajatellen tuhkalannoitus kannattaisi suorittaa aina maalevityksenä pari sataa euroa halvemman hehtaarikustannuksen takia. Molemmilla menetelmillä metsään siirtyy yhtä paljon ravinteita. Helikopterilannoitus on korkeammasta kustannuksesta huolimatta maalannoitusta yleisempää. Ecolan levittää vuonna 2013 tuhkalannoitusta yhteensä 10 000 hehtaarille, josta 8000 hehtaaria lannoitetaan ilmasta. Lentolannoituksen suosio verrattuna maalannoitukseen huomattavasti korkeammasta kustannuksesta huolimatta oli minulle yllätys.

Lentolannoituksen suosio perustuu sen tarjoamiin etuihin ajokoneella suoritettuun maalannoitukseen nähden. Ilmasta suoritettuna lannoitus on aina erillistoimenpide. Helikopterilannoitus voidaan suorittaa kaikkina vuodenaikoina, ilman ajourien avaamista, riippumatta maapohjan kantavuudesta ja tiestön kunnosta. Helikopterilla suoritettu lannoitus on metsänomistajalle äärimmäisen helppo eikä se vaurioita metsää edes pahimpaan kelirikkoaikaan suoritettuna.

Taloudellisessa mielessä tuhkalannoitus kannattaa suorittaa ensiharvennuksen yhteydessä. Tuhka saadaan tuotua metsään samaa reittiä pitkin kuin puut kuljetetaan metsästä pois. Säästät pari sataa euroa hehtaarilta, jos levität tuhkat kuviolle heti harvennuksen jälkeen puiden ajossa tamppautuneita ajouria pitkin. Jos metsä kaipaa lannoitusta heti eikä harvennusta ole tulossa, kannattaa käyttää helikopteria.

Valtio tukee terveysmetsälannoitusta Kemera-varoin

Tuhkalannoitukseen voi saada Kemera-tukea, jos puuston kasvu on taantuvaa hoidosta huolimatta. Ravinnepuutoksen voi todeta joko neulasanalyysillä tai maaperäanalyysillä. Vuonna 2013 Kemera-tuen määrä on 40% lannoitekustannuksista Etelä-Suomessa ja suurempi siirryttäessä pohjoiseen päin. Tuki kattaa lannoitteiden lisäksi ravinneanalyysin. Terveysmetsälannoituksen Kemera-tuki vaatii etukäteen tehtyä ja hyväksyttyä suunnitelmaa.

Suoritimme omassa metsässämme kuusikon terveysmetsälannoitusta. Saimme lannoituksemme Kemera-tukea. Kannattaa käydä lukemassa artikkeli, jos metsälannoitus kiinnostaa.