Forsknings- og udviklingsbehov Notat vedrørende GUDP - Grønt Udviklings- og Demonstrationsprogram Forskningen er grundlaget for erhvervsudviklingen. Skal jordbrugsproduktionen således kunne imødekomme fremtidens krav til produktivitet, miljø, energi, klima, dyrevelfærd og fødevaresikkerhed, skal der mere fokus på udviklingen af den systembiologiske forståelse for principperne i produktionens gennemførelse - og meget mere fokus på udviklingen af nye teknologier inden for miljø- og naturområdet, energiproduktion og klimatilpasning. Samtidig skal den ny viden og de nye teknologier hurtigere bringes i spil i praksis. Der er således behov for et tidssvarende og anvendelsesorienteret konstruktivt samarbejde mellem den basale forskning og praksis med fremme af videnoverførsel og videndeling gennem øget mulighed for at etablere f.eks. demonstrationsenheder til implementering og omsætning af resultaterne. Vilkår for forskning og innovation Rollen for forskning og udvikling, innovation og videnoverførsel er - også i fremtiden - at sikre grundlaget for erhvervets fortsatte udvikling og produktionsfremgang. Vejen til bæredygtige løsninger - miljømæssige såvel som økonomiske - skal opnås gennem målrettede indsatser. Den nyeste viden skal omsættes til bl.a. organisering og styring af hele dyrknings- og driftssystemer, der kan sikre en effektiv og økonomisk rentabel udnyttelse af ressourcer med henblik på afgrødevalg, næringsstofkredsløb, pesticidanvendelse, vandhusholdning, miljø- og naturindsatser mv., ud over husdyrvelfærd, fødevarekvalitet og fødevaresikkerhed. En af forudsætningerne for den fortsatte udvikling af jordbrugssektoren er, at der findes konstruktive løsninger, som indtænker produktionsmæssige helheder. For at opnå målene om en moderne, økonomisk robust og bæredygtig landbrugssektor er der behov for en markant større satsning på anvendt forskning og produktudvikling foruden afprøvning og modning af nye teknologier. Sådanne tiltag vil kunne fremme både videndeling, nytænkning og udvikling og sikre den erhvervsmæssige udnyttelse af kompetencer imellem og på tværs af både jordbrugs- og fødevareerhvervet og tilstødende brancher. Innovation, videndeling og videnomsætning skal fungere som brobygger mellem forsknings- og erhvervspolitikerne. 1
Indsatsområder i forhold til hovedudfordringerne i regeringens Grøn Vækst udspil Planteproduktion I en miljø- og naturbeskyttelsessammenhæng er det nødvendigt med viden, der gør, at der kan skelnes mellem de teknologiske og bioteknologiske relevante tiltag inden for dels miljø- og naturplanlægning, dels anvendelse og udvikling af ny styringsmetoder til miljø- og naturbeskyttelse i produktionen. Miljø- og naturplanlægningen skal ske i forhold til produktionens gennemførelse i øvrigt, herunder præcisionsdyrkning, særlige miljø- og naturfremmende tiltag og økologisk drift. Højere udbytte af de dyrkede afgrøder Bedre udnyttelse af tilgængelige næringsstoffer, herunder indsatser som inkluderer hele jordplante-dyrkningssystemer inklusive skadevoldernes biologi, skadetærskler, beslutningssystemer for indledning af behandling og valg af applikationsmåde. Derudover teknikker til præcis og sikker udbringning af husdyrgødning og optimering af valg af sædskifter, jordbearbejdning m.m. i relation til jordens beskaffenhed og udvikling af systemer med grøngødning/energiafgrøder til omsætning i biogasanlæg m.m. Styring af ukrudt og skadevoldere gennem raffinerede kombinationer af resistensforædling, sædskifte og moderne teknologi Behovsbestemt bekæmpelse til at sikre den bedst mulige effekt af pesticidanvendelse Viden til sikring af jordens frugtbarhed i relation til vandhusholdning, herunder tilstrækkelig afvanding, som kan forhindre overfladeerosion og metoder til markvanding, foruden færdsel og jordbearbejdning Viden om, hvordan eventuelt klimatisk betingede