1 Johdanto
Ruokohelven (Phalaris arundinacea L.) biomassaviljelyä on kehitetty koko 1990-luvun ajan. Ruokohelven viljelyä ja käyttöä ovat olleet kehittämässä tutkimuslaitokset (MTT, Työtehoseura, VTT, KCL) (Salo 2000a, 2000b), energiayritykset (Vapo, Imatran Voima, Pohjolan Voima Oy) ja useat paikalliset kehittämishankkeet (Myllylä & Myllylä 2000, Koskimies & Uola 2001). Ruokohelven viljelyä ja energiakäyttöä on kehitetty myös Ruotsissa (Burvall & Hedman 1994, Landström 2000). Tämä viljelyohjeisto on laadittu vuonna 2001 päättyneen Biomassaprojektin tutkijoiden yhteistyönä.
Pääosa noin 900 hehtaarilla (Koskimies & Uola 2001) tuotetusta ruokohelvestä käytetään tällä hetkellä energian raaka-aineeksi. Korsibiomassa yhdessä turpeen tai hakkeen kanssa poltettuna on nykypäivän käyttömuoto. Ruokohelven käyttöä lyhytkuituraaka-aineena sellun ja paperin valmistukseen on myös tutkittu. Ruokohelpi on todettu koivun veroiseksi paperin valmistuksessa (Paavilainen ym. 1996, 1999), mutta sitä ei ole otettu vielä teollisuuden käyttöön.
2 Ruokohelven kasvutapa
Ruokohelpi on monivuotinen heinäkasvi, joka kasvaa Suomessa luonnonvaraisena Lappiin saakka. Se muodostaa luonnossa tiheitä, pitkäikäisiä noin 1,5 - 2 m:n korkuisia kasvustoja. Ruokohelpikasvustoon kehittyy uusia versoja aina lokakuulle asti, eniten kuitenkin keväällä ja syksyllä. Versot jatkavat kasvuaan ja uusien lehtien muodostamista myöhään syksyyn saakka. Kukintoja (röyhyjä) alkaa kehittyä kasvustoon vasta kylvöä seuraavana vuonna, kun kasvin juuristo on riittävästi kehittynyt. Siemenet ovat pieniä (1000 siemenen paino on 0,9 g). Ne irtoavat helposti ja varisevat pian kypsymisen jälkeen kukinnon kärjestä alkaen. Loppukesästä röyhyllisten versojen solmuihin kehittyy haaroja, jotka säilyvät vihreinä talven tuloon saakka. Eri kasvinosien osuudet koko maanpäällisestä biomassasta vaihtelevat kasvukauden aikana. Jos ruokohelpeä käytetään non-food tarkoituksiin, sen arvokkain osa on korsi (Kuva 1). Jos sitä käytetään rehuksi, arvokkainta osaa ovat lehdet.
Ruokohelven juurakot sijaitsevat pääasiassa noin 2 - 8 cm syvyydessä maksimisyvyyden ollessa noin 15 cm. Juuret, jotka kasvavat juurakoista ulottuvat yli metrin syvyyteen. Uusia juurakoita muodostuu eniten kesäkuukausina, jolloin versojen muodostuminen on vähäistä. Kasvukauden päätteeksi ruokohelpi siirtää maanpäällisestä osasta ravinteita juurakkoonsa. Juurakoista ravinteet siirtyvät seuraavana keväänä uusien versojen käyttöön heti kasvun alettua. Koska kasvin maanpäällistä kasvustoa ei poisteta kasvukauden aikana, syntyy toimiva ravinnekiertosysteemi, joka mahdollistaa pitkäikäisen kasvuston olemassaolon. Ruokohelpi tarvitsee kaksi kesää juuristonsa ja täysimittaisen kasvuston kasvattamiseen, mikä vaikuttaa myös kasvin viljelyaikatauluun (Taulukko 1).
Kuva 1. Ruokohelven kasvutapa ja korren osuus biomassasadossa. (Kuva: Katri Pahkala)
3 Kasvupaikkavaatimukset
Ruokohelven luontaisia kasvupaikkoja ovat meren, järvien ja jokien rannat, ojat ja tienpientareet. Rannoilla se kasvaa tavallisesti juuri tulvarajan yläpuolella, mutta joskus myös vedessä ja vesijättömaalla. Tällöin se näyttää kestävän hyvin jopa kuukauden vesipeiton. Kasvi sietää nuoruusvaiheesta selvittyään hyvin myös kuivuutta. Viljeltynä ruokohelpi soveltuu kaikille maalajeille, mutta suurimmat sadot saadaan multa- ja turvemailta. Myös suot, joilla turpeen nosto on lopetettu tai tuotantovaiheessa olevat turvesuot näyttävät viimevuosien kokemusten perusteella soveltuvan ruokohelven kasvatukseen.
4 Ruokohelpi biomassakasvina
Ruokohelpi on osoittautunut satoisimmaksi energia- ja kuitukäyttöön kasvatetuista heinäkasveista. Ruokohelpi tuottaa hyvin satoa vähintään 10 - 12 vuotta, jos se korjataan keväällä kuloheinänä (Kuva 2). Ensimmäinen sato non-food tarkoituksiin voidaan korjata kahden vuoden kuluttua kylvöstä (Taulukko 1). Se on 20 - 40 % pienempi kuin seuraavien vuosien sato.
Kuva 2. Ruokohelven kuiva-ainesato Jokioisissa savimaalla vuosina 1991-2001. Vuotuinen typpilannoitus 100 kg/ha.
Toisesta satovuodesta lähtien ruokohelven kuiva-ainesato on keväällä korjattuna noin 6 - 8 tonnia hehtaarilta. Jos edellinen kesä on ollut kuiva, sato voi olla pienempi. Kasvusto säilyy tiheämpänä, jos se korjataan vuosittain keväällä kuin jos se korjattaisiin syksyllä. Sadon laatuominaisuudet keväällä korjattaessa ovat myös energia- ja kuitukäytön kannalta paremmat, sillä korren osuus biomassasadosta on silloin suuri. Korren tuhkapitoisuus on pienempi ja kuitupitoisuus suurempi kuin lehtien, lehtituppien ja kukintojen. Korsien osuus biomassasta on kesällä kukinnan aikaan noin 45 - 51 %, siemenvaiheessa elokuussa 54 - 57 % ja seuraavana keväänä toukokuussa 60 - 75 % (Kuva 1). Korren osuus lisääntyy kasvuston iän myötä. Suurimmillaan (65 - 75 % kuiva-aineesta) se on 6. tai 7. satovuonna.
Taulukko 1. Ruokohelven viljely kuitu- ja energiatuotantoa varten. Viljelytoimenpiteet ja niiden ajoittaminen ruokohelven biomassatuotannossa.
|
Ruokohelven 1. vuosi |
|
1. Lannoitus +
kylvö toukokuussa ilman suojaviljaa |
|
Ruokohelven 2. vuosi |
|
1. Lannoitus
toukokuussa, kun maa kantaa |
|
Ruokohelven 3. vuosi – 12. vuosi |
|
1. Kulo
korjataan matalaan sänkeen heti, kun maa kantaa |
|
Viljelyn lopettaminen |
|
1. Niitto
kesä-heinäkuussa. Sato soveltuu esim. säilörehuksi. |
5 Ruokohelpiviljelyksen perustaminen
Kun ruokohelpeä viljellään energian tai kuidun raaka-aineeksi, se tulisi kylvää Etelä-Suomessa viimeistään kesäkuun viimeisellä viikolla, pohjoisempana vielä aikaisemmin, jotta kasvusto ehtii kehittyä riittävästi syksyyn mennessä. Ruokohelpi kylvetään 12,5 cm:n rivivälillä noin 1 - 2 cm:n syvyyteen. Kylvömäärä on 800 - 1000 kpl itäviä siemeniä/m2 (8 - 10 kg/ha). Ruokohelpi itää kosteissa oloissa kolmessa viikossa. Se on taimivaiheessa poudanarka, ja varsinkin savimaalla kasvustot ovat ensimmäisenä kesänä aukkoisia. Suojaviljan käyttö hidastaa kehitystä ja pienentää ensimmäistä satoa. Ruokohelpeä ei saa niittää kylvövuonna, sillä kasvuston katkaiseminen syyskesällä hidastaa seuraavana vuonna kasvuston kehittymistä huomattavasti.
6 Kasvinsuojelu
Kasvinsuojelutoimenpiteet ruokohelven viljelyssä rajoittuvat kylvövuoden rikkakasvitorjuntaan. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää heinän siemenviljelyksille tarkoitettuja herbisidejä, kun ruokohelpi on 2 – 4- lehtiasteella. Seuraavina vuosina torjuntaa ei yleensä tarvita, sillä ruokohelpi kilpailee tehokkaasti rikkakasvien, jopa juolavehnän kanssa. Tuhohyönteisistä on ollut haittaa toistaiseksi vain siementuotannossa, jossa kaskaat ovat ajoittain tuhonneet kehittyviä siemeniä. Mainittavia kasvitauteja ei ole havaittu toistaiseksi. Keväthallat voivat joskus vikuuttaa kasvamaan lähtenyttä ruokohelpeä hidastaen sen kehitystä.
