Ruokinnan optimointi talous- ja ympäristönäkökohdat huomioon ottaen Innovaatioverstas Viljelyn ja ruokinnan järjestäminen resurssiviisaasti Mustiala 12.4.2016 Prof. Marketta Rinne, Luke, Jokioinen marketta.rinne@luke.fi
Haastava aihe! Maidontuotantosektori syvässä ja moniulotteisessa kriisissä EU:n kiintiöjärjestelmä purettu ja vahvat tuottajamaat lisäävät tuotantoaan Vienti Venäjälle pysähtyi poliittisista syistä Yhteiskunta asettaa yhä enemmän paineita kotieläintuotannolle ympäristönäkökulmat (ravinteet, ammoniakki, metaani) eläinten hyvinvointi Miten 2 Turvataan Suomen aluetaloudelle tärkeä elinkeinon säilyminen? Hyödynnetään potentiaalimme globaalin ruokaturvan parantamisessa? Varmistetaan maitotalousyrittäjien ja heidän perheidensä hyvinvointi?
Lähde: Ari Enroth, ProAgria, Maidontuotannon tulosseminaari 5.4.2016 Muuttuu todennäköisesti vielä huonommaksi, kun laskemia valmistuu lisää 3
Rehujen tuotanto on maidontuotannon perusta: Suorat vaikutukset talouteen ja ympäristöön! Timotei Nurminata Puna-apila
Lypsylehmien rehunkulutus (tiedot ProAgria, ilmaistu rehuyksiköinä v. 2007 asti ja siitä eteenpäin kuiva-ainekiloina) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1990 2000 2004 2006 2007 2010 2011 2013 2015 Muu Valk.rehut Täysrehut Vilja Säilörehu Heinä Laidun 5
6 Lähde: Ari Enroth, ProAgria, Maidontuotannon tulosseminaari 5.4.2016 Rehukustannus Osittain rehukustannus
Kotieläintuotanto on taloudellista toimintaa Tuotantoon käytettävien panosten hinnan tulee olla pienempi kuin niillä saatavan tuotannonlisäyksen KarjaKompassi-ohjelmisto tarjoaa välineet tämän kysymyksen ratkaisemiseen Esimerkiksi valkuaisrehuja ei ole mielekästä käyttää jos rehujen hinnat nousevat enemmän kuin niittä syöttäen saatava maitotuotto MTT
Taloustarkastelun eri aikajänteet huomioitava Samalle tilalle nämä aikajaksot voivat tuottaa erilaisen optimoinnin lopputuloksen Kokonaistaloudellisuus ei pysy hallinnassa, jos aikajänteitä ei eroteta Esimerkiksi säilörehun hinta Lyhyellä aikavälillä voi olla nolla Keskipitkässä suunnittelussa hinta = muuttuvat kustannukset Pitkällä aikavälillä koko tuotantokustannus 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Keskipitkä Keskipitkä Pitkä 8
Ympäristöystävällisyys koostuu lukuisista osista Ravinteiden tehokas käyttö kotieläintuotannossa ja kierrätys kasvintuotantoon Hävikkien pienentäminen ketjun kaikissa kohdissa Optimaalinen verkostoituminen sivuvirtojen hyödyntämisessä ja yhteyksissä bioenergiantuotantoon Kasvihuonekaasuvaikutukset (metaani, typpioksiduuli) Hiilijalanjälki Vesivarat - vesijalanjälki Paikallisuus, omavaraisuus, luomutuotannon mahdollisuudet Biodiversiteetti MTT
Rehu on kotieläintuotannossa välituote Rehun sisältämät ravintoaineet mahdollisimman tehokkaasti lopputuotteiksi maidoksi, lihaksi, muniksi Tasapainoinen rehuannoksen koostumus Toimiva rehuarvojärjestelmä, ajantasaiset ruokintasuositukset, rehuerien laadun tuntemus Luke ylläpitää rehutaulukoita ja ruokintasuosituksia www.luke.fi/rehutaulukot Ruokintaa tarkentamalla vähennetään myös ympäristövaikutuksia Mahdollista samalla saada taloudellista säästöä Pienet hävikit ruokinnassa Erityisesti nurmirehujen tuotannossa ja käytössä korjuu- ja säilöntätappioiden minimointiin kannattaa kiinnittää huomiota MTT
Typpi (N) ja fosfori (P) fokuksessa Tärkeimmät ympäristökuormitusta aiheuttavat ravinteet Valkuainen (typpi) ja fosfori ovat eläimille välttämättömiä ravintoaineita Fytaasin käyttö yksimahaisten ruokinnassa pienentänyt kivennäisfosforin käyttömääriä Huomioitu Rehutaulukoissa v. 2010 päivityksessä MTT
Fosforilannoitus ja kivennäisruokinta tarkasteluun Lypsykarjatilalla tehokkain fosforin porttitasetta pienentävä tekijä on väkilannoitefosforin käyttömäärien pienentäminen Kasvien fosforintarve pystytään usein tyydyttämään karjanlannan fosforilla ja maaperään varastoitunutta fosforia hyödyntämällä Lannan fosforin hyväksikäyttöön kasvintuotannossa panostettava Ruokintasuositusten mukaista fosforin tarvetta ei kannata ruokinnassa ylittää, koska se nostaa lannan fosforipitoisuutta Rehuvalinnoilla voidaan vaikuttaa ruokinnan fosforipitoisuuteen Lähde: Huhtanen, P., Nousiainen, J. & Turtola, E. 2011. Dairy farm nutrient management model: 2. Evaluation of different strategies to mitigate phosphorus surplus. Agricultural Systems 104: 383-391. MTT
Valkuaisruokinnan optimointi tärkeää Hyvälaatuinen rehuvalkuainen on kallista Tuotannon taloudellisuuden optimointi Valkuaisyliruokinta on tarpeetonta ja jopa haitallista eläimille Ylimääräinen typpi poistetaan urana virtsan mukana Ympäristönäkökohdat Ammoniakin haihtuminen eläinsuojista, lantavarastoista ja pelloilta Nitraatin huuhtoutuminen pohjavesiin Typpioksiduuli on voimakas kasvihuonekaasu MTT
Ravinteet ympäristön kannalta Rehujen sisältämät typpi (N) ja (P) päätyvät lantaan Kierrätys peltoviljelyn kautta Osa hukkaantuu ympäristöriskit Karjatasolla mielekästä tarkastella typen ja fosforin ylijäämää maitolitraa kohti Vältä yliruokintaa Ruokintasuositukset: www.luke.fi/rehutaulukot Mahdollista tarkastella (ja jopa käyttää optimointiperusteena!) KarjaKompassilla Tilakokonaisuuden ja ympäristön kannalta mielekästä tarkastella typen ja fosforin hehtaarikohtaista tasetta Porttitase lasketaan tilalle tulevien (ostorehut, lannoitteet ym.) ja sieltä poistuvien (myyty maito, kasvinviljelytuotteet, eläimet) ravinnemäärien erotuksena
Typen hyväksikäyttö (%) Käytännössä paras keino parantaa typen hyväksikäyttöä maidontuotannossa on pienentää rehuannoksen raakavalkuaispitoisuutta 36 34 32 30 28 26 24 22 20 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Rehuannoksen raakavalkuaispitoisuus (g/kg ka) Huhtanen ym. Utilization and partition of dietary nitrogen in dairy cows fed grass silage-based diets.2008. J. Dairy Sci. 91:3589-3599. MTT
There are several possibilities to manipulate the nitrogen intake of dairy cows under Northern European conditions Changing the protein supplement such as rapeseed or soya bean meal allowance Choosing the stage of maturity of the grass at the time of harvesting for silage The amount of nitrogen fertilizer in grass cultivation induces changes in the nitrogen content of the silage used as the basal roughage Grass silage can also be replaced with whole crop silage made of small grain cereals or maize, which have typically a lower nitrogen content
Comparison of different feeding strategies Basic diet 2 kg rapeseed meal, 7 kg grain (barley and oats) Early cut grass silage ad libitum 1. Changing the rapeseed meal portion: 0, 2, 4 kg/day 2. Postponing the harvest of grass silage 3. Decreasing the nitrogen fertilization by 25 % 4. Replacing half of grass silage dry matter with whole crop cereal silage Dry matter, g/kg Metabolizable energy, MJ/kg DM Crude protein, g/kg DM Early cut grass silage 250 11.0 163 Late cut grass silage 250 10.6 150 Reduced N fertilization per ha Grass silage and whole crop cereal silage mix 250 11.0 150 300 10.5 132
Comparisons of different feeding strategies were conducted using the dairy cow ration formulation model Lypsikki Includes an intake model that takes into account animal and dietary factors Calculates the true nutrient intake with varying feeding level and diet composition Predicts production responses according to metabolizable energy intake and and diet composition
