Gödselbaserad biogasproduktion har i flera sammanhang setts som en åtgärd för att minska växt­husgasutsläppen från gödselhanteringen. Det har varit ett av de drivande argumenten för flera styrmedel som syftat till ökad gödselbaserad biogasproduktion. Men bilden är inte entydig. I Sveriges växthusgasinventering skattas metanemissionerna från rötad flytgödsel vara något högre än från orötad flytgödsel.

I denna rapport har vi sammanställt emissionsfaktorer som kan användas på gårdsnivå för att skatta förväntade förändringar av växthusgasutsläpp från stallgödselhanteringen vid gårds­baserad biogasproduktion från stallgödsel. Emissionsfaktorer har sammanställts för metan, lustgas och ammoniak (ger indirekt lustgas), och de ska reflektera ett generellt snitt för svenska förhållanden. Utgångspunkten har varit metoden och upplägget i växthusgasinventeringen, men emissionsfaktorerna är anpassade för att användas inom Klimatklivet genom att uttryckas per ton stallgödsel eller per MWh biogas.

Emissionsfaktorer har sammanställts för stallgödsel som vanligtvis rötas i Sverige, både vad gäller djurslag och gödselslag. Den mesta gödseln som rötas är nöt- och grisflytgödsel, men det rötas även fasta gödselslag som exempelvis fjäderfägödsel och djupströgödsel från nöt­kreatur och suggor.

Eftersom emissionsfaktorerna ska kunna visa skattade förändringar i växthusgasutsläpp behövs det emissionsfaktorer dels för traditionell gödselhantering, dels för rötning av stallgödsel (inklu­sive lagring av flytande rötrest). Dessutom beskrivs emissioner från spridning av orötad och rötad stallgödsel. Emissionsfaktorerna uttrycks per ton stallgödsel respektive per ton stall­gödsel som rötats, och räknas därefter om till att uttryckas per MWh biogas.

Det finns mycket som talar för att vi har låga växthusgasutsläpp från den traditionella gödsel­hanteringen i Sverige. Snabb utgödsling av flytgödsel från stall samt kallt klimat under lagrings­­tiden gör att vi i en internationell jämförelse kan räkna med låga metanemissioner från den traditionella flytgödselhanteringen. Lustgasemissioner och växthusgasutsläpp från andra gödselslag är också generellt sett låga, men kunskapsunderlaget om dessa emissioner är sämre.

Men en konsekvens av att vi har så låga växthusgasutsläpp från den traditionella gödselhanter­ingen är att gödselbaserad biogasproduktion inte har så stor potential att minska växthusgasut­släppen ytterligare. De beräkningar som gjorts i denna rapport tyder på att växthusgasutsläppen från orötad flytgödsel, som är det dominerande gödselslaget som rötas, är en bråkdel av gödsel­krediten som ingick i Klimatklivets utsläpps­faktor för gödselbaserad biogas innan ansöknings­om­gången i september 2025. Värdet på gödselkrediten kom från normalvärdet (g CO2e per MJ biogas) för gödselbaserad biogas enligt EU:s förnybartdirektiv (REDII), och motsvarade de undsluppna emissionerna från traditionell gödselhantering.

Dessutom sker det växthusgasutsläpp från rötning av stallgödsel och lagring av rötrest. I flera fall är det inga eller mycket små skillnader i skattade växthusgasutsläpp (kg CO2e per ton stallgödsel) från gödselhantering­en mellan referens­­systemet (ingen rötning) och biogas­systemet. Det gäller till exempel för flytgödsel (nöt- och grisflyt) med täckning.

Växthusgas­utsläppen från djupströgödsel skattas minska (gäller samtliga djurslag), medan de skattas öka bland annat för fjäderfägödsel och fastgödsel från häst. Djupströgödsel samt fjäderfä- och hästgödsel utgör dock volymmässigt en begränsad andel av stallgödseln som rötas, och emissionsfaktorerna för dessa gödselslag är mer osäkra än för flytgödsel.

