Forskningsbehov 2009-2019 Jordbrug Akvakultur Fødevarer og anden biologisk produktion Maj 2009
Udgivet af: Landbrugsraadet Axelborg. Axeltorv 3 1609 København V T: 33 39 40 00 F: 33 39 41 41 E: landbrugsraadet@landbrug.dk www.landbrugsraadet.dk Maj 2009 Oplag: 400 stk. Design: www.artegrafix.dk Foto: Colourbox m.fl.
Landbrugsraadet 3 Forord Jordbrugs- og fødevareerhvervet præsenterer i denne pjece erhvervets forskningsbehov 2009-2019 for hele ressourceområdet: jordbrug, akvakultur, fødevarer og anden biologisk produktion. Forskningsbehovene tager udgangspunkt i en total kortlægning af erhvervets forskningsbehov, hvor mere end 300 specifikke behov er identificeret. Hertil kommer en række delstrategier på forskellige områder; Markbrug, kød, svin, mælk m.v.. Disse kan samlet ses på www.landbrugsraadet.dk Målgruppen for denne kortlægning er alle, som beskæftiger sig med forskningsstrategier og prioritering af midler i såvel erhvervet som ved offentlige videninstitutioner, i forskningsråd, fonde og i det politiske system. idéer til nye projekter og anvendelse af resultater eller det handler om prioritering af forskningsmidler eller udarbejdelse af forskningsstrategier. Der er modtaget bidrag fra: Dansk Landbrug, Dansk Landbrugsrådgivning Landscentret, Dansk Gartneri, DLG, Danish Meat Association, Dansk Svineproduktion, Arla Foods, Mejeriforeningen, Dansk Akvakultur, Kopenhagen Fur, DLF-Trifolium, Økologisk Landsforening, Brancheforeningen for Biogas og Danmarks Biavlerforening. Prioriteringen er foretaget af Landbrugsraadets Forsknings- og Innovationsudvalg og tiltrådt af Landbrugsraadets Bestyrelse. Det er håbet, at forskningsbehovene vil inspirere alle, som arbejder med forskning og innovation, hvad enten det handler om at få
Landbrugsraadet 5 3 Forord 6 Indledning 8 TEMA 1 Teknologi i fødevarekæden 8 Teknologi til mark, stald, væksthus, dambrug og havbrug 8 Husdyrgødningsteknologi 8 Forarbejdningsteknologi 8 Kvalitetsstyring 9 Lagring, transport og logistik 9 Plante- og fødevarebioteknologi 10 TEMA 2 Bæredygtig husdyrproduktion 10 Husdyrsundhed 10 Avl 11 Foderafgrøder og fodring 11 Dyrevelfærd og produktionssystemer 12 TEMA 3 Bæredygtig fødevareforsyning, miljø og klima 12 Markbrug 12 Klima, energiforbrug og drivhusgasser 12 Biomasse og bioenergi 13 Jordbrug, landskab og natur 13 Miljøteknologi og miljøstrategier 13 Emballage 14 TEMA 4 Sunde og sikre kvalitetsfødevarer 14 Råvarekvalitet i relation til sundhed 14 Sundhed og ernæring 15 Fødevaresikkerhed 16 TEMA 5 Fødevarekvalitet 16 Forståelse og udvikling af kvalitet 16 Økologisk jordbrug 17 Forbrugerpræferencer 18 Literaturliste
6 Forskningsbehov 2009-2019 Indledning Jordbrugs- og fødevareerhvervet spiller en central rolle for økonomi og beskæftigelse i det danske samfund og for den regionale erhvervsudvikling. Samtidig er udviklingen på fødevareområdet afgørende for en lang række samfundsmæssige udfordringer, fx indenfor sundhed, klima, energi og miljø. Forskning, videnoverførsel og innovation er vigtige forudsætninger for erhvervets konkurrenceevne. Uden en stærk konkurrenceevne vil erhvervet ikke være i stand til at løse de samfundsmæssige udfordringer, som har relation til fødevareområdet. Erhvervets indtjening og konkurrenceevne hviler på evnen til at finde nye forskningsbaserede løsninger, som hurtigt og effektivt kan omsættes til produktion, som fx øger udbytte og produktivitet, sikrer højere kvalitet eller skaber nye markeder. Videntunge produkter og processer udgør et vigtigt grundlag for erhvervets succes i dag og for skabelsen af den stærke klynge, som hele det agroindustrielle område udgør. Dansk jordbrugs- og fødevareforskning Dansk jordbrugs- og fødevareforskning er på mange felter på et højt internationalt niveau. Institutionerne har gennemgået en omfattende strukturudvikling med indfusionering af sektorforskningsinstitutionerne i universiteterne og etablering af fire store universiteter, som alle har omfattende aktiviteter inden for jordbrugs- og fødevareforskning og oprettelsen af nye uddannelser. Universitetsfusionerne giver mulighed for at opdyrke helt nye synergier mellem forskningsområder. Det gælder ikke mindst i
