Profitability of Crop Cultivation in Small Arable Fields When Taking Economic Values of Ecosystem Services into Account

Small arable fields are beneficial with regard to ecosystem services, e.g., concerning biodiversity. By selecting appropriate crops and cultivation practices, arable fields can also be used as carbon sinks. The objectives of this study were to investigate what impact field conditions (e.g., field size and shape) and payments (subsidies) for environmental benefits have on profitability. A dynamic simulation model was used to simulate machine operations in fields of two different shapes and five different sizes (from 0.75 to 12.00 ha). A wide range of crops cultivated in Sweden were investigated (fallow land and plantation of Norway spruce were also included). A perimeter-based subsidy was suggested in order to conserve and promote biodiversity, and an area- and crop-based subsidy was suggested in order to promote sequestration of soil organic carbon (SOC). The results showed that, without financial support and from a purely economic point of view, most field types investigated should be planted with Norway spruce. With currently available subsidies, e.g., EU Common Agricultural Policy (CAP) direct payments, hybrid aspen, poplar, fallow, and extensive ley cultivation are the most profitable crops. Perimeter-based subsidies favoured the net gain for small fields. As expected, a subsidy for sequestration of SOC favoured cultivation of specific SOC-sequestering crops such as ley, willow, and poplar. Our recommendation for future studies is to investigate a well-balanced combination of perimeter-based support and SOC sequestration support that benefits biodiversity and climate under different cultivation conditions

Profitability of the production of energy grasses on marginal agricultural land in Sweden

The objective of this study was to analyse the economic profitability of producing energy-grass fuels on marginal agricultural land in Sweden. Small and irregular-shaped fields, fields with less fertile soils, headlands and border strips were included, all located in four different regions representing different cultivation conditions. The grasses studied were reed canary grass (RCG) and ley, which were to be used as a solid fuel and biogas substrate, respectively. The economic profitability of these grasses was compared with the profitability of fallow land and the cultivation of winter wheat and spring barley. The results showed that all the alternatives studied, except winter wheat in southern Sweden, had a negative economic net gain (no subsidies included). Generally, the economic losses were greatest for small and irregular-shaped fields. Fallow had a higher economic competitiveness than RCG and ley for all marginal field categories and locations. RCG used as a solid fuel in boilers generally had a higher competitiveness than ley for biogas. However, when ley was used fresh without storage, its competitiveness improved considerably. Taking the direct payment subsidies and the economic value of reduced nutrient leakage into account, the economic net gain improved considerably. Nevertheless, fallow land still had a somewhat higher net gain than RCG for all field categories. Further cost reductions and higher revenues, including possible agro-environmental economic compensation, are required if RCG and ley are to be able to compete with fallow land

