1. Danske Planteavlskongres 2004 Driftsøkonomiske muligheder for en reduceret og miljøvenlig pesticidanvendelse Farm economic potential for a reduced and environmental-friendly use of pesticides Jens Erik Ørum Fødevareøkonomisk Institut Rolighedsvej 25 DK-1958 Frederiksberg C Summary In spring 2003 the Danish Research Institute of Food Economics has, on request from the Danish Environmental Protection Agency, analysed the farm economic potential for a reduced use of pesticides in Danish agriculture. The analysis was based on the concept outlined in the so called Bichel Committee as well as new knowledge, data and models. Findings from the study indicate that it will be optimal for Danish farmers to reduce the current use of pesticides from a Treatment Frequency Index (TFI or BI) of 2.0 to 1.7 TFI. The analysis also shows that a reduction from 2.0 TFI to 1.4 TFI will be possible by using well known and well established technologies without changing the crop rotation and without additional costs. This article discuss some of the basic assumptions for the analysis, some of the policy implications, how to combine the reductions with environmental improvements, and the need for time, more research and new technologies, quotas or levies to reduce and optimise the use of pesticides. Indledning og baggrund Som et led i evalueringen af Pesticidhandlingsplan II har Fødevareøkonomisk Institut efter aftale med Miljøstyrelsen gennemført et projekt vedrørende en opdatering af Bicheludvalgets driftsøkonomiske beregninger. De nye analyser viser, at det vil være økonomisk optimalt for dansk landbrug at reducere pesticidforbruget fra det nuværende behandlingsindeks (BI) på ca. 2,0 til ca.1,7 BI, svarende til målsætningen i den nye Pesticidplan 2004-2009. De nye analyser og den nye pesticidplan giver imidlertid anledning til en række spørgsmål. Hvorfor er den nuværende pesticidanvendelse ikke optimal, og vil det tage landbruget fem år at tilpasse pesticidforbruget til de eksisterende priser og teknologi. Vil det være muligt at supplere kravet om et reduceret pesticidforbrug med et krav om synlige miljøeffekter.
- 2 - En række af disse spørgsmål vil blive analyseret og diskuteret i denne artikel. For en mere detaljeret beskrivelse af de oprindelige driftsøkonomiske analyser for Bicheludvalget samt de nye analyser henvises i øvrigt til Ørum (1999 og 2003). Modellerne De nye beregninger af reduktionsmulighederne har været baseret på to principielt forskellige modeller. Den første model er en lineær programmeringsmodel med en partiel optimering af pesticidanvendelsen for Bicheludvalgets 10 bedriftstyper med fast arealanvendelse. Den anden model er den driftsøkonomiske planteavlsmodel, hvor det ikke alene er pesticidanvendelsen, men planteavlen og landmandens samlede økonomi der ønskes optimeret. Begge modeller er baseret på anerkendte og i praksis udbredte og velafprøvede planteværnsmetoder. Effekten af yderligere forskning og anvendelsen af fx GPS udstyr er således ikke foruddiskonteret i beregningerne. Modellernes pesticidanvendelsesmuligheder er i øvrigt fastsat med assistance fra Danmarks JordbrugsForskning og Dansk Landbrugsrådgivning. Ved beregning af reduktionsmulighederne er reduktionsomkostningerne blevet opgjort som ændringen i nettoomkostningerne til planteværn. Nettoomkostningerne er her blevet beregnet som summen af omkostningerne til kemikalier, udbringning (sprøjtning), mekanisk ukrudtsbekæmpelse, monitering af skadevolderne, informationssøgning samt eventuelt udbytte- og kvalitetstab ved reducerede doser. I denne artikel er det i øvrigt valgt udelukkende at referere til modelberegninger med Bicheludvalgets 10 bedriftstyper og en uændret arealanvendelse opregnet for hele landet. Reduktionsmulighederne De nye beregninger har som nævnt vist, at det vil være økonomisk optimalt for dansk landbrug at reducere pesticidforbruget med 15 pct. til 1,7 BI. En sådan reduktion svarer til målsætningen i den nye Pesticidplan 2004-2009 og vil ifølge de nye beregninger kunne forbedre dækningsbidraget fra markdriften med knap 100 kr. pr. ha. Analyserne indikerer desuden, at landbruget uden væsentlige omkostninger vil kunne reducere pesticidforbruget med både 30 og 40 pct. til henholdsvis 1,4 og 1,2 BI. Figur 1 viser reduktionsmuligheder ved en uændret arealanvendelse for hele landet. Det fremgår af figuren, at der er stort spring (stiplet linie) i planteværnsomkostningerne fra det nuværende pesticidforbrug (Aktuel) på 2,0 BI til det økonomisk optimale forbrug (Op-