Landbrugsraadet 7 forhold til at opdyrke særlige tværfaglige synergier mellem alle de naturvidenskabelige fagdiscipliner foruden samfundsvidenskab og humaniora. Ny teknologi, ikke mindst inden for bioteknologi, vil få stor betydning for udviklingen af fremtidens produkter og processer - og bæredygtigheden i dem. Kløften mellem Danmark/EU og resten af verden i anvendelse af ny teknologi bl.a. genmodificerede organismer (GMO er) udvides i disse år. Hvis ikke man får styrket den bioteknologiske forskning og mulighederne for anvendelse af resultaterne, risikerer man kort og godt at miste styrkeposition og vil se førende danske virksomheder flytte udenlands. Synergimulighederne inden for områder som bioteknologi, IKT og nanoteknologi synes særligt lovende, specielt når disse integreres og kommer i spil med øvrige forskningsdiscipliner og med eksisterende procesteknologier. De vil endvidere kunne revolutionere de anvendte analysemetoder og ændre grundlæggende i forholdene omkring produktion af dyr og planter. Hertil kommer, at den bioteknologiske industri og en række følgeindustrier inden for især maskiner og måleudstyr forventes at spille en stor rolle for fremtidens eksport og beskæftigelse. Videnoverførsel Grundforskningen er vigtig for videndannelse, uddannelse og styrkelse af forskningskompetencer, men forskningsresultaterne har først kommerciel værdi, når de implementeres i bedrifternes og virksomhedernes produktion. Der er derfor behov for et tidssvarende konstruktivt samarbejde fra grundforskning til praksis. Her er de Godkendte Teknologiske Serviceinstitutter (GTS), rådgivningssystemet, brancheorganisationerne og store forskningsudførende virksomheder centrale brikker i den samlede videnoverførsel mellem akademi og industri, som direkte og indirekte også kommer små og mellemstore virksomheder til gode. Udviklingstendenser Politiske prioriteringer og ny regulering, regeringsinitiativer som Grøn Vækst og dansk landbrug 2022, Skattekommissionens forslag om grøn beskatning, ændringer i det finansielle marked, udsving i fødevareforsyningen mv. kan ændre dagsordenen på kort tid og derved ændre fokus. Fra for kort tid siden at handle om bæredygtig produktion i relation til klimapåvirkning, handler det fremadrettet også om at sikre fødevareforsyningen relativt til de mulige klimatiske ændringer. Forskningsbehovene skal også have et længere sigte. De kommende års forskningsbehov skal derfor findes i de udfordringer, som afspejles af: Erhvervets indtjeningsevne Natur- og miljøhensyn i en grøn konkurrencedygtig vækststrategi Liberalisering af verdenshandel med fødevarer og ændring af landbrugspolitikken Nye teknologiske muligheder Demografisk udvikling Ændrede forbrugerkrav og et ændret forbrugsmønster i relation til sundhed og ernæring og mere individuelle ønsker og krav Strukturudvikling i primærproduktion, fødevareforarbejdning, service og detailhandel Værdikædebetragtning Fødevaresektorens styrke er en stærk vertikal integration af produktionskæderne fra jord/vand til bord. Forskningsbehovene vedrører derfor hele værdikæden fra produktion af planter og dyr over forædling til forbruger og marked. For løsningen af hovedparten af forskningsbehovene er det en forudsætning, at udfordringerne ses i en værdikædebetragtning, så løsninger ét sted ikke skaber problemer i de efterfølgende led. Det kan f.eks. handle om negativ påvirkning af smag, holdbarhed, unødvendig miljøbelastning eller reduceret sundhedseffekt. Det kan også handle om, at løsninger i ét led forringer økonomi og konkurrenceevne i andre led af kæden. For at udnytte Danmarks meget stærke internationale position på fødevareproduktionsområdet er det desuden vigtigt, at tilstødende teknologitunge brancher kommer ind over jordbrugs- og fødevareforskningen. Her tænkes bl.a. på IKT, agro- og procesindustri, robotindustri, medicinal- og farmaceutisk industri m.v. Et stærkt samspil mellem jordbrugs- og fødevareforskningen og den samfundsvidenskabelige forskning er desuden afgørende for en økonomisk bæredygtig og videnbaseret udvikling og en videnbaseret regulering af erhvervet nationalt og ikke mindst i EU regi. Forskningstemaer Forskningsbehovene har et 10-årigt sigte og er tematiseret efter følgende hovedformål. Forskningen skal: Fokusere på konkurrenceevne Fremme forebyggelse frem for behandling Fremme internationalt samarbejde og videndeling Have bredt samfundsmæssigt potentiale Forskningsbehovene er samlet i fem temaer. De fem temaer skal både kunne ses i en helhed og som enkeltstående bidrag. Der er derfor på flere områder overlap mellem temaerne.
