Åker

Vilka verksamheter ger upphov till åkerbiomassa?

Skörd av huvudgröda avser i Biomassa-atlas den viktigaste jordbruksgrödan, som till exempel kärnskörden för spannmål, knölskörden för potatis, ensilagevolymerna för vallgrödor och fröskörden hos oljegrödor. Skörden av huvudgrödan kan användas för bland annat livsmedel, foder eller bioenergi.

Kärnskörden (spannmål) och fröskörden (oljeväxter) ger biprodukter som halm och strå. Dessa mängder av biomassa kan uppskattas för de olika växterna utifrån skördemängderna för huvudgrödan. Av potatis och rotgrödor skördas rotknölarna och rötterna men inte blasten. Den biomassa som uppkommer inom ekosystemtjänster, som grönträda och naturvårdsvall, kan användas på samma sätt som vall som odlas som skyddsgröda (insåningsgröda).

Vanligaste användningsformer

Vall odlas som foder för boskap. Dessutom odlas vallväxter för gröngödsling, grönträda, naturvårdsvall och som skyddsgröda. På naturvårdsvallar och grönträda används vallväxter för ekosystemtjänster och upprätthållande av åkerns odlingskapacitet. Biomassaskörden från dem utnyttjas nästan inte alls. På betesvallar används skörden till bete. Energivall skördas för användning för bioenergi.

Nuförtiden hackas största delen av halmen och återförs till åkern. Skördetröskan kan ställas in på att antingen hacka halmen eller mata ut den i en sträng så att den kan tillvaratas. Halm används i viss utsträckning som torrströ och grovfoder och som täckmaterial inom trädgårdsproduktion. Små mängder halm går också till energiproduktion. Tröskningsresterna från frövall inblandas också i regel i marken.

Blast från odling av grönsaker, rotfrukter och sockerbeta är en biprodukt som oftast används som djurfoder eller plöjs ned i åkern som jordförbättringsmedel.

Möjliga nya användningar

Vallbiomassa i olika former kan användas vid framställning av biogas till exempel som ett tillskott vid våtrötning där det huvudsakliga substratet är gödsel. Metoderna för torrötning utvecklas hela tiden och erbjuder nya möjligheter för tillvaratagande av vallbiomassa. Speciellt hö och energigräs (rörflen) som slås på våren kan användas för energiproduktion genom blandförbränning tillsammans med torv. Vårskördad gräsmassa är bättre bränsle på grund av dess lägre mineralhalt jämfört med sommarskördat gräs.

Rörflen kan också användas för fiberproduktion.

Nötgårdar brukar dimensionera vallodlingar något i överkant för att garantera tillgången till vallfoder även under sämre år. Goda år kan gårdarna producera mer vall än vad som behövs för boskapen och då skulle det vara möjligt att använda en del av skörden för annat, som till exempel biogas. Gårdarna utnyttjar sedan inte hela skördepotentialen i slutet av sommaren om de redan har bärgat tillräckligt mycket i första vallskörd. Dessutom förblir en del av skörden från föregående år oanvänd.

På gröngödselvall används biomassan för gödsling av dessa åkrar, men en del av skörden skulle kunna används till exempel för framställning av biogas. Tills vidare används bara små mängder för biogasframställning. Vallodling är populärt också eftersom det förbättrar jordmånen och tillför kol i mark.

Blast innehåller mycket vatten och utgör bara en liten del av all biomassa, men lokalt kan de spela en viktig roll till exempel som ett tilläggssubstrat i ett bioraffinaderi. De kan också användas för bland annat biogasframställning.

Specialprodukter som kan produceras i bioraffinaderier, som proteinfoder som extraheras ur vallbiomassa, har rönt stort intresse och det pågår mycket forskning på området.

Egenskaper hos åkerbiomassa

Biomassa av huvudgröda har många olika egenskaper och i vissa fall har egenskaper hos en och samma växt förädlats för flera olika användningar. Biprodukterna som erhålls från åkerbiomassa har i regel låg skrymdensitet vilket ökar transportkostnaderna i förhållande till energiproduktionspotentialen.