Kostnader och lönsamhet för odling av energigräs på marginell jordbruksmark

I Sverige finns idag stora arealer jordbruksmark som inte används för produktion av livsmedel eller foder. En stor del av dessa arealer finns på s.k. marginalmarker, dvs. på små oregelbundna fält eller på fält med sämre bördighet. Även vändtegar och kantzoner kan anses vara en typ av marginalmark, bl.a. beroende på att avkastningen ofta är lägre än på övriga delar av fältet. Behovet av förnybara och koldioxid-neutrala bränslen förväntas öka starkt i framtiden. Energigräs, exempelvis rörflen (Phalaris arundinacea L.), kan t.ex. användas som fastbränsle i form av balar eller pellets. Dessutom är energigräs i form av olika vallblandningar lämplig för produktion av biogas. Syftet med projektet var att beräkna kostnaderna och lönsamheten för odling av energigräs på marginell jordbruksmark. Ett av målen var att påvisa vilka typer av marginalfält, skördesystem och regioner som har störst potential för konkurrenskraftig odling av energigräs. Det ekonomiska värdet av minskat växtnäringsläckage vid odling av energigräs, och energibehovet i form av dieselbränsle, har också beräknats. De typer av marginalfält som ingick i studien var vändtegar, kantzoner, små oregelbundna fält samt fält med låg bördighet. Jämförelser gjordes med s.k. "normala" fält, dvs. fält med genomsnittlig avkastning och en areal på 5,0 ha, samt med s.k. "stora" fält på 15,0 ha. För att spegla regionala skillnader i Sverige, har beräkningar gjorts utifrån odlingsförutsättningarna i Svalövs, Ronneby, Vingåkers och Skellefteå kommuner. Lönsamheten för rörflen och vall jämfördes med lönsamheten för vårkorn, höstvete och träda. Känslighetsanalyser har gjorts för varierande produktpriser, halverade maskin- och arbetskostnader, olika maskinstorlekar ("större" och "mindre" maskiner), beaktande av det ekonomiska värdet av minskat växtnäringsläckage, hantering av biogasgrödan som rundbalar eller med hjälp av hackvagn, användning av färskt respektive lagrat (ensilerat) gräs för biogasproduktion, m.m. De viktigaste slutsatserna i projektet var: * Det var inte lönsamt att odla energigräs i form av rörflen (till fastbränsle) eller vall (till biogas) på de studerade marginalmarkerna. Träda hade i samtliga fall en bättre lönsamhet, även jämfört med t.ex. vårkorn. * Produktion av rörflen som fastbränsle hade högre lönsamhet än produktion av vall för framställning av biogas. För biogasvallen förbättrades resultatet betydligt när grödan användes som biogassubstrat direkt utan föregående lagring. * När hänsyn togs till miljönyttan i form av minskat växtnäringsläckage, blev det ett positivt ekonomiskt netto för samtliga alternativ med rörflen. Även för vall till biogas blev lönsamheten betydligt bättre. * Större maskiner gav lägre kostnader än små maskiner för alla undersökta grödor, kommuner och fälttyper, alltså även på små och oregelbundna fält. Detta gällde under förutsättning att maskinernas årliga utnyttjningstid var hög. * Generellt var kostnaderna (uttryckt i kr per MWh energigräs) högst för fälttypen vändtegar, medan lönsamheten (uttryckt i kr per ha) var sämst för små oregelbundna fält. * Skillnaderna i lönsamhet mellan de olika kommunerna var stor, vilket kan förklaras av stor spridning i avkastningsförmåga och geografiska förutsättningar (fältstorlek m.m.). * Dieselbehovet i relation till energiutbytet per hektar var 1-4 % för rörflen och 4-10 % för vall (gällde för Svalöv)

Hållbart växtskydd : möjliga indikatorer och ekonomiska aspekter av diversifiering

Hållbar utveckling handlar om att värna och nyttja de resurser vi har på ett sätt som gör att dagens behov uppfylls utan negativ påverkan på framtida generationers möjlighet att uppfylla sina behov. Samtliga tre dimensioner av hållbarhet - ekologisk, ekonomisk och social - behöver inkluderas. I ett hållbart växtskyddsarbete eftersträvas en minimerad förlust av skörden på grund av skadegörare och ogräs med en så liten negativ påverkan av insatserna som möjligt på människor, djur och miljö, samtidigt som produktionen bedrivs konkurrenskraftigt, lönsamt och säkert ur ett arbetsmiljöperspektiv. År 2022 publicerades en kunskapssammanställning om hållbara odlingssystem med avseende på växtskydd (Lundin och Friberg, 2022). Där konstaterades att det vore av stort värde om fler indikatorer för hållbart växtskydd kunde utvecklas, för att vi i framtiden ska kunna skatta hållbarheten utifrån fler dimensioner än vad som görs idag. Den belyste också behovet av en utökad ekonomisk analys av hållbarhet kopplat till skördebortfall och till diversifiering genom val av olika grödor i växtodlingen. Den här rapporten bygger vidare på kunskapssammanställningens slutsatser genom en fördjupad diskussion om hur nya indikatorer som speglar utveckling av skadegörare, de skador de orsakar samt resistensutveckling kan användas för att skatta hållbarheten i svensk växtproduktion. Rapporten presenterar också ekonomiska analyser utifrån bekämpningskostnader och skördebortfall, samt ekonomiska aspekter på ökad diversifiering genom ökad odlad mångfald.Baserat på vårt arbete föreslår vi att skadegörardata som sedan 1989 samlats in via Jordbruksverkets växtskyddscentraler används för indikatorer för skadegörare i jordbruksgrödor, och presenterar i rapporten ett förslag på urval av 16 viktiga skadegörare samt en modell för att följa deras förekomst över tid. Eftersom bakomliggande data finns sammanställda och tillgängliggjorda kan en sådan indikator tillämpas redan i dagsläget. En indikator för skördebortfall orsakat av skadegörare kan utvecklas genom att bearbeta data från de bekämpningsförsök som årligen genomförs, och rapporten presenterar en modell för hur en sådan indikator kan beräknas utifrån dessa försöksdata. Till skillnad från indikatorerna för skadegörarförekomst finns inte data från bekämpningsförsök sammanställda och tillgängliggjorda i dagsläget, utan kräver avsevärd bearbetning innan en sådan indikator kan beräknas. Vi anser det därför angeläget att en sådan sammanställning görs, så att även en indikator för skördeförluster kan användas. Bekämpningsförsöken är också begränsade avseende vilka grödor och skadegörare som finns tillräckligt representerade. Vi ser de försök som avser sjukdomar i höstvete och vårkorn som mest lämpliga för utvecklingen av framtida indikatorer, medan liknande försök för skadeinsekter i dagsläget är alltför få för att utgöra en säker grund till motsvarande beräkningar. Vi föreslår också att de resistenstester som genomförs för herbicider, fungicider och insekticider i Sverige sammanfattas till en indikator för resistensutvecklingen som speglar växtskyddets evolutionära hållbarhet.Ekonomiska beräkningar som gjordes utifrån bekämpningsförsök i höstvete och vårkorn visade på stor skillnad i lönsamhet vid kemisk bekämpning av sjukdomar orsakade av svampar för år med högt sjukdomstryck jämfört med år med lågt sjukdomstryck. Resultaten belyser vikten av god precision och säkerhet i prognoser och beslutsstöd kring kemisk bekämpning för en god behovsanpassning av bekämpningen.Diversifiering genom en ökad mångfald av odlade grödor kan både minska lantbruksföretagets risk och öka lantbruksföretagets lönsamhet när diversifiering sker med tillräckligt lönsamma grödor. För att gynna en diversifiering kan det vara effektivt att ha ekonomiskt stöd direkt kopplat till grödan, i de fall där det finns befintliga avsättningsmöjligheter i stor skala. När avsättningsmöjligheterna behöver förbättras kan stöd ges för att vidareförädla grödan. Dessutom kan det behövas hjälp med organisation och kunskap kring nya grödor. Därmed kan det vara lämpligt med olika stödutformning för olika situationer där olika stöd kan komplettera varandra