7 Lajikevalinta ja siemenen hankinta
Kaikki energia- ja kuitutarkoituksiin kokeillut lajikkeet on jalostettu rehukäyttöön. Nykyisin saatavissa olevat lajikkeet menestyvät aina Oulun korkeudelle saakka. Keväällä korjattuna satoisimpia ovat olleet Vantage, Venture, Palaton, Lara ja Pohjois-Suomessa myös Barphal 050. Kokeissa lajikkeiden kuiva-ainesadot vaihtelivat vuosittain. Ensimmäisen korjuuvuoden sato oli yleensä pienin. Sadot suurenivat kolmanteen korjuuvuoteen asti. Suurimmat keväällä korjatut sadot olivat 11 - 14 t/ha vuodessa. Energia- ja kuitukäyttöön paremmin soveltuvaa lajiketta kehitetään.
Ruokohelven kotimaassa lisättyä siementä on saatavissa Peltosellu Oy:stä. Ruokohelven siementä nimilajikkeista voi tilata toimitusmyyntiä harjoittavien siemenliikkeiden (esim. Naturcom Oy, Tilasiemen Oy) kautta. Siemenliikkeiden yhteystietoja on liitteessä 1.
8 Ravinnetaseet
Ravinnetaseselvitykset ovat olleet tukena ruokohelven lannoitussuositusten teossa. Ravinnetaseissa tarkastellaan lannoitteena annettujen ja sadon mukana poistuvien ravinteiden, kuten typen, fosforin ja kaliumin määriä. Ruokohelpi ottaa juuriensa kautta maasta kasvukauden aikana paljon ravinteita (kts. heinäkuu, Kuva 3). Keväällä korjattu kuloheinäsato sisältää enää pienen osan tästä määrästä.
Monivuotisena kasvina ruokohelpi varautuu seuraavaa kasvukautta varten ja siirtää osan ravinteista syksyllä juurakkoon. Sekä maassa liukoisena olevat että lannoitteena annetut ravinteet ovat ruokohelven käytettävissä. Vaikka lannoitus yleensä lisää satoa, on huomattava osa kasvin sisältämistä ravinteista peräisin maan omista ravinnevaroista. Kokeissa on todettu, että sadon typpimäärästä vain noin 20 % on peräisin käytetystä lannoitteesta. Satotasoa säätelee siksi pääasiassa maan omat ravinnevarat.
Kuva 3. Ruokohelven maanpäällisen osan ja juuriston ravinnesisältö (kg/ha) kolmena vuodenaikana, kun maanpäällisen biomassan sadoksi on arvioitu 7 t/ha ja juuriston 4 t/ha. (Kuva: Anneli Partala)
9 Lannoitus
Ruokohelven viljelyä aloitettaessa selvitetään maan ravinnetila viljavuustutkimuksella. Lannoitussuunnitelman teossa otetaan huomioon maan viljavuusanalyysien lisäksi kulloinkin voimassa olevat ympäristötukiehdot ja käytetään tarvittaessa asiantuntijapalveluita. Taulukossa 2 annetut lannoitussuositukset on tarkoitettu tyydyttävän ravinnetilan omaaville maille, joissa satotavoite on 6 - 7 t/ha. Kun maan ravinnetila poikkeaa tyydyttävästä, on lannoitusta syytä lisätä tai vähentää maan ravinnetilan mukaan. Osa väkilannoitteiden ravinteista voidaan korvata myös puun tuhkalla, mutta tällöin tuhkan ravinnekoostumus on oltava selvillä. Erityisesti raskasmetallien joutumista peltomaahan on varottava. Kuivike- ja lietelanta, turkiseläinten lanta sekä muut orgaaniset lannoitteet soveltunevat myös lannoitteiksi, kokeissa niiden vaikutusta ei ole kuitenkaan testattu. Jos sadosta saatava hinta on alhainen, on sadonlisän oltava suhteellisen korkea, jotta lannoituskustannukset katetaan. Siksi varsinkin väkilannoitteiden käytössä maltti on valttia.