8 TEMA 1 Teknologi i fødevarekæden Teknologi i fødevarekæden Jordbrugs- og fødevareerhvervet er teknologitungt, og en fortsat teknologiudvikling er et vigtig konkurrenceparameter. Fødevarekrisen har åbnet øjnene for, at der i de kommende år bliver behov for en øget produktion af fødevarer og biomasse, og der er derfor behov for fokus på teknologi, som øger udbytter, produktivitet og konkurrenceevne. I hele værdikæden er der brug for teknologiske løsninger og muligheder, som giver bedre udnyttelse af råvarer, nye forarbejdningsmuligheder, et godt arbejdsmiljø og nye og bedre produkter. Udvikling af ny teknologi bygger på en procesforståelse i hele kæden med respekt for samspillet mellem teknik og biologi set i relation til fx fødevaresikkerhed, ernærings- og sundhedsmæssig kvalitet og ressourceforbrug. Specifikke forskningsbehov Teknologi til mark, stald, væksthus, dambrug og havbrug Der er i primærproduktionen et stort behov for automatisering og udvikling af ny miljø- og ressourceoptimeret teknologi. Forskning inden for bl.a. sensorer, robotter, materialer til inventar, rensning og klimastyring er nødvendig for at understøtte denne udvikling. Strukturudviklingen, som resulterer i færre og mere specialiserede produktionsenheder, stiller øgede krav om avanceret teknologi. Den nye teknologi skal understøtte udvikling af overvågnings-, dyrknings- og managementsystemer, der bidrager til øget konkurrenceevne, reduceret miljøpåvirkning, øget dyrevelfærd og bedre arbejdsvilkår i primærproduktionen. Sensorer og IKT til monitorering og varsling af sundhedstilstand, dyrevelfærd, sygdomme og ukrudt Teknologi til integreret produktion i akvakulturen Teknologi til klimastyring Teknologi og analysemetoder til udvikling af nye styringskoncepter til stalde og bure Materialer til husdyrvenligt inventar og staldsystemer Teknologiske løsninger indenfor vanding Energioptimeret markteknologi Robotteknologi til væksthusproduktion Mekaniske og termiske dyrkningsmetoder, som øger planters kompakthed Recirkulationsteknologier til akvakultur Husdyrgødningsteknologi De årligt 34 mio. tons gødning fra husdyrproduktionen udgør en betydelig biologisk ressource i form af gødning og energi, men også en gene for befolkningen i form af lugt og en belastning af det omgivende miljø. Forskning i energiteknologi, staldteknologi m.v. skal bidrage til at sikre en optimal anvendelse af ressourcerne samtidig med at gener elimineres. Avancerede udbringningsmetoder, der forener en stor næringsstofudnyttelse med reduktion af lugtgener Teknikker og udstyr til udnyttelse af husdyrgødningen og fiberfraktionen fra husdyrgødningen samt genanvendelse af næringsstofferne i asken Staldsystemer, der mindsker udledningen af ammoniak og lugt o Indretning og forbedring af automatisk udmugning o Staldsystemer med adskilt opsamling af urin og gødning Forarbejdningsteknologi Ny teknologi har afgørende betydning for forarbejdningssektorens konkurrenceevne. Forskningen skal kombinere ingeniørdiscipliner med biologisk viden om fødevarer, herunder især samspillet mellem råvarernes naturlige egenskaber og diversiteten og potentialet i anvendelse af mikroorganismer. Forskning i bl.a. materialer, robotter, filtreringsteknologi og sensorer skal bidrage til udvikling af teknologi, som forbedrer produktivitet og optimerer fødevaresikkerhed, arbejdsmiljø og ressourceforbrug under hensyntagen til slutprodukternes kvalitet. Sensorer og markører til måling af kvalitetsegenskaber Nye naturlige mikroorganismer og ingredienser Skånsomme forarbejdningsmetoder Nye muligheder ved brug af nanoteknologier (fx overfladebehandlinger) Robotteknologi Fermenteringsprocesser og enzymsystemer Membranfiltreringsteknologi og fraktioneringsprocesser 3D teknologi og simuleringsmodeller Nye udskæringsmuligheder af kød Teknologi til rensning og recirkulering af vand Kvalitetsstyring Dansk fødevareproduktion opererer på et højværdimarked, hvor konkurrenceevnen afhænger af kvalitet. Danmarks eksport af højværdivarer var i 2007 43 pct. og har derved den 5. højeste andel i EU. Den varierende råvarekvalitet og det at der er tale om biologisk materiale stiller særlige krav til kvalitetsstyringssystemer på fødevareområdet. Styring af processer er afgørende for optimal udnyttelse af råvarerne og slutproduktets kvalitet. Forskning i sensorer, målemetoder m.v. bør kombineres med forskning, som understøtter den fremadrettede anvendelse af den enorme mængde data, som opsamles i hele produktionskæden.
