Næringsstofregnskaber vist som balancerede netværk

Projektartikel Næringsstofregnskaber vist som balancerede netværk Indledning I pilotprojekt om balanceregnskaber opstilles næringsstofregnskaberne i tabeller. Men sådanne regnskaber kan også ses som (balancerede) netværk af kasser (beholdninger) forbundet indbyrdes, og med omgivelserne, af pile (strømme). Et eksempel på et sådant netværk er vist i Figur 1, der gælder kvælstof i kvægbrug. Det er indrettet sådan, at det harmonerer med de næringsstofregnskaber, der kommer ud af det regneark, deltagerne i pilotprojektet anvender. Denne artikel handler om synliggørelsen af næringsstofregnskaberne som balancerede netværk og de hermed forbundne fordele. Modelsystemet CSQ og det balancerede netværk Netværket i Figur 1 er tegnet og beregnet med input-output modelsystemet CSQ. I venstre side af netværket har vi marksystemet og i højre staldsystemet. Derimellem ligger det atmosfæriske system. Vi begynder med staldsystemet: Kvæget fodres med og med indkøbt foder. Resultatet er mælk, kød og husdyrgødning. Det er den leverede mælk, og levende såvel som døde dyr, der forlader bedriften, dvs. skærer systemgrænsen. Se herefter på marksystemet i venstre side. Markerne (system 11) tilføres kvælstof i handelsgødning (ude fra) og husdyrgødning (inde fra og ude fra), ved fiksering, anden organisk gødning, udsæd (ikke med i regnearket), deposition (inde fra og ude fra) og endelig kvælstof i gødning afsat af kvæg under afgræsning. En stor del, omkring halvdelen af det tilførte kvælstof, optages af afgrøderne, mens resten har tre muligheder: Tab ved ammoniakfordampning (kaldet marktab ) Tab ved udvaskning og denitrifikation Ændring i jordpuljen (ikke med i regnearket) Det atmosfæriske system gør rede for udvekslingen med atmosfæren. System 71 (emission) modtager bidrag fra marker, stalde og lagre (gylletanke). Derfra går der en strøm ud af systemet (ammoniakeksport) og en strøm tilbage til systemet selv (deposition fra egen bedrift). Sidstnævnte strøm forenes med en strøm af kvælstof, som kommer fra kilder uden for bedriften (systemgrænsen). 1

modtaget Handelsgødning Anden organisk gødning modtaget Kvælstoffiksering Udsæd Deposition ude fra indkøbt Dyr indkøbt Produceret mælk Opfordret mælk Leveret mælk Deposition fra egen bedrift Foder Solgte dyr Mælk og dyr Dyr til destruktion Afgrøder solgt Marksystem Afgrøder produceret afsat under afgræsning Atmosfære Staldtab ab dyr afsat i stalde Staldsystem Marktab Lagertab fra eget lager Ammoniakeksport Kasseret mælk afsat Udvaskning, denitrifikation, svind og usikkerheder Systemgrænse Kvælstofoverskud a) N-skabelon, kvæg b) Bakkegårdens N-regnskab i kg/år i 2005. Bemærk at marktabet og det atmosfæriske system er slået fra. Bemærk også at ændringen i jordpuljen (tallet i nederste højre hjørne i system 11 MARKER) er sat til nul. Figur 1. N, kvæg. Skabelon (a) og konkret anvendelse (b). 2

