Rehuvalintojen vaikutukset nautojen ilmastokuormaan – Marketta Rinne, tutkimusprofessori, Luke

1. © Luonnonvarakeskus
Naudat, ilmasto ja ympäristö -seminaari
Helsinki 21.1.2020
Rehuvalintojen vaikutukset
nautojen ilmastokuormaan
Tutkimusprofessori Marketta Rinne
Luonnonvarakeskus, Jokioinen
Kuva: Luke/Erkki Oksanen

2. Ilmastonmuutos on vakava uhka,
jota on aktiivisesti torjuttava
© MTT 2
Kuva: Luke/Marketta Rinne
Nuorten
ilmastomielen-
osoitus
Eduskuntatalolla
27.9. 2019

3. Maanviljelijät kokevat ilmastonmuutoksen vaikutukset
Maatalous on riippuvainen säistä ja luonnon prosesseista
– Sään ääri-ilmiöt kuten kuivuus, tulvat
– Kasvintuhoojat, taudit, biodiversiteettikato
Kuvat: Luke/Marketta Rinne
Jokioinen 18.1.2020 Jokioinen 23.5.2018

4. Ennusteiden mukaan kotieläintuotteiden kysyntä kasvaa
lähivuosikymmeninä erityisesti kehittyvien maiden väestönkasvun myötä
4
Lähde: Global Perspective Studies Team, ESA Working Paper No. 12-03/2012. http://www.fao.org/3/ap106e/ap106e.pdf
Kulutus henkeä kohti Kokonaiskulutus

5. © Luonnonvarakeskus
Ruoantuotannon tavoitteena on kestävä ruokavalio
Resurssitehokkuus
Luonnon resurssien suojelu
Maaseudun elinvoima
Vastuullinen hallinto
Eläinten hyvinvointi
6.
Eläinten hyvinvointi on edellytys
tuotteiden hyväksyttävyydelle ja
korkealle laadulle
Resilienssin edistäminen
Kestävä
ruokavalio

6. © Luonnonvarakeskus
Märehtijöiden vahvuutena
lisäarvon tuottaminen kuidulle
• YK:n elintarvike- ja maatalousjärjestön
(FAO) globaalista tilanteesta:
– tuotantoeläimet kuluttavat vuodessa
noin 6 miljardia tonnia rehua, josta
86 % on ihmiselle ravinnoksi
kelpaamatonta
– rehunviljelyyn käytettävästä pinta-
alasta 57 % on muuhun viljelyyn
kelpaamatonta
• Märehtijöiden ensisijainen rehu on
nurmirehua, jota ihmiset eivät
sellaisenaan voi käyttää ravinnoksi
• Pötsi sulattaa tehokkaasti kuitua ja tuottaa
märehtijälle mikrobivalkuaista
• Osa rehuntuotannossa olevasta alasta
voitaisiin ottaa suoraan ihmisille
soveltuvan ruoan tuotantoon

7. Nurmirehut (laidun, kuiva heinä, säilörehu) muodostavat 55 %
(kuiva-aineesta) suomalaisen lypsylehmän rehuannoksesta.
Lähde: ProAgria
Suomessa
rehuvilja on
melko
edullista ja
siitä on
ylituotantoa

8. Pötsi on evoluution huipputuote
• Syy, minkä takia märehtijöiden
merkitys ihmiskunnan
ravinnonsaannissa on niin merkittävä
• Märehtijä ei kilpaile ihmisen kanssa
samasta ravinnosta
• Sulattaa tehokkaasti kuitua
• Muodostaa mikrobivalkuaista
pötsissä
• Nykytilanteessa kun fossiilista hiiltä on
vapautettu ilmakehään, pötsissä
muodostuvasta metaanista on tullut
ongelma
Kuva: Eeva Saarisalo

9. © Luonnonvarakeskus
Hiilihydraatit fermentoituvat pötsissä tuottaen haihtuvia
rasvahappoja ja vetyä, joka on poistettava pötsistä
9
Propionihappo: C3H6O2 – 2 H2
Voihappo: C4H8O2 + 2 H2
Etikkahappo: C2H4O2 + 4 H2

