Indikatoren für die Flächen- und Nahrungsmittelkonkurrenz in der Schweizer Milchproduktion: Entwicklung und Test zweier Methoden

Indikatoren für die Flächen- und Nahrungsmittelkonkurrenz in der Schweizer Milchproduktion: Entwicklung und Test zweier Methoden Kühe und andere Wiederkäuer können für den Menschen nicht nutzbare Nährstoffe in Form von Wiesenfutter in Nahrungsmittel verwandeln. Werden aber Futtermittel eingesetzt, die auch direkt für die menschliche Ernährung verwendbar sind, oder die auf Flächen produziert werden, die auch ackerbaulich genutzt werden könnten, besteht eine Nahrungsmittel- bzw. Flächenkonkurrenz zwischen dem Anbau von Futtermitteln für die Milchproduktion und der menschlichen Ernährung (sogenannte «Feed-Food Competition»). Diesem Aspekt wird in bisherigen Nachhaltigkeitsbewertungen wenig Beachtung geschenkt. Dabei ist es gerade vor dem Hintergrund einer weiter wachsenden Weltbevölkerung wichtig, die begrenzten landwirtschaftlich nutzbaren Flächen möglichst effizient für die Nahrungsmittelproduktion zu nutzen. Eine Voraussetzung hierfür ist, dass diese Konkurrenz zwischen Tier und Mensch bemessen und gezielt reduziert werden kann. In der vorliegenden Studie wurden im Auftrag von WWF Schweiz, Emmi, den Schweizer Milchproduzenten (SMP) und den Zentralschweizer Milchproduzenten (ZMP) und dank finanzieller Unterstützung der Stiftung Sur-La-Croix zwei Indikatoren zur Ermittlung der Nahrungsmittel- und Flächenkonkurrenz bezüglich Energieund Proteinversorgung für die menschliche Ernährung entwickelt und auf 25 Milchproduktionsbetrieben angewandt. Der Indikator «Nahrungsmittelkonkurrenz» beantwortet die Frage: «Welchen Beitrag in Form von Milch und Fleisch leistet die Milchproduktion zur Protein- und Energieversorgung des Menschen im Vergleich zu den eingesetzten Futtermitteln?» Er setzt bei den verwendeten Futtermitteln an und beschreibt deren Anteil an für den Menschen potenziell verdaubarem Protein bzw. Energie im Verhältnis zu deren Output durch die Produktion von Milch und Fleisch. Der Indikator «Flächenkonkurrenz» hingegen untersucht die indirekte Konkurrenz über die Flächennutzung und beantwortet die Frage: «Welchen Beitrag zur Protein- und Energieversorgung des Menschen könnte ein direkter Anbau von Ackerkulturen auf den für die Milchproduktion eingesetzten Fläche im Vergleich zur Milchproduktion leisten?» Dieser Indikator setzt direkt bei der Bodennutzung an und beschreibt das Potenzial der Nahrungsmittelproduktion in Bezug auf das verdauliche Protein bzw. die verdauliche Energie für den Menschen. Dieses Potenzial wird ebenfalls der effektiven Nahrungsmittelproduktion durch die Milchproduktion auf der betreffenden Fläche gegenübergestellt. Indikatorwerte > 1 bedeuten, dass die Futtermittel (Indikator Nahrungsmittelkonkurrenz) bzw. das ackerbauliche Potenzial (Indikator Flächenkonkurrenz) mehr Protein bzw. Energie für die menschliche Ernährung beinhalten, als durch die Milchproduktion in Form von Milch und Fleisch auf dem jeweiligen Betrieb produziert werden. Analog dazu bedeuten Werte < 1 einen Nettobeitrag der Milchproduktion zur Nahrungsmittelversorgung. Unseres Wissens handelt es sich hier um die erste Studie, die beide Indikatoransätze kombiniert. Sie wurden so umgesetzt, dass sie sich relativ einfach auf jeden beliebigen Schweizer Milchproduktionsbetrieb anwenden lassen. Gegenüber den vorhandenen wissenschaftlichen Studien wurde die Methodik für beide Indikatoren verfeinert und angepasst. Die Liste der berücksichtigten Futtermittel wurde beträchtlich erweitert, so dass alle in der Futtermitteldatenbank gelisteten Futtermittel berücksichtigt werden können. Beim pflanzlichen Ertragspotenzial wurde nicht nur die beste Kultur, sondern eine optimierte Fruchtfolge zu Grunde gelegt. Die Ackerfähigkeit der Flächen wurde für die Schweiz detailliert aufgrund verfügbarer räumlicher Informationen bzw. Angaben der Betriebe abgeschätzt. Zudem wurde die Proteinqualität systematisch berücksichtigt. Beide Indikatoren wurden auf 25 ausgewählten Praxisbetrieben angewandt. Die untersuchten Betriebe stellen keine repräsentative Stichprobe der Schweizer Milchproduktionsbetriebe dar. Die Betriebe unterscheiden