CO Cofund call 1: ProReFine Refined forage legumes as local sources of protein feed for monogastrics and quality fibre feed for ruminants

Forsyning med protein er en utfordring i økologisk husdyrhold. Engbelgvekster kan brukes av drøvtyggere, men ubehandlet grovfôr er i større mengder ikke egnet som fôr til svin og fjørfe. Ved å separere en lett fordøyelig og proteinrik fraksjon fra en mindre fordøyelig og fiberrik fraksjon, kan engbelgvekster utnyttes av flere husdyrslag. Den proteinrike fraksjonen kan brukes som proteinfôr i svineproduksjon, mens fiberfraksjonen kan benyttes av melkekyr. Formålet med ProRefine-prosjektet var å etablere kunnskap som kan brukes til å utvikle verdikjeder basert på fraksjonering av engbelgvekster i økologisk husdyrproduksjon og som kan tilpasses lokale forhold. Ny kunnskap om fôrproduksjon, prosessering og fôring vil bli utviklet og de økonomiske og miljømessige konsekvensene analysert. Videre vil bøndenes holdninger til selvforsyning og forandring til mer samarbeid i mer bærekraftige verdikjeder bli studert. Dette vil bli gjort ved hjelp av feltforsøk, laboratorieforsøk, fôringsforsøk, kvalitative intervjuer, modellering og bærekraftsanalyse. Prosjektet er et samarbeid mellom partnere fra Norge, Sverige, Danmark, Frankrike, Italia og Tyrkia. Den nye kunnskapen kan hjelpe den økologiske landbrukssektoren til å redusere mengden importerte fôrvarer ved økt utnyttelse av regionale biologiske ressurser gjennom nye teknologiske løsninger og forbedret samarbeid mellom bønder. I ProRefine-prosjektet ble det sammenlignet to fraksjoneringsteknikker. I den ene metoden ble proteinrike blader skilt fra fiberrike stengler ved hjelp av en ribbehøster. I den andre metoden ble det brukt en skruepresse til å produsere en proteinrik saft og en fiberrik pulp fra den ferske plantemassen. Den grunnleggende ideen er at engbelgvekstene fraksjoneres på gården og at produkter som ikke brukes på gården kan selges som fôr til gårder med andre husdyrproduksjoner eller at stabiliserte produkter selges til fôrindustriene for videre prosessering. Fôrprodusentene vil da kunne tilby fôrblandinger med høy andel norskprodusert protein. Utvikling av verdikjeder for husdyrprodukter, basert på lokale fôrressurser, må være økonomisk, sosialt og miljømessig bærekraftig. Press-saft og pulp av luserne, rødkløver og alsikekløver, høstet fra feltforsøk, ble produsert ved hjelp av en skruepresse i Umeå og Tingvoll. I gjennomsnitt utgjorde pressaft 44% på tørrstoffbasis etter fraksjonering. Alsikekløver og luserne hadde det høyeste relative saftutbyttet og rødkløversorten Gandalf den laveste. Rødkløver ga høyest saftutbytte per arealenhet. Ved Aarhus universitet i Danmark ble det produsert ensilasje av blader, stengler og pulp og proteinkonsentrat fra luserne og rødkløver. De proteinrike fraksjonene ble testet i fôringsforsøk med gris i Frankrike og de fiberrike fraksjonene i forsøk med lamm i Italia. Fôringsforsøket med med gris viste at energikoeffisientene for total fordøyelighet var høyere for ensilasje enn for proteinkonsentrat og høyere for luserne- enn for rødkløverprodukter. Standardisert tarmfordøyelighet av essensielle aminosyrer var høyere for proteinkonsentrat enn for ensilasje. Dette indikerer at proteinkonsentrat er en verdifull proteinkilde til gris, mens bladensilasje er mest som et energifôr å regne. Vi undersøkte syn på selvforsyning av fôr gjennom fokusgruppeintervjuer med aktører i verdikjedene for kjøtt- og melkeproduksjon i Norge og Sverige. Aktørene uttrykte at selvforsyning i fôr kan ha positiv innvirkning på matsikkerhet, økologiske sykluser, reduksjon av klimagassutslipp og sysselsetting i distriktene. Blant identifiserte barrierer for økt selvforsyning med fôr var mangel på landbruksareal, krevende logistikk, høye investeringskostnader og generelle kunnskapsmangel. Forståelsen for selvforsyning med fôr blant aktørene i verdikjedene var ganske mangfoldig, og vi vil sammenligne disse resultatene med intervjuene i de andre deltakerlandene. Vi har utviklet to scenarier for hvordan fraksjonering av engbelgvekster kan integreres i husdyrproduksjonen. I det første scenariet utføres fraksjonering og konservering av proteinrikt og fiberrikt fôr på gården og brukes på gården eller utveksles mellom samarbeidende gårder. I det andre scenariet høster bøndene engbelgvekstene og gjennomfører eventuelt forhåndsprosessering. Fôrindustrien utfører videre bearbeiding og produserer fôrblandinger til forskjellige husdyr. Vi vil vurdere de økonomiske og miljømessige konsekvensene av slike produksjonssystemer. I fokusgruppeintervju med aktører i verdikjedene for melk og kjøtt både i Danmark og Norge, har vi identifisert hva disse anser som fordeler og ulemper med de ulike scenariene. Dette er viktig kunnskap for å videre kunne utvikle slike verdikjeder i framtiden.

