Maatalouden ympäristövaikutukset

1. Maatalouden ympäristövaikutukset • maankäyttö (maisema, eliölajit, avoimet näkymät) • eroosio (vesi, tuuli, kasvipeitteisyys) • luonnonvarat (kasvinravinteet, energia) • kasvihuoneilmiö (fossiilinen energia, viljelymaa, kotieläimet) • maatalouskemikaalit (pinta- ja pohjavedet) • ravinnekuormitus (pinta- ja pohjavedet, Itämeri) • GMO (evoluutio, biodiversiteetti)

2. Maatalouden ja luonnonekosysteemin toimintaerot Luonnonekosysteemi: • Aineen kiertokulku • Auringon valoenergia • Biodiversiteetti (vapaa kilpailu) Maatalousekosysteemi: • Lineaarinen ravinnetalous • Apuenergiaa (fossiilista) • Monokulttuurit, puhdaskasvustot

3. KASVI KASVINSYÖJÄ PETOELÄIN RAVINTEET HAJOTTAJAT Maataloustuotannon ja luonnon ekosysteemin toimintaero 3)

4. tuotos tuotos ulkopuolinen tuotantopanos ulkopuolinen tuotantopanos KASVI KOTIELÄIN jäte (kuormitus) jäte (kuormitus) Maataloustuotannon ja luonnon ekosysteemin toimintaero 1) 2)

5. Typen kiertokulku Suomen maataloudessa (2002) Tappiot pellosta 58 RUOKA 27 (13 +14) Typpeä maatalouteen 100 SATO 70 Kasvi- Kasvi-tuotanto tuotteet 13 Pellolle 35 + 93 = 128 Kotieläin- tuotteet 14 Tuontirehu 7 Lannan varastotappiot 15 Lanta peltoon REHU 57 + 7 35 Kotieläin-tuotanto LANTA 50

6. Maataloustuotannon ja luonnon ekosysteemin toimintaerot • periaatekaaviot 1 ja 2 kuvaavat maatalouden kasvituotantoa (1) ja kotieläintuotantoa (2) • koska tuotannossa merkittävä osa tuotantopanoksista, esim. ravinteista, tulee tilan ulkopuolelta sekä kasvintuotanto ja kotieläintuotanto tapahtuvat erillään, syntyy varsinaisen tuotannon lisäksi huomattava ympäristökuormitus • luonnon ekosysteemissä (3) ravinteet ovat ikuisessa kiertokulussa -> ei tarvita systeemin ulkopuolisia ravinteita eikä aiheuteta ympäristön ravinnekuormitusta

7. Maatalouden ympäristövaikutukset • Maatalous on ihmisen keskeisin ravinnonlähde • Globaali maailmantalous merkitsee ravinnon tuotannon ja kulutuksen irtautumista toisistaan • Uusien tuotantoteknologioiden ja maailmankaupan avulla on voitu ”unohtaa” ihmisen riippuvuus ekologisesta kantokyvystä

8. Kantokykymatematiikkaa Ihmisen vuotuinen ravinnon energiatarve on n. 300 RY (1 RY = 1 kg ohraa) Keskimääräinen hehtaarisato on 3000 RY • 1 ha elättää 10 ihmistä Kotieläimet muuntavat rehua 5 – 40 % energiahyötysuhteella ihmisravinnoksi => Satoa/(peltoa) tarvitaan 2,5 – 20 –kertainen määrä

9. Maatalouden ympäristövaikutukset Maatalouden ympäristövaikutukset kulminoituvat globalisaatioon, joka on ihmisten rakentama poliittinen toimintatapa Luonnonekosysteemin toimintatapaa ei voida poliittisilla päätöksillä muuttaa mihinkään!

10. Maatalouden ympäristövaikutukset Luonnonekosysteemit toimivat AINA paikallisesti (toki globaalissa vuorovaikutuksessa). YMPÄRISTÖONGELMAT OVAT GLOBAALI ONGELMA, MUTTA RATKAISUT PAIKALLISIA!