9.1 Perustamisvuoden lannoitus
Ruokohelven hitaan kasvuun lähdön johdosta kylvövuoden typpilannoitukseksi riittää 40 kg/ha (Taulukko 2). Koska perustamisvuonna lannoitus voidaan sijoittaa maahan, on fosforin antaminen ns. varastolannoitteena mahdollista (20 kg/ha). Kaliumia ei juuri varastolannoitteena kannata antaa, joten sen lannoitusmäärä on kutakuinkin yhtä suuri vuodesta toiseen. Pitkäaikaisen nurmen perustamisvaiheessa kannattaa viljelylohko kalkita, jos sitä ei ole tehty muutamaan vuoteen.
9.2 Satovuosien lannoitus
Typpilannoitusta lisätään perustamisvuoden määrästä eli kivennäismailla suositus on 60 - 80 kg/ha (Taulukko 2). Multamailla orgaanisesta aineksesta vapautuu kasvukaudella runsaasti typpeä, joten noin 50 kg/ha on riittävä määrä. Fosforin osalta 5 - 10 kg/ha ja kaliumin osalta 30 - 50 kg/ha ovat suositeltavia määriä. Lannoituksen voi jättää joinakin vuosina kokonaan tekemättä, mutta silloin on syytä lisätä lannoitusta muina vuosina. Hyvässä kasvukunnossa olevan nurmen satomäärä ei lannoituksen puuttumisen vuoksi välttämättä laske, koska ruokohelpi voi siirtää juurakkonsa avulla osan edellisen vuoden ravinteista seuraavan vuoden kasvuun. Rehevissä kasvustoissa kannattaa käyttää taulukon 2 pienempiä lannoitusmääriä, sillä lakoontuminen pienentää satotasoa liian rehevissä kasvustoissa.
9.3 Suopohjan kalkitus ja lannoitus
Turvetuotannosta poistuneet suopohjat ovat happamia ja ravinneköyhiä kasvualustoja, joten niiden lannoitus ja kalkitus on välttämätöntä. Ruokohelven viljelyn kannalta olisi eduksi, jos turvetta ei poistettaisi kokonaan, vaan turvetta jäisi 10 - 20 cm:n kerros viljelyalustaksi. Kalkitukseen voidaan käyttää perinteisten kalkkikivijauheiden lisäksi myös terästeollisuudessa syntyviä kuonia ja puun tuhkaa. Puun tuhka on osoittautunut tehokkaaksi kalkitusaineeksi. Puun tuhkan sisältämillä ravinteilla, lähinnä fosforilla ja kaliumilla, voidaan osittain korvata lannoitus näiden ravinteiden osalta.
Varastolannoitusta ei fosforin ja kaliumin osalta kannata tehdä turvemaiden heikon ravinteiden pidätyskyvyn vuoksi. Perustamisvaiheessa fosforin käyttömääräksi riittää 40 kg/ha ja satovuosina 30 kg/ha. Myöhemmin voidaan fosforilannoituksen vuotuista määrää edelleen laskea. Kaliumlannoitus kannattaa tehdä vuosittain. Kaliumin vuotuiseksi käyttömääräksi riittää 80 kg/ha. Typpeä ei kannata käyttää yli 60 kg/ha vuodessa, koska turpeen orgaanisesta aineksesta vapautuu kasvukauden aikana typpeä.
Taulukko 2. Lannoitussuositukset peltoviljelyyn eri maalajeille (viljavuusluokka tyydyttävä) sekä turvesoille. Suositukset on jaoteltu kasvuston iän mukaan.
|
Maalaji/kasvuston ikä Typpi (kg/ha) Fosfori (kg/ha) Kalium (kg/ha) |
|
Peltoviljely |
|
Turvesuot |
10 Korjuu
Ruokohelven korjuu on parasta aloittaa aikaisin keväällä heti, kun pelto kantaa koneita. Tällöin saadaan eniten satoa, jonka kuiva-ainepitoisuus on jopa 90 %. Jos korjuu myöhästyy 2 - 3 viikkoa, sato pienenee. Kun vihreiden versojen pituus on yli 20 cm ja ne ovat selvästi pitempiä kuin korjattava kasvusto, sadon kosteus lisääntyy ja kuivaus on tarpeen. Korjaamalla ruokohelpi matalaan sänkeen saadaan suurin sato (Kuva 4). Leikkuukorkeuden nostaminen 5 cm:stä 10 cm:iin aiheutti noin 25 %:n sadon menetyksen.
10.1 Paalaus
Ruokohelven paalauskorjuun vaiheita ovat kasvuston niitto, paalaus, paalien kuljetus aumalle erillisellä traktorilla, kuormaajalla tai traktori-perävaunu- yhdistelmällä. Ruokohelpi paalataan joko pyöröpaalainta tai suurkanttipaalainta käyttäen. Uusissa paalaimissa on mahdollista käyttää silppuavia vastateriä. Korjuukokeissa silppuavat terät osaltaan lisäsivät korjuutappioita ja samalla paalin tiheys ei kasvanut kuten olisi olettanut. Tulokset olivat parempia paalattaessa ilman vastateriä. Suomessa pyöröpaalaimia on käytössä paljon. Se on urakoitsijoiden suosima karkearehun korjuukone. Suurkanttipaalaimia on maassamme vähän, mutta lähivuosina niiden käyttö tulee todennäköisesti yleistymään. Suurkanttipaalaimen paali on suorakaiteen muotoinen; sen leveys ja korkeus riippuvat paalainmerkistä ja –mallista. Paalin pituus on yleensä säädettävissä noin 1,2 – 2,5 m. Paalit ovat tilankäytön kannalta hyvänmallisia. Suurkanttipaalain on raskas ja kallis, ja paalaimen kustannusten kuolettaminen edellyttääkin sen käyttöä urakointiin.
 |
Kuva 4. Niittokorkeuden (5 cm ja 10 cm) vaikutus ruokohelven kuiva-ainesatoon (pylväät) ja kuiva-ainepitoisuuteen (viivat). Korjuuaika viikkoina ensimmäisestä mahdollisesta korjuupäivästä. Jokioinen, savimaa 1994-1998.
Pyöröpaalien ja suurkanttipaalien käsittelyyn pellolla, kuljetuksessa ja varastoinnissa on useita vaihtoehtoja. Paalien käsittelyssä käytetään yleensä traktoria, mutta ulkomailla paalipiikit ja -kourat on kytketty pieneen pyörökuormaajaan tai kurottajaan. Pyörö- ja suurkanttipaalien kuormaukseen, kuljetukseen ja tyhjennykseen on suunniteltu ja valmistettu paalivaunuja. Niissä voi olla lastaushaarukka, joka nostaa paalit vaunuun. Paalivaunujen kuorma tyhjennetään joko kippaamalla tai pohjakuljettimen avulla.
10.2 Irtokorjuu silpuksi
Kun ruokohelpi korjataan irtokorjuumenetelmällä suoraan silpuksi, saadaan valmista polttoainetta seostettavaksi pääpolttoaineisiin, kuten turpeeseen ja hakkeeseen. Kun silppuaminen on tehty jo korjuun yhteydessä, voidaan seostaminen muihin polttoaineisiin tehdä periaatteessa missä tahansa varastointi-toimitus -ketjun vaiheessa tai vasta käyttölaitoksella.
Irtokorjuun työvaiheita ovat kasvuston niitto, silppuaminen perävaunuun (Kuva 5) ja kuljetus aumavarastoon silppuri-perävaunuyksiköllä. Silppuaminen karheelta voidaan tehdä tarkkuussilppurilla, jolla silputtaessa saadaan riittävän lyhyt silpun pituus seospolttoainekäyttöön. Silppuamistyövaihetta voidaan tehostaa suorittamalla silppuaminen yhdistelmäkarheelta. Niittokarheita yhdistetään joko leveällä karheejalla tai kytkemällä silppuamis-lähikuljetusyksikön vetotraktoriin etukarheeja, joka yhdistää kaksi niittokarhetta.
Kuva 5. Ruokohelven korjuuta toukokuussa 1997 tarkkuussilppurilla etukarheejan tekemältä yhdistelmäkarheelta. Korjuualue on turvetuotannosta pois jääneellä alueella Vapo Oy:n Hirvinevalla (Lindh ym. 2001). (Kuva: VTT Energia)
10.3 Varastointi
Ruokohelpipaalien käsittely pitää olla varastoitaessa rationaalista, yksinkertaista ja tehokasta, sillä ruokohelpi varastoidaan sekä kevät- että syyskorjuussa kiireisenä aikana. Koska paalien tilantarve on suuri, on paalit varastoitava ulkoaumaan. Pyöröpaalien tilavarastointi onnistuu peitetyssä pilariaumassa tai vaakasuuntaan ladotuissa peitetyissä kasoissa. Mikäli tilalla on ylimääräistä katettua varastotilaa, kannattaa se luonnollisesti hyödyntää. Kanttipaalit varastoidaan suorakaiteen mallisiin peitettyihin kasoihin. Irtokorjattu ruokohelpisilppu varastoidaan korjuualueen läheisyyteen aumoihin, jotka peitetään.