Prosjektets norske deltagere har jobbet i et tverrfaglig og internasjonalt forskningsprosjekt. Deltagere med forskjellig faglig bakgrunn har fått økt forståelse for tekniske detaljer på den ene siden og verdien av å bruke et systemperspektiv på den andre siden. Utdannelse av en stipendiat i prosjektet vil bidra til utvikling av viktig forskerkompetansen innen bioraffinering i Norden. Kommende vitenskapelige publikasjoner fra prosjektet vil fylle et etterspurt behov. Industrien er interessert men avventende fordi det er store kunnskapshull og fordi en forventer at fraksjonering vil være kostbar. Samtidig er en klar over at kunnskap om bærekraftig fôrproduksjon er viktig når tilgangen på fôrressurser fra andre land forventes å avta. Bønder har stor bevissthet rundt selvforsyningsgrad med fôr samtidig som de viser skepsis mot å ta i bruk metoder som ikke er demonstrert i fullskala. Et styrket internasjonalt nettverk er verdifullt for videre arbeid med bioraffinering av engvekster.

Protein supplementation is a challenge in organic livestock production. Use of imported protein feeds on organically managed farms limits the recycling of nutrients. Fractionation of forage legumes, through novel harvesting and biorefining techniques, into protein- and fibre-rich feeds for monogastrics and ruminants, respectively, can increase farm self-sufficiency with feed. Economic, environmental and social sustainability needs to be taken into account when developing concepts for localised food systems. Mathematical models will be developed for protein yields of lucerne and red clover. Leaf stripping and juice production will be studied in experiments located in different regions in Europe and Turkey and assessed for feed value in monogastrics and ruminants. Concepts of local food systems based on fractionations of lucerne and red clover will be assessed for sustainability. A participatory approach will be used to involve stakeholder groups in the project, and to ensure an effective dissemination of the results. Farmers will be interviewed to study attitudes towards self-sufficiency and barriers for cooperation that may be required in implementing localised food systems. The proposed project will establish important knowledge about how to improve self-sufficiency in organic livestock production. Farmers and feed industry will learn how to produce local feed for both monogastrics and ruminants by fractionating forage legumes. An assessment of economic, environmental and social aspects can be used to adapt sustainable local food systems in different regions. Through this new knowledge, the organic agricultural sector will be able to reduce the amount of imported feeds in Europe by increased utilisation of regional biological resources. This complies also with the social demand from consumers requesting 100% of the feeds to be derived from the farm or region (EC, 2013), and the Bioeconomy Strategy of the European Commission (EC, 2015).