Vallbiomassa har hög vattenhalt och måste därför ensileras eller torkas. Vårskördad rörflen har goda bränsleegenskaper eftersom den har hög torrsubstanshalt och låg klorhalt. Otorkad vallbiomassa kan användas för både våt- och torrötning, speciellt som en komponent i substratmixen. Vallbiomassa innehåller kväve och fosfor som efter biogasframställningen finns kvar i restprodukten och kan användas för gödsling.

Det största hindret för allmänt tillvaratagande av halm för energianvändning i Finland anses vara det blöta och ostadiga höstvädret. Halmen kan ha en vattenhalt på 35–60 procent vid tröskning. Vattenhalten bör vara under 25 procent – helst under 20 procent – före balning. Halm som bärgats torr kan lagras i balar som inte behöver behandlas på något speciellt sätt. Halterna av klor och alkalimetaller ses som ett problem vid halmförbränning.

Halm ger inte ett speciellt bra metanutbyte och är därmed inte ett bra råmaterial för biogasframställning. Strån från frövall återförs också i regel tillbaka till åkern, trots att de skulle lämpa sig bättre som foder och biogassubstrat jämfört med halm.

Beräkna biomassapotentialen för åkergrödors biprodukter

Spannmål och andra frögrödor: Den totala biomassan av halm och strån kan beräknas utifrån kärn- eller fröskörden samt skördeindexet (SI, kärnskörden/hela växtens vikt, normalt 0,40–0,50) för grödan. För spannmål är andelarna ax och halm ungefär lika stora.

Eftersom spannmålsskörden bärgas med skördetröska blir en del av strået kvar i form av stubb. Hur stor andel av halmmassan som kan tillvaratas beror på den odlade grödan och växtsorten. Råg har långa strån som kan ge gott halmutbyte. Genom förädling har korn numera så korta strån att vissa kornsorter inte ger just någon halmbiomassa över huvud taget. Rön från en undersökning vid Forskningscentralen för jordbruk och livsmedelsekonomi MTT 2007 (Katri Pahkala och Markku Kontturi, Maataloustieteen päivät 2008) visar att då korn på ett normalt strå bärgas med slåtterhöjden 20 cm kan cirka 60 procent av halmbiomassan tillvaratas, medan samma slåtterhöjd för råg och rybs ger 70 procent i utbyte av halm och strå.

Till följd av variationerna i skördarna av åkergrödor och därmed i den totala biomassan varierar mängderna torr biomassa per hektar för halm eller strån mellan 1 700 kg (korn och rybs) och 2 800 kg (råg och vete) (Hakala m.fl. 2016, Biomass & Bioenergy 95: 8–18). Siffrorna bygger på antagandet att halm och ax har samma torrsubstanshalt, det vill säga cirka 86 procent. I praktiken beräknas biomassan från biprodukter utifrån skördedata enligt formeln (1-skördeindex) × torr skördevikt/skördeindex. Från detta tal subtraheras 30 procent (biomassa i stubben), och då erhålls den tekniska (justerbara) biproduktspotentialen för halm- eller stråskörden.

Halm används ibland också som torrströ i djurstallar. Då finns det mindre halmbiomassa tillgänglig för bioenergiproduktion. En viktig fråga är kolhalten i marken. Helst borde halmen vartannat år lämnas kvar för att upprätthålla kolhalten och växtkraften i marken (Hakala m.fl. 2016). Principerna för halmskörd presenteras på finska i en rapport från Forskningscentralen för jordbruk och livsmedelsekonomi MTT, redaktörer är Katri Pahkala och Timo Lötjönen (http://www.mtt.fi/mttraportti/pdf/mttraportti44.pdf).

Rotgrödor: Blasten från en del av rotgrödorna kan väl tillvaratas som råvara för biogasanläggningar på samma sätt som andra våta biomassor (stallgödsel, slam). Den potentiella biomassan för rotgrödornas blast kan också uppskattas utifrån huvudskörden. Till exempel hos sockerbeta utgör blasten cirka 40 procent av den totala biomassan och dess torrsubstanshalt är cirka 20 procent (Juurikassarka 2005, 1: 12). Den potentiella biomassan i blasten kan uppskattas genom att först beräkna blastens andel av den bärgade torrsubstansen, precis som för frögrödorna.