- 3 - timal) på 1,7 BI. En optimal pesticidanvendelse vil tilsyneladende kunne forbedre resultatet fra planteavlen (negative reduktionsomkostninger) med næsten 100 kr. pr. ha. 2,1 2,0 Aktuel 1,9 Optimal 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 BI 1,4 1,3 1,2 1,2 BI 1,1 250 200 150 100 50 0 1,0 Reduktionsomkostninger (DKK pr. ha) Pesticidforbrug (BI) FIGUR 1. Reduktionsmuligheder ved en uændret arealanvendelse for hele landet. Kilde: Driftsøkonomiske modelberegninger for 10 bedriftstyper ved uændret arealanvendelse opregnet for hele landet. Figuren viser også, at reduktionsomkostningerne er støt stigende ved en reduceret pesticidanvendelse ud over det økonomisk optimale. Således vil en reduktion til fx 1,4 BI i forhold til den optimale pesticidanvendelse koste 50 kr. pr. ha, mens en halvering af pesticidforbruget til 1,0 BI vil koste omkring 250 kr. pr. ha. Marginalnytte I de nye analyser for Miljøstyrelsen er omkostningerne ved en reduceret pesticidanvendelse blevet beregnet ved hjælp af et stigende krav til pesticidernes marginalnytte. Ved en krævet marginalnytte på fx 300 kr. pr. BI skal der ved planlægning af markdriften og valg af doseringer kalkuleres med en pesticidpris, som er 300 kr. højere pr. BI end den faktiske landmandspris. Ved fastsættelse af den optimale pesticidanvendelse er der som udgangspunkt blevet benyttet en krævet marginalnytte på 0 kr. pr. BI (λ=0). Det betyder, at pesticidanvendelsen øges til det punkt, hvor en ekstra behandling eller en øget dosis vil give underskud. Det svarer således til at benytte en økonomisk skadestærskel ved beslutninger om planteværn. Den øko-
- 4 - nomisk optimale pesticidanvendelse med en krævet marginalnytte på 0 kr. pr. BI opfylder derfor pr. definition kravene til en integreret planteproduktion (IP). Ved beregning af reduktionsomkostningerne ved et stigende krav til pesticidernes marginalnytte, er der først blevet modelberegnet en optimal pesticidanvendelse ved en pesticidafgift svarende til den krævede marginalnytte, hvorefter det ekstra afgiftsprovenu er forudsat refunderet ved en fuld tilbageførsel. Der er således ved alle niveauer af en krævet marginalnytte tale om en økonomisk optimal udfasning af pesticidanvendelsen. Figur 2 viser reduktionsomkostninger ved et stigende krav til pesticidernes marginalnytte. 2,1 Aktuel 2,0 1,9 Optimale λ=300 λ=150 λ=0 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 λ=450 1,3 λ=600 1,2 λ=900 λ=750 1,1 250 200 150 100 50 0 1,0 Reduktionsomkostninger (DKK pr. ha) Pesticidforbrug (BI) FIGUR 2. Reduktionsomkostninger ved et stigende krav til pesticidernes marginalnytte. Kilde: Driftsøkonomiske modelberegninger for 10 bedriftstyper ved uændret arealanvendelse opregnet for hele landet. Det fremgår af figuren, at en krævet marginalnytte på fx 150 kr. pr. BI (λ=150) vil resultere i et pesticidforbrug på knapt 1,6 BI. I forhold til en optimal pesticidanvendelse, hvor pesticidernes marginalnytte er nul (λ=0), vil en krævet marginalnytte på 150 kr. pr. BI medføre en reduktionsomkostning (dvs. et fald i resultatet fra markdriften) på ca. 20 kr. pr. ha. En krævet marginalnytte på 300 kr. pr. BI vil reducere pesticidforbruget til godt 1,3 BI, og der er tilsyneladende en signifikant effekt af en krævet marginalnytte på helt op til 750 kr. pr. BI svarende til et pesticidforbrug på godt 1,0 BI.