Climate regulation, energy provisioning and water purification:quantifying ecosystem service delivery of bioenergy willow grown on riparian buffer zones using life cycle assessment

Whilst life cycle assessment (LCA) boundaries are expanded to account for negative indirect consequences of bioenergy such as indirect land use change (ILUC), ecosystem services such as water purification sometimes delivered by perennial bioenergy crops are typically neglected in LCA studies. Consequential LCA was applied to evaluate the significance of nutrient interception and retention on the environmental balance of unfertilised energy willow planted on 50-m riparian buffer strips and drainage filtration zones in the Skåne region of Sweden. Excluding possible ILUC effects and considering oil heat substitution, strategically planted filter willow can achieve net global warming potential (GWP) and eutrophication potential (EP) savings of up to 11.9 Mg CO2e and 47 kg PO4e ha−1 year−1, respectively, compared with a GWP saving of 14.8 Mg CO2e ha−1 year−1 and an EP increase of 7 kg PO4e ha−1 year−1 for fertilised willow. Planting willow on appropriate buffer and filter zones throughout Skåne could avoid 626 Mg year−1 PO4e nutrient loading to waters

Economics of energy crops in Poland today and in the future

Perennial energy crop development is just starting in Poland and there are great expectations on this sector to make a substantial contribution to the achievement of renewable energy targets defined in the European Union (EU) directive 28/2009/EC. Insights into the economics of energy crop production may lead to a better understanding of the dynamics of developments in the field. This work addresses current and future economics of willow, Miscanthus and triticale (a whole crop) production for energy use in Poland. The economics of energy crops is set next to that of common cereal production for grain. Potential cost reductions of energy crops in the future are investigated with regard to the hypothetical impact of scale effect, as well as the combined effect of scale and technology developments. Results indicate that for the assumed biomass prices applied, willow is profitable while Miscanthus and triticale generate loss. The volatility of cereal market prices is found to significantly affect the competitiveness of energy crops compared to grain production. Willow and Miscanthus are produced with lower costs compared to triticale. Furthermore, the economics of perennials are less susceptible to changes in agricultural inputs prices compared to annual crops. For the first farmers to cultivate energy crops, the costs are high, however, there are large opportunities for cost reduction due to the economics of scale and technology developments. With the expected increase in biomass market demand and biomass prices, energy crops should be profitably produced in the future. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved