Mitä ovat kasvien ravinteet?

 

Millainen maa, sellainen maaperäelämä

Maaperän ominaisuudet riippuvat fysikaalisten, kemiallisten ja biologisten ominaisuuksien yhteisvaikutuksesta. Fysikaalisia ja biologisia ominaisuuksia käsittelen eri kohdassa blogia.

Kemia on maaperätieteissä erittäin keskeinen osaamisalue. Tavallisen puutarhurin ei kuitenkaan tarvitse suorittaa kemiankursseja voidakseen hoitaa kasvi- ja kukkamaitaan. Joitain perusasioita on silti hyvä pitää mielessä.

KASVIEN RAVINTEET

Kuten ihmiset, kasvitkin tarvitsevat erilaisia ravinteita. Ravinteiden luokittelu on kuitenkin vähän erilaista kuin ihmisten ravinteilla. Makroravinteiksi sanotaan sellaisia, joita kasvit tarvitsevat isoja määriä. Mikroravinteiksi taasen sellaisia, joita kasvit tarvitsevat pieniä määriä.

Mitä tarkoittavat N ja P ja K lannoite- tai multapussin kyljessä?

Lannoitepussien kyljessä olet varmasti nähnyt useasti kolme kirjainta N, P ja K. Ne viittaavat ravinteisiin, joita lannoite sisältää. Kirjaimet ovat ravinteiden kemiallisia merkkejä. N tarkoittaa typpeä (engl. Nitrogen), P tarkoittaa fosforia (engl. Phosphorus) ja K tarkoittaa kaliumia (engl. potassium). Lannoitteissa on toki usein muitakin, mutta nämä ovat yleisimmät. 

Kasvien kasvua rajoittaa yleisimmin liian vähäinen typen saanti ja seuraavana fosforin saanti. Kaliumilla on kasvin kasvussa, kehityksessä sekä monenlaisessa asioihin reagoimisessa tärkeä merkitys.

PLUS-merkkisiä ravinteita KALIUM (K), KALSIUM (Ca), MAGNESIUM (Mg) JA AMMONIUMTYPPI (NH4)

Maahiukkasen (savea esim.) miinus-kohtaan tarttuu lannoituksessa annettuja plus-merkkisiä ravinteita, kuten ammoniumtyppeä, kalsiumia, magnesiumia ja kaliumia. Kun kasvi ottaa ravinteita maasta, sen juuret antavat vaihtokaupassa vetyä maahan. Maahiukkasessa miinuskohtaan on tarttunut aiemmin kasvin tarvitsemaa ravinnetta (+ -merkkistä), ja kun kasvi siirtää juuristostaan maahan vetyä (+-merkkinen), voi tämä vety tarttua nyt maahiukkasen miinus-kohtaan, josta samalla vapautuu aiemmin kiinnittynyt ravinne kasvin käyttöön. Ravinteiden otossa on siis kyse tavallaan vaihtokaupasta.

Tässä toki yksinkertaistan huomattavasti maaperässä tapahtuvia prosesseja, mutta tästä siinä on kyse. Fosfori ja niin sanottu nitraattityppi käyttäytyvät eri tavalla, sillä ne ovat magneetin miinuspäitä, eivätkä siten voi toimia vaihtokaupassa vetyjen kanssa.

Miinus-merkkiset ravinteet: FOSFORI (P) ja NITRAATTITYPPI (NO3-)

Fosfori ei ole maaperässä yksinäisenä, vaan fosfaatti-ionina PO4-, eli negatiivisena, samoin kuin nitraattityppi. Niihin on siis kiinnittynyt myös happea (kemiallinen merkki O). Kuten huomaat, nitraattitypessä ja fosfaatti-ionissa on merkinnän lopussa miinus tarkoittamassa negatiivista varausta, ikään kuin magneetin miinuspäitä.

Edellisessä kappaleessa kerroin, että maahiukkaset ovat miinuksia ja se onkin maaperässä erittäin merkityksellinen asia: fosfaatti ja nitraatti eivät voi tarttua niihin samalla tavalla. Magneettien miinuspäät hylkivät toisiaan, samoin käy maaperässä.

No miten ne voivat sitoutua maassa? Nyt pääsen vihdoin lempiaiheeseeni, orgaaniseen aineeseen, eli eloperäiseen aineeseen. Kasvien ja eläinten jäännökset ovat orgaanisia aineita. Maaperässä lierot ja monenmoiset muut hajottajaeliöt rouskuttavat niitä ja pilkkovat jäänteet paljon pienemmiksi palasiksi ja lopulta mikrobit saavat niistä myös ruokansa. Eivät ne peräkkäisiä tapahtumia ole, ensin lierot ja sitten muut, vaan mikrobit ovat ihan koko ajan mukana. Kun aikaa kuluu hurjasti kauemmin, muuntuu eloperäinen materiaali humukseksi.

Mitä fosfori on kasviravinteena?

Mistä fosforissa on oikeastaan kyse?

