Græsser er gode til at udnytte solen

Forskere fra Aarhus Universitet har undersøgt, hvor effektive afgrøder er til at udnytte solen til at producere biomasse til bioraffinering. Denne viden kan bruges til at optimere biomasseudbyttet og sikre større bæredygtighed.

13.03.2017 | Janne Hansen

Gennem en periode på tre år har forskerne udført markforsøg, hvor de har undersøgt forskellige afgrøder og dyrkningssystemer. Foto: Jesper Rais

Landbrug handler ikke længere kun om at producere korn og grøntsager til fødevarer og foder. Der er en stadig stigende interesse for også at bruge landbrugsjorden til at dyrke afgrøder, der kan bruges på andre måder – uden at det går udover produktionen af fødevarer og foder. Denne udvikling kræver, at der udvikles radikalt nye dyrkningssystemer, der er tilpasset til dyrkning af biomasseafgrøder, som eksempelvis efter bioraffinering omdannes til andre produkter såsom energi, materialer og protein.

I denne forbindelse er det oplagt at spørge om, hvilke afgrøder der er bedst egnede til dette formål. Med andre ord, hvilke planter er mest effektive, når fotosyntesen skal udnyttes til at omdanne energi fra solen til en større mængde brugbar biomasse? 

Hvilke afgrøder er mest effektive?

Forskere fra Aarhus Universitet har forsøgt at finde svar på dette spørgsmål i regi af forskningsplatformen Biovalue Spir.

 - Vi har undersøgt de agroøkologiske og miljømæssige egenskaber i en række afgrøder, der potentielt kunne bruges til bioraffinering i Danmark og dermed medvirke til en bæredygtig intensivering af landbruget. Det vil populært sige, at vi skal producere ”mere med mindre”. Der indgår også afgrøder i sammenligningen, som kan bruges i et bæredygtigt ekstensivt landbrug, siger postdoc ved Institut for Agroøkologi på Aarhus Universitet, Kiril Manevski. Som en del af Biovalue-projektet har han sammen med sine kolleger netop arbejdet med, hvordan man sikrer tilstrækkeligt meget bæredygtigt biomasse af en god kvalitet til brug i bioraffineraderier. 

Resultaterne af undersøgelserne viser, at det er muligt at opnå et højt biomasseudbytte, hvis man nøje optimerer dyrkningssystemerne med dette formål for øje. Gennem en periode på tre år har forskerne udført markforsøg, hvor de har undersøgt forskellige afgrøder og dyrkningssystemer. Det har blandt andet omfattet nye flerårige græsarter, enårige afgrøder i rotation med henblik på optimeret biomasseproduktionen og traditionelle danske dyrkningssystemer under forskellige jord- og klimaforhold.

I forsøgene med flerårige græsser indgik systemer med intensiv kvælstofgødskning, lav kvælstofgødskning samt ingen kvælstofgødskning. Forsøgene med etårige afgrøder i rotation omfattede majs, roer, hamp, triticale, vinterrug og vinterraps, mens de traditionelle dyrkningssystemer omfattede monokultur af majs og triticalee samt vårbyg, vinterbyg og vinterraps i sædskifte.  

Græsser er gode

Intensivt gødskede flerårige græsser gav overordnet set det største biomasseudbytte, og i relation til det optimerede sædskifte sås det største udbytte fra roer, rajsvingel og høj svingel. Det skal dog bemærkes, at traditionel majsproduktion i monokultur også gav et højt biomasseudbytte. Dog har de nye systemer en klar fordel sammenlignet med traditionel majsdyrkning: de påvirker miljøet i mindre grad.

- Selvom traditionel majsproduktion gav tilsvarende eller højere biomasseudbytter end de nye dyrkningssystemer, forventes det, at de nye systemer reducerer miljøpåvirkningen og har en positiv indvirkning på biodiversiteten, siger Kiril Manevski. 

Selv om flerårige afgrøder er gødet med store mængder af kvælstof, opvejes det af de høje biomasseudbytter og det tilsvarende høje kvælstofindhold samt disse afgrøders få miljømæssige omkostninger, når det kommer til kvælstofudvaskning. Forskerne fik lignende resultater i det optimerede sædskifte.  Det høje kvælstofindhold er nyttigt, hvis biomassen skal bruges til bioraffinering og udnyttes til proteinprodukter. 

Forskerne har også undersøgt, hvor effektive afgrøderne er til ikke kun at opfange sollys men også bruge det til at producere biomasse - den såkaldte radiation use efficiency (RUE). Hvis der er variationer i RUE, er der potentiale for, at optimere RUE via  avlsarbejde eller  skabe betingelser for, at afgrøden kan optimere sin RUE.

 

 

- Vores resultater kan bane vejen for mere forskelligartede dyrkningssystemer. Dog bør landmandens valg altid understøttes af en agro-økonomisk analyse af markedets krav, produktionsomkostninger og biomassepriser, siger Kiril Manevski.


Yderligere oplysninger 

Læs artiklen: Biomass productivity and radiation utilisation of innovative cropping systems for biorefinery in Agricultural and Forest Meteorology.

Kontakt
Postdoc Kiril Manevski
Institut for Agroøkologi, AU
Email: kiril.manevski@agro.au.dk
Tlf.: 8715 7795

Seniorforsker Uffe Jørgensen
Institut for Agroøkologi, AU 
Email: uffe.jorgensen@agro.au.dk
Tlf.: 87157729
Mobil: 21337831


Climate-Smart Agri-Food Systems er et af de forskningsområder, hvor Institut for Agroøkologi har en særlig styrke, og hvorfra der leveres resultater i tråd med nationale og globale samfundsmæssige udfordringer og målsætninger.

 

 

Agro, DCA, bioraf