Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

The agricultural sector of the world faces a growing food demand because of a growing world population. To support this growing demand, it could be necessary that agricultural production increases, this increase in production must be achieved sustainably. One way to achieve more sustainable production in agricultural could be to diversify the production systems. Legumes are a crop group that holds properties that could be of importance when trying to achieve more diverse and sustainable agriculture.

This study aims to examine how a diversification with legumes would affect typical Swedish cereal dominated cropping systems in terms of sustainability. More specifically, the three dimensions of the triple bottom line are investigated separately. Indicators of sustainability in each dimension are identified, and these show the effects of legumes in the cropping systems. To examine the effects legumes attributable to the sustainability in the cropping systems, two case farms are developed. Five different indicators are applied; these are profitability, nitrogen usage, phosphorus usage, energy production, and protein production. The study considers three different legumes, feed peas, yellow peas, and broad beans. From the two case farms, a mathematical optimization model is developed from which the indicators are calculated. The approach of the study is quantitative and uses secondary data from several sources.

Results from the study indicate that legumes could increase the profitability of both case farms. The results show an increase in the profitability of between 0-4 %. The study indicates that nitrogen and phosphorus usage on the farm decreases. The results on phosphorus differ from previous studies, where it is found that legumes would increase the usage of phosphorus in a cropping system. The results on the indicators of energy and protein are similar to previous research and point towards an increase in protein production and a decrease in energy production. The major conclusion is that diversification with legumes could have an impact on the sustainability of the two case farms. Only one out of five indicators point towards reduced sustainability compared to a state with no legumes; this is the indicator of energy production. However, in the discussion, the implication of lower energy production is discussed, and it is found that a lower energy production might not be bad for the single farmer.

Jordbrukssektorn i världen står inför en växande efterfråga på livsmedel på grund av en växande världsbefolkning. För att möta denna växande efterfråga är det nödvändigt att jordbruksproduktionen ökar, denna produktionsökning måste uppnås på ett hållbart sätt. Ett sätt att uppnå en mer hållbar jordbruksproduktion kan vara att diversifiera produktionssystemen. Baljväxter är en gröda som kan vara betydande vid försök att uppnå ett mer diversifierat och hållbart jordbruk.

Denna studie syftar till att undersöka hur en diversifiering med baljväxter skulle påverka traditionella svenska spannmålsdominerade växtodlingssystem med avseende på hållbarhet. Mer specifikt undersöks de tre dimensionerna; ekonomisk hållbarhet, miljömässig hållbarhet och social hållbarhet separat. Indikatorer identifieras i varje dimension för hållbarhet, och dessa visar effekterna baljväxter har i växtodlingssystem. För att undersöka hållbarhetseffekterna av baljväxter i växtodlingssystem utvecklas två fiktiva fallgårdar. Fem olika indikatorer tillämpas och dessa är lönsamhet, kväveanvändning, fosforanvändning, energiproduktion och proteinproduktion. Studien undersöker tre olika baljväxter, foderärt, gulärt och åkerbönor. Utifrån fallgårdarna utvecklas en matematisk optimeringsmodell där indikatorerna beräknas. Studiens tillvägagångssätt är kvantitativt och använder sekundärdata från olika källor.

Resultaten från studien tyder på att baljväxter kan öka lönsamheten på Svenska växtodlingsgårdar. Lönsamheten ökar enligt resultaten mellan 0-4 % på fallgårdarna. Resultaten indikerar att gårdarnas kväve- och fosforanvändning minskar. Resultaten på fosforanvändningen skiljer sig från tidigare studier, där det konstateras att behovet av fosfor ökar i växtodlingssystem där baljväxter ingår. Resultaten på indikatorerna för energi- och proteinproduktion överensstämmer med tidigare forskning och pekar på en ökning av proteinproduktion och en minskning av energiproduktion. Slutsatsen är att en diversifiering med baljväxter kan öka hållbarheten hos de två fallgårdarna. Endast en av fem indikatorer pekar på lägre hållbarhet med baljväxter inkluderat i växtodlingssystemen jämfört med växtodlingssystem utan baljväxter.