11. Itämeren typpikuormitusItämeren valuma-alueen typpikuormituksen jakautuminen valuma-alueen valtioiden kesken (HELCOM 2000)

12. Typen kiertokulku Suomen maataloudessa (2002) Tappiot pellosta 58 RUOKA 27 (13 +14) Typpeä maatalouteen 100 SATO 70 Kasvi- Kasvi-tuotanto tuotteet 13 Pellolle 35 + 93 = 128 Kotieläin- tuotteet 14 Tuontirehu 7 Lannan varastotappiot 15 Lanta peltoon REHU 57 + 7 35 Kotieläin-tuotanto LANTA 50

13. Ravinnekuormituksen syntymekanismit • Luonnon kiertokulussa ravinteet ovat ikuisessa kiertokulussa, maataloudessa kiertokulku on heikkoa IPrimääriravinteet - systeemin (maatalouden) ulkopuolelta; esim. kaivannaisia, ilmakehän typpeä II Sekundääriravinteet - kiertäviä ravinteita, jo systeemissä olevia; esim. karjanlanta, yhdyskuntaliete

14. Miksi ravinteet eivät kierrä • Maatilojen erikoistuminen (karjatilat, karjattomat) - kotieläintiloilla n. puolet pelloista, kaikesta sadosta käytetään n. 80 % rehuksi • Alueellinen erikoistuminen (vilja-Suomi, nurmi-Suomi) - kasvinviljelytilat riippuvaisia väkilannoitteista Karjatiloilla heikko lannan hyödyntäminen, käytetään lannan lisäksi enemmän väkilannoitteita kuin viljatiloilla!

15. Muita syitä ravinnetappioihin • Tuotantointensiteetti (lannoitusintensiteetti) mitä enemmän lannoitetaan, sitä enemmän kuormitetaan (myös tuoteyksikköä kohti) • Yksipuolinen viljely jatkuva yksivuotisten kasvien viljely heikentää maan ravinteidensitomiskykyä (orgaanisen aineksen määrää) Jatkuva monivuotisten nurmien viljely mahdollistaa harvoin lannan tehokkaan hyväksikäytön; riippuvainen typpilannoituksesta

16. Keskeisimmät syyt ravinnetappioihin • ravinteita käytetään runsaammin kuin satoon sitoutuu (intensiteetti) • kasvintuotannon ja kotieläintuotannon välinen vuorovaikutus estynyt (kierrätys) • kasvualustan edellytykset sitoa (varastoida) ja luovuttaa ravinteita heikot (viljavuus) • ravinteiden käsittely puutteellista, esim. väkilannoitteiden ja karjanlannan epätarkoituksenmukainen varastointi, käsittely ja levitys (teknologia)

17. Keskeisimmät syyt ravinnetappioihin • ulkoiset olosuhteet epäedulliset, esim. maan kaltevuus, sadanta (olosuhteet) • ulkoisten ravinteiden hintasuhteet eivät suosi ravinteiden kierrätystä eikä ravinteiden huolellista hyödyntämistä (yritystalous) • ravinteiden käyttäytymistä ei tunneta riittävästi (tiedon puute)

18. Ravinnetalouden tehostaminen • Kotieläintuotannon ja kasvintuotannon integrointi • Paikallinen kulutus => synnyttää monipuolista paikallista tuotantoa • Kulutuksen ja tuotannon välille luotava vuorovaikutus (ravinteiden kierrätys) • Kotieläintuotteiden kulutuksessa pitäydyttävä kohtuudessa • Olemassaolevista ruokajärjestelmistä luomutuotanto korostaa em. seikkoja, mutta luomussakin paljon kehitettävää • Paikallisuus ymmärrettävä välttämättömyytenä ympäristön tilan hallinnassa

19. Miten kuvata ravinteiden hyödyntämistä?

20. Ravinteiden hyödyntämisen arviointi • Kuormitus ja tehokkuus eivät ole sama asia: kasvinviljelytila voi kuormittaa selvästi vähemmän kuin kotieläintila, mutta kotieläintila voi olla selvästi tehokkaampi. • Ravinnetaseita tulkittava oikein. Peltotase ja porttitase kertovat kuormituksesta – ei tehokkuudesta. Karjatase ei oikeastaan kerro sen paremmin kuormituksesta kuin tehokkuudestakaan. • Primääriravinnetase (sato/primääriravinteet) kertoo tehokkuuden • Mitä paremmin kierrätysravinteita (lanta) hyödynnetään, sitä vähemmän tarvitaan maatalouden ulkopuolelta uusia ravinteita (primääriravinteita)

21. Primääriravinnetaseen laskenta Voidaksemme laskea primääriravinnetaseen tarvitsemme kolme apukäsitettä: • primääriravinne (p) = tilan ulkopuolinen ravinne, joka on hankittu tilalle primäärituotantoon (kasvintuotantoon), primääriravinteen vastakohta on kiertävä ravinne (m, sekundääriravinne) Primääriravinteita ovat esim. kaikki tilan ulkopuolelta hankitut lannoitteiden ravinteet; sen sijaan ostorehujen ravinteista primääriravinteita ovat vain rehusta syntyneet lannan ravinteet (rehuhan on käytetty karjan ruokintaan, eikä kasvintuotantoon) Huom! omasta rehusta syntyneet lanan ravinteet (m) eivät ole primääriravinteita, koska omaa rehua ei ole hankittu tilan ulkopuolelta!

