PROENV-prosjektet (balancing PROduction and ENVironment) utforsket effekten av «land spare» (intensiv drift på et mindre areal) versus «land share» (mer ekstensiv drift på et større areal) for å balansere virkningen av matproduksjon samtidig som økosystemtjenester bevares. PROENV har partnere fra Danmark (DK) (prosjektledelse), Spania (ES), Italia (IT) og Norge (NO). I dialogmøter med miljø- og bondeorganisasjoner i Italia, Spania og Norge ble det konkludert med viktige barrierer for en god utnytting av husdyrgjødsel er økonomi, regelverk, praktiske forhold, kultur og kunnskap. Dette arbeidet er tilrettelagt av den norske partneren (NORSØK).
De norske partnerne har jobbet med tiltak i melkeproduksjon på gårdsnivå, og utforsket betydningen av driftsmetoder og gårdskarakteristika for klimagassutslipp, energiforbruk, nitrogenbalanse, arealbruk, plantediversitet og dekningsbidrag. I tillegg hadde doktorgraden i prosjektet også som mål å forbedre metodikken for å vurdere miljøpåvirkning på gårdsnivå.
Vi brukte Tines Mjølkonomi data fra 200 norske melkegårder. Av disse var 15 gårder sertifisert økologisk og benevnt som økologiske gårder, mens 185 gårder ble klassifisert som konvensjonelle. Vi fant at, på gårdsnivå, ved en høy andel av melkekyr i besetningen ble det estimert lavere klimagassutslipp, og lavere bruk av energi, nitrogen og areal per enhet spiselig energi fra melk og kjøtt levert fra gården enn på gårder som aler opp dyr til kjøtt. På gårder med en høy andel melkekyr var det imidlertid lavere dekningsbidrag. Dette kan skyldes at gårder som har mer areal tilgjengelig når melkekvoten er fylt opp, kan ale opp dyr til kjøtt. Når miljøbelastningene ble allokert til melk, det vil si at miljøeffektene av kjøttproduksjon ikke er regnet med, så forsvant den positive miljøeffekten av høy kuandel i besetningen.
Lave miljøbelastninger hadde en sterk sammenheng med lavt innkjøp av nitrogengjødsel. Også høye grovforavlinger, stor andel dyrket areal av totalt gårdsareal og høy melkeytelse er faktorer som også var assosiert med lave miljøbelastninger. Det ble ikke funnet noen sammenheng mellom bruk av kraftfôr og miljøbelastninger, men vi fant noe lavere dekningsbidrag på de gårdene som brukte mye kraftfôr.
Økologiske melkegårder var assosiert med lavere klimagassutslipp, lavere forbruk av nitrogen per produsert enhet, men høyere arealbruk og dekningsbidrag enn konvensjonelle gårder. Gjennomsnittlig klimagassutslipp på økologiske gårder ble estimert til 0,8 kg CO2 ekv. per kg energikorrigert melk (ECM) og på konvensjonelle 1,07. For hver kg nitrogen i melk og kjøtt levert fra gården ble gården tilført 5,0 kg nitrogen (innkjøpt gjødsel, fôr, levende dyr, såvarer og biologisk nitrogenbinding) på økologiske og 6,9 kg på konvensjonelle gårder. Per ku-enhet så var dekningsbidraget 34400 kr på økologiske gårder og 30100 kr på konvensjonelle. Det var 22% høyere arealbruk på økologiske gårder for samme enhet produsert energi i melk og kjøtt.
I denne undersøkelsen ble det brukt «Propensity matching» for å kunne sammenligne miljøeffekter av gårder som ligner på hverandre. Vi fant at de konvensjonelle gårdene var så like i utgangspunktet at vi i denne undersøkelsen ikke fikk noen positiv effekt av matching. Ved prediksjon av klimagassutslipp, fant vi at de mer komplekse maskinlæringsmodellene var litt bedre enn enklere modeller som multippel regresjon og lasso-regresjoner, men for prediksjon av nitrogen- og energiforbruk var enkle modeller like gode.
Til å undersøke effekter på biologisk mangfold og som et bidrag i debatten om land share land spare lagde vi estimater på biodiversity damage potential (BDP). BDP er et anslag på effekt på redusert plantediversitet av hva som dyrkes og gjødslingsnivå i forhold til naturlig vegetasjon i området. Estimatene ble beregnet ut fra modellgårder for Jylland i Damark, Po-sletta i Italia, Trøndelag i Norge og Katalonia i Spania. Disse ble designet ut fra gårdsundersøkelser og ekspertkunnskap. Resultatene våre indikerer at selv om økologiske gårder bruker mer land per ku er BDP lavere på økologiske gårder, bortsett fra spanske melkegårder.
