Det övergripande målet med denna studie var att undersöka och kvantifiera hur tillgången på pressad halm och dess årliga variation påverkas om man tillåter pressning vid förhöjd vattenhalt. Studien är en del av projektet “Smart lagring och förbehandling av halm till bioraffinaderi ”och gjordes för fyra viktiga odlingsområden i Sverige, nämligen Västmanland, Östergötland, Västra Götaland och Skåne. Om halmen bärgas vid en högre vattenhalt än brukligt ökar den tillgängliga tiden för pressning, dels eftersom det finns fler timmar där halmen håller en accepterad vattenhalt, dels eftersom den dagliga arbetstiden kan utökas morgon och kväll. Detta skulle ge jämnare tillgång på halm mellan år och en större andel av halmen skulle kunna bärgas, särskilt under år med ogynnsam väderlek. Det skulle också kunna sänka de fasta maskinkostnaderna per mängd bärgad halm och spannmålsfälten skulle också bli tillgängliga tidigare på hösten och därmed göra halmbärgningen mer attraktiv för lant-brukarna. Ytterligare en fördel med att bärga halmen lite fuktigare kan vara att aktiviteten av naturligt förekommande mikroorganismer under lagringen ger en förbehandling som kan vara positivt för efterföljande processer i bioraffinaderier. Detta undersöktes i en annan del av projektet.

Med hjälp av simuleringsmodeller och historiska väderleksdata från 27/28 år (1995/1996–2022) beräknades vattenhalt på timbasis för både spannmålskärnan i den stående grödan och för halmen i strängen. Skördetröskning och halmpressning simulerades med en annan modell där de uppskattade vattenhalterna användes som indata. Tillgången till balpressar i ett område påverkar hur mycket halm som kan bärgas/pressas, speciellt under år med dåliga väderförhållanden. För att återspegla detta gjordes beräkningar där betinget för en balpress varierade, dvs. den halmmängd varje press ska pressa per säsong. Andel pressad halmmängd per år beräknades för 3 000, 5 000 respektive 7 000 ton per år bärgningsbar halmmängd vid 18 % vattenhalt (v.b.) dvs. ett litet, medelstort respektive stort beting. Den pressade andelen uppskattades för varje beting och område med 18, 20, 25, 30 0ch 35 % (v.b.) som maximal vattenhalt för balning. Den dagliga tröskkapaciteten sattes till 10 % av spannmålsarealen, presskapaciteten för halm till 13 ton/timme (inklusive ställtid och andra avbrott), arbetstiden till kl. 7-23 och pressningsperioden fram till mitten av september. De bärgningsbara halmmängderna per hektar beräknades utifrån normskördar för respektive område och halm/kärna-kvoter. Halmgrödornas arealfördelning på de simulerade gårdarna motsvarade deras arealfördelning för respektive län.

De mest relevanta iakttagelserna/slutsatserna för de fyra områdena med de ovanstående pressningsförutsättningarna var: • med tilltagande maximal vattenhalt för pressning ökade den tillgängliga pressnings-tiden under augusti och september betydligt, från ca 35 % till ca 70 % vid 18 % respektive 35 % maximal vattenhalt för pressning; • behovet av balpressar varierar mycket mellan år på grund av vädervariationer m.m. För att ha ett pressningssystem där en hög andel halm kan pressas varje år bör varje press ha ett beting på 3000-5000 ton/år; • ett till två år av tio minskade andelen pressad halmmängd med 30 % eller mer, till och med för det lilla betinget och 35 % maximal vattenhalt för pressning; • den genomsnittliga vattenhalten i den pressade halmen var betydligt lägre än de maximala tillåtna vattenhalterna för pressning; • andel pressad halmmängd minskade med ca 20 % eller mer under några få år (ca 5 % av åren) då en del av arealen inte kunde tröskas p.g.a. ogynnsam väderlek; • ovanstående resultat uppvisade inga stora skillnader mellan de fyra områden som ingick i studien.

The study aimed to investigate and quantify how baled straw availability, and its annual variation are influenced by allowing baling at higher moisture contents than usual. It focused on four key cereal-producing counties in Sweden: Västmanland, Östergötland, Västra Götaland and Skåne.

Baling straw at higher moisture content extends the available working hours by allowing operations earlier in the morning and later in the evening, as well as increasing the number of hours when straw maintains an acceptable moisture level. This could lead to a more stable annual straw supply and higher harvestable volumes, particularly in years with adverse weather conditions. Additionally, it may reduce fixed machinery costs per unit of baled straw and free up grain fields earlier in the autumn, making straw harvesting more appealing to farmers. Moreover, baling straw with higher moisture content might allow natural microbial activity to initiate a pre-treatment process during storage, which could be beneficial for biorefineries. This aspect was explored further in another part of the project.

Using simulation models and historical weather data spanning 27/28 years (1995/1996–2022), the hourly grain moisture content of pre-harvested cereals and swathed straw was estimated. These values were then applied to a model simulating threshing and baling operations over multiple years. Since the availability of balers in a region influences how much straw can be baled/collected, calculations were performed under different baling conditions. Annual baled straw ratios were estimated for balers with harvest capacities of 3000, 5000 and 7000 tons per year (at 18% moisture content (wet basis), with maximum bailing moisture contents set at 18%, 20%, 25%, 30% and 35% (w.b.). The simulation model assumed a daily grain harvesting capacity of 10% of the cereal area, a baling capacity of 13 tons/hour (including downtime), working hours from 7:00 to 23:00, and a bailing period extending until mid-September. Harvestable straw amounts per hectare were based on standard straw-to-grain ratios specific to each county: 0.6 for winter wheat, 0.66 for spring wheat, 0.37 for spring barley, and 0.52 for oats. The simulated cereal area distribution reflected the actual proportions in each county.

The key findings from the study with the above baling conditions were: • Increasing the maximum permissible moisture content for baling significantly extended available baling time in August and September, from approximately 35% at 18% moisture to around 70% at 35% moisture. • Baling capacity requirements varied substantially between years due to weather fluctuations. To ensure a consistently high proportion of baled straw, the optimal harvestable straw volume should be between 3000 and 5000 ton/year. • In one to two years out of ten, the amount of baled straw decreased by 30% or more, even when bailing at 35% moisture content and 3000 tons of harvestable straw per year. • The average moisture content of the baled straw remained significantly lower than the maximum permissible moisture levels. • In about 5% of the years, extreme weather prevented threshing in parts of the straw crop area, reducing the baled straw ratio by approximately 20% or more. • Regional differences among the studied counties were minimal.