- 5 - Afgifter, måltal og kvoter Det er vigtig at forstå, at der ikke er sammenhæng mellem størrelsesordenen af en krævet marginalnytte og de resulterende reduktionsomkostninger. Det fremgår således af figuren, at en krævet marginalnytte på 300 kr. pr. BI (λ=300) vil koste 50 kr. pr. ha, mens en tilsvarende pesticidafgift på 300 kr. pr. BI ville medføre en meromkostning på 420 kr. pr. ha (1,4 BI x 300 kr. pr. BI). Det fremgår ligeledes, at en krævet marginalnytte på fx 150 kr. ikke vil medføre et tab for landmanden på 150 kr. pr. BI eller 150 pr. ha, men i overensstemmelse med figuren kun vil medføre en mere beskeden omkostning på ca. 20 kr. pr. ha eller godt 10 kr. pr. BI. En afgift på 150 eller 300 kr. pr. BI vil, jf. figuren, reducere pesticidforbruget med henholdsvis 0,1 og 0,4 BI. Det vil koste henholdsvis 15 (0,1 x 150) kr. og 120 (0,4 x 300) kr. pr. ha at undlade en tilpasning til disse afgifter. Det vurderes derfor også, at pesticidafgifterne skal øges til mindst 300 kr. pr. BI for at have en væsentlig effekt på pesticidforbruget. De nye analyser har vist, at anvendelsen af en krævet marginalnytte giver en bedre og mere smidig allokering af pesticiderne end det var tilfældet med fx Bicheludvalgets kvotestyrede scenarier. Vejledende måltal for de enkelte afgrøder, som havde en rigtig god effekt i den seneste pesticidhandlingsplan, er imidlertid et langt mere håndgribeligt og veletableret alternativ til en krævet marginalnytte. Men et overordnet krav til pesticidernes marginalnytte vil med fordel kunne benyttes ved fastsættelse af såvel bindende kvoter som fx vejledende måltal eller mere miljøvenlige doseringer i Planteværn Online. Som virkemidler til en minimering af pesticidforbruget har både måltal, pesticidafgifter og en krævet marginalnytte den ulempe, at de ikke er bindende og stort set uden omkostninger kan ignoreres. Som alternativer til bindende kvoter, vurderes det imidlertid, at en krævet marginalnytte, og deraf afledte vejledende måltal, vil være næsten lige så effektive som øgede afgifter, men billigere for landbruget og administrativt nemmere at implementere. For en yderligere diskussion af behovet for og problemerne med brugen af frivillige virkemidler, kvoter og afgifter henvises til fx Hasler et al. (2000) samt Christensen og Hussom (2003). Optimering eller reduktion For at opnå en optimal pesticidanvendelse vil det være nødvendigt for landbruget at justere pesticidanvendelsen i de fleste afgrøder og for de fleste skadevoldere. Fx vil det blive krævet, at driftslederen enten selv skal kunne bestemme ukrudt på kimbladsstadiet i hver eneste mark eller skal have assistance hertil fra planteavlskonsulenten. Det betyder også betyder, at
- 6 - den kemiske ukrudtsbekæmpelse i en række afgrøder skal suppleres med mekanisk ukrudtsbekæmpelse. Det vil naturligvis være forbundet med omkostninger og usikkerhed samt tage tid at implementere disse justeringer, anskaffe de nødvendige redskaber og opnå den faglige ekspertise som er en forudsætning for den optimale pesticidanvendelse. For de landmænd der ikke ønsker at optimere pesticidanvendelsen til sidste krone, kan der udpeges nogle strategier eller genveje, som er nemme at implementere og reducerer pesticidforbruget uden de store omkostninger. I det følgende skal der gives et eksempel på en sådan genvej. Planen består i, at der i alle kornafgrøderne vælges løsninger med maks. 0,25 BI fungicider og maks. 0,25 BI insekticider. Genvejen vil ikke være økonomisk optimal, men medfører et kalkuleret, moderat økonomisk tab. Til gengæld vil den kunne implementeres straks, på alle bedriftstyper og uden behov for ekstra udstyr eller tilvænning. Figur 3 viser reduktionsmulighederne ved brug af en genvej med kvarte doser fungicider og insekticider i korn samt lærkevenlige planteværnsstrategier i vårbyg og vinterhvede. 