Landbrugsraadet 9 Proces analytisk teknologi (PAT) og andre beslutningssystemer Sensorer til kontrol og til forudsigelse af produktkvalitet Samplingsteknologi (ToS) Teknologi til effektiv separation Processimulering, modellering af strømningsforhold og fødevaresikkerhed Lagring, transport og logistik Opbevaringsforholdene er afgørende for kvaliteten og holdbarheden. Transport udgør en betydelig ressourceanvendelse, omkostning og dyrevelfærdsmæssige udfordringer. Forskning i transportteknologi, teknologi til sporbarhed og IKT til forbedrede logistiksystemer skal understøtte en udvikling, der især er rettet mod de fysiske faktorer, fx temperatur, køling, stød, kontaminering og dyrevelfærd. Energibesparende transportteknologi Køleteknologi Dyrevelfærdsoptimerede transportsystemer IKT til optimering af logistik mellem sektorer og langs værdikæder Radio Frequency Identification (RFID) teknologi til sporbarhed og dokumentation Plante- og fødevarebioteknologi Kløften mellem Danmark/EU og resten af verden i anvendelse af flere nye teknologier i fødevareproduktion, herunder bioteknologi, udvides i disse år, og det er en alvorlig trussel for vores internationale konkurrenceevne. Bioteknologiske værktøjer er vigtige til at sikre en fortsat indsigt i og udvikling af jordbrugs- og fødevareproduktionen. Der er behov for en massiv forskningsmæssig satsning, som det også er anbefalet i Fødevareministeriets to bioteknologiske forskningsstrategier. Bioteknologi dækker over en lang række værktøjer fra traditionel forædling af planter og dyr over anvendelse af mikroorganismer og enzymer til traditionel produktion af øl, mejeriprodukter og brød - og over til bioteknologiske redskaber som genteknologi og kloning. Genmodificerede planter vil kunne være med til at udvikle primærproduktionen i retning af mere bæredygtig produktion og bedre kvalitet. Eksempelvis i form af, at der kan opnås øget optagelse af næringsstoffer, resistens over for skadegørere, mindre udledning af drivhusgasser, tolerance over for tørke, regn, salt mv. Genomisk selektion Planter, der er mere robuste overfor klimapåvirkninger, herunder nedbørs- og temperaturekstremer Planter, der udnytter næringsstofferne bedre, så forbruget af gødning kan mindskes Planter, der har bedre ernæringsmæssig kvalitet for mennesker og dyr Planter, som er resistente mod sygdomme og skadedyr Anvendelse af enzymer og mikroorganismer til ønskede kvalitetsforbedringer i fødevarer Naturlige hjælpestoffer til fødevareproduktion og ingredienser til fødevarer Kontrol af oxidative processer til holdbarhedsbevarelse hhv. ønsket naturlig modifikation af fødevarer Bioetik
10 TEMA 2 Bæredygtig husdyrproduktion Bæredygtig husdyrproduktion Husdyrproduktionen i Danmark er betydelig. Der eksporteres årligt for 61 mia. kr. animalske produkter. Udfordringen er at skabe rammer og muligheder, som giver de bedste betingelser for vores husdyrproduktion og som forbedrer vores internationale konkurrenceevne. Forskningen skal understøtte en bæredygtig og økonomisk rentabel udvikling af husdyrproduktionen under hensyntagen til dyrenes velfærd, forbrugere, miljø og natur. Det handler bl.a. om forskning i fordring og managementstrategier, som kan sikre optimal næringsstofforsyning og høj sundhed under hensyntagen til de enkelte husdyrarters behov, vækstfaser og anvendelse. Fælles for alle forskningsindsatser er, at der skal tænkes i hele værdikæder. Derfor bør fx mælkens og kødets egenskaber i forhold til kvalitet, afsætning og human ernæring være en central del af de fleste forskningsprojekter, der arbejder med et eller flere led i kæderne. Nye husdyrsygdomme som følge af klimaforandringer Forebyggelse og behandling af skuldersår hos søer Forbedring af klovsundhed hos kreaturer Teknologi til overvågning og dokumentation Avl Den danske husdyravl hører til blandt de mest avancerede i verden og er grundlaget for både den store danske husdyrproduktion og eksporten af avlsmateriale. Avlsforskningen bør tage udgangspunkt i avancerede bioteknologiske metoder kombineret med viden om de ønskede kvalitetsmål. Med forbedret avlsteknologi vil husdyrerhvervet kunne løse en lang række udfordringer i for- Specifikke forskningsbehov Husdyrsundhed Husdyrenes sundhed er en central parameter for dyrenes velfærd og erhvervets konkurrenceevne. Nye sygdomme, der opstår fx som følge af øget handel, klimaændringer og udvikling af resistens, vil have en afgørende betydning for fremtidens husdyrproduktion. Forskning i husdyrsygdomme skal kombineres med forskning, som understøtter udvikling af teknologi og metoder til overvågning og behandling af data i en stærk fokus på forebyggelse af sygdomme og andre sundhedsmæssige problemer. Forskningen skal desuden understøtte udvikling af forbedrede fodrings- og managementstrategier. Optimering af dyrenes sundhed, så man fx undgår tidlig død Fodrings betydning for sundhed og velfærd
Landbrugsraadet 11 hold til husdyrenes sundhed og velfærd, produktivitet, produktkvalitet og miljøpåvirkning. Genomisk selektion Dataopsamling, lagring og analyse af genomisk information Reduktion af hangriselugt Genmarkører til fremavl af sundere dyr og fjernelse af uønskede egenskaber Årsager til og afhjælpning af fald i dyrenes reproduktionsevne Forbedring af dyrenes foderudnyttelse Kønssortering Foderafgrøder og fodring 70 pct. af al dansk planteproduktion anvendes til foder. De forskningsmæssige udfordringer er dels knyttet til en optimeret planteproduktion, dels fodringens store betydning for nedbringelse af landbrugets udledning af drivhusgasser og påvirkning af det omgivende miljø. Forskning inden for området skal ses i en kædebetragtning lige fra næringsoptaget i marken over optaget i dyrets organisme og dyrenes sundhed til slutproduktets sikkerhed, smag, funktionalitet og sundhedsprofil samt samlet miljøbelastning. Dyrevelfærd og produktionssystemer I den danske husdyrproduktion er dyrenes velfærd højt prioriteret, hvilket på nogle markeder også er en væsentlig