Mer information

Arealerna för olika odlingsgrödor presenteras i Biomassa-atlas väldigt detaljerat. Odlingsarealerna baserar sig på uppgifter från Landsbygdsverkets register över åkerskiften, som uppdateras årligen. Uppgifterna kan användas till exempel för utredning av växtskyddsbekämpningsarealer eller skördearealer då man till exempel planerar en entreprenad eller vid kartläggning av möjligheterna att sprida ut rötningsrester från biogasanläggningar. För granskning av skörden och biprodukterna har grödorna grupperats enligt typ av skörd och sidoflöden (t.ex. halm från spannmål).

Arealuppgifter visas för följande grödor: Vårsådd spannmål (foderkorn, maltkorn, havre, vårvete, vårråg, blandgröda), höstsådd spannmål (höstvete, höstråg), oljeväxter (rybs, raps), proteingrödor (ärta, åkerböna), potatis, sockerbeta, specialgrödor (kummin m.fl.), vallensilage, gräsvall, betesvall, frövall, gröngödsling med grönträda och naturvårdsåkrar och insåningsgröda, fiber- och energiväxter, träda, obrukad mark o.d. särskilda ytor, naturbetesmarker, frilandsgrönsaker, rotfrukter, bärbuskar och fruktträd, jordgubbe.

Spannmål är ettåriga grödor som sås en gång och ger en skörd. I Finland odlas främst korn, havre, vete och råg, i denna storleksordning. Den årliga spannmålsskörden uppgår normalt till 3,6–4,2 miljoner ton. Nästan hälften av spannmålsskörden består av korn, som till största delen används som djurfoder. Halmskörden som är en biprodukt från åkerbruket är av samma storleksklass (kg ts/ha) som kärnskörden.

Åkervallarna är fleråriga. Vallskördens storlek beror på hur mycket grödan har gödslats och hur ofta den har bärgats. År 2015 erhölls 7,7 miljoner ton ensilage och 322 tusen ton hö. De senaste tio åren har den genomsnittliga vallskörden varit 17 ton ensilage per hektar och 3,5 ton hö per hektar (Tike 2014b). Ensilage skördas i regel 2–3 gånger per sommar och hö 2 gånger per sommar.

I Biomassa-atlas presenteras skördeuppgifterna för huvudgrödan enligt skördestatistiken över odlingsgrödor per NTM-central. Uppgifter om vallskördarna finns bara om vallensilage och hö. För vissa grödor – som grönträda och insåningsgröda – saknas en beskrivning av skörden av huvudgrödan. Eftersom trädesarealerna är stora och har stor potentiell biomassa presenteras de som en riktgivande uppskattning av de olika fraktionernas sidoflödespotential som beräknats utifrån hektarskörden för hö.

Biprodukterna från anläggningar för förädling av åkerbiomassa har inte tagits med i Biomassa-atlas.

OBS! Den version av Biomassa-atlas som lanserades i juni 2017 innehåller endast arealerna för de olika typerna av åkerbiomassor. Uppgifterna om skördemängderna och sidoflödena kompletteras i tjänsten under slutet av året.

Mer information om användning av åkerbiomassa för bland annat bioenergiproduktion

Kaija Hakala, Markku Kontturi och Katri Pahkala. 2009. Field biomass as a global energy source. Agricultural and Food Science 18: 347–365.

Peltobiomassat tulevaisuuden energiaresurssina. 2012. MTT Raportti 44. Red. Katri Pahkala och Timo Lötjonen. 58 s.

Allmänt

Uppgifterna om åkerbiomassa, åkerarealer och avfall uppdateras i Biomassa-atlas en gång om året. Uppgifterna om stall- och lagergödsel uppdateras enligt behov och om skogsbiomassa ungefär vart femte år. Beskrivningarna av allt material i Biomassa-atlas finns metadatakatalogen (använd söktermen ”biomassa”).

Foto uppe på skärmen: Erkki Oksanen, Luke.