Sammenligning af miljøpåvirkningen af konkurrerende jordbrugsprodukter

1 Dataindsamling og miljøvurdering for svinekød

Bo P. Weidema, Niels Halberg, Anne Merete Nielsen og Claus Mosby Jespersen

1.1 Geografisk og teknologisk afgrænsning

Dansk svinekød afsættes på et internationalt marked, hvor der konkurreres med tilsvarende produkter fra andre lande. I samarbejde med repræsentanter fra slagterierne blev de væsentligste konkurrerende producent-lande udpeget som værende Holland, Spanien, USA, og Brasilien.

Mens produktionen i Danmark og Holland er relativt ensartet og moderne, både teknologisk og miljømæssigt, er der stor variation i produktionen i Spanien, USA og Brasilien, hvor der er en stor men faldende andel af små producenter med ældre teknologi og en mindre men voksende andel af producenter med moderne teknologi. Det er naturligvis den sidste gruppe producenter der udgør et konkurrence-potentiale i forhold til dansk svinekød, og dataindsamlingen har derfor fokuseret på at identificere og beskrive miljøbelastningen fra disse producenter.

1.2 Dataindsamling og modellering

1.2.1 Planlægning af dataindsamling

Miljødata for dansk svinekød forelå ved projektets start allerede i lca-food databasen (Nielsen et al. 2003), se også bilag A. Af disse data fremgår det at de væsentligste miljøeffekter ved produktion af svinekød er naturbeslag-læggelse (arealforbrug til foderproduktion, især sojaproduktion), næringssalt-belastning og forsuring (især som følge af ammoniakudledning fra stald og gødning). Andre miljøeffekter, som f.eks. drivhuseffekt og fotokemisk ozondannelse (smog), er af mindre betydning for den samlede miljøbelastning ved produktion af svinekød. Dog skal det bemærkes at økotoxicitet som følge af pesticidanvendelse også er væsentlig for miljøprofilen af svinekød, som det fremgår af Figur 1, der er baseret på den danske input-output-database (Weidema et al. 2005). Imidlertid omfatter lca-food databasen ikke specifikke data for pesticidanvendelsen til dansk svinefoder, ligesom det ikke har vist sig muligt fremskaffe tilstrækkeligt specifikke udenlandske data til at kunne dokumentere at udenlandsk produktion på dette punkt afviger væsentligt fra dansk produktion.

Figur 1.1. Relativ betydning af miljøeffektkategorier for dansk svinekød. Normaliserede data fra Weidema et al. (2005).

Figur 1.1. Relativ betydning af miljøeffektkategorier for dansk svinekød. Normaliserede data fra Weidema et al. (2005).

På denne baggrund blev det tidligt i projektet valgt at koncentrere dataindsamlingen om de to forhold der er af størst betydning for den samlede miljøbelastning fra svinekød, nemlig dels fodersammensætningen, dels selve svineproduktionen, inklusive gødningshåndteringen. Dog blev dataindsamlerne instrueret om at redegøre for andre forhold som de selv måtte finde af betydning.

1.2.2 Data for udenlandske produkter

Data for Holland, Spanien, USA og Brasilien blev indsamlet af lokale konsulenter, og er redegjort for i bilag B, C og D. De forskellige datakilder er sammenfattet i Bilag A. For slagterierne er data indsamlet af Claus Mosby Jespersen og sammenfattet i bilag E.

I Danmark og Holland er fodersammensætningen domineret af byg og hvede/triticale, mens majs er det væsentligste fodermiddel i USA og Brasilien. I Spanien kombineres begge typer fodermidler. Proteinkilden er i alle lande først og fremmest soja, om end der fra Spanien rapporteres om ærter som en nationalt produceret, billigere ingrediens.

I Danmark og Holland varierer fodereffektiviteten ikke væsentligt mellem små og store bedrifter, mens specialiserede bedrifter generelt har en lidt bedre fodereffektivitet, se tabel 1.1.

Tabel 1.1:Fodereffektivitet på hollandske bedrifter. DSU står for Dutch Size Units og er et økonomisk mål for størrelsen af landbrugsproduktioner baseret på standard bruttofortjeneste.

  Gennemsnit1 Bedrifter efter størrelse2 Bedrifter efter type2
16-40 DSU 40-70 DSU 70-110 DSU 110-800 DSU Avlsbedrifter Opfednings-bedrifter Integrerede bedrifter
kg foder per kg tilvækst 2,67 2,70 2,68 2,80 2,76 2,73 2,72 2,77

1 Data fra Rasmussen (2004). 2 Data fra LEI (2004).

I Spanien og USA er der langt større variation i fodereffektivitet mellem bedrifterne, hvilket først og fremmest kan forklares med den større spredning i bedriftstyper, med flere ældre og mindre bedrifter end i Danmark og Holland.

Gødningshåndteringen er relativt ens i de Europæiske lande, dog med en bedre udnyttelsesgrad i Danmark som følge af lovgivningskrav. Som følge af overdækning af gylletanke samt hurtig nedbringning i jorden er ammoniaktabet reduceret. I USA er der derimod mere fokus på udvaskning til vandmiljøet, og især i de østlige egne søges det angiveligt at reducere kvælstofudvaskningen ved at maksimere ammoniak-emissionen til luften. Derudover giver højere gennemsnitstemperaturer også højere koefficienter for ammoniaktab hvilket afspejles i de spanske data.

Alle konsulenter har indsamlet oplysninger om energiforbrug på gårdene, men datakvaliteten er ikke tilfredsstillende. Imidlertid betyder energiforbruget meget lidt for den samlede miljøprofil (under halvdelen af bidraget til drivhuseffekten skyldes energi), og vi har derfor ikke brugt ressourcer på at fremskaffe bedre data.

1.2.3 Identifikation af dokumenterbare forskelle

Da formålet med dette projekt er at sammenligne miljøpåvirkningerne i livscyklusperspektiv for produkter fra forskellige lande, bl.a. med henblik på at vurdere mulighederne for at bruge informationerne i en markedsmæssig sammenhæng, sammenligner vi ikke input-output fra konkrete virksomheder og bedrifter, men derimod fra typiske grupper af bedrifter. En benyttelse af disse informationer til markedsføring kræver en stor robusthed af data, så man er sikker på at der er tale om reelle forskelle, så enkelte grupper af bedrifter eller regioner i eksempelvis USA ikke umiddelbart kan præstere bedre end de danske. For at kunne sammenligne data på tværs af landene er det nødvendigt at eliminere forskelle som skyldes tilfældigheder, såsom forskelle i repræsentativitet og datakilder. Kun derved kan vi sikre os at forskelle i resultater mellem landene kan henføres til dokumenterbare forskelle i teknologiske, naturgeografiske eller administrative forhold.

Udfra disse overvejelser og med baggrund i kvaliteten af de indsamlede data, har vi valgt at se bort fra følgende forskelle:

  • Fodereffektivitet i opfedningen
  • Energiforbrug i svineproduktionen

Endvidere er der anvendt samme emissionskoefficienter for metan- og N2O-emissioner (i forhold til hhv. tørstof i gødning og kvælstof i ammoniakemission og kvælstofoverskud) for alle landene.

Af disse forhold er det især fodereffektiviteten som ellers kunne have stor betydning. Der er således en betydelig variation i fodereffektivitet mellem bedrifter i enkelte lande, hvilket også udgør et miljømæssigt forbedrings-potentiale, men altså ikke et forhold hvor der er dokumentation for at moderne udenlandske bedrifter ikke har samme effektivitet som danske bedrifter, selvom de udenlandske landsgennemsnit for fodereffektivitet generelt ligger lavere end det danske. En sammenligning på landsgennemsnit ville således vise en endnu større miljøfordel ved danske produkter end i de resultater der præsenteres i det følgende.

Vi har fundet dokumentationen tilstrækkelig til at udpege følgende forskelle som begrundede i teknologiske, naturgeografiske eller administrative forhold, dvs. at de ikke kan henføres til tilfældigheder:

  • Fodersammensætning
  • Antal grise per årsso
  • Gødningshåndtering og deraf følgende koefficienter for ammoniakfordampning
  • Udnyttelsesgrad af gødning

Disse forskelle er derfor grundlaget for den videre modellering med henblik på sammenligning, se afsnit 1.2.4.

