6 4/2013KEMIA

Kemisti ja maanviljelijä

Tuomas Mattilalla on oma600 000 kuution bioreaktori

Tutkija-kemisti Tuomas Mattila selvittää työssään teollista ekologiaa eli tuotannon ja kulutuksen ympäristövaikutuksia. Käytännön tuntumaa asiaan hän saa omalla sukutilallaan.

KEMISTIN kääntöpuoli

Sarjassa esitellään kemistien kakkos-ammatteja ja epätavallisia harrastuksia.

Arja-Leena Paavola

Nummi-Pusulan Töllissä si-jaitsevalle Kilpiän tilalle ajaa Helsingistä noin tunnin verran. Varhaisen kesän vihreät sävyt täplittävät kumpuilevaa harju-maisemaa.

Tilan isäntänä toimii kemian diplomi-insinööri ja maatalous- ja metsätieteiden maisteri Tuo-mas Mattila, jonka suku on vil-jellyt maata samalla paikalla jo noin 240 vuotta. Vuonna 2007 tilalla siirryttiin sukupolven-vaihdoksen myötä luomutuo-tantoon.

”Viljelijän kannalta kevät ja kesä ovat vuoden parasta aikaa. Kasvu käynnistyy, ja pelloilla on paljon seurattavaa. Samalla voi tehdä havaintoja siitä, mikä tuotannossa kenties on heikko lenkki ja mitä seuraavana vuon-na voisi tehdä paremmin”, Mat-tila kuvailee.

Tänä vuonna kevät tuli kolmi-sen viikkoa myöhässä. Vappua

edeltävät päivät ottivat hurjaa kiriä, mutta maa jäi vielä melko märäksi. Koska suurilta sateilta säästyttiin, kylvöt päästiin kui-tenkin aloittamaan ajoissa.

Juuri kevätkylvöt ovat Tuo-mas Mattilalle vuodenkierron suurin rupeama. Viime syksyn jäljiltä työtä on ollut tavallista enemmän.

”Toukokuussa pellot muoka-taan kylvökuntoon, siemenet lajitellaan ja sijoitetaan huolel-la maahan. Yleensä koneitakin joudutaan jossain välissä kor-jaamaan. Lisäksi olemme istut-tamassa puolen hehtaarin ome-natarhaa jyrkimmille pelloille eroosion estämiseksi, mikä tie-tää hieman lisäpuuhaa”, Mattila kertoo.

Luomutuotanto vaikuttaa esi-merkiksi viljelykiertoon, jonka avulla maan elävyyttä ja vilja-vuutta ylläpidetään. Tarkoituk-senmukaisella viljelykierrolla pannaan kuriin rikkakasvit, tau-dit ja tuholaiset.

Kilpiän tilalla maita viljellään viiden vuoden sykleissä. Kahte-na ensimmäisenä vuotena pellol-la kasvatetaan esimerkiksi apilaa tai timoteitä, kolmantena viljaa, seuraavaksi palkokasveja ja vil-jaa, ja viidentenä vuotena suoja-vilja nurmelle.

Vuoroviljely on keskeinen väline aineen kiertojen manipu-lointiin. Typensitojakasvien, ku-ten puna-apilan, valkomesikän ja sinimailasen, juuribakteerit sitovat ilmakehästä typpeä kas-vien käyttöön vastineeksi kasvi-en antamasta sokerista.

”Syväjuuriset kasvit louhivat syvemmältä maasta sinne kerty-nyttä fosforia ja rapauttavat ka-liumia. Tiheäjuuristen nurmien viljely parantaa multavuutta ja nostaa maan kationinvaihtoky-kyä eli vaihtuvien ravinteiden varastoja. Siten kriittiset hiven-aineet saadaan pysymään kasvi-en saatavilla.”

”Lisäksi viljelykierto on pa-rantanut maan rakennetta ja ve-

74/2013 KEMIA

Sadonkorjuun aika on viljelijälle hikinen mutta mieluisa rupeama.

Yehia Eweis

Tuomas MattilaSyntynyt Nummi-Pusulassa 1981.•

Kemian diplomi-insinööri, Teknilli-•nen korkeakoulu.

Maa- ja metsätalouden maisteri, •Helsingin yliopisto.

Väittelee tekniikan tohtoriksi Aalto-•yliopistossa syyskuussa 2013.

Maanviljelijä, Suomen ympäristö-•keskuksen tutkija 2006–.

Naimisissa, yksi lapsi ja toinen •tulossa.

Harrastukset luonto, lukeminen, •painonnosto, bändi.

8 4/2013KEMIA

denpidätyskykyä, jolloin kasvit saavat isomman tilavuuden ravinteiden haali-miseksi. Olemmekin laajentaneet maati-laamme lähinnä alaspäin”, Mattila nau-rahtaa.

Tutkija selvittää tuotannon ekologiaa

Kevättöiden takia isäntä viettää haastat-teluhetkellä kolmen viikon virkavapaata palkkatyöstään Suomen ympäristökes-kuksen Kulutuksen ja tuotannon keskuk-sen ympäristötehokkuusyksiköstä.

Tutkijana Mattila selvittää teollista ekologiaa eli tuotannon ja kulutuksen prosessien kytkentöjä, ainevirtoja ja ym-päristövaikutuksia. Käytännössä hän laa-tii elinkaariarviointeja ja mallintaa erilai-sia järjestelmiä.

Työn alla ovat esimerkiksi kansanta-louden globaalit kerrannaisvaikutukset, kuten suomalaisen ravitsemuksen vaiku-tukset maankäyttöön eri puolilla maapal-loa. Tuloksia voidaan hyödyntää vaikka-pa poliittisessa päätöksenteossa tarkas-teltaessa eri toimenpiteiden vaikutuksia laajempaan kokonaisuuteen.

Kahden ammatin välinen tasapainoi-lu on joskus raskasta, sillä peltopäivinä virkatyöt eivät etene. Normaalisti Mat-tila tekee pari päivää viikossa etätöitä. Lähikonttoripäivät Helsingin Töölös-sä kuluvat usein pitkälti palavereissa ja ryhmätyössä.

”Yleensä ratkomme jotain tutkimus-kysymystä muutaman hengen porukalla. Usein tutkimuskysymyksiä on eri hank-keissa ja eri kokoonpanoilla useampia pöydällä samaan aikaan, mikä tuo omat haasteensa projektien ja ihmisten aika-taulujen yhteensovittamiseen.”

Viljely opettaa kärsivällisyyttä

Kahden urakan, palkkatyön ja viljelyn, väliltä Tuomas Mattila löytää monia yh-tymäkohtia.

”Esimerkiksi sen, että kaikessa on tär-keää ymmärtää systeemejä ja oman toi-minnan vaikutusta niihin. Koulutukseni pohjalta ajattelen viljeltävää peltoa erit-täin suurena, noin 600 000 kuution bio-reaktorina, jossa kaiken lisäksi kasvaa useita lajeja ja jossa säätömahdollisuu-det ovat melko rajalliset.”

Maanviljelijän työ opettaa ainakin kär-sivällisyyttä, huolellisuutta ja sinnikkyyt-tä. Etenkin luomuviljelyn suurinta antia ovat sen tarjoamat oppimiskokemukset, Mattila sanoo. Virheistä saa palautetta heti, sillä niitä ei voi paikata teollisilla kemikaaleilla.

”Olen myös havainnut, että kaikki on-gelmat ovat ratkaistavissa, mutta siinä voi kestää kauan ja ratkaiseminen voi

olla melko raskasta”, Mattila myöntää.Luomuviljely kannattaa siinä, missä

muukin yritystoiminta. Jos tekisi samaa kuin kaikki muut, samalla tuotantotaval-la ja myymällä tuotteet samoille hyödy-kemarkkinoille, ei tietenkään pärjäisi.

”Toimintaa on kehitettävä jatkuvasti ja etsittävä omia vahvuuksia. Markkinointi on selvästi isoin haaste, samoin luovien ratkaisujen löytäminen.”

Mahdollisuuksia on kuitenkin ”rajat-tomasti”.

