Jorden, maten, havet och klimatet

Transkript

1 Jorden, maten, havet och klimatet Framtidens jordbruk i Östsjöområdet Artur Granstedt Drainage Basin Biodynamiska Forskningsinstitutet arturgranstedt@jdb.se 48 farms, 20 partners in 8 countries

2 Looking after the sea border for years ago, Skilleby farm 2006.

3

4 Ekologiska grundvillkor flödande energi, kretslopp och biologisk mångfald Fotosyntes Förbränning Ekosystemet jorden i balans

5 I The carbon increase in the atmosphere Global Carbon stores and exchange between them Billion of tons Athmosphere Vegetation Soil Fossil fuel Surf./deep ocean Rock sediment /1/2008 AG

6 Nu brinner jorden mer än vad grönskande åkrar och skog åter kan binda

7 Primitivt jordbruk rovdrift på vad naturen byggt upp Svedjejordbruk Eero Järnefelt

8 Approximately 20 % of the yearly increase of carbon dioxide in the atmosphere is due to deforestation and land degradation. The global humus capital is decreasing and green areas are getting smaller. (Source: Carbon Dioxide Information Analysis Centre, CDIAC, 2002)

9 Ytansamlingar av cyanobakterier kan ses, i satellitbilderna, som gulgröna, slingrande, områden på havsytan

10 Orsakar syrebrist och döda havsbottnar. Oxygen deficiency Source: Swedish Environmental Protection Agency.

11 Kvävebelastningen från Östersjöländerna Total N load highest in Poland but four times higher per capita in Sweden and Finland

12 Källfördelningen av kväve och fosforbelast ningen -jordbruk över hälften avlopp ca 25 resp 40 % Gross load nitrogen BSR from human activities 10% 2% 8% Year 2000: tonnes (Tot incl backgr ) HELCOM % 0% agriculture 8% 59% Gross load phosphorus BSR from human activities 24% 4% 14% 2% 1% Year 2000: tonnes (Tot incl backgr ) (HELCOM 2005) 55% forestry deposition priv ww industries munic ww fishfarms 0% agriculture forestry deposition priv ww industries munic ww fishfarms Jordbruk Privata avlopp Kommunala avlopp

13 Resulted in increased surplus and losses Input - Output Agricultural Sweden 140 Tot. input Artifiz. fertilizer In Sweden, from 1950 to 1980 the average use of artificial nitrogen fertilizers increased from 20 kg to 80 kg per N kg/ha N kg /h a Output agric prod Surplus ha and year Year

14 Primitivt jordbruk rovdrift på vad naturen byggt upp Svedjejordbruk Eero Järnefelt

15 följdes av slåtterjordbruket som dominerade till slutet av 1700-talet Det föränderliga odlingslandskapet Brusewitz & Emmelin

16 Matbrist ledde fram till det nya -växtföljdsjordbruket en agrar revolution baserad på lokala och förnyelsebara resurser Millions of people Swedish population Year Sveriges befolkning ökade från 2 millioner till 7 millioner på 150 år innan konstgödsel och bekämpningsmedel infördes i jordbruket. Folkförsörjningen räddades genom Växtföljder med kvävefixerande vallbaljväxter Kretslopp med djur och egen stallgödsel på varje gård Ekologisk (då hästdriven) teknikutveckling Det är det som vi kan leva av också i framtiden efter olje piken om vi inte föröder vår jord

17 Vallodling och åker ökade på den forna ängsmarkens bekostnad Agricultural land in Sweden Million ha 3 2 Pasture Field crops 1 Clocer/grass Year Clover/grass Field crops Pasture

18 Vallar med klöver var den soldrivna naturresurs som ledde fram till en flerdubblad produktion Energi ur solens ljus Kväve ur luftens obegränsade förråd Mineraler ur jordens djup

19 Klöverns gröda blev djurens föda och kunde åkern göda

20 Odlingslandskapet förändrades genom skiftesreformen och växtföljder med vallar och djur på varje gård

21 Från växelbruk och kretslopp till specialisering

22 Ensidig spannmålsgård

23 Specialiserad djurhållning 200 N 50 N 150 N

24 Linjära flöden, näringsfattiga åkrar och övergödda hav 80 % av åkerns grödor blir foder till grisar, höns och kor vars gödselöverskott leder till algblomning bottendöd

