Peat-Free Growing Media: Alternatives and Their Environmental Impacts

Thumbnail Image

Files

Kanerva_Rebe_2025.pdf (991.2 KB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Kemian tekniikan korkeakoulu | Bachelor's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2025-09-12

Department

Major/Subject

Chemical Engineering

Mcode

CHEM3054

Degree programme

Aalto Bachelor's Programme in Science and Technology

Language

en

Pages

44

Series

Abstract

Peat utilized in growing media is an environmentally intensive material. For example, the extraction of peat causes changes in the hydrology of the area, which in turn can transform the wetland from a carbon sink into a carbon source. In addition, the horticultural peat is sourced alongside energy peat. Peat is classified as a fossil fuel, and its usage of in energy production is expected to decline in Europe due to the national and European Union carbon neutrality targets. Hence, the continuous sourcing of peat is not a sustainable option for energy nor horticultural use. To evaluate possible substitutes for peat, this thesis studied peat-free growth substrate alternatives in commercial horticulture. The research was conducted as a literature review and investigated required properties for growing media. Production and processing, cultivation characteristics, as well as the environ-mental impacts of peat and alternative organic substrates were discussed. Key findings suggest that while we have yet to find an immediately applicable commercial scale replacement, up to 50% of peat could be substituted with an-other organic substrate in growth media mixtures. Additionally, local and regional material flows from, e.g., forestry and agricultural side-streams present promising opportunities for circular economy solutions. However, the lack of standardized substrate processing, comparable documentation across different studies, and systematic application of life cycle assessments limited the depth of this study. As the research on alternative growth media continues, a unified methodological framework and an interdisciplinary approach could facilitate the development of novel, beneficial, and environmentally sound cultivation substrates.

Turpeen tuottaminen kasvualustakäyttöön on ilmaston ja ympäristön kannalta kuormittavaa. Turpeen nostaminen suolta vaikuttaa alueen hydrologiaan ja aiheuttaa suon muuttumisen hiilinielusta hiilen lähteeksi. Lisäksi kasvualustoissa käytettävää ympäristöturvetta tuotetaan yhdessä energiaturpeen kanssa. Ener-giakäytössä turve on fossiilinen polttoaine, ja sen käytön ennustetaan vähentyvän Euroopassa kansallisten ja Euroopan Unionin hiilineutraaliustavoitteiden saavuttamiseksi. On siis ymmärrettävää, että jatkuva turpeen nosto ei ole kestävä vaihtoehto niin energia- kuin kasvualustakäyttöön. Tässä opinnäytetyössä arvioitiin vaihtoehtoisia turpeettomia kasvualustamateriaaleja kaupalliseen kasvihuone- ja puutarhaviljelyyn. Kirjallisuustutkimuksena toteutetussa opinnäytetyössä tarkasteltiin hyvältä kasvualustalta vaadittavia ominaisuuksia. Turpeen ja vaihtoehtoisten orgaanis-ten materiaalien osalta tarkasteltiin niiden tuotantoa ja saatavuutta, soveltu-vuutta viljelyyn sekä materiaalien ympäristövaikutuksia. Vaikka vielä on löytämättä välittömästi kaupallisessa viljelyssä käyttöönotettava turpeen kokonaisvaltainen korvike, tutkimuksen havainnot osoittavat, että kasvualustasekoituksissa ainakin 50 % käytetystä turpeesta voitaisiin korvata toisilla materiaaleilla. Lisäksi paikalliset ja alueelliset raaka-aineratkaisut mm. metsäteollisuuden sekä maatalouden sivuvirroista näyttäytyivät lupaavina mahdollisuuksina kiertotalouden soveltamiseen kasvualustatuotannossa. Puutokset standardoiduista menetelmistä kasvualustojen jalostuksessa, kirjallisuuden tulosten vertailtavuudessa sekä systemaattisessa elinkaariarvioinnin soveltamisessa rajoittivat tehdyn analyysin syvyyttä. Yhtenäinen metodologinen viitekehys sekä tieteidenväliset lähestymistavat voisivat edesauttaa ominaisuuksiltaan suotuisien ja ympäristön kannalta kes-tävien kasvualustamateriaalien kehittämisessä vastaisuudessa.

Description

Supervisor

Hummel, Michael

Thesis advisor

Koistinen, Antti

Keywords

growing media, growth substrate, peat, horticulture, greenhouse cultivation, soilless cultivation

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202510218395

Collections

[kand] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM