Status og scenarier for N, P og K i dansk landbrug

Transkript

1 Status og scenarier for N, P og K i dansk landbrug Arbejdsrapport fra Naturrådet nr. 4, 2002

2 Kolofon Titel: Forfattere: Kontaktpersoner i Naturrådet: Serietitel og nr.: Udgiver: Status og scenarier for N, P og K i dansk landbrug Hans Schrøder, Danedi, og Finn Boetius Per Christensen, vismand, Aalborg Universitet John Holten-Andersen, Ellen Hjort Petersen, Hanne Stensen Christensen. Naturrådets sekretariat Arbejdsrapport nr. 4, 2002, Naturrådet. Naturrådet Frederiksborggade 15, DK-1360 København K. Tlf Fax [email protected] Hjemmeside: Udgivelsestidspunkt: Januar 2002 Bedes citeret: Schrøder, H. og Boetius, F. (2002): Status og scenarier for N, P og K i dansk landbrug. Arbejdsrapport nr , Naturrådet. Gengivelse tilladt med tydelig kildeangivelse. Redaktionen afsluttet: 31. december 2001 ISBN: Sidetal: 100 Oplag: 50 Pris: Skaffes ved henvendelse til: 50 kr. (ekskl. forsendelse) Danedi v/ Hans Schrøder, Gl. Frederiksborgvej 12, 3200 Helsinge Kan læses på Naturrådets hjemmeside.

3 Forord Forord Denne arbejdsrapport bidrager til at understøtte Naturrådets vismandsrapport om næringsstofbelastning (også kaldet eutrofiering) af naturen. I vismandsrapporten har Naturrådet ønsket at sætte fokus på næringsstoffers belastning af naturområder og de mangeartede og omfattende konsekvenser for natur og miljø af den næringstofforurening, som er et resultat af bl.a. den aktuelle landbrugsproduktion. Formålet med vismandsrapporten er bl.a. at diskutere hvilket landbrugssystem, og dermed belastning af naturen med næringsstoffer, vil det være nødvendigt at stile imod, såfremt vi i Danmark skal overholde henholdsvis målsætningerne i vandmiljøplanerne samt på længere sigt en overholdelse af naturens tålegrænser. Denne arbejdsrapport er udarbejdet af Danedi på foranledning af Naturrådet. Rapporten giver bud på modelberegninger af mulige fremtidige landbrugssystemer. Rapporten er igangsat for at bidrage til diskussionen om mulige fremtider for landbruget for at vurdere, hvor langt tabet af næringsstoffer til miljøet kan nedbringes under forskellige forudsætninger. Dette er naturligvis en kompleks problemstilling, og den kan gribes an på mange forskellige måder, som hver især har sine styrker og svagheder. Én måde at lave modelberegninger på er at tage udgangspunkt i de økonomiske og politiske rammebetingelser, som landbruget er underlagt, og undersøge hvordan ændrede økonomiske og politiske betingelser ændrer landbrugets struktur og produktion, og herefter vurdere hvilke konsekvenser dette vil have for f.eks. tab af næringsstoffer. Denne rapports modelberegninger giver bud på, hvordan næringsstoftabet afhænger af landbrugets produktionsmetoder og teknologi. Anskuet som teknisk produktionssystem kan der gennemføres forskellige slags modelberegninger. Der findes principielt to metoder. I den såkaldte bottom-up metode tager man udgangspunkt fra neden, dvs. i de enkelte bedriftstyper og deres produktionsprocesser, som så kobles sammen med andre bedriftstyper til et samlet landbrugs-system. Metoden har sin styrke i, at den får fat i de konkrete agronomiske sammenhænge på bedriftsniveau. Denne type modeller tager udgangspunkt i den enkelte bedrift, dens jordtype, gødningstilførsel, afgrødevalg og evt. også klimatiske forhold såsom nedbørsmængden. Der er udviklet en række modeller til dette formål ofte anvendt i forbindelse med geografiske informationssystemer (GIS), fx Simmelsgaard IIIB, waterinfo, Daisy. Problemet ved disse modeller er, at de er vanskelige at opskalere til nationalt niveau. Samtidig kræver de en række konkrete oplysninger fra den enkelte gård, der ikke er tilstede eller ligger spredt over en række forskellige registre. Man kan også på baggrund af en række driftsregnskaber beskrive forskellige driftstyper, og med kendskab til deres forekomst kan der således opstilles et aggregeret billede af hele det danske landbrug. Den anden metode kan man kalde top-down metoden. Den beskriver landbrugssystemet fra oven på grundlag af foreliggende statistik om landbrugets køb og salg af produkter og øvrige målte eller beregnede input og output til systemet som f.eks. nitratudvaskning eller binding af luftens kvælstof i ærteafgrøder. De konkrete produktionsmetoder og teknologier fremtræder i denne metode ikke direkte, men kun indirekte i form af nøgletal, der er dimensionsløse forholdstal. Denne metodes styrke er, at den baserer sig på foreliggende statistik og overvågningsdata, og at den ser det samlede landbrug så at sige i fugleperspektiv. Dens svaghed er, at den ikke kommer tæt på produktionens praktiske og tekniske problemstillinger. 3

4 Forord Beregningerne i denne rapport tager udgangspunkt i den sidste metode, top-down metoden. Beregningerne er baseret på en input-output model for dansk landbrug. Landbrugets næringsstofbalance beskrives ved at se på, hvad der tilføres udefra i form af indkøbt foder, handelsgødning osv. og herfra trække hvad der bortføres i form af fødevarer til forarbejdning og konsum. Det antages, at der ikke ophobes kvælstof i landbrugets produktionssystem. Derfor vil den udefra tilførte kvælstofmængde minus den der bortføres med landbrugets produkter være lig med kvælstofoverskuddet, der kun kan ende som et tab, der havner i naturen. Næringsstofbalancen kan beskrives meget præcist for det eksisterende landbrugssystem, idet der foreligger detaljerede statistiske oplysninger for de nævnte input og output. På grundlag af en præcis beskrivelse af det eksisterende system kan man konstruere en model, som Danedi har gjort i denne rapport. Ved at ændre på de parametre, der indgår heri, kan der udarbejdes scenarier for en række tænkte fremtidige indretninger af landbruget. Det er imidlertid klart, at en sådan metode har svært ved at håndtere fremtidige produktionssystemer, der i sit tekniske grundlag og i sin struktur afviger stærkt fra det nuværende. I dette tilfælde har det givet problemer med at håndtere f.eks. et økologisk scenario, hvor store dele af landbruget omlægges til økologisk drift, ganske enkelt fordi der i dag kun findes begrænsede oplysninger om de økologiske landbrugssystemer, specielt hvis der ses på andet end kvæg- og mælkeproduktion. Der må altid tages forbehold overfor modelberegninger af denne karakter. De kan aldrig forudsige fremtiden, men kun bruges til at sige noget om retning og størrelsesorden. De modeller af dansk landbrug, vi har valgt at analysere, er opstillet på baggrund af variation i tre grundlæggende parametre: Produktionens størrelse. Her har vi først og fremmest interesseret os for svineproduktionens størrelse. Der er således defineret fire niveauer for produktionen: Høj, nuværende, lav og ultra-lav (dvs. et niveau der svarer til selvforsyning). Produktionens resulterende næringsstof-effektivitet. Der er her defineret to niveauer: Moderat øget effektivitet og ultra-høj effektivitet. Det samlede landbrugsareals størrelse. Der er her defineret to niveauer: Et svagt reduceret niveau og et stærkt reduceret niveau. Arealets størrelse er ikke en helt uafhængig parameter. Den afhænger naturligvis af såvel produktionens størrelse som af næringsstof-effektiviteten. Dertil kommer, at den afhænger af dyretætheden. I de beregnede scenarier er således valgt kombinationer af totalt landbrugsareal og dyretætheder, der er forenelige med de gjorte antagelser vedrørende produktionsniveau og næringsstof-effektivitet. Valget af disse parametre er foretaget på grundlag af en vurdering af de aktuelle tendenser og diskussioner vedrørende landbruget og dets næringsstofhusholdning. Naturrådet håber med denne rapport og vismandsrapporten at bidrage til diskussionen af det fremtidige landbrug i Danmark såvel som målene for næringsstofbelastningen af naturen i Danmark. Per Christensen medlem af Naturrådet 4

5 Indhold Indhold 1 Indledning Resumé og konklusion Resumé Konklusion Metode Indledning Hvad-nu-hvis? Kombination af to komponenter Generelle bemærkninger om metoden Dansk landbrug i 1997/98 (Scenario 0, status) Indledning Kalibrering af input-output modellen Kvælstofregnskabet for dansk landbrug 1997/ Fosforregnskabet for dansk landbrug 1997/ Forskellige brugstyper og betydningen af landbrugsproduktionens sammensætning Den økologiske komponent Indledning Generelt om systemafgrænsning og datakilder mv Kvælstofregnskabet for det økologiske landbrug 1997/ Fra hovedbalance til netværk og detaljeret regnskab Fosforregnskabet for det økologiske landbrug 1997/ Den økologiske komponent sammenlignet med den konventionelle (N) Scenarier N-scenarier Detaljering af udvalgte N-scenarier P-scenarier Hvor bliver overskuddet af? Kvælstof Fosfor Diskussion Økologi Begrebet en dyreenhed Kalium Humus Metoder til behandling af gylle Referencer Bilag

6 Indhold Figurer Figur 1. Skitse til støtte for teksten Figur 2. Input af nyt kvælstof = kvælstof i produkter + kvælstofoverskud Figur 3. Det resulterende N-regnskab for dansk landbrug 1997/98. A=2,69 Mha Figur 4. Produktionen stiger til 200 Mkg N/år, effektiviteten til 0,40 og overskuddet falder til 300 Mkg N/år, sml. Figur Figur 5. Uændret produktion og en halvering af overskuddet i forhold til 1986/ Figur 6. Hovedbalancen for den økologiske komponent i dansk landbrug 1997/98 i Mkg N/år. A=0,038 Mha Figur 7. Det resulterende N-regnskab er summen er regnskaberne for den konventionelle og den økologiske komponent Figur 8. Landbrugets kvælstofregnskab forstået som et samspil af to undersystemer Figur 9. N-regnskabet (Mkg N per år) i dansk landbrug på mark- og staldniveau i 1997/ Figur 10. Den detaljerede N-balance for dansk landbrug i Mkg N i regnskabsåret 1997/ Figur 11. Skitse til støtte for teksten Figur 12. Netværk svarende til i-o tabellen Figur 13. Den detaljerede P-balance (Mkg P) for dansk landbrug i regnskabsåret 1997/ Figur 14. N-regnskabet for et tænkt agerbrug, kg N/ha/år Figur 15. N-regnskabet i kg N/ha/år for et tænkt kvægbrug med 100 kg N/ha/år i husdyrgødningen. (1,0 NDE/ha) Figur 16. Det fuldt omlagte økologiske areal Figur 17. Arealanvendelsen i det økologiske landbrug Figur 18. Kvælstofbalance for dansk økologisk landbrug i kg N/ha/år (1997/98). Første forsøg Figur 19. Kvælstofbalance for dansk økologisk landbrug i kg N/ha/år (1997/98). Andet forsøg Figur 20. Fosforbalance for dansk økologisk landbrug i kg P/ha/år i 1997/ Figur 21. N-regnskab for dansk landbrug ( I ALT regnskabet) i kg N/ha/år i 1997/ Figur 22. N-regnskab i kg N/ha/år for et konventionelt kvægbrug med samme produktion som et tilsvarende økologisk, sml. Figur Figur 23. Resultater af de indledende N-scenarieberegninger, se scenarieforskriften i Tabel 10 og tallene i Tabel Figur 24. I ALT regnskabet er summen at to regnskabskomponenter med samme struktur Figur 25. Beregnede kombinationer af effektiviteter og strømme i et målt og seks udvalgte scenarier, se Tabel Figur 26. P-regnskab med balance i marken i kg P/ha/år. Kritisk antal DE/ha = 0, Figur 27. Strømme i hovedbalancerne i et tænkt eksempel, en ø i havet Figur 28. Øens detaljerede regnskaber, vand i mm/år til venstre og kvælstof i kg N/ha/år til højre Figur 29. Kvælstofstrømmene i undersystem 2. Tallene er Mkg N/år

7 Indhold Tabeller Tabel 1. Hovedbalancen for netværket i Figur Tabel 2. Hovedbalancen for netværket i Fig Tabel 3. Den animalske produktions indhold af N, P og K, 1997/ Tabel 4. Hovedbalancerne for N, P og K i dansk landbrug 1997/ Tabel 5. N-hovedbalancerne for et agerbrug sammenlignet med kvægbrug med to forskellige dyretætheder Tabel 6. Hovedbalance for det økologiske landbrug beregnet udfra statistiske oplysninger med softwaresystemet CONSEQUENCE Tabel 7. Hovedbalancen i kg N/ha Tabel 8. Hovedbalancen (Mkg P og kg P/ha) i det økologiske landbrug 1997/ Tabel 9. Sammenligning mellem de interne effektiviteter i konventionelt landbrug, konventionelt kvægbrug og økologisk kvægbrug Tabel 10. Scenarierne og deres 'hvad-nu-hvis' værdier (scenarieforskriften) Tabel 11. Oversigt over resultater, N-scenarier, indledende beregninger Tabel 12. Målte (Scenario 0) og beregnede interne effektiviteter i det tilbageblevne konventionelle landbrug i seks udvalgte scenarier Tabel 13. Hovedbalancer for de detaljerede scenarier Tabel 14. Øens hovedbalancer Tabel 15. Oversigt over arealanvendelse og beregnede udbytter for Tabel 16. Antaget animalsk produktion på økologiske brug Tabel 17. Anvendelse af korn i det økologiske landbrug Tabel 18. Forslag til importplan for det økologiske landbrug Bilag 1. Input-output modellen 2. Systemet af regneark 3. Den økologiske komponent 4. Fiksering og bælgplanters N-optagelseseffektivitet 5. Vandmiljøplanens kvælstofmål 7

8 Indledning 1 Indledning I juli 2001 indgik Danedi v/hans Schrøder en aftale med Naturrådet om at udarbejde næringsstofregnskaber for dansk landbrug i faktiske og forskellige tænkte situationer eller scenarier. Opgaven er løst i et frugtbart samarbejde med Finn Boetius og Naturrådet. Arbejdet har omfattet følgende: Kortlægning af N-, P- og K-strømmene i dansk landbrug udfra oplysninger i Danmarks Statistik (landbrugsstatistikken) og dertil hørende beregninger med softwaresystemet CONSEQUENCE (CSQ). Kortlægningen er udført efter samme principper, som blev anvendt i en tilsvarende undersøgelse udført af Danedi for Fyns Amt i 2000, med to forskelle, nemlig 1) at netværket, der beskriver regnskabet, er forbedret og 2) at undersøgelserne er udvidet til også at omfatte fosfor og kalium. I Kapitel 4 er der nærmere redegjort for beregningerne. Kortlægning af N-, P- og K- strømmene i den økologiske del af dansk landbrug udfra oplysninger i Danmarks Statistik og Plantedirektoratets statistik og dertil hørende beregninger med CSQ. Kortlægningen af N-, P- og K-strømmene i det økologiske landbrug er udført efter samme principper og i samme format som ovenfor, kun med den væsentlige forskel, at datagrundlaget er væsentlig mere sparsomt. Det er, så vidt vi ved, første gang, detaljerede næringsstofregnskaber er beregnet for det økologiske landbrug. I Kapitel 5 er der nærmere redegjort for beregningerne. Der er endvidere beregnet N-,P- og K-strømme for en række kombinationer af de to forskellige typer landbrug, tænkte situationer, scenarier, hvori der gøres antagelser om forskellige størrelser af landbrugsproduktionen og kvælstofeffektiviteter i det konventionelle landbrug. Resultaterne af scenarieberegningerne er beskrevet i Kapitel 6. Endelig er der i Kapitel 7 gjort rede for, hvor landbrugets overskud af kvælstof bliver af. I Kapitel 3 er der gjort rede for den anvendte metode. 8

9 Resumé og konklusion 2 Resumé og konklusion 2.1 Resumé Metode Landbruget er et produktionssystem, der til stadighed gennemstrømmes af energi og en lang række (grund)stoffer, det vil sige bevarede størrelser. Derved adskiller landbruget sig ikke fra andre produktionssystemer og i øvrigt heller ikke fra levende systemer. Landbruget gennemstrømmes således af kvælstof, fosfor og kalium for at kunne producere fodermidler og fødevarer indrettet på en bestemt måde, dvs. med en bestemt sammensætning, et bestemt N:P:K forhold. Tilførslen af nyt kvælstof deles i to output, nemlig N i produkter og resten, der kaldes kvælstofoverskuddet. Stort set hele dette overskud, der beregnes af balancen, udledes til luft- og vandmiljøet. I det økologiske landbrug oplagres en del af overskuddet i jordens humuspulje, men i det konventionelle landbrug antager vi, i mangel af bedre, at der er balance i jordens pulje af organisk bundet kvælstof. I så fald gælder, at input af nyt kvælstof = kvælstof i produkter + kvælstofoverskud. Vi indfører yderligere en variabel, nemlig landbrugssystemets resulterende effektivitet defineret som kvælstof udført i produkter i forhold til input af nyt kvælstof. Det er et dimensionsløst nøgletal defineret ved en ligning. Ved gentagen anvendelse af balanceog definitionsligninger, opbygges regnskaber i et dobbelt bogholderi visualiseret på computerskærmen som et netværk af kasser (undersystemer) med beholdninger og pile med strømme. Metoden er en visualisering og computerisering af den klassiske inputoutput analyse anvendt på stof og energi (bevarede størrelser). Netværket, i hvilket N- og P-strømmene i landbruget beskrives, består af 21 undersystemer i samspil. Med stadig henvisning til princippet om, at vi, for at have en model eller blot en gyldig beregning, skal have lige så mange gyldige og uafhængige ligninger som ubekendte, er metoden brugt til at reproducere historiske N-regnskaber og til at scenarieberegne regnskaber, der opfylder entydige og af hinanden uafhængige betingelser, der er givet i en scenarieforskrift. Udledningen af kvælstof fra landbruget er en funktion af to variable, nemlig 1) landbrugsproduktionens størrelse (og sammensætning) og 2) landbrugets resulterende kvælstofeffektivitet. Status og scenarier Scenario 0, der er N- og P-regnskaberne for dansk landbrug i regnskabsåret 1997/98, er beregnet på basis af (talrige) oplysninger i landbrugsstatistikken. Det er i praksis et konventionelt landbrug. 9

10 Resumé og konklusion Dernæst har vi bestemt N-regnskabet for de 1,4 procent af landbrugsarealet, der i 1997 blev dyrket efter økologiske principper. Som følge af at den økologiske komponent er i rivende udvikling (med en fordoblingstid på tre år), og som følge af at statistiske oplysninger om den økologiske komponent er sparsomme i sammenligning med oplysningerne om den konventionelle, er det økologiske N-regnskab mindre sikkert bestemt end det konventionelle. Beregningerne sandsynliggør imidlertid, at N- overskuddet i det økologiske landbrug er kg N/ha, hvor det i et tilsvarende konventionelt kvægbrug med samme produktivitet er beregnet at være omkring 140 kg N/ha/år. Samtidig viser beregningerne, at den resulterende effektivitet er højere i det økologiske kvægbrug, nemlig omkring 0,25 mod omkring kun 0,17 i et tilsvarende konventionelt. I scenarierne indgår forskellige blandinger af en konventionel og en økologisk komponent, der har vidt forskellige egenskaber. Metoden gør det muligt at beregne kvælstofoverskuddet som funktion af: 1. Landbrugsproduktionens størrelse og sammensætning (målt på indholdet af N) 2. Den resulterende effektivitet mht. N 3. Landbrugsarealet Disse tre størrelser bestemmer hovedbalancen for det landbrugssystem, hvis kvælstofregnskab netop tilfredsstiller scenarieforskriften. I Scenario 3, for eksempel, stilles spørgsmålet: Hvad sker der, hvis vi øger svineproduktionen med 50 procent, hæver den resulterende effektivitet i det konventionelle landbrug fra de nuværende 0,33 til 0,50 og øger økoforholdet (der er det fuldt omlagte økologisk dyrkede areal i forhold det samlede landbrugsareal) til 0,10? I Scenario 10 i den anden yderlighed nedsætter vi svineproduktionen, samtidig med at effektiviteten i det konventionelle landbrug øges til 0,40. Konklusionen er, at der er plads til at øge svineproduktionen med 50 procent forudsat at den resulterende effektivitet i det konventionelle landbrug hæves til 0,50. Hæves den til 0,40, er det nødvendigt at nedsætte den animalske produktion, hvis Vandmiljøplanens kvælstofmål skal nås. Den resulterende kvælstofeffektivitet er i hovedsagen resultatet af et samspil mellem tre interne effektiviteter, nemlig 1) planternes N-optagelseseffektivitet, 2) fodereffektiviteten og 3) effektiviteten af N i husdyrgødningen. I seks af de 16 scenarier (i grupperne høj, uændret og lav ) er systemet beregnet i detaljer i et netværk bestående af 21 undersystemer i samspil, og mulige sammenhørende sæt af interne effektiviteter er beregnet og vurderet med hensyn til mulighederne for at opnå dem i praksis (Tabel 12). N-scenarier Ifølge Vandmiljøplanens udgangspunkt skal udledningen af kvælstof fra Danmark, herunder fra dansk landbrug, halveres. Landbrugets udledning af kvælstof var omkring 10

11 Resumé og konklusion 480 Mkg N/år på det tidspunkt, Vandmiljøplanen blev vedtaget. Det vil sige, at overskuddet skal nedbringes til 240 Mkg N/år, se Bilag 5. Figur 23 viser N-overskuddet i de forskellige scenarier med Scenario 0 først. De 16 egentlige scenarier er opdelt i fire produktionsgrupper med fire underscenarier i hver. Figuren viser, at scenarierne 3, 4, 7, 8, 9 og 10 medfører et kvælstofoverskud under 240 Mkg N/år. For at kunne opretholde den animalske produktion, og samtidig nå Vandmiljøplanens mål, skal den resulterende kvælstofeffektivitet hæves fra de nuværende 0,33 til 0,44. I løbet af de seneste 20 år er den hævet fra ca. 0,20 til 0,33. På den baggrund ser det ud til, at det lader sig gøre. Med henvisning til loven om det faldende merudbytte synes det imidlertid at være en overordentlig krævende opgave. Konklusionen er, at Vandmiljøplanens kvælstofmål synes at stride imod et økonomisk begrundet ønske om at øge den animalske produktion. Opgaven med at opfylde Vandmiljøplanens kvælstofmål synes dermed at være større end almindeligvis antaget. P-scenarier Med hensyn til fosfor er spørgsmålet ikke, om P-overskuddet har den ene eller den anden størrelse. Spørgsmålet er, om det overhovedet lader sig gøre at skaffe balance på P-regnskabet på markniveau. Det er nemlig det spørgsmål, der afgør hvorvidt ophobning af P med efterfølgende udvaskning kan undgås. Det er i rapporten vist, at der er et kritisk antal dyreenheder per hektar over hvilket P-balance i markregnskaberne ikke er mulig, idet husdyrgødningen indeholder mere fosfor, end planterne kan optage. En foreløbig beregning viser, at det kritiske antal er 0,84 DE per ha landbrugsjord med den nuværende fodereffektivitet mht. fosfor. Eftersom dyretætheden i dansk landbrug ligger over denne grænse, er i dag ikke muligt at undgå, at fosfor ophobes i landbrugsjorden. Sammenligning mellem konventionelt og økologisk landbrug Det økologiske landbrug er i hovedsagen et kvægbrug, og spørgsmålet er derfor, hvorledes et økologisk kvægbrugs N-regnskab ser ud sammenlignet med et konventionelt med samme per hektar produktion. Et økologisk kvægbrug synes at være væsentlig mere kvælstofeffektivt. Som følge heraf vil en øget økologisering af dansk landbrug (kvægbrug) virke i retning af et nedsat N-overskud. Eftersom et økologisk jordbrug i tilgift medfører en oplagring af organisk bundet kvælstof i humus i højere grad end et konventionelt, betyder det, at udledning af kvælstof til omgivelserne reduceres ved øget økologisering, ikke alene fordi N-overskuddet reduceres, men også fordi den del af overskuddet, der tabes til omgivelserne reduceres. Det har i denne undersøgelse ikke været muligt at udvikle en metode, der direkte beregner N-overskuddet som funktion af økoforholdet. Det er imidlertid gjort indirekte ved at beregne de interne effektiviteter i seks udvalgte scenarier med to forskellige økoforhold se Tabel

12 Resumé og konklusion Usikkerheder N-, P- og K-strømmene i dansk landbrug i 1997/98 er bestemt med en nøjagtighed på ca. 10 procent. Det har været muligt at opdele strømmene så detaljeret, at der kan estimeres en fodereffektivitet for hver af dyregrupperne kvæg, svin og andre dyr. N-, P- og K-strømmene i den økologiske del af dansk landbrug er bestemt på basis af et noget mindre nøjagtigt datagrundlag. Disse strømme er derfor bestemt med større usikkerhed. Det skønnes, at usikkerheden i de økologiske N-regnskaber er omkring 25 procent. 2.2 Konklusion Udledningen af kvælstof fra dansk landbrug var omkring 480 Mkg N/år på det tidspunkt, Vandmiljøplanen blev vedtaget. I slutningen af 1990erne var udledningen omkring 387 Mkg N/år. Skal udledningen af kvælstof fra dansk landbrug nedsættes til 240 Mkg N/år, kræver det, at den resulterende kvælstofeffektivitet hæves fra det nuværende niveau på 0,33 til omkring 0,44 for blot at opretholde landbrugsproduktionen på niveauet i slutningen af 1990erne. Det kan ikke udelukkes, at det er muligt at opnå en sådan effektivitetsforbedring, idet der findes hidtil oversete muligheder herfor, men det er givet, at det er en overordentlig krævende opgave. Det synes udelukket, at det er muligt at øge den animalske produktion væsentligt og samtidig opnå en halvering af udledningen af kvælstof. Dermed synes Vandmiljøplanens mål med hensyn til kvælstof at stride imod et økonomisk begrundet ønske om at øge den animalske produktion, eller blot opretholde den på det nuværende niveau. Opgaven med at opfylde Vandmiljøplanens mål er dermed større, end man almindeligvis har forestillet sig. Dyretætheden i dansk landbrug overstiger i dag den grænse, over hvilken det er umuligt at opnå fosforbalance i marken med den nuværende fosforfodereffektivitet. Lige som der er et betydeligt fosforoverskud i dansk landbrug (36 Mkg P/år) er der et betydeligt kaliumoverskud (75 Mkg K/år), hvis miljømæssige konsekvenser endnu ikke er belyst. Kvælstofoverskuddet i et økologisk kvægbrug er væsentligt mindre end i et tilsvarende konventionelt. 12

13 Metode 3 Metode 3.1 Indledning Metoden belyses bedst ved eksempler, der er så enkle, at de kan hovedregnes. Forstås sådanne eksempler til gavns, er det til gengæld ikke vanskeligt at generalisere til mere indviklede systemer, eller netværk af systemer. Vi forestiller os et system anbragt i en kontrolkasse i hvilken vi holder regnskab med, hvad der går ind og ud. Går der i en nærmere fastsat periode, f. eks. et år, 100 enheder ind og 80 ud, så er kassens beholdning steget med 20 enheder i løbet af året. Vi tegner kontrolkassen som et rektangel med en beholdning og strømmene som pile. Figuren viser, hvad der er input, output og beholdninger. 6\VWHP 8EDODQFHUHW,QSXW ; 6\VWHP ' Q VH U J P 6 \ VWH 2XWSXW ;: 6\VWHP: 8EDODQFHUHW Figur 1. Skitse til støtte for teksten Ligningen D = X0,1 X1,W er den ligning vi alle bruger, når vi afstemmer saldoen på en (bank)konto. Det er samtidig den ligning, der er rygraden i alle økonomiske såvel som økologiske modeller. Det er den fundamentale balanceligning, der siger: Beholdningsændringen (D) i en vis periode, for eksempel et år, er lig med summen af alle input (X0,1) minus summen af alle output (X1,W) i løbet af året. 13