1.2.4 Modellering med henblik på sammenligning

Som nævnt i afsnit 1.2.3 har vi ikke kunnet finde dokumentation for at moderne, specialiserede bedrifters fodereffektivitet skulle være forskellig mellem de forskellige lande. Tager man højde for forskellene i antal smågrise per årsso vil den samlede fodereffektivitet dog variere lidt mellem landene, se Tabel 1.2.

Tabel 1.2: Antal svin pr. årsso og samlet fodereffektivitet i moderne industrialiserede bedrifter i de fem lande.

  DK NL ES US BR
Svin pr. årsso1) 22 22 19 18 22
Samlet fodereffektivitet2) 2,84 2,84 2,94 2,96 2,84

1 Rasmussen (2004)
2Foderenheder pr. kg tilvækst, incl. sohold

Ved beregning af fodersammensætningen i tabel 1.3 har vi antaget at moderne, specialiserede bedrifter i Spanien har samme forhold mellem protein og kulhydrat som de danske og hollandske bedrifter. For USA har vi antaget en fodersammensætning med relativt mere protein. Idet mængden af industrielle biprodukter til rådighed ikke påvirkes af en ændring i produktionsvolumen for svinekød er alle industrielle biprodukter i de nationale foderplaner konverteret til de tilsvarende mængder kulhydrat- eller proteinafgrøder. Kødmelet i de brasilianske foderplaner er tilsvarende beregnet som soja.

Tabel 1.3: Marginale foderkombinationer i svineproduktionen (regnet i vægt-%)

  DK NL ES US BR
Hvede 42% 42% 23% 0% 0%
Byg 42% 42% 31% 0% 0%
Majs 0% 0% 30% 80% 76%
Soja 16% 16% 16% 20% 24%

De resulterende fodermængder omregnet til kg per kg svinekød fremgår af Tabel 1.4.

Tabel 1.4: Foderstof forbrug i svineproduktion (per kg levende svin produceret)

    DK NL ES US BR
Byg kg 1,19 1,19 0,64    
Hvede kg 1,19 1,19 0,87    
Majs kg     0,84 2,15 1,99
Soja kg 0,46 0,46 0,45 0,54 0,63
Syntetiske aminosyrer kg 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02
Mineraler kg 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17

Da ændringer i svineproduktionen påvirker det globale marked for fodermidler, har vi anvendt samme dyrkningsmodeller for alle afgrøder uanset hvor foderet forbruges. Der er anvendt lca-food databasens dyrkningsmodeller for sydamerikansk soja og dansk hvede og byg (Nielsen et al. 2003). I mangel af en dyrkningsmodel for majs har vi antaget samme forhold som for dyrkning af hvede, dog med arealforbruget justeret til et udbytte på 9 Mg per ha.

Som nævnt i afsnit 1.2.3 har vi anvendt samme data for energiforbrug i stalde for alle lande. Der er anvendt 2,34 MJ diesel og 0,8 MJ elektricitet per kg levende svin produceret, hvilket svarer til de hollandske data for integrerede bedrifter. Der er anvendt samme energimodeller som i lca-food databasen (Nielsen et al. 2003).

Emissionerne fra selve svineproduktionen (incl. gødningshåndtering) er beregnet med emissionskoefficienter ud fra de indgående fodermængder.

For ammoniak (se tabel 1.5) er der anvendt samme emissionskoefficienter for Danmark og Holland, og for Brasilien er der i mangel af bedre data anvendt samme koefficienter som for Spanien, der kommer tættest på de brasilianske forhold med hensyn til klima og gødningshåndtering. For USA er data repræsentative for produktionssystemet i de østlige egne med høj ammoniak emission.

Tabel 1.5: Emission afammoniak fra svineproduktion pr. kg levende svin produceret; moderne teknologi.Alle tal i g N/kg svin. Tallene er afrundede.

  DK NL ES US
N i gylle 42 42 39 37
Emissionen...        
...fra stalde 6 6 10 8
...fra lagerbygning 2 2 7 9
...fra udspredning 2 2 2 3
Total mængde NH3-N udledt til luft 10 10 19 20

De øvrige emissioner af kvælstof-forbindelser er beregnet ud fra en kvælstof-balance med udgangspunkt i kvælstofindholdet i foderet, se tabel 1.6.

Potentialet for udvaskning fremgår ligeledes af tabel 1.6.

Tabel 1.6:Kvælstofbalancer. Alle tal i g N pr. kg levende svin produceret.

