HighCrop

Højere produktivet i dansk økologisk planteproduktion (HighCrop)

En bæredygtig udvidelse af den økologiske produktion kræver højere og mere stabile udbytter i planteproduktionen. Denne udfordring skal løses samtidig med, at importen af konventionel husdyrgødning udfases, og miljøpåvirkningen reduceres væsentligt.

Udfordringen har dannet baggrund for projektet HighCrop, der blev gennemført i perioden 1. januar 2011 til 31. december 2013.

Målet i HighCrop har været at skabe det videnskabelige grundlag for en væsentlig og miljømæssig bæredygtig forøgelse af udbytterne i økologisk planteproduktion.

Det har samtidig været målet at udvikle de rådgivningsværktøjer, der gør det muligt for økologiske landmænd at udnytte denne viden.

Projektet tog udgangspunkt i to grundlæggende hypoteser:

• Højere udbytter og mindre miljøpåvirkning kan opnås ved at inddrage flerårige energiafgrøder og forbedre styring af kvælstof frigivet fra efterafgrøder, grøngødninger og afgrøderester.

• Lave udbytter i praktisk økologisk jordbrug skyldes et vidensgab mellem forskning og praksis, som kan løses med nye strategiske planlægningsværktøjer.


Resultater
Projektets aktiviteter har belyst disse formål gennem nye undersøgelser, analyser af tidligere data, demonstrationsforsøg, interviewundersøgelser hos landmænd, udvikling af beslutningsstøttesystemer og formidlingsaktiviteter:

I forhold til effekter af kvælstofhåndtering og ukrudtstryk på udbytter, N-udvaskning og drivhusgasemissioner er der foretaget statistiske analyser af data fra de langvarige økologiske sædskifteforsøg ved Jyndevad, Foulum og Flakkebjerg, og som i projektet er videreført ved Foulum.

Analyserne har bl.a. vist:

  1. Store forskelle i N-udnyttelse afhængig af tidshorisont og form af tilførsel af organisk og mineralsk kvælstof med størst effekt ved tilførsel af gødning eller kvælstofholdige efterafgrøder, men stadig med store langvarige effekter af N-tilførsel

  2. N-udvaskning er på kort sigt bestemt af afgrødedække i efterår og vinter, men på længere sigt også af opbygning af jordens pulje af organisk N, og

  3. Lattergasemissioner fra økologiske plantedyrkningssystemer er i betydelig grad bestemt af tilførsel af N i organisk materiale og i mindre grad af tilførsel af mineralsk N.

I forhold til ukrudt er der primært fokuseret på agertidsel og alm. kvik. Begge arter opformeres hurtigt i økologiske sædskifter med en høj andel af bælgplanter i renbestand (lupin og hestebønner) eller i blandinger med vårbyg. Vårsæd bidrager også til opformeringen af især alm. kvik. Kløver-græs, som afhugges en eller flere gange, har stor effekt på agertidsel, mens alm. kvik kun hæmmes i ubetydelig
grad af denne afgrøde. For alm. kvik gælder det især om at foretage bekæmpelse mellem hovedafgrøderne i form af stubharvninger efter høst og/eller harvninger før såning om foråret. Minisommerbrak har en særlig høj effekt på rodukrudt, hvor både alm. kvik og agertidsel kan bekæmpes med godt (60%). Intensiv og dybtgående jordbearbejdning til 15-20 cms dybde udført efter høst og igen tre uger senere med afsluttende forårspløjning har 80-90% bekæmpelseseffekt mod blandede rodukrudtsbestande. Efterafgrøder har ikke den store effekt på rodukrudt og kan i tilfældet af alm. kvik forårsage en opformering.

Der er udarbejdet et modelkoncept for kvælstofforsyning (gødskning), ukrudtsbekæmpelse (og forebyggelse) og kulstoflagring i jorden til brug for udvikling af strategiske planlægningsværktøjer. Modelkonceptet er baseret på eksisterende modeller og ovennævnte analyse af sammenhænge mellem
dyrkningsfaktorer, kvælstofudbytter og ukrudtsbestand.