Concentrate and forage compositions affect dry matter intake Protein supplement (kg/day) Silage maturity (energy + protein values) Silage N fertilization per ha Replacing grass silage with whole crop cereal silage
Efficiency of different dietary methods to manipulate the nitrogen use efficiency in milk production Nitrogen use efficiency = nitrogen excreted in milk (g)/ nitrogen intake (g)
Conclusions Substituting 4 kg rapeseed meal per day with cerealbased concentrate increased NUE by over 20 % and the economic output decreased by 2 % Manipulation of grass quality by postponing the harvest improved NUE only marginally ( 1 %) and impaired the economic output by on average 4 % Decreasing the nitrogen fertilization improved NUE by 4 % and impaired the economic output by on average 3 % Replacing half of grass silage dry matter with whole crop cereal silage increased NUE by 10 % and this was the only option evaluated which improved also the economic margin over feed cost
Hävikit pienemmiksi kaikissa kohdissa Tehokkuuden parantaminen on yksi kiistattomimmista tavoista pienentää kotieläintuotannon ympäristövaikutuksia Ruokintaa parantamalla tuotos lisääntyy, jolloin tuoteyksikköä kohti tuotettu ravinnekuormitus ja ilmastokaasujen määrä pienenee Joka vaiheessa syntyvien hävikkien ja tehottomuuden vähentäminen pienentävät päästöjä tuoteyksikköä kohti: Lehmien elinikäistuotoksen nostaminen hiehojen kasvatuksen kuormitus laimenee Lehmien parempi terveys sairasajan hukkaantuvan maidon kaikki panokset kuormittavat ja lisäksi pitää vielä hävittää kelvoton maito Hävikit rehuntuotannossa Viljelypanosten huolellinen käyttö Säilörehun säilöntätappiot ja jälkilämpeneminen Ruokintatekniikka Hävikit jalostuksessa, kaupassa, kotitalouksissa MTT
Poppakonstit Yleensä aika vähissä Tuotannon biologinen ja taloudellinen tehokkuus pohjautuu laadukkaiden perusrehujen varaan ja tasapainoiseen rehuanoksen koostamiseen Joitain keinoja löytyy Sivutuotteiden hyödyntäminen Toimialojen verkkottuminen yhdistynyt kotieläintuotteiden ja bioenergian tuotanto
Nurmipelloista kaikki irti! Kolmannes Suomen peltoalasta on nurmia Satotason kasvattamiseen potentiaalia Nurmiviljelyllä positiivinen vaikutus maan hiilitaseeseen Tuoko ilmaston lämpeneminen mukanaan mahdollisuuksia tuottaa enemmän karkearehuja? Entä kuivuuden (kesällä) ja märkyyden (syksyllä) haasteet? Käyttämätöntä nurmentuotannon kapasiteettia voisi hyödyntää tehokkaammin Energiantuotanto Säilörehun prosessointi Kuva: MTT 24 Marketta Rinne
Ylijäämänurmi on kustannus Nurmen viljelyn lisäämiseen on mm. ympäristöpoliittisia paineita Kuva: MTT Arja Seppälä Kuva: MTT Arja Seppälä 25 Kuva: MTT Marketta Rinne
Säilörehu voidaan fraktioida Liukoinen valkuais- ja kivennäispitoinen fraktio voidaan käyttää lypsylehmien rehuannoksen väkevöittämiseen tai sioille Kuitupitoinen fraktio vähemmän vaativille eläinryhmille, bioenergian tuotantoon, kuivikkeeksi, hydrolysoitavaksi ja mikrobikasvualustaksi 26 Seppälä, A., Kyntäjä, S., Blasco, L., Siika-Aho, M., Hautala, S., Byman, O., Ilvesniemi, H., Ojamo, H., Rinne, M., Harju, M. Grass silage extract, feed component suitable for pigs prospects for biorefinery. Proc. 5 th Nordic Feed Science Conference, 10-11 June 2014, Uppsala, Sweden, p. 163-168. Available at: http://www.slu.se/pagefiles/338031/nfsc%202014%20proceedings2014-06-04.pdf
Biorefining ensiled grass into inventive feed products INNOFEED Projektia rahoittaa Tekes 1.10.2015 30.9. 2018
Nurmen hyödyntymistä tehdään entistä monipuolisemmin! Nurmibiojalostamo Biokaasulaitos
Kiitos! 29