konkurrenceparameter. Forskningen i dyrevelfærd skal kombinere adfærdsforskningen med forskning, som understøtter udvikling af teknologi og managementsystemer til husdyrbruget. Målet er produktions- og managementsystemer, som giver et konkurrencedygtigt kvalitetsprodukt med respekt for dyrevelfærden. Fodersammensætning og -kvalitetens effekt på dyrevelfærden Biosensorer til overvågning Fysiologi, sundhed og adfærd som en samlet velfærdsparameter Staldsystemer, som fremmer dyrevelfærd og minimerer udledning af ammoniak og lugt Nye kornsorter og græsser med mere optimal næringssammensætning Nye fodertyper, fx plantebaserede fodertyper til akvakultur Kvaliteten af foderråvaren - herunder variationer hen over året - og dennes effekt på kvaliteten af slutproduktet Betydningen af lagring for kvaliteten af foderet
12 TEMA 3 Bæredygtig fødevareforsyning, miljø og klima Bæredygtig fødevareforsyning, miljø og klima Erhvervets udfordring er tosidet - at reducere miljø- og klimabelastningen samtidig med, at forsyningen af fødevarer og biomasse skal øges. Der er et overordnet behov for metodeudvikling og modeller, som kan vurdere samspillet mellem de forskellige led i kæden, og hurtigt skabe overblik over produktionsændringers samlede påvirkning i et livscyklusperspektiv - gerne med et globalt perspektiv. Der er behov for styring af næringsstoffer og restprodukter i hele kæden, så belastning af miljøet minimeres. Der er desuden behov for undersøgelser og kortlægning af, hvor i Danmark inden for EU eller i hele verden, det vil være mest bæredygtigt at etablere bestemte typer af produktion på baggrund af de naturlige og teknologiske muligheder, der er i dag. Forskningen skal understøtte en videnbaseret regulering af jordbrugets og fødevareindustriens miljøforhold. På klimaområdet er der fortsat behov for udvikling af modeller, som kan forudsige klimaudviklingen og analysere fremtidige effekter. Men de primære forskningsbehov ligger inden for forebyggelse af klimapåvirkning samt tilpasning til nye klimatiske forhold, så udbyttepotentialet bliver udnyttet fx som følge af længere dyrkningssæson. Specifikke forskningsbehov Markbrug Planteproduktionen står over for særlige udfordringer i forhold til det pres, sektoren er underlagt med henblik på at generere udbyttestigninger og kvalitetsråvarer, således at produktionsomkostningerne holdes nede i hele værdikæden. Klimaændringerne vil bringe flere skadegørere i fremtiden - fx nye plantesygdomme og en øget forekomst af skadedyr. Det er nødvendigt at styrke den basale forskning i planter, jord- og plantesystemet, skadevolderes og ukrudtets økologi m.v. og at den opnåede viden bliver omsat i operationelle værktøjer. Forskningen inden for området skal ses i en kædebetragtning lige fra næringsoptaget i marken over fx høst, forarbejdning, konsum og samlet miljøbelastning. Samspillet mellem sædskifte, jordbundsforhold og gødskning Afgrødernes vandforsyning i vækstsæsonen gennem fx markvanding, vandingsstyring og afvanding af vinterens forventede større nedbørsmængde Dokumentation af robuste og sårbare arealer i relation til tab af næringsstoffer Modeller til varsling af sygdomme og skadedyr Viden til behovsbestemt bekæmpelse, dvs. forskning i hele dyrkningssystemet, skadevoldernes biologi, skadetærskler, beslutningssystemer og applikationssystemer, der skal sikre, at pesticider og andre hjælpemidler målrettes Alternative bekæmpelsesmidler og -metoder Klassificering og kvantificering af næringsstofomsætning i forskellige driftsformer og med forskellige gødningstyper Metoder til bevarelse af frugtbarheden i jorden Samspillet mellem afgrødegenetik, jordbearbejdning og jordbrugsteknologi Færdsel og jordbearbejdning, som forbedrer jordstrukturen Udvikling af dyrknings- og managementmetoder, der kombinerer hensynet til en voksende produktion med en øget kulstofindlejring i jord Bælgplanteafgrøder til udnyttelse af næringsstoffer og/eller til udnyttelse af energi Bestøvning af forskellige planter Klima, energiforbrug og drivhusgasser Jordbrugs- og fødevaresektoren er både energileverandør (halm og biogas mm.) og storforbruger af energi. Ny teknologi til optimeret ressourceudnyttelse og anvendelse af restprodukter vil have stor betydning for konkurrenceevne og klimabidrag. Således stammer 18 pct. af Danmarks udslip af klimagasser fra jordbrugs- og fødevareerhvervet, og en reduktion af dette bidrag har meget høj prioritet i erhvervet. Forskningen skal bl.a. bidrage til en reduktion af husdyrproduktionens bidrag af drivhusgasser. Det kan eksempelvis opnås ved udvikling af forbedrede fodermidler og optimeret markbrug. Forskningen skal understøtte nytænkning og udvikling af nye teknologier både med fokus på ressourcebesparelser og produktion af fornybare materialer. Nye forbedrede fodermidler og fodringssystemer Anvendelse af biomasse til biobaserede materialer, herunder emballage Jordbrugsteknologi og dyrkningssystemer til bevarelse af kulstofbalancen i jorden Klimastyring i væksthuse Energibesparende køleteknologi Væksthuset som energileverandør Biomasse og bioenergi Bioenergi udgør i dag ca. 75 pct. af Danmarks produktion af vedvarende energi. Biologiske produkter som planter, gylle og biprodukter fra fødevareproduktionen er særdeles effektive og rentable i bioenergiproduktionen. Biogas kan samtidig medvirke til at reducere lugtgener og optimere anvendelsen af næringsstoffer. Der er desuden et stort potentiale i dyrkning af planter til bl.a. kosttilskud, biomedicin og materialer. Forskningsindsatsen
