Systemstudier som bas för utveckling av hållbara livsmedelsprodukter Exemplet Hållbara matvägar Ulf Sonesson, SP Food and Bioscience
Bakgrund Dagens livsmedelssystem är inte hållbara För stor miljöpåverkan För stor resursförbrukning För många som är felnärda Varför händer inte mer? Konflikter mellan mål, olika värderingar Stora komplexa system, tröghet (systemmässigt, inte intellektuellt)
Förbättringspotential i produktionskedjan - Hållbara matvägar
Projektet Hållbara Matvägar (www.slu.se/hallbaramatvagar) Frågeställning Om vi tar alla realiserbara miljöförbättringar vi känner till och kombinerar dem i livsmedelskedjan hur mycket mindre blir miljöpåverkan då? Förutsättningar - Utgångspunkt Västra Götalands län - Vi ska producera lika mycket som idag (2012). - Realiserbara på fem-tio års sikt - Våra förslag ska inte försämra produktkvalitet, produktsäkerhet eller djurvälfärd. Risken för negativa konsumentreaktioner ska bedömas och slutligen får inte produktionskostnaderna öka nämnvärt.
Projektgrupp SIK Institutet för Livsmedel och Bioteknik (numera SP FB) JTI Institutet för Jordbruks- och Miljöteknik (Uppsala) SLU Inst. f. Husdjurens utfodring och Vård (Uppsala/Alnarp) SLU Inst. f. Mark och Miljö (Skara) SLU Inst. f. Husdjurens miljö och hälsa (Skara) SLU Inst. f. Livsmedelsvetenskap (Uppsala) Projektet ingick i Tvärlivs och finansierades av Vinnova, LRF, Livsmedelsföretagen, Svensk Dagligvaruhandel och Västra Götalandsregionen
Hur tog vi oss an detta? Vilka miljöaspekter ska optimeras? Ekosystem Växtnäring Klimat Referens Miljö- och resurskategorier som optimeras Eutrofiering Biologisk mångfald Ekotoxisk påverkan Areal naturbetsmark som används Eutrofiering Försurning Mineralanvändning (fosfor) Markanvändning Klimatförändring Användning av fossila bränslen Markanvändning (frigörs till bioenergi) Konkreta beskrivningar av produktionskedjor från jord till butik. Ett lösningsscenario per produktionsgren och målbild + referens
Två angreppssätt! Produktsystem - Funktionell enhet: 1 kg produkt på lastbryggan vid butik - Multifunktionalitet: ekonomisk allokering Regionala systemet (Västra Götalands län) Funktionell enhet: total VGL-produktion 2012 räknat i slaktvikt, ECM eller brödvetemjöl Multifunktionalitet: systemexpansion (dvs biproduktshantering ingår, överskott av produkter hanteras annorlunda) 7
Produktionssystem och produkter Produkter: Nötkött och ryggbiff Griskött och rökt skinka Kycklingkött och fryst kycklingfilé Mjölk och mellanmjölk/lagrad ost Brödvete och styckbröd Omfattning Djurhållning Växtodling Förädling Förpackning Distribution (transport, lager) Avfall-/biprodukthantering
Samverkan mellan produktionsgrenar har varit viktigt Flöden mellan kedjor (foder, gödsel) Flöden in och ut ur regionen Biprodukter Osv.
Hur har vi kvantifierat allt? Blandning av: Forskningsresultat, tidigare studier Rådgivare Egna antaganden Kompass i projektet: Som de 25% bästa idag
Resultat på produktnivå
Förändringar i växtodlingen Referens Ekosystem Växtnäring klimat Stallgödsel nedbrukning Inom 24 h Omedelbart Omedelbart Omedelbart Spridningstidpunkt Huvudsakligen höst, samt försommar i växande gröda Mer före vårsådd, lite höst Före vårsådd, växande gröda Som Växtnäring Gödselbehandling kycklinggödsel förbränns Kyckl., gris och mjölkflyt rötas delvis Växtnäring 22 kg P/ha Efter behov (N, P) Efter behov (N, P) Efter behov (N, P) Växtföljder Bättre, gröngödslingsgröda på slätten, baljväxter, Mjölkgård och nötkött odlar avsalugrödor, långliggande rörflen på dikogårdar, fånggrödor. Högre skördar! Bättre, baljväxter, fånggrödor, majsensilage, långliggande rörflen på dikogårdar Högre skördar! Bättre, biogasvall på slätten, baljväxter, Mjölkgård och nötkött odlar avsalugrödor, majsensilage, långliggande rörflen på dikogårdar Högre skördar! Växtskydd Mekaniskt + kemiskt Kemisk Kemisk
Förändringar i växtodlingen (forts) Referens Ekosystem Växtnäring Klimat Precisionsodling Nej Nej Ja Ja Sparsam körning Nej 7% bränslebesparing 7% bränslebesparing 7% bränslebesparing Precisionsstyrning Nej Nej 2% tids- och bränslebesparing 2% tids- och bränslebesparing Jordbearbetning Konventionell Mer, ogräsharvning, plöjning Konventionell Begränsad, mindre plöjning, direktsådd Bränslen/el Bioenergi, fossilfri el Spannmålsbehandling Torkning Torkning Torkning Kylning Extensifiering Nej 2,5% av arealen Nej Nej
Förändringar i brödkedjan efter gården Referens Alla scenarier Returbröd 8% 4% Energi bakning 15% reduktion El Svensk medelel Fossilfri el Fordonsbränslen Diesel Biodiesel Andra bränslen (bageri) Motsv. Fjärrvärmemix Biobränsle
Styckbröd Växthusgasutsläpp (kg CO 2 e/kg styckbröd vid butik) Drivs av: Förklaringar: Referens Ekosystem Sc 1 Växtnäring Sc 2 Klimat Sc 3 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Distribution och logistik Avfalls-/biprodukthantering Förpackning Sekundär förädling + övriga råvaror Primär förädling Transporter i primärproduktionen Vete Fossil energi, kvävegödseltillverkning, metan från stallgödsel, lustgas från mark Högre skördar, BAT-gödsel (Klimat), Mindre fältarbeten, kylning av spm, sparsam körning, biodiesel/bioenergi, energibesparing bageri, minskat svinn
Förklaring till klimatpåverkansresultaten bröd 100% 90% 4% mindre brödreturer 80% 70% 60% 50% Bageri (Energibesparing och biobränslen) Mindre N2O 40% 30% Kylning 20% 10% BAT-gödsel 0% Referens Klimat Utgångsläge
Förändringar i grisproduktionskedjan - jordbruk Referens Ekosystem Växtnäring Klimat Dödlighet smågris 20% 12% 12% 12% Dödlighet slaktsvin 1,8% 1,2% 1,2% 1,2% Avvanda kultingar/sugga&år 23,8 30 30 30 Rekrytering suggor 52,5 46 46 46 Kött % 58,2 60,2 60,2 60,2 Foder sugga (kg/år) 1619 1649 1638 1630 Foder smågris 43 39 36 36 Foder 30-115 kg 238 209 210 208 Foderstater Vete, korn, havre, soja, raps Vete, havre, korn, raps, åkerböna, mer SA Vete, havre, korn, soja, raps, SA, Lägre N, P, K Vete, havre, korn, raps, åkerböna, SA, Lägre N, P, K Lägre N, P, K Fodersvinn 2% 1% 1% 1% Gödsel Flyt, djupströ till sinsuggor Flytgödsel Flytgödsel Flytgödsel Gödsellagring Svämtäcke Svämtäcke Plastduk + surgörning vid spridning Surgörning i lager Energiförbrukning stallar Som referens Som referens -25%, grön el och biobränslen
Rökt skinka - Utsläpp av växthusgaser (kg CO 2 -ekvivalenter/kg rökt skinka). 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Referens Ekosystem Växtnäring Klimat Distribution och logistik Förpackning+energi chark Sekundär förädling Primär förädling Transporter i primärproduktionen Djurhållning, gödselhantering Foder Fodersmältning
Förklaring till klimatpåverkansresultaten rökt skinka 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% Övrigt (bioenergi, logistik) 2% skivspill ist f 6% Mindre proteinfoder 40% effektivare foder/kg spm 17% mindre foder Utgångsläge 10% 0% Referens Klimat