”Viime vuonna meillä oli vielä suo-ramyyntiäkin, mutta nyt keskitymme oleelliseen eli ruuan tuotantoon ekologi-sesti kukoistavassa ympäristössä. Tällä hetkellä viljelykasvit menevät suoraan rekkalastilla markkinoille, mutta tuotan-tokustannuksista tinkimällä ja satotasoa nostamalla tämäkin on riittävän kannat-tavaa”, Mattila on havainnut.

Perheeseen kuuluu tätä nykyä vaimo ja kaksivuotias tytär. Toista lasta odo-tetaan lokakuussa. Tilanpitoon liittyvät päätökset ja suunnitelmat tehdään yh-dessä, mutta perheenlisäyksen myötä to-teutusvastuu on jäänyt pääosin isännälle. Kunhan lapset kasvavat, suoramyyntikin todennäköisesti palaa ohjelmaan.

Hiilijalanjäljestä ekologiseen kädenjälkeen

Ilmastonmuutos on jo tosiasia. Toden-näköisesti sen seuraukset vaikuttavat jo parissakymmenessä vuodessa ruuantuo-tantotapoihin myös meillä Suomessa. Maapallon keskilämpötila on sadan vii-me vuoden aikana kohonnut 0,74 astetta, merenpinta noussut ja jää- ja lumipeitteet kaventuneet.

Uusimpien arvioiden mukaan planee-tan keskilämpötila nousee vuoteen 2100 mennessä 1,1–6,4 astetta verrattuna vuo-siin 1980–1999. Myös sadanta muuttuu. Jo nyt kuivuudesta kärsivät alueet kuivu-vat entisestään. Toisaalta sateiden määrä lisääntyy napa-alueiden lähettyvillä.

Muutoksen pysäyttäminen on osin myöhäistä, sillä monet kasvihuonekaa-sut säilyvät ilmakehässä satoja vuosia ja jatkavat ilmaston lämmittämistä.

”Ilmastonmuutoksen hillintä vaatii suuria muutoksia. Minusta ei kuitenkaan kannata vaipua epätoivoon, sillä meillä on käytettävissä tietoa, resursseja ja luo-via ihmisiä enemmän kuin koskaan ai-emmin”, tutkija ja viljelijä huomauttaa.

”Ihmisestä jää aina jälki ympäristöön-sä, sekä hyvässä että pahassa. Haittavai-kutusten osoittamisen lisäksi huomiota kannattaa kiinnittää siihen, mitä kaikkea hyvää jokaisen meistä on mahdollista tehdä.”

Hiilijalanjäljen vastapainoksi on otet-tu käyttöön myös toinen mittari: ekolo-ginen kädenjälki, jolla viitataan siihen, mitä jokainen voi ympäristönsä hyväksi tehdä.

Ekologisen kädenjäljen kriteeri on oman haittavaikutuksen pienentäminen. Suomalaisten hiilijalanjäljen kolme suu-rinta tekijää ovat asuminen, liikenne ja ravinto. Lämmitysmuodon valinta, eko-sähköön siirtyminen ja kasvisruuan li-sääminen ovat toimivia ja suhteellisen helposti toteutettavia asioita, jotka vä-hentävät ilmastokuormitusta.

”Arjen keinoina voisi olla esimerkik-si kimppakyyti työmatkalle tai harras-tuksiin tai vaikka se, että ylipuhuu ta-loyhtiönsä hankkimaan aurinkopaneelit

Tutkijan työtä Tuomas Mattila tekee myös kotitoimistossaan.

Tuom

as M

attil

an a

lbum

ista

94/2013 KEMIA

Tuomas Mattila on viime aikoina sel-vittänyt trooppisista maista lähtöisin olevan peltometsäviljelyn soveltuvuut-ta Suomen olosuhteisiin.

Puiden palauttamisella peltomai-semaan voitaisiin lisätä maatalouden tuottavuutta ja luonnon monimuotoi-suutta. Maailmalla tämä on tunnistettu keskeiseksi tavaksi tuottaa enemmän ruokaa vähemmillä fossiilisilla polt-toaineilla, ja esimerkiksi Worldwatch-instituutti kannustaa viljelijöitä pelto-metsäviljelyyn.