  DK NL ES US BR
Inputs:          
Foder          
Hvede 19 19 10 0 0
Byg 18 18 13 0 0
Majs 0 0 10 27 25
Soyabønnemel 32 32 31 37 43
Fiskemel 0 0 0 0 0
Total input 69 69 66 64 68
           
Outputs:          
Med levende svin 27 27 27 27 27
Nitrogen ab dyr 42 42 39 37 41
Ammoniaktab i stalde 6 6 10 8 10
Ammoniaktab i lager 2 2 7 9 7
Nitrogen i gylle ab lager 34 34 22 20 23
Ammoniaktab i forbindelse med spredning 2 2 2 3 2
N brugt af planter 26 17 11 10 12
Overskud til mulig udvaskning 6 15 9 7 10

Emissioner af lattergas (N2O) er beregnet som 1% af emissionen af ammoniak og 2,5% af udvaskningspotentialet. De beregnede emissioner fremgår af tabel 1.7.

Tabel 1.7: Beregnet emission af lattergas fra svineproduktionen, moderne teknologi. Alle tal i g N2O pr. kg levende svin produceret.

  DK NL ES US BR
N2O-emission (g) 0.41 0.74 0.67 0.62 0.69

1.3 Resultater

Miljøvurderingen er foretaget med den danske UMIP-metode, version 2003 (Hauschild & Potting 2004). I tidligere versioner af UMIP-metoden var det kun muligt at regne uden sted-karakterisering, dvs. uden hensyntagen til hvor emissionerne forekommer. I 2003-versionen kan man nu supplere denne beregning med sted-karakterisering, således at vurderingen tager højde for de lokale miljøers følsomhed. P.t. foreligger der dog kun sted-karakteriserings-faktorer for Europa.

I det følgende afsnit er miljøvurderingen gennemført uden sted-karakterisering, mens afsnit 1.3.2 viser resultater for vurderingen med sted-karakterisering.

1.3.1 Miljøvurdering uden sted-karakterisering

Figur 1.2: Resultater per miljøpåvirkningskategori (i % af resultatet for det land der har det højeste resultat for den pågældende kategori) ved brug af UMIP 2003, sted-generisk vurdering. Alle emissioner til vand er antaget udledt til ferskvand.

Figur 1.2: Resultater per miljøpåvirkningskategori (i % af resultatet for det land der har det højeste resultat for den pågældende kategori) ved brug af UMIP 2003, sted-generisk vurdering. Alle emissioner til vand er antaget udledt til ferskvand.

I disse resultater kommer bidragene til drivhuseffekt (global warming i figurerne) for mere end halvdelens vedkommende fra metan og N2O emissioner fra selve svineproduktionen og i mindre omfang fra foderproduktionen (N2O). For disse emissioner er der – som tidligere nævnt – ikke de store forskelle mellem landene.

60-80% af forsuringspotentialet (acidification i figurerne) skyldes ammoniak fra selve svineproduktionen. Det meste af det resterende potentiale skyldes ammoniak- og NOx-emission fra foderproduktionen.

Også næringssaltbelastningen (eutrophication i figurerne) er domineret af ammoniak-emissionerne, således at billedet i høj grad kommer til at ligne resultaterne for forsuring.

Sojabønne-produktionen forårsager ca. halvdelen af den samlede naturbeslaglæggelse (nature occupation i figurerne). Resten skyldes den øvrige foderproduktion.

Generelt klarer den danske svineproduktion sig godt i sammenligning med de udenlandske. Naturbeslaglæggelse er den eneste undtagelse, og skyldes især det mindre udbytte per areal af byg og hvede i forhold til majs.

Figur 1.3: Normaliserede resultater (i milli-person-ækvivalenter per kg levende svin produceret) ved brug af UMIP 2003 sted-generisk vurdering. Alle emissioner til vand er antaget udledt til ferskvand.

Figur 1.3: Normaliserede resultater (i milli-person-ækvivalenter per kg levende svin produceret) ved brug af UMIP 2003 sted-generisk vurdering. Alle emissioner til vand er antaget udledt til ferskvand.