10.4 Korjuutappiot
Ruokohelven korjuutappiot vaihtelivat kevätkorjuukokeissa 20 – 30 %:iin kuiva-ainesadosta, kun sato niitettiin niittomurskaimella ja korjattiin pyöröpaalaimella. Vertailuna olleen irtokorjuumenetelmän kuiva-ainetappiot olivat selvästi pienempiä kuin paalausmenetelmien. Pyöröpaalien sidonnassa on suositeltavaa käyttää verkkoa, jolla voidaan vähentää paalin sidontavaiheessa syntyviä korjuutappioita. Korjuutappioita voidaan myös vähentää paalaimen oikeilla säädöillä ja kohtuullisella ajonopeudella. Tavoitteena on pidettävä alle 15 %:n kuiva-ainetappioita sadosta. Korjuutappioita syntyy joka tapauksessa aina jonkin verran, jos heinän kosteus on vain 10 %.
11 Sadon käyttö
Nykyisin viljeltävä ruokohelpi käytetään energiaksi. Keväällä korjatun ruokohelven poltto-ominaisuudet ovat paremmat kuin syyskorjatun, joka soveltuu huonosti energiakäyttöön. Yksinään käytettynä ruokohelpi palaa nopeasti kehittäen korkean lämpötilan. Nykyiset polttoainekattilat on mitoitettu puulle tai turpeelle, joiden kosteus on 40 - 50 %. Tämän vuoksi ruokohelpi sekoitetaan turpeeseen, hakkeeseen tai kuoren ja purun seokseen huolella, koska seoksen tasaisuus vaikuttaa käytettävyyteen. Ruokohelpisilpun pitää olla tasalaatuista ja pituudeltaan mieluiten alle 4 cm. Kevätkorjattu ruokohelpi soveltuu olemassa olevissa laitoksissa seospolttoon silloin, kun kattilaa ei kuormiteta täydellä teholla. Ruokohelpipolttoainetta on jalostettu pelleteiksi, briketeiksi ja kokeiltu polttoa myös jauhemaisena (Burvall 1993, Olsson 1996). Keväällä korjattu ruokohelpi soveltuu myös hienopaperin lyhytkuituiseksi raaka-aineeksi samaan tapaan kuin koivu.
12 Siementuotanto
Ruokohelpi on Suomessa uusi viljelykasvi, jonka siementuotanto on osoittautunut melko ongelmalliseksi. Siemenet tuleentuvat röyhyssä epätasaisesti ja tuleennuttuaan varisevat helposti. Siemenet ovat pieniä ja kiiltäviä (Kuva 6). Tuleentumisen epätasaisuus vaikeuttaa oikean korjuuajankohdan määrittämistä ja siemensato jää usein pieneksi ja siemenen itävyys heikoksi.
Ruokohelven Palaton -rehulajikkeen keskimääräinen siemensato (kokeissa 86 - 304 kg/ha) on parhaimpinakin satovuosina pienempi kuin muilla pienisiemenisillä nurmikasveilla Suomessa. Palatonin siementuotanto-ominaisuuksien vaihtelu on suurta vuodesta ja korjuuajasta riippuen. Ensimmäisen ja toisen vuoden kasvustoissa siemensato, tuhannen siemenen paino ja itävyys ovat korkeimmat. Palatonin optimaalinen korjuuajankohta on tällöin 15 päivää kukinnan päättymisestä. Siemensadon puinti ensimmäisenä vuonna perustamisen jälkeen vähentää siemensadon määrää seuraavana vuonna. Siemensadon määrä saattaa myös nopeasti laskea kolmantena ja neljäntenä satovuonna.
Kuva 6. Ruokohelven siemen on pientä ja varisee herkästi. (Kuva: Magnus Scharmanoff/MTT:n arkisto)
Sertifioidun siemenen tuotannossa ruokohelven itävyyden tulisi olla vähintään 75 % ja puhtauden 96 %. Optimaalinen korjuuajankohta on siten kompromissi siemensadon, siementen varisemisen, tuhannen siemenen painon ja itävyyden välillä. Ruokohelven siementuotanto on Suomessa mahdollista, mutta siementuotannon tekniikasta (siemenviljelyksen perustaminen, korjuu ja käsittely, talvehtiminen, satovuosien lukumäärä) tarvitaan lisää tietoa.