Kyckling, utsläpp av försurande ämnen mol H+-ekv./kg fryst kycklingfilé 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 Distribution och logistik Förpackning Primär förädling transporter i primärproduktionen Gödselhantering Foder 0,01 0 Referens Ekosystem Växtnäring Klimat
Ryggbiff - Utsläpp av växthusgaser (kg CO 2 -ekvivalenter/kg ryggbiff) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Referens Ekosystem Växtnäring Klimat Distribution och logistik Förpackning Primär förädling Transporter i primärproduktionen Djurhållning, gödselhantering Foder Fodersmältning
Resultat på regionnivå
Utsläpp av växthusgaser, Västra Götalands län (ton CO2-ekvivalenter, totalt för lantbruket inkl. inflöden)
TJ-ekvivalenter VGL kumulativ energianvändning (TJ-ekvivalenter totalt för systemen) 7000,0 6000,0 5000,0 4000,0 3000,0 2000,0 1000,0,0-1000,0-2000,0-3000,0 Referens Ekosystem Växtnäring Klimat Kompletterande system Brödvete Kyckling Gris Mjölk Nötkött
Areal naturbetesmark som används i scenarierna (ha/år) Ryggbiff - Utsläpp av växthusgaser (kg CO 2 -ekvivalenter/kg ryggbiff) 140000 120000 100000 80000 60000 40000 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Referens Ekosystem Växtnäring Klimat 20000 0 Referens Ekosystem Växtnäring Klimat Areal slaktnöt Areal diko och kalv
Bekämpningsmedelsanvändning (Antal hektardoser/ha&år) 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 Grisgårdar Kycklinggårdar Växtodlingsgårdar 0,5 0 Förklaringar: Referens Ekosystem Växtnäring Klimat Mekanisk ogräsbekämpning, bättre växtföljder (reducerad frekvens av skadegörare)
Möjligheter post-farm Färre konflikter mellan miljömål. Effektivisering, minskat svinn, cirkulära flöden Tekniska möjligheter (energi och vatten, råvaror) Väl så stor potential i mjuka åtgärder (management osv) Komplexa system och flöden (material, info, pengar, makt), många aktörer; hur effektivisera?
Slutsatser miljöanalyser Stor potential till miljöförbättringar baserat på dagens kunskap och teknik, utan ökade produktionskostnader Ökad produktionseffektivitet den kanske viktigaste förklaringen, men summan av småsaker är inte obetydlig Detta kräver dock betydande insatser (kompetens, investeringar, nya arbetssätt) Olika målfokusering ger olika lösningar För att nå längre än vi gör idag krävs ett holistiskt angreppssätt Detta är ett nytt sätt att jobba kräver mycket av aktörerna
Slutsatser ekonomisk analys Syftet med analysen var: Innebär scenarierna negativa konsekvenser? Svar nej: Ökad produktivitet innebär lägre produktionskostnader (Dock finns lönsamhetsproblem pga låga priser.) Dessutom: Att implementera scenarierna går inte av sig själv.. Investeringar, både ekonomiska och kompetensmässiga, fortsatt strukturomvandling
Slutsatser konsekvensanalyser Våra scenarier orsakar sannolikt inte negativa konsekvenser av allvarligt slag Men viktigt att hålla koll på vissa aspekter Erfarenheter Viktigt att integrera konsekvenser tidigt i aktiviteter och projekt som syftar till att förändra produktionskedjan Vi har gjort ett första försök, och lärt oss mycket!
Vikten av systemansats vid definition av kriterier Förstå var förbättringspotentialen finns Kvantifiera effekter (sortera stort och smått, undvika symbolhandlingar) Identifiera konflikter, för att kunna hantera dom Kommunicera på ett strukturerat sätt Centralt att förstå kopplingar till andra aspekter ( konsekvenser )
Knepigheter med att använda kunskapen och resultaten 1. Svårt att analysera resultaten, så många kopplingar mellan delarna 1. Kan uppfattas som hokus-pokus 2. Många förbättringar sker i mellanrummen Fördela gödsel mellan gårdar, växtföljder, biprodukter osv. 3. Vinster för systemet kan ge negativ effekt på enskilda produkter Långliggande vallar till dikor på mulljordarna (bra för helheten, dåligt för nötköttet) Konflikter mellan miljömål Exempelvis bekämpningsmedel - avkastning
Tack för uppmärksamheten Ulf Sonesson SP Food and Bioscience 010-5166617 ulf.sonesson@sp.se