Kan vi øge produktionen af biomasse og samtidig reducere landbrugets miljøpåvirkning? Uffe Jørgensen, Institut for Agroøkologi

Transkript

1 Kan vi øge produktionen af biomasse og samtidig reducere landbrugets miljøpåvirkning? Uffe Jørgensen, Institut for Agroøkologi

2 Myter og paradokser om biomasseproduktion Den samlede mængde biomasse er en fast størrelse Øget produktivitet på marken vil øge miljøbelastningen Danmark skal fastholde sin fødevareproduktion men vi udtager jord af miljøhensyn

3 Korn er en dårlig solfanger

4 Vi kan fordoble soludnyttelsen, så der er til både mad, energi & materialer

5 Biomasseressourcen er ikke en fast størrelse Potentiel produktion i Danmark (ton/ha tørstof) Afgrøde Nuværende klima 2 C varmere klima Korn C3 21,3 23,8 Hel vækstsæson C3 36,4 37,8 Hel vækstsæson C4 34,2 39,9 39,9 44,4 Hel vækstsæson C4 øget kuldetolerance Udbytte af hvede (halm + kerne) er i praksis ca. 9 ton/ha tørstof Jørgensen et al., 2012

6 Majs (forædlet) og elefantgræs (uforædlet) i juni

7 60% større biomasseproduktion i elefantgræs (sorte cirkler) end i majs (hvide cirkler) Dohleman & Long, 2009

8 Vil øget dyrkning af biomasseafgrøder mindske fødevareforsyningen?

9 Korn bruges til foder.. Gylling et al., 2012

10 Så dansk korn går ikke til fattige afrikanere, men til rige danske svin!

11 Forudsætter udvikling af bioraffinaderier til udvinding af energi, foder og materialer Højværdikomponenter Farvestoffer Smagsstoffer Aromastoffer Lægemiddelstoffer Andre stoffer Olie Høst Findeling Lagring Modning Transport Bioraffinaderi C 6 C 5 Syngas Fibre Brændstoffer Kemikalier Materialer Lignin Jordforbedring Gødning Rest Fødevarer Foder Rest Reaktor Biogas Syngas

12 Græs og kløver producerer mere og bedre protein end raps, ært og hvede bør udvindes inden energianvendelse! Jørgensen et al., 2013

13 +10 mio tons planen Tre biomassescenarier for 2020 Business as usual Ingen ændringer i afgrødevalg eller teknologi Historisk stigning i afgrødeudbytte og fodereffektivitet Eksisterende ressourcer (halm, gylle, rapsolie m.m.) Biomasseoptimeret Kornsorter med mere halm Øget halmopsamling Mindre korn og raps > mere højtydende biomasseafgrøde (roer) Gødskning af græs på lavbundsarealer Vejrabatter, grødeskæring, efterafgrøder m.m. Miljøoptimeret Ingen halmfjernelse i områder med kritisk lavt kulstof i jord Maksimal eftergrøde og flerårige biomasseafgrøder (græs) Ingen korn i nitratfølsomme områder Ingen gødskning af græs på lavbundsarealer Øget skovrejsning Gylling et al., 2012

14 Scenarioresultater 2020 Gylling et al., 2012

15 Scenarioresultater 2020 ved plantning af energipil i stedet for roer og græs Gylling et al., 2012

16 Vil øget produktion også øge miljøbelastningen?

17 Korn og raps er ikke særligt miljøvenlige Pesticid behandlingshyppighed vintersæd: 3,0 Raps: 3,7 Nitratudvaskning sædskifte på sandjord: kg N/ha/år Jordens kulstofpulje reduceres

18 Græs er meget miljøvenligt Græs ditto Pesticid behandlingshyppighed græs: 0,07 Nitratudvaskning græs på sandjord: kg N/ha/år Jordens kulstofpulje øges

19 Øget biomasseudnyttelse kan reducere nitratudvaskningen (ton N/år) Biomassetype BAU Biomasse Miljø Husdyrgødning Energiskov (pil og poppel) Omlægning af rapsarealer til biomasseafgrøder Omlægning af kornarealer til biomasseafgrøder Skovrejsning Efterafgrøder I alt Svarer ca. til manglende målopfyldelse i Vandrammedirektivet Gylling et al., 2012

20 Effekt på lagring af C i jord af øget udnyttelse af biomasse (ton C/år) BAU Biomasse Miljø Raps til olie Energiskov Ny biomasse på rapsarealer roer/græ Ny biomasse på kornarealer roer/græs Høst af græs på lavbundsarealer Skovrejsning på landbrugsjord, løv Skovrejsning på landbrugsjord, nål Høst af vejrabatter Høst af eksisterende efterafgrøder Høst af nye efterafgrøder (hvor der ikke har været efterafgrøder før) Effekt af øget efterafgrødeareal der ikke høstes Øget udnyttelse af husdyrgødning (al kulstof udnyttes) Øget udnyttelse af halm Øget udnyttelse af frøgræs Samlet ændring i C-indlejring i jorden Samlet ændring i C-indlejring ved bioforgasning af husdyrgødning i stedet for total udnyttelse Jørgensen et al., 2013

21 Effekt på BehandlingsHyppighed med pesticider af +10 mio. tons plan Business-asusual Biomasse Miljø BH-ændringer Energiskov 3,18->0,5 3,18->0,5 3,18->0,5 Biomasseafgrøder på rapsarealer Biomasseafgrøder på kornarealer 3,71->3,02 3,71->0,07 2,75->3,02 2,75->0,07 Skovrejsning 3,18->0,0 3,18->0,0 3,18->0,0 Gns. BH i dansk landbrug ,14 3,13 2,78 Jørgensen et al., 2013

22 Konklusioner Udnyttelsen af biomasse fra landbruget kan 5-6 dobles Fødevareproduktionen kan fastholdes Knæk sammenhængen mellem produktion og miljø Nitratudvaskning og pesticidforbrug kan reduceres Biodiversiteten kan øges Øget omsætning kan skabe nye arbejdspladser på landet Men det kommer ikke af sig selv! Samtidige ændringer i landbrug og bioindustri er vanskelige