Hansen, Sissel; Koesling, Matthias; Bergslid, Ildri (Rose) Kristine and Serikstad, Grete Lene (2021) Miljømessig og økonomisk bærekraft på gårder med økologisk eller konvensjonell melkeproduksjon - studie av 20 gårder i Møre og Romsdal. [Environmental and economic sustainability of organic and conventional dairy - study of 20 farms in Møre og Romsdal.] NORSØK Rapport, no. 10, Vol 6. Norwegian Centre for Organic Agriculture, Tingvoll.
![[thumbnail of NORSØK rapport nr 10 vol 6 2021 Hansen, Koesling, Bergslid, Serikstad_Miljømelk.pdf]](/style/images/fileicons/application_pdf.png) |
PDF
- Published Version
- Norwegian/Norsk
1MB |
Summary
Denne rapporten oppsummerer resultat av en studie av 20 melkebruk i Møre og Romsdal fylke, ti fra hver av driftsformene økologisk og konvensjonelt. Målet med studien var å analysere og evaluere miljømessig og økonomisk bærekraft på disse gårdene. Vi undersøkte effekt av driftsform og intensitet uttrykt som mengde innkjøpt nitrogen per daa gårdsareal. Vi fant at overskuddet av nitrogen, fosfor og kalium, energiforbruket og klimagassutslippet per daa var høyere ved konvensjonell enn økologisk produksjon og steg ved økende intensitet. Det var imidlertid stor variasjon mellom gårdene innafor hver driftsform og målt per enhet melk og kjøtt var forskjellen mellom driftsformene mindre. Resultatene kan i neste omgang brukes til å foreslå strategier for å forbedre miljømessig og økonomisk bærekraft på gårdsnivå for begge driftsformer.
Miljøindikatorer ble brukt til å beskrive effekt av produksjonsform og intensitetsnivå. Intensitetsnivå ble estimert som mengde kjøpt nitrogen per daa gårdsareal og år. Miljøindikatorene ble beregnet per daa gårdsareal, per kg levert energikorrigert melk (EKM), per kg netto tilvekst for storfe på gården, per MJ fordøyelig energi og kg fordøyelig protein i levert melk og kjøtt-tilvekst. De viktigste indikatorene var: nitrogenoverskudd per daa og per kg nitrogen i produkt; fosfor- og kaliumoverskudd per daa; energiintensitet definert som energiforbruk per enhet spiselig energi i melk og kjøtt tilvekst. Energiforbruk er summen av direkte energi og energi brukt til å lage materialer til bygninger, maskiner og andre innsatsfaktorer; klimagassutslipp definert som globalt oppvarmingspotensial i kg CO2-ekvivalenter; lønnsevne per storfeenhet og per arbeidstime.
Produksjonsnivå. Gårdene som ble drevet konvensjonelt i prosjektet produserte mer kjøtt og melk per arealenhet enn de som drev økologisk, men det var stor variasjon innafor begge grupper. Det ble brukt mer kraftfôr på gårdene som drev konvensjonelt, men mengden varierte mye innafor begge grupper. Melkeytelsen var stort sett høy, men også her var det stor variasjon. De gårdene som hadde lavest melkeytelse drev økologisk. Høy melkeytelse og mye innkjøpt fôr gav grunnlag for høy produksjon per arealenhet.
Nitrogen. Gårdene som drev økologisk, hadde høyere nitrogeneffektivitet enn de som drev konvensjonelt. Gårder med økologisk drift hadde derfor lavere risiko for utslipp av nitrogen til luft og vann. Beregnet for hele driftssystemet hadde gårdene som drev konvensjonelt dobbelt så stort N-overskudd som de som drev økologisk. Forskjellene mellom driftsmåtene var enda større for det fulldyrka arealet på egen gård. Gjennomsnittlig overskudd var 22 kg nitrogen per dekar og år på gårder som drev konvensjonelt og 9 kg nitrogen på gårder som drev økologisk. Regnet per enhet produkt i form av melk og kjøtt var nitrogenoverskuddet 50 % større på driftssystemnivå på de gårdene som drev konvensjonelt, sammenlignet med de som drev økologisk. Mengde innkjøpt nitrogengjødsel var den faktoren som førte til størst forskjell i nitrogen-effektivitet mellom de to driftsformene. Variasjonen i nitrogeneffektivitet innafor hver av de to driftsformene skyldtes i stor grad andre sider ved gårdsdrifta.