ændrede dyrkningsbetingelser kan tænkes sammen med eventuelle ændringer inden for artsdiversitet og bestøvning i relation til at ændre tilrettelæggelse af produktionen Reduktion af lugtgener. På energiområdet foreslås konkret, at der iværksættes forskning på følgende områder: Udvikling af dyrkningssystemer for flerårige energiafgrøder og udnyttelsen af disse. Optimal udnyttelse af restprodukter til energiformål, herunder specifik optimering af biogasproduktion og tilhørende teknologi. Udviklingen har i en årrække været lavt prioriteret, hvorfor der er behov for at indarbejde ny viden og teknologi. Dyrkning og raffinering af planter til forskellige produkter som fibre, olie, energi og fornybare råmaterialer til industrien, og med et restprodukt, som eventuelt kan anvendes som foder. Udvikling af teknikker og udstyr til udnyttelse af fiberfraktionen (forbrænding/forgasning) i husdyrgødning med henblik på at opnå flere muligheder for at genanvende askens næringsstoffer. 2
Husdyrproduktion Husdyrenes sundhed er en central parameter for produktionens bæredygtighed, husdyrenes velfærd og erhvervets konkurrenceevne. Således skal dyrenes sundhed optimeres, så man f.eks. undgår tidlig dødelighed. Samtidig skal alvorlige smitsomme sygdomme så vidt muligt forebygges ved brug af overvågning og monitorering. Det vil derfor have afgørende betydning for fremtidens husdyrproduktion, at der udvikles modeller til monitorering af ny teknologi og forebyggelse, beskyttelse og behandling af sygdomme, som opstår eller bliver mere betydende som resultat af f.eks. klimaændringer og resistens. Husdyrsundhed og velfærd Anvendelse af fordrings- og managementstrategier, herunder fodringens betydning for sundhed, hvordan eventuelle nye husdyrsygdomme vil forløbe som følge af klimaforandringer og udvikling af chipmærkning til brug i store dyrehold. Avl og avlsteknologier - udvikling af genomisk selektion og optimering af dataopsamling og databaser, som kan give uvurderlig genomisk information. Viden om foderafgrøder med henblik på at opnå den bedst mulige udnyttelse af afgrøderne. Det vil i den sammenhæng også være vigtigt at få belyst samspillet mellem fordringen af husdyrene, råvare- og produktkvaliteten og husdyrgødningen. Derudover samspillet mellem foderets sammensætning, herunder muligheder for tilsætning af hjælpestoffer eller fremme af særlige indholdsstoffer i råvaren og reduktion af klimabelastningen. Viden om indretning af produktionssystemer, udearealer og managementprincipper, som kan drage fordel af og fremme dyrenes naturlige adfærd - bl.a. med henblik på at minimere problemer med skader på krop, ben, klove og trædepuder. Produktionsprincipper og staldindretning Fodrings- og managementstrategier, der kan sikre optimal næringsstofforsyning og høj sundhed under hensyntagen til de forskellige husdyrarters behov, vækstfaser og anvendelse Ligeledes skal det undersøges, hvordan f.eks. tilsætning af fedt til koens foder for at mindske produktionen af metan, fodring efter reduceret fosforudskillelse, særligt magert kød eller en bestemt sundhedsfremmende kvalitet påvirker sundhed, velfærd og vækst hos husdyret Indretning af staldsystemer og management med mulighed for udfoldelse af naturlig adfærd, forebyggelse af skader på kroppe og bentøj, minimering af insekttryk og staldklimaproblemer Metoder og teknologier til overvågning i store og små produktionsenheder, herunder automatisk registrering af data til dokumentation af sundhed, velfærd og reproduktionsstatus såsom metoder til registrering af aktivitets- og bevægemønstre Udvikling af nye materialer - f.eks. gulve og underlag, som kan sikre mod udskridning og yde gode lejeforhold Design af folde og udearealer med fokus på adgangsforhold til og fra stalden, opholdslyst i forhold til husdyrenes artsspecifikke krav, vejrlig m.m. 3
