Øget planteproduktion og bedre miljø samtidigt! Uffe Jørgensen

Relaterede dokumenter
Potentialet for samproduktion af bioenegi og protein i græsser Kan vi fastholde fødevareforsyningen og mindske miljøpåvirkningen fra dansk landbrug?

Øget planteproduktion og bedre miljø samtidigt! Uffe Jørgensen

BioValue SPIR Aktiviteter i WP1 råvaregrundlaget Kan vi fordoble biomasseproduktionen og halvere markernes miljøpåvirkning?

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

Dansk biomasse til bioenergi og bioraffinering. Uffe Jørgensen, Institut for Agroøkologi

Landbruget kan producere sig ud af klimakravene ved at levere mere biomasse til energi. Uffe Jørgensen

Proteinproduktion i Limfjordsoplandet - Er det løsningen på både vandmiljøudfordring og økologiens særlige udfordringer?

PROTEINER FOR FREMTIDEN GRÆSPROTEINER DET NATIONALE BIOØKONOMISPANELS ANBEFALINGER

Potentiale ved anvendelsen af græs til biogasproduktion. Uffe Jørgensen, Institut for Agroøkologi

Miljøvenlige afgrøder til energi, fødevarer og materialer

Tilgængelighed af biomasseressourcer et spørgsmål om bæredygtighed

Ny viden fra Bio-Value

Går jorden under? Landbrugspakken Igen til debat

Miljømæssig bæredygtighed af grønt protein

For og imod GMO i foder og mælk

Afgrøder til bioenergi: Produktion og miljøeffekter

Proteinudnyttelse i græs

AARHUS UNIVERSITY 4 OCTOBER Dyrkningssystemernes effekt på produktion og miljø (CROPSYS) Professor Jørgen E. Olesen TATION

BAGGRUNDSNOTAT: Beregning af effekter på nitratudvasking. Uffe Jørgensen. Institut for Agroøkologi, Aarhus Universitet

Præsentation af rapporten Scenarier for regional produktion og anvendelse af biomasse til energiformål Midt.energistrategimøde Lemvig, den 29.

Går jorden unde HighCrop

Biomassens rolle i den fremtidige energiforsyning i Region Midtjylland Midt.energistrategi Partnerskabsmøde Viborg, den 28.

RESSOURCEGRUNDLAGET HVILKE BIOMASSETYPER KAN KOMME I SPIL TIL FORGASNING?

»Virkemidler til grundvandsbeskyttelse

PROTEIN og MILJØ fra GRÆS Kan vi fodre kvæg, svin og høns med græs?

Biomasse til energi. Indlæg på Landboungdom s Bioenergi konference den 27/4-10 på Bygholm Landbrugsskole. Jens Bonderup Kjeldsen

Grønne proteinkilder perspektiver og udfordringer. Biobase

PROTEINUDBYTTER OG KVALITET AF PRODUKTER

NOTAT 10. Klima effekt og potentiale for substitution af fossil energi. Christian Ege og Karen Oxenbøll, Det Økologiske Råd

PERSPEKTIVER OG INVESTERING I BIOØKONOMISK FORSKNING

Scenarier for mere produktion og forædling af biomasse i Ringkøbing-Skjern kommune

BIOENERGI. Niclas Scott Bentsen. Københavns Universitet Center for Skov, Landskab og Planlægning

Bioenergi kan støtte bæredygtig landbrugsproduktion

BIOØKONOMI og BIORAFFINADERIER

IDA Miljø. Anvendelsen af grønne ressourcer i det biobaserede samfund. Biomassens betydning i det biobaserede samfund 12.

produktivitet og miljøeffekter Seniorforsker Poul Erik Lærke

Muligheder for et drivhusgasneutralt

Biomasse til energiformål ressourcer på mellemlangt sigt

Bælgsæds kvælstofeftervirkninger. Erik Steen Jensen Institut for Biosystemer og Teknik Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU), Alnarp

Fremtidige landvindinger og oversvømmelser i Danmark som følge af klimaændringer. Torben O. Sonnenborg Hydrologisk afdeling, GEUS

PROTEIN EKSTRAKTION FRA GRØN BIOMASSE

»Grundvandsbeskyttelse

TATION. Bæredygtighedsmæssige udfordringer for den nuværende konventionelle og økologiske fødevareproduktion. Professor Jørgen E.