Så även om det skulle gå att producera gödselbaserad biogas utan några som helst emissioner från biogasanläggningen och rötresthanteringen skulle klimatvinsten i gödselhanteringen bara bli en bråkdel av gödselkrediten enligt REDII och av den utsläppsfaktor som användes i Klimatklivet innan ansökningsomgången i september 2025.

Det finns flera områden att arbeta med för att minska växthusgasutsläppen från biogas­system­et. Det handlar om god utrötningsgrad, hålla låg temperatur i rötresten som lagras och täck­ning av rötrestlager för att minska ammoniakemissionerna.

Det är främst metan som påverkar storleken på växthusgasutsläppen från hanteringen av stall­gödsel, såväl rötad som orötad. Emissionerna av kväve, som lustgas eller andra kväveformer, ger främst miljöpåverkan som övergödning och försurning. Lantbrukaren värderar såväl orötad som rötad stallgödsel främst för dess innehåll av växttillgängligt kväve. Därför är åtgärder för att minska kväveförluster viktiga, både för minskad miljöpåverkan och ökad beredskap via tillgång på värdefull stallgödsel.

Kunskapsunderlaget för att skatta emissionerna från svensk stallgödselhantering och rötning av stallgödsel är begränsat. Exempelvis bygger skattningarna av metanemissioner från flytgödsel och lagring av rötrest på ett fåtal studier i pilotskala. Det skulle behövas fler emissions­mätningar, gärna på biogasanläggningar och fullskaliga gödsellager, för att fånga upp de verkliga förhållandena och hur stora emissionerna kan vara i praktiken.

Production of pork based on monoculture cereal-based cropping systems causes substantial environmental pressures and feed-food competition. This study evaluated the environmental consequences of five different scenarios involving inclusion of rotational grass-clover leys and incorporation of grass-clover biomass in pig diets: (1) a conventional reference scenario without grass-clover biomass; (2) a conventional scenario with replacement of feed with grass-clover silage in a total mixed ration, i.e., with grass-clover biomass replacing other feed; (3) an organic scenario using grass-clover silage for enrichment purposes only; (4) an organic scenario using grass-clover silage for enrichment purposes and additional grass-clover leys for green manuring; and (5) an organic scenario using grass-clover silage and pasture to replace feed. The functional unit was 1 kg of pork slaughter weight and the system boundary was from cradle to farm gate. We used life cycle assessment, the introductory carbon balance method and human edible feed conversion efficiency to assess the performance of the pig production system. Introducing grass-clover biomass as a total mixed ration in conventional pig diets, reduced the climate impact (-17%), eutrophication (-7.1%), marine eutrophication (-15%), energy use (-13%), and feed-food competition (-20%) per kg of pork meat, while acidification (+2.7%) and land use (+1.5%) were slightly increased compared with the reference. The lower climate impact (without considering soil carbon change) was attributable to reduced fertilizer and diesel needs due to pre-crop effects. Overall, feeding grass-clover biomass decreased several environmental impact categories, feed-food competition and improved cereal-based cropping systems by the introduction of grass-clover leys.

ABSTRACTThis study evaluated the effect of feeding silage to pigs on nitrogen (N) utilization and ammonia (NH3) volatilization. In total, 128 Yorkshire ? Hampshire (30?110?kg) pigs were fed commercial feed (Control) or commercial feed mixed with dried, milled silage in pelleted form (Pellet-S), fresh, chopped silage (Silage-Ch) or intensively treated silage (Silage-Pr). Silage replaced 20% of the crude protein (g/kg). Diet affected daily N excretion, which was higher for pigs fed Silage-Ch and Silage-Pr than for pigs in the Pellet-S and Control treatments. Ammonium nitrogen (NH4-N) content in the manure and NH3 volatilization from fresh manure were higher for Control pigs than for pigs in the other treatments. Overall, these results show that pre-treatment of silage influences N utilization and excretion. Furthermore, the results indicate that feeding silage to pigs can reduce NH3 volatilization from fresh manure.