2,1 Aktuel 2,0 Kvart dosis Optimal 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 150 100 50 0-50 -100 1,0 Reduktionsomkostninger (DKK pr. ha) Pesticidforbrug (BI) FIGUR 3. Reduktionsmulighederne ved brug af kvarte doser fungicider og insekticider i korn. Kilde: Driftsøkonomiske modelberegninger for 10 bedriftstyper ved uændret arealanvendelse opregnet for hele landet. Det fremgår af figuren, at genvejen med at benytte kvarte doseringer af fungicider og insekticider i kornafgrøderne vil kunne reducere pesticidforbruget fra de nuværende 2,0 BI til 1,75 BI for en omkostning på ca. 50 kr. pr. ha. Det fremgår endvidere, at genvejen også ved
- 7 - en i øvrigt optimeret pesticidanvendelse vil reducere pesticidforbruget med godt 0,2 BI for en omkostning på ikke over 50 kr. pr. ha. Reduktion eller miljøeffekter Behandlingshyppigheden og behandlingsindekset er som bekendt ikke det perfekte mål for pesticidernes miljøeffekt. Men i mangel af bedre benyttes behandlingshyppigheden fortsat som en indikator for pesticidernes miljøeffekt. Pesticiderne har uafhængigt af deres behandlingsindeks vidt forskellige direkte og indirekte miljøeffekter. Herbiciderne og insekticiderne er således af natur direkte skadelige for markens vilde flora og mikrofauna og derigennem skadelige for agerlandets fugle, mens andre pesticider kan være skadelige for fx grundvandet, fugle og vandlevende dyr. Det betyder, at en arbitrær reduktion af behandlingshyppigheden ikke nødvendigvis vil have en positiv effekt på fx kvaliteten af grundvandet eller bestanden af sommerfugle og lærker i agerlandet. De nye beregninger for Miljøstyrelsen og Bicheludvalgets økonomiske analyser har alene været fokuseret på omkostningerne ved og mulighederne for en reduktion af behandlingsindekset. Fokus har dermed været rettet mod en reduceret behandlingshyppighed, men ikke på mulighederne for at opnå konkrete miljøeffekter af en reduceret pesticidanvendelse. Et miljøindeks for pesticider eller et krav om nogle konkrete miljøeffekter af en reduceret pesticidanvendelse vil imidlertid - efter princippet om mest miljø for pengene - kunne målrette og væsentligt øge værdien af de økonomiske analyser af reduktionsmulighederne. I det følgende skal mulighederne for nogle lærkevenlig planteværnsstrategier blive diskuteret. Lærkevenlige reduktioner Nye forskningsresultater (Esbjerg et. al., 2002) har indikeret, at en halvering af herbicid- og insekticidforbruget vil kunne forøge forekomsten af ukrudtsflora, insekter og lærker i de dyrkede marker med både 25 og 50 pct. De samme forsøg har i øvrigt indikeret at en øget mekanisk ukrudtsbekæmpelse kan have en lige så ødelæggende effekt på den vilde flora og fauna som de oprindelige herbiciddoser. En meget simpel og meget firkantet lærkevenlig planteværnsstrategi i vinterhvede og vårbyg kan derfor defineres ved et krav om maks. 0,25 BI eller maks. 50 pct. af det vejledende normtal for herbicider samt maks. 0,25 BI insekticider og ingen øget mekanisk ukrudtsbekæmpelse. Denne strategi vil dels medføre generelle udbyttetab, dels medføre kvalitetstab i brødhvede og maltbyg.
- 8 - For alle de analyserede løsninger gælder det, at ukrudtsbekæmpelsen altid er tilstrækkelige til at forhindre et dynamisk stigende ukrudtstryk i sædskiftet. Der er altid som minimum afsat ekstra 0,3 BI til bekæmpelse af rodukrudt i sædskiftet, ekstra 0,2 BI til bekæmpelse af ukrudt i kornafgrøderne på bedrifter med sukkerroer, ekstra 0,15 BI til bekæmpelse af især frøgræsukrudt i kontinuert vintersæd og ekstra 0,15 BI til kornafgrøder med udlæg af frøgræs. De lærkevenlige doseringer vil i nogle år og i nogle marker være højere og i andre år og i andre marker være lavere end det økonomisk optimale. Til gengæld slipper landmanden for bøvlet med at optimere pesticidanvendelsen, benytte Planteværn Online, bestemme ukrudt på kimbladstadiet og granske vejrudsigter i sprøjtesæsonen. En konsekvens af den lærkevenlige løsning er, at der ikke længere kan blive plansprøjtet med insektmidler i vinterhveden. Det betyder, at landmanden i stedet skal monitere afgrøden og risikere i ét ud af tre år at skulle gennemføre en separat sprøjtning mod lus på et tidspunkt, hvor han og hans ansatte ellers ville have haft mulighed for at holde ferie sammen med resten af familien. Figur 4 viser reduktionsmulighederne med lærkevenlige planteværnsstrategier i vårbyg og vinterhvede. 150 2,1 Aktuel Optimal 2,0 1,9 1,8 Lærkevenlig 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 100 50 0-50 -100 1,0 Reduktionsomkostninger (DKK pr. ha) Pesticidforbrug (BI) FIGUR 4. Reduktionsmulighederne med lærkevenlige planteværnsstrategier i vårbyg og vinterhvede. Kilde: Driftsøkonomiske modelberegninger for 10 bedriftstyper ved uændret arealanvendelse opregnet for hele landet.
- 9 - Det fremgår af figuren, at den lærkevenlige strategi i forhold til den aktuelle nudrift for en omkostning på godt 10 kr. pr. ha vil reducere pesticidanvendelsen til 1,7 BI. I forhold til en økonomisk optimal pesticidanvendelse vil den koste ca. 25 kr. pr. ha og reducere pesticidforbruget til knap 1,6 BI. Det gælder tilsyneladende, at hverken en optimeret pesticidanvendelse eller en behandlingshyppighed på 1,7 BI pr. automatik vil medføre en lærkevenlig pesticidanvendelse. En mere lærkevenlig pesticidanvendelse vil tilsyneladende altid være forbundet med omkostninger, og disse omkostninger mindskes tilsyneladende ikke ved en i øvrigt optimal pesticidanvendelse. De lærkevenlige løsninger vil også kunne kombineres med den tidligere beskrevne genvej med kvarte doseringer af fungicider og insekticider i kornafgrøderne. Figur 5 viser reduktionsmulighederne ved brug af en genvej med kvarte doser fungicider og insekticider i korn samt lærkevenlige planteværnsstrategier i vårbyg og vinterhvede. 2,1 Aktuel 2,0 Kvart dosis Optimal 1,9 1,8 1,7 Kvart dosis og Lærkevenlig 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 150 100 50 0-50 -100 1,0 Reduktionsomkostninger (DKK pr. ha) Pesticidforbrug (BI) FIGUR 5. Reduktionsmulighederne ved brug af kvarte doser fungicider og insekticider i korn samt lærkevenlige planteværnsstrategier i vårbyg og vinterhvede. Kilde: Driftsøkonomiske modelberegninger for 10 bedriftstyper ved uændret arealanvendelse opregnet for hele landet. Det fremgår af figuren, at sådanne kombinationer af lærkevenlige genveje kan reducere pesticidforbruget med mellem 0,3 og 0,5 BI for en samlet omkostning på knapt 60 kr. pr. ha. Det fremgår også af figuren, at effekten og omkostningerne er stort set upåvirkede af om den øvrige pesticidanvendelse bliver optimeret eller fastholdt på det aktuelle niveau.