25 Agricultural surplus of N / ha and year Lithuania Estonia Poland Brandenburg Finland Sweden Denmark

26 Ökat hot mot Östersjön - de nya EU-länderna? Stora delar ännu extensivt Stor andel småskaligt jordbruk i Polen Stora arealer inte odlad mark I Lettland och Litauen. Risk för att de går samma väg som vi: separation, specialisering and intensivering Ökande näringsförluster till havet

27 BERAS projektet partner från 8 länder Fallstudier av 48 typgårdar i Östersjöområdet Växtnäringsbalanser Läckage mätningar Energi och potentiell klimatpåverkan Konsumtion och miljöpåverkan Skolprojekt Startar nu omläggning av jordbruket i hela östersjöomr BERAS POLICY ACTION

28 Nitrogen surpluses in Swedish agriculture and BERAS-farms N kg/ha and year 90 Leaching Denitrification. NH4-loss Total Surplus 79 kg N Total Surplus 36 kg N Field surplus Swedish farms 7 BERAS farms The results indicate % lower leakage of nitrogen from BERAS-farms compared to the conventional agriculture.

29 Ecological Recycling Agriculture (ERA) The possible Solution

30 Exempel på en ekologisk kretsloppsgård (Ecological Recycling Agriculture / ERA Försöksgården Yttereneby Skilleby i Järna) Djurantalet är anpassad till foderproduktionen: 84 % för foderodling och 16 % för avsalu av odlingsarealen med en djurintensitet på 0,6 djurenheter per ha (0,6 AU/ha) vilket motsvarar genomsnittet för Sverige och Europa vid dagens animaliekonsumtion. Yttereneby and Skilleby 2003 Import---> Recycling Export Feed Herd: Milk Seed { 47 cows Meat products 39 heifers 10 calves 29 sheep 0,6 AU / ha Own feed>84% of the area 450 m 3 urine m 3 manure +dung/urine pasture Ley (grass land) 47% Bred grain 15% Pasture 21% Feed grain 15 % Biogas Veget. Root crops 1,5% 0,5% Bread grain Arable land ha Crop rotation Crop rotation 106 Year 1 Spring cerals + insowing Pasture 29 2 Ley I Vegetable - 3 Ley II root croops 2 4 Ley III Total Winter cerals Natural pasture 25

31 Experimental plan from 1991 Main plot Treatments winter wheat F1 Not composted manure 12.5 ton ( 0 from 1995) F2 F3 25 ton 50 ton K1 Composted manure 12.5 ton ( 0 from 1995) K2 K3 Subplot (split plot) + 25 ton 50 ton BD preparation each plot each year - Without BD preparation

32 Skilleby Avrinningsområde: 22,6 ha Djurtäthet: 0,6 DE/ha Jordart: lera Fem-års-växtföljd: Vall 1 Vall 2 Vall 3 Höstvete Havre Skog 22%

33

34 Tre scenarier för EU-länderna runt Östersjön Kväve- och fosforöverskott kg/ha och år

35 Livsmedelskedjans klimatpåverkan i CO2 ekvivalenter CO2 equivalents /capita and year CONV LOCECO VEGLOCECO Agriculture Processing Transports kg per capita och year Konventionell och mer vegetarisk lokal ekologisk konsumtion i Järna Meat, Fish Milk products Garden prod Potato Bred and CONV VEGLOCECO CONV VEGLOCECO

36 Marken som kol sänka Soil Organic Carbon in Crop Rotation Kalkylerade och uppmätta värden för organiskt kol i marken på skifte 1 i det långliggande försöket på Skilleby försöksgård. Den uppmätta mängden ökade med 4450 kg C per ha (från to kg per ha) under 9 år. SOC kg/ha FYM FYM FYM Ley 3 W.wheat Oat/Barley Ley 1 Ley 2 W.wheat Oat/Barley Ley 1 Ley 2 Ley 3 W.wheat

37 Livsmedelsproduktionens växthuseffekt i CO2 ekvivalenter 1200 CO2 kg per capita and year Carbon sink Agriculture Processing Transports 0 CONV LOCECO LOCECOHUM VEGLOCECOHUM

38 Matkassens klimatpåverkan kg CO2 ekv per capita och år CONV ECO ECOHUM Reduction ECOHUMLOC ECOHUMLOCBG ECOHUMLOCBGVEG Defor - soildegr. Agriculture Processing Transports Reduc % Biogas CONV Konventionellt ECO Ekologiskt kretsloppsjordbruk ECOHUM Ekologiskt kretsloppsjordbruk inkl. humusuppbyggnad ECOHUMLOC Ekologiskt kretsloppsjordbruk inkl. humusuppb. och lokalproducerat ECOHUMLOCBG Ekologiskt kretsloppsjordbruk inkl. humusuppb. lokalproducerat och med biogas ECOHUMLOCBGVEG Ekologiskt kretsloppsjordbruk inkl. humusuppb. Lokalproduc. och mer vegeteriskt (70 % mindre kött)