14 Metode Vi kan forestille os systemer, i hvilke beholdningsændringen på venstre side af lighedstegnet er lille i forhold til leddene på højre. I så fald har vi, at summen af alle input næsten er lig med summen af alle output. Systemer for hvilke det gælder, siges at være næsten stationære, fordi deres beholdning næsten ikke ændrer sig med tiden og i øvrigt slet ikke set over lang tid. Landbrugssystemer er sådanne næsten stationære systemer. Vel er der midlertidige beholdningsændringer, men i det lange løb går der lige så meget ud af som ind i ethvert tænkeligt landbrugssystem. Landbrugssystemet betragtes som et termodynamisk system, der deler et input af ressourcer i to, nemlig en del der er nyttig eller ønskelig og en del, der hverken er nyttig eller ønskelig, fordi den tabes til omgivelserne.,qsxwdiq\wny OVWRI ; /DQGEUXJHW ;: ;.Y OVWRILSURGXNWHU SURWHLQ.Y OVWRIRYHUVNXG WDE Figur 2. Input af nyt kvælstof = kvælstof i produkter + kvælstofoverskud System 0, hvorfra det nye kvælstof kommer, og hvortil kvælstoffet i produkter går, ligger over og på begge sider af kassen. System W, hvortil tabet går, ligger under. Det betragtede, balancerede system er system Nr. 1. Hermed har vi ligningen for næsten stationære systemer, input = output: X 0,1 = X1,0 + X1,W Vi har således tre variable og én ligning. Vi kan skaffe os yderligere en ligning, hvis vi samtidig indfører en ny variabel, nemlig systemets effektivitet. Ligningen er den ligning, der definerer den: Output af N i produkter Effektivit eten = input af nyt N eller i symboler: 14

15 Metode X1,0 a = X0,1 Dermed har vi fire variable og to ligninger. Det betyder, at vi kan beregne to variable som funktion af de to andre. Måler vi disse to, er det let at beregne de to første, nemlig ved at løse to ligninger med to ubekendte. De variable er enten ubekendte eller bekendte, enten beregnede eller målte. Eller bedre: De er enten output fra eller input til den simple model. Vi kan blande de variable vilkårligt, men for at få en model ud af det, skal der (i dette tilfælde) være to i hver gruppe. 3.2 Hvad-nu-hvis? Naturrådet har valgt at lade produktionens størrelse (X1,0) og effektiviteten (a) være input til regnestykket. Nyt kvælstof (X0,1) og kvælstofoverskuddet (X1,W) er dermed output, dvs. beregnede størrelser. Lad os antage, at vi har målt, hvor meget kvælstof systemet per år modtager ude fra, og hvor meget der eksporteres med produkter. Vi kan nu stille en række hvad nu hvis spørgsmål om, hvad der sker med systemet, hvis én eller flere af de variable ændres. Det er lettest at belyse dette ved et simpelt og realistisk eksempel, nemlig kvælstofregnskabet for dansk landbrug i et aktuelt driftsår, her valgt til 1997/98. ; /DQGEUXJHW 0NJ1 ;: ;: Figur 3. Det resulterende N-regnskab for dansk landbrug 1997/98. A=2,69 Mha Systemets resulterende effektivitet er 192/579 = 0,33, dvs. der produceres 33 enheder for hver gang der tilføres 100. Vi kan nu spørge: Hvordan vil det gå med overskuddet, hvis vi producerede 200 Mkg N med en effektivitet på 0,40? Svaret er givet i nedenstående figur. Først beregnes inputtet som 200/0,40 = 500, så overskuddet = 300 Mkg N. Produktionen stiger (fra 192 til 200 Mkg N), men alligevel falder overskuddet (fra 387 til 300 Mkg N). 15

16 Metode /DQGEUXJHW 0NJ1 Figur 4. Produktionen stiger til 200 Mkg N/år, effektiviteten til 0,40 og overskuddet falder til 300 Mkg N/år, sml. Figur 3 Med uændret effektivitet er produktion og forurening koblede, således at en stor og stigende produktion uvægerlig medfører en stor og stigende forurening. Vi kan afkoble denne sammenhæng ved at øge effektiviteten. Øger vi den tilstrækkelig meget, sker der en fuldstændig afkobling, således at vi, som vist i eksemplet, får en større produktion samtidig med en mindre forurening. Tilbage til 1997/98, hvor N-overskuddet var ca. 387 Mkg. I 1986/87, da Vandmiljøplanen blev vedtaget, var overskuddet omkring 480 Mkg N, der ifølge planens ånd og bogstav skal halveres, dvs. ned på 240 Mkg N. Vi kan nu spørge: Hvor stor skal effektiviteten være, hvis det mål skal nås, for fastholdt landbrugsproduktion? Det overordnede regnskab skal i så fald se således ud: /DQGEUXJHW 0NJ1 Figur 5. Uændret produktion og en halvering af overskuddet i forhold til 1986/87 Effektiviteten er 192/432 = 0,44. Vandmiljøplanens mål kan derfor nås, hvis vi hæver landbrugssystemets resulterende effektivitet fra de nuværende 0,33 til 0,44 og fastholder landbrugsproduktionen. Men der er naturligvis mange andre kombinationer af produktion og effektivitet, der opfylder kravet til kvælstofudledningen. 3.3 Kombination af to komponenter Figur 3 er fremkommet på basis af oplysninger i landbrugsstatistikken. Denne hovedbalance er også beregnet af Kyllingsbæk (2000), der beregner overskuddet for 16

17 Metode 1997/98 til 380 Mkg N. Det er hovedbalancen for dansk landbrug under ét, dvs. en blanding af konventionelt og økologisk landbrug. Den detaljerede N-balance, og dermed også hovedbalancen for den økologiske komponent af dansk landbrug, er beregnet i nærværende undersøgelse, se Kapitel 5. Resultatet er gengivet i Figur 6. NRODQGEUXJHW 0NJ1 Figur 6. Hovedbalancen for den økologiske komponent i dansk landbrug 1997/98 i Mkg N/år. A=0,038 Mha. Kender vi det resulterende N-regnskab og regnskabet for den ene komponent, er det let at beregne regnskabet for den anden. I Scenario 0 (1997/98) er kun 1,4 procent af landbrugsarealet økologisk dyrket. Forestillede vi os at komponenterne per hektar var ensartede, lader det sig gøre at beregne, hvorledes det resulterende regnskab ville komme til at se ud, dersom en større andel, f. eks. 10 procent, var økologisk, samtidig med at produktionen og effektiviteten blev fastholdt og samtidig med at landbrugsarealet indskrænkedes fra 2,69 til 2,50 Mha. Først beregnes den produktion, der skal præsteres af den nu (arealmæssigt) mindre konventionelle komponent: 192 0,1*2,5*24 = 186. Hvis denne produktion foregår med uændret effektivitet, har vi inputtet 186/0,33 = 564 og dermed et overskud på = 378..RQYODQGEUXJ NROODQGEUXJ /DQGEUXJHW 0NJ1 0NJ1 0NJ1 Figur 7. Det resulterende N-regnskab er summen er regnskaberne for den konventionelle og den økologiske komponent 17

18 Metode Selv om overskuddet per ha i den økologiske komponent kun er ca. halvdelen af, hvad det er i den konventionelle, stiger det resulterende overskud. Det gør det som følge af, at vi har forlangt, at produktionen fastholdes. Med andre ord: Når vi i en blanding af to komponenter med forskellig effektivitet øger andelen af komponenten med den laveste effektivitet, stiger overskuddet for fastholdt produktion. Stillede vi os tilfredse med kun at regne på hovedbalancen, er det i princippet ingen sag at beregne hovedbalancen for ethvert tænkeligt scenario, enhver tænkelig kombination af de to komponenter med krav til landbrugsproduktionens samlede størrelse og effektiviteterne i de to komponenter. Det er kun et spørgsmål om at holde rede på, hvad vi har af ligninger samt hvilke variable vi vil måle, og hvilke vi vil beregne. Det er gjort i en lidt udvidet form i Kapitel 6: Scenarier. Problemet med kun at regne på hovedbalancen er, at vi arbejder med et ubelyst system. Vi ved ikke, hvad der foregår inde i systemet, vi ved ikke hvordan den resulterende effektivitet afhænger af landbrugspraksis, dvs. af de interne effektiviteter. I det følgende kapitel detaljeres hovedbalancen hvorved systemets struktur (nøgletallene) kommer til syne, samtidig med at grundlaget for scenarieberegningerne skabes. 3.4 Generelle bemærkninger om metoden Beregningerne hviler på noget, der ikke er til diskussion, nemlig naturlovene og matematikken. Vi beskriver stofstrømme gennem landbrugssystemet i et dobbelt bogholderi akkurat som man gør det, når det drejer sig om penge. Vi går et skridt videre, idet vi knytter det dobbelte bogholderi sammen med den klassiske input-output analyse. Det giver en skudsikker metode og model, der kan bruges på to måder: På den første måde bruger vi kun balanceligningerne. Det er bagud -måden, som vi bruger til at udarbejde historiske regnskaber. Når vi har udarbejdet et sådant regnskab, afleder vi nøgletallene. Hertil er resultaterne ubestridelige, for så vidt som vi kan stole på de statistiske oplysninger og i øvrigt har brugt korrekte NPK-koncentrationer. På den anden måde, den vi bruger til at beregne fremtidige regnskaber, bruger vi foruden balanceligningerne de ligninger, der definerer nøgletallene. Derved bliver de fremtidige regnskaber funktioner af input og nøgletal. Det vil sige, at vi kan få et hvilket som helst regnskab frem ved at ændre input og nøgletal. Som et særtilfælde kan vi få Scenario 0 regnskabet frem. Vi kan herefter bruge den som model, når blot vi er opmærksomme på, at den kun er en god tilnærmelse inden for en passende lille omegn af udgangspunktet (Scenario 0), idet ligningerne er lineære. At ligningerne er lineære betyder, at N-udbyttekurverne i plante- og husdyrproduktionen regnes at være lineære. Det er de ikke i hele forløbet, men i en passende lille omegn af udgangspunktet er antagelsen om linearitet en god tilnærmelse. Alle de gennemregnede scenarier opfylder betingelsen om at befinde sig inden for en passende lille omegn af udgangspunktet. 18

19 Dansk landbrug i 1997/98 4 Dansk landbrug i 1997/98 (Scenario 0, status) 4.1 Indledning Ved hjælp af statistiske oplysninger om de varer, landbruget indkøber, høster og bortsælger, samt oplysninger om N, P og K-indholdet i varerne, lader det sig beregne, hvor meget N, P og K, der forlader landbruget med produkterne. Inputtet af nyt kvælstof til landbruget minus outputtet i produkter kaldes kvælstofoverskuddet. Normalt forbinder vi noget positivt med ordet overskud, idet vi går ud fra, at et overskud er noget vi kan lægge til vores beholdning. Det er imidlertid ikke tilfældet med kvælstofoverskuddet. Det kan ikke lægges til nogen beholdning, tværtimod skal det trækkes fra. Det er et regulært tab af kvælstof i det omfang det ikke oplagres i jorden, ikke et overskud. Når vi alligevel har valgt at bruge ordet kvælstofoverskud, skyldes det dels, at ordet efterhånden er indarbejdet i sproget, dels at de analoge ord, fosforoverskud og kaliumoverskud giver bedre mening, for så vidt som disse overskud faktisk i vidt omfang lægges til agerjordens beholdning. Problemet er blot, at beholdningerne løber over, når de bliver for store. Vi kan derfor ikke til stadighed have en positiv beholdningsændring af for eksempel P i jorden, for på et tidspunkt vil vi nå et mætningspunkt, en ny stationær tilstand, i hvilken input er lig med output. Det ville være en katastrofe for vandmiljøet, hvis det gik så galt. Om N-overskuddet ved vi, at det skal nedbringes fra ca. 480 Mkg N/år til det halve, altså 240 Mkg N/år. Om P-overskuddet ved vi, at det principielt bør være nul, og måske endda sine steder negativt over en årrække for at opsuge det akkumulerede P-overskud. Som vist i Kapitel 3 kan ét enkelt system behandles som et system af to sammenhørende lineære, meget enkle ligninger. Kan man behandle matematikken i et enkelt system, har man nøglen til at gøre det samme i et hvilket som helst netværk af systemer, der lige som systemet som helhed, består af systemer, der balancerer samtidig til enhver tid. Matematisk svarer det til at gå fra to ligninger med to ubekendte til n ligninger med n ubekendte. I netværket svarer det til, at vi har mere end ét system, vi har netværk af systemer. I Kapitel 3 fremhævedes det vigtige nøgletal: den resulterende effektivitet. Den indgår som én af de to nødvendige variable i scenarieberegningerne. Den resulterende effektivitet er resultatet af et samspil mellem undersystemernes interne effektiviteter. I N-regnskabets tilfælde er det i hovedsagen et samspil mellem tre effektiviteter, nemlig 1) planternes N-optagelseseffektivitet fordelt på ikke-fikserende og fikserende planter, 2) fodereffektiviteten med hensyn til N for kvæg, svin og andre dyr og 3) effektiviteten af N i husdyrgødningen Det er let at gætte sig til en højere resulterende effektivitet, men hvis det ikke kan begrundes i ændringer i de bagvedliggende interne nøgletal er gættet ikke meget værd. 19

20 Dansk landbrug i 1997/98 For at få et indblik i, hvorledes de interne nøgletal bestemmer regnskabet, og dermed også den resulterende effektivitet, er det nødvendigt at detaljere regnskaberne og forstå dem som netværk af undersystemer. Vi begynder med N-regnskabet i 1997/98 for dansk landbrug. Bag hovedbalancen i Figur 3 ligger et system af sammenhørende balancer, dvs. et netværk af strømme og beholdninger. Det enkleste netværk, vi kan komme på, består af to undersystemer i samspil, nemlig et mark- og et staldsystem: Nyt kvælstof Handelsgødning, fiksering og nedbør Importeret foder Kvælstof (protein) i vegetabilske produkter Mark Udsæd Foder Stald Returprodukter Kvælstof (protein) i animalske produkter Husdyrgødning Overskud Overskud Kvælstof i omgivelserne Figur 8. Landbrugets kvælstofregnskab forstået som et samspil af to undersystemer På dette detaljeringsniveau er fremstillingen imidlertid for grov til at kunne bruges i praksis. For det første gør netværket det ikke muligt at tage ammoniakfordampningen i regning. For at få det atmosfæriske nedfald korrekt med i input-output modellen er det nødvendigt at arbejde med tre systemer ud over mark- og staldsystemerne. Figur 9. N-regnskabet (Mkg N per år) i dansk landbrug på mark- og staldniveau i 1997/98 20

21 Dansk landbrug i 1997/98 System 9, ammoniakudledning, modtager udledningen fra mark og stald og fordeler nedfaldet i en strøm tilbage til systemet selv og en strøm ud af system 10 forener nedfaldet ude fra med nedfaldet inde fra. System 12 samler tabene. For det andet kan vi endnu ikke definere nøgletal, der er operationelle, dvs. nøgletal der ligner dem, vi normalt bruger. Det samlede N-overskud på 387 Mkg N/år er nu opdelt på tre poster, nemlig 283 Mkg N/år fra markerne, 34 M kg N/år fra staldsystemet og 70 Mkg N/år, der via luften eksporteres ud af systemet og deponeres uden for. Bemærk at hovedbalancen i Figur 9 er nøjagtig den samme som i Figur 3, nu er den blot opdelt på flere poster. Tabel 1. Hovedbalancen for netværket i Figur /98 Mkg N Handelsgødning, udsæd og fiksering 349 Indkøbt foder (inkl. returprodukter) 208 Nedfald ude fra 22 INPUT I ALT 579 Vegetabilsk produktion 86 Animalsk produktion 106 PROD. OUTPUT I ALT 192 OVERSKUD 387 Resulterende effektivitet 0,33 Det er imidlertid for stor en forenkling at beskrive marksystemet som ét undersystem. I det mindste må vi have et undersystem for ikke-fikserende og et for fikserende planter. Derudover må der skelnes mellem N, P og K høstet og efterladt. System 1 i Figur 9 bliver til tre systemer som vist i venstre side i Figur 10. På tilsvarende måde må system 5 i Figur 9 detaljeres, idet kvæg har en fodereffektivitet med hensyn til N, P og K der er forskellige fra svins fodereffektivitet, der igen er forskellige fra andre dyrs. System 5 i Figur 9 bliver til et samspil af 15 undersystemer som vist i højre side af Figur 10. Det således udvidede staldsystem modtager en strøm af foder inde fra og en ude fra. Foderet opdeles i grovfoder og kraftfoder, der hver for sig fordeles på en bestemt måde til dyrene, som vi har delt op i tre grupper, nemlig kvæg, svin og andre dyr. N, P og K i den samlede foderstrøm strømmer således gennem dyrene og ender i kød (levende og døde dyr), mælk, æg og husdyrgødning. Der er ingen andre udveje. Bemærk at 21

22 Dansk landbrug i 1997/98 hovedbalancen i Fig. 10 er den samme som i Figur 3. Nu er den blot delt op på flere poster. Herefter ser hovedbalancen ud som vist i Tabel 2. Figur 10. Den detaljerede N-balance for dansk landbrug i Mkg N i regnskabsåret 1997/98 Tabel 2. Hovedbalancen for netværket i Fig /98 Mkg N Handelsgødning og affald 297 Fiksering 44 Indkøbt foder (inkl. returprodukter) 208 Nedfald ude fra 22 Udsæd 8 INPUT I ALT 579 Vegetabilsk produktion 86 Mælk 25 Levende dyr 79 Æg 2 Animalsk produktion i alt 106 PROD. OUTPUT I ALT 192 OVERSKUD 387 Resulterende effektivitet 0,33 Det er imidlertid ikke hovedbalancen, der er interessant. Det interessante er nøgletallene, herunder især de interne effektiviteter. Det er nemlig disse effektiviteter, der bestemmer systemets resulterende effektivitet. 22

23 Dansk landbrug i 1997/98 Fig. 10 indeholder 54 interne output fra 21 undersystemer i samspil, hvor eksemplet i Kapitel 3 kun indeholdt to output og et enkelt system, men melodien er hele tiden den samme. Analysen fra Kapitel 3 anvendes uden forandring 21 gange i stedet for kun 1. Resultatet er en input-output model, der virker forlæns såvel som baglæns. At den virker baglæns vil sige, at den kan regne på, hvad der allerede er hændt, altså historiske regnskaber. Vi reproducerer således regnskabet i det år, kalibreringen finder sted. Vi måler så mange ubekendte, at vi har netop én ubekendt tilbage i hvert undersystem. Gives de målte værdier som input til modellen (baglæns rettet) er systemet bestemt. Vi kender, har enten målt eller beregnet alle strømme og bestemt alle nøgletal (som afledte størrelser) defineret på en af os valgt entydig måde. Når modellen virker baglæns, består den af 21 sammenhørende balanceligninger med 21 ubekendte, en i hvert undersystem som vi ikke måler, men beregner af balancen. Vi kan imidlertid også vælge, at betragte alle output fra undersystemerne som ubekendte. Der er 54, og der er derfor brug for 54 ligninger. De 21 har vi allerede, resten er ligninger, der definerer 33 nøgletal. (I Kapitel 3 havde vi kun to output og derfor kun to ligninger. Den ene var balanceligningen, den anden den ligning, der definerer systemets resulterende effektivitet.) Idet modellen i Fig. 10 er kalibreret på statistiske oplysninger (målinger) har vi nu en model, med hvilken vi kan beregne ethvert muligt fremtidigt og ethvert historisk regnskab. Modellen er en input-output model af den klassiske Leontiefske type. Regnskabet i netværket i Fig. 10 gengives i form af en input-output tabel. Den læses som en økonomisk input-output tabel og adskiller sig fra sådanne kun derved, at der er tilføjet et ubalanceret, givende system allerførst og et modtagende system allersidst, i øvrigt analogt til det varme og det kolde reservoir i termodynamikken. 4.2 Kalibrering af input-output modellen Opgaven er at bestemme så mange strømme og nøgletal, at ligningssystemet lukker sig og beregner de ubekendte. Dermed er systemet bestemt i udgangspunktet, dvs. modellen er kalibreret og låst fast på et sæt målinger. Danmarks Statistiks landbrugsstatistik er et helt uundværligt datamateriale, omfattende, konsistent og klart sat op. Der er i detaljer gjort rede for, hvor landbrugsvarerne bliver af. I princippet bestemmes f. eks. en N-strøm ved at gange samtlige varer, der indgår i strømmen, med de tilhørende N-koncentrationer og summere over alle varer i strømmen. I det følgende beskrives, hvorledes vi er kommet frem til den ovenfor omtalte N-balance for dansk landbrug 1997/ Kvælstofregnskabet for dansk landbrug 1997/98 Systemet er dansk landbrug bestående af en blanding af konventionelt og økologisk landbrug. Vi tænker os marker og dyr i en kontrolkasse, der når ca. 1 m under jordoverfladen og 5-10 m op. Til siderne har vi resten af verden, dvs. systemer uden for dansk landbrug. Det betragtede tidsrum er et år, nemlig fra midten af året 1997 til 23

24 Dansk landbrug i 1997/98 midten af 1998 i udgangsregnskabet. Beregningen af N, P og K-regnskaberne finder sted i et regneark bestående af syv sammenhørende ark, nemlig TABEL 0: NPK-indhold i landbrugsvarerne TABEL 1: Areal, udbytte og anvendelse TABEL 2: Importeret foder og foderforbrug i alt TABEL 3: Animalsk produktion TABEL 4: Fiksering TABEL 5: Øvrige input TABEL 6: Input-output tabel I det følgende gennemgås tabellerne hver for sig. TABEL 0: NPK-indhold i landbrugsvarerne Oplysningerne om næringsstofindhold i de forskellige landbrugsvarer er hentet i Foderstoftabellen (1997). Oplysninger om næringsstofindhold i kød stammer fra Sibbesen (1990). Oplysninger om gartneriprodukter stammer fra U.S. Standard Reference for Nutrients. Selvom der findes holdepunkter for, at den kemiske sammensætning af planter og dyr varierer alt efter tilstedeværelse af gødning og foder mv., har vi valgt at gøre en "alt andet lige" betragtning på dette punkt, selvom proteinkoncentrationen i korn stiger med stigende mængde kvælstofgødning, og selvom en fed gris formentlig har en andet fosforkoncentration end en mager, etc. Med hensyn til næringsstofindholdet i husdyr støtter vi os til de beregninger, som er udført af Sibbesen (1990) gældende for repræsentative dyr i det konventionelle landbrug, idet vi dog anvender samme koncentrationer inden for hver art, altså uanset dyrenes alder. I økologisk såvel som konventionelt landbrug ses nye dyretyper såsom vildsvin, skotsk højlandskvæg, hjorte, større slagtesvin m.v. Vi er ikke bekendt med undersøgelser af disse nye dyretypers stofsammensætning, dvs. deres indhold af N, P og K. Ud fra de oplysninger, som findes i Sibbesen (1990), bedømmer vi, at den størrelse, som kan variere mest, er fosfatkoncentrationen. Det ser ud til at fosforindholdet varierer mere med størrelsen af arten end størrelsen indenfor arten, dvs. en okse har større fosforindhold end en gris, men små dyr indenfor samme art har stort set samme fosforindhold som de tilsvarende voksne dyr. TABEL 1: Areal, udbytte og anvendelse I samme format som i TABEL 0 indeholder TABEL 1 oplysninger om fysiske og høstede arealer. Forskellen er de arealer på hvilke der høstes mere end en gang om året. Endvidere indføres den i landbrugsstatistikken oplyste høst inden for hver af de 11 24

25 Dansk landbrug i 1997/98 plantekategorier hvoraf de fire, herunder korn og græs og grønfoder, der er underopdelt i syv underkategorier. Høsten er opgjort i Mkg af de mange forskellige vegetabilske varer, og opgaven er at gøre rede for, hvor varerne bliver af. I det omfang de ikke lægges på lager, er der følgende udveje: Bortsolgt, foder eller svind. 8GE\WWH 0NJ1 %RUWVROJW )RGHU 6YLQG Figur 11. Skitse til støtte for teksten Balanceligningen er Startbeholdning slutbeholdning = udbytte bortsolgt foder svind Med hensyn til korn er oplysningerne så fyldige, at det er muligt at opstille et ret præcist kornregnskab og dermed gøre rede for anvendelsen af hvert kg kerne. For de øvrige varers vedkommende er de statistiske oplysninger mere sparsomme. Med en kombination af almindelig viden om de pågældende vares normale anvendelse og oplysninger om foderforbruget af disse varer, er der opstillet et fast skema for varernes anvendelse. Regnskabet i Mkg varer ganges med koncentrationerne, der står ordnet efter plantekategorier på akkurat samme måde i TABEL 0. Først ganges med den første søjle, hvilket resulterer beregning af N-strømmene, derefter med den anden søjle, hvilket giver P-strømmene osv. Når det er gjort, ved vi (omtrentligt) hvor meget N, der er høstet, og hvor det er blevet af. I 1997 var der ca. 356 Mkg N i høsten, hvoraf 263 Mkg N blev sat til side som foder, mens kun 234 Mkg N faktisk blev indfodret. Bortsolgt blev 86 Mkg N, hvoraf de 8 er udsæd. TABEL 2: Importeret foder og foderforbrug i alt TABEL 1 omhandler kun det hjemmedyrkede foder. Dertil kommer fodermidler med oprindelse uden for dansk landbrug, herunder fisk og vegetabilier dyrket i udlandet. Dertil kommer yderligere returprodukter, dvs. produkter der stammer fra dansk landbrug selv, og som derfor skal medregnes som hjemmedyrket foder. 25

26 Dansk landbrug i 1997/98 TABEL 2 opdeler det samlede foderforbrug i to dele, nemlig indkøbt og hjemmedyrket foder. Den opdeler endvidere foderforbruget på kraftfoder og grovfoder, se netværket i Fig. 10, system 3, 13, 14 og 15. At beregne N, P og K-strømme udfra de således opgjorte varestrømme er således blot et spørgsmål om at gange en søjle i TABEL 0 med en række søjler i TABEL 2 og summere over alle varer i strømmen. Herefter ved vi hvor meget N, P og K der går i dyrene, og vi ved, hvor meget heraf i grovfoder og hvor meget i kraftfoder, og endvidere hvor meget der er hjemmedyrket og hvor meget, der er indkøbt. TABEL 3: Animalsk produktion Når vi ved, hvor meget N, P og K vi fodrer ind i dyrene, kan vi også beregne, hvor meget der ender i gyllen. Fra foderets indhold skal vi blot trække indholdet i de animalske produkter, nemlig mælk, dyr (levende og døde) og æg for at få indholdet i gyllen. For hver af kategorierne kvæg, svin og andre dyr beregnes N, P og K-indholdet i de animalske produkter ved, analogt med planteregnskaberne, først at opstille vareregnskabet, tælle dyrene i bestanden, de døde dyr og slagtedyrene. Herefter har vi anvendt en metode, der er beskrevet af Sibbesen (1990) der har beregnet N, P og K i foder, animalsk produktion og husdyrgødning i dansk landbrug i 1980 erne. Resultater for 1997/98 er vist i nedenstående tabel. Tabel 3. Den animalske produktions indhold af N, P og K, 1997/98 N P K Mkg Mkg Mkg Mælk 25,3 4,5 7,0 Kvæg 8,7 2,4 0,7 Svin 62,2 12,2 5,6 Andre dyr 8,1 1,0 0,6 Levende dyr i alt 79,0 15,6 6,8 Æg 1,4 0,1 0,1 I ALT 105,7 20,3 13,9 Herefter ved vi hvor meget N, P og K der er i husdyrgødningen fordelt på kvæg, svin og andre dyr og mangler kun at gøre rede for, hvad der sker med disse stoffer fra de bliver udskilt af dyrene indtil de enten bliver optaget af en plante, bliver lagt til jordens humuspulje eller ender i omgivelserne, dvs. luften eller vandet. TABEL 4: Fiksering Om fikseringen findes ingen oplysninger i statistikken. Den må beregnes særskilt, for den lader sig ikke måle. Beregningen vanskeliggøres af at de fikserende afgrøder hyppigt dyrkes sammen med andre afgrøder. Metoden belyses bedst ved at tænke på en fikserende afgrøde som lucerne, der dyrkes i ren form. 26