sich durch die Region, die Produktionszone, die Milchleistung, die Landbauform (Bio, ÖLN) und den Anteil der Futterproduktion auf Ackerland. Die Betriebe befinden sich im Schweizer Mitteland und im Voralpengebiet. Die untersuchten Betriebe weisen für den Indikator Nahrungsmittelkonkurrenz Werte zwischen 0,01 und 0,54 für Protein und 0,03 und 0,68 für Energie auf. Dies bedeutet eine geringe direkte Konkurrenz auf Basis der eingesetzten Futtermittel, bzw. dass das Milchproduktionssystem mehr für den Menschen verwertbares Protein bzw. Energie hervorbringt, als dafür im Futter eingesetzt wurde. Die Indikatorwerte für die Nahrungsmittelkonkurrenz korrelieren stark mit dem Kraftfuttereinsatz pro produzierte Einheit Milch. Für Betriebe, die nur sehr wenig oder gar kein Kraftfutter einsetzen, ergaben sich Werte um Null. Betriebe, die trotz bedeutenden Kraftfutteranteilen an der Gesamtration niedrige Indikatorwerte aufweisen, setzen vermehrt Nebenprodukte aus der Futter- und Nahrungsmittelproduktion als Futtermittel ein wie Rapsextraktionsschrot, Futterkartoffeln oder Biertreber. Für den Indikator zur Flächenkonkurrenz liegen die Ergebnisse zwischen 0.69 und 2.64 für Protein und 1.52 und 5.93 für Energie. Nur zwei Betriebe weisen einen Indikatorwert < 1 (für Protein) auf. In den meisten Fällen würde ein Anbau von direkt für den Menschen verwertbaren Ackerprodukten mehr zur menschlichen Ernährung beitragen als die Milchproduktion auf den betreffenden Flächen. Entscheidend für die Indikatorwerte eines Betriebs ist die ackerfähige Fläche. Dies gilt insbesondere für die betriebseigenen Flächen, da diese in den meisten Fällen den grössten Teil der Unterschiede ausmachen. Die zwei Betriebe mit den niedrigsten Indikatorwerten liegen in der Bergzone; deren Betriebsfläche galt zu 100% als ungeeignet für Ackerbau. Haben zwei Betriebe betreffend ihrer betriebseigenen Nutzfläche jedoch ähnliche Bedingungen, spielen Effizienzparameter der Milchproduktion (Futterverwertung, Remontierungsrate) eine bedeutende Rolle. Neben dem Flächenbedarf pro produzierte Einheit Milch, spielt die Qualität (Ackerfähigkeit) der eingesetzten Flächen eine erhebliche Rolle. Mit dem neuen Indikator für die «Flächenkonkurrenz» kann der häufig in Ökobilanzen verwendete Indikator «Flächenbedarf» ergänzt werden, indem auch das Potenzial zur direkten Nahrungsmittelproduktion der Ressource landwirtschaftliche Nutzfläche abgebildet wird. Die Ergebnisse der untersuchten Betriebe lassen sich nicht auf die gesamte Schweizer Milchproduktion extrapolieren, da die untersuchte Stichprobe zu klein und nicht repräsentativ war. Die Ergebnisse weisen aber darauf hin, dass die Flächenkonkurrenz zwischen der Milchproduktion und der ackerbaulichen Nutzung zur direkten menschlichen Ernährung grösser ist als die Nahrungsmittelkonkurrenz. Ein Vergleich mit ausländischen Studien zeigt, dass die Werte für die Betriebe in dieser Studie in einem ähnlichen Bereich lagen. Der Vergleich ist allerdings aufgrund methodischer Unterschiede nur beschränkt möglich; bei der Flächenkonkurrenz existiert zudem nur eine Vergleichsstudie mit zwei Milchproduktions-Systemen. Beide Indikatoren weisen in Bezug auf Protein eine geringere Konkurrenz auf als in Bezug auf Energie. Gründe hierfür sind, dass im Verhältnis zum Bedarf des Menschen Milchprodukte mehr zur Protein- als zur Energieversorgung beitragen und dass bei der Umwandlung der Futterenergie durch Wiederkäuer in tierische Produkte hohe Verluste entstehen. Zudem wird die Qualität des Proteins in den tierischen Produkten höher bewertet als jene des Proteins in den Futtermitteln. Die Indikatoren Nahrungsmittelkonkurrenz und Flächenkonkurrenz beschreiben die gleiche Thematik mit einem unterschiedlichen Fokus. Auf den untersuchten Betrieben korrelieren sie deshalb nicht miteinander. Die Kombination der Indikatoren hilft aber die Nahrungsmittelkonkurrenz aus zwei unterschiedlichen Perspektiven umfassender zu beurteilen, so dass die Feed-Food-Competition als Ganzes messbar wird. Setzt ein Betrieb nur geringe Kraftfuttermengen ein, nutzt aber ackerfähige Flächen für die Futterproduktion, weist er zwar eine geringe Nahrungsmittel- dafür aber eine hohe Flächenkonkurrenz auf. Umgekehrt weist ein Betrieb, der sein Wiesenfutter auf nicht ackerfähig nutzbaren Flächen produziert, aber im hohen Masse Kraftfutter verfüttert, niedrige Werte für die Flächen- aber höhere für die Nahrungsmittelkonkurrenz auf. Mit den beiden Indikator-Ansätzen lässt sich die Flächen- undNahrungsmittelkonkurrenz in der Milchproduktion objektiv darstellen und damit ein Beitrag zur Verbesserung der Ernährungssicherheit leisten. Zudem kann der Aspekt Feed-Food-Competition in die Bewertung der gesamten Nachhaltigkeit einfliessen.