Session 51: Dyrkningsfaktorers effekt på jordens kulstofindhold. Onsdag 16. januar

Går jorden under? Er det muligt at opbygge en frugtbar jord i økologisk planteavl?

MERE GRÆS SOM LØSNING PÅ MILJØKRAVENE?

Arbejdsgruppen for bioøkonomi Erik Fog Afd. f. Økologi ØKOLOGISK BIORAFFINERING - ERFARINGER FRA ORGANOFINERY-PROJEKTET

Måling af nitratkoncentrationer under elefantgræs og korn Uffe Jørgensen, Institut for Agroøkologi, Aarhus Universitet

Udfordringer og potentiale i jordbruget under hensyn til miljø og klimaændringerne

Drivhusgasser: Hvor stor en andel kommer fra landbruget? Hvor kommer landbrugets drivhusgasser fra? Drivhusgasserne

Effekter af afgrødeændringer og retention på oplandsniveau

Faktaark - værdikæder for halm

Rodukrudtsbekæmpelse i økologisk jordbrug i Danmark

Hvorfor? Brug for poli+ske pejlemærker for landbrugets udvikling Landbrugsloven liberaliseret Markedsdrevet udvikling. Det bæredyg+ge landbrug?

AARHUS UNIVERSITET STYRKER FORSKNING OG SAMARBEJDE OM CIRKULÆR BIOØKONOMI

Biomasse og det fleksible energisystem

Workshop -Biomasse. Biomassestrategi Vest gruppen 21. Januar 2015 Jørgen Lindgaard Olesen

Naturpleje til bioenergi? Miljø- og klimaeffekter ved høst af engarealer. Poul Erik Lærke

Nye værdikæder, nye muligheder: Planter som råstof til et hav af produkter

Økologisk Optimeret Næringstofforsyning

Perspektiver for udvikling af bioraffineringsteknologier

BIORAFFINERINGSTEKNOLOGIEN

Livscyklusvurdering af økologiske og konventionelle planteavlssædskifter

AARHUS UNIVERSITY. Løsninger på klimakrisen landbrugets rolle. Professor Jørgen E. Olesen TATION

Eksempler på nye lovende værdikæder 1

Hvordan kan produktion af bioenergi bidrage i økologisk jordbrug?

Biogas giver Økologi mobile næringsstoffer

Synergi mellem grøn bioraffinering og biogasproduktion

Kan biomasse av kløver, luserne og raigras erstatte soya?

Standardsædskifter og referencesædskifter

Landbrugsbidrag til klimagasreduktion Omkostningseffektive virkemidler

Bornholms Landbrug. Velkommen til Bornholms Landbrugs planteavlsmøde

Energi-, Forsynings- og klimaudvalgets spørgsmål om klimagasudledninger fra landbruget Bidrag til Folketingsspørgsmål

Forventninger til prisudviklingen på planteprodukter og indtjeningen i planteavlen Faglige udfordringer og muligheder

Foders klimapåvirkning

Mere biomasse. Hvorfra, hvordan og hvor meget? Niclas Scott Bentsen. Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning

Går jorden under? Klimaforandringer forandrer de dansk kvægbrug?

Disposition. Grøn vækststrategi for Dk. Grøn vækst Kan vækst i jordbruget forenes med en kraftig forbedring af miljø og naturtilstanden i DK?

Hvad betyder kulstofbalancen for landbrugets samlede drivhusgasregnskab

Afgrøder til biogasanlæg

AARHUS UNIVERSITY. Landbrugets rolle i klimakampen. Professor Jørgen E. Olesen TATION

dlg vækstforum 2013 Efterafgrøder Chikane eller muligheder Ole Grønbæk

Perspektiver, udfordringer. bioraffinering. og muligheder i grøn. Erik Fog SEGES Økologi Innovatation Møde med GUDPs bestyrelse d. 18.