27 Dansk landbrug i 1997/98 Antag at vi ved hvor meget N, der findes i de høstede dele af planten. Vi ved, at der også er noget N i de dele af planten, vi efterlader i og på marken. Et nøgletal er således forholdet efterladt/høstet. Skønner vi dette nøgletal, har vi dermed et skøn over, hvor meget N der er optaget i hele planten. Men vi ved ikke hvor meget af dette N, der stammer fra luften, og hvor meget der stammer fra jorden. Et andet nøgletal er derfor N fikseret/n i hele planten. Endelig må vi indføre et nøgletal, der beskriver de fikserende planters N- optagelseseffektivitet. Akkurat som det blev gjort for de ikke-fikserende planters vedkommende definerer vi den som den mængde N, der er optaget i planten divideret med den mængde, der har gennemstrømmet jordsystemet i en for planterne tilgængelig form i løbet af vækstsæsonen. Når den effektivitet er 1 er der, lige som det var tilfældet med de ikke-fikserende planter, ingen tab, ingen udvaskning fra markerne. Vi kender ikke de fikserende planters N-optagelseseffektivitet, men ræsonnerer som så: De ikkefikserende planters (kornplanternes) N-optagelseseffektivitet er (bedømt udfra TABEL 1) blandt de laveste. De højeste N-optagelseseffektiviteter finder vi i gruppen græs og grønfoder. Det vil sige, at N-udbyttekurverne for disse afgrøder er stejlere ned kornplanternes. Dertil kommer, at en fikserende plante alt andet lige må have en højere N-optagelseseffektivitet, idet kvælstoffet leveres direkte til planten via rodknoldene og ikke fra jorden via rodnettet. Se også Bilag 4. Antagelsen om at en fikserende plante har en højre N-optagelseseffektivitet end en ikkefikserende plante er en formodning, idet der endnu ikke er udført forsøg, der belyser det spørgsmål. Ud fra en systembetragtning er formodningen imidlertid velbegrundet, idet de fikserende planter har et tabsled mindre end de ikke-fikserende. Det understreges i den forbindelse, at der ikke tales om en energi-effektivitet, men om en N- optagelseseffektivitet. De ikke-fikserende afgrøders gennemsnitlige N-optagelseseffektivitet er beregnet at være omkring 0,75. I lyset af ovenstående må den være større for de fikserende planters vedkommende. Vi har skønnet, at den er 0,80. Beregningen af fikseringen foregår med input i form af oplysninger om N-indholdet i høsten i tilgift til de tre nøgletal. Fikseringen i 1997/98 er beregnet til ca. 44 Mkg N. Med anvendelse af en lignende metode har Kyllingsbæk (2000) bestemt den til 43 Mkg N. TABEL 5: Øvrige input Tabel 5 supplerer med input ude fra. Det drejer sig først og fremmest om input med handelsgødning, men omfatter også affald, atmosfærisk nedfald ude fra samt fiksering i fritlevende mikroorganismer. Nedfaldet ude fra er beregnet af Schrøder (2000). TABEL 6: Input-output tabel Resultaterne samles i input-output tabeller svarende til netværket vist i nedenstående figur. 27

28 Dansk landbrug i 1997/98 Figur 12. Netværk svarende til i-o tabellen Hovedbalancerne er vist i nedenstående tabel. Tabel 4. Hovedbalancerne for N, P og K i dansk landbrug 1997/ Mkg N/år Mkg P/år Mkg K/år Handelsgødning, fiksering og affald ,0 84,3 Indkøbt foder (inkl. kem foder) ,7 55,3 Nedfald ude fra 22 0,5? Udsæd 8 1,3 2,5 Indkøbte dyr INPUT I ALT ,5 142,0 Vegetabilsk produktion (inkl. udsæd) 86 16,6 52,7 Animalsk produktion ,3 13,9 Udført gylle OUTPUT I ALT ,9 66,6 OVERSKUD ,6 75,4 Videre til det detaljerede netværk Opdelingen fra netværket i Figur 12 til det detaljerede netværk er foregået i hånden. Opdelingen i ikke-fikserende og fikserende planter hviler på data fra TABEL 4, mens opdelingen i staldsystemet er sket ved brug af oplysninger i landbrugsstatistikken (1997), der indeholder en Tabel (7.17), der opgør foderforbrugets fordeling på husdyrarter (1996/97). Vi har brugt nøgletallene fra denne fordeling for året 1997/98. 28

29 Dansk landbrug i 1997/98 Overbygget de syv sammenhørende regnearksfiler er en særlig fil, der modtager input. Inputfilen kræver oplysninger af elementær art såsom arealer, udbytter, lagre, oplysninger om anvendelse af udbyttet, indkøbt foder, dyr i bestanden samt animalsk produktion. Langt de fleste af oplysningerne findes i landbrugsstatistikken. 4.4 Fosforregnskabet for dansk landbrug 1997/98 Fosforbalancen opstilles lige så detaljeret som kvælstofbalancen. Faktisk anvendes netværket fra N-beregningen med ganske få modifikationer. For eksempel slukkes alle strømme, der i N-regnskabet har med ammoniakfordampningen at gøre. Der er naturligvis heller ingen P-fiksering. Resultatet for 1997/98 er vist i Figur 13. Figur 13. Den detaljerede P-balance (Mkg P) for dansk landbrug i regnskabsåret 1997/98 Det bemærkes, at der er usikkerhed med hensyn til mængden af P i foderfosfater. I nærværende undersøgelse har vi, i mangel af bedre, anvendt 14,4 ton P, som angivet af Sibbesen (1990). Kyllingsbæk (2000) regner med 16 ton P. For at undersøge, om der er konsistens i beregningerne, er N:P forholdet i samtlige 54 strømme i netværket beregnet og fundet at svare til de N:P forhold, vi finder udfra fodermiddeltabellerne. 4.5 Forskellige brugstyper og betydningen af landbrugsproduktionens sammensætning Med en brugstype menes for eksempel et agerbrug med meget få eller slet ingen dyr, eller for eksempel et kvægbrug med stor dyretæthed. Det er på forhånd klart, at 29

30 Dansk landbrug i 1997/98 agerbruget har den største resulterende N-effektivitet. Den er lidt lavere end planternes N-effektivitet (idet en del af planten lægges til lageret af organisk bundet kvælstof, hvorfra udvaskning er mulig). Vi forestiller os, at agerbruget ændres til et husdyrbrug, et kvægbrug med en dyretæthed, der medfører at der er 100 kg N/ha/år i husdyrgødningen. For at skaffe foder til dyrene går det meste af den vegetabilske produktion til foder. Alligevel er der ikke foder nok til dyrene, og der må derfor suppleres med indkøbt foder, hvilket får konsekvenser for både N- og P-regnskabet. Idet en stor del (85 procent) af den vegetabilske produktion skal passere (endnu) et tabsled med en N-effektivitet på kun 0,20, er det klart, at den resulterende effektivitet falder, samtidig med at input og overskud stiger. Forestiller vi os, at dyretætheden vokser yderligere, så der er ca. 150 kg N/ha/år i husdyrgødningen, kan det således kun ske, dersom der indkøbes endnu mere foder. Den resulterende effektivitet falder yderligere, og input og overskud stiger yderligere. Forestiller vi os en ekstremt stor dyretæthed, skal så godt som alt foder indkøbes, og den resulterende effektivitet er i så fald lidt højere end fodereffektiviteten. Der er nemlig ikke noget kvælstoftab forbundet med det fra udlandet indkøbte foder. Tabet ligger i udlandet. Ovenstående er illustreret ved tænkte eksempler. Vi betragter først en hektar agerbrug (planteavlsbrug) med et gennemsnitligt input af N i handelsgødning mm. på 110 kg N/ha/år, hvilket er tæt på landsgennemsnittet i slutningen af 1990erne. Resultatet, det detaljerede N-regnskab, er vist i Figur 14. Figur 14. N-regnskabet for et tænkt agerbrug, kg N/ha/år 30

31 Dansk landbrug i 1997/98 Det fremgår af Figur 14, at overskuddet er 52 kg N/ha/år, hvilket er 1/3 af gennemsnittet på landsplan. Den resulterende effektivitet er 0,59. I næste beregning, der angår et kvægbrug, er tilførslen af N i handelsgødning sat op til 125 kg N/ha/år, idet afgrøderne i et kvægbrug har stejlere udbyttekurver end afgrøderne i et agerbrug. Samtidig kommer fikseringen fra bælgplanter til. Den er sat til 25 kg N/ha/år, hvor den på landsplan er ca. 16 kg N/ha/år. Der er 100 kg N/ha/år i husdyrgødningen (svarende til en dyretæthed på 1,0 NDE/ha) og overskuddet er steget til 134 kg N/ha/år. Resultatet er vist i Figur 15. Figur 15. N-regnskabet i kg N/ha/år for et tænkt kvægbrug med 100 kg N/ha/år i husdyrgødningen. (1,0 NDE/ha). En tilsvarende beregning med 150 kg N/ha/år i husdyrgødningen (svarende til en dyretæthed på en 1,5 NDE/ha) er gennemført og resultaterne fra de tre beregninger er sammenholdt i Tabel 5. Næstnederste linie i Tabel 5 viser den resulterende effektivitet, der begynder med at være høj, men som hurtigt falder med stigende dyretæthed og nærmer sig kvægets fodereffektivitet. Samtidig falder den i alt producerede mængde protein. Nederste linie i tabellen angiver N i animalske produkter i forhold til N i animalske og vegetabilske produkter tilsammen. Dette forhold, der er et andet mål for dyretætheden, bestemmer i hovedsagen systemets resulterende effektivitet og dermed overskuddet. Jo højre forholdet er, jo lavere er den resulterende effektivitet. Hver dansker indtager omkring 75 g protein om dagen, det vil sige 75/6,25 = 12 g N per person per dag. Ca. 2/3 heraf er animalsk protein, dvs. ovennævnte forhold er 0,66. Det 31

32 Dansk landbrug i 1997/98 er almindelig kendt, at fødevareeksperter anbefaler mere frugt og grønt i kosten. En analyse af kostanbefalingerne har vist, at ovennævnte forhold snarere bør være omkring 0,50. Tabel 5. N-hovedbalancerne for et agerbrug sammenlignet med kvægbrug med to forskellige dyretætheder. Agerbrug Kvægbrug Kvægbrug 0 NDE/ha 1,0 NDE/ha 1,5 NDE/ha kg N/ha/år Udsæd Handelsgødning, slam mm Fiksering, bælgplanter Ammoniaknedfald ude fra Indkøbt foder INPUT AF NYT KVÆLSTOF Vegetabilsk produktion Animalsk produktion OUTPUT I PROD OVERSKUD Resulterende effektivitet 0,59 0,24 0,22 Anim. prod./anim. + veg. prod. 0,00 0,60 0,81 Tænkte vi os et landbrugssystem, der producerer protein i dette forhold (animalsk protein/protein i alt = 0,50) sammenlignet med et system, der producerer protein i forholdet 0,66, ville førstnævnte have en væsentlig højere effektivitet og dermed et mindre tab af N til omgivelserne. Tænkte man sig et landbrugssystem, der netop tilfredsstillede en tilhørende befolknings proteinbehov, ville myndighedernes anbefaling mht. kostens sammensætning derfor ikke alene føre til en bedre sundhed for befolkningen, men også for miljøet. Dette er imidlertid blot nævnt som et kuriosum, idet hverken størrelsen eller sammensætningen af dansk landbrugs produktion er dikteret af danskernes kostvaner, men af forholdene på de udenlandske markeder. Selv om danskerne således fulgte myndighedernes anbefaling og spiste mindre animalsk og mere vegetabilsk protein, ville det knap nok komme til syne i N-regnskabet, idet eksporten er større end hjemmeforbruget, se endvidere Kapitel 6. 32

33 Den økologiske komponent 5 Den økologiske komponent 5.1 Indledning I det foregående afsnit beregnedes N og P-regnskaberne for dansk landbrug under ét i driftsåret 1997/98. På det tidspunkt var økoforholdet, dvs. det økologisk dyrkede areal i forhold til hele landbrugsarealet, kun 0,014. Den økologiske del af dansk landbrug er hurtigt voksende. Det fuldt omlagte økologiske areal er steget fra ha i 1989 til ha i år 2000, og økoforholdet var i 2000 vokset til 0,035. ha Fuldt omlagt økologisk areal y = 4452,2e 0,2315x Figur 16. Det fuldt omlagte økologiske areal Det økologiske areal er i de seneste år øget med ha om året. I de seneste år har fordoblingstiden været ca. tre år. Hvis udviklingen fortsætter, vil ca. 10 procent af landbrugsarealet være økologisk drevet i % Græs og grønt 50% Korn 40% 30% Græs udenf. Omdr. Usæd Bælg 20% Rod 10% Gartneri 0% Industri Figur 17. Arealanvendelsen i det økologiske landbrug

34 Den økologiske komponent Det ses endvidere af Figur 17, at arealanvendelsen i det økologiske landbrug ikke har ændret sig væsentligt fra 1997 til Der ses dog en tendens i retning af mindre arealer med korn. Om tendensen er signifikant, lader sig ikke afgøre. Som følge af at scenarierne arbejder med økoforhold helt op til 0,40, er det af hensyn til scenarieberegningerne nødvendigt at udarbejde et selvstændigt næringsstofregnskab for den økologiske komponent af dansk landbrug. Der foreligger ikke statistiske oplysninger om økologisk landbrug af samme omfang og kvalitet som for landbruget under ét. Det er derfor ikke muligt at gennemføre ligeså præcise beregninger af næringsstoftab og arealbehov i det økologiske landbrug. Som det fremgår ovenfor udføres næringsstofregnskaberne i to trin. I det følgende redegøres der for, hvorledes den økologiske komponent af dansk landbrug er beregnet. 5.2 Generelt om systemafgrænsning og datakilder mv. Som systemgrænse har vi valgt det fuldt omlagte økologiske landbrug. Det har vist sig at give fordele såvel som ulemper. For at kunne beregne stofbalancerne på nogenlunde samme måde som det konventionelle landbrug, er det nødvendigt at have oplysninger om arealanvendelse, udbytter, vegetabilsk produktion, animalsk produktion, foderproduktion, foderimport, og gødningsimport. Endvidere skal der foreligge oplysninger om de forskellige varer og dyrs stofsammensætning, deres koncentrationer af N, P og K målt i g per kg af varen eller dyret. I det følgende gennemgås hvert punkt for sig. Systemafgrænsning Som system har vi som sagt valgt at tage udgangspunkt i de økologisk fuldt omlagte arealer. Det giver nogle ulemper, navnlig på grund af den kraftige vækst i de økologiske produktionsarealer og reglerne om anvendelse af såkaldt omlægningsfoder. Den kraftige udvidelse af produktionsarealerne (dvs. de fuldt omlagte plus arealerne under omlægning) betyder, at andelen af arealer under omlægning er meget høj. I 1997 udgjorde omlægningsarealerne således 61 procent af det fuldt omlagte areal. Reglerne om anvendelse af foder fra omlægningsarealerne siger, at 30 procent af det daglige husdyrfoder kan bestå af omlægningsfoder. Hvis omlægningsfoderet udelukkende stammer fra samme ejendom som dyrene, kan omlægningsfoderet udgøre op til 60 procent af det daglige foder. Det generelle krav om begrænsning i anvendelsen af ikke-økologisk foder, må til en vis grad medføre, at husdyrene overvejende holdes indenfor det fuldt omlagte areal, men i tilfælde, hvor der er mulighed for anvendelse af omlægningsfoder fra samme ejendom, må det være muligt at anvende omlægningsarealer til græsning også. Det er således vanskeligt at finde en præcis afgrænsning af aktiviteterne på det fuldt omlagte areal. 34

35 Den økologiske komponent Reglerne om den tid, der går inden de forskellige dele af systemet kan regnes for økologiske, spiller også en rolle for systemafgrænsningen ( periodiseringen ), der er en anden side af det problem, som omtaltes i det foregående afsnit. Dyrene kan i de fleste tilfælde regnes som økologiske efter ophold under økologiske forhold i forholdsvis kort tid (mellem fire måneder og et år for større dyr), mælk kan regnes for økologisk, når dyrene har opholdt sig under økologiske forhold i tre måneder. Disse tidsrum er korte i sammenligning med den tid, der går med at omlægge produktionsarealerne, nemlig op til tre år. Det siger sig selv, at disse meget forskellige tidsrum ikke gør det lettere at opstille stofbalancer for det økologiske landbrug. At en væsentlig del af foderet kan bestå af omlægningsfoder, og at den animalske produktion karakteriseres som økologisk relativt hurtigt, betyder, at den økologiske animalske produktion overvurderes, hvis den sættes i forhold til de fuldt omlagte arealer. Man kan sige, at det billede, som derved ville fremkomme, svarer til et landbrug med høj dyretæthed og dermed høj foderimport. Der er i princippet to måder at behandle sagen på. Den ene er at lægge systemgrænsen, så den omfatter hele produktionsarealet, idet vi lægger de registrerede animalske produktioner og beregnet høst fra alle arealer til grund for balanceberegningerne. Vi vil så få et billede af et økologisk landbrug, der er delvist omlagt. Det er Plantedirektoratets måde at opgøre det på. Den anden måde består i at lægge systemgrænsen, så den kun omfatter det fuldt omlagte areal og lægge dette areal til grund for beregning af den økologiske høst. Vi skal i så fald korrigere den animalske produktion med et bidrag, der svarer til anvendelsen af omlægningsfoder. Omlægningsfoderet skal i så fald ikke medregnes som en del af det importerede foder til det fuldt omlagte system. Udfra den vurdering, at der ikke forekommer nogen væsentlig eksport af foder fra det økologiske landbrug til det konventionelle, samt at det er vanskeligt at drage en præcis grænse mellem de to landbrugsformer, har vi, som sagt, valgt det sidste. I en første tilnærmelse af det fradrag, som må foretages i den registrerede animalske produktion, fratrækker vi derfor en brøkdel, som svarer til andelen af omlægningsarealerne. For 1997 nedsættes den animalske produktion således med 61*100/161= 37 procent af den registrerede animalske produktion. I de konkrete beregninger har vi skåret ned med 1/3. Andre begrænsninger: Ikke-økologisk foder må ifølge vejledningen om økologisk brug, august 2000, ikke overstige 10 procent for herbiforer (kvæg mv.) og 20 procent for svin og andre dyr. Tidligere, dvs. i 1997, var reglen 15/25 procent. Vi har i dette arbejde taget udgangspunkt i en gennemsnitlig importprocent på ca 20, idet den reelle mængde importeret foder ikke er kendt af os. Ikke-økologisk husdyrgødning må, sammen med andre gødningstyper, ikke overstige 25 procent af afgrødernes kvælstofnorm. Fra 2001/2002 ændres dette til 70 kg N pr. ha. Næringsstofindhold i landbrugsvarerne Se afsnit

36 Den økologiske komponent Arealanvendelse Til denne opgave har vi ikke oplysninger om de faktisk høstede mængder af hver afgrøde. Beregning må da foretages udfra oplysning om fordelingen af afgrødetyperne på de fuldt omlagte arealer og oplysninger om estimerede udbytter pr arealenhed for hver afgrøde (se næste afsnit). Oplysninger om arealanvendelse findes dels i Danmarks Statistik, dels i Plantedirektoratets statistik. I Plantedirektoratets statistik opgives arealanvendelsen ikke før år For dette år findes en meget detaljeret statistik for fordelingen af de fleste afgrøder. I Danmarks Statistik (landbrugsstatistikken) opgives kun fordelingen af afgrøderne som hovedgrupper til gengæld findes statistik for dette over flere år. Vi har valgt at anvende oplysninger fra Danmarks Statistik som grundlag for fordeling af hovedgrupperne på arealerne. Fordelingen af afgrøderne indenfor hver hovedgruppe foretages efter Plantedirektoratets afgrødefordeling for året 2000, vi antager herved at afgrødefordelingen indenfor hver hovedgruppe har været nogenlunde den samme i 1997 som i år Af beregningstekniske årsager har vi foretaget mindre korrektioner af arealerne for at lette beregningen af fikseringen og de poster, som angives på forskellig måde i de to statistikker. Med hensyn til fikserende afgrødearealer består korrektionen i, at blandede helsædstyper sorteres ud på arealer med ingen fikserende afgrøde og arealer med udelukkende fikserende afgrøde. Den fundne arealfordeling for 1997 er vist i Bilag 3. Udbytter I mangel af oplysninger om høstede mængder må udbytterne estimeres, idet det ikke kan antages, at de er lige så store i det økologisk landbrug som i det konventionelle. Som udgangspunkt for beregning af de høstede mængder har vi taget udgangspunkt i de forventede økologiske udbytter, der fremgår af Økologiske scenarier for Danmark, Miljøstyrelsen den 15. marts De heri angivne udbytteforventninger lå til grund for Bichel-rapporten. I de tilfælde, hvor den procentiske udbyttenedgang for en bestemt afgrøde ikke kunne findes, har vi som hovedregel valgt at anvende samme udbyttenedgang i hele hovedgruppen. Som en slags kontrol har vi sammenlignet hektarudbytterne med estimerede udbytter som angives i Kvælstofudvaskning og balancer i konventionelle og økologiske produktionssystemer, FØJO 1998, p 43 m. fl. I Bilag 3 er oplysningerne om udbytter for 1997 gengivet. Animalsk produktion 1997/98 Der findes kun få oplysninger om den animalske kødproduktion. De oplysninger, vi kender, er Plantedirektoratets statistik for år På Landbrugets Rådgivningscenters hjemmeside er 36

37 Den økologiske komponent der desuden givet en række oplysninger om tilvæksterne i den animalske produktion gennem årene. Det er således muligt, ved bagudekstrapolation fra statistikken for 2000, at vurdere produktionen af kød i form af tilvækst i bestande og producerede slagtedyr. Derimod findes der gode statistikker for indvejet økologisk mælk og økologiske æg. En stor del af den økologiske animalske produktion består af mælk. Sikkerheden i opgivelsen af mælkeproduktionen (der er nogenlunde god overensstemmelse mellem kvoter og indvejet mælk) opvejer i nogen grad usikkerheden på opgørelsen af kødproduktionen. Den opgjorte animalske produktion må anses for at være lavt sat, fordi vi ikke har tal for slagtning af stor gruppe andre dyr ligesom vi heller ikke kender handlen med levende dyr. Det ses også af statistikken, at forholdet mellem antal malkekøer og producerede slagtekvæg er meget lavere for økologiske brug end for konventionelle brug. Opgørelsen af den animalske produktion er givet i Bilag 3. Foderproduktion og bortsolgt vegetabilsk produktion Landbrugsstatistikken indeholder ikke oplysninger om anvendelsen af den økologiske høst. Vi går i beregningerne generelt udfra, at hovedparten af høsten anvendes til foder. Vi har ingen oplysninger om den faktiske vegetabilske produktion forstået som producerede vegetabilier, der sendes ud af systemet. Nedenfor gennemgås vores antagelser om anvendelse af høsten fra de fuldt omlagte arealer til foder i systemet og til vegetabilsk produktion ud af systemet. Korn, kerne: I det konventionelle landbrug anvendes godt og vel halvdelen af kornhøsten til foder, ca. en femtedel anvendes til eksport og ca. 1/20 del anvendes til mel gryn osv. (konsum). Der er ingen væsentlig import. I det økologiske brug er andelen af græs og grøntfoderarealerne meget større end i det konventionelle landbrug. Græs og grøntfoder i omdrift udgør ca. 50 procent af arealet og korn udgør små 30 procent. I det konventionelle brug er procenterne hhv. 22 og 56 procent. Alt andet lige betyder det, at der i det økologiske landbrug er mindre korn til rådighed til foder, eksport og konsum. I vores "Bichel-scenario" antager vi, at eksporten af korn med rimelighed kan sættes til 0, men lader en andel af kornhøsten gå til konsum. Dog regnes den modne økologiske blandsæd som 100 procent foder. Der er her et opskaleringsproblem, som ikke har nogen enkel løsning. Det billede vi prøver at tegne i dette kapitel er billedet af det økologiske brug, nogenlunde som det forekom i På grund af det forholdsvis lille kornareal i det økologiske brug, og det økologiske landbrugs store foderbehov, finder vi ikke umiddelbart, der kan lægges en meget stor del af kornproduktionen ud til konsum (levnedsmiddelindustri samt mel og gryn) uden balancen skævvrides. På den anden side må man gå ud fra, at der i et scenario med selvforsyning skal være mulighed for at dække danskernes forbrug. Den faktiske økologiske kornproduktion til konsum kender vi ikke. Vi har valgt at lægge den andel af de enkelte økologiske 37

38 Den økologiske komponent kornproduktioner ud, der svarer til den andel som i det konventionelle landbrug anvendes til både eksport og forbrug. Det giver på hektarbasis en mængde til forbrug, der ligger lidt over den mængde, der leveres til mel og gryn fra det konventionelle system, se tabel 7. Det er et spørgsmål om levnedsmiddelindustriens forbrug vil kunne dækkes her. Beregnet udførsel af korn til konsum og levnedsmiddelindustri er vist i Bilag 3. Bælgsæd til modenhed: Al bælgsæd til modenhed forudsættes anvendt som foder. Rodfrugt: Høstede læggekartofler regnes som udsæd, høstede kartofler til melproduktion regnes som 100 procent konsum, høstede spisekartofler regnes som 85 procent konsum og 15 procent som foder, sukkerroer til fabrik regnes som 100 procent bortført (returprodukter opgøres separat se afsnittet om importeret foder), foderroer mm. regnes som 100 procent foder. Det er et spørgsmål, om en større del af kartoffelhøsten anvendes som foder, de antagne 15 procent svarer til den andel af den konventionelle høst, der går til foder jf. DS 98, tabel Industrifrø: Der regnes med at al høstet raps og andre industrifrø går til konsum eller anden bortførsel fra systemet. Frø til udsæd: Frø til udsæd regnes som udsæd, der beholdes indenfor systemet. Vi kender ikke eksport/importen af frø til udsæd. Fejlen i næringsstofregnskabet er formentlig lille, da der under alle omstændigheder er tale om "små frø" (græs- og kløverfrø). Græs og grøntfoder: Alt regnes som foder. Gartneriprodukter: Vi antager, at gartneriprodukter bortsælges 100 procent. Øvrige afgrøder: Vi ved ikke meget om disse, men antager 100 procent til konsum. Græs og grøntfoder udenfor omdriften: Den væsentligste økologiske post her er "vedvarende græs", som forudsættes anvendt til foder 100 procent i form af hø, græsning og grøntfoder. Vi regner ikke med høstbidrag fra brakjord. Halm og roetop: Regnes som 100 procent foder. Mængderne opgøres ud fra korn og roearealerne. Toppen beregnes ud fra alle roearealer dvs. både fra fabriksroer og foderroer. Der regnes med, at al top og halm bjerges og anvendes. 38

39 Den økologiske komponent Foderimport og returprodukter Der findes ikke statistik om foderimporten til det økologiske system, der derfor må anslås ud fra reglerne om foderimport. Vi har valgt en fremgangsmåde, hvor der fastsættes en vis andel import for hvert produkt, der høstes til foder. Importeret foder vil hovedsagelig bestå af ikke-økologiske varer. Omlægningsfoder indgår ikke i beregningerne som beskrevet i det generelle afsnit ovenfor. Returprodukter, der i princippet sagtens kan være økologiske, hvis de processer de økologiske varer indgår i holder de økologiske varer adskilt fra de ikke-økologiske. Vi har ikke oplysninger om mængden af økologiske og ikke-økologiske returprodukter i det økologiske system. Vi har anvendt en "work- around" i vores Bichel-scenario efter følgende principper: I. Foder som ikke er returprodukter importeres indenfor reglerne om maksimal anvendelse af procent af foderbehovet, dvs. i denne beregning skønner vi foderimporten til 17 procent (beregnet som andel TS) af den mængde foder, som høstes i systemet. Vi har ikke megen viden om fordelingen af det importerede foder på de forskellige varer. I Bilag 3 er vist et forslag til importplan. Udover den foreslåede foderimport må der regnes med en vis import af fiskeprodukter, idet fisk betragtes som økologiske. Selvom fiskeprodukter i princippet kan anvendes ubegrænset i det økologiske brug, er der grænser for, hvor høj denne import kan blive, fordi de økologiske regler indeholder bestemmelser om, at foderet skal indeholde en høj andel af grovfodertyperne rodfrugt, græs- og grøntfoder, halm og roetop (kvæg: 60 procent, svin: daglig adgang). I den ovenfor skitserede foderplan udgør grovfodertyperne 68 procent af foderet. Der er således kun en forholdsvis lille andel til overs til fiskeprodukter og returprodukter af ikke-grovfodertyperne. Vi har skønsmæssigt sat fiskeprodukter til ca. 10 procent af den tilsvarende størrelse i konventionelt landbrug, idet vi antager, at den økologiske dyremasse udgør ca. tre procent af den konventionelle i Vi har således regnet med tilførsel af 0,5 Mkg fiskemel, 0,5 Mkg fiskeensilage og 1,5 Mkg fiskeaffald. II. Vi regner med samme returprocenter af de producerede varer i økologisk og konventionelt landbrug. I princippet kan der herved være en fejl, som består i, at mængden af returprodukter regnes for højt på grund af sammenblanding af økologiske og ikke-økologiske varer hos aftagere. Vi regner returprodukterne som økologiske varer. Da flere af disse ikke er grovfoder, kan det betyde, at importen af fiskeprodukter måske er regnet for højt. Vi er ikke gået ind på en nærmere udredning af dette. Vi kender i øvrigt ikke størrelsen af de fejl, der begås ved de to principper I og II. Gødningsimport Importen af gødning til det økologiske system har vi søgt oplyst i de gødningsregnskaber, som indberettes til Plantedirektoratet. Af Gødningsregnskaber, fysisk kontrol, 97/98 fremgår blandt andet: 39

40 Den økologiske komponent Det økologiske systems hovedtal for planperioden 1997/98: Antal bedrifter Areal (produktionsareal) ha Kvælstofbehov korrigeret for eftervirkning ton N Handelsgødning 482 ton N Organisk gødning 410 ton N Husdyrgødning ekskl. gødning afsat af ton N udegående dyr. Gennemsnitlig minimumudnyttelsesprocent 41 procent Udnyttet N i husdyrgødning ekskl. N afsat af ton N udegående dyr Tilført kvælstof tons N Vi har fortolket oplysningerne således: Handelsgødningsforbruget går kun til arealer, der hverken er under omlægning eller fuldt omlagt. De andele af gødningen, der kan betragtes som importeret til det fuldt omlagte system, ligger i posten organisk gødning (vi går ud fra, at der for denne posts vedkommende er tale om ikkeøkologiske gødningstyper jf. tabel 33 i vejledningen om økologisk jordbrugsproduktion) og posten husdyrgødning, der efter det oplyste, indeholder husdyrgødning både af ikke-økologisk og økologisk oprindelse. Plantedirektoratet er blevet spurgt om andelen af ikke-økologisk husdyrgødning i denne post, men har ikke kunnet give noget tal for andelen. Et skøn over den maksimale andel af ikke-økologisk husdyrgødning kan dannes ud fra kvælstofnormerne, idet summen af tilført organisk gødning og ikke-økologisk gødning tilsammen højst må udgøre 25 procent af kvælstofnormen. Vi har groft skønnet en gennemsnitlig kvælstofnorm på 100 kg N/ha svarende til at den økologiske gødning kan udgøre ca. 25 kg N/ha. På det angivne areal ( ha produktionsareal i 1997/98) svarer det til en mulig import på 1,8 Mkg N. Da der i forvejen er opgjort en import af handelsgødning og organisk gødning på tilsammen 0,9 Mkg N, er den mulige import af ikke-økologisk husdyrgødning ca. 0,9 Mkg N fordelt på ha eller ca. 12 kg N/ha. Hvis vi forudsætter, at gødningen fordeles ligeligt på produktionsarealerne, vil den importerede gødningsmængde til det fuldt omlagte system udgøre ca. 0,5 Mkg N plus en vis mængde organisk gødning. Lidt højt regnet har vi sat den samlede husdyrgødningsimport til 1 Mkg N til det fuldt omlagte system. Fikseringen Planternes kvælstoffiksering beregnes på en lidt anden måde end i det konventionelle system, idet der gennem arealkorrektion sker en sortering af den fikserende del af helsæden i én post og ikke - fikserende del af helsæden i en anden (bælgsæd mv. og korn til ensilering). Forskellen er rent teknisk. 40

41 Den økologiske komponent Sorteringen er sket ud fra følgende princip: Økologisk blandsæd til modenhed indeholder i gennemsnit 5 procent moden bælgsæd, økologisk helsæd, blandet indeholder procent fikserende afgrøde, økologisk helsæd, bælgsæd er regnet som 100 procent fikserende afgrøde og økologisk helsæd, korn regnet som 0 procent fikserende afgrøde. Disse fordelinger er usikre, men oplyst telefonisk af Plantedirektoratet for år Det citerede henviser til betegnelserne i Plantedirektoratets opgørelse for år For at få det økologiske statistikformat til at passe til formatet på landsplan er der udført følgende arealkorrektioner: Den økologiske blandsæd fordeles arealmæssigt med 47,5 procent rug 47,5 procent byg og 5 procent bælgsæd til modenhed. Den økologiske helsæd (blandet) regnes som 85 procent korn til ensilering og 15 procent bælgsæd. Andre forudsætninger Dyrket og høstet areal er lige store, idet Plantedirektoratets statistik ikke har skelnet mellem afgrøderne på dette punkt. Lagre kendes ikke, primo og ultimo (og dermed lagerændringen) sættes til nul. Man kan sige, at vi tvinger systemet til at være stationært selv om det økologiske landbrug i dag bestemt ikke er stationært, men tværtimod særdeles dynamisk. Det er dog ikke ulovlig tvang idet det blot betyder at vi fører beholdningsændringen ud af (under)systemet ved at lægge den til outputtet. Nedfald udefra og fiksering af fritlevende bakterier er beregnet som hhv. 8 og 1,8 kg N/ha, Kyllingsbæk (2000). 5.3 Kvælstofregnskabet for det økologiske landbrug 1997/98 Under de ovenfor skitserede forudsætninger, har vi beregnet følgende hovedbalance (første kolonne) for det økologiske brug (det fuldt omlagte system, ha): Tabel 6. Hovedbalance for det økologiske landbrug beregnet udfra statistiske oplysninger med softwaresystemet CONSEQUENCE Statistik Fig. 18 Fig. 19 Mkg N Mkg N Mkg N Handelsgødning og affald 1,07 0,57 1,90 Fiksering 1,11 1,90 1,14 Indkøbt foder (inkl. returprodukter) 1,04 0,76 1,07 Nedfald ude fra 0,30 0,31 0,31 Udsæd 0,05 0,05 0,05 INPUT I ALT 3,57 3,59 4,47 Vegetabilsk produktion 0,30 0,12 0,30 Mælk 0,49 0,49 0,51 Levende dyr 0,14 0,26 0,25 Æg 0,05 0,05 0,04 Animalsk produktion i alt 0,68 0,80 0,79 PROD. OUTPUT I ALT 0,98 0,92 1,10 OVERSKUD 2,59 2,67 3,37 Resulterende effektivitet 0,27 0,26 0,25 41

42 Den økologiske komponent En del af overskuddet er ophobet i bestandene den formentlig største del af ophobningen sker i kvægbestandene. Ophobningen i kvægbestanden er ud fra ovenstående vurderinger beregnet til 0,27 Mkg N. Beregnet på hektarbasis ser hovedbalancen således ud: Tabel 7. Hovedbalancen i kg N/ha Statistik Fig. 18 Fig. 19 kg N/ha kg N/ha kg N/ha Handelsgødning og affald Fiksering Indkøbt foder (inkl. returprodukter) Nedfald ude fra Udsæd INPUT I ALT Vegetabilsk produktion Mælk Levende dyr Æg Animalsk produktion i alt PROD. OUTPUT I ALT OVERSKUD Resulterende effektivitet 0,28 0,26 0,25 En del af overskuddet er ophobet i bestandene den formentlig største del af ophobningen sker i kvægbestandene. Ophobningen i kvægbestanden er ud fra ovenstående vurderinger beregnet til 7,3 kg N/ha. Bestandsopbygningen trækker de beregnede overskud i negativ retning. Da de er meget usikkert bestemt, har vi valgt at opgøre denne størrelse for sig. 5.4 Fra hovedbalance til netværk og detaljeret regnskab Som vist i Kapitel 4 går vejen fra hovedbalancen til den detaljerede balance gennem overvejelser om flere systemer i samspil, først ganske få og til sidst 21 undersystemer, der udveksler med hinanden og med (ubalancerede) systemer uden for systemgrænsen på en sådan måde, at undersystemerne altid er balancerede. Hovedbalancen i figuren, dvs. den balance, der fremkommer, når vi lægger de 21 indre balancer sammen, skal være tæt på ovenstående hovedbalance, ellers er der noget galt. Omvendt, hvis hovedbalancen i figuren stemmer med den hovedbalance, der bestemt udfra de statistiske oplysninger, kan det tages til indtægt for, at såvel hovedbalancen som den detaljerede balance er sandsynlig, dersom samtidig effektiviteterne i alle undersystemer kan forklares med udgangspunkt i kendskab til de tilsvarende effektiviteter i det konventionelle landbrug. Hovedbalancen i Figur 18 og Figur 19 er gengivet sammen med den udfra statistikken beregnede i ovenstående tabeller. 42

43 Den økologiske komponent Netværket i Figur 18 og Figur 19 er fremkommet ved at tage N input-output modellen fra den konventionelle komponent, påsætte de i tabellen første kolonne viste input og tune nøgletallene. Begrundelsen for at udføre to beregninger er, at den beregnede husdyrgødning (produceret plus importeret) i Figur 18 ikke viser overensstemmelse med den af Plantedirektoratet opgjorte husdyrgødningsmængde svarende til 6-7 Mkg N. Beregning II er udført under samme forudsætninger som I, men med den forskel, at den importerede mængde N i husdyrgødning er sat op indtil der er nogenlunde overensstemmelse mellem beregningen og Plantedirektoratets opgørelse af summen af importeret og produceret husdyrgødning. Der har været talt meget om, hvorvidt økologiske jordbrug forurener mindre end konventionelle. Beregningerne ovenfor viser, at N-overskuddet i den økologiske komponent må være i intervallet kg N/ha, hvor det er omkring 140 kg N/ha i det konventionelle landbrug. Udvaskningen er kun en mindre del heraf, dels fordi overskuddet indeholder N, der ikke havner på markerne, dels fordi en del af kvælstoffet i nystartede økologiske brug med stor sandsynlighed indbygges i jordens pulje af organisk bundet kvælstof. Det er tvivlsomt, om det også gør sig gældende i det konventionelle landbrug, men det er givet at der sker en opbygning af humuspuljen i det økologiske jordbrug, og at udvaskningen i disse brug derfor er betydelig lavere end overskuddet. På den baggrund kan det løseligt vurderes, at udvaskningen fra økologiske jordbrug må være omkring halvdelen af, hvad der kommer fra konventionelle jordbrug. Figur 18. Kvælstofbalance for dansk økologisk landbrug i kg N/ha/år (1997/98). Første forsøg 43

44 Den økologiske komponent Figur 19. Kvælstofbalance for dansk økologisk landbrug i kg N/ha/år (1997/98). Andet forsøg 5.5 Fosforregnskabet for det økologiske landbrug 1997/98 Tabel 8. Hovedbalancen (Mkg P og kg P/ha) i det økologiske landbrug 1997/98 Statistik Fig. 18 Statistik Fig. 18 Mkg P Mkg P kg P/ha kg P/ha Handelsgødning og affald 0,19 0,05 5,10 1,27 Fiksering 0,00 0,00 0,00 0,00 Indkøbt foder (inkl. returprodukter) 0,17 0,17 4,86 4,42 Nedfald ude fra 0,01 0,01 0,18 0,19 Udsæd 0,01 0,01 0,27 0,22 INPUT I ALT 0,38 0,23 10,41 6,10 Vegetabilsk produktion 0,07 0,02 1,84 0,63 Mælk 0,09 0,09 2,40 2,44 Levende dyr 0,02 0,05 0,41 1,38 Æg 0,01 0,01 0,10 0,13 Animalsk produktion i alt 0,11 0,15 2,91 3,95 PROD. OUTPUT I ALT 0,18 0,17 4,75 4,58 OVERSKUD 0,20 0,06 5,7 1,5 44

45 Den økologiske komponent Figur 20. Fosforbalance for dansk økologisk landbrug i kg P/ha/år i 1997/ Den økologiske komponent sammenlignet med den konventionelle (N) Kvælstofregnskabet beregnet udfra oplysningerne i landbrugsstatistikken (Figur 10) er en sum af to regnskaber med akkurat samme kontoplan, nemlig ét for den konventionelle komponent og ét for den økologiske. I forrige kapitel beregnede vi summen eller I ALT regnskabet. I nærværende har vi beregnet regnskabet for den økologiske komponent i 1997/98. Figur 19 viser et per hektar N-regnskab for denne komponent. Figur 21 nedenfor viser per hektar regnskabet for dansk landbrug i 1997/98 dannet udfra Figur 10 ved at dividere tilførslerne ude fra med landbrugsarealet. Figur 21. N-regnskab for dansk landbrug ( I ALT regnskabet) i kg N/ha/år i 1997/98 45

46 Den økologiske komponent Figur 21 er I ALT regnskabet, men da den økologiske komponent ikke fylder ret meget i det regnskab, er der næsten ingen forskel på det konventionelle regnskab og I ALT regnskabet. Vi kan derfor uden større fejl sætte I ALT regnskabet lig med regnskabet for den konventionelle komponent. Vi kender således begge komponenters per hektar regnskab. Kender vi de respektive arealer, er det let at gange op, lægge sammen og få I ALT regnskabet for en vilkårlig kombination af konventionelle og økologiske komponenter. Lader vi økoforholdet være det fuldt omlagte økologiske areal i forhold til hele landbrugsarealet, har vi en model. Vi oplyser om, hvor stort det samlede landbrugsreal er, eller skal være, og om økoforholdet. Modellen beregner arealets fordeling på økologisk og konventionelt dyrket areal, ganger op med landbrugsarealerne, adderer og finder således I ALT regnskabet som funktion af to variable: Landbrugsarealet og økoforholdet. Problemet med den model er, at økoforholdet ikke er en tvangsfunktion, det er ikke en uafhængig variabel. Årsag og virkning er blandet sammen. At øge økoforholdet vil sige at øge det økologisk dyrkede areal på bekostning af det konventionelt dyrkede. Den ene komponent breder sig ud over den anden, samtidig med at de interne effektiviteter ændres. Det økologiske landbrug er et kvægbrug. Spørgsmålet er, hvordan et konventionelt kvægbrug, der producerer præcis det samme og med samme fordeling på vegetabilsk og animalsk produktion, ser ud i sammenligning. Spørgsmålet er forsøgt belyst ved hjælp af softwaresystemet CSQ på følgende måde: Opgaven er at opstille et N-regnskab, der netop giver den forlangte produktion. Gives nøgletallene, er det blot et spørgsmål om at påsætte input ude fra, indtil produktionen når den forlangte størrelse og fordeling. Resultatet er vist i Figur 22, der skal sammenholdes med Figur 19. Figur 22. N-regnskab i kg N/ha/år for et konventionelt kvægbrug med samme produktion som et tilsvarende økologisk, sml. Figur

47 Den økologiske komponent Vi har nu nøgletal, resulterende effektiviteter og interne effektiviteter i tre vigtige tilfælde: 1. Konventionelt landbrug (Figur 21) 2. Konventionelt kvægbrug (Figur 22) og 3. Økologisk kvægbrug (Figur 19) som vist i Tabel 9. Tabel 9. Sammenligning mellem de interne effektiviteter i konventionelt landbrug, konventionelt kvægbrug og økologisk kvægbrug Konventionelt Konventionelt Økologisk landbrug kvægbrug kvægbrug Fig. 21 Fig. 22 Fig. 19 Resulterende effektivitet 0,33 0,17 0,25 Planternes N-optagelseseffektivitet Ikke fikserende planter 0,74 0,78 0,80 Fikserende planter 0,80 0,80 0,90 Dyrenes fodereffektivitet (N) Kvæg 0,20 0,20 0,20 Svin 0,27 0,27 0,27 Andre dyr 0,30 0,30 0,30 Husdyrgødningens N-effektivitet Dyr på græs 0,30 0,30 0,50 Dyr på stald 0,50 0,50 0,60 Ammoniakfordampning (Sc 0 = 1) 1,00 1,00 1,00 Det slående i Tabel 9 er, at den resulterende effektivitet i det konventionelle kvægbrug er så lav, nemlig kun 0,17. I det nuværende landbrug (første søjle) er den 0,33. I det økologiske kvægbrug (tredje søjle) er effektiviteten 0,25 som vist tidligere i dette kapitel. At økoforholdet stiger, vil i hovedsagen sige, at noget af kvæget i den konventionelle komponent vandrer over i den økologiske, hvor det antages at have samme fodereffektivitet. Forskellen mellem et økologisk og et tilsvarende konventionelt kvægbrug kan herefter enten ligge i effektiviteten af N i husdyrgødningen eller i planternes N-optagelseseffektivitet. I begge tilfælde er der gode grunde til at tro, at disse effektiviteter er større i den økologiske komponent. Tag for eksempel planternes N-optagelseseffektivitet og betænk at en væsentlig større del af N i det økologiske landbrug er fikseret af bakterier i knolde på planternes rødder. Dvs. at planternes N-forsyning i det økologiske landbrug i vidt omfang sker som en injektion direkte ind i planten, hvorimod planternes N-forsyning i det konventionelle landbrug i højere grad sker ved, at planternes rodnet opfanger en større eller mindre del af det kvælstof, der med vandet passerer ned gennem rodzonen. 47

48 Den økologiske komponent At udnyttelsen af N i det økologiske landbrug er bedre end i det konventionelle ligger i den økologiske sags natur. Økologiske landmænd betragter gyllen som en knappere ressource end deres konventionelle kolleger. Forskellen fra 0,17 til 0,25 i den resulterende effektivitet ved overgang fra konventionelt til økologisk kvægbrug udspringer således af en kombination af forbedring af 1) en bedre effektivitet i planteproduktionen og 2) en bedre udnyttelse af husdyrgødningen. For eksempel har vi antaget en stigning i ikke-fikserende planters N-optagelseseffektivitet fra 0,78 i det konventionelle til 0,80 i det økologiske kvægbrug, og tilsvarende for de fikserende planters N-optagelseseffektivitet fra 0,80 i det konventionelle til 0,90 i det økologiske. Endelig har vi regnet med en noget bedre udnyttelse af N i husdyrgødningen, idet vi påpeger, at forskellen fra 0,30 i det konventionelle til 0,50 i det økologiske kan diskuteres. Problemet er, at vi ikke har data nok til at afgøre, hvorvidt det medfører ændringer i arealbehovet. Umiddelbart skulle man forvente, at et økologisk kvægbrug ville kræve et større areal, dvs. mindre dyretæthed end et konventionelt. Så vidt vi har kunnet afgøre det udfra ofte kryptiske tabeller i Plantedirektoratets Gødningsregnskaber, Fysisk kontrol er dyretætheden i den økologiske komponent lige så stor som i den konventionelle. Dermed er arealspørgsmålet imidlertid ikke besvaret. Dertil er usikkerheden på oplysningerne om den økologiske komponent for stor. Bedømt udfra N-overskuddet i husdyrgødningen skulle dyretætheden i det økologiske landbrug kun være 79/124=0,63 DE/ha, hvis den i dansk landbrug som helhed er 1 DE/ha. Vi har derfor valgt at gå ud fra, at arealbehovet i det økologiske landbrug (kvægbrug) er det samme som i et konventionelt kvægbrug. At øge økoforholdet vil derfor, alt andet lige, betyde, at landbrugssystemets resulterende effektivitet stiger, dvs. at kvælstofoverskuddet per produceret enhed falder. På ovenstående baggrund synes det sikkert at konkludere, at en økologisering af dansk landbrug, alt andet lige, vil medføre en reduktion af N-overskuddet. Der skal dog erindres, at N-overskuddet kun er tabt til omgivelserne i det omfang det ikke oplagres i jorden som organisk bundet kvælstof. En sådan oplagring (humusdannelse) må formodes at finde sted i det økologiske landbrug i højere grad end i det konventionelle. En øget 'økologisering' vil derfor reducere N-tabet til omgivelserne, ikke kun fordi effektiviteten i kvægbruget øges og overskuddet derved mindskes, men også fordi en del af overskuddet bindes i humus. En kvantificering af denne konklusion er dog ikke umiddelbart mulig, for det første fordi vi ikke ved nok om humusdannelsen, hverken i det økologiske eller det konventionelle landbrug, for det andet fordi en beregning gør det nødvendigt at opdele hver af regnskabskomponenterne i brugstyper: agerbrug, kvægbrug og svinebrug. En sådan opdeling har ikke kunnet gennemføres inden for nærværende opgaves rammer og er næppe heller gennemførlig førend der foreligger mere pålidelige data om det økologiske landbrug. Supplerende bemærkninger om økoforholdet og den resulterende effektivitet Dersom en landbrugsbedrift med konventionelt kvægbrug med et N-overskud på 140 kg N/ha/år gik over til at producere økologisk, ville bedriftens N-overskud falde til ca. 90 kg 48

49 Den økologiske komponent N/ha/år ifølge de i nærværende undersøgelse gennemførte beregninger. Generelt ville N- overskuddet være *ø [kg N/ha/år], hvor ø er økoforholdet. Bagsiden af miljøgevinsten, der opnås ved at øge det økologisk dyrkede areal på bekostning af det konventionelle, er muligvis et større arealkrav, en mindre dyretæthed, en ekstensivering. Denne eventuelle økonomiske bagside har imidlertid ikke kunnet belyses med de data, vi har kendskab til. Landbrugsproduktionens størrelse og sammensætning er en funktion af dyretætheden, der spiller den afgørende rolle for systemets resulterende effektivitet. Det er let at forestille sig, at et landbrug uden dyr har en resulterende effektivitet, der ligger tæt på planternes N- optagelseseffektivitet. Det er tilsvarende let at forestille sig samme landbrugsareal med en meget stor dyretæthed og dermed en resulterende effektivitet, der ligger tæt på dyrenes fodereffektivitet. Effektiviteten mellem disse ekstremer er mindre end fodereffektiviteten, idet en del af foderet er produceret i landbruget selv, dvs. med det til denne planteavl hørende N- overskud. Skruer vi op for antallet af DE/ha, skruer vi også op for indkøbet af foder, hvis N- overskud ligger uden for dansk landbrug og derfor ikke optræder i regnskabet. Minimum for den resulterende effektivitet optræder for det antal DE/ha, der netop kan leve af hele arealets produktion af vegetabilier, dvs. når hele den vegetabilske produktion anvendes som foder. Et kvægbrug uden bortsalg af vegetabilske produkter har derfor den lavest mulige resulterende kvælstofeffektivitet. 49

50 Scenarier 6 Scenarier 6.1 N-scenarier Indledning I Kapitel 3 blev det vist, at landbrugets kvælstofroverskud er en funktion af landbrugsproduktionens størrelse såvel som af systemets resulterende effektivitet. Dette fremhæves som indledning til scenarieberegningerne, fordi denne grundlæggende omstændighed ikke er afspejlet i den miljøregulering, der hidtil er praktiseret i Danmark. Miljøreguleringen i Vandmiljøplanen sker alene gennem regulering af effektiviteten. Planerne siger ikke noget om, hvor stor landbrugsproduktionen skal være. Ved kun at styre ved hjælp af effektiviteten uden samtidig at styre på størrelsen af produktionen kan man selvsagt komme i den situation, at man har øget effektiviteten, men ikke ændret udledningen som planlagt, fordi produktionen samtidig er steget. Dette er til dels situationen i dansk landbrug, hvor den animalske produktion siden midten af 1980erne er steget med ca. 25 procent med det resultat, at en stor del af den miljøforbedring, effektivitetsforøgelsen kunne have givet anledning til, er opspist. I rapporten Kvælstofregnskab for landbruget i Fyns Amt og i Danmark er det således vist, at man ved at fastholde landbrugsproduktionen på 1986-niveauet ville have opnået en reduktion på ca. 40 procent i landbrugets kvælstofoverskud i stedet for de procent, der faktisk er nået. At styre alene på landbrugssystemets effektivitet er med andre ord ikke operationelt. Opgaven med scenarierne er, med Scenario 0 som særtilfælde, at beregne, hvad sker der hvis? For eksempel: Hvad sker der med N-overskuddet, hvis vi øger den animalske produktion og samtidig hæver landbrugssystemets resulterende effektivitet? Scenarieforskriften (N) Indledningsvis ser vi bort fra, at den resulterende effektivitet er en funktion af interne effektiviteter. Vi forudsætter blot, at den har én eller anden given størrelse og besvarer spørgsmålet: Hvad sker der, hvis den resulterende effektivitet faktisk får denne størrelse? De 16 egentlige scenarier er delt i fire grupper med samme landbrugsproduktion i hver gruppe: 1. Høj, 2. Uændret 3. Lav 4. Ingen eksport (selvforsyning) I de tre første grupper er det svineproduktionen, der reguleres. Den øvrige animalske produktion og den vegetabilske produktion fastholdes på det nuværende niveau. Svineproduktionens størrelse er udtrykt ved en forsyningskoefficient defineret som produceret 50

51 Scenarier divideret med eget forbrug. Når koefficienten er 1, betyder det, at produktion er lig med eget forbrug, eller, med andre ord, at eksporten er nul. I 1997/98 havde Danmark en bestand på ca. 11,7 mio. svin og en årlig produktion på ca. 22 mio. slagtesvin svarende til en opholdstid i stalden på omkring et halvt år. Kødet fra ca. 80 procent heraf, eller ca. 18 mio. slagtesvin, eksporteredes, mens resten, altså ca. 4 mio. slagtesvin, gik til forbrug i Danmark. Forsyningskoefficienten er således 22/4 eller omkring 5,5. Det nøjagtige tal er 5,4, se gruppen uændret i Tabel 10. Tabel 10. Scenarierne og deres hvad-nu-hvis' værdier (scenarieforskriften) 1) 2) 3) 4) 4a) Scenario Fors. koeff. Res. Øko- Landbr. areal Dyretæthed Nr. mht. svin effektivitet forhold Mha DE/ha /98 5,4 0,33 0,014 2,69 0,90 1 8,0 0,40 0,10 2,50 1,20 2 8,0 0,40 0,40 2,50 1,20 Høj 3 8,0 0,50 0,10 2,50 1,20 4 8,0 0,50 0,40 2,50 1,20 5 5,4 0,40 0,10 2,50 0,97 6 5,4 0,40 0,40 2,50 0,97 Uændret 7 5,4 0,50 0,10 2,50 0,97 8 5,4 0,50 0,40 2,50 0,97 9 2,0 0,40 0,10 1,90 0, ,0 0,40 0,40 1,90 0,89 Lav 11 2,0 0,50 0,10 1,90 0, ,0 0,50 0,40 1,90 0, *) 0,40 0,10 0,73 0,89 14 Ingen 1 *) 0,40 0,40 0,73 0,89 15 eksport 1 *) 0,50 0,10 0,73 0, *) 0,50 0,40 0,73 0,89 1 *) Forsyningskoefficienten 1 mht alle landbrugsvarer markerer at scenariet er detaljeret, se nedenfor I gruppen høj er svineproduktionen ca. 50 procent højere svarende til en stigning fra 12 til 18 mio. svin i bestanden. Der produceres i så fald ca. 36 mio. slagtesvin, hvoraf 36 5 = 31 går til eksport. I denne gruppe er eksporten mere end 50 procent højere end i den eksisterende situation, selv om produktionen kun stiger 50 procent. I gruppen lav er forsyningskoefficienten med hensyn til svin sat ned til 2 svarende til, at vi eksporterer lige så meget svinekød, som vi selv spiser. I denne gruppe er dyretætheden sat til det samme, som den er i dag, nemlig omkring 0,90 DE/ha. Det giver et landbrugsareal på 1,9 Mha, hvor det i dag er omkring 2,7 Mha. Imidlertid er der i oplande til sårbare vand- og naturområder ofte brug for at nedsætte dyretætheden. I denne gruppe kan den maksimalt nedsættes til 0,63 DE/ha. Skal den længere ned, skal landbrugsarealet øges udover de nuværende 2,7 Mha. I gruppen ingen eksport er forsyningskoefficienten for alle fødevarer sat til 1 svarende til, at landbruget netop producerer de fødevarer, danskerne selv har behov for at indtage for at opretholde livet. Det er et absolut nulpunkt, der samfundsøkonomisk ikke er realistisk, men som er nyttigt at have med i denne sammenhæng, fordi det gør det muligt at kæde landbrugseksporten sammen med dens virkning på kvælstofudledningen. 51

52 Scenarier Søjle 2) i Tabel 10 er landbrugssystemets resulterende effektivitet. Den er vokset fra ca. 0,20 i begyndelsen af 1980erne til ca. 0,33 i slutningen af 1990erne. Det er en bemærkelsesværdig stigning: 65 procent på knap 20 år. Billedlig talt svarer den til, at vi tuner motoren og får bilen til at køre 16,5 km/l mod før 10. Det er især siden 1992, N-effektiviteten er blevet forbedret. Den kaldes også den resulterende effektivitet, for den er et resultat af et samspil mellem et stort antal indbyrdes forbundne systemer, hvis effektiviteter hver især har indflydelse på den resulterende. Fremskrives udviklingen ukritisk, vil den resulterende effektivitet være større end 0,50 om 20 år. En sådan fremskrivning er imidlertid yderst usikker. Loven om det faldende merudbytte tilsiger, at det er lettere at opnå en given effektivitetsforbedring, når effektiviteten i forvejen er lav. Det virker i retning af en langsommere stigning, end den ukritiske fremskrivning antyder, eller med andre ord at 0,50 for den resulterende effektivitet kan være urealistisk høj. I modsat retning virker imidlertid den omstændighed, at der findes flere effektivitetsforbedrende foranstaltninger, der endnu ikke er taget i brug. Set i lyset af udviklingen de sidste 20 år, anser vi det for sandsynligt, at den resulterende effektivitet kan hæves fra de nuværende 0,33 til 0,40 i løbet af de næste år, mens det synes usikkert, men ikke fuldstændig udelukket, at den kan hæves til 0,50. Se endvidere afsnit 6.2, hvor den resulterende effektivitet i udvalgte scenarier deles op i dens enkelte bestanddele, de interne effektiviteter. Søjle 3) i Tabel 10 er økoforholdet, hvorved forstås det fuldt omlagte økologisk dyrkede areal divideret med det samlede landbrugsareal. Det er givet, at dette forhold har indflydelse på, hvorledes det resulterende N-regnskab kommer til at se ud. Med andre ord: om det bliver let eller vanskeligt at opnå den forudsatte resulterende effektivitet. I hver gruppe er der fire scenarier, i hvilke melodien er den samme: Først sættes effektiviteten op fra 0,33 til 0,40, dernæst blandes op med 10, henholdsvis 40 procent økologisk landbrug. De to næste har samme økoforhold, men en effektivitet på 0,50 i stedet for 0,40. Søjle 4) i Tabel 10 er landbrugsarealets størrelse, der nødvendigvis må optræde som input til beregningerne, altså som en forudsat, ikke en beregnet størrelse. Med ligninger baseret på naturlove kan vi naturligvis ikke beregne landbrugsarealets størrelse. Da arealet ikke desto mindre er en variabel i regnestykket, skal den være målt, når vi taler om historiske regnskaber, og den skal være forudsat, når vi taler om fremtidige regnskaber, dvs. scenarier. De fire søjler i Tabel 10 er ved første øjekast de nødvendige og tilstrækkelige betingelser for, at scenarieberegningerne kan udføres. Der er bare det problem, at de ikke er uafhængige af, hvad der foregår inde i systemet. Indledende beregninger Randbetingelserne til en model (input data) skal være såkaldte tvangsfunktioner. Der må ikke være tvivl om årsag og virkning. Er der det, er modellen ubrugelig. Et scenario skal desuden være forankret i et målt, et historisk scenario. Systemet i Figur 2 er som nævnt bestemt, når vi giver to oplysninger om det. Vi kan for eksempel oplyse om, eller forudsætte noget om, 52

53 Scenarier produktionens størrelse (X1,0) og den resulterende effektivitet (a1) og beregne inputtet X0,1 og overskuddet X1,W. Men vi kan også gå den anden vej, dvs. forudsætte noget om størrelsen af X0,1 og X1,W og beregne X1,0 og a1. Modellen virker begge veje. Det er den egenskab, der forankrer scenarierne i et målt (Scenario 0). Når vi opstiller scenarier, vender vi så at sige ligningerne 180 grader, idet vi nu ikke længere taler om historiske eller målte, men om fremtidige, forudsatte hvad-nu-hvis størrelser. Sættet af sammenhørende ligninger er det samme, der byttes blot om på bekendte og ubekendte. Med denne forankring i tid og virkelighed er vi på fast grund, så længe de to oplysninger, de to hvad-nu-hvis størrelser er uafhængige af, hvad foregår inde i systemet, så længe vi ved, hvad der er årsag, og hvad der er virkning. I så fald beregnes N-overskuddet som Overskud = (1 effektivitet) * produktion effektivitet eller i symboler: X1, W 1 a1 = * X1,0 a1 For eksempel, hvis effektiviteten a1 er 0,332, og produktionen X1,0 er 192 Mkg N, som det er tilfældet i Scenario 0, finder vi, at overskuddet er ca. 387 Mkg N, der netop er overskuddet i Scenario 0. Modellen reproducerer det målte regnskab, dvs. den indeholder det målte regnskab som et særtilfælde blandt alle mulige fortidige og fremtidige regnskaber. Systemer, der kan bestemmes ved hjælp af to af hinanden og af systemet uafhængige oplysninger, er således ikke vanskelige at scenarieberegne. Så enkelt er landbrugssystemet imidlertid ikke, idet ikke alene produktionens størrelse, men også dens sammensætning, spiller en rolle for systemets resulterende effektivitet. Lader vi antallet af dyreenheder aftage, går vi i retning af et rent agerbrug (plantebrug), og systemets resulterende effektivitet går mod planternes N-optagelseseffektivitet. Lader vi antallet af DE/ha vokse, går systemets resulterende effektivitet mod dyrenes fodereffektivitet (N), der rundt regnet er tre gange mindre. På den baggrund er det vigtigt ikke alene at gøre rede for, hvor meget der i fremtiden skal produceres, men også for hvorledes produktionen er sammensat, dvs. for forholdet vegetabilsk/animalsk produktion, for det er dette forhold, der, for et givet landbrugsareal, bestemmer antallet af DE/ha, og omvendt, for et givet antal DE/ha, bestemmer arealet. Medfører scenariet en ændret sammensætning af landbrugsproduktionen, medfører det forlods en ændring i den resulterende effektivitet, som vi ikke desto mindre forlanger skal have en af os forudsat værdi. Vi kan naturligvis stadig tænke os, at den, også under de ændrede produktionsforhold, har den af os forudsatte størrelse, for eksempel 0,40, men vi ved ikke, om det bliver let eller vanskeligt at opnå den, kun at det bliver lettere, hvis forholdet vegetabilsk/animalsk produktion vokser og vanskeligere, hvis det falder. Opgaven er at sætte tal på, hvor let eller vanskeligt det bliver at opnå den i scenarieforskriften forudsatte resulterende effektivitet. 53

54 Scenarier De bemærkninger, der ovenfor er gjort om sammensætningen af landbrugsproduktionen på vegetabilsk og animalsk produktion, og den rolle det spiller for systemets resulterende effektivitet, gælder også for økoforholdet, søjle 3) i Tabel 10, se endvidere nedenfor om detaljeringen af scenarierne. For at få et overblik, benytter vi til en indledning kun søjle 1) og 2). Herved inddrages økoforholdet og landbrugsarealet foreløbig ikke. Beregningerne af for eksempel N- overskuddet er matematisk, som de skal være, men der er som før antydet et fortolkningsproblem tilbage, idet vi mangler at gøre rede for realismen i scenarierne set i lyset af den historiske udvikling. Med det i mente er resultaterne som gengivet i Figur 23 og Tabel 11. Bemærk sidste søjle i Tabel 11: antallet af DE per ha landbrugsjord. I gruppen Høj har vi skønnet landbrugsarealets størrelse til 2,5 Mha i Dersom svineproduktionen skal stige ca. 50 procent i forhold til 1997/98, betyder det, at antallet af DE/ha kommer op på omkring 1,20. Det er en simpel konsekvens af forudsætningen vedrørende den animalske produktions størrelse og det areal, der skønnes at være til rådighed som landbrugsjord. I gruppen uændret giver det sig selv, at antallet af DE må stige med en faktor, der er forholdet mellem landbrugsarealerne, altså 2,69/2,50, idet den animalske produktion er den samme. I grupperne Lav og Ingen eksport er arealet sat til den størrelse, der bevirker, at antallet af DE/ha bliver det samme som i dag. Bemærk at økoforholdet i disse indledende beregninger ikke har virkning på N-overskuddets størrelse. Der er derfor ingen forskel på Scenario 1 og 2, Scenario 3 og 4, osv. Når alle alligevel er taget med i tabellen og figuren, skyldes det, at scenarierne vitterlig er forskellige, idet de tilhørende interne nøgletal er forskellige. De otte diagrammer i ovenstående figur kan læses på følgende måde: Der er otte variable. De fire af dem er givet ved scenarieforskriften. De står i figurens venstre side og er forsynet med nummeret på den søjle i Tabel 10 i hvilken de står. De sidste fire, der er anbragt i figurens højre side, er beregnede. Tag for eksempel Scenario 5, der er i gruppen uændret produktion, altså 192 (Mkg N/år), se vegetabilsk + animalsk produktion. Ifølge scenarieforskriften er den resulterende effektivitet 0,40, det vil sige, at input af nyt kvælstof er 192/0,40=480. Det følger, at overskuddet er =288, se diagrammet i øverste højre hjørne. Hjemmeforbruget af kvælstof (protein) er beregnet, noget usikkert, til 63, hvorved eksporten er =129. Til sidst beregner vi antallet af dyreenheder (Danmarks Statistiks dyreenheder), dividerer med landbrugsarealet og får dyretætheden. Bemærk at eksporten målt på N er ca. 2/3 af produktionen. Med andre ord: for hver gang landbruget producerer 300 g protein eksporteres de 200 til udlandet, mens resten konsumeres her i landet. Ifølge beregningerne producerer dansk landbrug således protein nok til at dække ca. 16 millioner menneskers behov. 54

55 Scenarier Mkg N ) Animalsk produktion Kvælstofoverskud Mkg N a) Antal svin Mstk Vegetabilsk + animalsk produktion Mkg N ) Resulterende effektivitet Landbrugseksport Mkg N 0, , ,30 0, , , ) Landbrugsareal Dyretæthed på landsplan Mha 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, DE/ha 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0, Figur 23. Resultater af de indledende N-scenarieberegninger, se scenarieforskriften i Tabel 10 og tallene i Tabel 11. Tabel 11 er blot en anden måde at gengive samme sag på. Diagrammerne er dannet udfra tallene i tabellen. Beregningerne, der er enkle, lader sig tjekke enten i tabellen eller i diagrammerne. Det sidste er det hurtigste, hvis man bruger hovedregning på runde tal læst på søjlerne. 55

56 Tabel 11. Oversigt over resultater, N-scenarier, indledende beregninger Scenarier 56

57 Scenarier 6.2 Detaljering af udvalgte N-scenarier Ovenstående beregninger er kun indledende, idet de lider af to mangler, nemlig 1) at der ikke er gjort rede for økoforholdets betydning og 2) at vi ikke véd, om den forudsatte resulterende effektivitet ligger inden for mulighedernes grænse. Begge problemer løses ved at opfatte N-regnskabet som et I ALT-regnskab, der er summen af et detaljeret regnskab (en input-output model) for den konventionelle og et for den økologiske komponent. Derved bestemmes den resulterende effektivitet som funktion af de interne effektiviteter..rqyhqwlrqhonrpsrqhqw NRORJLVNNRPSRQHQW,$/7 Figur 24. I ALT regnskabet er summen at to regnskabskomponenter med samme struktur Vi kender I ALT regnskabet. I Scenario 0 er det det målte regnskab, i de 16 øvrige er det det fremtidige, det forudsatte regnskab givet ved landbrugsproduktionens størrelse og systemets resulterende effektivitet. Vi kender også regnskabet for den økologiske komponent som omtalt i Kapitel 5. I lighed med I ALT regnskabet er det målt ved hjælp af statistiske oplysninger om end mindre nøjagtigt. Vi vælger at lade den økologiske komponent (målt i kg N/ha) være den samme i alle scenarier med den begrundelse, at vi véd for lidt om den komponent i dag til at kunne sige noget sikkert om, hvordan den vil udvikle sig i morgen. Derfor er komponenten fastholdt på de målte nøgletal, dvs. med en fodereffektivitet (kvæg) på 0,20, en uændret sammensætning af dyr og en uændret effektivitet i planteavlen. Differensen mellem I ALT regnskabet og regnskabet for den økologiske komponent er regnskabet for den konventionelle. Regnestykket kan gøres i hovedbalancer som antydet i Figur 7, men det kan også gøres i netværk af balancer. I princippet er metoden i begge tilfælde den samme. Vi kender alle strømme, der skærer systemgrænsen, dvs. alle strømme der har med udvekslingen med omgivelserne at gøre ( randstrømmene ). Differensen mellem randstrømmene i I ALT regnskabet og den økologiske komponent er randstrømmene i den tilbageblevne konventionelle komponent. Vi kender tilmed indholdet af N i mælk, okseog kalvekød, svinekød, kød fra andre dyr, æg og vegetabilier, der skal præsteres af det tilbageblevne konventionelle landbrug, ligesom vi kender overskuddets størrelse. Softwaresystemet CSQ beregner strømmene i det detaljerede netværk som funktion af de ude fra kommende input og et sæt dimensionsløse nøgletal, herunder de interne effektiviteter. Er omvendt randstrømmene givet, enten fordi de er målt som i Scenario 0, 57

58 Scenarier eller fordi de er forudsat som i de 16 egentlige scenarier, betyder det, at bestemte kombinationer af nøgletal frembringer de forudsatte strømme, idet nøgletallene virker sammen på en entydig måde. Der er således flere mulige kombinationer af nøgletal, der medfører de på randen målte eller forudsatte strømme. Opgaven er, med rod i historiske data, at finde en ny, begrundet kombination. I praksis er opgaven at finde den økonomisk optimale kombination, men det er en anden historie. Med udgangspunkt i de målte nøgletal tunes nøgletal og inputfordeling, indtil scenarieforudsætningerne er opfyldt. På den måde er de i Tabel 10 seks markerede scenarier detaljeret. De fundne nøgletalskombinationer er vist i Tabel 12. Første søjle i Tabel 12 gengiver den målte kombination af interne effektiviteter, der medfører den i 1997/98 resulterende effektivitet på 0,33. Dertil kommer ammoniakfordampningen, der naturligvis også spiller en rolle for den resulterende effektivitet. Her er den for overskuelighedens skyld ikke angivet ved nøgletal, men i forhold til ammoniakfordampningen i Scenario 0. Ved vurdering af realismen i scenarierne skal man sammenholde scenariets tal med tallene i første søjle (Scenario 0). For eksempel ses det, at vi, for at komme fra Scenario 0 til Scenario 1, skal hæve de ikke-fikserende planters N-optagelseseffektivitet fra 0,74 til 0,78, kvægs fodereffektivitet fra 0,20 til 0,22, svins fra 0,27 til 0,32 og husdyrgødningens N- effektivitet fra 0,50 til 0,65 - samtidig med at ammoniakfordampningen skal reduceres til 76 procent af den nuværende værdi. Det vil føre til en reduktion i overskuddet af kvælstof fra 387 Mkg N til 335 Mkg N per år og give plads til den 50 procent store stigning i svineproduktionen, der er forudsat i Scenario 1. Tabel 12. Målte (Scenario 0) og beregnede interne effektiviteter i det tilbageblevne konventionelle landbrug i seks udvalgte scenarier Målt Scenario Nr Landbrugsproduktion Nuv. Høj Uændret Lav Resulterende effektivitet 0,33 0,40 0,50 0,40 0,50 0,40 0,50 Planternes N-optagelseseffektivitet Ikke fikserende planter 0,74 0,78 0,93 0,78 0,95 0,75 0,90 Fikserende planter 0,80 0,84 0,88 0,84 0,88 0,84 0,86 Dyrenes fodereffektivitet (N) Kvæg 0,20 0,22 0,26 0,22 0,26 0,22 0,25 Svin 0,27 0,32 0,36 0,32 0,36 0,31 0,36 Andre dyr 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,40 Husdyrgødningens N-effektivitet Dyr på græs 0,30 0,40 0,50 0,40 0,50 0,40 0,40 Dyr på stald 0,50 0,65 0,80 0,70 0,80 0,55 0,80 Ammoniakfordampning (Sc 0 = 1) 1,00 0,76 0,26 0,62 0,21 0,56 0,18 Overskud, Mkg N/år (480 Mkg N/år i 1986)

59 Scenarier Det er uhyre vanskeligt, om overhovedet muligt, at sige noget om, hvorvidt det er realistisk at opnå de i tabellen angivne effektiviteter. Det eneste, vi med sikkerhed kan sige, er, at det er vanskeligere at opnå effektiviteterne i Scenario 4 end i Scenario 1, vanskeligere i Scenario 8 end i Scenario 5 og endelig vanskelige i Scenario 12 end i Scenario 9. Det er umuligt at vide hvad fremtiden vil bringe af teknologi, der kan bruges til at nedsætte kvælstofudledningen. I det nedenstående afsnit Vurdering af scenarierne har vi gjort et forsøg. De hertil hørende hovedbalancer for det resulterende landbrugssystem er vist i Tabel 13. Tabel 13. Hovedbalancer for de detaljerede scenarier Scenario Nr Mkg N Udsæd Handelsgødning og affald Fiksering Atmosfærisk nedfald Indkøbt foder INPUT Output i vegetabilsk produktion Mælk Okse- og kalvekød Svinekød Andet kød Æg Output i animalsk produktion OUTPUT I PRODUKTER OVERSKUD Resulterende effektivitet: 0,33 0,40 0,50 0,40 0,50 0,40 0,50 59

60 Scenarier Ikke-fikserende planters N-optagelseseffektivitet Fikserende planters N-optagelseseffektivitet 1,00 1,00 0,80 0,80 0,60 0,60 0,40 0,40 0,20 0,20 0, , Kvægs fodereffektivitet (N) Svins fodereffektivitet (N) 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0, ,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0, Ammoniakfordampning relativt (Sc 0 = 1) N-eff. af husdyrgødning, dyr på stald 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0, ,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0, Resulterende effektivitet N-overskud, Mkg N/år 0, , ,40 0,30 0, , , Figur 25. Beregnede kombinationer af effektiviteter og strømme i et målt og seks udvalgte scenarier, se Tabel 12. Vurdering af scenarierne Spørgsmålet er, om det i praksis lader sig gøre at opnå de beregnede kombinationer af interne effektiviteter. Om planternes N-optagelseseffektivitet véd vi ikke ret meget. Der er imidlertid ikke meget, der tyder på, at der i tidens løb er sket nogen afgørende udvikling på det område. At få den hævet fra 0,74 til 0,78 er sandsynligvis inden for mulighedernes 60

61 Scenarier grænse, men at hæve den til 0,90 og derover, som nødvendigt i scenarierne 4, 8 og 12, synes ikke umiddelbart at være muligt. Ser vi på dyrenes fodereffektiviteter, skal de i samme scenarier (4, 8 og 12) hæves fra 0,20 til 0,26 for kvæg og fra 0,27 til 0,36 for svin. Endvidere skal husdyrgødningens N- effektivitet hæves fra 0,50 til 0,80, hvilket vil blive vanskeligt. Disse meget store forbedringer skal optræde samtidigt for at bringe systemets resulterende effektivitet op på 0,50 som forudsat i scenario 4, 8 og 12. Det er en stor opgave, og det synes at være tvivlsomt, om den kan løses. Derimod kan vi ikke udelukke, at Scenario 1 og 5 ligger inden for mulighedernes grænse, men i ingen af tilfældene halveres N-overskuddet i forhold til niveauet på det tidspunkt, Vandmiljøplanen blev vedtaget. Det sker først i Scenario 9, der forudsætter, at svineproduktionen nedsættes væsentligt. Konklusionen er med andre ord, at Vandmiljøplanens kvælstofmål synes at stride mod et økonomisk begrundet ønske om at øge den animalske produktion eller blot opretholde den. Opgaven med at opfylde Vandmiljøplanens mål er dermed større, end man almindeligvis har forestillet sig. I det følgende diskuteres mulighederne for at hæve de interne effektiviteter. Planternes N-optagelseseffektivitet Som tidligere nævnt er planternes N-optagelseseffektivitet formentlig ikke steget nævneværdigt siden Vandmiljøplanen blev vedtaget. Den er defineret som kvælstof optaget i hele planten divideret med den mængde kvælstof, planten har haft mulighed for at optage, altså mængden af uorganisk N til stede rodzonen i vækstsæsonen (effektivt N). Når N-optagelseseffektiviteten er 1, optages alt effektivt N, og tabet fra planteproduktionen begrænses til at være tab af kvælstof mineraliseret fra rodnettet uden for vækstsæsonen, dvs. uden for den efterfølgende afgrødes rækkevidde. Idet det antages, at ca. 50 procent af N i husdyrgødningen i dag ankommer til rodzonen i en for planterne tilgængelig form (effektivt N), er de ikke-fikserende planters N- effektivitet beregnet at være omkring 0,74. Det er imidlertid en vægtet middelværdi, der dækker over store variationer. Tilsvarende har vi skønnet, at N-optagelseseffektiviteten for fikserende planter er 0,80. Tegner vi N-udbyttekurven, dvs. N optaget i de høstede dele af planten plottet mod N tilført, er denne kurves stejlhed proportional med plantens N-optagelseseffektivitet, idet N- indholdet i de efterladte dele af planten, der også indgår i denne effektivitet ikke er med. Græs og rodfrugt, der er tyngdepunktet i kategorien grovfoder, har stejlere udbyttekurver, og derfor større N-optagelseseffektivitet, end planter i kategorien kraftfoder (som korn). Grovfoderafgrøderne er med andre ord bedre kvælstofopsamlere. Et scenario der medfører, at forholdet grovfoderafgrøder/kraftfoderafgrøder vokser, betyder derfor, at den vægtede middelværdi af planternes N-optagelseseffektivitet vokser. Opgaven er at hæve planternes N-optagelseseffektivitet, især korns, der er lavest. Vi har kendskab til et gødningssystem med større træfsikkerhed end dem, der anvendes i dag. Det drejer sig om et system baseret på analyse af de unge planters kemiske sammensætning 61

62 Scenarier kombineret med en diagnose og en prognose for plantens vækst i den kommende vækstsæson, Nielsen (1973) og Schrøder (1997). Det er vores vurdering, at ibrugtagning af et sådant system vil kunne hæve planternes N-optagelseseffektivitet væsentligt. Om den kan hæves til 0,90 er dog et åbent spørgsmål. Vi er opmærksom på, at Landbrugets Rådgivningscenter har afprøvet Professor Møller Nielsens gødningssystem og fundet, at det ikke giver større træfsikkerhed end de gængse systemer. Vi støtter os imidlertid til resultaterne af Møller Nielsens egne, grundige afprøvninger. Dyrenes fodereffektivitet. Da Vandmiljøplanen blev vedtaget i 1987, var der ingen, der talte om dyrenes fodereffektivitet. Os bekendt blev emnet først for alvor bragt på bane i forbindelse med diskussionen om Vandmiljøplan II efter Mariager Fjords død i sensommeren Undersøgelser foretaget af Sibbesen (1990) og Schrøder (2000) godtgør, at den vægtede middelværdi af fodereffektiviteten på landsplan har været stigende siden begyndelsen af 1990erne. Der er i et vist (ringe) omfang tale om en stigning som resultat af, at kvæg/svin forholdet er faldet, det vil sige, at vægten har forskudt sig fra det mindre effektive kvæg mod de mere kvælstofeffektive svin. Der er tale om en reel og varig stigning, der skyldes en kombination af mindst to faktorer, dels resultater af avlsarbejdet, dels en bedre aminosyresammensætning af foderet. Det er i Danmarks Jordbrugsforskning og Danmarks Miljøundersøgelser (1999) rapporteret, at det er lykkedes at opnå markante stigninger. For eksempel anføres det, at fodereffektiviteten af slagtesvin i løbet af 1990erne er steget fra 0,30 til 0,37. Disse værdier, der stammer fra kontrolbesætninger, er dog større end de i denne undersøgelse fundne, men falder godt i tråd med den hvad angår konklusionen om, at der på landsplan faktisk har fundet en reel stigning sted, og at den har haft en afgørende indflydelse på N-regnskabet, Fyns Amt (2000). Det er givet, at man kan nå endnu længere med at forbedre dyrenes fodereffektivitet. Vi anser det for sandsynligt, at fodereffektiviteten for svin på landsplan vil kunne vokse fra 0,27 i dag til 0,32 om 20 år og måske endnu højere. Der findes formentlig ingen skarp fysiologisk grænse for, hvor høj fodereffektiviteten kan blive. Husdyrgødningens N-effektivitet Husdyrgødningens N-effektivitet er defineret som effektivt N divideret med i alt tilført. Handelsgødning regnes at have effektiviteten 1. Man kan derfor også definere husdyrgødningens N-effektivitet i handelsgødningsækvivalenter. Hvis for eksempel en landmand kan regne med, at 100 kg N i husdyrgødning giver samme virkning på planteproduktionen som 50 kg N i handelsgødning, er husdyrgødningens N-effektivitet 0,50. Efter en omfattende indsats siden 1987, med opførelse af gylletanke og ibrugtagning af bedre udbringningsmetoder, regnes husdyrgødningens N-effektivitet at være hævet fra ca. 0,20 til ca. 0,50. Spørgsmålet er, hvor meget højere den kan blive, og hvad det koster at 62

63 Scenarier hæve den yderligere. Man må nemlig formode, at den første procents forbedring er lettere at opnå end den sidste. Dette spørgsmål hænger nøje sammen med det næste. Ammoniakfordampningen I udgangsscenariet 1997/98 var ammoniakudledningen fra landbruget ca. 92 Mkg N per år, se Figur 10, sammensat som følger (DMU og DJF, 1999): Mkg N/år Stald 34 Gyllelager 16 Udbragt husdyrgødning 25 Planter og handelsgødning 17 I ALT 92 Ammoniakdepositionen i Danmark er i gennemsnit omkring 16 kg N/ha/år, hvoraf rundt regnet halvdelen stammer fra dansk landbrug, mens resten kommer fra kilder ude fra, Fyns Amt (2000b). På landbrugsarealet deponeres ca. 44 Mkg N/år, hvoraf ca. 22 Mkg N/år kommer fra landbruget selv. Resten af udledningen, ca. 70 Mkg N/år, eksporteres via luften ud af systemet og ender blandt andet i næringsfattige områder og i havet. Samtidig er der hygiejniske og æstetiske problemer med gyllen. Spørgsmålet er, om der om 20 år vil være en løsning på gylleproblemet og ammoniakfordampningen. Vil det være muligt at reducere ammoniakfordampningen til omkring 1/5, som forudsat i scenarierne 4, 8 og 12? Foreløbig må det konstateres, at hensigtsmæssig opbevaring af gyllen, kombineret med bedre udbringningsteknik og hurtig nedpløjning/nedfældning, har reduceret tabet af ammoniakkvælstof fra udbragt husdyrgødning, men der er lang vej til en reduktion på 80 procent. Der findes imidlertid en fuldskalaafprøvet metode til løsning af problemet med ammoniakfordampningen, se afsnit 8.5. Dersom den i dag praktiserede forvaltning på landbrugs- og miljøområdet fortsætter, er det vanskeligt at forestille sig, at Vandmiljøplanens mål kan nås uden at reducere den animalske produktion. På den anden side vil vi ikke udelukke, at den resulterende N- effektivitet i dansk landbrug kan hæves så meget, at den animalske produktion kan opretholdes på det nuværende niveau, idet der findes metoder til at nedbringe landbrugets kvælstofforurening, der endnu ikke er taget i brug. 6.3 P-scenarier Fosforregnskabet er koblet til kvælstofregnskabet, idet landbrugsvarerne indeholder N og P i bestemte forhold. P strømmer i et parallelt netværk med næsten samme struktur som N-netværket i Figur 10, bortset fra at system 10 er tomt svarende til, at P, i modsætning til N, stort set ikke udveksles med atmosfæren, men forbliver i jorden og vandet. I scenariesammenhæng er der en afgørende forskel på N- og P-regnskaberne: For kvælstoffets vedkommende findes ingen naturvidenskabeligt begrundet grænse for 63