Indicators for Land and Food Competition in Swiss Dairy Production: Development and Test of Two Methods Cows and other ruminants are able to convert food sources not usable by humans, such as grassland forage, into human-edible food. If, however, animal feed is used which could also be consumed directly as food by humans, or which is produced on land which could otherwise be used to grow arable crops, we are then faced with competition between the growing of feed for milk production on the one hand and food for human nutrition on the other – so-called ‘feed-food competition’. To date, this issue has been largely ignored in sustainability assessments, even though a still-growing global population makes it essential for us to use limited arable land resources as efficiently as possible for food production. The ability to measure and strategically reduce feed-food competition between animals and humans is crucial for this efficient use. In this study, two indicators for determining feed-food competition in terms of energy and protein supply for human consumption were developed on behalf of WWF Switzerland, the Swiss milk processor Emmi, Swiss Milk Producers (SMP) and Central Swiss Milk Producers (ZMP), as well as with the financial support of the Foundation Sur-la-Croix, and applied to 25 dairy farms. The food-competition indicator answers the question "What is the contribution of milk production, in the form of milk and meat, to human protein and energy supply, compared to the feedstuffs used?” This indicator refers to the utilised feedstuffs, and describes their proportion of potentially human-digestible protein or energy in relation to their use for the production of milk and meat. By contrast, the land-competition indicator refers to the indirect competition for land use, and answers the question “To what extent could the direct production of foodstuffs on the land used for dairy production contribute to human protein and energy supply compared to dairy production?” This indicator refers to land use, and describes the food production potential in terms of the digestible protein or energy, which would be made available to humans. This potential is also compared to the effective food from dairy production on the land area used. Indicator values of 1 mean that the feed (food-competition indicator) or the arable potential (land-competition indicator) provides more human-digestible protein or energy than that yielded by dairy production in the form of milk and meat on the farm in question. Similarly, values of <1 mean a net contribution of milk production to the food supply. To our knowledge, this is the first study that combines both approaches. These indicators were implemented in such a way that they could be applied relatively easily to any Swiss dairy farm. The methodology for the two indicators was refined and adapted with respect to existing scientific studies. The list of the feedstuffs considered was substantially expanded, so that all feedstuffs catalogued in the Swiss feed database can now be taken into account. The yield potential of crops was based not only on the best crop, but also on an optimised crop rotation. The arable potential of the land was estimated in detail for Switzerland on the basis of available spatial information and farm data. In addition, protein quality was systematically taken into account. Both indicators were applied to 25 selected commercial farms. The farms studied do not constitute a representative sample of Swiss dairy farms. They differ according to region, production zone, milk yield, type of farm (organic, PEP) and the proportion of