10. © Luonnonvarakeskus
Morgavi et al. (2010)
Karkearehun syöminen ja erityisesti
märehtiminen vievät suuren osan
märehtijän ajasta, joten sillä on
tuotanto-olosuhteissakin mielekästä
tekemistä.
Kuva: Luke/Anneli Nuoranne
• Metaania muodostuu keskimäärin
6 % märehtijän syömän
rehuenergian kokonaismäärästä
Biokemiallisesti edullisin tapa
poistaa vety pötsistä on
muodostaa metaania

11. © Luonnonvarakeskus
Märehtijän ruoansulatuksessa muodostuva metaani poistuu
suun kautta – lehmät eivät piereskele eivätkä ”röyhtäile”
11 22.1.2020
5 %
95 %
Kuva: Luke/Antti Haavisto

12. Pötsin metaania on tutkimuksen keinoin pyritty
vähentämään parikymmentä vuotta
• Vedyn muodostumista anaerobisessa käymisessä ei ole mahdollista
estää - paitsi rajoittamalla rehun pötsisulatusta, jolla on muita
haitallisia vaikutuksia tuotannossa
• Vedylle voidaan etsiä muita metaania vähemmän ilmastoa
kuormittavia vaihtoehtoisia reittejä poistua, mutta biokemialliset
mahdollisuudet ovat rajallisia
12
• Luonnonvarakeskuksessa Jokioisilla
metaboliakammiot, joissa lehmien
aineenvaihdunta metaanintuotanto mukaan
lukien voidaan tarkasti määrittä
Kuva: Luke/Alireza Bayat

13. Ruokinnalla voidaan vaikuttaa märehtijän metaanin tuotantoon
• Ruokinnan intensiteetti
• Kestävä tehostaminen pienentää tuoteyksikköä kohti muodostuvaa
ympäristökuormitusta
• Hävikit minimiin myös tuotannossa – rehujen laatu, eläinten terveys ym.
• Rehuvalinnat
• Vaikutukset rehujen syöntimäärän, pötsisulatuksen osuuteen
kokonaissulavuudesta,
• Vaikutukset pötsin mikrobistoon ja haihtuvien rasvahappojen suhteisiin
• Kokonaisuuden kannalta keskeistä rehujen tuotannon hiilitase
• Lisäaineet
• Metaanisynteesiä estävät yhdisteet (esim. 3NOP, halogenoidut metaanianalogit)
• Vetyä sitovat yhdisteet (tyydyttymättömät rasvat, nitraatti, sulfaatti)
• Tanniinit, ionoforit, eteeriset öljyt
13

14. Ruokinnan intensiteetti pienentää kuormitusta
maitokiloa kohti vähenevän lisätuoton lain mukaisesti
14
Lähde: luke.fi/rehutaulukot
Suomalaisten
lehmien
keskimääräinen
energiakorjattu
maitotuotos on 30
kg/pv, joten
tuotoksen
lisäyksestä saatava
hyöty on enää
pieni.

15. © Luonnonvarakeskus
0
5
10
15
20
25
Increased
DMI
Forage
processing
Grain
Processing
Rumen pH
<5.5
Increased
concentrate
feeding
Increased
forage
quality
Forage
selection
Lipid
feeding
PercentagereductioninCH4/ECM
Knapp J. R. Laur, G. L., Vadas, P. A., Weiss, W. P. & Tricarico, J. M. 2014. Invited review: Enteric methane in dairy cattle
production: Quantifying the opportunities and impact of reducing emissions. J. Dairy Sci. 97: 3231–3261.
Metaanintuotantoon voidaan jossakin määrin vaikuttaa
rehuvalinnoilla – parhaimmillaan noin 20 % niin että
muita haittavaikutuksia ei ilmene

16. © Luonnonvarakeskus
Metaanin määrää tarkasteltava suhteessa tuotantoon
• Jos metaanin määrän väheneminen vähentää myös rehujen syöntiä,
sulavuutta ja/tai maidontuotantoa, hyöty on näennäinen
• Metaanin tuotantoa tarkasteltava monipuolisesti:
• Metaani eläintä kohti päivässä
• Metaani syötyä rehun kuiva-ainekiloa kohti
• Metaani tuotettua tuoteyksikköä (esim. kg energiakorjattua maitoa) kohti
• Vältettävä osaoptimointia
• Otettava rehujen tuotannon ja lannankäsittelyn vaikutukset hiilitaseeseen
huomioon
16 22.1.2020
Kuva: Luke/Erkki Oksanen