Et langvarigt forsøg med økologiske planteavlssædskifter på Foulum er fortsat i en modificeret form. Der er målt udbytter, ukrudtsforekomst, N-udvaskning, lattergasemissioner samt biodiversitet i planteavlssystemer, som varierer med hensyn til grøngødningsafgrøder, energiafgrøder, efterafgrøder og gødskning. Målingerne har blandt andet vist, at konsekvent anvendelse af kvælstoffikserende efterafgrøder kan have næsten samme positive effekt på udbyttet som en helårs grøngødningsafgrøde i sædskiftet, samtidigt med at der er en salgsafgrøde hvert år.

Et system med to års grøngødningsafgrøde har givet meget lave samlede udbytter. Recirkulering af høstet grøngødning som gødning i salgsafgrøderne er afgørende for øgede udbytter. I et system hvor en to-årig lucerne-afgrøde høstes, f.eks. til anvendelse som foder eller biogas, er der i løbet af en 5–årig rotation høstet et samlet tørstof udbytte på niveau med et konventionelt dyrket sædskifte, der inkluderede hamp. Der er målt lav N-udvaskning i afgrøder af lucerne og hamp, uanset gødskningsniveau, mens der er målt høj N-udvaskning efter både økologisk og konventionelt dyrkede kartofler. Anvendelse af efterafgrøde efter f.eks. efter kartofler havde meget varierende effekt på N-udvaskningen afhængigt af, hvor godt og tidligt efterafgrøden blev etableret.

Der er gennemført forsøg med N-udnyttelse og tab fra mobile grøngødninger. Ensilage og kompost af kløvergræs blev lagret i otte mdr. parallelt med kvæggylle og gylle udrådnet sammen med plantebiomasse. Samlede kvælstoftab og drivhusgasemissioner blev målt, og materialerne blev herefter anvendt i et markforsøg med måling af N-optagelse og lattergas-emission. Samlede drivhusgasbalancer, opgjort i forhold til merudbyttet, viste, at både biogasbehandling og ensilering var strategier med lav emission i forhold til gødningsværdi, mens kompost af kløvergræs derimod havde relativt høje emissioner i forhold til høstudbytte. Ved ensilering af lucerne og kløvergræs grøngødning og anvendelse som mobil gødning blev opnået en gødningsvirkning på 33-48 %, relateret til C/N forholdet i gødningen. Gødningsvirkningen af komposteret grøngødning var ca. halvt så høj som ved ensilering, og der var betydelige N-tab under komposteringen. Der fandtes ikke forskel i N-udnyttelsen af ensileret gødning ved nedharvning eller nedpløjning før såning af vårbyg. Det er mest hensigtsmæssigt at anvende grøngødning til foder eller biogas og recirkulere denne gødning, når det er muligt.

I 2011 og 2012 blev emissionen af lattergas bestemt i vårbyg i fem forskellige sædskifter, der var forskellige mht. brug af efterafgrøde og input gødning. I begge forsøgsår var efterafgrøderester en væsentlig kilde til lattergas, mens effekter af handelsgødning og (afgasset) gylle varierede. Ved afslutningen af
måleprogrammet blev jordprøver undersøgt med molekylære og biokemiske metoder for at afklare, om de store forskelle i C- og N-input afspejler sig i den mikrobiologiske biodiversitet. Selvom management-effekter kunne erkendes, er forskellene relativt små og indikerer, at biodiversiteten i meget høj grad defineres af jordtype og afgrødevalg.

Der er gennemført demonstrationsforsøg på praktiske landbrug omkring dyrkningsmetoder til større robusthed og øgede udbytter i planteavlen. Forsøgene har fokuseret på etablering af forskellige typer af efterafgrøder samt dyrkning af blandingsafgrøder og kombineret gødningsplacering og konkurrencestærk vårsæd.
Forsøgene har vist, at det er muligt at sikre en betydelig kvælstofforsyning gennem fikserende efterafgrøder, men at dette forudsætter tidlig etablering og dermed tidlig høst i den forudgående afgrøde. Blandsæd af korn og bælgsæd kan være med til at stabilisere udbytter på marker med varierende frugtbarhed og ukrudtsforekomst.

Det er gennemført en interviewundersøgelse hos 10 udvalgte landmænd af mulige barrierer i forhold til at implementere bedre strategier for næringsstofforsyning og ukrudtsbekæmpelse. Resultaterne har vist store forskelle mellem landmænd i fokus og præferencer, men at de væsentligste barrierer for
bedre driftsledelse og øgede udbytter i marken er manglende viden. Landmændene står dog ofte over for paradokset om fragmenteret viden, hvor forsøg på løsning af problemer fører til nye vidensgab. Interviewene viste således behovet for værktøj, der kan hjælpe landmændene med at skabe overblik over den nuværende viden og overføre denne til den specifikke bedrift.

 Projektet har udviklet et billedværktøj (HighCrop Billedværktøj) til dialog mellem konsulenter og landmænd omkring strategisk planlægning. Det består af flere typer billedkort, der kan bruges til dels at synliggøre bedrifternes mål og strategi, dels til at udvælge de mest relevante indsatser til at optimere forsyningen med gødning og begrænsning af ukrudtsbestanden. Indsatskortene er udviklet i tæt samarbejde med projektets forskere inden for næringsstofforsyning og ukrudtskontrol, og hele billedværktøjet er afprøvet og vurderet af økologiske landmænd og konsulenter. Redskabet er blevet meget positivt modtaget - også med interesse fra udlandet. Men det har også vist sig, at det kræver opfølgning at få nye redskaber af denne type anvendt i rådgivning og undervisning. Redskabet er trykt i 400 eksemplarer, der kan rekvireres fra Videncentret for Landbrug.

Der er udviklet et regneark til strategisk planlægning omkring håndtering af kvælstof, kulstoflagring og ukrudtskontrol på økologiske planteavlsbedrifter (ØkoMark), som har benyttet information fra ovennævnte statistiske analyser og modeller. ØkoMark giver mulighed for på den enkelte bedrift at konsekvensberegne effekter af ændrede sædskifter, gødskning og ukrudtsbekæmpelse for udbytter, ukrudtsforekomst og kulstoflagring i jorden. Dette er os bekendt det første værktøj internationalt, der giver økologiske landmænd mulighed for strategisk vurdering af konsekvenser for ændret sædskiftevalg og driftsledelse i marken. ØkoMark er gratis tilgængeligt på LandbrugsInfo.

Projektet har afholdt en række demonstrationer og kurser for konsulenter og landmænd. Der er i 2011 afholdt en forsyningskæde-workshop omkring forskellige metoder til udnyttelse af grønmasse til energi og proteinfoder, og i 2012 er der afholdt en workshop omkring foderforsyning. Derudover har resultaterne
været præsenteret på en lang række konferencer, seminarer og workshops i både Danmark og internationalt.


Sammenfatning

Sammenfattende har projektets hypoteser kunnet bekræftes og for at overkomme det vidensgab, der er i praktisk økologisk planteavl, har HighCrop udviklet to strategiske værktøjer:

1) Et værktøj til dialog om strategisk planlægning, og

2) Et regneark til strategisk planlægning af sædskifter og dyrkning i marken.

Begge værktøjer er gratis tilgængelige for erhvervet, men yderligere indsats for at

fremme deres brug vil formentlig være nødvendigt.

Temadag om økologisk sædskifte

Som en del af det ICROFS koordinerede Organic RDD projekt High Crop, blev der 21. maj afholdt en temaeftermiddag i Foulums økologiske sædskifteforsøg.  Der var god interesse for arrangementet, hvor ca. 40 deltagere, fortrinsvist forskere og konsulenter fra landbruget, var mødt op. Læs mere....

 


Artikler om High Crop projektet:

Læs Specialkonsulent Kathrine Hauge Madsens (Videncentret for Landbrug, Økologi) to artikler om nogle af de foreløbige resultater fra High Crop:

Foreløbige resultater af efterafgrødeforsøg i økologiske markforsøg 2011

Vælg vårbygsorter med god ukrudtskonkurrence i økologisk jordbrug


 

Hent projektets publikationer (Organic Eprints)

 

Projektleder

Jørgen E. Olesen
Århus Universitet
Blichers Allé 20, Postboks 50
8830  Tjele

Tlf.:       87 15 77 78
E-mail:   JorgenE.Olesen@agrsci.dk

Læs mere

Slutrapport