+ 10 MIO. TONS PLANEN. muligheder for en øget dansk produktion af bæredygtig biomasse til bioraffinaderier

Danske forskere tester sædskifter

Bioraffinering. Lars Villadsgaard Toft, Bioøkonomichef SEGES

TATION. Problemstillinger. Humus overset faktor i jordens potentiale. Other issues. Kulstof og jordens fuktioner. Hvad gør jordens kulstof for os?

Danmark kan tredoble produktionen af biomasse

Bæredygtig bioenergi og gødning. Erik Fog Videncentret for Landbrug, Økologi Økologisk Akademi 28. januar 2014

Biomasse priser, forsyningssikkerhed og bæredygtighed Vibeke Kvist Johannsen Forskningschef, Skov og Landskab, KU

Sam-ensilering af halm og roetoppe (eller andre grønne biomasser) til biogas

Hvordan udnytter vi rødkløverens potentiale bedst i marken? Karen Søegaard Institut for Agroøkologi Aarhus Universitet

Betydning af Kvælstoftilførsel for Proteinindhold, Proteinets Ekstraherbarhed og Proteinkvalitet ved Fraktionering af Græs og Kløver

-kan landbruget lave både mad og energi samtidig? Claus Felby Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet Københavns Universitet

Viden og teknologibehov i forlængelse af Natur- og Landbrugskommissionens rapport

Vandplanlægning gennem gødningsloven

Regler for jordbearbejdning

REGLER FOR JORDBEARBEJDNING Juli 2015

Afgrødernes næringsstofforsyning

Græs i sædskiftet - effekt af afstande og belægning.

Transkript:

Øget planteproduktion og bedre miljø samtidigt! Uffe Jørgensen

Myter om biomasseproduktion Den samlede mængde biomasse er en fast størrelse Øget produktivitet på marken vil øge miljøbelastningen

Dansk Landbrug har udviklet sig enormt, men er kommet ind i en blindgyde Hvordan kan produktiviteten øges samtidigt med fortsatte krav om reduceret miljøpåvirkning? De lavthængende frugter er høstede Fx gylleopbevaring, og bedre udbringning Nitratudvaskningen er reduceret med 50% Der er andre muligheder, men de kræver nytænkning og udvikling Løsninger som både giver øget produktion og reducerer miljøpåvirkningen

Målrettet regulering:lettere forhold i nogle områder sværere i andre!

Udbyttestigningen i hvede er gået i stå i Europa Patricio Grassini, Kent M. Eskridge & Kenneth G. Cassman, 2013.Nature Communications 4, no. 2918

Korn er en dårlig solfanger Case: Vårbyg i DK

Ved AU testes innovative produktionssystemer Max biomass crop rotation large plots (all crops every year) 1) Energy maize + Winter rye (direct sowing Oct. one cut spring) 2) Energy beets 3) Hemp (harvest Sept.) + Triticale 4) Triticale early harvest (10-15 July) + Winter rye / grass clower Headline Reference crop rotation large plots (one crop per year) 15) Cereal crop rotation (2013: spring barley 2014: winter barley 2015: winter rape 2016: winter wheat+catch) Permanent crops large plots 5) Miscanthus (M. x giganteus) 6) Miscanthus (M. sinensis Sibirian) 7) Tall fescue x perennial ryegrass (Festulolium, HYKOR) 8) Continuous wheat/triticale with straw removal (reference) 14) Continuous maize (reference) Permanent crops small plots Bare soil plots 16) Mechanical weed control + herbicides 9) Reed canary grass (phalaris arundinacea) 17) Herbicides only 10) Tall fescue (Festuca arundinacea) 18) Willow (beside the main exp.) 11) Cocksfoot grass (Dactylis glomerata) 12) Grass mixture SLU (Bamse + Hykor + Donata + Lucerne (Alfalfa), Medicago sativa + Alsike clover, Trifolium hybridum + White clover, Trifolium repens + Eastern galega, Galega orientalis) 13) Grass mixture DLF TRIFOLIUM (blanding 36 (10% white clover+10% festulolium+40% tall fescue +15% ryegrass + 10% Phleum pratense + 10% Festuca pratensis + 5% rødsvingel)

Første resultater viste fordoblet udbytte per ha. Foulum 2013

Udvikling i grønt bladareal over året Græs opfanger ca. dobbelt så meget sol som korn

Nitratudvaskning måles med sugeceller installeret under rodzonen

Nitratudvaskning april 2013 - marts 2014 ved Foulum

Det er muligt samtidigt at øge udbyttet OG at reducere nitratudvaskningen

Korn og raps giver stor miljøpåvirkning Pesticid behandlingshyppighed vintersæd: 3,0 Raps: 3,7 Nitratudvaskning sædskifte på sandjord: 70-100 kg N/ha/år Jordens kulstofpulje reduceres

Græs giver lav miljøpåvirkning Græs ditto Pesticid behandlingshyppighed græs: 0,07 Nitratudvaskning græs på sandjord: 10-30 kg N/ha/år Jordens kulstofpulje øges

Totalt udbytte af råprotein per ha ved Foulum 2013

AARHUS UNIVERSITET 29. FEBRUAR 2016 GRÆS OG KLØVER PRODUCERER MERE OG BEDRE PROTEIN END RAPS, ÆRT OG HVEDE Jørgensen et al., 2013

AARHUS UNIVERSITET 29. FEBRUAR 2016 FORSØG MED PROTEINEKSTRAKTION FRA GRÆS OG KLØVER I BIOVALUE OG BIOBASE Ekstraheret protein fodret til forsøgsrotter Proteinfordøjelig op til 85% - forventes optimeret til >90% Fodringsforsøg med svin, køer og fjerkræ pågår Indhold af anti-nutritionelle faktorer (ANF) skal forstås og minimeres Forskellige afgrøders totale proteinhold samt ekstraherbarhed analyseres Fiberfraktionens egnethed til kvægfoder, bioolie og biogas analyseres 18

Dyrkning af meget mere græs kræver udvikling af grøn bioraffinering Colours Flavors Medicin Other chemicals High-value components Oil C6 Harvest Pretreatm. Storage Transport Biorefinery C5 Syngas Fibres Lignin Residual Food Soil conditioner Fertiliser Rest Reactor Biogas Syngas FFeed Fuels Chemicals Materials

NYT PILOTANLÆG TIL EKSTRAKTION AF PROTEIN VED FOULUM AU AARHUS UNIVERSITET INSTITUT FOR INGENIØRVIDENSKAB MORTEN AMBYE-JENSEN BIOBASE - GREEN PROTEIN MEETING 9. FEBRUAR 2016 20

SKRUEPRESSE AU AARHUS UNIVERSITET INSTITUT FOR INGENIØRVIDENSKAB MORTEN AMBYE-JENSEN BIOBASE - GREEN PROTEIN MEETING 9. FEBRUAR 2016 21

PROTEINFÆLDNING OG -SEPARATION 35% AU AARHUS UNIVERSITET INSTITUT FOR INGENIØRVIDENSKAB MORTEN AMBYE-JENSEN BIOBASE - GREEN PROTEIN MEETING 9. FEBRUAR 2016 22

BUDGETKALKULE FOR STORT (12.500 HA GRÆS) OG MINDRE PROTEINANLÆG (1.700 HA) keur Income Protein Concentrate Upgraded Protein Concentrate Grass fibre Expenses Grass feed Revenue Energy Salaries Maintenance Net income Depreciation and interests Profit Central plant Return on investment (ROI) AU AARHUS UNIVERSITY Decentral plant 22.952 13.122-24.000 12.074-6.000-750 -2.800 2.524-5.617-3.093 1.800 1.877-4,4% AU BioBase MORTEN AMBYE-JENSEN -2.700 977-240 -100-100 537-193 344 17,2% RRB-11, YORK, UK 05 JUNE 2015 23