- 10 - Når de lærkevenlige planteværnsstrategier kombineres med de ovenfor beskrevne genveje til ukomplicerede reduktioner af pesticidanvendelsen tegner der sig således et overordnet billede (de grå pile) af nogle effektive og miljøvenlige, men ikke helt omkostningsfrie reduktionsmuligheder. Opsamling og konklusion Analyserne har vist, at en krævet marginalnytte vil være et godt værktøj til at sikre en optimal allokering af pesticiderne og en retfærdig fordeling af reduktionsomkostningerne ved en reduceret pesticidanvendelse. For at øgede afgifter skal påvirke pesticidforbruget væsentligt, kræves der (ekstra) afgifter på mindst 300 kr. pr. BI. Det betyder også, at effektive pesticidafgifter vil være meget bekostelige for landbruget eller kræve tilbageførsel af et meget stort provenu. Fra et driftsøkonomisk synspunkt vil frivillige reduktioner med brug af en krævet marginalnytte derfor blive foretrukket frem for afgifter eller afgrøde- og bedriftskvoter. Det er godtgjort, at landbrugets ved nogle ukomplicerede tiltag i primært vårbyg og vinterhvede umiddelbart kan reducere pesticidforbruget til mellem 1,55 og 1,75 BI for en omkostning på ikke over 50 kr. pr. ha. Det er endvidere vist, at nogle lærkevenlige reduktioner af pesticidforbruget i vårbyg og vinterhvede vil kunne gennemføres uden særlige omkostninger og uden at afvente en fuldstændig optimering af landbruget pesticidforbrug. Det er også vist at de lærkevenlige reduktioner altid vil koste lidt ekstra og derfor ikke automatisk følger af en optimeret pesticidanvendelse eller højere afgifter. Derfor kan en detailregulering af markdriften blive nødvendig for at sikre en miljøvenlig planteavl. Analyser har således vist, at der er gode og effektive muligheder for at reducere pesticidforbruget, og det er blevet bekræftet, at pesticiderne selv ved store reduktioner har en meget lav marginalnytte. Det kan også konkluderes, at der er gode muligheder for at nå målsætningen i den nye pesticidplan til tiden og uden væsentlige omkostninger. Da planen imidlertid næppe kan gennemføres uden omkostninger for landbruget, vil en fuldstændig opfyldelse af planen kræve nogen offervilje hos landbruget eller indgreb i form af afgifter og kvoter. Referencer og litteratur Christensen, T. og H. Huusom (2002). Evaluering af informations- og rådgivningsbaserede virkemidler i Pesticidhandlingsplan II. Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen nr. 22, 2003. Esbjerg, P. & B.S. Petersen (2002). Effects of reduced pesticide use on flora and fauna in agricultural fields. Bekæmpelses middel forskning nr. 58. Miljøstyrelsen.
- 11 - Hasler, B., J.S. Schou, J.E. Ørum og L.G. Hansen (2000). Virkemidler i pesticidpolitikken. Faglig rapport nr. 314, Danmarks Miljøundersøgelser. Ørum, J.E. (2003). Opdatering af Bicheludvalgets driftsøkonomiske analyser. Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen nr. 20, 2003 Ørum, J.E., L.N. Jørgensen and P.K. Jensen (2003). Farm economis consequences of a reduced use of pesticides in Danish agriculture - Optimal adjustment to various pesticides scenarios for some typical farm types. Farm Management Vol. 11 No. 7. Ørum, J.E. (1999). En driftsøkonomisk analyse af mulighederne for en reduceret pesticidanvendelse i dansk landbrug. Rapport nr. 107 fra Staten Jordbrugs- og Fiskeriøkonomiske Institut.