Fosfor og kalium. Alle gårdene hadde overskudd av fosfor og kalium, men det var stor variasjon mellom gårdene i overskudd av både fosfor og kalium. På noen gårder var overskuddet svært lite. Det var en tendens til økende overskudd av både fosfor og kalium med økende innkjøp av nitrogen og tendens til høyere overskudd på gårder som drev konvensjonelt enn gårder som drev økologisk.
Energi. Energiintensiteten var høyere ved konvensjonell driftsform enn ved økologisk. Det skyldes i hovedsak større energiforbruk for å produsere kunstgjødsel. Det er viktig å inkludere maskiner og bygninger i energiregnskapet da energi brukt til å produsere materialer til maskiner og bygninger varierte fra 15 til 44 % av all energibruk på gårdene.
Klimagassutslipp. Klimagassutslippene, registrert som CO2-ekvivalenter beregnet som GWP100 (IPCC 2006), steg per daa ved økende intensitetsnivå uttrykt som mengde innkjøpt nitrogen per daa og var signifikant lavere ved økologisk enn ved konvensjonell drift. Når utslippene ble regnet per produsert mengde melk og kjøtt eller per enhet energi eller protein minsket forskjellen mellom driftsformene, men den var fortsatt signifikant. Utslipp fra produksjon og bruk av innkjøpt gjødsel, er hovedårsaken til høyere klimagassutslipp ved konvensjonell enn ved økologisk melkeproduksjon. Estimert oppvarmingseffekt av beregnede klimagassutslipp fra melkeproduksjonen ble lavere når de ble uttrykt med GTP100 eller GWP* enn med GWP100. Det ble størst reduksjon der utslipp fra selve husdyrholdet betydde mest for de totale utslippene når det ble beregnet med GWP100. Dette var gårder med lav ytelse per dyr og små innkjøp av gjødsel og kraftfôr. Global oppvarming beregnet som kg CO2-ekvivalenter per kg EKM melk for økologisk drift ble redusert fra 87 % av konvensjonelt drift til rundt 70 % når CO2-ekvivalentene ble uttrykt med GTP100 eller GWP* i stedet for GWP100.
Økonomi. Gjennomsnittlig arbeidsinnsats og lønnsevne per storfeenhet og arbeidstime var omtrent lik for de to driftsformene. Gårdene med best økonomisk resultat gjorde det best på de globale miljøindikatorene N-overskudd per produkt, energiintensitet og klimagassutslipp registrert som global oppvarmingseffekt målt med GWP100. Det var liten sammenheng mellom lønnsevne og nitrogenoverskudd per daa.
Usikkerhet. Studien viser tydelig hvor mye modellutforming, usikkerhet i tilgjengelige gårdsdata og valgte avgrensinger har å si for hvilken verdi ulike miljøindikatorer får: Spesielt tydelig er dette når det gjelder valg av beregningsmåte for klimagassutslipp.
Summary translation
The aim of the project was to analyze and evaluate environmental and economic sustainability of organic and conventional dairy farms in Møre og Romsdal. This study was based on data from 20 dairy farms in Møre og Romsdal county, ten from each of the modes of production, i.e., organic and conventional dairy farming.
Environmental indicators were calculated for the impact of the mode of production, and the intensity level expressed as the amount of nitrogen purchased per ha of farmland and year. The environmental indicators were calculated per ha of farmland, per kg of delivered energy-corrected milk (EKM), per kg of net growth for cattle on the farm, per MJ of digestible energy and kg of digestible protein in delivered milk and weight gain. Important indicators were nitrogen surplus per ha and per kg nitrogen in product, phosphorus and potassium surplus per ha, energy intensity defined as energy consumption per unit of edible energy in milk and meat gain. Energy consumption is the sum of direct energy and energy used to make materials for buildings, machines and other purchased inputs; greenhouse gas emissions are defined as global warming potential in kg CO2 equivalents, and profitability is expressed per cattle unit and per working-hour.
Results for the environmental indicators and farms included in this study can be summarized as follows: Increasing intensity, expressed as the amount of purchased nitrogen per ha of farmland, increased the nitrogen, phosphorus and potassium surplus, energy consumption and greenhouse gas emissions per area unit. The indicator levels were highest on farms with conventional production. However, there was considerable variation between the farms within each mode of production. Measured per unit of milk and meat, the difference between the modes of production was less.
Production level. The farms with conventional production produced more meat and milk per unit area than those with organic production, but there was considerable variation within both groups. More concentrates were used on the farms that operated conventionally, but the feed rations varied a lot within both groups. Milk yields were generally high, but the variation was large. The farms with organic production generally had the lowest milk yields. High milk yields and large quantities of purchased feed resulted in a high production per unit area.
