Går jorden under? det historiske perspektiv og menneskets rolle Vandforbruget i landbruget 2010-2050 i region Midtjylland GrundvandsERFAmøde d 28.2.2013 Christen D Børgesen Finn Plauborg Inge T Kristensen
Vandforbrug i landbruget i dag Markvanding Drikkevand og rengøring i forbindelse med dyrehold 2
Vandforbrug [m3 /år] per Dyreenhed 3
Stor forskel på øst og vest 4
Markvanding Andel af landbrugsarealet på bedrifter, der kan vande 5
Markvanding Gennemsnit 2009-2011 6
Estimeret forbrug til dyrehold 7
Markvanding og ændret behov for vanding med klimaændringer i fremtiden 8
Effekter af klimaændringer på planteproduktion og vandingsbehov Klimaændringer vil medfører højere temperaturer i fremtiden (Vækstsæsonen udvides med mellem 1-2 uger i 2050) Klimaændringer vil medfører ændrede dyrkningsbetingelser (så og høsttidspunkter) Mulighed for dyrkning af flere afgrøder og brug af afgrøder med længere vækstsæson Temperatur stigning vil øge fordampningen. Klimaændringer vil medfører ændret nedbør. (Både mellem årstider og mængder, samt flere ekstremnedbørs hændelser og tørkeperioder) 9
Usikkerheder på klimaændringer Usikkerheder på ændringerne. Ændring i total nedbør, Temperatur ændring effekten på årstiderne) Forskellige klimamodeller giver forskellige forudsigelser 10
Nedbør 1960-1990 Nedbørs Ændringer Hollandsk klima model Engelsk klima model 11
Majs arealet 2010 Majs arealet 2040
Så datoer: 2010 KNMI 2040 HC 2040
Afgrødernes dyrkningssikkerhed i 2020 og 2040 modelberegnet ud fra 6 klimamodeller 14
Hvordan kan vi så forudsige noget om vandforbrug når vores datagrundlag for arealanvendelse og nedbør er usikkert? Svar: Vi gennemfører analysen med de usikkerheder der er og udtaler os ikke mere sikkert end grundlaget tillader. 15
Case: Vandet Kvægsædskifte Sandjorde Midtjylland. Daisy modelberegninger 16
Nedbør og jordtyper I Danmark Annual mean precipitation1961-1990 [mm /y] Soil types
Bedrifter med vandingsanlæg Iflg. Jupitor databasen 18
19 Data fra Klimatilpasning.dk Scenarie A1B
Data fra Klimatilpasning.dk Scenarie A1B 20
21
Klimaændringer fører ud fra modelberegningerne til: Større nedbør (50-70mm/år) Større fordampning (ca.10 mm/år) Større afstrømning (ca. 40-60 mm/år) Uændret vandingsbehov per arealenhed 23
Men vi har ikke inddraget: Ændret hyppighed af tørke perioder eller ekstrem nedbørsforhold. Ændret arealanvendelse som følge af strukturændringer: :Ophævelse af mælkekvote i 2015 kan fører til flere / færre malkekøer => Ændret behov for stabil grovfoderproduktion=> mere eller mindre vanding. Større kartoffelproduktion => ændret vandingsbehov Nye Vandplaner med nye krav til Vandindvinding => sandsynligvis mindre oppumpning 24
Men vi har ikke inddraget: Større areal med energiafgrøder vil øge fordampningen=> mindre grundvandsdannelse Et større majsareal der erstatter kornareal=> større vandingsbehov. Et større majsareal der erstatter græs=> uændret vandingsbehov Mindre dyrket areal => mindre vandingsbehov. Resultaterne og den videre analyse vil afrapporteres til regionen. 25
Forskningscenter Foulum, AU
Projections for global food production Food production +70% between 2005/07 og 2050 +1,000 mio. t grain (from 2,200 mio. t today) +200 mio. t meat (fra 270 mio. t today) +300 mio, t soybean (fra 215 mio. t today) Trade with food: strongly increasing DC net import grain: 125 mio. t 300 mio. t DC net export oilseed: 8 mio. t 25 mio. t DC net export sugar: 10 mio. t 20 mio. t Food prices Will the declining trend continue? The relationship to energy prices will become more important Bioenergy: wildcard for production, trade and prices
Growth rates in crop yield - globally
Global production of bioethanol og biodiesel
Agriculture in Denmark Agriculture occupies 62% of land area 55 % of agricultural area is in cereals 20 % of cereal grains are exported 80 % of butter and cheese are exported >80 % of meat is exported Detailed and strict regulation on N fertiliser and manure use has been implemented primarily to reduce nitrate leaching
Increasing efficiencies in livestock production 2010 2050 Dairy cows Milk yield (kg cow -1 yr -1 ) 8,900 13,600 Efficiency (kg milk SFU -1 ) 1.36 1.54 Nitrogen-utilisation (%) 27 30 Sows Produced piglets (sow -1 yr -1 ) 25.5 35.0 Efficiency (SFU piglet -1 ) 58 51 Piglets Efficiency (SFU piglet -1 ) 58 51 (7 30 kg) Nitrogen-utilisation (%) 48 58 Porkers Efficiency (SFU pig produced -1 ) 215 198 (30 100 kg) Nitrogen-utilisation (%) 42 48
Increasing productivity in crop production 4,5 4 3,5 Area (million ha) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Assumptions: Same total crop production Annual yield increases of 0.70 % Other areas (urban, roads, forests etc.) Conventional food production Organic food production Afforestation Available for other biomass production
Less use of mineral nitrogen fertilisers in Denmark 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Nitrogen (million kg) Synthetic fertiliser Livestock manure ex animal
Change in Farm land 1990-2010 34