Emmental Sinileima -juuston tuotantoketjun ympäristövaikutukset ja parannusmahdollisuudet

Abstract

Tutkimuksessa kehitettiin toimintoverkkointegroitua elinkaariarviointia ja sovellettiin sitä Sinileima Emmental -juuston tuotannon ja käytön kokonaisympäristövaikutusten arviointiin. Ympäristövaikutuksista tarkasteltiin ilmaston lämpenemistä, happamoitumista ja vesistöjen rehevöitymistä. Tutkimuksessa kehitettiin ja sovellettiin myös menetelmiä erilaisten toimintatapa- ja järjestelmämuutosten ympäristövaikututtavuuden mallintamiseksi elinkaariarvioinnin avulla. Kaikissa tutkituissa ympäristövaikutusluokissa suurin osa ympäristövaikutuksista syntyy alkutuotannosta. Rehevöitymiseen vaikuttaa eniten peltoviljely ja happamoitumispotentiaaliin ammoniakin haihdunta lannasta ja virtsasta. Eläinten ruuansulatuksesta vapautuvan metaanin osuus oli suurin ilmaston lämpenemiseen vaikuttava tekijä. Toimintatapa- ja järjestelmämuutosten tarkastelun avulla löydettiin useita eri vaihtoehtoja tuote- ja tilakohtaisen ravinnekuormituksen pienentämiseksi. Esimerkiksi lisättäessä olennaisesti väkirehun ja valkuaisen osuutta ruokinnassa lantaan erittyvien ravinteiden määrä lisääntyy. Lannan ravinnepitoisuuden nousu johtaa pelloille siirtyvän ravinnemäärän ja siten vesistöön huuhtoutuvien ravinteiden määrän kasvuun, mikäli lisälannoitusta ei vähennetä. Huuhtoumien kasvu voidaan estää tarkemmilla, lannan ravinteiden määrityksiin perustuvilla laskelmilla, joiden perusteella voidaan lisälannoitteiden käyttö sovittaa todellista ravinteiden lisätarvetta vastaavaksi. Pieni lannanlevitysala saattaa johtaa moninkertaisiin ravinnekuormituksiin suureen lannanlevitysalaan verrattuna. Tutkimuksen mukaan maitotiloilla on suhteellisen pienet viljojen satotasot, jolloin ravinneylijäämät ja ravinnehuuhtoumat nousevat suhteellisen suuriksi esimerkiksi viljatilojen keskimääräisiin satotasoihin verrattuna. Esimerkiksi maan kasvukuntoa parantamalla maitotiloilla olisi mahdollisuudet satotasojen nostoon ja ravinneylijäämän pienentämiseen. Tuotantoeläinten elinikää nostamalla voidaan myös parantaa tuotekohtaista ympäristötehokkuutta, koska lehmän kasvatuksen vaatima panostus jakaantuu suuremmalle maitomäärälle. Järjestelmämuutosten tarkasteluissa havaittiin myös, että tuotekohtaisen tarkastelun lisäksi elintarvikeketjun ympäristökysymysten tarkastelussa on huomioitava myös muutosten vaikutukset alueellisiin ympäristövaikutuksiin.

Supply web based Life Cycle Assessment (LCA) method was developed and applied to assess environmental impacts of Emmental blue-label cheese. Also new improvement assessment methods were developed and applied to assess the effects of different farming alternatives on the life cycle environmental impacts. Cheese was produced by Valio and manufactured in Toholampi. Milk was mainly from the farms in the Ostrobothnian region. All essential production and distribution stages were assessed, starting from the production of fertilizers and other farm inputs, followed by the cultivation of crops, processing and packaging in industry, production of the packaging, and distribution to the retail stores. Global warming, eutrophication and acidification potentials were assessed based on environmental loads. Valuation methods were not applied. According to the LCA results, the environmental loads from farming were dominant in each of the impact categories considered. Nitrogen and phosphorus run-off dominated eutrophication. Main sources of global warming potential were the methane emissions from cows, nitrous oxide emissions from agricultural soils and carbon dioxide emissions from tractors, drying of grain, use of lime and cheese production. Ammonia evaporation from cows and manure and sulphur emissions from cheese production were the main causes for the acidification potential of the product system. As a result of the improvement assessment several improvement options were found in order to reduce the nutrient emissions of farming and, consequently, the eutrophication potential of the product. For instance, when a high share of concentrated foods were used for cows, nutrient contents of the manure were high. This would increase the nutrient input to fields and emissions to water system through run-offs unless not taken into account in the use of additional fertilisers. The increase in the nutrient emissions can be avoided by means of fertilising planning based on the actual, analysed nutrient contents of manure. Small manure distribute area might cause multiple nutrient emissions to water systems in comparison with systems with sufficient manure distribute area. Crop yields per hectare on the milk farms are lower than those on the grain farms. Hence, the nutrient surpluses and the consequent run-offs are considerably higher than the average on the grain farms. Hectare yields on the milk farms could be increased and nutrient run-offs decreased, for instance, by improving the growing capacity of the soil. By increasing the lifetime of cows the eco-efficiency can also be improved, because the inputs required for breeding can thus be shared with a larger amount of milk. An important conclusion from the study was that for the agricultural products it is not necessarily sufficient to consider the overall loads of the product systems only. It was found that also regional carrying capacity aspects need to be considered especially for the water emissions from the agricultural production.