Lannan tehokkaamman hyödyntämisen taloudelliset ja rakenteelliset vaikutukset tila- ja aluetasolla Heikki Lehtonen, erikoistutkija TkT, Dos, Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT / Taloustutkimus heikki.lehtonen@mtt.fi Tulosten tuottamiseen osallistuivat myös Jarkko Niemi, Kauko Koikkalainen ja Marja Knuuttila MTT/Taloustutkimuksesta Kiitämme muita osioita ja ohjausryhmää yhteistyöstä HYÖTYLANTA-loppuseminaari 5.9.2011
Sisältö Edelleen jatkuva maatalouden rakennemuutos tuo myös mahdollisuuksia lantaravinteiden kierrätykseen Lantaravinteiden kierrätyksen ongelmat ja ratkaisut Sijoituslevityksen kannattavuus Lietelannan jakeistamisen kannattavuus ja vaikutus ravinnetaseisiin, keinolannoitteiden käyttöön ja maataloustuloon Johtopäätökset ja suositukset
Täsmennetyt trendiennusteet: Maatilojen lukumäärän kehitys tuotantosuunnittain ja ennusteet vuoteen 2020 1995 2000 2005 2008 2010 Ennuste 2020 Ennuste 2020 *) **) Muutos 1995-2010 Lypsykarjatilat 32480 22913 16495 12455 11256 4800 5600-65,3 % Muut nautakarjatilat 9394 5349 4508 4030 3861 1750 2100-58,9 % Sikatilat 6249 4316 3165 2309 2052 900 980-67,2 % Siipikarjatilat 2239 1231 976 762 728 260 340-67,5 % Viljatilat 29294 27510 28563 28478 27400 n. 22000 22000-6,5 % Muut maatilat 15906 16577 15810 17768 17470 n. 15000 15000 9,8 % Kaikki maatilat 95562 77896 69517 65802 62767 n. 45000 46000-34,3 % *) Vuosien 1995-2008 tiedoilla laskettu ja arvioitu ennuste julkaisussa Pyykkönen, P., Lehtonen, H. & Koivisto, A. 2010. Maatalouden rakennekehitys ja investointitarve vuoteen 2020. Pellervon Taloustutkimuksen (www.ptt.fi ) Työpapereita nro 24. 35 s. ISBN 978-952-224-061-3 (pdf), ISSN 1796-4784 (pdf). http://www.ptt.fi/dokumentit/tp125_1111100930.pdf **) Vuoden 2010 tiedoilla päivitetyt trendiennusteet
Yli 50 lehmän karjojen osuus maidontuotannosta 100% 90% 80% 70% 60% Tanska Ruotsi Saksa Ranska Suomi 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1990 1993 1995 1997 2000 2003 2005 2007 Lähde: Eurostat
Maatalouden ravinnekierron tehostaminen sovitettava kasvavien kotieläintilojen mittakaavaan ja toimintatapaan Kuvat: Pellervo Kässi (vas., +oikealla alhaalla) ja Tapio Tuomela (ylh. Oik. MTT:n arkisto)
Typen hinta (eur/kg) salpietari-lannoitteissa 2005-2010. Lähde: MTT taloustutkimuksessa ylläpidetyt keskihintalaskelmat. Huom! kuvion aika-akseli ei ole tasavälinen ajan suhteen. 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 2005 2006 2007 2008 huhti.08 loka.08 joulu.08 2009 elok. 2009 2010 elok. 2010 loka 2010
Fosforin hinta (eur/kg) epäorgaanisissa teollisissa lannoitteissa 1999-2010. Lähde: MTT taloustutkimuksessa ylläpidetyt keskihintalaskelmat. Huom! kuvion aika-akseli ei ole tasavälinen ajan suhteen.