39 Brist på näring i svensk brödsäd Publicerat SvD: 27 juli 2006 Svenskt vete är inte lika näringsrikt som förr. Utarmningen av svensk åkerjord anses ha gått så långt att skördarna riskerar att minska. Tester med traditionell NPK-gödsling (kväve, fosfor och kalium) avslöjar markant minskade kopparhalter på bara tio år. Fortsätter man som i dag och inte ersätter de mineraler som förs bort med skörd och naturlig urlakning kan jordarnas förråd av koppar, zink och molybden utarmas helt inom 100 år, visar SLUforskarnas resultat som nyligen redovisades vid Kungliga skogsoch lantbruksakademien. Det är näst intill omöjligt att täcka sitt behov av vitaminer och mineraler utan att samtidigt gå upp i vikt - anser Livsmedelsverkets expert.

40 Övergödning bakom näringsbrist Publicerat: 3 augusti 2006 Näringsfattiga jordar, näringsfattig föda, övergödda människor och ett övergött Östersjön har en gemensam orsak övergödningen av jordbruket med handelsgödsel och brutna kretslopp. Huvuddelen av det som odlas på åkern är djurfoder (fyra femtedelar). Spannmålen som odlas på de specialiserade växtodlingsgårdarna säljs till de specialiserade djurgårdarna som till en betydande del finns inom det så kallade animaliebältet i södra Sverige med för många djur, för mycket gödsel och störst näringsläckage. Överskottet av gödsel, och den allsidiga näring denna innehåller, blir till ett miljöproblem i stället för en återanvändbar resurs. Samtidigt utarmas markerna på spannmålsgårdarna allt mer.

41 Utarmning eller återcirkulering Cu Förändring av halten koppar (halveringstid 500 årutan recirkulering) 6,00 5,42 5,00 mg per kg kärna 4,00 3,00 2,00 3,57 3,12 4,06 1,00 0, NPK Biod.ecorec Bördighetsförsöken NPK 1) Bollerupförsöket 1997, 1998, 2006, ) 1) Kirchmann, ) Granstedt, 2008

42 Utarmning eller återcirkulering Zn Förändring halten zink (halveringstid 280 år utan recirkulering) 40,00 36,10 mg per kg kärna 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 31, ,00 0, NPK Biod.ecorec Bördighetsförsöken NPK 1) Bollerupförsöket 1997, 1998, 2006, ) 1) Kirchmann, ) Granstedt, 2008

43 Mineralämnesinnehåll i biodynamisk brödsäd jämfört med konventionell odling år 2007 och Mineralämnesinnehåll 6 gårdspar brödsäd från biodynamiskt kretsloppsjordbruk och konventionell odling 2006 och 2007 från fältförsök Bollerup Mo Na Cu Ca Cr Zn Mg P B Ni Al K Fe S P<=0,05 Mo Cu Zn Mg P N (Cd Cd N Pb % ekologiskt kretslopp/ konventionell

44 Protein sammansättning Relativ aminosyror höstvete Bollerup % aminosyr av råprotein Prolin Glutaminsyra Ornitin Hydroxyprolin Metionin EA Histidin EA Lysin EA Cystin Treonin EA Tyrosin Alanin Isoleucin EA Glycin Arginin EA Valin EA Fenylalanin EA Asparaginsyra Serin Leucin EA Konv Biodyn

45 Aminosyror i procent av råprotein Bollerup försöksgård 2006 EAA Asparaginsyra Arginin EA Lysin EA Glycin Protein med högre biologiskt värde Alanin Treonin EA Leucin EA Valin EA Cystin Metionin EA Histidin EA Isoleucin EA Serin Hydroxyprolin Ornitin Fenylalanin EA Tyrosin Prolin Glutaminsyra -2-1,5-1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 Differens Biodynamisk - Konventionell

46 Vad påverkar näringsinnehållet Kretslopp med allsidig organisk gödsling Markens bördighet med hänsyn till jordmån och övriga brukningsåtgärder (bearbetning, växtföljd, vallodling ) Sorter och sortval

47 Den ekologiska kretsloppsgården Nibble gård Järna

48 Stiftelsen Biodynamiska Forskningsinstitutet Biodynamic Research Institute PRESSMEDDELANDE 30 september 2008 Ny studie om näringsämnena i vår mat Kretsloppsjordbruk ger mer mineraler än konventionellt jordbruk En ny jämförande studie visar att halterna av viktiga mineraler i en av våra vanligaste matråvaror, brödsäd, är betydligt högre vid kretsloppsbaserad ekologisk (dvs biodynamisk) odling med naturligt gödsel jämfört med konventionell odling med konstgödsel. För flera viktiga mineralämnen var halterna procent högre och för två av de undersökta mineralerna var skillnaden över 50 procent. Samtidigt var halterna av skadliga tungmetaller lägre. Dessutom gav den biodynamiska odlingen högre halter av essentiella aminosyror och därmed mer högvärdigt protein.

49 Ekologiska kretslopp nödvändigt för jorden, maten, havet och. klimatet 57 N 22 N 36 N

50 Sammanfattning Ekologiska grundvillkor måst gälla för uthållig livsmedelsproduktion Vi kan lära av vår odlingshistoria vägen från förbrukarsamhälle till att skapa fruktbar jord Men också hur vi på kort tid kan förbruka vad naturen byggt upp Dagens konventionella brukningsmetoder med linjära flöden leder till resursförbrukning, övergödda hav, klimatförsämring, utarmade jordar och näringsfattig mat Den gröna jorden krymper samtidigt som vi blir allt fler den skall föda. Ett ekologiskt och biodynamiskt jordbruk baserat på kretslopp med organisk gödsel och mångsidiga växtföljder med baljväxtvallar kan återskapa bördig jord, skona havet, minska klimatbelastningen och ge näringsrik föda. En omläggning till ekologiskt kretsloppsjordbruk i hela Östersjöregionen skulle kunna rädda Östersjöns miljö

51 Referenser: Bai ZG, Dent DL, Olsson L and Schaepman ME Global assessment of land degradation and improvement 1: identification by remote sensing. Report 2008/01, FAO/ISRIC Rome/Wageningen ( Granstedt, A Case studies on the flow and supply of nitrogen in alternative farming in Sweden. Biological Agriculture and Horticulture, vol. 9, Granstedt, A The potential for Swedish farms to eliminate the use of artificial fertilizers. American Journal of Alternative Agriculture, vol. 6, no. 3, Washington University Granstedt, A., L-Baeckström, G Studies of the preceding crop effect of leys in ecological agriculture. American Journal of Alternative Agriculture, vol. 15, no. 2, Washington University. Granstedt, A Increasing the efficiency of plant nutrient recycling within the agricultural system as a way of reducing the load to the environment experience from Sweden and Finland. Agriculture, Ecosystems & Environment 1570 (2000) Elsevier Science B.V. Amsterdam. Granstedt, A. & Kjellenberg, L Organic and biodynamic cultvation a possible way of increasing humus capital, improving soil fertility and be a significant carbon sink in Nordic conditions. Accepted for oral presentation at the Second Scientific ISOFAR Conference in Modena June Granstedt, A., Seuri, P & Thomsson, O Ecological Recycling Agriculture to Reduce Nutrient Pollution to the Baltic Sea. Journal Biological Agriculture and Horticulture, Submitted in September Kjellenberg, L. & Granstedt, A The K-trial. A 33-years study of the connections between manuring, soils and crops. Biodynamic Research Institute, Järna, Sweden. ( Koepf, H; Pettersson, B. Schaumann W Biodynamic Agriculture, An Introduction. The Anthroposofic Press. Spring Valley. New York. Mäder, P., Fliessbach, A.,Dubois D., Gunst L., Fried P. & Niggli, U Soil Fertility and Biodiversity in Organic. Farming. Science VOL 296 pp /1/2008 AG

52 I Mineralisk II Organisk III Biodynamisk 3. Hög 2. Medel Men även växtfysiologiska skillnader 1. Låg gödsling Mer lagrings 3. Hög dugliga 2. Medel 3. Låg gödsling

53 Och morfologiska skillnader -i växtsätt och formbildande förmåga

54 Biokristallisation Potatis Biodynamisk

55 Biokrystallisationsbilleder der illustrerer en ordnet krystalstruktur och meget uordnet: Beutelsbacher Æblesaft (tv) COOP Xtra Æblejuice (th) (J.O.Anderssen 2007)