22. 2) kierrätyskerroin (k) = paljonko tilan ravinteista on kiertäviä ravinteita Kierrätyskerroin lasketaan laskemalla yhteen kaikki kasvinviljelyn käytössä olevat ravinteet ja jakamalla tulos primääriravinteiden määrällä. k = (p+m)/p 3) ravinteiden hyödyntämistase (u) = maaperätase Ravinteiden hyödyntämisaste kertoo, miten paljon peltoon tarjotuista ravinteista sitoutuu satoon. Se lasketaan jakamalla sadon ravinnemäärä (y) kasvinviljelyn käytössä olevilla ravinteilla (p+m). u = y/(p+m)

23. P = y/p y = sato tai P = k*u p = primääriravinteet Primääriravinnetase (P) kertoo paljonko satoa tilalla tuotetaan yhdestä tilan ulkopuolelta hankitusta ravinnekilosta. Tase on kasvinviljelytiloilla tyypillisesti 0,5 – 0,8. Tällöin siis ostolannoitteiden ravinteista sitoutuu satoon 50 – 80 %. Kasvinviljelysysteemissä yli 0,8 menevät arvot ovat harvinaisia, yli 1,0 arvot mahdottomia. Alle 0,5 olevat arvot kuvastavat erityistä tehottomuutta ja suuria ravinnetappioita. Kotieläintiloilla tase vaihtelee enemmän kuin kasvinviljelytiloilla. Tiloilla, joilla ravinteet kiertävät, on mahdollista saavuttaa selvästi yli 1,0 meneviä arvoja. Huonoimmillaan kotieläintilojen primääriravinnetase jää heikommaksi kuin kasvinviljelytiloilla

24. Primäärityppitase Typen käytön tehokkuus maataloudessa ja erikseen kasvinviljely ja kotieläintiloilla = primäärityppitase ulkopuolinen typpipanos = primäärityppi, sisältää väkilannoitteet, laskeuman ja biologisen typen sidonnanprimäärityppitase = sato/primäärityppi * 100 = montako % primääritypestä korjataan satona talteen

25. Primäärityppitase • kotieläintuotannossa lannan kierrätystypen avulla saavutetaan keskimäärin vain hieman parempi typen primääritehokkuus kuin kasvinviljelyssä (80 % vs. 67 %). • kierrätysravinteiden käyttöä tehostamalla voitaisiin merkittävästi vähentää maatalouden aiheuttamaa typpikuormitusta. • yksittäisillä tiloilla voidaan päästä jopa 120 % primääritehokkuuteen

26. Alueelliset typpi- ja fosforitaseet

27. Alueelliset typpi- ja fosforitaseet

28. N-balance on 7 organic cattle farms in Finland

29. N-balance on 2 organic crop farms in Finland

30. Itämeren typpikuormitusItämeren valuma-alueen typpikuormituksen jakautuminen valuma-alueen valtioiden kesken (HELCOM 2000)

31. Miksi ravinteet eivät kierrä • Maatilojen erikoistuminen (karjatilat, karjattomat) - kotieläintiloilla n. puolet pelloista, kaikesta sadosta käytetään n. 80 % rehuksi • Alueellinen erikoistuminen (vilja-Suomi, nurmi-Suomi) - kasvinviljelytilat riippuvaisia väkilannoitteista Karjatiloilla heikko lannan hyödyntäminen, käytetään lannan lisäksi enemmän väkilannoitteita kuin viljatiloilla!

32. Muita syitä ravinnetappioihin • Tuotantointensiteetti (lannoitusintensiteetti) mitä enemmän lannoitetaan, sitä enemmän kuormitetaan (myös tuoteyksikköä kohti) • Yksipuolinen viljely jatkuva yksivuotisten kasvien viljely heikentää maan ravinteidensitomiskykyä (orgaanisen aineksen määrää) Jatkuva monivuotisten nurmien viljely mahdollistaa harvoin lannan tehokkaan hyväksikäytön; riippuvainen typpilannoituksesta