forage production on arable land. The farms are located on the Swiss Central Plateau and in the hill and mountain regions. For the food-competition indicator, the farms studied have values of between 0.01 and 0.54 for protein, and 0.03 and 0.68 for energy. This means that there is little direct competition with respect to the utilised feed, or that the milk-production system produces more protein or energy that can be utilised for human nutrition than was contained in the forage. The food-competition indicator values correlate strongly with the use of concentrates per unit of milk produced. For farms using very small amounts of concentrates or none at all, values stand at around zero. Farms which have low indicator values despite using a significant proportion of concentrates in their total ration are increasingly using by-products from food and feed production as feed, such as rapeseed cake, feed potatoes or brewer's spent grain. For the land-competition indicator, results range between 0.69 and 2.64 for protein, and 1.52 and 5.93 for energy. Only two farms have an indicator value of <1 (for protein). In most cases, growing arable food crops would contribute more to human nutrition than milk production on the land area used. The decisive factor for the indicator values of a farm is the arable area. This applies in particular to the farm’s own land, since in the majority of cases it accounts for most of the differences. The two farms with the lowest indicator values are in the mountain zone; 100% of their acreage was judged as unsuitable for arable farming. Where two farms have similar conditions in terms of their own utilised agricultural area, however, milk-production efficiency parameters (feed utilisation, restocking rate) play an important role. In addition to the land requirement per unit of milk produced, the quality (arability) of the land used is of major importance. The new land-competition indicator can supplement the land-occupation indicator frequently used in life cycle assessments, since it also represents the direct food-production potential based on the resource ‘utilised agricultural area’. The results of the studied farms cannot be extrapolated to Swiss milk production as a whole, since the sample investigated was too small and unrepresentative. Nevertheless, the results indicate that land competition between milk production and arable use for direct human consumption is stronger than feed-food competition. A comparison with foreign studies shows that the values for the farms in this study lie within a similar range. Owing to methodological differences, however, comparison is only possible to a limited extent; moreover, only one comparative study with two milk-production systems exists for the land-competition indicator. Both indicators show lower competition with regard to protein than with regard to energy. This is because in relation to human requirements, dairy products contribute more to protein consumption than to energy consumption, and because high losses occur when ruminants convert feed energy into animal products. In addition, the quality of the protein in the animal products is rated higher than that of the protein in the feed. The food-competition and land-competition indicators describe the same issue with a different focus, which is why they do not correlate with one another on the farms studied. Nevertheless, the combination of indicators helps to assess feed-food competition more thoroughly from two different perspectives, so that it is measurable as a whole. A farm which uses only small amounts of concentrates, but which uses arable land for forage production, has low food competition; by contrast, its land competition is high. Conversely, a farm that produces its forage on non-arable land, but which uses high amounts of concentrates, has low values for land competition, but higher ones for food competition. The indicators from the two approaches enable the objective representation of land and food competition in dairy production, and thus help to improve food security. In addition, the feed-food competition aspect can be incorporated into the assessment of overall sustainability.

Indicateurs de concurrence en matière de surfaces et d’aliments dans la production laitière suisse: développement et test de deux méthodes Les vaches et les autres ruminants peuvent transformer en denrées alimentaires les sources alimentaires non utilisables par l'homme, par exemple les herbages. Toutefois, si l'on utilise des aliments pour animaux qui peuvent également être utilisés directement pour l’alimentation humaine ou qui sont produits sur des surfaces qui pourraient être utilisées pour les cultures, on se trouve alors dans une situation de concurrence portant sur les aliments ou sur l’utilisation des surfaces entre la culture pour des aliments fourragers destinés à la production laitière et la culture d’aliments destinés à la consommation humaine («Feed Food Competition»). Cet aspect n'a guère retenu l'attention dans les précédentes évaluations de la durabilité. Or, dans le contexte d'une population mondiale croissante, il est particulièrement important d'utiliser les terres agricoles, dont le nombre est limité, aussi efficacement que possible pour la production de denrées alimentaires. Pour ce faire, il est indispensable que cette concurrence entre animaux et humains puisse être mesurée et réduite de façon ciblée. Dans cette étude, réalisée sur mandat de WWF Suisse, d'Emmi, des Producteurs suisses de lait (PSL) et des Producteurs de lait de Suisse centrale (ZMP) de même que grâce au soutien financier de la Fondation Sur-La-Croix, deux indicateurs ont été développés et appliqués dans 25 exploitations laitières pour déterminer la concurrence entre aliments et surfaces en termes d'apports en protéines et en énergie pour l’alimentation humaine. L'indicateur «concurrence alimentaire» répond à la question: «Quelle est la contribution de la production laitière sous forme de lait et de viande à l'apport protéique et énergétique de l'homme par rapport aux aliments fourragers utilisés ?» Cet indicateur porte sur les aliments pour animaux utilisés et décrit leur proportion en protéines ou en énergie potentiellement digestibles par l'homme par rapport à leur utilisation pour la production de lait et de viande. L'indicateur «concurrence pour l’utilisation des surfaces» quant à lui porte sur la concurrence indirecte pour l'utilisation des surfaces et répond à la question: «Dans quelle mesure la production directe de denrées alimentaires sur les surfaces utilisées pour la production laitière pourrait-elle contribuer aux besoins en protéines et en énergie de l'homme par rapport à la production laitière ?» Cet indicateur porte sur l'utilisation des terres et décrit le potentiel de la production alimentaire en termes de protéines digestibles ou d'énergie pour les êtres humains. Ce potentiel est également comparé à la production alimentaire effective représentée par la production laitière sur la surface concernée. Les valeurs > 1 signifient que les aliments pour animaux (indicateur de la concurrence alimentaire) ou le potentiel des terres arables (indicateur de la concurrence pour l’utilisation des surfaces) contiennent davantage de protéines ou d'énergie pour l’alimentation humaine que la production de lait ne peut en fournir sous forme de lait et de viande dans l'exploitation concernée. De même, les valeurs < 1 signifient une contribution nette de la production laitière à l'apport alimentaire. Il s'agit, à notre connaissance, de la première étude qui combine ces deux indicateurs. Ils ont été transposés de telle sorte qu'ils peuvent être appliqués relativement facilement à n'importe quelle exploitation laitière suisse. Par rapport aux études scientifiques existantes, la méthodologie a été affinée et adaptée pour les deux indicateurs. La liste des aliments fourragers considérés a été considérablement étendue afin que tous les aliments pour animaux répertoriés dans la base de données des aliments pour animaux puissent être pris en compte. Le potentiel de rendement des plantes prend en compte non seulement la meilleure culture, mais une rotation optimisée des cultures. La capacité arable des surfaces a été estimée en détail pour la Suisse sur la base d’informations relatives aux surfaces disponibles et de données des exploitations. En outre, la qualité des protéines a été systématiquement prise en compte. Les deux indicateurs ont été appliqués à 25 exploitations agricoles sélectionnées. Ces exploitations ne constituent pas un échantillon représentatif des exploitations laitières suisses. Elles se distinguent par la région d’implantation, la zone de production, le rendement laitier, le type d'agriculture (biologique, PER) et la proportion de production fourragère sur des terres arables. Elles se situent sur le Plateau et dans la zone des Préalpes. En ce qui concerne l'indicateur «concurrence alimentaire», les exploitations étudiées ont des valeurs comprises entre 0,01 et 0,54 pour les protéines et entre 0,03 et 0,68 pour l'énergie. Cela signifie qu'il y a peu de concurrence directe par rapport aux aliments pour animaux utilisés ou que le système de production laitière produit davantage de protéines ou d'énergie qui peuvent être utilisées pour l’alimentation humaine que la quantité utilisée pour les aliments fourragers. Les valeurs de l’indicateur «concurrence alimentaire» sont fortement corrélées avec l'utilisation d'aliments concentrés pour animaux par unité de lait produite. Pour les exploitations qui utilisent très peu ou pas du tout d’aliments concentrés, les valeurs se situaient autour de zéro. Les exploitations agricoles dont les valeurs sont faibles malgré la part importante d’aliments concentrés dans la ration totale utilisent de façon accrue les sous-produits issus de la production fourragère et alimentaire comme aliments pour animaux, par exemple les tourteaux d’extraction du colza, les pommes de terre fourragères ou les drèches de brasserie. En ce qui concerne l'indicateur «concurrence pour l’utilisation des surfaces», les résultats se situent entre 0,69 et 2,64 pour les protéines et entre 1,52 et 5,93 pour l'énergie. Seules deux exploitations ont une valeur < 1 (pour les protéines). Dans la plupart des cas, la culture de produits directement utilisables par l'homme contribuerait davantage à l’alimentation humaine que la production de lait sur les surfaces concernées. Le facteur décisif pour les valeurs des indicateurs d'une exploitation agricole est la surface arable. C’est le cas en particulier des terres propres à l'exploitation, car dans la plupart des cas, celles-ci sont à l'origine de la majeure partie des différences. Les deux exploitations ayant les valeurs les plus faibles se situent dans la zone de montagne ; 100 % de leur surface sont jugées impropres à la culture. Toutefois, si deux exploitations ont des conditions similaires en ce qui concerne leur propre surface utile, les paramètres d'efficacité de la production laitière (valorisation des aliments fourragers, taux de remonte) jouent un rôle important. Outre la surface requise par unité de lait produite, la qualité (capacité arable) des terres utilisées joue un rôle important. Le nouvel indicateur de «concurrence pour l’utilisation des surfaces» permet de compléter l'indicateur «besoin en surfaces», fréquemment utilisé dans les analyses de cycle de vie, en représentant également le potentiel de production alimentaire directe à partir de la ressource «surface agricole utile». Les résultats des exploitations étudiées ne peuvent pas être extrapolés à la production laitière suisse totale, car l'échantillon était trop petit et non représentatif. Ils indiquent cependant que la concurrence pour l’utilisation des surfaces entre la production laitière et l'utilisation des terres arables pour la consommation humaine directe est plus forte que la concurrence alimentaire. Une comparaison avec des études étrangères montre que les valeurs des exploitations étudiées se situaient dans une fourchette similaire. Toutefois, la comparaison n'est possible que dans une mesure limitée en raison de différences méthodologiques ; en outre, il n'existe qu'une seule étude comparative avec deux systèmes de production laitière pour l’indicateur «concurrence pour l’utilisation des surfaces». Les deux indicateurs montrent moins de concurrence en ce qui concerne les protéines qu'en ce qui concerne l'énergie. Cela s'explique par le fait que les produits laitiers contribuent davantage à l’apport en protéines qu'à l'apport en énergie par rapport aux besoins humains et que des pertes élevées se produisent lorsque les ruminants transforment l'énergie alimentaire en produits d’origine animale. En outre, la qualité des protéines dans les produits d'origine animale est jugée supérieure à celle des protéines dans les aliments fourragers. Les indicateurs «concurrence alimentaire» et «concurrence pour l’utilisation des surfaces» décrivent la même thématique avec un point de vue différent. Ils ne sont donc pas corrélés entre eux dans les exploitations ayant participé à l'enquête. La combinaison des indicateurs permet d'évaluer la concurrence alimentaire de manière plus complète sous deux angles différents, de sorte que la «Feed Food Competition» peut être mesurée globalement. Si une exploitation agricole n'utilise que peu d'aliments concentrés, mais utilise des terres arables pour la production de fourrage, elle présente une faible concurrence alimentaire; en contrepartie, la concurrence pour l’utilisation des surfaces est élevée. A l’inverse, une exploitation qui produit son fourrage sur des terres non arables, mais qui utilise de grandes quantités d’aliments concentrés affiche des valeurs faibles pour la concurrence en matière d’utilisation des surfaces, par contre ses valeurs pour l’indicateur «concurrence alimentaire» sont plus élevées. Les indicateurs issus des deux approches permettent de représenter objectivement la concurrence pour les aliments et pour l’utilisation des surfaces dans la production laitière et de contribuer ainsi à l'amélioration de la sécurité alimentaire. En outre, l'aspect de la «Feed Food Competition» peut être intégré dans l'évaluation globale de la durabilité.