Perusongelma: Lanta ei ole paras mahdollinen lannoite! Lanta lannoitusmateriaalina vähäravinteista ja ravinnesuhteiltaan lannoituskäyttöön sopimatonta liian vähän typpeä suhteessa fosforiin useimpien kasvien tarpeisiin nähden; lisäksi ravinnepitoisuuksissa aina epävarmuutta Lannassa liukenematonta typpeä noin 35-40% => epävarmuutta viljelijälle + potentiaalista ympäristöhaittaa Typpilannoitetta joudutaan ostamaan lannan liikafosforin takia =>ylimääräistä liikennettä peltolohkoille lannoituksen takia + usein lannan vastikkeeton luovutus tilan ulkopuolelle Tarvetta kuljettaa lantaa yhä kauemmas, jotta levitys olisi kasvien ravinnetarpeen mukaista kuka maksaa? Erityisesti lietelannasta yli 95 % vettä Levityskustannus per kuutiometri 2008: 2,21 eur + 0,25 eur/km Jokainen lisäkilometri edestakaista kuljetusmatkaa lisää kustannusta 0,25 eur/m3 Tarvetta tiivistää ravinteita ja muuttaa ravinnesuhteita kasvien tarpeisiin Erotetaan fosforipitoinen kiintoaines ja typpipitoinen neste erikseen (separointi), jolloin typpilannoitus voidaan hoitaa pelkästään lannalla ja saavuttaa eräitä kustannussäästöjä Haittana suuri levitysmäärä hehtaarille, uhkana maan tiivistyminen Fosforipitoinen sakka kuivalevityksenä pelloille, joilla sitä tarvitaan Kuivajakeen voi myös kompostoida, jolloin tilavuus pienenee ja rikkakasvit eivät leviä Tällöin kuitenkin ammoniakkipäästöt kasvavat
Pellolle levitetyn sian lietelannan arvo (eur/ha) pellon ja lietesäiliön välisen etäisyyden (km) kasvaessa Huomioitu levityskustannukset ja pellon tiivistymisestä aiheutuva sadonmenetys. Lokakuussa 2010 typen arvo salpietarilannoitteissa oli noin 1 eur/kg ja fosforin 2,4 eur/kg. Kaliumin arvoa ei ole huomioitu. 40 30 20 10 0-10 -20-30 -40-50 -60 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Hinnat -50% Lokakuun 2010 hinnat Hinnat +50%
Pellolle levitetyn naudan lietelannan arvo (eur/ha) pellon ja lietesäiliön välisen etäisyyden (km) kasvaessa Huomioitu levityskustannukset ja pellon tiivistymisestä aiheutuva sadonmenetys. Lokakuussa 2010 typen arvo salpietarilannoitteissa oli noin 1 eur/kg ja fosforin 2,4 eur/kg. Kaliumin arvoa ei ole huomioitu.