17. © Luonnonvarakeskus
Suomalaisessa kokeessa rasvalisä vähensi metaanintuotantoa erityisesti
karkearehuvaltaisen ruokinnan kanssa.
17
Lähde: Bayat, A.R., Ventto, L., Kairenius, P., Stefanski, T., Leskinen, H., Tapio, I., Negussie, E., Vilkki, J. & Shingfield,
K.J. 2017. Dietary forage to concentrate ratio and sunflower oil supplement alter rumen fermentation, ruminal methane
emissions, and nutrient utilization in lactating cows. Transl. Anim. Sci. 2017.1:277-286.
• K = rehuannoksen
kuiva-aineesta 65
% karkearehusta
• K+R = K-ruokintaan
lisätty 5 %
auringonkukkaöljyä
• V = rehuannoksen
kuiva-aineesta 65
% väkirehusta
• V+R = V-ruokintaan
lisätty 5 %
auringonkukkaöljyä
-26% -18% -32%

18. © Luonnonvarakeskus
Suomalaisessa kokeessa rasvalisä vähensi metaanintuotantoa erityisesti
karkearehuvaltaisen ruokinnan kanssa.
18
Lähde: Bayat, A.R., Ventto, L., Kairenius, P., Stefanski, T., Leskinen, H., Tapio, I., Negussie, E., Vilkki, J. & Shingfield,
K.J. 2017. Dietary forage to concentrate ratio and sunflower oil supplement alter rumen fermentation, ruminal methane
emissions, and nutrient utilization in lactating cows. Transl. Anim. Sci. 2017.1:277-286.
• K = rehuannoksen
kuiva-aineesta 65
% karkearehusta
• K+R = K-ruokintaan
lisätty 5 %
auringonkukkaöljyä
• V = rehuannoksen
kuiva-aineesta 65
% väkirehusta
• V+R = V-ruokintaan
lisätty 5 %
auringonkukkaöljyä
-23% -25% -23%

19. © Luonnonvarakeskus
Lisäaineet aktiivisen tutkimuksen kohteena, mutta
käytännön läpimurtoa edelleen odotetaan
• Lisäaineiden käyttö on kustannus, mutta metaanin tuotannon
vähentymisestä ei tule taloudellista hyötyä – maidontuotanto on
yritystoimintaa
• Lisäaineiden käytön turvallisuus on varmistettava eläimille, hoitajille ja
ympäristölle eikä tuotteisiin saa jäädä haitallisia jäämiä
• Lisäaineilla voi olla tuotantoon haitallisia sivuvaikutuksia (esimerkiksi
tuotannon väheneminen) tai niiden teho voi olla lyhytaikainen
19 22.1.2020

20. © Luonnonvarakeskus
Joitain tehokkaita lisäaineita on löydetty
• Jotkut merilevät sisältävät bromoformia, joka estää metaanisynteesin
• Sama vaikutus on synteettisellä 3NOP-yhdisteellä
20
Van Wesemael, D., Vandaele, L., Ampe, B., Cattrysse, H., Duval, S.,
Kindermann, M., Fievez, V., De Campeneere, S. & Peiren, N. 2019.
Reducing enteric methane emissions from dairy cattle: Two ways to
supplement 3-nitrooxypropanol. J. Dairy Sci. 102: 1780-1787.
Roque, B.M., Salwen, J.K., Kinley, R. & Kebreab, E. 2019. Inclusion of
Asparagopsis armata in lactating dairy cows' diet reduces enteric methane
emisison by over 50 percent. Journal of Cleaner Production 234:132-138.
Merilevä 3-NOP
-27% -62%
-23% -24%

21. Kotieläimet käyttävät elintarvike- ja
bioenergiatuotannon sivutuotteita
• Märehtijöiden vahvuutena erityisesti
kuitupitoisten sivutuotteiden
hyödyntäminen
• Kasviöljyteollisuuden sivujakeet
tärkeimpiä kotieläintuotannon
valkuaisrehuja
21
Porkkana-
kuorimon
sivujaetta
Kuva: Luke/Marketta Rinne
Kuva: Luke/Erkki Oksanen

22. © Luonnonvarakeskus
Pötsi mahdollistaa valkuaisen tuotannon ihmiselle
soveltumattomista raaka-aineista
re = rehu, ei sovellu ihmisille
ru = ruoka, soveltuu ihmisille
Lähde: Rinne, M. & Franco, M. 2019. Protein quality of
grass silage affected by management factors. 18th
International Symposium Forage Conservation, 13 - 16
August 2019, Brno, Czech Republic. pp. 138-149.