Hermed er der i hovedsagen gjort rede for kvælstofstrømmene. Tilbage er beholdningerne, eller rettere ændringerne i beholdningerne: beholdningen ved regnskabsperiodens slutning (ultimo) minus beholdningen ved periodens begyndelse (primo). I fire systemer, nemlig 1. KVÆG (nr. 16) 2. Lagre (nr. 8) 3. AFGRØDER (nr. 15) og 4. MARKER ( Jordpuljen, nr. 11) er der en lille trekant i nederste højre hjørne, der viser, at vi i disse systemer skal gøre rede for beholdningsændringerne på linie med strømmene for at balancere regnskabet. I de øvrige systemer er der enten tale om, at beholdningsændringer enten ikke forekommer, eller at de er så små, at vi kan se bort fra dem. Alle kasser ( konti ) i regnskabet skal stemme samtidig. Det vil sige, at regnskabet er løsningen til et sæt sammenhørende ligninger, nemlig balance- eller kontinuitetsligninger, én for hver konto. Vi har én ubekendt for hver kasse. Disse ubekendte er vist med rødt. De øvrige variable, der er grønne, skal gives af brugeren for at få ligningerne løst, dvs. for at få regnskabet frem. Summen af de fire beholdninger er lig med input af nyt kvælstof minus output i produkter minus kvælstofoverskud akkurat som beholdningen på en bankkonto beregnes som indsat minus udbetalt. Heraf beregnes kvælstofoverskuddet. Eksempel på anvendelse Netværket (skabelonen) er anvendt på en konkret bedrift, nemlig Bakkegården. Resultatet er angivet i den nederste del af Figur 1. De grønne inputdata er taget fra pilotprojektets regneark og tastet ind på de 28 variable (24 strømme og 4 beholdningsændringer), der skal angives. Regnearket indeholder oplysninger om 20 af de 24 strømme. De sidste fire, der i modellen foreløbig er sat til nul, er Udsæd Kasseret mælk Marktab Deposition fra egen bedrift Regnearket indeholder oplysninger om tre ud af de fire beholdningsændringer, der skal angives. Jordpuljen i system 11 mangler. I mangel af bedre er den sat til nul. Andre anvendelser Netværket i Figur 1 er en skabelon for kvælstof i kvægbrug. Der er på tilsvarende måde udarbejdet skabeloner for fosfor (og kalium) i kvægbrug samt for NPK i svinebrug. Disse skabeloner er nøje tilpasset de oplysninger, som findes i næringsstofregnskaberne i pilotprojektet om balanceregnskaber. 3

Med lidt øvelse tager det ca. 10 minutter at indtaste de nødvendige tal i skabelonen. Når det er gjort, er regnskabet ikke alene gjort op, det er også synliggjort som et balanceret netværk. Fordelen er, at regnskabet bliver let at forstå, fordi det rummes i én figur. Som vist andetsteds fungerer modellen også som en input-output model, dvs. den kan beregne regnskabet som funktion af input af nyt N samt en række nøgletal, der er forholdstal, typisk en effektivitet. Nøgletallene udgør tilsammen systemets struktur. Det er denne struktur, der afgør hvordan systemet fungerer, og nøgletallene kan uden videre sammenlignes fra bedrift til bedrift og fra ét tidspunkt til et andet. Der er 14 nøgletal i input-output modellen bag Figur 1. De vigtigste er Markeffektiviteten (0,58) Fodereffektiviteten (0,24) Staldtabet (0,08) Lagertabet (0,02) Nogle af nøgletallene er nul, fordi nogle af strømmene, i mangel af bedre, er sat til nul, men man kan beregne ikke målte strømme ud fra erfaringsværdier for de tilhørende nøgletal, akkurat som fx staldtabet ikke er målt, men er fastsat ud fra et nøgletal på 0,08 = staldtab divideret med husdyrgødning afsat i stalde. Andre næringsstoffer og andre bedrifter Kvælstof er det vanskeligste næringsstof at have med at gøre pga. udvekslingen med atmosfæren. Fosfor og kalium udveksles kun med atmosfæren ved vinderosion, og denne udveksling er så ringe, at vi kan se bort fra den. Der kan derfor (for hver bedriftstype) udarbejdes én skabelon, der gælder for P og K og alle andre næringsstoffer. Skabelonen for P og K for et kvægbrug er vist i Figur 2, der er fremkommet af Figur 1 ved at slette fikseringen og de strømme og beholdninger, der har med den atmosfæriske udveksling at gøre. Den nederste del af Figur 2 viser et eksempel på en konkret anvendelse, nemlig Bakkegårdens P-regnskab i kg/år i 2005. Det bemærkes, at overskuddet er beholdningsændringen i jordpuljen i system 11 MARKER, idet erosion og udvaskning fra markerne er sat til nul. NPK-skabelonerne for svinebrug er lidt enklere end for kvægbrug, idet regnskabet med mælken bortfalder. Skabelonerne for svinebrug er vist i Figur 3 og Figur 4 med eksempler på anvendelse. Det er let at udarbejde skabeloner for andre brug, såsom blandede brug, rene plantebrug, minkfarme osv. Desuden kan alle netværk udvides sådan, at det fx bliver muligt at gøre rede for virkningen på næringsstofregnskaberne af at indføre gyllebehandling. 4