Fosfori on kasveille hyvin tärkeä ravinne, sillä se on heti typen jälkeen seuraavaksi eniten kasvien kasvua rajoittava tekijä. Siksi se on niin usein puheenaiheena maanviljelyksen yhteydessä. Korkeat sadot takaavat viljelijälle kannattavan toiminnan. 

Maaperään jäänyt fosfori pidättyy maahiukkasen pintaan. Syksyn sateet kuitenkin huuhtovat pintoihin pidättynyttä fosforia ja valumisvedet kuljettavat fosforin ojien ja jokien kautta lopulta järviin ja meriin. Tulvavedet kuljettavat myös maata peltojen pinnoilta ja maahiukkasiin pidättynyt fosfori päätyy väljempiin vesiin, mikä johtaa entisestään fosforin liukenemista.

Maalla typpi ohittaa ravinteissa fosforin, kun verrataan kasvun rajoitteita, mutta vedessä tilanne on toinen. Vesistöissä fosfori on aina minimitekijä ja siksi pelloilta huuhtoutuva ylijäämäfosfori aiheuttaa vesistöjen rehevöitymisen ja näkemäsi leväkasvustot, joita vähän virheellisesti sanotaan kukinnoiksi.

Leväpuuro vesistöistä lautaselle

Ei, älä pelästy. En suunnittele vegaanista ruokavaliota suoraan rantavesistä, vaan tarkoitan fosforin kiertokulun hallintaa. Yksinkertaistettuna tämä tarkoittaa, että fosfori pysyy pellolla ja lopulta tuottaa hyviä satotasoja viljelijälle. Sinä saat nauttia kotimaisista puuroista ja leivistä kirkkaiden rantavesien liplatellessa rantakivillä.

Vesistöjen, niin järvien kuin merienkin, hyvinvointi on monien tutkimushankkeiden tavoite. Hyvä niin, sillä Itämeri ja tuhannet järvet ovat, paitsi osa suomalaista identiteettiä, myös elintärkeitä luonnon biodiversiteetin ylläpidon ja kotimaisen ruuantuotannon kannalta.

Hankkeissa hyödynnetään maaperäkemian tutkimustuloksia, jotka kertovat, miten fosforin pidättyy maaperässä, mitkä olosuhteet vaikuttavat pidättymisen voimakkuuteen ja miten näihin olosuhteisiin voidaan vaikuttaa.

Sinullakin on vaikutusmahdollisuus

Tuskin missään ongelmassa on vain yksi syyllinen. Ei siis ole mitenkään yllättävää, että maatalous ei ole yksinään vastuussa vesistöjen fosforikuormituksesta, teollisuus ja kaupungit ovat yhtälailla fosforipäästöjen aiheuttajia. Kotieläintilojen lanta ja yhdyskuntajätevesiliete ovat yhdessä niin fosforipitoisia, että niiden avulla voitaisiin lannoittaa kaikki Suomen pellot kasvukausittain. Ongelmina ovat kuitenkin esimerkiksi, että lanta ei ole maantieteellisesti tasaisesti jakautunut ja että jätevesilietteessä on myös haitta-aineita, kuten esimerkiksi raskasmetalleja ja lääkejäämiä.

Kuitenkin jokainen meistä voi omalta osaltaan tehdä fiksuja valintoja. Pyykinpesussa kannattaa käyttää yksinomaan fosfaatittomia pesuaineita ja mökillä kannattaa varmistaa, että ulkohuussista ei pääse valumaan vesistöihin mitään. Biojätteet kannattaa mahdollisuuksien mukaan kierrättää itse kompostoimalla, jolloin ravinteet hyödyntävät oman kasvi- tai kukkamaan kasvua leväpuuron sijaan.

Kompostoivan vessan multa olisi luonnollisesti myös fosforirikasta, mutta sen käytössä pitää muistaa hygieniarajoitukset tautiongelmien välttämiseksi. Omana haaveenani on kompostoivan vessan käyttöönotto myös kaupunkiasunnolla. Pienillä teoilla saa lisättyä maanviljelijän peltoon laittaman fosforilannoitteen kierrätystä ja vähennettyä vesistöihin valuvia päästöjä.

Fosfori facts

• toiseksi eniten kasvua rajoittava kasviravinne
• louhittava mineraali, jonka varantojen arvellaan riittävän 50-100 vuodeksi
• maaperän pH vaikuttaa fosforiyhdisteiden rakenteeseen ja pidättymiseen maahiukkasiin
• maassa valitsevissa olosuhteissa useimmiten fosfaatti -muodossa eli PO₄^-
• maahiukkasiin pidättynyttä fosfori liukenee lisää, kun maan vesipitoisuus kasvaa normaaliin verrattuna.
• mitä enemmän vettä, sitä enemmän liukenee fosforia
• vuotuisen lantamäärän sisältämä fosfori riittäisi kasvukauden ajalle kasvien lannoitustarpeeksi
• lanta ei jakaudu maantieteellisesti tasaisesti ja sen kuljettaminen ei ole taloudellisti kannattavaa pitkiä matkoja
• yhdyskuntajätevesiliete sisältää niin paljon fosforia, että alueellisesta lantafosforista vajaaksi jäävä määrä saataisiin katettua vuosittain