Hyötylannan teknologiaskenaario 1: Lannan jakeistaminen mekaanisella separoinnilla Lanta puristetaan seulan läpi ruuvikuivaimella, joita on sekä sähkö- että traktorikäyttöisiä. Markkinoilla on myös heikompitehoisia seuloja ja nauhakuivaimia sekä tehokkaampia kuivauslinkoja. Sekä kiinteälle että nestemäiselle jakeelle olisi hyvä olla omat säiliönsä. Separoitu nestejae levittyy ja imeytyy maahan käsittelemätöntä lietettä nopeammin, mikä vähentää typen haihtumista ammoniakkina ja jouduttaa itse levitystyötä. Fosforipitoisemman kuivajakeen voi levittää pellolle kuivalannan tavoin. Jos kompostoidaan aumassa, tilavuus pienenee alle 10%:iin nestejakeen tilavuudesta => ammoniakkipäästöt Kuivajae tarvitsee alustan, josta ravinteet eivät vuoda maahan, ja tähän tarkoitukseen sopii esim. turve. Mikäli kuivajakeen kuiva-ainepitoisuus on yli 30%, sitä ei tarvitse kattaa. KUSTANNUKSET: (1) Separointikoneen hinta + korkokustannus + huoltokustannus + käyttökustannukset: Työnmenekki (arvio 6-8 päivää jos 3000 m3 lietelantaa) + traktoritunnin hinta polttoaineineen (8 päivää) + tehokas lietesekoitin ja pumppu + kuivajakeen siirtäminen varastoon vuotamattomalle alustalle (n. 500-700 m3) + toisen lietesäiliön tai pienempien lietesäiliöiden ylläpitokustannukset => Pelkästään käyttökustannukset noin 2000 eur/tila/vuosi, kun kyseessä ruuvikuivain
Lannan jakeistamisen kustannushyödyt (eur per tila) 13 %, 40 % ja 69 % fosforin erotustehokkuuksilla Tilalla varastoitava lantamäärä 3000 kuutiometriä, omaa peltoa 45 ha, salpietaritypen hinta 1 eur/kg, nautatilalla fosforin lannoitusraja 20 kg/ha, typen 170 kg/ha (7 peltolohkolla) ja 90 kg/ha (2 peltolohkolla) ja sikatilalla typen lannoitusraja 90 kg/ha ja fosforin 15 kg/ha. Peltolohkon koko 5 ha. 0 % 13 % 40 % 69 % Nautatila eur eur eur eur Raakalietteen levityskustannus omille pelloille 4 800 0 0 0 Raakalietteen levityskustannus muiden pelloille 10 200 0 0 0 Ostolannoitemenot 3550 4 650 4240 4650 Jakeistetun lietteen levityskustannus omille pelloille 0 2 900 3 300 2 500 Jakeistetun lietteen levityskustannus muiden pelloille 0 3 900 0 0 Pellon tiivistymisestä aiheutuva satotappio 200 150 190 150 Yhteensä 18 750 11 600 7 730 7 300 Erotus lähtötilanteeseen (jolloin ei jakeistusta) 7 150 11 020 11 450 Sikatila Raakalietteen levityskustannus omille pelloille 2300 0 0 0 Raakalietteen levityskustannus muiden pelloille 15300 0 0 0 Ostolannoitemenot 1962 1070 530 1827 Jakeistetun lietteen levityskustannus omille pelloille 0 2750 3300 Jakeistetun lietteen levityskustannus muiden pelloille 0 3900 2200 3340 Pellon tiivistymisestä aiheutuva satotappio 108 108 162 174 Yhteensä 19670 7828 6192 5341 Erotus lähtötilanteeseen (jolloin ei jakeisteta) 11842 13478 14329
Investoinnin takaisinmaksuaika (vuotta), kun kiintoaineen ja fosforin erottamiseen tarvittavat hankintamenot 100 000 eur (ml. lietesekoitin ja pumppu) ja kustannuksia jakavia tiloja 1-10 kpl. Fosforin erotustehokkuus 69 % (linko), käyttöikä 12 vuotta. Tiloilla varastoitavaa lantaa 3000 kuutiometriä ja omaa peltoa 45 ha. Laskennallinen korkokanta 5 %, 12 vuoden laskennallisella takaisinmaksuajalla vuotuinen annuiteettikerroin 0,11283; vuotuinen pääomakustannus 11283 euroa, vuotuinen huoltokustannus 1 % hankintahinnasta (1000 eur) + 1000 eur käyttökustannus per tila vuodessa jakeistamisen kate kustannussäästö Takaisinmaksuaika vuosina, kun 1,2,3,4,5 ja 10 tilaa jakamassa kustannuksia eur eur 1 2 3 4 5 10 Nautatila 9368 11368-11,8 5,3 3,4 2,5 1,1 Sikatila 12294 15094 55,2 3,7 2,4 1,8 1,4 0,7 katemuutos per nautapaikka eur - 23,5 34,9 40,5 44 50,8 katemuutos per sikapaikka eur 1,2 5,3 6,7 7,3 7,8 8,6
Investoinnin takaisinmaksuaika (vuotta), kun kiintoaineen ja fosforin erottamiseen tarvittavat hankintamenot yht. 80 000 eur (ml. tehokas lietesekoitin ja pumppu) ja kustannuksia jakavia tiloja 1-10 kpl Fosforin erotustehokkuus 40 % (ruuvikuivain ja mahdollisuus jakeistetun nesteosan laskeuttamiseen erillisessä altaassa), käyttöikä 12 vuotta. Tiloilla varastoitavaa lantaa 3000 kuutiometriä ja omaa peltoa 45 ha. Laskennallinen korkokanta 5 %, 12 vuoden laskennallisella takaisinmaksuajalla vuotuinen annuiteettikerroin 0,11283; vuotuinen pääomakustannus 9026 euroa, vuotuinen huoltokustannus 1 % hankintahinnasta (800 eur) + 2000 eur käyttökustannus per tila Takaisinmaksuaika vuosina, kun 1,2,3,4,5 ja 10 tilaa jakamassa kustannuksia jakeistamisen kate kustannussäästö eur eur 1 2 3 4 5 10 Nautatila 8163 10963 41,3 6,2 3,4 2,3 1,7 0,8 Sikatila 10077 12877 20,8 4,8 2,7 1,9 1,4 0,7 katemuutos per nautapaikka eur -4,8 22,5 31,6 36,1 38,9 44,3 katemuutos per sikapaikka eur 0,7 4 5,1 5,6 5,9 6,6
Investoinnin takaisinmaksuaika (vuotta), kun kiintoaineen ja fosforin erottamiseen tarvittavat hankintamenot yhteensä 80 000 eur ja kustannuksia jakavia tiloja 1-10 kpl Fosforin erotustehokkuus 13 % (ruuvikuivain), suunniteltu käyttöikä 12 vuotta. Tiloilla varastoitavaa lantaa 3000 kuutiometriä ja omaa peltoa 45 ha. Laskennallinen korkokanta 5 %, 12 vuoden laskennallisella takaisinmaksuajalla vuotuinen annuiteettikerroin 0,11283; vuotuinen pääomakustannus 9026 euroa, vuotuinen huoltokustannus 1 % hankintahinnasta (800 eur) + 2000 eur käyttökustannus per tila. Takaisinmaksuaika vuosina, kun 1,2,3,4,5 ja 10 tilaa jakamassa kustannuksia jakeistamisen kate kustannussäästö eur eur 1 2 3 4 5 10 Nautatila 8184 10984 40,9 6,2 3,3 2,3 1,7 0,8 Sikatila 8303 11103 38,5 6,1 3,3 2,3 1,7 0,8 katemuutos per nautapaikka eur -4,7 22,6 31,7 36,3 39 44,5 katemuutos per sikapaikka eur -0,5 2,8 3,9 4,4 4,8 5,4