Durbanin ilmastokokouksessa vuon-na 2011 sovittiin hiilinielujen lasken-tasäännöistä, jotka johtavat Suomelle lisämaksuihin metsäpinta-alan vähe-nemisestä. Tätä on pidetty rasitteena, mutta asian voi nähdä myös toisin.

Puukujanteiden ja piennarpuuston li-säämisellä voitaisiin kompensoida val-taosa metsähävikistä. Lisäksi jyrkillä rinnepelloilla puukujanteet voivat vä-hentää eroosiota merkittävästi.

Tuulensuojan kasvattaman lämpö-summan ja hyötyhyönteisten määrän ansiosta puiden istutus voi jopa lisätä kokonaissatotasoa kymmeniä prosent-teja. Puiden palauttamisesta peltomai-semaan ei koidu viljelytoimille haittaa,

kun kujanteet istutetaan samansuuntai-sesti.

”Oikein rakennettuina puukujanteet vähentävät tuulen haihduttavaa vaiku-tusta ja lisäävät lämpösummaa maan tasolla. Laidunnuksessa puut suojaa-vat eläimiä viimalta. Puukujanne voi sitoa typpeä, tuottaa polttoainetta ja ruokaa ja tarjota elinympäristön pö-lyttäjille ja muille hyötyhyönteisille. Kerroksellinen, peltoaukean poik-ki kulkeva kujanne lisää myös riis-talinnuston ravintoa ja suojapaikko-ja”, Mattila listaa peltometsäviljelyn etuja.

Teorian lisäksi tutkija perehtyy ai-heeseen myös käytännössä hyödyntä-mällä tietoa omalla tilallaan.

”Istutamme parhaillaan noin 500 metriä tervaleppää, koripajua ja vadel-maa monikäyttöiseksi tuulensuojaksi. Ympäröivien peltojen kasvuedellytys-ten parantuessa kokonaissatotaso to-dennäköisesti nousee.

”Suomen olosuhteissa vaikeutena ovat ennen kaikkea lyhyt kasvukau-si ja matala auringon paistekulma, eli puut varjostavat runsaasti. Istutukset on siksi paras sijoittaa pohjois-etelä-suuntaisesti.”

katolle. Olisi tärkeää, että ihmiset taju-aisivat mahdollisuudet, joita meillä on. Vihreä sijoitustoiminta on muuten myös mahdollisuus, jota kuitenkin käytetään melko vähän.”

Paluu maaseudulle ja kohti yhteisöviljelyä

Kasvukausi on hyvällä alulla. Pyrkimys mahdollisimman laajaan kasvipeitteisyy-teen ja monipuoliseen viljelykiertoon nä-kyy Kilpiän tilalla myös maisemassa, jo-ka on kuin pelloista ja puustosta koostu-vaa mosaiikkia. Maita katsellessa puhe kääntyy väistämättä tulevaisuuteen.

”En usko, että lasteni aikuistuttua vil-jely on samanlaista kuin tänään tai et-tä mahdollisimman pienellä ihmistyöllä pyritään tuottamaan mahdollisimman paljon”, nuoren perheen isä sanoo.

”Koneistamisen tie on käyty loppuun, lihan kulutuksen jatkuvan kasvun aihe-uttama kuormitus ja fossiilisten polt-toaineiden väheneminen vievät omaan suuntaansa. Todennäköisesti maaseudun tyhjeneminen alkaa kääntyä päinvastai-seksi.”

”Jo nyt on havaittavissa, että ruoka-osuuskunnat ja yhteisöviljely ovat lisän-neet suosiotaan. Uskon, että ihmiset al-kavat yhä enemmän osallistua ruuantuo-tantoon”, Mattila visioi.

Kirjoittaja on vapaa toimittaja.arjaleena.paavola@gmail.com

Tuomas Mattila uskoo, että muuttoliikenne kääntyy ennen pitkää kohti maaseutua. ”Ihmiset alkavat yhä enemmän osallistua ruuantuotantoon.”

Yehia Eweis

Puut tehostamaantuotantoa