Biodiversitetseffekter af proteinafgrøder i danske dyrkningssystemer Notat fra DCE - Nationalt Center for Miljø og Energi Dato: 11. april 2014 Morten T. Strandberg Beate Strandberg Institut for Bioscience Rekvirent: NaturErhvervstyrelsen Antal sider: 6 Kvalitetssikring, centret: Jesper R. Fredshavn Tel.: +45 8715 0000 E-mail: dce@au.dk http://dce.au.dk
Indhold Sammendrag 3 Indledning 3 Proteinafgrøder 3 Metode 4 Vurdering af proteinafgrøders betydning for biodiversitet 5 Anvendt litteratur 6 2
Sammendrag Både markært og hestebønne tilbyder i sammenligning med mange andre af markens afgrøder nektar- og pollenressourcer for bestøvere som eksempelvis kornafgrøderne ikke gør. Det er dog udelukkende større bier som humlebier, der fuldt kan drage nytte af disse ressourcer, honningbier har således vanskeligt ved at nå nektaren hos ært og hestebønne. Behandlingshyppighed for markært er med 4,96 i den høje ende, specielt hvad angår insekticider (2,43). Der er ikke oplyst behandlingshyppighed for hestebønner, men det må formodes at den er lidt lavere end for ært, da problemerne med ukrudt er mere begrænsede og der generelt er færre problemer med skadedyr. I økologisk jordbrug dyrkes begge arter uden sprøjtemidler ved i stedet at anvende mekanisk ukrudtsbekæmpelse. Alt andet lige betyder den høje behandlingshyppighed hos markært, hvoraf insekticider udgør en stor del, at denne afgrøde må forventes at medføre en større negativ biodiversitetspåvirkning end afgrøder med mindre behov for sprøjtemiddelanvendelse. Hestebønner forventes at have en mindre negativ biodiversitetspåvirkning end markært. Dog er der i vurderingen ikke fundet oplysninger vedrørende behandlingshyppighed ved dyrkning af hestebønner. Begge arter kræver en del jordbehandling, hvilket er negativt for biodiversiteten. Det er dog muligt med anvendelse af ukrudtsmidler at dyrke begge arter både med reduceret jordbehandling og direkte såning. Alt i alt vurderes det at hestebønne vil være mere positiv for den biologiske mangfoldighed i og omkring dyrkningssystemet end markært. Det har i vurderingen ikke været muligt at inddrage data fra undersøgelser af effekter af proteinafgrøder på biodiversitet. Vurderingen er derfor udelukkende baseret på planteegenskaber og dyrkningsmæssige egenskaber. Det har endvidere ikke været muligt at inddrage viden om hvor proteinafgrøderne dyrkes, hvilket også kan have betydning for deres påvirkning af biodiversitet. Indledning Alle afgrøder påvirker biodiversiteten både i dyrkningssystemet og i omgivelserne. Denne effekt skyldes dels effekter ved selv afgrøden, dels effekter af den måde den bliver dyrket på. Sammenlignende undersøgelser af varieteter af den samme afgrøde har også forskellig effekt på den biodiversitet man kan observere. Dette skyldes formentlig forskelle i varieteternes evne til at understøtte forskellige slags biodiversitet fx via sammensætningen af organisk stof i planten, indholdet af føderessourcer som pollen og nektar og selve den fysiske udformning af planten i form af størrelse, rodmorfologi og overflade. Proteinafgrøder Proteinafgrøder på danske marker er først og fremmest ært og hestebønner. Dertil kommer soja og lupinarter (hvid, gul, blå), samt blandingskulturer med andre urter som foreløbigt mest undersøges på forsøgsbasis. Hestebønner og lupin dyrket til foder indeholder nogle stoffer som ikke alle dyr umiddelbart kan omsætte, og der foregår derfor forskning i at finde sorter med en bedre proteinsammensætning og eller metoder til at forbehandle af- 3
grøden før den anvendes til foder. Soja er den proteinafgrøde som har den bedste proteinsammensætning, og derfor udføres der forsøg med bl.a. sorten Fiskeby V som i milde år kan dyrkes i Danmark. I dette notat er det valgt udelukkende at kigge nærmere på biodiversitetseffekter ved dyrkning af hestebønner og ært. Metode De faktorer ved en plante, i dette tilfælde ært og lupin, der har betydning for dens påvirkning af biodiversitet er dels plantens egenskaber, dels den måde den bliver dyrket på. For at gøre gennemgangen overskuelig er det valgt at liste planteegenskaber og dyrkningsmæssige karakteristika på tabelform (Tabel 1 og tabel 2). På baggrund af tabellerne er der derefter foretaget en vurdering af de to proteinafgrøders påvirkning af biodiversitet. Vurderingen er udelukkende baseret på de listede egenskaber i Tabel 1 og 2. Tabel 1. Proteinafgrøders egenskaber og skadevoldere. Hestebønne Ært Udbytte (hkg/ha)* 49 46 Proteinindhold (% tørstof)* 28 25 Blomstringstidspunkt Juli til primo august Juni til primo juli Rødder Dybe, kvælstoffikserende kvælstoffikserende Sygdomme Hestebønnebladplet Rodbrand Ærtesyge, ærteskimmel og gråskimmel skadedyr Thrips Bladrandbiller Bedelus (sorte bladlus) Bladrandbiller, ærtebladlus, thrips, ærteviklere, ærteugler *gennemsnitstal fra landsforsøg Tabel 2. Proteinafgrøders dyrkning. Hestebønne Ært Dyrkningsinterval på samme jord 4 år 4 år Insekticider* Pirimicarb Pyrethroider pirimicarb Herbicider* Glyfosat, Clomazon, Aclonifen Propaquizafop Cycloxydim Clomazon Pendimethalin Bentazon MCPA Fungicider* Azoxystrobin Pyraclostrobin Boscalid Azoxystrobin Behandlingshyppighed Ikke oplyst 4,96 (insekticid 2,43) Jordbehandling Kraftig jordbehandling for opnåelse af dybt såbed Dyb jordbehandling, dybt såbed Såning Tidligt forår /efterår Tidligt forår Gødskning P, K, S, Mg P, K, S, Mn *kan også dyrkes økologisk hvorved sprøjtemidler undgås. 4