For at vise den relative betydning af de forskellige miljøpåvirkningskategorier er resultaterne i figur 1.3 normaliseret i forhold til et gennemsnitsprodukt (udtrykt i person-ækvivalenter, dvs. miljøpåvirkningen fra en persons gennemsnitlige forbrug). Dette viser at svinekød, som et hvilket som helst andet landbrugsprodukt, bidrager relativt mere til den samlede næringssalt-belastning og naturbeslaglæggelse end et gennemsnitsprodukt. De normaliserede resultater er imidlertid mest af betydning hvis man skal sammenligne med ikke-landbrugsprodukter.

1.3.2 Miljøvurdering med stedkarakterisering

Resultaterne i afsnit 1.3.1 tager ikke højde for at det lokale miljø kan have forskellig følsomhed overfor de emissioner det modtager. Dette gælder for forsuring og næringssaltbelastning. I UMIP 2003 vurderingsmetoden findes der imidlertid sted-karakteriseringsfaktorer som udtrykker disse forskelle i følsomhed. Anvendes disse faktorer, fås resultaterne i figur 1.4 og 1.5. Det er kun de europæiske produktioner der er påvirket heraf, idet UMIP metodens sted-faktorer endnu kun omfatter Europa.

Figur 1.4: Resultater per miljøpåvirkningskategori (i % af resultatet for det land der har det højeste resultat for den pågældende kategori) ved brug af UMIP 2003, sted-afhængig vurdering for de europæiske produktioner. Alle emissioner til vand er antaget udledt til ferskvand.

Figur 1.4: Resultater per miljøpåvirkningskategori (i % af resultatet for det land der har det højeste resultat for den pågældende kategori) ved brug af UMIP 2003, sted-afhængig vurdering for de europæiske produktioner. Alle emissioner til vand er antaget udledt til ferskvand.

Figur 1.5: Normaliserede resultater (i milli-person-ækvivalenter per kg levende svin produceret) ved brug af UMIP 2003 sted-afhængig vurdering for de europæiske produktioner. Alle emissioner til vand er antaget udledt til ferskvand.

Figur 1.5: Normaliserede resultater (i milli-person-ækvivalenter per kg levende svin produceret) ved brug af UMIP 2003 sted-afhængig vurdering for de europæiske produktioner. Alle emissioner til vand er antaget udledt til ferskvand.

Ved at sammenligne med figurerne fra afsnit 1.3.1 kan man se at det hollandske miljø er mindre sårbart overfor næringssalte end det danske, og at det spanske miljø er meget mindre sårbart for forsuring end det danske.

Det betyder naturligvis at hvis produkterne skal konkurrere på deres påvirkning af de lokale miljøer, så skal de danske emissioner - specielt af ammoniak - være lavere end for konkurrerende lande der har et mindre følsomt miljø.

1.3.3 Følsomhedsvurderinger

For at undersøge robustheden i de ovenstående resultater er der gennemført en usikkerhedsanalyse (Monte Carlo simulering) for hver enkelt miljøpåvirkningskategori, baseret på estimerede usikkerheder på de indgående enkeltværdier. Usikkerheds-estimaterne fremgår af Bilag A.9, og resultaterne af usikkerhedsvurderingen fremgår af figur 1.6 til 1.9.

Figur 1.6: Normaliserede resultater for potentiel drivhuseffekt (i milli-person-ækvivalenter per kg levende svin produceret). Miljøvurderingsmetode: UMIP 2003 sted- generisk vurdering.

Figur 1.6: Normaliserede resultater for potentiel drivhuseffekt (i milli-person-ækvivalenter per kg levende svin produceret). Miljøvurderingsmetode: UMIP 2003 sted- generisk vurdering.

Figur 1.6. bekræfter at der ikke er signifikante forskelle i potentiel drivhuseffekt mellem de forskellige landes produktioner.

Figur 1.7: Normaliserede resultater for potentiel forsuring (i milli-person-ækvivalenter per kg levende svin produceret). Miljøvurderingsmetode: UMIP 2003 sted- generisk vurdering.

Figur 1.7: Normaliserede resultater for potentiel forsuring (i milli-person-ækvivalenter per kg levende svin produceret). Miljøvurderingsmetode: UMIP 2003 sted- generisk vurdering.

For forsuring (figur 1.7) er de danske og hollandske resultater signifikant bedre end de spanske og brasilianske. For de US-amerikanske bedrifter er antaget meget store variationer i gødningshåndteringen, således at det bedste scenarie svarer til samme gødningshåndtering som i Holland.

