Resource efficiency of agricultural sectors in Finland

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2023-06-12
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Water and Environmental Engineering (WAT)
Language
en
Pages
53
Series
Abstract
The global food system is very interlinked and the challenges in it radiate to each of its members. As the population is growing and there is an on-going transition from lower class to middle class, the global food security is estimated to continue decreasing in the future. This has led to further investigation on the areas in the world that could be altered to be more resource efficient regarding their food production methods. Generally, animal-based food pro-duction has great system losses in the food production chain because it uses resources intensively and has inefficient conversion rates from feed to food. To optimize this, there have been suggestions that a more plant-based food production system could provide higher food security globally. The challenges in increasing plant-based food production, however, are related to weaker profitability and crop quality variation. In this study, the main focus is on estimating the unused food production potential in Finland and how it relates to the current food production system. Additionally, Finnish agricultural sectors are analysed for possible changes between current and attainable food production based on resource efficiency. The analysis was carried out by using various spatial food production data-bases. For reliable sector comparison, the food produced was converted to protein for each production method. In the analysis, there are three types of scenarios presented: actual, attainable and optimized food production. Attainable scenario has the same harvested areas for each production sector to represent production potential with the actual setup. On the other hand, optimized scenario focused on studying the most optimal cultivated land use for the most protein yield achieving production method. The results indicate that by using the optimized scenario Finland could increase its food production by 19.3–85.6%. The highest increase would come from reallocating cultivated grass fields to wheat production. The northern-most regions in Finland would still be most suitable for animal-based food production, but the central and southern parts of Finland would be more efficient at producing food by cultivating mostly wheat. The food production division between the agricultural sectors would then be 75.2–99.3% for plants and 0.7–24.8% for animals. These results emphasize the need for optimizing the food systems in Finland, as there are resources currently being lost and unused. Although, the major challenge in reallocating grass fields to food crop is related to the poor soil quality. It is therefore probable that those fields could not be used for efficient food crop cultivation.

Globaali ruokajärjestelmä koostuu useista toisistaan riippuvista yhteyksistä, joten haasteet siinä säteilevät sen kaikille osasille. Ennustettu väestönkasvu ja siirtymä alemmasta luokasta keskiluokkaan ovat aiheuttaneet sen, että globaalin ruokaturvan on ennustettu heikentyvän. Tästä johtuen ruuantuotantojärjestelmien resurssitehokkuuksia on alettua tutkia tarkemmin. Eläinperäinen ruuantuotanto on kasviperäistä resurssi-intensiivisempää ja siinä on enemmän häviöitä. Tämän ratkaisemiseksi on ehdotettu, että kasviperäisen ruuantuotannon osuutta lisättäisiin, mikä voisi parantaa myös globaalia ruokaturvaa. Haasteet kasviperäisen ruuantuotannon lisäämisessä liittyvät kuitenkin muun muassa heikompaan tuottavuuteen ja sadon laadunvaihteluihin. Tämä tutkimus arvioi suomalaisen ruokajärjestelmän mahdollista käyttämättä jäänyttä ruuantuotantopotentiaalia ja sitä, miten se suhteutuu nykyiseen ruuantuotantoon. Lisäksi tutkimuksessa selvitetään, johtaisiko ruuantuotannon optimoiminen resurssitehokkuuden perusteella muutoksiin maatalouden tuotantosuuntien osuuksissa. Analyysi toteutettiin käyttämällä useita maataloustuotannon paikkatietoaineistoja. Tuotantosuuntien vertailua varten tuotantomäärät muutettiin proteiiniksi. Tutkimuksen analyysi koostui kolmesta eri skenaariosta: todellisesta, saavutettavissa olevasta ja optimoidusta. Saavutettavissa oleva skenaario keskittyi tarkastelemaan tuotannon muutospotentiaalia nykyisillä viljelyaloilla. Optimoidussa skenaariossa jokaiselle viljelyalueelle valittiin eniten proteiinin hehtaarisatoa mahdollistava tuotantomuoto. Tulosten perusteella voidaan sanoa, että Suomen ruuantuotantoa voitaisiin lisätä 19.3–85.6 %. Suurin kasvu toteutuisi siten, että nykyisiä rehuntuotantopeltoja ohjattaisiin ruokaviljojen, kuten vehnän, viljelyä varten. Pohjoisimmat ruuantuotantoalueet näyttäisivät olevan edelleen sopivimpia eläinperäiselle ruuantuotannolle, mutta keski- ja eteläiset alueet sopisivat paremmin pääosin vehnänviljelylle. Näin ollen 75.2–99.3% Suomen ruuantuotannosta olisi kasviperäistä ja 0.7–24.8% eläinperäistä. Nämä tulokset tuovat esille ruoantuotantojärjestelmien optimointitarpeen Suomessa, sillä tällä hetkellä käytettävissä olevia resursseja katoaa ja jää käyttämättä. Nurmipeltojen muuttaminen ruokaviljojen käyttöön ei välttämättä onnistu niiden heikon maaperän laadun vuoksi. Näin ollen niitä ei välttämättä saada käyttöön ruokaviljojen viljelyä varten.
Description
Supervisor
Kummu, Matti
Thesis advisor
Jalava, Mika
Keywords
food security, food production, food supply, protein, resource efficiency, plant-based
Other note
Citation