Vurdering af proteinafgrøders betydning for biodiversitet Hestebønne Positive effekter på biodiversitet Vilde bestøvere Vårsåede hestebønners blomstring i juli august betyder at den har positiv virkning for de arter der kan bestøve den, da blomsterressourcer ofte er begrænsede i sommerperioden. Bestøverne er bl.a. større vilde bier fx humlebier og lignende, men den kan også bestøves af honningbier, selv om disse har vanskeligt ved at nå blomstens nektar. Jordbundens biodiversitet Hestebønnens dybe rødder er positive for jordbundsstrukturen og indholdet af organisk stof i jorden, hvilket formentlig har positiv indvirkning på jordbundens biodiversitet. Negative effekter på biodiversitet Normalt anbefales en temmelig kraftig jordbehandling ved anlæg af kultur af hestebønne, hvilket har negative effekter på jordbundens og markfladens biodiversitet, da jordbehandling eksempelvis reducerer mængden af regnorme og insekter i jorden og på jordoverfladen. Dette betyder igen at de fugle/fugleunger der er afhængige af en rig diversitet af leddyr i marken bliver sjældnere. Det er dog muligt at dyrke hestebønne og markært med reduceret jordbehandling og direkte såning, hvorved der opnås høje tætheder af leddyr og fugle. Hestebønne har i anlægsfasen behov for bekæmpelse af ukrudt enten ved sprøjtning eller mekanisk bekæmpelse, men når den først er i vækst er der sjældent problemer med ukrudt. Ukrudtssprøjtning medfører sandsynligvis negative biodiversitetseffekter, men effekterne afhænger både af mængde, middel, vejrforhold og sprøjteudstyr. Alternativet mekanisk ukrudtsbekæmpelse fx i form af radrensning, medfører en negativ påvirkning af jordbundens og markfladens biodiversitet, som for faunaens vedkommende vil være større end effekten af ukrudtssprøjtning. Behovet for sprøjtning mod svampe vil formentlig have negative effekter på dyrkningsfladens biodiversitet af svampe som indgår i symbiose med afgrøden og bidrager til nedbrydningen af organisk materiale. Sprøjtning mod skadedyr påvirker generelt også markfladens øvrige leddyrfauna negativt. Ært Positive effekter på biodiversitet Større vilde bier som humlebier samler pollen og nektar i markært i blomstringsperioden i juni-juli, og er en god ressource for vilde bestøvere og også for honningbien. Blomstringen falder lidt tidligere end hos hestebønne og dermed i en periode hvor der i forvejen er et bredere udbud af blomsterressourcer til vilde bestøvere. Negative effekter på biodiversitet Behovet for ukrudtsbekæmpelse er forholdsvis stort ved anlæg og vækst af ærteafgrøder, hvilket øger risikoen for uønskede påvirkninger af både floraen og faunaen på og omkring marken. Denne negative effekt er formentlig 5
større ved dyrkning af ærter end ved dyrkning af hestebønner, alene af den årsag at behovet for bekæmpelse normalt er større i ærter. Behovet for bekæmpelse af skadedyr kan være stort i ærter. Både i spiringsfasen og under væksten er der en række skadedyr der kan være bekæmpelseskrævende. Sprøjtning mod skadedyr påvirker generelt også markfladens øvrige leddyrfauna negativt. Denne negative effekt er formentlig større ved dyrkning af ærter end ved dyrkning af hestebønner, alene af den årsag at behovet for bekæmpelse normalt er større i ærter. Behovet for sprøjtning mod svampe vil formentlig have negative effekter på dyrkningsfladens biodiversitet af svampe som indgår i symbiose med afgrøden og bidrager til nedbrydningen af organisk materiale. Anvendt litteratur Axelsen, J. Enkegaard, A. Strandberg, B. Kryger, P. Sørensen, P.B. (2011) Bestøvningsforhold og behov i dyrkede afgrøder. Faglig rapport fra DMU nr. 832, 2011 Bekæmpelsesmiddelstatistik 2011. http://www2.mst.dk/udgiv/publikationer/2012/10/978-87-92903-58-7.pdf Dansk Landbrugsrådgivning. Dyrkningsvejledning hestebønner. http://projektfinansiering.landscentret.dk/landdistriktsmidler/2010/baer edygtigudbyttefrem- gang/sider/pl_projekt_10_227_ld_2010_2692_f950f7cd-61ef-43b5-9749- 7af021969e70.pdf DLF Trifolium: http://www.dlf.dk/upload/%c3%a6rter_2010-2011.pdf Middeldatabasen. www.middeldatabasen.dk 6