Lietelannan jakeistaminen helpottaisi lannan käyttöä lannoitteena Ensisijainen olisi edullinen isäntälinjan ratkaisu joka toisi jakeistamisen edut kaikkien suurten tilojen ulottuville Kustannusten tulisi olla sen verran pieniä että ne olisivat korvattavissa esim. ympäristötukijärjestelmän kautta On todennäköistä, että edes suurimmat tilat eivät yksinään pysty kannattavasti investoimaan separointilaitteistoon + tarvittavaan ylimääräiseen lietesäiliöön Yhteistyö alueen muiden isojen karjatilojen kanssa voi johtaa selkeästi kannattaviin lannankäsittelyinvestointeihin! Suunnattava lannan käyttöä edistävä prosessointi erityisesti isoille tiloille ja alueille, joilla niitä on paljon Myös kaukana kaikesta sijaitseville tiloille tulisi olla jakeistamiseen mahdollisuus niukkuus pellosta + ympäristöpolitiikka ajavat pellon raivaukseen! Kannustin lannan jakeistamiseen ja separointilaitteiston tehokkaaseen käyttöön toisi jakeistamis- ja levityspalvelut myös pienten tilojen ulottuville Konerenkaille lisätuottoa lannan käsittelystä + levityspalvelusta? Esteet lähinnä organisointiin liittyviä, teknisiä ja myös henkisiä; markkinoilta ei aina löydy sopivia koneita ja laitteita, ja niiden soveltaminen omalle tilalle voi olla vaivalloista, riskialtista ja aikaa vievää tarvitaan luovia ratkaisuja kun sovelletaan omalle tilalle
Mihin fosforin erottaminen lannasta johtaisi? Fosforin erottamisen kustannukset voidaan kattaa tilojen yhteistyönä Vähentäisi lannan kuljetus- ja levityskustannuksia mutta lisäisi muita pääoma- ja työkustannuksia Lantatypen käyttö tehostuisi ja fosforipitoinen kuivajae voitaisiin hyödyntää laajemmalla alueella Maidontuotannon keskittyminen Pohjanmaan suuralueen suurille tiloille kiihtyisi lievästi: tuotanto +3-5% Koko maassa tuotanto kasvaisi 2-3% (40-50 milj. litraa) Fosforin erottaminen vähentäisi pellon hankinnan kustannusta navettalaajennuksille Vaikutus maataloustuloon 5-10 milj. eur / vuosi Lähes kaikki hyödyt kuluvat kustannuksiin, osa realisoituu nettomääräisinä kustannussäästöinä ja maatilojen toiminnan tehostumisena, tuotanto kasvaa vain harvoilla tiloilla Vaikutus keinolannoitefosforin myyntiin -50% / -40% / -20% Tiedossa olevat todennäköiset erotustehokkuudet mekaanisessa separoinnissa 69%, 40%, 13% Vaikutus keinolannoitetypen myyntiin -4-5% Fosforipitoinen kuivajae sisältää myös typpeä, kaliumia ja orgaanista ainesta, joka parantaa maan rakennetta Fosforitaseet alenisivat eri alueilla 20-90% Eniten taseet alenisivat alueilla joilla paljon eläimiä per ha, mutta myös muualla
Keinolannoitefosforin käyttö (kg P/ha) suhteessa perusuraan koko maassa jos lantafosforin separointi suurilla sika- ja lypsykarjatiloilla eri erotustehokkuuksilla 25,00 20,00 15,00 10,00 base v069 v040 v013 obs_p 5,00 0,00 Y1995 Y1997 Y1999 Y2001 Y2003 Y2005 Y2007 Y2009 Y2011 Y2013 Y2015 Y2017 Y2019 Y2021 Y2023 Y2025 Y2027 Y2029 y2031 y2033 y2035 y2037 y2039 y2041 y2043 y2045 y2047 y2049
Fosforitase (kg P/ha) B- (vasen) ja C1 (oikea)-tukialueilla, jos tehokas (69 %) ja heikkotehoinen (13%) lantafosforin erottaminen suurilla sika- ja lypsykarjatiloilla - huomionarvoista se, että alueilla joilla kotieläintalous on pääasiassa sikataloutta (B-tukialue), heikko fosforinpoisto johtaa hitaaseen fosforitaseen alenemiseen mutta heikkotehoinenkin erottaminen johtaa tuntuvaan fosforitaseen alenemiseen alueilla, jolla paljon lypsy- ja nautakarjaa ja riittävän