Nitrogen. The farms with organic production had higher nitrogen efficiency than those with conventional production. Thus, the risk of nitrogen emissions to the atmosphere and water was lower on the organic farms. Calculated for the entire farming system, the farms with conventional production had twice as much N surplus as those with organic production. The differences between the production modes were even greater for the farm area. The average surplus was 210 kg of nitrogen per ha and year on farms with conventional production and less than 90 kg of nitrogen per ha on farms with organic production. Calculated per unit of product in the form of milk and meat, the nitrogen surplus was 50 % greater at the farming system level on the farms with conventional production than on farms with organic production. The amount of purchased nitrogen fertilizer was the factor that mostly caused the difference in nitrogen efficiency between the two production modes. The variation within each of the two modes of production was largely due to other aspects of farm management.
Phosphorus and potassium. All studied farms had a surplus of phosphorus and potassium, but there was considerable variation between farms. On some farms the surplus was small. There was a tendency for increasing surpluses of both phosphorus and potassium with increasing purchased nitrogen and a tendency for higher phosphorus and potassium surplus on farms with conventional production than on those with organic production.
Energy. The energy intensity was highest on the conventionally operated farms. This is mainly due to larger energy use to produce artificial fertilizers. Machines and buildings must be included in the energy accounts as energy used for producing materials in machines and buildings varied from 15 to 44 % of all energy consumption on the farms.
Greenhouse gas emissions. Greenhouse gas emissions pr ha, recorded as CO2 equivalents calculated as GWP100 (IPCC 2006), increased at increasing intensity levels expressed as the amount of nitrogen purchased per ha, and were significantly lower in organic than in conventional production. When the emissions were calculated per quantity of milk and meat produced or per unit of energy or protein, the difference between the modes of production decreased, but was still significant. Emissions from production and use of purchased fertilizers, are the main cause for higher greenhouse gas emissions from conventional than from organic milk production. The estimated warming effect of calculated greenhouse gas emissions from milk production was lower when the emissions were expressed as GTP100 or GWP* than when expressed as GWP100. The reduction was greatest for farms on which livestock accounted for most of the total emissions, expressed as GWP100. These were farms with low yields per animal and small amounts of purchased fertilizers and concentrates. Similarly, estimated global warming, expressed as kg CO2 equivalents per kg EKM milk for farms with organic production, was reduced from 87 % of conventional production to around 70 % when the CO2 equivalents were expressed as GTP100 or GWP* instead of as GWP100.
Economy. The average labour input and profitability per cattle unit and per working hour were approximately equal for the two modes of operation. The farms with the best financial results also performed best on the global environmental indicators N surplus per product, energy intensity and greenhouse gas emissions registered as global warming effect expressed as GWP100. There was a weak correlation between financial result and nitrogen surplus per ha.
Uncertainty. This study clearly shows how much model design, uncertainty of on-farm data and the chosen scope affect the outcome of the various environmental indicators. This is especially clear when it comes to the impact of the metrics chosen to estimate greenhouse gas emissions.
| EPrint Type: | Report |
|---|---|
| Keywords: | Dairy farming, case studies, greenhouse gases, nitrogen, energy, economy Miljømelk, miljøeffekter, mjølkeproduksjon, klimagassutslipp, energibruk, nitrogenbalanse, økonomi |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI English environmental accounting http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_9000050 English dairy farming http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_68bf28f2 English greenhouse gas emissions http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_36198c2c English nitrogen balance http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_eb390701 English energy demand http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_9000047 English agricultural income -> farm income http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_10746 |
| Subjects: | Animal husbandry > Production systems > Dairy cattle Farming Systems > Farm economics Farming Systems Environmental aspects > Air and water emissions Farming Systems > Buildings and machinery Farming Systems > Farm nutrient management |
| Research affiliation: | Norway > NIBIO – Norwegian Institute of Bioeconomy Research Norway > NORSØK - Norwegian Centre for Organic Agriculture |
| ISBN: | 978-82-8202-124-1 |
| Deposited By: | Hansen, Sissel |
| ID Code: | 43770 |
| Deposited On: | 21 Feb 2022 09:23 |
| Last Modified: | 21 Feb 2022 09:23 |
| Document Language: | Norwegian/Norsk |
| Status: | Published |
| Refereed: | Not peer-reviewed |
Repository Staff Only: item control page
Download Statistics
Download Statistics