Test af coatning af overflader på maskiner, i bygninger og inventar for at opnå bedre hygiejne og større rengøringsvenlighed. Biologi og bioteknologi Øge det genetisk videngrundlag for øget bæredygtighed, effektivitet, sundhed, holdbarhed og produktkvalitet Metoder til at finde og udvælge avlsmateriale, herunder at identificere genetisk variation i vigtige biologiske produktionsegenskaber såsom konstitution og adfærd, fysiologisk stress og forbedret genetisk betinget sygdomsresistens foruden særlige brugsegenskaber Fodersikkerhed i forhold til dyrkning, lagring, forarbejdning og eventuelt tilsætningsstoffer og i udfodringssystemer Karakterisering og dokumentation af mikro- og makronæringsstoffer med f.eks. sundhedsfremmende eller antiparasitære egenskaber i f.eks. cikorie, jordskok eller lupin. Management, systemteknologi og beslutningsstøtte Udvikling og dokumentation af management med henblik på forbedret smittebeskyttelse ved lavere belægningsgrader i frilandshold Teknologier til håndtering af differentieret produktion - f.eks. Radio Frequency Identity (RFID) teknologier til dokumentation af specielle produktionsforhold som f.eks. brug af (ude)areal Koncepter til dokumentation af særlige kvalitetsparametre og sporbarhed Teknologier til dataopsamling og data mining Styringskoncepter til håndtering af gylle, herunder teknologier til reduktion af kvælstofudledning og udvaskning af fosfor Teknologier til løsning af særlige forhold omkring økologisk produktion Udvikling af integrerede beslutningsstøttesystemer, som kan indregne hensyn til miljø, energi og klimatiske udfordringer Metoder til vidensamarbejde i og omkring produktion og produktudvikling, herunder udvikling af koncepter til håndtering af ressourcestrømme og højværdiproduktion, udvikling af teknologier til videnspredning og læring. Landbruget som energileverandør Skal landbruget fungere som fremtidens energileverandør, skal der arbejdes for at opnå en mere CO 2 - neutral energiproduktion i landbruget, hvilket bl.a. kræver øget viden om nedenstående emner. Jorden som ressource Ændring af dyrkningspraksis med henblik på at beskytte jordens ressourcer inkorporere kulturtekniske foranstaltninger, særlige hensyn til kulstofrig jord, vanding og denitrifikation Udvikling af dyrkningsstrategier og systemer til reduktion af metan og lattergasudslip Reduktion af klimapåvirkning pr. produceret enhed ved bl.a. at øge effektivitet pr. input Forædling i forhold til særlige kvalitetsparametre det kunne være for at reducere CO 2 -udslip, øge energiproduktion eller koble de to. 4
Reduktion af energiforbrug Integrere energiproduktion og forbrug på den enkelte bedrift, ved samproduktion af afgrøder, mellem bedrifter og i lokalsamfundet Integration af alternative energikilder i bygninger eller maskiner - f.eks. fra vind, sol og kinetik Udvikle lettere maskiner - f.eks. gennem nanoteknologi. Energiproduktion Optimering af ressourceudnyttelse - bl.a. skal der kunne udvindes energi fra biomasse, som dyrkes til andre formål. Det vil sige, der skal udvikles metoder til at åbne for tilgængeligheden af specifikke mikro- eller makromolekyler - også fra husdyrgødning. I forbindelse med husdyrgødning kan man også afsøge mulige alternative anvendelsesmuligheder af gødningsrestprodukter. Direkte afbrænding af husdyrgødning. Udvinding af anden energi fra produktionen. Økologisk produktion Den økologiske tilgang bør i særlig grad være tværgående og sammentænke produktionerne i værdikæder. Det vil derfor være vigtigt også at huske udviklingen i 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. 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 uden for marken foruden multifunktionalitet på bedriftsniveau. Øget udbytte i planteproduktionen gennem bedre udnyttelse af tilgængelige næringsstoffer her vil udvikling af systemer med grøngødning/energiafgrøder til omsætning i biogasanlæg være vigtige. Husdyrproduktionen skal afstemmes efter det overordnede mål om lav klima- og miljøbelastning. Der skal derfor udvikles dyrkningssystemer, der kan kombinere store rentable og velstyrede enheder med lav miljøbelastning, høj dyrevelfærd og mulighed for naturlig adfærd. Udvikle modeller for produktion og distribution, der minimerer belastningen fra ineffektiv og energikrævende transport i produktion og omsætning. Teknologi og metoder til ukrudtsbekæmpelse i økologiske sædskifter. Udvikling af relevante parametre til dokumentation for udvikling i sundhed og velfærd på økologiske bedrifter med malkekvæg, søer og slagtesvin samt æglæggere og slagtekyllinger. Et fokusområde kunne være forbedret smittebeskyttelse og lavere infektionsgrad ved lavere belægningsgrad og frilandsdrift i økologisk husdyrhold. Udvikling af nye økologiske produkter, der indbygger miljøhensyn og sundhed hele vejen gennem forarbejdning og distribution til forbrugeren. 5
I forbindelse med de miljømæssige udfordringer for den økologiske produktion, bør der arbejdes med at minimere tabet af næringsstoffer og gasser på økologiske bedrifter i form af følgende prioriterede emner: Udviklingen af biogasanlæg til at fremstille strøm, reducere CO 2 /CH 4 -udledning samt fremstille gødning til den økologiske produktion er uhyre væsentlig, især i lyset af, at der er vedtaget en udfasningsplan af konventionel gødning og halm (senest 2023). Inddragelse af materialer og høstmetoder i ådale, som ikke sprøjtes eller gødes er et potentiale, der kan udnyttes i økologisk landbrug. Det må imødeses, at det vil blive vanskeligt i de næste årtier at få husdyr til at afgræsse ådale, da ingen vil passe dem. Samarbejde på tværs af værdi- og produktionskæden Der er behov for at styrke innovation og implementering af de nyeste forskningsresultater for at opnå større tilvækst og værdiskabelse i erhvervet. Til det formål skal forskningens resultater måles i dens evne til at skabe innovation nye ydelser, produkter og arbejdsgange. Et vigtigt forskningsområde er dyrknings- og produktionsmetoder i forhold til sundhed, ernæring, sikkerhed og miljø både for planter, dyr og mennesker. Målet med forskningen skal bl.a. være, at produktionens gennemførelse tænkes som en aktivitetsorienteret ressourcestyring på bedrifts-, oplands- og samfundsniveau. Hvordan forskellige produktionsmåder eller potentielt afledte produktioner kan integreres mere i hinanden Hvordan miljøhensyn og regulering skal forvaltes i forhold til de dyrkede arealers beskaffenhed Hvordan sundhedsfremmende eller ernæringsmæssig funktionalitet og smagskvaliteter kan fremmes gennem managementstrategier, og hvordan de bevares i slutproduktet. Et andet vigtigt forskningsområde er fødevaresikkerhed. Fødevaresikkerhed er altafgørende i de produkter, som går til konsum, hvad enten gælder dyr eller mennesker. I den forbindelse vil det være vigtigt at arbejde med dokumentationsmuligheder for nye teknologiske løsninger, da den stigende globale handel vil betyde, at fødevarekæderne bliver længere og bredere. Konkret foreslås, at der iværksættes forskning på følgende områder: Viden om zoonoser, herunder forebyggelse, risikovurdering og overvågningssystemer og således også udvikling af nye metoder og modeller til måling og simulering af kvalitets- og sikkerhedsforringende omstændigheder så som miljøforholdenes betydning for virulens Udvikling og anvendelse af RFID (Radio Frequency Identification), teknologier og teknikker til øget sporbarhed med f.eks. økologisk produktion som model og brand for fuld deklarering og kontrol i alle led Udvikling og anvendelse af teknologi til coating i produktions- og forarbejdningssystemerne, som kan lette rengøring og desinfektion. 6
Forebyggelse af uønskede behandlinger og stoffer, brug af den naturlige flora og naturlige bekæmpelsesmidler. 7