Videreudvikling af netværket Netværket kan og bør detaljeres yderligere. Specielt er der brug for at detaljere marksystemet sådan, at der skelnes mellem kvælstof i handelsgødning og kvælstof i husdyrgødning. Desuden skal der skelnes mellem fikserende og ikke-fikserende planter. I anden sammenhæng er netværket for N i dansk landbrug som helhed udarbejdet og vist i Figur 5 med regnskabsåret 2003/04 som eksempel. Det bemærkes, at der, foruden en større detaljering, er indført kasser, der gør det muligt at styre regnskabet på bestanden af dyr og arealets størrelse. Dermed er der opstillet en general model for N i dansk landbrug. Den kan også anvendes på bedriftsniveau. Modelsystemet CSQ og dets foreløbige anvendelser er omtalt andetsteds. Afsluttende bemærkninger Som det er nu, må man manuelt overføre data fra næringsstofregnskaberne (udskrevet fra pilotprojektets regneark) til modelsystemet. Som nævnt tager det ca. 10 minutter at frembringe det balancerede netværk, der udgør N-regnskabet, og lidt mindre at opstille P- og K-regnskaberne. Visionen er, at dataoverførslen fra regnearket til netværket sker automatisk, så man uden ekstra arbejde overhovedet får de balancerede netværk frem. Resultatet er et enkelt og fleksibelt system til overvågning og styring af strømme og beholdninger af næringsstoffer i enhver tænkelig bedrift. Modelsystemet CSQ og de ovenfor omtalte skabeloner kan udlånes på prøve efter aftale med Hans Schrøder, Elmevej 8, 2950 Vedbæk. E-mail: hs@danedi.dk, telefon 2211 4509. Referencer Schrøder, H. (2005) Kvælstofafstrømningens udvikling og styring. Vand & Jord, nr. 4 Schrøder, H. (2006 a). Vandrammedirektivet og stofkredsløbene. Vand & Jord, nr. 1. Schrøder, H. (2006 b). Extended and visualised input-output analysis. Accepteret af Ecological Economics 5

modtaget Handelsgødning Anden organisk gødning modtaget Udsæd indkøbt Dyr indkøbt Foder Produceret mælk Opfordret mælk Solgte dyr Leveret mælk Mælk og dyr Dyr til destruktion Afgrøder solgt ab dyr Marksystem Afgrøder produceret afsat under afgræsning afsat i stalde Staldsystem fra eget lager Kasseret mælk afsat Erosion og udvaskning Systemgrænse a) PK-skabelon, kvæg Tilvækst i jordpuljen b) Bakkegårdens P-regnskab i kg/ år i 2005. P-overskuddet er tilvæksten i jordpuljen, se tallet i nederste højre hjørne af kasse 11 MARKER. Figur 2. PK, kvæg. Skabelon (a) og konkret anvendelse (b) 6

modtaget Handelsgødning Anden organisk gødning modtaget Kvælstoffiksering Udsæd Deposition ude fra indkøbt Dyr indkøbt Afgrøder solgt Deposition fra egen bedrift Foder ab dyr Solgte dyr Dyr til destruktion Dyr fraført Afgrøder produceret afsat uden for stalde Staldtab afsat i stalde Marktab Lagertab fra eget lager Ammoniakeksport afsat Udvaskning, denitrifikation, svind og usikkerheder Kvælstofoverskud a) N-skabelon, svin b) Lars Landmands N-regnskab i kg/år i 2005. Figur 3. N, svin. Skabelon og konkret anvendelse. 7

modtaget Handelsgødning Anden organisk gødning modtaget Udsæd indkøbt Dyr indkøbt Afgrøder solgt Foder ab dyr Solgte dyr Dyr til destruktion Dyr fraført Afgrøder produceret afsat uden for stalde afsat i stalde fra eget lager afsat Erosion og udvaskning a) PK-skabelon, svin Jordpuljen b) Lars Landmands P-regnskab i kg/år i 2005. Figur 4. PK, svin. Skabelon (a) og konkret anvendelse (b). 8

Figur 5. Kvælstofregnskabet for dansk landbrug i mio. kg N/år i 2003/04. 9