Landbrugsraadet 13 dækker et bredt spektrum af forskningsdiscipliner fra jordbrugsvidenskab til materialeteknologi. Udnyttelse af husdyrgødning, biprodukter og afgrøder, der kan indgå i biogasproduktion og anden bioenergi Dyrkningssystemer for flerårige energiafgrøder Brug af energiafgrøder i økologisk sædskifte Udnyttelse af lav-input marginaljorde, brakmarker og overdrev til bæredygtig bioenergiproduktion Biomasse til byggeri og andre industrielle materialer, olie m.v. Jordbrug, landskab og natur Danske landmænd forvalter over 60 pct. af Danmarks areal, og kulturlandskabet er en væsentlig del af naturoplevelsen. Forskningen skal understøtte, at landskabet og naturen udvikles bedst muligt og udnyttes optimalt med respekt for både økonomi og natur. Forskningen skal desuden understøtte en videnbaseret regulering af primærproduktionen. Naturarealer og dokumentation af robuste og sårbare arealer Vådområder som redskab til miljøforbedringer Naturpleje med og uden dyr Monokulturers betydning for fx bestøvning Økologi og andre produktionsmetoder til fremme af biodiversitet Miljøteknologi og miljøstrategier Miljøperformance er et rammevilkår for fødevareproduktionen og erhvervets produktionsforhold er stærkt detailreguleret i relation til miljø. Miljøstrategier og indførsel af ny teknologi skal desuden ses i lyset af, at miljø- og klimaperformance kan blive en konkurrenceparameter på mange markeder. Samtidig er der skabt et voksende globalt marked for nye miljøteknologier. Kun en tværgående forskningsindsats kan understøtte den nødvendige udvikling af ny miljøteknologi eller validering af eksisterende viden og implementering af kendt teknologi. Det er afgørende, at forskningen ses i et kædeperspektiv, og at forskningsindsatsen følges op af innovation og produktmodning med henblik på at sikre, at teknologiske løsninger kan indgå i en økonomisk bæredygtig produktion. Mikroapplikationsteknologi gødning, pesticider og herbicider Teknologi til reduktion af lugtgener, kvælstofudledning og udvaskning af fosfor Materialer til bygninger, ventilation og reduktion af luftvejsgener Livscyklusbaserede modeller til udvælgelse af strategisk optimering af produktionen Lugtstoffer og metoder til reduktion af disse Lagring af overskudsenergi Energibesparende teknologi Emballage Emballager har på den ene side en afgørende betydning for produktet til beskyttelse mod prædefinerede ydre faktorer, og på den anden side udgør det et stadig større problem i forhold til voksende affaldsmængder. Emballagen er desuden en afgørende kommunikationsplatform mellem primærproducent, forarbejdningsvirksomhed, detailhandel og forbruger. Emballageforskningen bør styrkes i et stærkt samspil med den øvrige fødevareforskning. Forskning i nye materialer kobles med hensyn til fødevaresikkerhed, produktkvalitet samt miljø og kombineres med viden om forbrugeradfærd og kommunikation. Nye polymerer, som vil have optimerede egenskaber i forhold til kendte emballager Bionedbrydelige og/eller genanvendelige emballager Emballeringsteknologier, fx modificeret atmosfære pakning (MAP), oxygen absorbere, nanoperforering m.v. Løsninger, som vil være til hjælp for forbrugeren, fx forskellige typer indikatorer for holdbarhed, kølekædebevarelse m.v. Naturlige emballager (afgrødeoverflader) Enzymer til produktion eller nedbrydning af nye emballagetyper Kobling mellem materialevalg, brugergrænseflader og (gen)anvendelighed Vand, herunder rensning, recirkuleringsteknologi og vandoptimering Jordbearbejdningsstrategier, herunder reduceret jordbehandling
14 TEMA 4 Sunde og sikre kvalitetsfødevarer Sunde og sikre kvalitetsfødevarer Usund kost, rygning, alkohol og for lidt motion er i dag årsagen til 40-50 pct. af al sygdom og for tidlig død i Danmark. Kvaliteten af fødevarerne herunder den ernæringsmæssige er afhængig af råvarernes kvalitet, som igen er afhængig af den måde, råvarer er blevet frembragt på. I dag ved man fx at særlige foderprodukter til køer kan optimere indholdet af næringsstoffer i mælk og kød og dermed have en fremmende effekt for sundheden hos mennesker. Og biotilgængeligheden af næringsstoffer i landbrugsjorden har betydning for råvarernes kvalitet. Troværdighed gennem høj fødevaresikkerhed er en afgørende konkurrenceparameter for det danske fødevareerhverv. Både høj fødevaresikkerhed og sporbarhed opnås ved en helhedsorienteret indsats, som dækker hele værdikæden, og her er Danmark videnmæssigt blandt de førende i verden. Forskning og ny teknologi giver os nye muligheder. Her tænkes fx på udvikling af nutrigenomicsområdet, som vil gøre det muligt at fremstille netop den type fødevarer, som sikrer, at ældre, børn eller mennesker i en særlig risikogruppe får det rigtige at spise. Forskningen bør have fokus på fremme af sundhed, velvære og nydelse samt forståelse for, hvordan specifikke fødevarer, ikke mindst som en del af måltider, naturligt kan forebygge livsstilssygdomme. Forskningen skal understøtte udvikling af nye sunde