Kotieläintalouden ravinnekierron ympäristötaloudellinen optimointi - aluemalli maidon- ja viljantuotantoon erikoistuneille tiloille

Abstract

EU:n vesipuitedirektiivin toimeenpano ja Suomen vesien suojelun suuntaviivat edellyttävät maatalouden vesistökuormituksen vähentämistä. Kustannustehokkaan ratkaisun löytämiseksi tarvitaan yksityiskohtaista tietoa vähennyskeinoista ja bioekonominen malli, jolla linkittää keinojen vaikutukset yhteen. Tässä tutkimuksessa on tarkasteltu maidon- ja kasvintuotantoon erikoistuneiden tilojen ravinnekuormituksen vähentämistä. Epälineaarista matemaattista ohjelmointia hyödyntäen yhdistettiin taloudellisia ja biologisia prosesseja ja laskettiin kuormituksen vähentämisen kustannukset Kalajoen osavaluma-alueelle. Tulosten perusteella ruokinnalla on merkittävä vaikutus tilan fosforitaseeseen. Taloudellisen tuloksen maksimoimiseksi lehmien maitotuotosta ei mallin mukaan kannata muuttaa optimitasosta ravinnekuormituksen vähentämiseksi, vaan vähennystoimet kannattaa kohdistaa typen osalta lannoitukseen ja fosforin osalta maan muokkausmenetelmään. Lyhyellä tähtäimellä väkilannoitefosforin käyttö maidontuotannossa ei ole kannattavaa. Maidontuotannossa fosforilannoitteen tarpeellisuus pidemmällä aikavälillä on kiinni optimaalisesta ruokinnasta, jota määrittävät vallitsevat hinta- ja tuotanto-olosuhteet. Mikäli typpikuormitusta pyritään rajoittamaan, peltojen fosforitase kasvaa, koska satomäärät vähenevät. Lannan ravinnearvo ei vuoden 2007 hintatasolla riitä kompensoimaan investointeja kehittyneempään lannanlevitysteknologiaan, mutta lietelantasäiliön kattaminen osoittautui taloudelliseksi sijoitukseksi. Maatalouden ympäristötukiohjelman perusosan lannoitusrajoitteiden ohjausvaikutus on vähäinen.

Implementation of the water framework directive of European Union and the Finnish targets for water protection require that the nutrient load from arable land will be decreased. For finding a cost-effective solution to achieve these objectives, detailed information on the available abatement measures needs to be combined in a bioeconomic assessment model. This study focuses on the nutrient abatement measures which can be implemented on intensive dairy farms adjoined by farms involved only in crop production. The main research method is mathematical programming of non-linear economic and biological processes, which is applied on river Kalajoki sub-drainage basin to calculate the abatement costs. The results show that although the diet of dairy cows determines the phosphorus balances, it is not economically optimal in the short-term to target abatement on fodder use. If the feeding plan is optimal, no phosphorus concentrates needs to be fed and the abatement should be targeted on cultivation methods. For nitrogen abatement, reductions in annual levels of chemical fertilisation are suggested by the model results. However, this can lead to increased phosphorus balances, as less phosphorus is taken up by the crop yields. At the 2007 price levels the value of saved nutrients was not enough to compensate the increased costs of investing in advanced manure management on the farm level. Nevertheless, covering the manure storage from the rain water would seem to be profitable. The effects of the agri-environmental subsidy scheme of Finland on the nutrient abatement were minor.