IRTA i Spania og NIBIO i Norge har undersøkt effekt av fôringsstrategier for å redusere metanutslipp og samtidig opprettholde produksjonen i storfekjøttproduksjon. Norge bidra med beregninger med FARMnor-modellen, utviklet i et tidligere prosjekt (NRC nr. 199487). De fant at substitusjon av palmeolje med solsikkeolje reduserer enterisk CH4-utslipp uten skadelige effekter på dyrenes ytelse og reduserer karbonavtrykket i dietten.
Identifisering av barrierer for en god utnytting av husdyrgjødsel knyttet til økonomi, regelverk, praktiske forhold, kultur og kunnskap og forslag til tiltak for å gjøre noe med disse er viktig kunnskap for landbruksmyndigheter og politikere. Følgende tiltak er foreslått: (1) modernisering og harmonisering av regelverk, (2) overgang til resultatbaserte insentiver, (3) investering i forskning og teknologi, (4) styrket utdanning og rådgivning, (5) samarbeid og erfaringsdeling, og (6) tiltak mot geografiske og miljømessige utfordringer. Rapporten fra dialogmøtene om husdyrgjødsel vil bli sendt til aktuelle myndigheter, faglag og politikere.
Maskinlæring blir tatt i bruk på stadig nye arenaer, og kan også være en hjelp til raskere å identifisere hvilke faktorer på gårdene som påvirker miljøfaktorer og økonomi, enn ved tradisjonell LCA. I motsetning til de fleste undersøkelser basert på maskinlæring er det i dette prosjektet også sammenlignet med enklere metoder som multippel regresjon. Våre funn viser at det er viktig å sammenligne prediksjon med komplekse modeller med enkle modeller.
Kunnskap om at per produsert enhet kommer melkeproduksjon fra Norske økologiske gårder bedre ut enn de konvensjonelle med tanke de fleste miljøfaktorer og dekningsbidrag, er viktig kunskap for storsamfunnet. Resultatene er også en påminning om at lavere miljøbelastninger i konvensjonell produksjon kan nås ved en stor andel melkekyr i forhold til kjøttfe og lavere innkjøp av kunstgjødsel. Det siste krever bedre bruk av gårdens egne ressurser. Det er tidligere kjent at arealbruken er større på økologiske gårder og biodiversiteten er høyere, men vår stadfesting av dette er en viktig påminning.
Det ble brukt en italiensk modell for å undersøke muligheter for å optimalisere fordeling av husdyrgjødsel mellom gårder i samme område. Dette ble gjort for aktuelle område i Italia, Spania og Danmark. Det ble konkludert med at bedre fordeling gav bedre utnytting av husdyrgjødsel og lavere behov for innkjøpt gjødsel. Dessverre hadde vi ikke tilgang på norske data som kunne brukes inn i denne modellen, og har derfor ikke resultat fra Norge på dette, men ut fra tidligere undersøkelser vet vi at dette er en god måte å utnytte husdyrgjødsel bedre på, også i Norge.
Betydning for deltakere: I ProEnv prosjektet er det utdannet en stipendiat som disputerte og fikk godkjent sin doktorgrad 16 mai 2025 ved Aarhus Universitet. Prosjektet har ellers gitt innsikt i felles utfordringer innen husdyrgjødselhandtering og melkeproduksjon, men også hvor ulike produksjonsvilkår, gårdsstørrelse og produksjonsmetoder er i de fire landene som deltok i dette prosjektet. Det har også gitt oss en rekke publikasjoner som er viktig for videre nasjonal og internasjonal forskning.
The PROENV project (balancing PROduction and ENVironment) will explore the impact of the land spare and land share approaches to balance production and ecosystem services. In a land spare approach, the landscape is partitioned into areas with highly productive agriculture and areas with extensive or no agriculture that provide other ecosystem services. In the land share approach the farming intensity is limited in the whole area. This results in a less partitioned landscape, where the shared land provides all ecosystem services including agriculture. This will provide a framework to decide if the balance between production and other ecosystem services is best achieved using a land spare, land share or a mixed approach for a particular region.
We will investigate measures to reduce nitrogen losses from manure and contribute to the adaptation of existing software to enable modelling of manure N utilization at field, farm and regional scales. The tool was developed for use in a specific geographic region. In PROENV, its technical and modelling capacities will be extended for use in other regions of Europe.
PROENV will gather stakeholders (farmer’s organisations and environmental regulators) internationally and locally for dialogue meetings to uncover practical and legal barriers to optimized resource utilization. The results will be presented in public webinars. In addition to scientific articles in peer reviewed journals, results will be presented in short, targeted videos and popular articles at PROENV’s webpage and on partners' social media channels.
The Norwegian partners will mainly work on Farm-scale measures. The role of intensification on GHG emissions, energy consumption, nutrient balance, biodiversity and economy will be explored. Intensification is defined as increased purchase of nutrients and energy on a farm-level. A PhD study in systems analysis (LCA and other modelling tools) will be central. The Norwegian partner will lead the dissemination.