og naturlige kvalitetsfødevarer, som opfylder den enkelte forbrugers behov. Det kræver en massiv satsning på forståelse og dokumentation af råvarernes kvalitet, human genetik og systembiologi. Specifikke forskningsbehov Råvarekvalitet i relation til sundhed Et godt råvaregrundlag er en forudsætning for udvikling af sunde fødevarer. Forskningen skal give mere viden om råvarernes grundlæggende ernæringsmæssige egenskaber og virkestoffer, og relationen til produktionsforholdene i primærproduktionen. Forskningsindsatsen bør være helhedsorienteret og tage udgangspunkt i sortsvariationer og grundlæggende dyrkningsbetingelser, jordtyper og klimaforhold samt avl, fodring og management for de animalske produkters vedkommende. Forskningen skal understøtte udvikling af nye og forbedrede råvarer med forbedret ernæringsmæssig kvalitet. Optag og fordeling af jordbundens mikro- og makronæringsstoffer Bevarelse af mikro- og makronæringsstoffer under transport, lagring og forarbejdning Gavnlige stoffer og deres tilgængelighed Metoder til at øge tilgængelighed af sundhedsfremmende stoffer Foderets betydning for den humane ernæring Nye foder- og planteprodukter med sundhedsfremmende effekt karakterisering af genetisk materiale og variation Systembiologi påvirkning af råvaresammensætning gennem den biologiske og teknologiske forsyningskæde frem til forbrugeren Sundhed og ernæring Sundhed og velvære er en global trend, og fødevarernes sundhedsmæssige kvalitet er en afgørende konkurrenceparameter hos flere forbrugergrupper. Forbrugerens individuelle sundhedsopfattelse er særdeles vigtig og har indflydelse på til- og fravalg af produkter. Forskningen skal give mere viden om fødevarernes sundhedsmæssige betydning, både som enkelte produkter og som del af et måltid, med henblik på at fremme udvikling af nye sunde velsmagende fødevarer samt at kunne give information, som fører til et oplyst valg. Forskningen har desuden et bredt samfundsmæssigt sigte, idet et af målene er forebyggelse og/eller helbredelse af syg-
Landbrugsraadet 15 domme gennem kost. Forskningen bør ses i en kædebetragtning og tage fat i, hvordan fødevarekomponenter virker enkeltvis, og ikke mindst som del af fødevarematrixen (måltidet) på vores krop og omgivelser. Fødevarernes mikrostruktur i relation til sundhedsegenskaber Hvordan fødevarernes næringsværdi og indhold af gavnlige stoffer i form af mineraler, vitaminer m.v. omsættes og i den forbindelse er eller kan gøres tilgængelig Bevarelse af sunde komponenter ved fremstilling (procesteknologi og skånsom produktion), tilberedning, lagring mv. Nutrigenomics Unikke ernæringsprofiler tilpassede kostmønstre og personlig kost Sunde, sammensatte produkter med god smag med øje for interaktionen mellem bevarelse af naturlige næringsstoffer, holdbarhed, spisekvalitet og tilberedning Fødevaresikkerhed Fødevaresikkerheden er altafgørende for det danske fødevareerhvervs konkurrenceevne, og en selvfølge, når produkter skal konsumeres. Forskningen skal ses i en værdikædebetragtning, idet den skal understøtte en sikker fødevareproduktion fra mark til mave, et forskningsbaseret beredskab og en videnbaseret regulering og kontrol. Der er således behov for en tværdisciplinær indsats, som tager udgangspunkt i ønsket om at forebygge fødevaresikkerhedsmæssige problemer både i primærproduktionen og i fødevareindustrien. Zoonoser - forebyggelse, risikovurdering og overvågningssystemer Nye metoder og modeller til måling og simulering Risk assesment og management i hele kæden og introduktion af ny teknologi Konservering, fx biokonservering og skånsomme fysiske metoder Forebyggelse af uønskede stoffer gennem brug af den naturlige flora Rengøring og desinfektion Emballage - risiko for migration Miljøforholds betydning for virulens Teknologi til produktion i mindre skala fx konservering, fysisk, biotek eller naturlige ingredienser, der også sikrer god smag
16 TEMA 5 Fødevarekvalitet Fødevarekvalitet Hvad er fødevarekvalitet ud over den ernæringsmæssige kvalitet? Kvalitet er en lang række faktorer, som i sidste ende har betydning for kundernes og forbrugernes opfattelse af den enkelte fødevare. Hvad er så kvalitetsfødevarer? Kvalitetsfødevarer strækker sig fra produkter til de mange af ens og god kvalitet til få produkter af den ypperste gastronomiske kvalitet. Dansk jordbrug, akvakultur og fødevareindustri er leveringsdygtig i hele paletten, og førende hvad angår at gøre det ypperste tilgængeligt for flere og nicheprodukter til de få udvalgte. Kvalitetsopfattelsen er individuel. De forskellige kvalitetsparametre strækker sig fra de bløde såsom etik og dyrevelfærd til de fysiologiske som tekstur og mundfylde, sensoriske egenskaber og det visuelle i form af fødevarens udseende og præsentation. Forskning i kvalitet er altså en lang række indsatser, som går på tværs af forskningsdisciplinerne og som til sammen eller enkeltvis skal understøtte udvikling af nye kvalitetsfødevarer og en god kommunikation og oplysning til forbrugerne. Specifikke forskningsbehov Forståelse og udvikling af kvalitet Fødevarernes kvalitet har stor betydning for virksomhedernes konkurrenceevne. Forskningen skal til sammen give os en bedre forståelse af råvarernes og fødevarernes iboende kvaliteter