suureksi kasvava tilakoko jotta fosforin erottaminen voi olla kannattavaa (C1-tukialue) 9 8,00 8 7,00 7 6,00 6 5,00 5 B_base C1_base 4 B_TS1_13% B_TS1_69% 4,00 C1_TS1_13% C1_TS1_69% 3,00 3 2 2,00 1 1,00 0 0,00 Y1995 Y1996 Y1997 Y1998 Y1999 Y2000 Y2001 Y2002 Y2003 Y2004 Y2005 Y2006 Y2007 Y2008 Y2009 Y2010 Y2011 Y2012 Y2013 Y2014 Y2015 Y2016 Y2017 Y2018 Y2019 Y2020 Y1995 Y1996 Y1997 Y1998 Y1999 Y2000 Y2001 Y2002 Y2003 Y2004 Y2005 Y2006 Y2007 Y2008 Y2009 Y2010 Y2011 Y2012 Y2013 Y2014 Y2015 Y2016 Y2017 Y2018 Y2019 Y2020
Johtopäätöksiä Kotieläintalouden rakennekehitys ei ole hidastumassa Eläinten määrän ja pellon tasapainoinen suhde on murtumassa => suuria paikallisia ravinneylijäämiä ja mahdollisuuksia ravinnekierrolle Kiintoaineen ja fosforin erottaminen kannattavaa usean ison tilan yhteistyönä Voi helpottaa liikafosforista kärsivien tilojen kasvua, vaikka hyödyt kuluvat pääosin kustannuksiin olennaista ei ole korkea erotustehokkuus vaan kustannustehokkuus Tärkeää saadun eloperäisen fosforilannoitteen hyödyntäminen - Jos kysyntää ja kustannukset kohtuulliset, fosforitaseet ja keinolannoitefosforin käyttö alenevat koko maassa keskimäärin 30-50% Voi johtaa tuotannon kasvuun yksittäisillä alueilla, missä ennestään paljon kotieläimiä Orgaanisten lannoitteiden oltava kilpailukykyisiä vaihtoehtoja väkilannoitteille tarvetta toimintamallien ja prosessien kehitykseen Se mikä käsittelyn helppoudessa hävitään, voitettava sujuvalla työnjaolla, osaamisella ja kustannussäästöillä ja pienemmällä hintavaihtelulla Kysyntää lantaravinteille voi olla lähelläkin, jos työnjako ja hinta kohdallaan Lannan kuljetusmatkojen pidentäminen voi sekin olla kannattavaa jos ravinteet kasvien käyttöön ja työ sujuvaa Keskeistä edelleen myös lannan sijoituslevitykseen siirtyminen ja syyslevityksen vähentäminen Lantaravinteiden tehokas käyttö sopusoinnussa monien eri tavoitteiden kanssa vesiensuojelu, ilmasto, uusiutuva energia
Suosituksia Viljelijöille: (1) Laske, kuinka paljon aikaa ja rahaa lannasta eroon pääseminen aiheuttaa, ja kuinka paljon voisi säästää, jos lanta voitaisiin käyttää tehokkaammin, sijoituslevityksenä tai fosfori erottamalla (2) Laske, kannattaako kuljettaa lanta kauemmas vai kannattaako fosfori erottaa lannasta Hanki kumppaneita investointi- ja käyttökustannuksia jakamaan Pyri siihen, että kiintoaines myydään maanparannusaineena (3) Tutki laskelmat huolellisesti ennen kuin sitoudut biokaasulaitoksen rakentamiseen ja osakkuuteen Jotkut tuotto- ja kustannuserät voivat jäädä huomiotta Hallinnolle: On viljelijöiden ja yhteiskunnan eri tavoitteiden (vesiensuojelu, ilmasto ja uusiutuva energia) mukaista kannustaa kohtuullisessa määrin (1) lietelannan sijoituslevitykseen ja fosforin erottamiseen lietelannasta (2) raakalietteen käyttöä nykyistä laajemmilla alueilla kotieläinkeskittymien ulkopuolella (3) biokaasulaitosten toiminnalliseen suunnitteluun jotta kannattavuusraja voitaisiin saavuttaa - ja orgaanisen aineksen tuotteistamiseen lannoitteiksi