Living Lab Denmark – Reforest project

https://plen.ku.dk/english/research/crop_sciences/

Лице за контакт:

Бхим Бахадур Галей

Доцент, доктор на науките

bbg@plen.ku.dk

Вайбхав Прадип Чаудхари

PostDoc

vpc@plen.ku.dk

Жива лаборатория 6: Дания

Управлява се от: Копенхагенски университет, кампус Тааструп, Дания

Обща информация
Експерименталната производствена система е комбинирана хранителна и енергийна система, която включва хранителни и фуражни култури с пояси от биомаса, съставени от смесени насаждения от върба, елша и лешник. Тя е създадена през пролетта на 1995 г. в експерименталната ферма в Taastrup (55◦400 N, 12◦180 E) под ръководството на Университета в Копенхаген, Дания. Преди 1995 г. мястото е било постоянно засявано с едногодишни култури.

Прочетете повече

CFE е система за биологично производство, без използване на торове, хербициди или пестициди. В CFE хранителните компоненти се състоят от зимна пшеница, ечемик (Hordeum vulgare), овес (Avena sativa), а фуражният компонент се състои от райграс (Lolium perenne)/люцерна (Medicago sativa), а биоенергийният компонент се състои от 5 двойни реда дървесни култури с кратък цикъл на ротация (защитни пояси). Системата CFE е създадена в Дания като потенциална производствена система за производство на храна, фураж и енергия.

Общ подход към земеделието
Биологична ферма.

Цели
Въглеродно неутрална ферма за производство на храна, фураж и енергия

Предизвикателства

Поддържане на почвеното плодородие
Стабилност на добива
Липса на средства за извършване на измервания и мониторинг на живата лаборатория.

Изследователски цели
Цел: Въглеродно неутрално земеделие

Проведени предишни подходящи изследвания:

Прочетете повече

1. Количествена оценка и остойностяване на екосистемните услуги в разнообразни производствени системи за вземане на информирани решения (Ghaley et al. 2014. DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004)

2. Определяне на натрупването на биомаса в смесени пояси от видове Salix, Corylus и Alnus в комбинирана система за производство на храна и енергия (Ghaley and Porter, 2014. DOI: 10.1016/j.biombioe.2014.02.009 )

3. Количествена оценка на функциите и услугите на екосистемите в конвенционална система за производство на зимна пшеница с модела DAISY в Дания (Ghaley and Porter, 2014. DOI: 10.1016/j.ecoser.2014.09.010)

4. Връзка между стехиометрията C:N/C:O и екосистемните услуги в управлявани производствени системи (Ghaley et al. 2015. DOI: 10.1371/ journal.pone.0123869)

5. Оценка на производителността и икономическата жизнеспособност на комбинирана система за производство на храни и енергия (CFE) в Дания (Ying Xu et al, 2019 DOI: 10.3390/en12010166)

6. Продуктивност и икономическа оценка на агролесовъдни системи за устойчиво производство на хранителни и нехранителни продукти (Lehmann et al. 2020. DOI: 10.3390/su12135429)

7. Оценка на многоизмерните елементи на устойчивостта в европейските агролесовъдни системи (Smith et al. 2022. DOI: 10.1016/j.agsy.2021.103357)

Проектиране на агролесовъдната система
Комбинираното производство на храни и енергия (КХЕ) е система за биологично производство, без използване на торове, хербициди или пестициди. В CFE хранителните компоненти се състоят от зимна пшеница, ечемик (Hordeum vulgare), овес (Avena sativa), а фуражният компонент се състои от

Прочетете повече

райграс (Lolium perenne)/люцерна (Medicago sativa), а биоенергийният компонент се състои от 5 двойни реда дървесни култури с кратък цикъл на ротация (защитни пояси). В Дания е създадена агроекосистема за комбинирано производство на храни и енергия (CFE) като потенциална производствена система за производство на храни, фуражи и енергия. CFE е агролесовъдна система, която интегрира SRWC в конвенционални монокултури за производство на храна, фураж и енергия.

Системата CFE е алейна система за отглеждане на култури с хранителни и фуражни култури в алеите и дървесни култури с кратък цикъл на ротация (SRWC) като пояси от биомаса за производство на енергия. Тя се състои от 10,1 ha хранителни компоненти, като пролетен ечемик, зимна пшеница, овес и люцерна/ежова главица като хранителни и фуражни компоненти, и 0,75 ha пояси за биомаса, състоящи се от пет пояса SRWC, разположени на пространствени разстояния от 50, 100, 150 и 200 m в рамките на полето. Всеки пояс за биомаса е широк 10,7 m и се състои от пет двойни реда SRWC. От петте двойни реда, три двойни реда в средата се състоят от три върбови клона (по един двоен ред) на Salix viminalis (L.) "Jor", Salix dasycladus Wimmer и Salix triandra cinerea (L.), граничещи с един двоен ред от обикновена леска Corylus avellana (L.) от едната страна и един двоен ред от елша (Alnus glutinosa (L.) Gaertner) от другата страна. Всеки двоен ред е на разстояние 1,3 m един от друг, като гъстотата на засаждане е 20 000 дървета ha-1 . SRWC са засадени на вътрешноредово разстояние от 0,5 m и междуредово разстояние от 0,7 m. Поясите за биомаса са създадени на различни разстояния от 50, 100, 150 и 200 m, като са създадени алеи с еквивалентни разстояния, за да се оцени пространственото въздействие на поясите за биомаса върху компонентите на храната и фуража. Поясите за биомаса се прибират и раздробяват на всеки четири години, а дървесните стърготини се продават на близката топлоелектрическа централа за производство на топлинна и електрическа енергия, докато хранителните и фуражните култури, отглеждани между поясите за биомаса, се прибират ежегодно.

Мониторинг
Какво ще се наблюдава и как:

Прочетете повече

1. УЛАВЯНЕ НА ВЪГЛЕРОД

A. Надземни: DOI: 10.1016/j.biombioe.2014.02.009

B. Под земята: DOI: 10.1007/s004420050201

C. Вземане на проби от отпадъци = събиране на отпадъци + мъртва дървесина и клони с рамка за вземане на проби от 0,25 m2.

2. ПРЕДОТВРАТЯВАНЕ НА ЕРОЗИЯТА НА ПОЧВАТА

A. 137 Cs метод: DOI: 10.2307/3673774 ИЛИ

B. Ghaley and Porter, 2013 = DOI: 10.1016/j.ecolind.2012.08.009'

3. КАПАЦИТЕТ ЗА ЗАДЪРЖАНЕ НА ВОДА

SOIL CORE METHOD: DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004

4. ЕФЕКТИ НА ЗАЩИТНИЯ ПОЯС: Метод от статията - DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004

5. БИОЛОГИЧНО ФИКСИРАНЕ НА НИТРОГЕН: Метод от статията DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004

6. ФОРМИРАНЕ НА ПОЧВА: МЕТОД НА РАЗТВОР НА МУСТАРД: DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004

7. МИНЕРАЛИЗАЦИЯ НА НИТРОГЕН: Метод на сондата "примамка-ламина": DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004

8. АФИДИ и ПРЕДАТОРИ: Метод на капаните и пантрапа

Понастоящем са налични данни/базова информация: Характеристики на земята и почвата, годишни метеорологични данни, размер на парцела и разстояние между тях.