About half of all N and P loads to Swedish waters originate from agriculture and must decrease to reach environmental goals. Studying nutrient management at farm level can provide an understanding of nutrient recycling and the risk of losses. In a survey of organic and conventional dairy and arable farms in three southern counties of Sweden, farm-gate N and P balances and N use efficiency (NUE) were analysed. Crop distribution differed significantly between organic and conventional farms, with organic dairy farms having higher proportions of ley and pulse crops and organic arable farms having a much higher proportion of N-fixing crops than corresponding conventional farms. Conventional dairy and arable farms had on average 70% and 40% higher N surplus than corresponding organic farms. Farm-gate P surplus was larger on conventional dairy farms and much larger on organic arable farms, mainly due to purchase of P-rich organic fertilisers. Organic dairy farms had higher NUE than corresponding conventional farms, but the opposite was true for arable farms. However, in the southernmost county Skåne, where soil fertility and yield potential are high, NUE was similar on all arable farms. Total inputs of N and P were positively correlated with N and P surpluses, especially on dairy farms. Improved manure and crop residue management, reduced use of purchased mineral N fertilisers coupled to more uniform within-farm distribution of manure, use of catch crops, intercropping and organic fertilisers with appropriate N:P ratio are measures that can reduce farm nutrient surpluses and improve nutrient management on both organic and conventional farms.

Concrete Outdoor Runs (OUTRUNs) are a characteristic part of organic pig housing. They must allow species-specific behaviours such as rooting and elimination, as explicitly required by organic legislation of the European Union (EU). However, OUTRUN design often fails to fulfil behavioural needs, and excreta can cover large parts of the OUTRUN leading to poor pen hygiene and associated ammonia (NH3) emissions. This review integrates legislative, ethological and environmental requirements for OUTRUNs for organic growing-finishing pigs. While EU regulations specify some welfare-related standards for OUTRUNs (e.g. minimal space allowance), national and private standards interpret some aspects differently, e.g. the proportion of roofed and slatted floor area. Furthermore, reducing NH3 emissions is equally a challenge for organic systems, even though EU legislation does not explicitly refer to OUTRUNs. Depending on the actual use of the OUTRUN for elimination, higher space allowance compared to conventional production norms increases the potential for a large NH3-emitting surface. The design of pen features (e.g. roof, floor, enrichment) can encourage pigs to separate functional areas and consequently reduce the elimination area and associated NH3 emissions. While providing the main lying area indoors, resting outdoors should be possible for sub-groups during the day. A roof protects pigs and resources (e.g. bedding) from adverse weather, but the effect on pig welfare and NH3 emissions is site-specific. A floor design that ensures practicable manure removal and drainage is most important to reduce emissions. Providing opportunities for exploring and rooting in the OUTRUN has particular relevance for pigs’ behavioural needs and can improve pen hygiene by reducing the elimination area. Cooling facilities are increasingly important to prevent heat stress and its detrimental effects on welfare and pen hygiene. Finally, practicability for farmers needs to be ensured for all resources provided in OUTRUNs, as good management is crucial. Research gaps emerge regarding the association between soiling and NH3 and the influence of certain pen features (shape, roof, feeder location, pen partitions and wet areas) on pig behaviour and soiling.