13 Viljelyn lopettaminen
Ruokohelpikasvusto voidaan hävittää kemiallisesti tai mekaanisesti. Jos kasvusto halutaan hävittää kemiallisesti, kasvusto korjataan kesällä käyttötarkoituksesta riippuen ennen tähkälle tuloa tai täysimittaisena heinäkuussa. Kun odelma on 30 - 60 cm pitkää, se ruiskutetaan glyfosaatilla, jonka käyttömäärä ja tapa on sama kuin juolavehnän torjunnassa. Kasvusto kynnetään myöhään syksyllä ja alueelle kylvetään keväällä kevätviljaa tai muuta yksivuotista kasvia. Hyvin onnistunut syyskyntö ja kevätkylvöisen kasvin esim. kauran tai ohran viljely vähintään kahtena vuonna ruokohelven viljelyn lopettamisen jälkeen varmistavat, että ruokohelpi ei jää rikkakasviksi pelloille. Pellavaa ei suositella lohkolle seuraavana vuonna (Kuva 7). Myöskään syysvilja ei kilpaile kyllin tehokkaasti ruokohelven kanssa.
Ruokohelpi voidaan hävittää myös mekaanisesti kyntämällä, mutta silloin sen häviäminen on hitaampaa. Ruokohelpi korjataan myöhemmin syksyllä ja alue kynnetään. Kolmena seuraavana vuonna viljellään yksivuotisia kasveja, ja alue kynnetään vuosittain syksyllä. Avokesannointi ja kevytmuokkaus eivät ole tehokkaita keinoja ruokohelven hävittämiseen. Ruokohelven siemenet säilyvät maassa itämiskykyisinä ainakin 3 vuotta. Siemenistä viljakasvustoon kehittyvät taimet ovat kuitenkin hentoja ja tuhoutuvat syyskynnössä.
Kuva 7. Ruokohelven jälkeen pellava ei ole riittävän kilpailukykyinen kasvi. (Kuva: Katri Pahkala)
14 Ruokohelven viljelykustannukset
Ruokohelven pitkä, jopa kymmenen vuotta kestävä kasvuston kierto ja maltillinen lannoitus, pitävät ruokohelven muuttuvat viljelykustannukset kohtuullisina. Silti ne haukkaavat pääosan ruokohelven viljelyn kokonaiskustannuksista. Konekustannukset lannoitteiden ohella ovat merkittävimmät kustannuserät.
Ruokohelpikasvusto korjataan non-food tarkoituksiin keväällä. Jos se korjataan syyskesällä korjuukustannus mm. sadonkuivatustarpeesta johtuen on noin 33 €/t korkeampi kuin keväällä korjatussa. Kevätkorjuussa heinä paalataan pöyhimättä. Tehokkaalla paalauskoneistuksella (niittomurskain 3,2 m, pyöröpaalain, etukuormain ja paalipiikit), jolla vuosittaista käyttöä on paljon (esim. paalaajalla 220 ha/vuosi) korjuukustannus on 72 €/ha. Ns. tilatason paalauskoneistuksella, jossa koneiden koot ovat pienempiä ja vuosittainen käyttö esim. paalaajalla vain 70 hehtaaria, ruokohelven korjuukustannus on 18 % korkeampi. Irtokorjuussa korjuukustannukset vaihtelevat, riippuen koneketjusta. Yksi merkittävä kustannus on korjatun ruokohelven kuljetuskustannus. Liitteissä 2 – 4 on esitetty Työtehoseuran laatimat ruokohelven tuotantokustannuslaskelmat sekä paalikorjuussa että irtokorjuuta käytettäessä.
Ruokohelpi pärjää melko hyvin kannattavuusvertailussa rehuohran viljelyn kanssa. Kannattavuuslaskelma perustuu oletukselle, että ruokohelven lämpö-laitokselta saatava hinta seuraisi turpeen hintaa. Turpeen hinta on tällä hetkellä 7,57 €/MWh. Kun ruokohelven energiasisältö on 4,5 MWh/t, ruokohelven hinnaksi muodostuu 34 €/t (3,4 snt/kg kuiva-ainetta). Keskimääräisen puupolttoaineen hinta vaihtelee välillä 8,5 - 5,5 € /MWh, joten puuhun verrattaessa ruokohelven hinnaksi tulisi 25 - 38 €/t (2,5 - 3,8 snt/kg kuiva-ainetta). Tuet huomioon ottaen ruokohelven viljely on kannattavaa ja verrattavissa viljakasveihin. Lisäksi ruokohelven viljelyssä säästetään työaikaa. Tutkimuksen mukaan käytetty vuotuinen työaika on lähes puolet pienempi ruokohelvellä kuin ohralla. Ruokohelven monivuotisuudesta johtuen työajan säästöllä on merkittävä vaikutus kannattavuuteen.
15 Viljelyn ympäristövaikutukset
Huuhtoutuvien ravinteiden määrä on tärkeä viljelyn ympäristövaikutusten mittari. Ruokohelven viljelyn ympäristövaikutusten merkitys korostuu, jos ruokohelven viljelyala laajenee huomattavasti. Biomassaviljelyssä ruokohelven korjuuajankohta (kevät) ja pitkä kasvipeitteisyysaika (10 – 12 vuotta) edistävät tehokkaan ravinteiden kierrätyksen kasvin ja maan välillä. Toisaalta kyntämätön, juuriston valtaama maa suojaa ja kuohkeuttaa pintamaata. Näiden tekijöiden ansiosta ravinteiden huuhtoutuminen pienenee ja maan rakenne paranee. Biomassanurmen ravinnehuuhtoutumista on verrattu rehunurmen ravinnehuuhtoumien määrään. Kokeessa todettiin, että biomassanurmi torjuu tehokkaasti typen huuhtoutumista saraturvemaasta. Kymmenessä vuodessa (ruokohelpinurmen kiertoaika) liukoista typpeä huuhtoutuu arviolta jopa 40 % vähemmän ja liukoista fosforia noin 20 % vähemmän kuin suositusten mukaisesti lannoitetusta rehunurmesta.
16 Kirjallisuus
Burvall, J. 1993. Tillverkning och provledning av rörflenpulver – ett fullskaleförsök. Röbäcksdalen meddelar. SLU Rapport 9:1993. 31 s.
Burvall, J. & Hedman, B. 1994. Bränsekarakterisering av rörflen – resultat från första och andra års vallar. Röbäcksdalen meddelar. SLU Rapport 5:1994. 27 s.
Koskimies, H & Uola, J. 2001. Esiselvitys. Ruokohelven viljely energiaksi Etelä-Pohjanmaalla, Keski-Pohjanmaalla ja Pohjanmaalla. Seinäjoki: Etelä-Pohjanmaan Maaseutukeskus. 12 s. + 3 liitettä.
Landström, S. 2000. Slutrapport för P10976-2. Säkerställande av pågående rörflen försök. SLU. Institutionen för norrländsk jordbruksvetenskap. 9 s.
Lindh, T., Sahramaa, M., Hakkarainen, J., Mikkonen, T. & Selin, P. 2001. Peltobio-massojen tuotanto ja käyttö seospolttoaineeksi. Bioenergia Suomessa Finbio 1991 – 2001. Julkaisu 21. Jyväskylä: Finbio. s. 173 – 181.
Myllylä, K. & Myllylä, M. 2000. Peltosellutehtaan raaka-ainehuolto. Ruokohelpi-hankkeen loppuraportti. Oulu: EMOTR. Peltosellu Oy. 76 s.
Olsson, R. 1996. Rörflen som energigröda. Ruokohelpi ja pelletit energian tuotannossa. ALTENER- seminaari, Korsholm skolor, Vaasa, 26.7.1996. 4 s.
Paavilainen, L., Tulppala, J., Finell, M. & Rehnberg, O.1999. Reed canary grass pulp produced on mill scale. Proceedings of TAPPI Pulping Conference 1999. Orlando, FL, USA. Vol. 1. s. 335-341.
Paavilainen, L., Tulppala, J., Varhimo, A., Ranua, M. & Pere, J. 1996. Agrokuidun tuotanto ja käyttö Suomessa. Tutkimuksen loppuraportti, IV osa. Ruokohelpisulfaattimassa hienopaperin raaka-aineena. Maatalouden tutkimuskeskuksen julkaisuja. Sarja A 6. Jokioinen: Maatalouden tutkimuskeskus. 57 s.
Salo, R. (toim.) 2000a. Biomassan tuottaminen kuidun ja energian raaka-aineeksi. Tutkimuksen loppuraportti, osa I. Ruokohelven jalostus ja viljely. Maatalouden tutkimuskeskuksen julkaisuja. Sarja A 84. Jokioinen: Maatalouden tutkimuskeskus. 86 s.
Salo, R. (toim.) 2000b. Biomassan tuottaminen kuidun ja energian raaka-aineeksi. Tutkimuksen loppuraportti, osa II. Ruokohelven ja oljen korjuu, tuotantokustannukset ja polttotekniikka. Maatalouden tutkimuskeskuksen julkaisuja. Sarja A 85. Jokioinen: Maatalouden tutkimuskeskus. 169