Towards local balance of crop and animal farming for recycling of nutrients and for localizing food

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201812123696
Title: Towards local balance of crop and animal farming for recycling of nutrients and for localizing food
Author: Seppänen, Ari-Matti
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Agricultural Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2018
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201812123696
http://hdl.handle.net/10138/275567
Thesis level: master's thesis
Abstract: Kiertotalous ja ravinteiden kierrätys on noussut keskeiseksi tavoitteeksi sekä kansallisesti että kansainvälisesti. Suomessa maatalouden ravinteiden kierrätyksen edistämistä hidastaa tuotantorakenteen alueellinen keskittyminen. Länsi-Suomessa suurien eläinyksikköjen lantojen ravinnemäärät ylittävät alueellisen kasvintuotannon tarpeen, kun taas Uudellamaalla Etelä-Suomessa maataloustuotanto on riippuvaista väkilannoite fosforista alueen vähäisen eläintuotannon vuoksi. Myöskään viljelmättömien nurmien potentiaalia rehun- tai energianurmen tuotantoon, joka mahdollistaisi ravinteiden kierrätyksen biokaasun- ja kotieläintuotannon kautta, on hyödyntämättä. Tutkielmassa lähestytään Uudenmaan maatalouden tuotantorakennetta näkökulmasta, jossa alueen rehuntuotanto ja rehuntuotannon potentiaali nähdään mahdollisuutena tasapainottaa alueellista tuotantorakennetta lisäämällä alueen kotieläintuotantoa. Samalla alueen ravinnekierto ja eläintuote-omavaraisuus paranee. Käytettynä menetelmänä oli MFA (material flow analysis) -tapaustutkimus rajautuen Mäntsälän kunnan alueelle, jonka tuloksia skaalataan Uudenmaan alueelle. Tutkielman aineisto perustui vuosittaisiin kansallisiin maataloustuotannon rakenne- ja tuotantotilastoihin. Niiden perusteella määritettiin Mäntsälän nykytilanteen typen ja fosforin ravinnetaseet, satokeskiarvot ja alueen omavaraisuus kotieläintuotteissa. Kolmen vaihtoehtoisen skenaarion avulla tarkasteltiin mahdollisuuksia lisätä alueen kotieläintuotantoa sekä parantaa alueen ravinteiden kierrätystä ja saavuttaa kotieläintuoteomavaraisuus. Alueelta on huomattavaa potentiaalia kotieläintalouden lisäämiseksi. Lisäämällä alueellista kotieläintuotantoa viljanviljelyyn keskittyneellä alueella on mahdollista korvata valtaosa tuotantoon tarvittavista väkilannoitepanoksista eläinten lannoilla. Samanaikaisesti myös alueellinen tuotanto pystyy vastaamaan paremmin alueen kulutusta. Nämä kotieläintalouden lisäykset on mahdollista toteuttaa ilman pellonkäytön muutosta, mutta tällöin tuotanto tulisi nojautumaan tuontiin mineraali- ja valkuaisrehujen osalta. Myös valkuaisrehun kasvavaan tarpeeseen voidaan vastata alueella, muuntamalla osa vilja-alasta tarvittaville rehukasveille. Myös viljelemättömät nurmialat ovat potentiaalinen kohde alueellisen rehutuotannon parantamiseksi. Tapaustutkimuksen alueen kotieläintuotteiden kulutukseen ei kuitenkaan voida täysin vastata ilman alueellisen leipäviljan viljelyn heikentämistä. Nämä tulokset viittaavat siihen että Uudenmaan alueella on paljon potentiaalia lisätä kotieläintuotantoa ja parantaa ravinteiden kierrätystä, vaikkakin asukkaiden kulutus on yli tuotantorakenteen mahdollistamien määrien. Jotta Suomen ruokajärjestelmä kestävyys vahvistuu, on tarpeen tehdä muutoksia sekä tuotantorakenteessa, tuotantotavoissa että kansalaisten kulutustottumuksissa.Circular economy and nutrient recycling have become central aims of agricultural development domestically and internationally. In Finland the enhancement of nutrient recycling is hindered by the areal dividedness of agricultural production. The high animal densities in West-Finland produce more manure nutrients than the area can sustain whereas in the South-Finland the Uusimaa region is dependent on mineral phosphorus fertilizers as there isn’t enough manures in the region. Also the unutilized grasslands have potential for increasing efficient silage and energy grass production, which enables nutrient recycling through biogas or livestock production. In this thesis the agricultural production structure of Uusimaa is approached from the perspective of the regional feed production and the feed production potential as an enabler of more balanced regional crop-livestock production. Simultaneously the regional nutrient recycling and livestock product self-sufficiency enhances. The method used is MFA (material flow analysis) which is applied to the case study area of the Mäntsälä municipality with results scaled up to the rural areas of Uusimaa County. The materials were based on annual statistics of Finland’s production structure and agricultural production. The Mäntsälä municipality’s nutrient balance of nitrogen and phosphorus, the average yields and self-sufficiency in livestock products were analyzed. Three alternative scenarios were introduced to analyze the possibilities of increasing livestock production, enhancing nutrient recycling and attaining livestock product self-sufficiency. The case area has remarkable potential for livestock production increases. With these increases the cereal dominated region gains the possibility of replacing a majority of mineral fertilizers with the manures. Simultaneously, the municipal production can come close to meeting the municipal consumption. These additions of livestock can be carried out without changes in crop areas, but then the livestock production would depend on imported mineral and protein feeds. Also the increases in protein feed needs can be met by transforming the needed areas from cereal areas. In addition the unutilized grasses provide a potential for enhancing the areal silage production. The case study area can’t meet the areal consumption of livestock produce without using the expanse of the present cereal cultivation areas. The results suggest that Uusimaa and its surrounding rural regions have great potential for increasing livestock production and enhancing the nutrient recirculation, whereas the regional consumption cannot be met with the regional production. To enhance sustainable agroecosystem in Finland changes in production structure, way of production and the consumption patterns of citizens are needed.
Subject: food systems
production structure
nutrient balance
nutrient recycling
food self-sufficiency
agroecology
industrial ecology
symbiosis
Discipline: Kasvintuotantotieteet
Plant Production Science
Växtproduktionsvetenskap


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Seppanen_Ari-Matti_Pro_gradu_2018.pdf 1.204Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record