The POWER project aimed to examine the effectiveness of innovations and best practise in achieving improved pig welfare in Europe. Free-range pasture systems for pigs support the organic principles of natural living, but intensive free-range production is characterized by high risks of nutrient losses, such as nitrogen (N) and phosphorus (P) leaching to surrounding water bodies and also ammonia (NH3) emissions. The scope of this grazing study, with housing pigs on pasture, was eight pig farms located in four countries: Austria, Denmark, Germany and Sweden. Collected farm data showed a large range in values, reflecting the diversity of pasture systems. Average animal density in paddocks per farm varied between 10 and 480 pigs per hectare, with a density in falling order as weaners>fatteners>sows. Vegetation in paddocks varied greatly between farms and also in paddocks within the same farm. Climate, animal density and soil type are important parameters influencing the risk of nutrient losses. Nutrient loads from faeces and urine in paddocks varied with animal density. The calculated loads were rather high in relation to fertilizing needs in crop production at some of the studied farms. This highlights the importance of having enough area for the pigs and/or to limit the period they are hold in the same paddock in order to apply nutrient loads balanced to subsequent crop or vegetation needs. With the highest N load registered in the study, pigs could be held in the paddock approximately one and a half month per year before exceeding the EU regulation of maximum application of 170 kg N per ha with animal manure.

Few fertilizers are permitted for organic farming, which is a challenge when securing nutrient availability, particularly of nitrogen (N). Digestate from biogas production could be a valuable fertilizer for increasing crop yields, through its high content of plant-available nitrogen (NH4-N), but is rarely used in practice. This study evaluated how anaerobic digestion of manure and use of digestate affected inflows and outflows of nutrients and potentially toxic elements on four organic farms with different solutions for digestate production. Mass flows and element concentrations were documented 3 years on three dairy farms and one crop farm and used for calculating farm budgets. Nitrogen and phosphorus (P) budgets were also calculated for biogas reactor and storage pits on three farms. Nitrogen surplus exhibited large variation (18–87 kg N ha−1 year−1) at farm level, with purchased digestate or poultry manure giving major N inputs. The risk of process losses was high, with up to 40% of N and P in feedstock entering farm biogas reactors not recovered in digestate. The proportion of NH4-N in total N in digestate was slightly higher (2–9%) or lower (37%) than in feedstocks entering farm biogas reactors. Improved stirring in farm biogas reactors and storage pits to decrease N and P sedimentation, particularly when digesting poultry manure, would directly increase digestate value. Two farms purchasing digestate from central biogas plants received a digestate causing significant cadmium inputs. Keeping records on element flows can help to tailor the use of digestate for organic farms to achieve a sustainable use of nutrients.

Syftet med den här studien var att uppskatta klimateffekten ur ett livscykelperspektiv av att introducera gräs-klövervall som ingrediens i foder till grisar i konventionell svensk grisproduktion. Resultaten visar att klimatavtrycket för ett kg konventionellt griskött kan minskas med cirka 13 procent genom att en del av grisarnas traditionella foder byts ut mot vallfoder. Minskningen beror på i) lägre kvävegiva till vall i jämförelse med spannmål och därmed lägre lustgasutsläpp och lägre utsläpp från tillverkning av mineralgödsel, ii) minskad dieselanvändning, iii) högre skörd för vallen jämfört med andra fodermedel och iv) förfruktseffekter från vallodlingen i övriga grödor. Inkluderas den förväntade inlagringen av kol i mark när vall introduceras i en spannmålsdominerad växtföljd, minskar utsläppen med ytterligare 18 procent. Dock är uppskattningen vad gäller inlagring av kol från atmosfären i mark osäker och dessutom är processen reversibel, vilket gör att denna minskningspotential ska beaktas med viss försiktighet. Det finns flera ytterligare fördelar med att föra in vallodling i grisproduktionen inklusive förbättrad välfärd för grisarna, ökad markbördighet, ökad mångfald av odlade grödor på jordbruksmark som kan gynna biodiversiteten och minskad användning av insatsvaror. För att odla och hantera vallen och kunna använda vallfoder i foderstaten till grisar behövs en annan typ av maskinpark och utfodringsanläggning än vad som används traditionellt inom grisproduktion. Sådan teknik bör dock kunna komma på plats snabbt i och med att sådana system redan används inom mjölk och nötköttsproduktionen. Rådgivare inom grisproduktionen behöver också information och kunskap kring vilka vallgrödor som är lämpliga till grisar samt hur tekniska lösningar för skörd, lagring och hantering av ensilage på gårdsnivå bör ske. Mycket av den kunskapen finns att hämta hos mjölk- och nötköttsproducenter.