64 Scenarier overskuddets størrelse. Det gør der derimod for så vidt angår P. Spørgsmålet i P- scenarierne er ikke, om overskuddet får den ene eller den anden størrelse, men hvorvidt denne grænse overskrides eller ej. I et landbrug med et lille antal DE/ha, et agerbrug med andre ord, et det altid muligt at skaffe balance på P-regnskabet og undgå at jordens lager af P med tiden bliver enten meget stort eller forsvindende lille. Det sker ved at sørge for, at markerne hvert år får tilført lige så meget fosfor, som der fjernes med afgrøderne. Lader vi antallet af DE vokse, og holder arealet konstant, bliver arealet på et tidspunkt for lille til at kunne frembringe det nødvendige foder til dyrene. Derfor må der indkøbes foder. Derved får vi en ekstra P kilde. Når antallet af DE/ha bliver tilstrækkelig stort, ender det med, at det indkøbte foder indeholder mere P, end planterne kan optage med ophobning af fosfor til følge. Spørgsmålet er, om vi kan bestemme det kritiske antal DE/ha over hvilket et bæredygtigt landbrug ikke er muligt, idet det med en naturlovs tvingende nødvendighed vil medføre en stadig ophobning af P i agerjorden efterfulgt af et stigende tab af P til vandmiljøet. Opgaven i P-scenarierne er således ikke at beregne P-overskuddets størrelse, men at beregne det areal, der, for den givne animalske produktion, og dermed det givne antal dyr (DE), netop medfører, at den kritiske grænse for antallet af DE/ha ikke overskrides. Udover balance på P-regnskabet på landsplan kræver det i parentes bemærket, at husdyrgødningens P-indhold fordeles jævnt over hele landbrugsarealet. Softwaresystemet CSQ er anvendt til at beregne den kritiske grænse for antallet af DE/ha. Det er gjort ved at tune P-regnskabet på input og nøgletal, indtil der opnås balance i markregnskabet. Resultatet er vist i Figur 26. Figur 26. P-regnskab med balance i marken i kg P/ha/år. Kritisk antal DE/ha = 0,84 64

65 Scenarier På landsplan var der i 1997/98 ca. 23,5 kg P/ha/år i husdyrgødningen. I ovenstående regnskab med P-balance på markniveau, er der 22 kg P/ha/år, se øverste højre hjørne i System 6. Hvis antallet af DE/ha i 1997/98 var 0,9, skal det således nedsættes til (22,0/23,5)*0,9 = 0,84 DE/ha for at undgå fosforophobning. Dansk landbrug betragtet under ét er således ikke bæredygtigt mht. P og kan ikke heller blive det selv om vi fordelte husdyrgødningens P-indhold jævnt over hele landbrugsarealet. Det samme gælder i øvrigt også den økologiske komponent, se Kapitel 5. I Scenario 0 er P-overskuddet ca. 36 Mkg P/år. I Scenario 1 er det beregnet til 44 Mkg P/år som følge af, at den animalske produktion, og dermed dyretætheden, vokser. Der er ikke regnet yderligere på P-scenarier, idet spørgsmålet her ikke synes at være, hvor stort P- overskuddet bliver, men om det kan bringes ned til nul, hvilket det som sagt kun kan, hvis dyretætheden holdes under den kritiske grænse, her beregnet til 0,84 DE/ha (landbrugsreal). Det understreges, at denne grænse ikke ligger fast, men afhænger af fodereffektiviteten mht. fosfor. I det omfang den ad biokemisk vej kan hæves, ændres den kritiske grænse i nedadgående retning. Den fundne kritiske grænse for dyretætheden falder i tråd med undersøgelser foretaget af Fyns Amt, hvori det forsigtigt konkluderes, at fosforophobning i jorden kan være et problem på husdyrbrug med mere end 1 DE/ha (udspredningsareal), Pedersen (2000). 65

66 Hvor bliver overskuddet af? 7 Hvor bliver overskuddet af? 7.1 Kvælstof I 1997/98 var landbrugets N-overskud 387 Mkg N/år, der fordeler sig som følger: Mkg N/år Ikke optaget effektivt N 120 Mineraliseret uden for vækstsæsonen 162 "Ulovlige" udledninger 6 Udvasket i alt 288 Ammoniakeksport via luften 71 Svind 25 Døde dyr 3 Andre tab i alt 28 Overskud (tab) i alt 387 Ud af de 288 Mkg N/år denitrificeres ca. 40 Mkg N/år i rodzonen (DMU og DJF, 2000a) således at vandet, der forlader rodzonen, tager ca. 250 Mkg N/år med sig. Hvor bliver kvælstofoverskuddet af? Det havner i omgivelserne jorden, luften og vandet. Faktisk ender hele tilførslen af nyt kvælstof i miljøet. Ganske vist går en delstrøm, nemlig produktionen, først gennem forbrugssystemer, hvor den gør nytte undervejs, men før eller siden havner det hele i omgivelserne. Det konventionelle landbrug synes ikke at efterlade meget af overskuddet i agerjorden, idet beholdningen af organisk bundet kvælstof i jorden ikke synes at stige. Nogle mener endog, at den er faldet de sidste 50 år. N-overskuddet fra den konventionelle komponent havner derfor i atmosfæren, overfladevandet og grundvandet. Der er ikke andre steder, det kan gå hen. Derimod er det den almindelige opfattelse, at det økologiske landbrug efterlader en væsentlig del af N-overskuddet i agerjorden, og derfor udleder mindre til luften og vandet. Det ligger i sagens natur, at der endnu ikke foreligger tilstrækkelig langvarige målinger af jordens pulje af organisk bundet kvælstof i det økologiske landbrug. Vi er derfor afskåret fra at sige noget om, hvor meget organisk bundet kvælstof, det økologiske landbrug lægger til jordpuljen. Dog minder vi om, at en sådan ønskværdig humusdannelse ad åre vil ophøre, nemlig når der indstiller sig en ny stationær tilstand, i hvilken output igen er lig med input. Det skal også nævnes, at der er midlertidige ændringer i jordens pulje at uorganisk kvælstof, og at sådanne ændringer kan være afgørende for et enkelt års udledning af kvælstof, men i det lange løb udligner de midlertidige ændringer hinanden, således at hele N-overskuddet før eller siden udledes til luften og vandet. Den del heraf, der ikke denitrificeres, ender i havet, idet ammoniakken vaskes ud af atmosfæren. 66

67 Hvor bliver overskuddet af? For at belyse N-udvaskningens skæbne forestiller vi os en ø med en fed lerjord, omtrent som Fyn, og spørger, hvor vandet og kvælstoffet bliver af. Hovedbalancernes randstrømme er vist i Figur 27. 1HGE U )RUGDPSQLQJ,QSXW 'HQLWULILNDWLRQ 9DQG.Y OVWRI DYHW QGYDQG YLD YLD 7LOK J U X,Q GYLQGLQJ DYHW 7LOK Y DQGO E DYHW QGYDQG YLD DYHWYLD 7LOK J U X,Q GYLQGLQJ 7LOK Y DQGO E Figur 27. Strømme i hovedbalancerne i et tænkt eksempel, en ø i havet Øens vandbalance er: Nedbør = fordampning + til havet via grundvand + indvinding + til havet via vandløb Analogt er dens kvælstof balance: Input = denitrifikation + til havet via grundvand + indvinding + til havet via vandløb se Figur 27. Vandregnskabet og kvælstofregnskabet hænger uløseligt sammen. Ændrer vi det ene, følger det andet med. Forholdet mellem strømmene i kvælstofregnskabet (målt i kg N/ha/år) og strømmene i vandregnskabet (målt i mm/år) er koncentrationen i mg N/l gange 0,01. Ved brug af data fra Fyns Amt (Windolf, 2001) og assistance fra GEUS (Refsgaard, 2001) har vi anslået øens hovedbalancer som følger: 67

68 Hvor bliver overskuddet af? Tabel 14. Øens hovedbalancer Vandbalance Konc. Kvælstofbalance mm/år mg N/l kg N/ha/år a+b+c+d Nedbør Input e+f+g+h a Fordampning Denitrifikation e b Til havet via grundvand 30 2,3 1 Til havet via grundvand f c Indvinding 16 1,3 0 Indvinding g Overfladisk tilstrømning 30 22,0 7 Overfladisk tilstrømning Drænvandstilstrømning ('interflow') ,0 17 Drænvandstilstrømning ('interflow') Grundvandstilstrømning 92 1,3 1 Grundvandstilstrømning d Til havet via vandløb 274 9,0 25 Til havet via vandløb h Hver hovedbalance kan ses et resultat af et samspil mellem seks undersystemer, der er de samme i vand og i kvælstofregnskabet, se Figur 27, der viser vandstrømmene i mm/år til venstre og de tilhørende kvælstofstrømme i kg N/ha/år til højre. Bemærk at hovedbalancerne fremkommer ved at addere balancerne for hvert undersystem. De indre strømme går ud mod hinanden og efterlader kun de strømme, der skærer systemgrænsen, dvs. randstrømmene. Figur 28. Øens detaljerede regnskaber, vand i mm/år til venstre og kvælstof i kg N/ha/år til højre Forholdet mellem korresponderende strømme (højre/venstre) gange 100 er koncentrationen i mg N/l, for eksempel er koncentrationen i den overfladenære afstrømning 7/30*100 PJ1O 68

69 Hvor bliver overskuddet af? Når systemets hydrologiske struktur er fastlagt, er der kun tre nøgletal tilbage, der skal gives som input, nemlig 1) koncentrationen i rodzonen, 2) koncentrationen i øvre grundvand og 3) koncentrationen i nedre grundvand. Derefter er der ligninger nok til at beregne vand- og kvælstofstrømme, herunder denitrifikationen, som funktion af de to input (nedbør og input af nyt kvælstof) og de tre nævnte koncentrationer, der er lette at måle. Denitrifikationen sker naturligvis kun fra de 288 Mkg N/år (udvaskningen). Den del heraf, der ikke denitrificeres, ender før eller siden i havet. På landsplan var kvælstofudvaskningen 288/2,69 = 107 kg N per år per ha landbrugsjord. Rundt regnet 60 procent af arealet er landbrugsjord. Udvaskningen fra de resterende 40 procent regnes overslagsmæssigt at være 1/10 heraf. Per ha har vi derfor en vægtet middelværdi på 0,60* ,40*10,7 NJ1SHUår per ha af øens overflade. Det er skæbnen af disse 70 kg N/ha/år, der er vist i netværket til højre i Figur 27. Kvælstofafstrømningen med vandløb på 25 kg N/ha/år ligger tæt på, hvad Fyns Amt har målt i øens vandløb. Afstrømningen via grundvandet til havet er forsvindende lille. Tilbage er denitrifikationen, der er beregnet til 44 kg N/ha/år, fordelt med 31 kg N/ha/år fra rodzonen og resten fra øvre grundvandsmagasin. I mangel af bedre har vi sat denitrifikationen fra vandløb og overfladevand, herunder våde enge, til nul. Det denitrificerede kvælstof er i hovedsagen kemisk inaktivt (atmosfærisk kvælstof). Eftersom 31 kg N/ha/år forlader rodzonen (og dermed landbrugssystemet) som inaktivt N, kunne man fristes til at mene, at det skulle fratrækkes landbrugets kvælstofoverskud og udgå af balancen. Det giver imidlertid ikke god mening at gribe ind i den helhed, trække en af strømmene ud, sige den er uskadelig og smide den ud af regnskabet. Der må gøres rede for den på linie med de øvrige variable. De fynske jorde er lerede. På sandede jorde vil strukturen i vandbalancen være anderledes. For eksempel vil strømmen X1,3 være forsvindende lille, mens strømmen X3,5 (til vandløb fra nedre grundvandsmagasin) vil være større end på lerede jorde. Strømme og koncentrationer er forskellige på lerede og sandede jorde, men ligningerne, der binder dem sammen, er akkurat de samme. 7.2 Fosfor Hvor bliver fosforoverskuddet af? Det havner også i omgivelserne. Faktisk havner hele tilførslen af nyt fosfor i miljøet. Til forskel fra N oplagres det meste af fosforen i rodzonen. Det forbliver således i landbruget, mens kun ca. 5 procent lækkes til vandmiljøet, hvilket dog for vandmiljøet er alvorligt nok og endnu værre, når man betænker, at lageret, der lækker fosfor til vandmiljøet, vokser og vokser. Der findes os bekendt ikke data, der gør det muligt at måle og beregne sammenhørende vand- og fosforregnskaber. 69

70 Diskussion 8 Diskussion 8.1 Økologi Opgørelse af balancen for det økologiske system er foretaget med visse grundlæggende usikkerheder: Systemafgrænsning: Usikkerhed i forbindelse med systemafgrænsningen skyldes i det væsentlige overgangsreglerne i forbindelse med omlægning fra konventionelt til økologisk jordbrug. Jo mindre arealer som er under omlægning i forhold til fuldt omlagte arealer jo mindre vil systemafgrænsningsfejlene være. Høst og foder: Opgørelse af høsten (og i vores metodik også foderimporten) og det til rådighed værende foder er upræcis, idet opgørelsen bygger på estimerede udbytter. Denne fejl vil kunne elimineres, hvis der gennemføres en udbytte- og import- statistik for det økologiske brug. Dyrehold: Plantedirektoratets statistik over bestande og producerede slagtedyr er svær at fortolke i retning af egentlig animalsk produktion, navnlig for en meget stor gruppe andre dyr. Der findes heller ikke opgørelser over handlen med levende dyr. Gødningsregnskab: Plantedirektoratets gødningsregnskab for den tilførte husdyrgødning til økologiske brug er ikke opdelt på økologisk og ikke-økologisk husdyrgødning. Importeret foder: Plantedirektoratets statistik omfatter ikke opgørelser over mængden af importeret foder og returprodukter. Disse størrelser er foretaget på rent skøn i dette projekt. En bedre oplysning om disse forhold ville bidrage til et mere sikkert resultat. Kompleksitet: Kompleksiteten i økologisk landbrug er større end i det konventionelle landbrug. På marksiden er usikkerhed på grund af fiksering relativt stor fordi der dyrkes flere fikserende afgrøder. På dyresiden findes flere dyretyper, hvilket giver større usikkerheder på grund af manglende specifikke parametre om dyrene. De udførte beregninger: Trods de nævnte usikkerheder vurderer vi, at der er udført et ikke urimeligt, skøn over N, P- og K- strømmene i det økologiske landbrug. I første forsøg beregnedes en balance ud fra de i første vurdering antagne input. Resultatet er vist i Figur 16, hvor den producerede husdyrgødningsmængde optræder som en beregnet størrelse. Den således beregnede husdyrgødningsproduktion plus den importerede 70

71 Diskussion husdyrgødning skal i princippet kunne redegøre for den samlede tilførte husdyrgødningsmængde (korrigeret for vores systemafgrænsning) som fremgår af Plantedirektoratets statistik. Det er ikke tilfældet. I Figur 16 er husdyrgødningsproduktionen sammen med importen en del for lav. I en beregning, hvor opgaven er at beregne overskuddet, er det naturligvis utilfredsstillende, at det resulterende regnskab ikke redegør for oplysninger, der faktisk findes om det økologiske jordbrug om end med de usikkerheder som en sådan opgørelse måtte være udført med. Årsagen til den lave husdyrgødningsproduktion i Figur 18 kan være fejl af følgende typer: For lavt dyreantal/animalsk produktion: Denne hypotese forklarer dog ikke umiddelbart hele fejlen, idet der efter vores opfattelse ikke ville blive foder nok til dyrene og deres produktion.(fodereffektiviteten skulle i så fald øges, hvilket relativt set ikke ville give højere husdyrgødningsproduktion) For lavt sat høst (og i vores metodik importeret foder) kan være en mulig årsag. Vi har dog ikke umiddelbart grundlag for at sætte høst og foderimport væsentligt i vejret. Det kan dog ikke udelukkes, at en forøgelse af den til rådighed værende fodermængde, samt en nedsat fodereffektivitet, kunne give anledning til et bedre resultat, hvad husdyrgødningsproduktionen angår. På den anden side finder vi det heller ikke realistisk at forudsætte høstudbytter af samme størrelse som i det konventionelle brug. Vi har derfor i forsøg II ladet den ikke-økologiske import af husdyrgødning stige, til trods for at der her er tale om en ulovlig beregning. (Været ikke hermed sagt, at vi tror økologerne ikke følger reglerne vi ved blot ikke præcis, hvor fejlen ligger.) I forsøg II er den importerede husdyrgødning sat til 50 kg N pr. ha årligt i stedet for 15. Samtidig har vi sat mængden af fikseret N ned fra 50 til 30 kg N pr. ha årligt og den importerede fodermængde er også nedsat noget. Fra den viste balance i Figur 19 kan der beregnes en husdyrgødningsmængde (produceret plus importeret minus afsat direkte på græs) der udgør ca. 82 kg N/ha/år eller ca. 3 Mkg N pr. år. Korrigeret for systemafgrænsning, stemmer dette tal nogenlunde med den af Plantedirektoratet opgjorte mængde. Det er vores opfattelse, at forsøg II giver et beregnet overskud, som må være i overkanten af det overskud, som må forventes fra de økologiske brug. Grunden hertil er, at den mængde N vi ikke kan redegøre for i Figur 18 vil bidrage mest til overskuddet, når det indføres som direkte gødningsinput. Hvilke andre måder skævheden korrigeres på vil give lavere overskud, fordi det mere eller mindre vil indgå i produktion ud af systemet. Vi mener således, at kvælstofoverskuddet i det økologiske landbrug, nemlig kg N/ha er fastlagt med rimelig god sikkerhed. 71

72 Diskussion 8.2 Begrebet en dyreenhed En dyreenhed er en beregningsenhed, der oprindeligt modsvarede den udskilte mængde kvælstof i gødningen ab lager fra en malkeko af stor race (85 kg N/år), Danmarks Statistik (1993). Der er således ikke tale om et dyr, men om en strøm af N, nemlig i den husdyrgødning, der går fra stalden til marken. Tabet af N, fra det tidspunkt gødningen udskilles, til det tidspunkt den udbringes på marken, har naturligvis heller ikke har noget med et dyr at gøre, men kun med landmandens håndtering af husdyrgødningen. Det vil være en stor forbedring at afskaffe begrebet en dyreenhed og erstatte det af en strøm, en post i regnskabet, på 100 kg N/år i husdyrgødningen. Men det er stadig en beregningsenhed, der ikke har noget med et dyr at gøre, idet det er dyrets fodereffektivitet, der afgør, hvor meget N der er i gødningen. Det officielle tal for antallet af dyreenheder i dansk landbrug var i 1997/98 ca. 2,4 millioner DE. Med ovennævnte definition bliver antallet af DE imidlertid 333/100 = 3,33 millioner DE, se Figur 10, hvilket er næsten 40 procent højre end det officielle tal. For at få det officielle tal til at passe med virkeligheden, skulle en DE være 140 kg N/år ab dyr, hvilket ikke stemmer med den gamle definition ifølge hvilken der kun skulle være 85 kg N/år ab lager. Der er noget galt med dyretællingerne. Begrebet en dyreenhed er et gummibegreb. Det bliver ikke bedre af, at myndighederne bruger det i VVM-tilladelser i hvilke der stilles krav til størrelsen af produktionen af slagtesvin omregnet til dyreenheder (i øvrigt med varierende antal slagtesvin per dyreenhed). Det skjuler den vigtige omstændighed, at en landbrugsbedrifts miljøbelastning ikke kun afhænger af dens animalske produktion, men også af hvor effektivt landmanden producerer. Dermed fratages landmanden ethvert incitament til at indføre miljøforbedrende foranstaltninger. Begrebet en dyreenhed er i familie med begreber som foderenhed, afgrødeenheder og kvælstofbehov, der sikkert tjente et formål før i tiden, men som i dag er ikkeoperationelle begreber, der står i vejen for en rationel analyse og styring af N-, P- og K- regnskaberne. 8.3 Kalium Tabel 4 giver en oversigt over hovedbalancerne for N, P og K i dansk landbrug i slutningen af 1990erne. Kvælstofoverskud fra landbruget har været debatteret og undersøgt i vidt omfang i mange år. I de senere år er der en tiltagende opmærksomhed vedrørende fosforoverskuddet. Denne debat afspejler, at kvælstof og fosfor har været anset for mest betydende for eutrofieringen. I princippet er der dog vanskeligt at definere en skarp afgrænsning af de faktorer, som har betydning for eutrofieringen. Forsyning med kalium i ret store mængder er nødvendig for planter og dyr. Planter optager f.eks. større mængder kalium end fosfor. Landbrugets kaliumoverskud i udgjorde ca. 75 Mkg, altså rundt regnet dobbelt så meget som fosforoverskuddet, men mindre end kvælstofoverskuddet regnet på 72

73 Diskussion vægtbasis. Atomvægtene for N, P og K er henholdsvis 14, 30 og 38, hvilket i antal atomer betyder, at kvælstofoverskuddet er langt det største, samt at tabene af P og K er af samme størrelsesorden, kaliumoverskuddet dog størst af de to. Udover det beregnede kaliumoverskud frigøres der fra landbrugsjorden ca. 68 Mkg K/år (se senere i dette afsnit). Den potentielle kaliumudledning er således ca. 143 Mkg K/år. Kalium kan ikke recirkulere i naturen lige som kvælstof, og bindingen af kalium til jorden/jordmineralerne er heller ikke så stærk som f. eks. fosfors. Strømmen af kalium fra tilførsel af handelsgødning/naturlig frigørelse fra jordmineralerne til udløbet i havet eller grundvandet er derfor forholdsvis hurtig (ingen flaskehalse) og irreversibel. Kaliumoverskud må da i lige høj grad betragtes i et ressourceperspektiv som i et forureningsperspektiv og det kan undre, at kaliumspørgsmålet er indgået med så ringe vægt i miljødebatten. Kaliumindholdet i jord varierer meget fra nærmest ingenting i sandjord til ca. 4 procent af jordens vægt i de øverste jordlag på mineralrige jorde. Det anslås, at de øverste 15 cm landbrugsjord i gennemsnit indeholder ca. 20 tons kalium per hektar. Planter optager kalium fra den pulje som findes opløst i jordens vandfase. Hovedparten af jordens kalium er bundet i det indre af jordens mineralske materiale i en forholdsvis utilgængelig form. Kalium bindes mindre stærkt til jordens organiske materiale, hvor det kun adsorberes. Forskellen på bindingsevnen til materialerne skyldes i det væsentlige, at kaliumionernes effektive radius under forskellige forhold kan variere fordi bindingskraften til de omgivende vandmolekyler er svag. Bindingen til lerpartikler sker i særlige strukturer (illit), hvorved de omgivende vandmolekyler fjernes fra kaliumionerne og bindingen til lerpartiklerne bliver forholdsvis stærk på grund af en forholdsvis lille effektiv ionradius, nemlig radius for den nøgne kaliumion.. Ved binding til organisk materiale og lerpartiklers overflade (vermikulit) opnås generelt ikke en tilstrækkelig energigevinst til at strippe kaliumionerne for de omgivende vandmolekyler. Bindingen til det organiske materiale og vermikulit bliver derfor svag på grund af en forholdsvis stor effektiv ionradius. En konsekvens af disse forhold er bl.a. at kaliums binding til jordmineralerne er selektiv for kalium, hvorimod bindingen til organisk materiale er uspecifik. Frigørelse af kalium fra den utilgængelige form i jordmineralerne sker ved erosion (varme/kulde, vand/tørke m.m.). Almindelig gennemsnitlig landbrugsjord antages at frigøre ca. 25 kg kalium pr ha årligt. Større mængder frigøres ved dyrkning af jorden under forhold, hvor der ikke tilføres kalium dvs. jorden udpines. Frigørelse af kalium fra det organiske materiale (og vermikulit) sker forholdsvist let ved ionbytning med protoner. Ved samme proces frigøres kalium fra jordmineralernes overflade, men i langsommere tempo, fordi stærkt bundet kalium i partiklernes indre er lang tid om at diffundere ud til partiklernes overflade (fra illit- delen til vermikulitdelen). 73

74 Diskussion På grund af den ovenfor beskrevne selektivitet er udvaskningsmønsteret for kalium forskelligt, alt efter hvilken jordtype, der er på tale. På en humusrig og lerfattig jord vil der ske mere udvaskning af kalium som medion til jordens anioner. På en lerrig, men humusfattig jord vil medionerne udgøres af kaliumioner, men i højere grad også af andre kationer, som protoner, natrium- og kalciumioner hvis der ikke er mange andre kationer tilstede, vil den hårde binding af kalium i leret eventuelt bevirke en hæmning af anionudvaskningen. Generelt aftager en ions affinitet til en ionbytter med faldende ladning og faldende ionradius. For de i jorden almindeligst forekommende ioner gælder således, Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+, hvor > betyder bindes stærkere end. Det betyder alt andet lige, at tri- og divalente ioner kan udkonkurrere kalium samt, at kalium kan udkonkurrere Natrium. Tilførsel af store mængder kalium til jorden medfører derfor alt andet lige til en udvaskning af natriumioner, med natriummangel til følge. Mængden af lettilgængeligt kalium i jorden er på grund af kaliums store opløselighed i vand bestemt af ionbytterkapaciteten på de mineraler (vermikulit) og organiske forbindelser som binder kalium i den løse form. Både vermikulit og humus har høje CECværdier (Cation Exchange Capacity), hhv. 150 og 200 cmol(+) pr kg. Det vurderes, at den lettilgængelige (ombyttelige) mængde kalium for mange jorde vil svare til den mængde kalium, der årligt optages af en produktiv afgrøde, dvs. den frigjorte mængde hårdt bundet kalium plus den med gødning og lignende tilførte minus den udvaskede mængde kalium. Det må betyde, at en reduktion af kaliumudvaskningen og kaliumtilførslen med gødning alt andet lige kun kan ske ved satsning på dyrkningsmetoder, som beskytter den lettilgængelige kalium mod frigørelse ved kationbytning fra lerpartikler (vermikulit) og organisk materiale (humus). Specielt på mineralfattige jorde må det generelt ske ved en generel minimering af iontransporten gennem jorden, bl.a. ved at undgå for lave ph, idet kationbytningen her ikke er specifik og kalium let medrives af aniontransport. Denne beskyttelse er især vigtig udenfor vækstsæsonen, når der ikke er planter til at opsuge opløst kalium. Generelt må vandtransporten gennem de øverste jordlag minimeres ved dyrkningsmetoder som sikrer, at det vand som tilføres vækstlaget optages af planterne, samt at den overfladiske vandafstrømning sker fra de allerøverste cm af jordlaget og ikke fra en pløjesål i 25 cm dybde med vand, der grundigt har gennemskyllet hele muldlaget. Tilførsel af kalium med gødning bør f.eks. søges gennemført med gødningstyper, der frigør kalium i et passende, ikke for hurtigt tempo for at undgå for stor udskiftning af natrium med kalium og udvaskning af kalium i det hele taget. På grund af kaliums opløselighed og dårlige binding til mange jorder er kaliumudvaskningen i praksis det samme som summen af overskud og erosion (143 Mkg K/år). Det i denne rapport beregnede kaliumoverskud anser vi for højt. Det udgør, som for fosfor, ca. halvdelen af det samlede input. 74

75 Diskussion Vi er ikke bekendt med fordelingen af kaliumudvaskningen til grundvand og overfladevand. Kaliumudvaskning har betydning for eutrofieringsprocesserne, idet kalium stort set er lige så vigtig en vækstparameter som kvælstof og fosfor. Kalium kan have to roller i denne sammenhæng enten som begrænsende faktor eller som ikke-begrænsende faktor. Kalium som begrænsende faktor Ud fra den kendsgerning, at eutrofiering er et erkendt og udbredt fænomen, som er knyttet til uhensigtsmæssig vækst, er der ingen indlysende grunde til at antage, at kaliumudvaskning er den begrænsende faktor i eutrofieringsprocesserne som forholdene er i dag. Det er også i overensstemmelse med, at kalium må forventes at strømme forholdsvist jævnt ud i vandmiljøet med overfladevand. Der udledes formentlig rigeligt kalium til at sikre en ikke ringe vækst/eutrofiering i vandmiljøet. Om situationen har været den samme i en fjern fortid ved vi ikke, men det behøver ikke at have været tilfældet, idet kalium for størstepartens vedkommende er bundet ret tæt til grundfjeldet og kun frigøres i forholdsvis langsom takt herfra. Kalium som ikke-begrænsende faktor Da det må antages, at kalium ikke forekommer i begrænsende mængder, er det væsentligt at få belyst kaliums rolle i sammenhæng med eutrofiering. Vi ved ikke meget om dette, men i det følgende anføres nogle overvejelser. Som stort set ikke-cirkulerende stof har det, i lighed med fosfor, et potentiale som effektiv begrænser af eutrofieringsprocessen. Hvorvidt dette potentiale kan udnyttes er et spørgsmål, som vi må lade stå åbent. Fosfor er ophobet i store mængder som uopløselige forbindelser, der vil blive frigjort fra landbrugsjorden i mange år fremover. I modsætning hertil sker udstrømningen af kalium fra jorden i en mere uafbrudt strøm uden ophobning af større mellemdepoter. Et stop for udvaskning af kalium vil derfor forholdsvis hurtigt medføre et stop, eller i det mindste en hæmning af eutrofieringen. Som antydet ovenfor vil det formentlig betyde radikalt ændrede jordbehandlingsmetoder, og det er et spørgsmål om sådanne kan gennemføres. På den anden side er det vores opfattelse, at en indsats mod eutrofieringen bør udøves overfor alle næringsstoffer, der bidrager til eutrofieringen. Det gør kalium ligesom fosfor (planter optager mere kalium end fosfor) og kvælstof. For så vidt angår en eventuel forstærket indsats mod kaliumudledningen (hvor vanskelig den end måtte være) har den en chance for at få en hurtig virkning, så vidt vi kan bedømme. 8.4 Humus I jord foregår en stadig syntese og nedbrydning af organisk materiale. I jord, som er i økologisk balance, dvs. der hverken til- eller fraføres stof fra jorden, findes en lang række 75

76 Diskussion organiske mellemprodukter af disse processer. Mængden varierer stærkt med lokalitet, vejrlig, plantevækst, mikroorganismer og lignende forhold. Nedbrydningen af det organiske materiale kan opfattes som en langsom afbrænding af det organiske materiale under indvirkning af luft, lys, svampe, bakterier mm. Processen forløber under frigivelse af bl.a. mineraler, kuldioxid og vand. Slutproduktet er en kemisk blandet og stabil makromolekylær organisk komponent kaldet humus. Humus består bl.a. af forskellige svært nedbrydelige ligninforbindelser, fedtstoffer, vokser og meget andet. Humus er således ikke nogen bestemt eller entydig kemisk forbindelse. Der findes mange teorier om de processer, der fører til dannelse af humus, som vi ikke vil komme nærmere ind på i denne rapport. Selv om humus ikke er særlig veldefineret rent kemisk er dog visse træk karakteristiske. Humus og vand: Humus kan optage og afgive vand og på den måde stabilisere jordens fugtindhold. Det har betydning især på lerfattige jorde. Humus som kationbytter: Humus er en god kationbytter med højere kapacitet end flere lermineraler. Humus virker således stabiliserende på jordens indhold af salte (ioner). Denne evne aftager under sure betingelser. Humus og lermineraler: Humuspartikler kan sammen med metalioner danne stabile bindinger til lerpartikler. Humus og ler blandes således til et sammenhængende fedt. Formentlig stabiliseres humuspartiklerne yderligere på denne måde, ligesom jordens indhold af f.eks. jernioner stabiliseres. Humus og extracellulære enzymer: Det antages, at humus ved binding til enzymer, kan aktivere disse så de virker ekstracellulært i jordomsætningsprocesserne. Stabilitet af humus: Humuspartikler kan opnå meget høj alder under passende dyrkningsforhold, ca år eller mere. Humus betydning for N og P : Humus har betydning for den til rådighed værende N for planter. Under humusdannelsen frigøres N fra det organiske materiale i en vis mængde og hastighed, der aftager med alderen af humuspartiklerne. De ældste humuspartikler leverer dog et fortsat, nogenlunde konstant mindre bidrag N. Humus virker således stabiliserende på jordens N-pulje. Lignende forhold antages også at være gældende for fosfor. Der findes teorier om, at dannelsen af den gamle humus bør ske under svagt sure betingelser, hvis den gamle humus skal indeholde maksimale mængder N til senere frigivelse. Hvis denne hypotese er rigtig, er der en konflikt her med humus rolle som ionbytter, idet bindingen af kationer virker bedst under forholdsvis basiske omstændigheder. Noget tyder altså på, at en effektiv udnyttelse af jordens humus er begrænset til et forholdsvist snævert ph - interval i jorden. 76

77 Diskussion Som det fremgår, har jordens indhold af organisk stof og humus en ikke ringe betydning for landbrugsjordens egenskaber også de egenskaber, som har relation til tab af næringsstoffer. I det konventionelle landbrug har opmærksomheden herpå ikke været så stor, men i de senere år, hvor gødningsforbruget og udvaskningen af næringsstoffer søges begrænset er opmærksomheden igen henledt på dette forhold. Der er sket en øgning af dyreproduktionen og andelen af husdyrgødning i forhold til handelsgødning er steget de senere år. I det økologiske landbrug anvendes alene husdyrgødning eller anden organisk gødning. Vi ved ikke meget om udviklingen af jordens indhold af organisk stof og humus over tiden. Det må dog antages, at jordens pulje af organisk stof er stigende som følge af den mere udbredte anvendelse af husdyrgødning. I det økologiske landbrug, hvor der alene anvendes husdyrgødning og hvor der i driften lægges vægt på bevarelse af det organiske stof må det formodes, at der sker en vis opbygning af jordens indhold af organisk materiale. 8.5 Metoder til behandling af gylle Kompostering (ABC 1 -metoden) Kompostering har været kendt i århundreder. Før i tiden foregik det efter de forhåndenværende søms princip. I dag har vi mulighed for at bruge moderne teknik og forvandle gyllen fra et stinkende miljøproblem til en værdifuld ressource. Når halm vædes maksimalt med gylle, nås det forhold på ca. 80 procent fugtighed, hvorved processen forløber hurtigst og ved maksimal temperatur, C. Dette skyldes opformeringen af harmløse termofile bakterier, som forekommer overalt på sporeform, og som er karakteristiske for miljøet i kompost. Ind i den ene ende af anlægget, i princippet et isoleret rør, ledes den gyllefugtede halm. Ud af den anden kommer skoldhed damp og "asken" fra forbrændingsprocessen, komposten, der er pasteuriseret og fri for patogener. Den indeholder tilmed den for dyrenes vækst ønskværdige aminosyre lysin. Ved den høje temperatur omdannes ammoniumkvælstoffet til fri ammoniak, som derfor afdamper sammen med de store mængder vanddamp. Ca. halvdelen af gyllens samlede kvælstofindhold strippes fra vanddampen ved en fra industrien kendt metode og omdannes til handelsgødning. Det drejer sig om stort set hele den mængde ammoniak, der i det gamle gylletankssystem fordampede eller havde mulighed for at fordampe og gå tabt under lagring eller efter udspredning. Fra det øjeblik gyllen går ind i anlægget er der ingen ammoniakfordampning. Kun den ammoniak, der fordamper fra det øjeblik husdyrgødningen udskilles til den når ind i anlægget, undslipper til omgivelserne. 1 Accelerated, Biologically Controlled. 77

78 Diskussion Metoden rummer andre fordele: Gylletanken kan undværes, og vægten reduceres til ca. 1/3 af den oprindelige. Det betyder, at det ikke alene er hygiejnisk, lugtfrit og risikofrit, men også overkommeligt at transportere komposten fra ejendomme med stor dyretæthed til ejendomme med lav. Kompostmetoden er hygiejnisk og så enkel, at fuldautomatiske anlæg kan fremstilles lokalt til en pris svarende til den gylletank, der nu ikke længere er brug for. Metoden falder i øvrigt godt i tråd med den økologiske tankegang om at bruge enkel teknologi og stedets ressourcer. Andre metoder til gyllebehandling Til sammenligning kan nævnes, at gas fra biogasanlæg ganske vist kan anvendes til fremstilling af elektrisk energi. Men biogasmetoden har den ulempe, at den kræver store centrale og teknisk komplicerede anlæg, dvs. mere industrialisering og mere tung kørsel på vejene med ildelugtende og smittefarlig gylle. Metanbakterierne i et biogasanlæg behøver opvarmning. Den optimale temperatur i reaktoren er 55 o C. Processen forløber 'anaerobt', dvs. uden adgang til atmosfærens ilt. Udfra en energimæssig systembetragtning har energiproduktion via bioforgasning derfor en relativt ringe effektivitet. Følgen er, at det i mange biogasanlæg kan være svært at opnå tilfredsstillende økonomi. Ofte tilsættes derfor yderligere organisk affald som slagteriaffald, men dette medfører en ubekvem afhængighed af affaldsleverandøren. Desuden reduceres gyllemængden ikke. Der kommer nøjagtig lige så megen afgasset gylle ud af biogasanlægget, som der kom rå gylle ind - endda forøget med restvæsken fra eventuelt tilføjet affald. Gylletanke i forbindelse med biogasanlæg er derfor af stort set samme størrelse som til oplagring af almindelig rå gylle. Fordelingen af kvælstoffet på nitrat- hhv. ammoniumform ændres under afgasningen, idet omkring 10 procent af nitratkvælstoffet overgår til ammoniumform. Dette forhold medfører uheldigvis, at afgasset gylle er mere udsat for fordampning af ammoniak under opbevaring, omrøring og udbringning. Desuden danner afgasset gylle vanskeligere flydelag. Traditionelt bliver gyllen i biogasprocessen holdt varm ved forbrænding af en del af sin egen produktion af metangas, hvilket er en del af forklaringen på den lave effektivitet. Hertil kommer, at vi efter afgasningen stadig har et miljøproblem, idet biogassen i sagens natur ikke er en separationsproces. Der opnås alene en energigevinst, der dels omsættes til opvarmning af gyllen ved direkte forbrænding af gassen, dels til elektrisk energi via forbrænding i en gasdrevet stempelmotor eller en gasturbine. Hvad enten det drejer sig om afgasset eller rå gylle, har Gylleseparation principielt to forskellige målsætninger. Den ene er af rent mekanisk karakter, idet alle faststoffer, som normalt er opslæmmet i gyllen, filtreres fra så godt som muligt. Herved opnås en mere tyndtflydende gylle. Fordelen er, at risikoen for tilstopning af sprøjtedysser ved udkørsel på marken begrænses. Eventuelle smitstoffer fjernes ikke, og gyllens potentielle ammoniaktab, så vel som lugtgenerne, er de samme som for rå gylle. 78

79 Diskussion En mere avanceret form for gylleseparation sker ved, efter den mekaniske separation, at tilføje en egentlig mikrofiltrering ved højt væsketryk gennem filtre fremstillet af polymerfolier. Dertil kommer omvendt osmose anlæg. Fælles for separationsmetoderne er imidlertid, at de kræver store centrale og teknisk komplicerede anlæg, altså mere industrialisering og mere tung kørsel på vejene med ildelugtende og uhygiejnisk gylle. Konklusion vedr. gyllebehandling Landbruget behøver ikke lede længe efter en effektiv gyllebehandling. Den findes allerede. Ja, faktisk har den altid eksisteret. De gamle bønder kendte den de brugte halm i staldene og kørte den på møddingen. Kompostmetoden, ABC-metoden, gør i princippet akkurat det samme, blot optimeret og automatisk. Det er suverænt den mest omkostnings-effektive og miljøvenlige gyllebehandlingsmetode, der findes. Den løser både problemet med gyllestanken og ammoniakfordampningen for en gylletanks pris. 79

80 Referencer 9 Referencer Damgaard Poulsen, H. ( 1997): Normtal for husdyrgødning. En revurdering af danske normtal for husdyrgødningens indhold af kvælstof, fosfor og kalium. Danmarks Jordbrugsforskning. Beretning Nr Danmarks Jordbrugsforskning (2001): Fosfor i dansk landbrugsjord. Markbrug nr. 241, september Danmarks Jordbrugsforskning og Danmarks miljøundersøgelser (1999): Ammoniakfordampning, redegørelse 1-3. Danmarks Jordbrugsforskning og Danmarks Miljøundersøgelser (2000a): Kvælstofbalancer i dansk landbrug. Mark- og staldbalancer. Danmarks Jordbrugsforskning og Danmarks Miljøundersøgelser (2000b): Vandmiljøplan II. Midtvejsevaluering. Danmarks Statistik (1993): Husdyrtætheden i Danmarks Statistik: Landbrugsstatistik ( ). Fyns Amt (1997): De fynske vandløb. Fyns Amt (1998): Atmosfærisk nedfald Fyns Amt (2000a): Fyns vandmiljø. Status over 25 års indsats og resultater. Fyns Amt (2000b): Kvælstofregnskab for landbruget i Fyns Amt og i Danmark Danedi v/hans Schrøder for Fyns Amt. Fyns Amt (2001): Landovervågning Fyns Amt (2001): Vandløb Grant, R. (2000): Scenarium om 100% økologisk jordbrug i Danmark. Arbejdsrapport fra DMU nr Hansen, J. F. et al. (1990): Kvælstof i husdyrgødning, statusredegørelse og systemanalyse vedrørende kvælstofudnyttelsen. Statens Planteavlsforsøg. Beretning nr. S Hansen, B. og Kristensen, E.S. (2001): Grundvandsbeskyttelse ved økologisk jordbrug. ATV møde om virkemidler i grundvandbeskyttelsen. September Høgh-Jensen, H. et al. (1998): Empirisk model til kvantificering af symbiotisk kvælstoffiksering i bælgplanter. I Kvælstofudvaskning og -balancer i konventionelle og økologiske produktionssystemer. Forskningscenter for Økologisk Jordbrug. Jacobsen, O. H. og Kronvang, B. (2000): Tab af fosfor fra landbrugsjord til vandmiljøet. DJF rapport Nr. 34, Markbrug. Jordbrugsøkonomisk Institut (1989): Notat om landbrugets kvælstofbalance. Jordbrugsøkonomisk Institut (1991): Landbrugets økonomi, efteråret Kristensen, E. S. og Olesen, J. E. (1998): Kvælstofudvaskning og -balancer i konventionelle og økologiske produktionssystemer. Forskningscenter for Økologisk Jordbrug. 80

81 Referencer Kristensen, S. og Kristensen, I. S. (1992): Analyse af kvælstofoverskud og effektivitet på økologiske og konventionelle kvægbrug. Statens Husdyrbrugsforsøg beretning. Kyllingsbæk, A. (1995): Kvælstofoverskud i dansk landbrug. Statens Planteavlsforsøg. SP rapport Nr. 23. Kyllingsbæk, A. (1999): Kvælstofbalancer i landbruget. Ministeriet for fødevarer, landbrug og fiskeri, Danmarks JordbrugsForskning. Kyllingsbæk, A. (2000): Kvælstofbalancer og kvælstofoverskud i dansk landbrug Nr. 36 Markbrug. Danmarks JordbrugsForskning. Landboforeningerne: Beretning om planteavlsarbejdet (flere årgange). Landbrugets Rådgivningscenter (1996): Kvadratnet for nitratundersøgelser i Danmark Landskontoret for Planteavl. Landbrugets Rådgivningscenter (1997): Fodermiddeltabel Sammensætning og foderværdi af fodermidler til kvæg. Rapport Nr. 69. Landbrugets Rådgivningscenter (2001): Statistiske oplysninger om økologisk animalsk produktion på rådgivningscentrets hjemmeside. Miljøstyrelsen (1999): Økologiske scenarier for Danmark. Rapport fra den tværfaglige gruppe i pesticidudvalget (Bicheludvalget). Møller Nielsen, J.(1973): Kornplanters ernæringstilstand vurderet og reguleret udfra planternes kemiske sammensætning. DSR Forlag, KVL. Pedersen M. B. (2000): Jordens kaliumreserver og deres tilgængelighed for planter. Kgl. Veterinær- og Landbohøjskole. Specialerapport. Pedersen, S. E. ( 2000) Regulering af fosfor i oplande. DJF rapport, Markbrug nr. 34, Pedersen, S. E. ( 2001) Regulering af fosfor i oplande i forbindelse med VVM-redegørelser m.v. IDAmiljø møde om fosfor og landbrug. Plantedirektoratet (1999): Gødningsregnskaber, Fysisk kontrol. Statistik 1997/98. Plantedirektoratet (2000a): Gødningsregnskaber, Fysisk kontrol. Statistik 1998/99. Plantedirektoratet (2000b): Vejledning om økologisk jordbrugsproduktion. Plantedirektoratet (2001): Økologiske jordbrugsbedrifter Autorisation, produktion. Rasmussen, H. M. (1999): ABC-processen. Højhastigheds-kompostering af halm og gylle. Generel systembeskrivelse. Rubæk, G. H. et al (2001): Fosfor i dansk landbrugsjord. Grøn viden. Markbrug nr Danmarks Jordbrugsforskning. Rygnestad, H. og Schou, J., S. (1999): Miljøøkonomiske analyser: Kvælstofoverskud og datakrav. Statens Jordbrugs- og Fiskeriøkonomiske Institut. Schrøder, H. (1995): Input Management of Nitrogen in Agriculture. Ecological Economics 13, Schrøder, H. (1997): Et enestående gødningssystem. Jord og Viden, nr. 9 81

82 Referencer Sibbesen, E. (1990): Kvælstof, fosfor og kalium i foder, animalsk produktion og husdyrgødning i dansk landbrug i 1980erne. Statens Planteavlsforsøg. Beretning nr. S Sommer, S. G. (1998): Ammoniakfordampning i Danmark Vand & Jord nr. 4. Sommer, S. G. og Eriksen, J. (2000): Husdyrgødning og kompost. Næringsstofudnyttelse fra stald til mark i økologisk jordbrug. Forskningscenter for Økologisk Jordbrug. Vandkvalitetsinstituttet (1984): Udviklingen i kvælstoftabene fra dansk landbrug og konsekvenserne for vandmiljøet. *** 82

83 Bilag 10 Bilag BILAG 1. KVÆLSTOFSTRØMME OG NØGLETAL I NETVÆRKET I Figur 18 kg N/ha Input (nyt N) X0,1 Udsæd 1,3 X0,2 Fiksering 50,0 X0,5 Indkøbt grise 0,0 X0,10 Atmosfærisk nedfald ude fra 8,2 X0,11 Handelsgødning, slam, gylle ude fra og 15,0 fiksering fra fritl. bakt. X0,13 Indkøbt foder inkl. returprodukter og 20,0 kemisk foder X0,16 Indkøbt kvæg 0,0 X0,17 Indkøbt (andre dyr) 0,0 Output X1,3 Dansk prod. foder (ikke fiks. pl.) ekskl. 46,8 returprodukter X1,9 Fordampet fra handelsgødning og 2,4 afgrøder X1,11 Rodnet og stub, ikke fikserende 7,0 planter X1,12 Tab af effektivt N 6,9 X1,0 Bortsolgte vegetabilske produkter inkl. 3,3 udsæd og veg. returprodukter X2,3 Dansk prod. foder (fiks. pl. ) ekskl. 40,6 returprodukter X2,11 Efterladt, fikserende planter 19,8 X2,12 Tab af effektivt N 3,2 X2,0 Bortsolgte vegetabilske produkter (fiks. 0,0 planter) X3,14 Hj. dyrket kraftfoder 12,7 X3,15 Hj. dyrket grovfoder 72,0 X3,4 Svind inkl. statistiske usikkerheder 7,0 X4,12 Fodersvind/ statistiske usikkerheder 3,5 X4,11 Fodersvind til marken 3,5 X5,19 Bortsolgte svin 0,6 X5,21 Døde dyr (svin) 0,0 X5,6 Gylle fra svin 1,8 X6,11 Husdyrgødning fra dyr på græs 39,4 X6,7 Husdyrgødning fra dyr på stald 39,4 83

84 Bilag X7,9 Fordampet fra stald 4,5 X7,12 Tabt fra stald ud af syst., inkl. ulovlige 0,8 udledninger X7,8 Overført til gylletank 34,1 X8,9 Fordampet fra gylletank 2,1 X8,11 Udbragt gylle 32,0 X8,0 Udført gylle 0,0 X9,12 Ammoniak emission ud af systemet 25,9 X9,10 Ammoniakemission tilbage til 8,2 systemet X10,11 Atmosfærisk nedfald på agerjorden 16,4 X11,2 Mineraliseret i vækstsæsonen (fiks. 13,5 pl.) X11,9 Fordampet fra marker 25,2 X11,12 Tab 29,4 X11,1 Mineraliseret i vækstsæsonen 65,0 (=effektivt N) X12,W Overskud 70,2 X13,14 Indkøbt kraftfoder 11,6 X13,15 Indkøbt grovfoder 4,0 X13,3 Returprodukter 4,4 X14,16 Kraftfoder til kvæg 13,6 X14,17 Kraftfoder til andre dyr 8,5 X14,5 Kraftfoder til svin 2,2 X15,16 Grovfoder til kvæg 73,7 X15,17 Grovfoder til andre dyr 2,1 X15,5 Grovfoder til svin 0,2 X16,18 Bortsolgt mælk 12,9 X16,19 Bortsolgt kvæg 4,4 X16,21 Døde dyr (kvæg) 0,5 X16,6 Gylle fra kvæg 69,6 X17,19 Bortsolgte andre dyr 1,9 X17,20 Bortsolgte svin 1,2 X17,21 Døde dyr (andre dyr) 0,0 X17,6 Husdyrgødning fra andre dyr 7,4 X18,0 Bortsolgt mælk 12,9 X19,0 Bortsolgte levende dyr 6,9 X20,0 Bortsolgte æg 1,2 X21,12 Døde dyr 0,5 Nøgletal 84

85 Bilag a1,0 Planternes N-opt. effektivitet 0,8600 (X1,0+X1,3+X1,11) / (X0,1+X11,1) a1,3 Foder / høst 0,9345 X1,3 / (X1,0+X1,3) a1,9 Fordampet / gennemstrømning 0,0361 X1,9 / (X1,0+X1,3+X1,9+X1,11+X1,12) a1,11 Rod og stub / høstet 0,1400 X1,11 / (X1,0+X1,3) a2,0 Fikseret / N i hele planten 0,8290 X0,2 / (X2,0+X2,3+X2,11) a2,3 Efterladt / høstet 0,4870 X2,11 / (X2,0+X2,3) a2,11 Foder / høst 1,0000 X2,3 / (X2,0+X2,3) a3,4 Svind & stat. usikkerheder / hj. d. foder 0,0800 X3,4 / (X1,3+X2,3) i alt a3,14 Kraftfoder / hj. d. foder eft. svind 0,1500 X3,14 / (X3,14+X3,15) a4,12 Svind udbragt på markerne / svind i alt 0,5000 X4,11 / (X4,12+X4,11) a5,6 Fodereff., svin 0,2700 (X5,19+X5,21) / (X14,5+X15,5) a5,19 Døde dyr / anim. prod. i alt 0,0307 X5,21 / (X5,21+X5,19) a6,7 Afsat af dyr på græs / Afsat i alt 0,5000 X6,11 / (X5,6+X16,6+X17,6) a7,8 "Ulovlige udledninger" fra stald / afsat i 0,0210 X7,12 / X6,7 stald a7,9 Fordampet fra stald / afsat i stald 0,1142 X7,9 / X6,7 a8,0 Fordampet fra gylletank / tilført 0,0605 X8,9 / X7,8 tanken a8,9 Bortsolgt fra tank / tilført tank 0,0000 X8,0 / X7,8 a9,10 Nedfald indefra / nedfald i alt 0,5000 X9,10 / X10,11 A11,1 Effektivt / tilført marken 0,5900 (X11,1+X11,2) / (X1,11+X0,11+X4,11+X10,11+X6,11 +X8,11+X2,11) A11,2 N-opt. eff. fiks pl. 0,9500 (X2,0+X2,3+X2,11) / (X11,2+X0,2) A11,9 Amm. ford. fra marken / afsat plus 0,3524 X11,9 / (X6,11+X8,11) udbragt husdyrgdn. A13,3 Kraftfoder / indkøbt 0,5800 X13,14 / X0,13 A13,14 Grovfoder / indkøbt 0,2000 X13,15 / X0,13 A14,5 Kraftfoder til svin /kraftfoder i alt 0,0900 X14,5 / (X13,14+X3,14) A14,16 Kraftfoder til kvæg / kraftfoder i alt 0,5600 X14,16 / (X13,14+X3,14) A15,5 Grovfoder til svin / grovfoder i alt 0,0030 X15,5 / (X13,15+X3,15) A15,16 Grovfoder til kvæg / grovfoder i alt 0,9700 X15,16 / (X13,15+X3,15) A16,6 Fodereff. kvæg 0,2030 (X16,18+X16,19+X16,21) / (X14,16+X15,16) A16,18 Døde dyr / prod. af dyr i alt 0,0938 X16,21 / (X16,19+X16,21) A16,19 Mælk / samlet anim. prod. 0,7273 X16,18 / (X16,18+X16,19+X16,21) A17,6 Fodereff. andre dyr 0,2970 (X17,19+X17,20+X17,21) / (X14,17+X15,17) A17,19 Døde dyr / prod. af dyr i alt 0,0243 X17,21 / (X17,21+X17,19) A17,20 Æg / samlet anim. prod. 0,3897 X17,20 / (X17,20+X17,19+X17,21) 85

86 Bilag BILAG 2. SYSTEMET AF REGNEARK TABEL 0: NPK-indhold g pr. kg af varen Forholdstal Nr. Vare N P K N:P P:K N:K 1.1 Vinterhvede 18,2 3,2 4,3 5,7 0,7 4,2 1.2 Vårhvede 18,2 3,2 4,3 5,7 0,7 4,2 1.3 Rug 15,9 3,0 4,2 5,3 0,7 3,8 1.4 Vinterbyg 17,1 3,5 4,2 4,9 0,8 4,1 1.5 Vårbyg 17,1 3,5 4,2 4,9 0,8 4,1 1.6 Havre 16,5 3,5 4,3 4,7 0,8 3,8 1.7 Triticale og andet korn 19,7 3,0 4,2 6,6 0,7 4,7 1 KORN (KERNE) 2 Bælgsæd til modenhed 33,3 3,9 10,4 8,5 0,4 3,2 3.1 Læggekartofler (udsæd) 3,5 0,5 4,8 7,0 0,1 0,7 3.2 Kartofler til melproduktion 3,5 0,5 4,8 7,0 0,1 0,7 3.3 Spisekartofler 3,5 0,5 4,8 7,0 0,1 0,7 3.4 Sukkerroer til fabrik 2,1 0,3 1,4 7,0 0,2 1,5 3.5 Foderroer 2,1 0,3 2,7 6,6 0,1 0,8 3.6 Kålroer 1,9 0,3 2,1 6,3 0,1 0,9 3.7 Turnips 1,6 0,3 2,0 5,3 0,2 0,8 3 RODFRUGTER (ROD) 4.1 Vinterraps 31,8 9,9 16,5 3,2 0,6 1,9 4.2 Vårraps 31,8 9,9 16,5 3,2 0,6 1,9 4.3 Oliehør 30,0 9,0 11,1 3,3 0,8 2,7 4.4 Sennep 4.5 Valmue 4.6 Kommen 4 INDUSTRIFRØ 5 Frø til udsæd (græs og kløver) 17,5 3,3 4,2 5,4 0,8 4,2 6.1 Lucerne 6,5 0,6 6,0 11,6 0,1 1,1 6.2 Majs til opfodring 12,4 2,7 3,4 4,6 0,8 3,6 6.3 Korn til ensilering (helsæd) 7,8 0,9 5,0 8,7 0,2 1,6 6.4 Bælgsæd, fodermarvkål og andet grønfoder 12,0 0,8 5,6 15,0 0,1 2,1 6.5 Græs og kløver i omdriften 5,0 0,7 5,0 6,9 0,1 1,0 6.6 Ital- rajgræs som efterafgrøde 5,5 0,7 5,0 8,0 0,1 1,1 6.7 Andet efterslæt efter korn og frø 5,5 0,7 5,0 7,6 0,1 1,1 6 GRÆS OG GRØNFODER I OMDRIFTEN 7 Gartneriprodukter 0,5 0,6 2,7 0,8 0,2 0,2 8 Øvrige afgrøder 5,0 0,7 5,0 7,1 0,1 1,0 9 Græs uden for omdriften 5,0 0,7 5,0 6,9 0,1 1,0 10 Halm (fra korn) 5,0 0,7 12,8 7,4 0,1 0,4 11 Roetop (som ensilage) 3,1 0,4 4,0 7,2 0,1 0,8 (fortsættes) 86

87 Bilag TABEL 0 fortsat 12.1 Bomuldsfrøkager, -mel og -skrå 61,8 11,1 16,8 5,6 0,7 3, Solsikkekager, -mel og -skrå 51,2 9,4 13,4 5,4 0,7 3, Sojakager 72,0 6,3 20,8 11,4 0,3 3, Andre kager 62,0 9,0 17,0 12 OLIEKAGER, -MEL OG -SKRÅ 13 Tapiokamel, citruskvas mv. 7,2 0,9 4,9 7,7 0,2 1,5 14 Andre vegetabilske foderstoffer 7,2 0,9 4,9 7,7 0,2 1, Fiskemel 111,0 21,0 11,0 5,3 1,9 10, Fiskeensilage 26,1 4,3 2,8 6,1 1,5 9, Fiskeaffald 26,1 4,3 2,8 6,1 1,5 9,3 15 FISKEMEL, -ENSILAGE, OG -AFFALD 16.1 Hvedeklid 22,8 8,6 9,6 2,7 0,9 2, Kornprodukter til foder 16,5 3,0 3,8 5,5 0,8 4, Fabriksroeaffald og pulp (10% TS) 1,8 0,1 0,7 18,0 0,1 2, Mask, bærme og fodergær 10,5 3,1 5,8 3,4 0,5 1, Melasse 15,5 1,5 28,5 10,3 0,1 0,5 16 VEGETABILSKE RETURPRODUKTER 17.1 Sødmælk 5,4 1,0 1,5 5,6 0,6 3, Skummet- og kærnemælk 5,4 0,8 1,5 6,5 0,6 3, Skummetmælkspulver 56,7 10,1 15,4 5,6 0,7 3, Valle 1,0 0,4 1,2 2,5 0,3 0, Kød- og benmel 76,4 46,1 4,4 1,7 10,5 17,4 17 ANIMALSKE (RETUR)PRODUKTER 18 Æg 19,4 1,9 1,3 10,2 1,5 15, Avlsdyr 26,1 7,1 2,0 3,7 3,6 13, Kalve 26,1 7,1 2,0 3,7 3,6 13, Køer 26,1 7,1 2,0 3,7 3,6 13,2 19 KVÆG 20.1 Avlsorner 25,0 5,0 2,5 5,0 2,0 10, Første gang drægtige søer 25,0 5,0 2,5 5,0 2,0 10, Andre drægtige søer 25,0 5,0 2,5 5,0 2,0 10, Diegivende søer 25,0 5,0 2,5 5,0 2,0 10, Goldsøer 25,0 5,0 2,5 5,0 2,0 10, Udsættersøer og orner til slagtning 25,0 5,0 2,5 5,0 2,0 10, Sopolte over 50 kg til avl 26,0 5,0 2,5 5,2 2,0 10, Svin under 50 kg 26,0 5,4 2,5 4,8 2,2 10, Slagtesvin over 50 kg 28,0 5,5 2,5 5,1 2,2 11,2 20 SVIN 21.1 Får og lam 26,1 7,1 2,0 3,7 3,6 13, Heste 26,1 7,1 2,0 3,7 3,6 13, Fjerkræ 29,4 3,5 2,2 8,4 1,6 13, Pelsdyr 30,7 4,7 2,6 6,5 1,8 11, Andre dyr 26,7 6,1 2,3 4,4 2,7 11,8 21 ANDRE DYR g pr. kg af varen Forholdstal Nr. Vare N P K N:P P:K N:K 87

88 Bilag TABEL 1: Areal, udbytte og anvendelse Høst Anvendelse Fysisk areal Høstet areal Udbytte Primo Ultimo Bortsolgt Udsæd Foder før sv. Svind/udb ha ha Mkg N kg N/ha Mkg N Mkg N Mkg N Mkg N Mkg N 1.1 Vinterhvede Vårhvede , Rug , Vinterbyg Vårbyg , Havre , Triticale og andet korn ,03 1 Korn (kerne) Bælgsæd til modenhed , Læggekartofler (udsæd) , Kartofler til melproduktion , Spisekartofler , Sukkerroer til fabrik , Foderroer , Kålroer Turnips 3 Rodfrugter (rod) Vinterraps , Vårraps , Oliehør (anden industrifrø, samlet) Sennep Valmue Kommen Industrifrø Frø til udsæd (græs og kløver) , Lucerne , Majs til opfodring , Korn til ensilering (helsæd) , Bælgsæd, fodermarvkål og andet grønfoder 0,40 0,40 0, , Græs og kløver i omdriften , Ital- rajgræs som efterafgrøde , Andet efterslæt efter korn og frø ,15 6 Græs og grønfoder i omdriften Gartneriprodukter ,00 8 Øvrige afgrøder , ,00 9 Græs uden for omdriften ,20 10 Halm (fra korn) ,10 11 Roetop (som ensilage) ,25 I ALT ha ha Mkg N kg N/ha Mkg N Mkg N Mkg N Mkg N Mkg N Fysisk areal Høstet areal Udbytte Primo Ultimo Bortsolgt Udsæd Foder før sv. Svind/udb. 88

89 Bilag TABEL 2: Importeret foder og foderforbrug i alt Primo Ultimo Import Eksport Forbrug Forbrug Forbrug Mkg imp. foder hjd. foder foder i alt 1.1 Vinterhvede 1.2 Vårhvede Rug Vinterbyg 1.5 Vårbyg Havre Triticale og andet korn KORN (KERNE) Bælgsæd til modenhed Læggekartofler (udsæd) Kartofler til melproduktion Spisekartofler Grovfoder Sukkerroer til fabrik Foderroer Grovfoder Kålroer Turnips RODFRUGTER (ROD) Vinterraps Vårraps Oliehør Sennep 4.5 Valmue 4.6 Kommen 4 INDUSTRIFRØ Frø til udsæd (græs og kløver) Lucerne Majs til opfodring Korn til ensilering (helsæd) Bælgsæd, fodermarvkål og andet grønfoder Grovfoder Græs og kløver i omdriften Ital- rajgræs som efterafgrøde Andet efterslæt efter korn og frø GRÆS OG GRØNFODER I OMDRIFTEN Gartneriprodukter Øvrige afgrøder Græs uden for omdriften Grovfoder Halm (fra korn) Grovfoder Roetop (som ensilage) Grovfoder (fortsættes) 89

90 Bilag TABEL 2 fortsat 12.1 Bomuldsfrøkager, -mel og -skrå Solsikkekager, -mel og -skrå Sojakager Andre kager OLIEKAGER, -MEL OG -SKRÅ Tapiokamel, citruskvas mv Andre vegetabilske foderstoffer Fiskemel Fiskeensilage Fiskeaffald FISKEMEL, -ENSILAGE OG -AFFALD Hvedeklid Kornprodukter til foder Fabriksroeaffald og pulp (10% TS) Grovfoder Mask, bærme og fodergær Melasse 16 VEGETABILSKE RETURPRODUKTER Sødmælk Skummet- og kærnemælk Skummetmælkspulver Valle Kød- og benmel ANIMALSKE RETURPRODUKTER Kemisk foder Kraftfoder Grovfoder I ALT Primo Ultimo Import Eksport Forbrug Forbrug Forbrug imp. foder hjd. foder foder i alt 90

91 Bilag TABEL 3: Animalsk produktion I ALT UD Gylle Mkg N P K Mkg N P K Kvæg 34,9 7,2 7,7 Kvæg 136,8 22,5 113,5 Svin 64,2 12,6 5,7 Svin 172,4 35,5 60,3 Andre dyr 9,8 1,2 0,7 Andre dyr 22,6 5,1 12,0 I alt 108,9 21,0 14,2 I alt 331,8 63,0 185,8 Døde dyr Fodereff. Mkg N P K N P K Kvæg 0,94 0,26 0,07 Kvæg 0,203 0,242 0,064 Svin 1,99 0,41 0,19 Svin 0,270 0,262 0,087 Andre dyr 0,24 0,04 0,02 Andre dyr 0,302 0,191 0,057 I alt 3,2 0,7 0,3 Vgt. middel 0,247 0,250 0,071 Bortsolgt inkl. mælk og æg Bortsolgt fordelt på mælk, dyr og æg Mkg N P K Kvæg 34,0 6,9 7,7 Svin 62,2 12,2 5,6 N P K Andre dyr 9,6 1,1 0,7 Mkg Mkg Mkg I alt 105,7 20,3 13,9 Mælk 25,3 4,5 7,0 Kvæg 8,7 2,4 0,7 Svin 62,2 12,2 5,6 Andre dyr 8,1 1,0 0,6 Levende dyr i alt 79,0 15,6 6,8 Æg 1,4 0,1 0,1 I ALT 105,7 20,3 13,9 91

92 Bilag TABEL 4: Fiksering Fysisk areal Høstet areal Andel med Heraf rene Rene fiks. Udbytte g N pr. g P pr. g K pr. Høstede mængder og konc. fiks afgr. fiks afgr. afgr. høst Afgr. kg kg kg ha ha Mkg Mkg ton/ha 2 Bælgsæd til modenhed ,00 1, ,0 Markærter 33,3 3,9 10,4 6.1 Lucerne ,00 1, ,9 Lucerne 6,5 0,6 6,0 6.3 Korn til ensilering (helsæd) ,50 0, ,5 Ærtehelsæd 6,1 0,6 4,6 6.4 Bælgsæd, fodermarvkål og andet grønfoder 0,4 0,4 17 0,60 0, ,5 Bælgsæd 6,1 0,6 4,6 6.5 Græs og kløver i omdriften ,85 0, ,9 Kløver 5,2 0,5 3,8 9 Græs og kløver uden for omdriften ,85 0, ,0 Kløver 5,2 0,5 3,8 I ALT ,8 Høstet Efterladt/ Efterladt Hele planten Heraf Fikseret Fikseret N-opt.eff Opt. fra Tabt Kontrol Fikseringen (N-regnskabet) høstet fikseret jorden Mkg N Mkg N Mkg N Mkg N kg N/ha Mkg N Mkg N Mkg N a b/a b a+b c/(a+b) c c (a+b)/(c+d) d e a+b+e-c-d= 2 Markærter 12,8 0,40 5,1 17,9 0,75 13, ,80 9,0 4,5 0,0 6.1 Lucerne 3,0 0,50 1,5 4,5 0,75 3, ,80 2,2 1,1 0,0 6.3 Ærtehelsæd 3,4 0,25 0,9 4,3 0,80 3,4 26 0,80 1,9 1,1 0,0 6.4 Bælgsæd 0,02 0,25 0,0 0,0 0,80 0,0 62 0,80 0,0 0,0 0,0 6.5 Kløver 12,3 0,60 7,4 19,6 0,90 17,7 74 0,80 6,9 4,9 0,0 9 Kløver 1,0 0,60 0,6 1,6 0,90 1,4 8 0,80 0,5 0,4 0,0 KLØVER I ALT 13,3 8,0 21,2 19,1 46 7,4 5,3 0,0 I ALT 32,5 0,47 15,4 47,9 0,82 39,3 61 0,80 20,6 12,0 0,0 X2,0+X2,3 a2,3 X2,11 a2,0 X0,2 X11,2 X2,12 92

93 Bilag TABEL 5: Øvrige input ,98 0,98 0,98 N P K Mkg Mkg Mkg Handelsgødning, DK i alt 283,2 21,7 86,0 Handelsgødning, landbruget 277,5 21,3 84,3 Affald 8,5 3,7? Nedfald ude fra 22,2 0,5? Fiksering, fritlevende mikroorg. 5,4 0,0 0,0 N P K kg/ha kg/ha kg/ha Handelsgødning 103,3 7,9 31,4 Affald 3,2 1,4? Nedfald ude fra 8,3 0,2? Fiksering, fritlevende mikroorg. 2,0 0,0 0,0 Ammoniakudledning fra Mkg N planter og handelsgødning 18 stald 34 gylletank 16 udbragt husdyrgødning 25 93

94 Bilag TABEL 6: Input-output table Til Sys Planter Tom Foder Svind Husdyr Husdyrg. Stald Gylletank Am. udl. Am. nedf. Jord Fra Sys 0 Planter 1 X0,1 X0,3 X0,5 X0,10 X0, X1,0 X1,3 X1,9 X1, Tom 2 Foder 3 Svind 4 Husdyr 5 Husdyrg. 6 Stald 7 Gylletank 8 Amm. udl. 9 Amm. nedf. 10 Jord 11 X3,4 X3, X5,0 X5, X6,7 X6, X7,8 X7, X8,0 X8,9 X8, X9,10 22 X10,11 44 X11,1 X11, X4,11 5 Overskud 12 Sys w INPUT I ALT

95 Bilag BILAG 3. DEN ØKOLOGISKE KOMPONENT Tabel 15. Oversigt over arealanvendelse og beregnede udbytter for 1997 Areal 1997 Korr. areal Udbytte 1997 Udbytte Økol høst Bichel 97/98 FØJO 1997 ha ha ton/ha ton/ha Mkg Vinterhvede ,1 2,4-5,0 4,02 Vårhvede ,9 2,37 Rug ,7-2,0 4,09 Vinterbyg ,3 0,20 Vårbyg ,9 1,4-4,2 17,50 Havre ,9 1,7-3,9 5,68 Triticale og andet korn ,47 Blandsæd Korn (kerne) ,30 Bælgsæd til modenhed ,3 2,4-2,3 1,61 Læggekartofler (udsæd) ,3 3,97 Kartofler til melproduktion ,7 0,64 Spisekartofler ,5 17,10 Sukkerroer til fabrik , ,15 Foderroer ,8 3,88 Kålroer 0 0 0,00 Turnips 0 0 0,00 Rodfrugter (rod) ,8 26,74 Vinterraps ,3 2,3 0,88 Vårraps ,3 0,34 Oliehør (anden industrifrø, samlet) ,8 0,06 Industrifrø ,28 Frø til udsæd (græs +kløver) ,1 0,08 Lucerne ,5 16,53 Majs til opfodring ,7 10,62 Korn til ensilering (helsæd) ,5 50,61 Helsæd (blandet) Helsæd (bælgsæd) Bælgsæd, fodermarvkål og andet grønfoder ,6 22,92 Græs og kløver i omdriften ,37 Ital- rajgræs som efterafgrøde - Andet efterslæt efter korn og frø - Græs og grønfoder i omdriften (1) ,05 Gartneriprodukter ,5 28,88 Øvrige afgrøder ,25 Græs u.f.o./vedv græs ,9 132,24 Brak Halm (fra korn) ,1 23,13 Roetop (som ensilage) 93 13,8 1,28 I ALT l

96 Bilag For 1997 har vi antaget følgende animalske produktioner på økologisk brug, idet vi antager, at 66,6 procent af de nedenfor angivne værdier udgør den fuldt omlagte animalske produktion. Tabel 16. Antaget animalsk produktion på økologiske brug Kvæg: Malkekøer, bestand 97 ca Malkeko tilvækst i 97 ca ton levende vægt Hundyropdræt, bestand i 97 ca Tilvækst i hundyropdr. I 97 ca ton levende vægt Slagtede kvæg 875 ton levende vægt Svin: Sotilvækst - (lille i forhold til anden tilv.) Slagtesvin stk ton levende vægt Fjerkræ: Slagtekyllinger mm. Mælk: Æg: 392 ton levende vægt ton indv. mælk ton indvejede æg. Det kan af tallene beregnes, at ydelsen per malkeko er ca. 13 liter pr dag, en konventionel ko yder 20 kg pr dag. Det kan betyde, at antallet af malkekøer er overvurderet, da mælkeproduktionen svarer nogenlunde til mælkekvoten. Tabel 17. Anvendelse af korn i det økologiske landbrug Kornsort Andel af konventionel høst, der ikke anvendes til foder, DS 98, Tabel 10.7 Andel af konventionel høst, der anvendes som forbrug af mel og gryn. DS 98, tabel Andel af økologisk høst, der ikke anvendes til foder i beregningen Beregnet økologisk kornproduktion ud af systemet (2,7 Mha) Danskernes forbrug af mel og gryn i 1997 procent procent procent Mkg kg/ha Mkg kg/ha Hvede , Rug , ,4 33 Byg 27 1,7 27 4, ,8 22 Havre 6 13,4 6 0,34 9,3 21,4 7,9 Triticale ,15 4,1 7 2,5 I alt ,

97 Bilag Tabel 18. Forslag til importplan for det økologiske landbrug Vare Procent TS (ca.) Mængde hjemmedyrket foder 20 procent af hj.dyrket, 17 procent af alt foder Valgt import af ikke-økologisk foder Ikke-økologisk import Mkg TS Mkg TS Mkg TS. Mkg vare Korn 85 21,0 4,2 11,0 12,9 Bælgsæd til modenhed 85 1,2 0,2 1,0 1,2 Rodfrugt 21 1,3 0,3 1,0 4,8 Industrifrø 92 0,0 0,0 1,0 1,1 Græs og grøntf. i.f.o ,0 12,0 0,0 0,0 Græs u.f.o ,0 3,8 0,0 0,0 Halm 85 18,0 3,6 0,0 0,0 Roetop ens. 16 0,2 0,2 1,0 6,3 Oliekager 90 0,0 0,0 7,0 7,8 Tapioka 87 0,0 0,0 2,0 2,3 I alt: Ved anvendelse af ovennævnte importplan begås en fejl, fordi vi ikke gør antagelser om, hvilke fodertyper, der specielt er behov for. Den virkelige fordeling af det importerede foder vil være en anden, men vi kender den ikke. 97

98 Bilag BILAG 4. FIKSERING OG BÆLGPLANTERS N-OPTAGELSESEFFEKTIVITET Foranlediget af kommentarerne til et udkast til rapporten, har vi nedenfor præciseret vore overvejelser og beregninger vedrørende den symbiotiske kvælstoffikseringen og fikserende planters N-optagelseseffektivitet i sammenligning med ikke-fikserende planters. I Figur 10 i skæres undersystem 2 ud og betragtes for sig. Inde i kassen har vi de fikserende planter over såvel som under stubhøjde. Vi betragter input til og output fra kassen i løbet af et år. (II1IUDDWPRVI )LNVHULQJ UHQ ; (II1IUD URG]RQHQ ; )LNVSO ; ; + VWHW1 (IWHUODGW1 ; 1RYHUVNXG Figur 29. Kvælstofstrømmene i undersystem 2. Tallene er Mkg N/år Vi har balanceligningen: fra rodzonen + fra atmosfæren = høstet + efterladt + overskud X11,2 + X0,2 = X2,3 + X2,11 + X2, = og tre nøgletalsligninger: efterladt X2,11 17 a 1 = = = = 0,47 høstet X2,3 36 fra atmosfæren X0,2 44 a 2 = = = = 0,83 høstet + efterladt X2,3 + X2,

99 Bilag høstet + efterladt X2,3 + X2, a 3 = = = = 0,80 fra rodzonen + fra atmosfæren X11,2 + X0, Den sidste er de fikserende planters N-optagelseseffektivitet. Systemet har fem variable (strømme). Den eneste, der kan måles, er N-indholdet i de høstede dele af planten, dvs. X2,3. De øvrige fire må beregnes. Dertil kræves fire ligninger, nemlig de ovenstående. Ind i modellen går X2,3 og størrelsen af de tre nøgletal. Ud kommer 1. Fiksering (X0,2) 2. Efterladt N (X2,11) 3. N-overskud (X2,12) og 4. Effektivt N fra rodzonen (X11,2) Ovenstående eksempel: Høstet = 36 (Mkg N/år). Af første nøgletalsligning fås efterladt =0,47*36=17. Af anden nøgletalsligning fås herefter fikseringen = 0,83*(36+17)=44. Af tredje nøgletalsligning fås fra rodzonen + 44 = ( )/0,80, der giver fra rodzonen = 22. Endelig findes N-overskuddet af balanceligningen til 13. Generelt beregnes fikseringen som X 0,2 = X2,3*a2*(1 + a1) En generel model til beregning af fikseringen, foreslået af Høgh-Jensen et al. (1998), er følgende: Nfix = TSbæ lg plante * N%* Pfix *(1 + Pr od + stub + Ptrans jord + Ptrans dyr + P immobil Faktoren foran parentesen er den samme i de to modeller, idet TS bælgplante *N% = X2,3 og P fix = a2. Parenteserne i de to udtryk er de samme, når vi samler alle led, der har med plantens efterladte dele at gøre: a 1 = Pefterladt = Pr od + stub + Ptrans jord + Ptrans dyr + P immobil For ærter og hestebønner i renkultur til modenhed er de to modeller identiske, idet de sidste tre led i ovenstående ligning regnes at være nul for disse planter. For bælgplanter, hvor dette ikke er tilfældet, bliver resultatet det samme, når P erne i Høgh-Jensens model adderes til P efterladt = a1. En lignende fremgangsmåde er benyttet af Kyllingsbæk (2000), der også kun benytter de to første nøgletalsligninger. Den tredje, bælgplanternes N-optagelseseffektivitet, er ny. Den er defineret på akkurat samme måde som for ikke-fikserende planter. Faktisk gælder ovenstående ræsonnement både for fikserende og ikke-fikserende planter. Planten skaffer sig kvælstof ad to veje: 1) fra rodzonen og 2) fra atmosfæren. Det gælder uanset om planten er fikserende eller ej. Bidraget fra atmosfæren er fikseringen, når vi ) 99

100 Bilag taler om fikserende planter og handelsgødningen, der er industrielt fikseret, når vi taler om ikke-fikserende planter. I sidstnævnte tilfælde sker fikseringen på en fabrik, i førstnævnte i en rodknold. Definitionen af planternes N-optagelseseffektivitet er således den samme for fikserende og ikke-fikserende planter. Med hensyn til nøgletallets (N-optagelseseffektivitetens) størrelse må der imidlertid være en forskel, idet fikseringen i de ikke-fikserende planters tilfælde sker uden for planten, mens den i de fikserende planters tilfælde sker inde i selve planten. Der er nødvendigvis et tab af kvælstof fra det øjeblik det industrielt fikserede kvælstof rammer jordoverfladen, indtil det når ind i planten. Et sådant tab forekommer ikke i de fikserende planters tilfælde. Følgelig må fikserende planters N-optagelseseffektivitet være større. Vi har ikke kendskab til forsøg, der belyser forskellen mellem fikserende og ikkefikserende planters N-optagelseseffektivitet. Vi støtter os til beregningerne af N- regnskabet i det økologiske landbrug. Balancen i Fig. 18 er for eksempel beregnet med en N-optagelseseffektivitet på 0,95. Var beregningen gennemført med en N- optagelseseffektivitet af samme størrelse som de ikke-fikserende planters (0,75), havde der ikke været foder (protein) nok til dyrene. Balancen ville ikke gå op. På den baggrund slutter vi, at ovenstående systemanalyse kvalitativt er gyldig. Spørgsmålet er således ikke, om fikserende planters N-optagelseseffektivitet er større end ikke-fikserende planters, spørgsmålet er hvor meget større. Vore beregninger tyder på, at den kan være væsentligt større. Spørgsmålet er af en vis betydning for forståelsen af N-regnskabet i det økologiske landbrug og dermed for vurderingen af økologiseringens betydning for udledningen af N. Der er behov for at få kvantificeret både de fikserende og de ikke-fikserende planters N- optagelseseffektivitet gennem yderligere beregninger kombineret med markforsøg. 100

101 Bilag BILAG 5. VANDMILJØPLANENS KVÆLSTOFMÅL Den 18. november 1986 vedtog Folketinget følgende dagsorden: Folketinget opfordrer Regeringen til at sikre, at alle ulovlige udledninger fra kommunale rensningsanlæg, industri og landbrug bringes til ophør inden 1. maj 1987 og inden 1. februar 1987 at fremlægge en samlet plan - herunder investeringer - der betyder, at udledningen af kvælstof reduceres med 50% og udledningen af fosfor med 80% inden for 3 år. Denne vedtagelse ligger til grund for alle efterfølgende vandmiljøplaner. Med hensyn til kvælstof er planens mål således, at den samlede udledning fra landbrug, byer og industri skal halveres. Udledningen fra byer og industri giver sig selv: det er spildevandsudledningen, der tænkes på, men hvad forstås ved udledningen fra landbruget? Er det udvaskningen, eller er det udledningen, herunder af ammoniakfordampningen? Ifølge den vedtagne dagsorden er det udledningen. Det ville i øvrigt heller ikke give god mening, hvis vedtagelsen kun drejede sig om udvaskningen, for det var allerede midt i 1980erne almindelig kendt, at ammoniakfordampningen spiller en negativ rolle for de iltsvind i havet, som man med vedtagelsen netop ønskede at bekæmpe. At ordet udledning siden hen er blevet forvekslet med ordet udvaskning er en anden historie, hvis årsager endnu ikke er belyst. At ordet udledning er blevet forvekslet med ordet udvaskning har således haft den konsekvens, at ammoniakfordampningen ikke kom med i planen uagtet at den spiller en væsentlig rolle for vandmiljøet. Det har også haft den konsekvens, at målet ikke er operationelt, idet udvaskningen hverken lader sig måle eller beregne på en enkel måde. Udvaskningen er med andre ord ikke nogen god indikator for landbrugets kvælstofforurening. I 2001 fremkom en ammoniakhandlingsplan, der i praksis sigter på at nedbringe ammoniakudledningen til omkring det halve. Der er herefter i princippet enighed om, at de kemisk aktive dele af kvælstofudledningen fra landbruget skal halveres. Siger vi med et rundt tal, at denitrifikationen udgør 40 Mkg N/år (DJF og DMU, 2000a), har vi fra afsnit 7.1, at overskuddet (i Mkg N/år) i slutningen af 1990erne fordeler sig som følger: 1Udvaskning fra rodzonen 248 2Denitirfikation i rodzonen 40 3Ammoniakeksport via luften 71 4Andre tab 28 Udledningen (N-overskuddet)

102 Bilag Der er således i praksis enighed for så vidt angår målet for 1. og 3. post. Men selv om der var enighed om alle poster, ville det stadig ikke give mening at tage dem én for én, for ingen af dem kan måles eller beregnes på en enkel måde. Det kan derimod summen af de fire poster, der er den udledning, vedtagelsen fra 18. november 1986 drejer sig om. Som vist i det foranstående kan den beregnes som tilførslen af nyt kvælstof minus udførslen af kvælstof med landbrugsprodukter. Der er bred enighed om, at overskuddet var omkring 480 Mkg N/år på det tidspunkt, beslutningen blev truffet. Der er også bred enighed om, at overskuddet i slutningen af 1990erne var omkring 385 Mkg N/år. Der er således lang vej igen til de 240 Mkg N/år, der, som konsekvens af ovennævnte vedtagelse, er Vandmiljøplanernes kvælstofmål. *** 102