23. 0
5
10
15
20
25
30
35
40
Kontrolli Rypsi 1 Rypsi 2 Soija 1 Soija 2
Energiakorj.
maitotuotos,kg/pv
Valkuaisrehuista rapsi/rypsipohjaiset lypsättävät soijapohjaisia paremmin
suomalaisia perusrehuja käytettäessä – mutta lisätuotos varsin pieni
Rinne, M., Kuoppala, K., Ahvenjärvi, S. & Vanhatalo, A. 2015. Dairy cow responses to graded levels of rapeseed
and soya bean expeller supplementation on a red clover/grass silage based diet. Animal 9: 1958-1969.

24. Kotieläintuotannon menetelmiä
kehitetään jatkuvasti
24
Hiilijalanjälki
nolla 2035• Rehut tuotetaan siten että peltomaan hiilivarannot kasvavat
• Tuotanto on suhteellisen intensiivistä, jolloin panos-
tuotossuhde pysyy hyvänä
• Kotieläintuotteita kulutetaan maltillisesti, mutta niiden
ravitsemuksellinen ja ruokakulttuurinen arvo tunnustetaan
• Suomi tuottaa korkean lisäarvon kotieläintuotteita
vastaamaan myös globaaliin tarpeeseen
• Koko ketju tarvitaan mukaan: tuottajat, teollisuus, kauppa,
kuluttajat, kansalaisjärjestöt, hallinto, poliitikot, tutkimus

25. Keskitytään asioihin joilla voidaan nopeasti ja
kestävästi edistää ilmaston suojelua
25
Helsingin Sanomat 17.1.2020
Kuva: Luke/Marketta Rinne

26. Kiitos!

Kuva: Luke/Marketta Rinne

27. © Luonnonvarakeskus
Karjataloudesta apua biodiversiteettikatoon
• Suurin osa Suomen uhanalaisista luontotyypeistä on perinnebiotooppeja, niittyjä ja
hakamaita
• Maatalouden ympäristökorvauksen piirissä 30 000 ha perinnebiotooppeja
• Tuottava peltolaidun ei ole biodiversiteettiarvoiltaan niiden luokkaa - mutta kuitenkin paljon
parempi kuin esim. viljamonokulttuuri
• Nurmiin perustuvalla tuotannolla luontohyötyjä saavutettavissa
27
Kuvat Häntälän notkoista:
http://www.hantala.fi/

28. © Luonnonvarakeskus
Nautojen määrä Suomessa vähentynyt selvästi 1970-
luvun alusta lähtien
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
1920
1923
1926
1929
1932
1935
1938
1941
1944
1947
1950
1953
1956
1959
1962
1965
1968
1971
1974
1977
1980
1983
1986
1989
1992
1995
1998
2001
2004
2007
2010
2013
2016
2019
Eläimiä
Muut naudat
Emolehmät
Lypsylehmät
Lähde: https://stat.luke.fi/ (Kotieläinten lukumäärä)

29. © Luonnonvarakeskus
Maidon kokonaistuotanto vakiintunut
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Maitoa, milj. litraa
Tuotanto on vähentynyt selvästi
vähemmän kuin eläinmäärä eli tuottavuus
on noussut
Lähde: https://stat.luke.fi/

30. © Luonnonvarakeskus
Lehmäkohtainen maitotuotos jatkaa kasvuaan, joka
perustuu karjan perinnöllisen tason paranemiseen sekä
ruokinnan ja hoitomenetelmien kehittymiseen
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
Maitotuotos (l/lehmä)
Suomessa tuotantoeläimet ovat
kansainvälisesti vertailtuna
varsin hyvin tuottavia
Lähde: https://stat.luke.fi/