The purpose of this study was to estimate the climate effect from a life cycle perspective of introducing grass-clover biomass as an ingredient in diets to pigs in conventional Swedish pig production. The results show that the climate footprint of one kg of conventional pork can be reduced by around 13 percent by replacing parts of the pigs' traditional feed with grass-clover biomass. The reduction in emissions is due to i) lower nitrogen application to grass-clover ley compared to grains and thus lower nitrous oxide emissions and lower emissions from mineral fertilizer production, ii) reduced diesel use, iii) higher yield for grass-clover ley compared to other fodder, and iv) precursor crop effects from the cultivation of grass-clover ley. If the expected sequestration of carbon in soil from the introduction of ley in a cereal-dominated crop rotation is included, emissions are reduced by an additional 18 percent. However, the estimate soil carbon sequestration is uncertain and the process is reversible, why this reduction potential must be considered with some caution. There are several additional benefits of introducing grass-clover biomass into pig production including improved pig welfare, increased soil fertility, increased diversity of crops grown on farmland which can benefit biodiversity and reduced use of inputs. To grow ley and use it as a feed ingredient in diets to pigs, a different type of machinery and feeding equipment is needed than what is traditionally used in pig production. However, it should be possible to put in place such technology quickly as such systems are already used in milk and beef production. Advisors in pig production also need information and knowledge about which ley crops are suitable for pigs and how technical solutions for harvesting, storing and handling ley at farm level should take place. Much of that knowledge can be obtained from milk and beef producers.

This study investigated manure loads in outdoor paddocks for laying hens and the capacity of two phosphorus (P) retaining materials for reducing leaching from manure in areas with high hen density. Inventories on two commercial farms during 2 years (2017 and 2018) of the impact of hens (groups of 3000 hens) on vegetation, as a proxy for land use by hens, showed that 16–21% of outdoor area in grassland paddocks and 22–39% of area in a forest paddock were used by the hens. Sand and limestone were tested as P retention materials in areas with high manure load in a field study during the outdoor season for laying hens (May 1 to October 31 in 2018). The materials were placed on the ground (0.2 m deep bed, 3.3 m wide) outside the pop-hole in paddocks with 76 hens. The average numbers of hens outdoors were recorded at 9 am and 3 pm daily. There was no significant difference between the materials concerning distribution of hens, and they seemed not to prefer any material more than the other. When cylinders containing the spent materials were exposed to simulated rainfalls in a laboratory study, the P concentrations in drainage water were high for all materials, including a control with gravel (58–136 mg PO4-P L−1 and 130–197 mg total-P L−1). On average, 14% of manure P retained in the sand and limestone materials was leached after 100 mm of simulated rainfall. Thus, these materials may act as physical filters for P in manure, but to reduce the risk of P losses to waters during the following winter, they need to be removed from the paddocks and preferably used as potential P fertilizers on arable land. © 2021, The Author(s).

This paper investigates how pig housing relates to diversity and circularity of farms and how this influences the capacity of European organic pig producers to cope with economic, legislation, labour and climate-related shocks. It identifies resilience strategies of pig producers in Europe by analysing resilience capacity and attributes to different shocks, namely input and output price shocks, disease outbreaks, climate change, legislation change and labour fluctuations. Based on narratives of 18 pig producers, this paper finds three resilience strategies: an efficiency-based strategy, a nutrient substitution strategy and a farm diversification strategy. Non-resiliency is mostly found among the producers with an all-year outdoor production system following the nutrient substitution strategy related to low feed self-sufficiency. The producers follow an efficiency-based strategy when they cannot accumulate reserves sufficient to cope with shocks. Non-resilience among the farm diversification strategy is related to direct marketing that is labour intensive requires the ability to pay decent wages. To increase the resilience of pig producers in Europe, policies should recognise that these different strategies exist and tailor policies differently for different types of producers.