I +10 mio. tons planen indlagde vi mere produktive afgrøder i scenarier for øget biomasse til bioraffinering Godt 200.000 ha korn og raps omlægges til roer med 19 t/ha TS i biomassescenariet I miljøscenariet omlægges til græs med 15 t/ha TS Hermed opnås ca. dobbelt biomasseudbytte/ha, hvoraf én fraktion kan udnyttes til foder og andre til energi og materialer Gylling et al., 2012

Scenarioresultater 2020 i +10 mio. tons planen Gylling et al., 2012

Øget biomasseudnyttelse kan reducere nitratudvaskningen (ton N/år) Biomassetype Husdyrgødning Energiskov (pil og poppel) Omlægning af rapsarealer til biomasseafgrøder Omlægning af kornarealer til biomasseafgrøder Skovrejsning Efterafgrøder I alt BAU -5.752-248 Biomasse -5.752-248 -3.142 Miljø -5.487-248 -6.085 775-5.040-847 -847-6.846-9.214-2.005-4.212-23.077 Svarer ca. til manglende målopfyldelse i Vandrammedirektivet Gylling et al., 2012

Effekt på lagring af C i jord af øget udnyttelse af biomasse (ton C/år) BAU 0 3.134 0 941 3.240 - Biomasse 0 3.134-20.456-41.098 2.875 941 3.240-959 -3.230 1.190 Miljø 0 3.134 37.125 74.588-2.104 2.228 7.673-959 -9.690 10.020-13.100 17.150 af husdyrgødning (al kulstof -271.978-271.978-258.428 af halm af frøgræs i C-indlejring i jorden -69.477-17.618-351.758-65.897-17.618-53.741-17.618-396.755-190.621-96.962-141.959 51.481 Raps til olie Energiskov Ny biomasse på rapsarealer roer/græ Ny biomasse på kornarealer roer/græs Høst af græs på lavbundsarealer Skovrejsning på landbrugsjord, løv Skovrejsning på landbrugsjord, nål Høst af vejrabatter Høst af eksisterende efterafgrøder Høst af nye efterafgrøder (hvor der ikke har været efterafgrøder før) Effekt af øget efterafgrødeareal der ikke høstes Øget udnyttelse udnyttes) Øget udnyttelse Øget udnyttelse Samlet ændring Samlet ændring i C-indlejring ved bioforgasning af husdyrgødning i stedet for total udnyttelse Jørgensen et al., 2013

Reduktion på mellem 13 og 21% af Danmarks samlede drivhusgasemission i 3 scenarier Gylling et al., 2016

Biomassen konverteres til energi og foder Larsen, 2016 29

Samlet beregning viser stor effekt af fossil substitution og lille effekt i landbruget (LUC) (mio. tons CO2 ækv.) Gylling et al., 2016

AARHUS UNIVERSITET 29. FEBRUAR 2016 DET MED SMÅT TIL SIDST Vi skal ikke holde op med at dyrke korn og raps måske blot øge græsarealet fra 20 til 30% Græsset skal dyrkes i lang omdrift. Hvis det ompløjes med 2-3 års mellemrum opnås ikke ret stor miljøeffekt. Vi skal lære at fastholde høje udbytter i flere år i slætgræs Hvorfor er udbytter af græs i praksis ikke nær så store som i forsøg? Kan græsprotein fodres i vådfodring uden at skulle tørres først? 31

AARHUS UNIVERSITET 29. FEBRUAR 2016 VI KAN PRODUCERE OS TIL BEDRE MILJØ, HVIS VI KOMBINERER DET BEDSTE FRA LANDBRUGET MED DET BEDSTE FRA INDUSTRIEN WWW.DCA.AU.DK/FORSKNING/BIOBASE/ WWW.BIOVALUE.DK 32