MultiPlant addresses a major challenge in organic farming, where decoupling of livestock and crop production reduces the robustness of stockless arable crop rotations. MultiPlant will improve productivity and economics of organic crop production by developing systems that produce large amounts of biomass per unit area for energy, protein for monogastrics and/or roughage and are robust in terms of soil fertility and perennial weeds.
MultiPlant’s goal is in a value chain perspective to develop, demonstrate and document the potential of high yielding - high biodiversity - low input perennial mixtures targeted marketable products. Based on the mixtures MultiPlant will 1: develop and optimize refining of feed protein, 2: evaluate the protein quality by feeding poultry and pigs, 3: optimize biogas digestion with intensive and extensive cropping, 4: optimize fertilizer value of digested material, 5: improve pollinator conditions in the landscape using fields with increased flowering 6: increase soil fertility using legumes and deep rooted species 7: quantify the economic and environmental perspectives for multifunctional mixtures and 8: develop farm-specific advisory-concepts for implementation.
Project period: 01-01-2014 to 31-12-2017
Raffinering af foderprotein
I projektperioden blev der etableret et pilotanlæg til kontinuert produktion af proteinkoncentrat med en kapacitet på ca. 1 ton i timen, og der er gennemført produktion i et anlæg fem gange større. Med procesoptimering og en god kvalitet af plantematerialet på inputsiden finder MultiPlant det realistisk at opnå en proteinkoncentration på 50%.
Proteinkvalitet ved fodring
For fjerkræ kan man uden at kompromittere foderoptag og vækst skifte 8% af standard økologisk foder ud med proteinkoncentrat udvundet fra kløvergræs, mens større iblanding reducerer slagtevægten. Reduktion af plantefibre i koncentratet via procesoptimering forventes at muliggøre en højere iblandingsprocent. Et højt indhold af omega-3 fedtsyrer i proteinkoncentratet genfindes i både brystkød og fedtvæv på kyllingerne, og en øget tilsætning af proteinkoncentrat giver et sundhedsmæssigt mere favorabelt forhold mellem omega-6 og omega-3 fedtsyrer. Karotiner i planten koncentreres i proteinkoncentratet og resulterer i en markant gulning af både kød og fedt. Fodringsforsøg med grise viser, at protein - og aminosyrefordøjeligheder, som forventes af et kommercielt produkt, kræver en høj koncentration af protein i koncentratet.
Bioforgasning ved intensiv og ekstensiv dyrkning
Biogasprocessen kan køre på udelukkende plantebaserede substrater, og udbyttet øges, hvis en mindre mængde husdyrgødning iblandes. Der kan være synergi ved tilsætning af urter i anlæg, som er 100% plantebaserede. Proteinfraktionering har en positiv effekt på biogasproduktionen, idet fiber og brun juice fra raffinering har gaspotentialer på niveau med eller højere end før fraktionering.
Gødningsværdi af afgasset materiale
Afgasset plantemateriale fra mangeartsblandinger under forskellige slætbetingelser er anvendt som gødning i vinterhvede og vårbyg. Værditallet for N i det afgassede materiale varierede fra 24 til 86%, men gødningsværdien kunne stort set forudsiges ud fra det anvendte plantemateriales N-indhold.
Bestøvere i landskaber med blomstrende marker
Blomstring varierede mellem tre lokaliteter påvirket af jordbund og klima. Slæt påvirkede blomstring forskelligt hos forskellige plantearter, men hovedparten blomstrede mest ved to årlige slæt frem for både et og fire slæt. De enkelte plantearters bestøvningsprofil i forhold til grupperne (sociale bier, små enlige bier, svirrefluer, sommerfugle etc.) var i store træk ens på de tre lokaliteter, men artssammensætningen varierede med den lokale bestøverfauna. Bælgplanterne gav fødegrundlag for de store bier, bortset fra lucerne som også tiltrak sommerfugle, mens urterne primært gav grundlag for andre grupper, især fluer. Resultaterne viser, at det er muligt at designe mangeartsblandinger, som giver grundlag for en bred gruppe af bestøvere uden at kompromittere planteudbytterne.
Jordens frugtbarhed
Kvælstoffiksering i rødkløver er bestemt i blandinger med rajgræs, kommen, cikorie og vejbred. Projektets resultater viser, at fremtidens blandinger bør bestå af både bælgplanter, græsser og urter, som udfylder hver deres rolle, og at der ved sammensætningen tages hensyn til konkurrenceforholdet imellem dem. Desuden fandt MultiPlant, at N-transfer fra rødkløver til græs var langt større end til urter, som var mere afhængige af jordens N-pulje.
Økonomiske og miljømæssige perspektiver
Det miljømæssige potentiale består i: Et reduceret arealforbrug til økologisk produktion af enmavede dyr, en større biodiversitet fra lokal græsproduktion frem for soja, og en klimabelastning, som er sammenlignelig.
Flerårige mangeartsblandinger kan etableres relativt nemt. Landmand, Frode Lehmann, har allerede gjort det med en stribe-slætstrategi, som tilgodeser bestøverne. Udviklingspotentialet her er dog stort i forhold til nye sorter og optimering af blandingerne i forhold til forskellige formål. Kommerciel anvendelse i bioraffineringsanlæg er nu teknisk muligt på et niveau, som kan producere egnet foder til enmavede dyr, ovenikøbet med potentiale for en mere favorabel fedtsyresammensætning. Der er dog fortsat mulighed for procesoptimering, som kan forbedre kvaliteten af det producerede protein - og dermed scenarierne for såvel økonomi som klimaaftryk.
17. september 2018 inviterede projekterne MultiPlant, SuperGrassPork og BioValue til seminar på AU Foulum. Projekterne præsenterede viden og resultater, og deltagerne blev præsenteret for nye initiativer fra Region Midtjyllands udviklingsprogram for bioøkonomi. Dagen sluttede med en workshop, hvor deltagerne udpegede de vigtigste drivere og barrierer for udrulning af grønne bioraffinaderier.
Se præsentationer nedenfor:
Velkomst - Erik Fog
Proteiner for fremtiden - Uffe Jørgensen, Leder af Center for Cirkulær Bioøkonomi, Aarhus Universitet
Produktion af grønne biomasser - Jørgen Eriksen, Aarhus Universitet, Inst. for Agroøkologi
Høst, logistik og udbytter - Torben Frandsen, SEGES, Planteinnovation
Bioraffineringsteknologien - Morten Ambye-Jensen, Aarhus Universitet, Institut for Ingeniørvidenskab
Proteinudbytter og kvalitet af produkter - Lene Stødkilde-Jørgensen, Aarhus Universitet, Inst. for Husdyrvidenskab
Foderforsøg - Søren Krogh Jensen, Aarhus Universitet, Inst. for Husdyrvidenskab
Biogaspotentialet i græspulp og restvæske - Hinrich Uellendahl, Aalborg Universitet, Institut for Kemi og Biovidenskab
Betydningen af kvælstoftilførsel for proetinindhold, proteinets ekstraherbarhed og proteinkvalitet ved fraktionering af græs og kløver - Rasmus Dahl-Lassen, Københavns Universitet, Inst. for Plante- og Miljøvidenskab
Økonomisk bæredygtighed - Niels Tvedegaard, Københavns Universitet, Institut for Fødevare- og Ressourceøkonomi
Miljømæssig bæredygtighed - Marie Trydeman, Aarhus Universitet, Inst. for Agroøkologi
Hvad siger kunder, virksomheder og organisationer? - Resultat af interessentanalyse - Karen Hamann – Instituttet for Fødevarestudier & Agroindustriel Udvikling, IFAU/ Erik Fog, SEGES
Hvordan og hvornår bliver grøn bioraffinering rullet ud i praktisk produktion? – Oplæg til et roadmap - Morten Gylling, Københavns Universitet, Institut for Fødevare- og Ressourceøkonomi og Erik Fog, SEGES, Økologi Innovation
De store mængder foderprotein, der hvert år importeres til dansk husdyrproduktion er en udfordring for bæredygtigheden. Den økologiske husdyrproduktion oplever en kraftig vækst i efterspørgslen. Skal denne positive udvikling fortsætte, må det sikres, at der i fremtiden kan skaffes lokalt produceret økologisk proteinfoder.
26. maj 2016 afholdte Multiplant i fællesskab med OrganoFinery en workshop om deres arbejde med at finde løsninger, der er baseret på bioraffineret protein fra græsmarksafgrøder.
På workshoppen fik deltagerne indblik i, hvor langt udviklingen er kommet i produktion af protein fra grønne afgrøder, og hvordan udviklingen tegner sig med hensyn til marked og produktionsøkonomi
Dagens præsentationer og resultatet fra workshoppens diskussioner kan findes herunder: