FAKTAJordbruk
Sammanfattar aktuell forskning • Nr 2 2000
Helena Elmquist • Ingrid Strid Eriksson
Systemanalys av jordbruk
– de storskaliga experimenten kan göras i datorn
• Projektet syftar till att ge en helhetsbild av uthålligheten i jordbruk med olika driftsätt. Viktiga
faktorer är miljöpåverkan (växthuseffekt, försurning, övergödning etc.), resursförbrukning
(energi, material) och produktivitet.
• Vårt redskap är en datormodell som kan göra en mängd beräkningar samtidigt, och som gör
det möjligt att följa flöden av material och energi in i och igenom systemets alla led.
• Den första undersökningen handlar om veteodling på en gård som övergår till att använda
egenproducerad rapsolja som bränsle, i stället för diesel. Denna åtgärd minskar odlingens
bidrag (per kilo vete) till växthuseffekten med 9 procent, men samtidigt blir bidraget till
övergödning 10 procent större. Det helt dominerande bidraget till växthuseffekten var utsläpp
av lustgas vid tillverkningen av handelsgödsel.
Utsläpp till luften
Energi
Energi
Råvaror
Råvaror
Utsläpp till vatten
UTHÅLLIG LIVSMEDELSPRODUKTION
Bild: Kim Gutekunst
Att utforma uthålliga system för
jordbruksproduktion är ingen enkel
uppgift. Det har i flera fall visat sig
att det man spontant kan tro är
resurseffektivt och miljöanpassat
inte alls är det. Det finns inga enkla
lösningar eller principer för att
uppnå uthålliga system, utan
man får analysera varje system
i hela dess komplexitet. En
grundläggande idé i systemanalys är just att helheten är mer
komplicerad än summan av sina
delar. Genom att studera hur
systemets delar samverkar blir det
lättare att finna såväl de svaga som
de starka sidorna.
F
ör att kunna bedöma ett jordbruks uthållighet behöver man
kunna analysera en hel mängd
väsentliga aspekter samtidigt. Det projekt vi arbetar med syftar till att ge en
helhetsbild av miljöeffekter, resursförbrukning och produktion på jordbruk
med olika driftsinriktningar. Våra jämförelser avser dels nuläget, dels vid
införande av nya produktionsformer
som utgår från forskningsprogrammet
Mat 21:s uthållighetsmål (www-mat21.slu.se). Med hjälp av en datorsimuleringsmodell byggs olika scenarier
upp. De flöden av material och energi
som produktionen ger upphov till räknas om som resursförbrukning och
bidrag till olika miljöeffekter.
Att odla sitt eget bränsle
Som pilotstudie har vi jämfört två sätt
att odla vete, dels konventionellt, dels
med hjälp av egenproducerat biobränsle (rapsolja). Koldioxid som
bildas vid förbränning av odlade
bränslen höjer inte halten i atmosfären, eftersom denna koldioxid nyligen bundits in i växten
via fotosyntesen. Fossila bränslen
däremot frigör koldioxid som bundits in under årmiljoner, och som
möjliggjort livet på jorden. Modellen
börjar vid produktionen av de råvaror som används till spannmålsodling,
t.ex. konstgödsel, och slutar vid gårdsgrinden, vid leverans av spannmål.
Minskar växthuseffekten ...
Utsläpp av flera typer av ämnen kan
bidra till växthuseffekten, dvs. ett varmare klimat. För att kunna jämföra
scenarierna har alla utsläpp omvandlats till kilo koldioxid per kilo producerat vete. Figur 1 visar att om rapsolja
används som bränsle istället för diesel,
minskar odlingens bidrag till växthuseffekten med ca 9 procent. Att skillnaden inte blev större, trots att inget fossilt
bränsle användes, beror på odlingarnas förbrukning av konstgödsel.
Det helt dominerande bidraget till
växthuseffekten visade sig vara utAnsvarig utgivare:
Redaktör:
Internet:
Prenumeration och lösnummer:
Prenumerationspris:
Tryck:
Växthuseffekt
Bidrag till övergödning
(kg CO2-ekvivalenter per ton vete)
(O2-ekvivalenter per ton vete)
300
200
Skörd, transport
tork, press
Mark
Jordbearbetning
sådd, bekämpning
Produktion av
konstgödsel
100
0
Höstvete H-vete + rapsolja
30
20
10
Tork, press
Skörd, transport
Fosforläckage
Kväveläckage
Kväveemission
från gödselmedel
• • Jordbearbetning
• sådd, bekämpning
Produktion av
konstgödsel
0
Höstvete H-vete + rapsolja
FIGUR 1. Bidrag till växthuseffekten
vid veteodling med diesel eller egenodlad
rapsolja som bränsle.
FIGUR 2. Bidrag till övergödning vid
veteodling med diesel eller egenodlad
rapsolja som bränsle.
släpp av lustgas vid tillverkningen av
konstgödsel. Utsläppen härrör från
omvandlingen av ammoniak till salpetersyra. Denna tillverkning har alltså
identifierats som en nyckelfaktor, och
det ska bli intressant att gå vidare och
för att producera samma mängd vete,
vilket ger en större utlakning.
Det är fosfor- och kväveläckage från
marken som står för det huvudsakliga bidraget. Fosfor har störst eutrofierande verkan och ger större utslag
i figuren trots att utlakningen av kväve
är större i kilo räknat.
Fortsatta undersökningar
Bild: Kim Gutekunst
simulera vad som händer om man
byter ut gödselmedlet mot t.ex. ett
ammoniakbaserat eller ett organiskt.
... men mer växtnäringsläckage
Odlingssystem kan också skilja sig i
fråga om utlakning. Övergödning
(eutrofiering) innebär att hav, sjöar
eller vattendrag får förhöjda halter av
olika näringsämnen. Detta kan påverka artsammansättningen i vattenmiljön och kan även leda till syrebrist.
Figur 2 visar ett max-scenario, där både
fosfor och kväve anses kunna bidra till
eutrofieringen, beroende på var det
hamnar. Om rapsolja används som
bränsle istället för diesel ökar veteodlingens bidrag till eutrofieringen
med ca 10 procent. Detta beror på att
nästan 20 procent mer mark användes
För att kunna göra bättre bedömningar behöver man givetvis undersöka även andra skillnader.
Med en systemanalys som underlag kan man bedöma om ändrade
produktionsinriktningar ger miljövinster eller inte beträffande en rad
miljöeffekter. Däremot kan man inte
utifrån objektiva naturvetenskapliga
utgångspunkter väga olika miljöeffekter
mot varandra, utan detta är en värderingsfråga.
Med datormodellen som grund ska vi
nu gå vidare och pröva både befintliga och nya produktionsformer ur
ett uthållighetsperspektiv. Vi ska bl.a.
bygga upp liknande modeller för en
mjölk/köttgård och en svingård.
Ämnesord
Jordbruk, uthållighet, systemanalys
Helena Elmquist och Ingrid Strid Eriksson
är doktorander vid inst. för lantbruksteknik, SLU, Box 7033, 750 07 Uppsala.
Tel: 018-67 18 55 resp. 018-67 18 47.
[email protected]
[email protected]
Britta Fagerberg, SLU, JLT-fakulteten, Box 7070, 750 07 UPPSALA
David Stephansson, SLU Informationsavdelningen, Box 7077, 750 07 UPPSALA
Telefon: 018-67 14 92 • Telefax: 018-67 35 20 • E-post: [email protected]
www.slu.se/forskning/fakta/
SLU Publikationstjänst, Box 7075, 750 07 UPPSALA
Telefon: 018-67 11 00 • Telefax: 018-67 28 54/67 30 00 • [email protected]
340 kronor + moms
SLU Reproenheten, Uppsala, 2000
ISSN 1403-1744 © SLU
