Ravinteiden kierrätys alkutuotannossa ja sen vaikutukset vesien tilaan : KiertoVesi-hankkeen loppuraportti

KiertoVesi-hanke oli kiertotalousteeman alle kuuluva laaja maatalouden ympäristökysymyksiä, ravinteiden käyttöä ja niiden hallintaa käsittelevä hanke. Hankkeen johtoajatuksena oli muodostaa erilaisista maatalouden käytännöistä, niiden muutoksista ja tulevista muutospaineista kattava kokonaiskuva mittasuhteiltaan erilaisten skaalojen välisten yhteyksien sekä maatalouden nykyisen ympäristötilan hahmottamiseksi.

Hanke muodostui viidestä työpaketista, joissa
• tuotettiin erilliset ravinteiden kierrätystä kuvaavat skenaariot
• koottiin ravinteiden liikkeitä kuvaavat koekenttien, valuma-alueiden ja vesistöalueiden aineistot yhteen tietokantaan
• tehtiin mallitarkasteluina pilottialueilla skenaariotarkastelut ravinteiden kierrätyksen vaikutuksista
• arvioitiin ympäristökorvausjärjestelmän toimenpiteiden vaikuttavuus koko maatalousmaalla ja vertailtiin vesienhoitosuunnitelmien toimenpiteiden vaikuttavuuteen
• koottiin työpakettien tulokset yhteen ja tehtiin kokonaisvaltainen tarkastelu maatalouden ravinnevirroista ja mahdollisuuksista vaikuttaa niihin kiertotalouden keinoin

Hankkeessa selvitettiin lisäksi, kuinka paljon lannan ja mineraalilannoitteiden ravinteiden vastaavuus poikkeaa toisistaan erilaisissa lannan käyttötilanteissa, mihin ravinteet näissä erilaisissa tilanteissa päätyvät ja missä suhteessa – satoon, maaperään, ilmaan vai vesistöön. Tavoitteena oli tuottaa monipuolista tietoa edellä mainittujen tekijöiden välisistä yhteyksistä ja hahmottaa kokonaiskuva kiertotalouden näkökulmasta.

Työssä maatalouden ympäristötoimenpiteiden vaikutusarvioiden laskenta koski talviaikaista kasvipeitteisyyttä, muokkaus- ja viljelymenetelmien muutosta, suojavyöhykkeitä ja kosteikkoja sekä erillisenä tarkasteluna karjanlannan kestävää käyttöä ja kipsin levityksen vaikutuksia. Esitetyt mallitulokset eivät sisällä mineraalilannoitteiden viljelykäytön ja ravinnetaseiden pienenemisen suoria vaikutuksia ravinnehuuhtoumiin ja arviot voivat olla tästä syystä aliarvioita.

Erityisen mielenkiintoinen lähestymistapa maatalouden kiertotaloudessa on ravinteiden poistaminen suoraan vesistöistä systemaattisella kalastuksen lisäämisellä. Sisävesien nykyinen kotitarvekalastus palauttaa vain noin kolmasosan siitä ravinnepotentiaalista, joka kalastukseen sisältyy. Systemaattisella hoitokalastuksella on mahdollista poistaa merkittävä määrä ravinteita vesistöistä. Vaikka ravinteiden poistolla suoraan vesistöistä ja ravintoketjun kunnostamisella saadaankin nopeammin näkyviä vaikutuksia
aikaisesti, sitä tulee edistää rinnakkaisena toimena valuma-aluetoimien kanssa.

Hankkeen tavoitteena oli laajentaa käsitystä maatalousympäristön nykytilasta ja tulevaisuuden haasteista ja tuottaa tietoa niin vesien- ja merenhoidon toimenpiteiden suunnittelun kuin maatalouden ympäristöohjelman kehittämisen tueksi.

————————————————————————
Nutrient recycling in primary production and its effects on state of surface waters, KiertoVesi

The KiertoVesi project was an extensive project on agri-environmental issues and nutrient use & management under the theme of circular economy. The idea behind the project was to provide a comprehensive picture of different agricultural practices, their changes and future pressures for change in order to understand the relationships between the different scales of loading to surface waters and the current state of the environment in agricultural areas.

The project consisted of five work packages
• Separate scenarios for nutrient recycling were produced
• Data from experimental fields, small research catchments and river basins describing nutrient movements were aggregated into one database
• Scenarios on the effects of nutrient recycling were conducted in pilot areas as a model study
• The effectiveness of the measures included in the agri-environmental compensation scheme was assessed across the entire agricultural land area and compared with the effectiveness of the measures included in the river basin management plans
• The results of the work packages, as well as a comprehensive review of the nutrient flows in agriculture and the possibilities to influence them through circular economy were compiled

In addition, the project explored to which extent manure and mineral fertilizer nutrient equivalence differ in different manure usage situations and where, and in what relative quantities, nutrients in these different situations end up – crop, soil, air or water. The aim was to provide versatile information on the links between the above-mentioned factors and to perceive the overall picture from the perspective of circular economy.

In this work, the calculation of the impact assessments for agri-environmental measures concerned i) winter time vegetation coverage, ii) modification of cultivation methods, iii) buffer zones and wetlands, iv) the effects of gypsum spreading and – as a separate study – v) sustainable use of manure. The presented model results do not include the direct effects of the reduced use of mineral fertilizers and the decreased nutrient balances on nutrient leaching which may be therefore underestimated.

An especially interesting approach to the circular economy of agriculture is the removal of nutrients directly from water bodies by systematic increase of fishing. The current fishing in inland waters covers only about one-third of the total nutrient potential of fishing. With systematic biomanipulative fishing, it is possible to remove a significant amount of nutrients from water bodies. Although the removal of nutrients directly from the water and the restoration of the food chain (biomanipulation) have more visible and fast effect than the river basin activities, they should be promoted as parallel actions.

The results of the KiertoVesi project broaden the understanding of the current state and future challenges of the agricultural environment, and provide information supporting both the planning of water and marine management measures and the development of the agri-environmental program.