og udviklingen af denne gennem forarbejdning, lagring og transport. Forskningen skal understøtte udvikling af nye målemetoder og ny teknologi, og metoder som fremmer forskellige kvalitetsparametre. Produktionsmetoders betydning for spisekvalitet Skånsom produktion til bevarelse af naturlig kvalitet Variation i råvarekvalitet i relation til differentieret udnyttelse Molekylær gastronomi og gastronomisk kvalitet Forståelse af mikrostruktur i relation til spisekvalitet Brug af mikroorganismer og enzymer til udvikling af smag og aroma Sensoriske teknikker Forskellige sorter og husdyrracer i forhold til specielle kvalitetsparametre Kvalitetsopfattelse Ændringer i livsstil på fødevarebehov og krav Økologisk jordbrug Den globale stigning i økologisk produktion og Fair Trade er gode eksempler på, at mange forbrugere interesserer sig for, hvordan produkterne frembringes eller handles. Fremadrettet vil det derfor være et naturligt satsningsområde navnlig for den eksportorienterede fødevaresektor. Danmark har sat sig i spidsen for den internationale forskning i økologisk jordbrug, og ud over en nød-
Landbrugsraadet 17 vendig videnudvikling vedrørende økologisk jordbrugs- og fødevareproduktion har forskningen betydning for videreudvikling af nye og eksisterende produktionsmetoder generelt. Den nylige vidensyntese fra ICROFS (tidl. FØJO) peger på, er der stadig et behov for forskning og udvikling i økologisk landbrug og fødevaresystemer, ikke mindst for at løse en række dilemmaer i produktionsformen, samt nedbryde barrierer for vækst i den økologiske produktion og afsætning. Kobling af klassisk sensorik med psykologiske og humanistiske studier af forbrugerrespons Betalingsvillighed i forskellige scenarier fx lav- og højkonjunktur Forbrugertrends Redskaber til (for)brugerinddragelse i produktudvikling og innovationsprocesser Effektiv økologisk planteavl baseret på økologiske strategier og bedre udnyttelse af tilgængelige næringsstoffer Fremme af innovative husdyrproduktionssystemer, der kombinerer husdyrvelfærd, produktkvalitet og miljøhensyn Øget brug af IKT, automatisering og robotteknologi på alle relevante områder Effektivisering via opnåelse af synergieffekter i sammensatte økologiske produktionsformer bl.a. via samarbejde mellem forskellige bedriftstyper Økologisk intensivering, herunder understøtning af økologiske funktioner som prædatorer og jordbundsorganismer, bevidst brug af mangfoldighed i og udenfor marken samt multifunktionalitet på bedriftsniveau Nye økologiske og andre bæredygtige produkter, der indbygger miljøhensyn og sundhed hele vejen gennem forarbejdning og distribution til forbrugeren Modeller for produktion og distribution, der minimerer belastningen fra ineffektiv og energikrævende transport i produktion og omsætning Lokale økologiske fødevare- og energisystemer baseret på integration og optimering af lokal produktion, kvalitetsfødevarer, naturpleje, recirkulering af næringsstoffer fra biomasse fra samfund og følsom natur, vedvarende energi, transport, sociale servicefunktioner og landboturisme Årsagssammenhænge vedr. indholdsstoffer Forbrugerpræferencer Forbrugernes kvalitetsopfattelse er individuel og vi kender stadig for lidt til alle de faktorer, som har betydning for forbrugernes køb og genkøb af fødevarer. Der er desuden til stadighed diskussion om, hvilke informationer forbrugerne ønsker og har brug for fx i form af mærkning. Forskningen skal understøtte udviklingen af nye fødevarer, som imødekommer forbrugernes ønsker, samt en forbedret kommunikation med forbrugerne om fx sunde kostvaner, kvalitet, madlavning m.v. Forbrugernes købspreferencer og adfærd
18 Forskningsbehov 2009-2019 Literaturliste Arla Foods research strategy 2012: Research adds value. Klima og fødevareforsyning 12 forskningsbehov. Landbrugsraadet, 2008 Strategi for kvægforskningen i Danmark. Dansk Kvæg, 2006 Strategi for forskning og udvikling på markområdet. Dansk Landbrugsrådgivning, KVL og DJF, 2006 Strategi for kødforskningsudvalget, Kødforskningsudvalget, 2006 Dansk Akvakulturs forsknings- og udviklingsbehov. Dansk Akvakultur, 2008 Sunde, sikre og velsmagende fødevarer gennem bioteknologi en bioteknologisk forskningsstrategi på fødevareområdet, Det Rådgivende Udvalg for Fødevareforskning, 2004 Værditilvækst og bedre miljø en bioteknologisk forskningsstrategi for non food og foder, Det Rådgivende Udvalg for Fødevareforskning, 2005
Landbrugsraadet 19
0388. www.artegrafix.dk. 5/2009 Fødevareerhvervets værdigrundlag Vi er et erhverv, der har stor økonomisk betydning for samfundet og stor indflydelse på miljø, dyr og mennesker. Det er vi meget bevidste om, og vi ved, at indflydelse hænger sammen med ansvar. Derfor arbejder vi hele tiden på at forny og forbedre os. Landbrugsraadet Axelborg. Axeltorv 3 1609 København V T: 33 39 40 00 F: 33 39 41 41 E: landbrugsraadet@landbrug.dk www.landbrugsraadet.dk Vi baserer vores produktion på forskning og innovation, og vi bruger vores praktiske erfaring til at skabe udvikling for os selv og den verden, vi er en del af. Vi vil være verdens bedste til at omsætte biologisk og højteknologisk viden til konkurrencedygtige produkter til den globale forbruger med respekt for vores omgivelser. Åbenhed Ansvar Viden Udvikling