Figur 1.8: Normaliserede resultater for potentiel eutrofiering (i milli-person-ækvivalenter per kg levende svin produceret). Miljøvurderingsmetode: UMIP 2003 sted- generisk vurdering. Alle emissioner er antaget udledt til ferskvand.

Figur 1.8: Normaliserede resultater for potentiel eutrofiering (i milli-person-ækvivalenter per kg levende svin produceret). Miljøvurderingsmetode: UMIP 2003 sted- generisk vurdering. Alle emissioner er antaget udledt til ferskvand.

For eutrofiering (figur 1.8) er de danske resultater signifikant bedre end de konkurrerende produktioner.

Figur 1.9:Normaliserede resultater for naturbeslaglæggelse (i milli-person-ækvivalenter per kg levende svin produceret). Miljøvurderingsmetode: UMIP 2003 sted- generisk vurdering.

Figur 1.9:Normaliserede resultater for naturbeslaglæggelse (i milli-person-ækvivalenter per kg levende svin produceret). Miljøvurderingsmetode: UMIP 2003 sted- generisk vurdering.

Resultatet for naturbeslaglæggelse i figur 1.9 afspejler kun usikkerheden på fodermængderne, men ikke på udbyttevariationerne for afgrøderne. Forskellen mellem landene skyldes især det lavere arealforbrug til majs-produktion i forhold til byg og hvede. Hvis vi antager en lavt-ydende majs vil Spanien, USA og Brasilien ikke længere have deres fordel med hensyn til lavere naturbeslaglæggelse. Dette er illustreret i Figur 1.10 hvor USA er modelleret med et majs-udbytte på 6 t/ha mod 9t/ha i vores standard-beregning.

Figur 1.10: Effekten af majs-udbyttet per ha (hhv. 9 og 6t/ha) for sammenligningen mellem Danmark og USA (i % af højeste værdi for hver miljøpåvirkning).

Figur 1.10: Effekten af majs-udbyttet per ha (hhv. 9 og 6t/ha) for sammenligningen mellem Danmark og USA (i % af højeste værdi for hver miljøpåvirkning).

1.3.4 Fokusering på de væsentligste miljøparametre

Som det blev påpeget i afsnit 1.3.1 er det ammoniak der bidrager til den væsentligste del af potentialet for både forsuring og næringssaltbelastning. Samtidigt vistes det at drivhuseffekten er af relativt mindre betydning og at der øvrigt ikke for denne miljøpåvirkningskategori er den store forskel mellem forskellige produktioner.

Hvis man ønsker at forenkle kommunikationen omkring miljø og svinekød, så vil det derfor være muligt at begrænse denne til de to forhold som forårsager de væsentligste miljøpåvirkninger og de væsentligste forskelle, nemlig:

  • Ammoniak-emissionen
  • Arealforbruget til foderproduktionen

Et nøgletal for hver af disse forhold vil altså være tilstrækkeligt til at formidle en relevant miljøprofil for svinekød.

1.4 Anbefalinger i forhold til dansk miljøindsats

I fortsættelse af argumentationen i foregående afsnit kan anbefalingerne til en dansk miljøindsats, for at sikre at miljø-argumenter fortsat kan anvendes i forbindelse med salg af dansk svinekød, begrænses til to forhold, nemlig ammoniak-emission og arealforbrug til foderproduktion.

I forhold til ammoniak-emission er der allerede foretaget mange tiltag i dansk landbrug, ikke mindst fordi der samtidig er tale om en værdifuld ressource (kvælstof) og et lugt-problem. Imidlertid er der stadig et betydeligt forbedringspotentiale og mange tilgængelige teknologier der endnu ikke er fuldt implementerede (Skov- og Naturstyrelsen 2003).

Med hensyn til reduktion af arealforbrug vil den mest umiddelbare løsning bestå i at vælge fodermidler som har et højere udbytte per areal. I betragtning af at der er en stor naturlig variation i udbytte afhængig af afgrøde, sort og dyrkningsbetingelser, vil en fokusering på dette forhold hurtigt kunne medføre en reduktion i arealforbruget.

 



Version 1.0 August 2005, © Miljøstyrelsen.