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

Kontaktperson:

Bhim Bahadur Ghaley

Lektor, ph.d.

Vaibhav Pradeep Chaudhary

Postdoc

Living Lab 6: Danmark

Administreret af: Københavns Universitet, Taastrup Campus, Danmark

Generelt information
Det eksperimentelle produktionssystem er et kombineret fødevare- og energisystem (CFE), der integrerer fødevare- og foderafgrøder med biomassebælter, der består af blandede bevoksninger af pil, el og hasselnød. Det blev etableret i foråret 1995 på forsøgsgården i Taastrup (55◦400 N, 12◦180 E) under Københavns Universitet, Danmark. Før 1995 blev stedet kontinuerligt dyrket med enårige afgrøder. 

CFE er et økologisk produktionssystem uden brug af gødning, herbicider eller pesticider. I CFE består fødevarekomponenterne af vinterhvede, byg (Hordeum vulgare) og havre (Avena sativa), foderkomponenten består af rajgræs (Lolium perenne)/ lucerne (Medicago sativa), og bioenergikomponenten består af 5 dobbeltrækker med træagtige afgrøder i kort omdrift (læbælter). CFE-systemet blev etableret i Danmark som et potentielt produktionssystem til at producere fødevarer, foder og energi.

Generel tilgang til landbrug
Økologisk gård.


Målsætninger
Kulstofneutral gård til produktion af mad, foder og energi 


Udfordringer

  • Vedligeholdelse af jordens frugtbarhed
  • Stabilitet i udbytte
  • Mangel på midler til at udføre målinger og overvåge living lab.


Forskningens mål
Mål: Kulstofneutralt landbrug

Tidligere relevant forskning udført:
1. Kvantificering og værdiansættelse af økosystemtjenester i forskellige produktionssystemer til informeret beslutningstagning (Ghaley et al. 2014. DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004)
2. Bestemmelse af biomasseakkumulering i blandede bælter af Salix-, Corylus- og Alnus-arter i et kombineret fødevare- og energiproduktionssystem (Ghaley and Porter, 2014. DOI: 10.1016/j.biombioe.2014.02.009 )
3. Kvantificering og værdiansættelse af økosystemfunktioner og -tjenester i et konventionelt vinterhvedeproduktionssystem med DAISY-modellen i Danmark (Ghaley og Porter, 2014. DOI: 10.1016/j.ecoser.2014.09.010)
4. Forholdet mellem C:N/C:O-støkiometri og økosystemtjenester i forvaltede produktionssystemer (Ghaley et al. 2015. DOI: 10.1371/ journal.pone.0123869)
5. Vurdering af produktiviteten og den økonomiske levedygtighed af et kombineret fødevare- og energiproduktionssystem i Danmark (Ying Xu et al, 2019 DOI: 10.3390/en12010166)
6. Produktivitet og økonomisk evaluering af agroforestry-systemer til bæredygtig produktion af fødevarer og nonfoodprodukter (Lehmann et al. 2020. DOI: 10.3390/su12135429)
7. Vurdering af de multidimensionelle elementer af bæredygtighed i europæiske skovlandbrugssystemer (Smith et al. 2022. DOI: 10.1016/j.agsy.2021.103357)

Design af agroforestry-systemet 
Den kombinerede fødevare- og energiproduktion (CFE) er et økologisk produktionssystem uden brug af gødning, herbicider eller pesticider. I CFE består fødevarekomponenterne af vinterhvede, byg (Hordeum vulgare) og havre (Avena sativa), og foderkomponenten består af  

rajgræs (Lolium perenne)/lucerne (Medicago sativa), og bioenergikomponenten bestod af 5 dobbeltrækker med træagtige afgrøder i kort omdrift (læbælter). Et kombineret fødevare- og energiøkosystem (CFE) blev etableret i Danmark som et potentielt produktionssystem til at producere fødevarer, foder og energi. CFE er et agroforestry-system, der integrerer SRWC i konventionel monokultur for at producere mad, foder og energi.

CFE-systemet er et alléafgrødesystem med fødevare- og foderafgrøder i alléerne og træagtige afgrøder med kort omdriftstid (SRWC) som biomassebælter til energiproduktion. Det består af 10,1 ha med fødevarekomponenter som vårbyg, vinterhvede, havre og lucerne/rajgræs som føde- og foderkomponenter og 0,75 ha biomassebælter bestående af fem bælter med SRWC, placeret i rumlige afstande på 50, 100, 150 og 200 m inden for marken. Hvert biomassebælte er 10,7 m bredt og består af fem dobbelte rækker af SRWC. Af de fem dobbeltrækker består tre dobbeltrækker i midten af tre pilekloner (en dobbeltrække hver) af Salix viminalis (L.) "Jor", Salix dasycladus Wimmer og Salix triandra cinerea (L.) omkranset af en dobbeltrække af almindelig hassel Corylus avellana (L.) på den ene side og en dobbeltrække af el (Alnus glutinosa (L.) Gaertner) på den anden side. Hver dobbeltrække er 1,3 m fra hinanden med en plantetæthed på 20.000 træer ha-1 . SRWC er plantet med en afstand mellem rækkerne på 0,5 m og mellem rækkerne på 0,7 m. Biomassebælterne er etableret med varierende afstande på 50, 100, 150 og 200 m og danner alleer med tilsvarende afstande for at vurdere de rumlige effekter af biomassebælter på føde- og foderkomponenter. Biomassebælterne høstes og flises hvert fjerde år, og træflisen sælges til et nærliggende kraftvarmeværk til produktion af varme og elektricitet, mens de fødevare- og foderafgrøder, der dyrkes mellem biomassebælterne, høstes hvert år.

Overvågning
Hvad vil blive overvåget og hvordan?

1. KULSTOFBINDING 
A. Over jorden: DOI: 10.1016/j.biombioe.2014.02.009
B. Under jorden: DOI: 10.1007/s004420050201
C. Kuldprøvetagning = indsamling af kuld + dødt træ og grene med 0,25 m2 prøvetagningsramme.
2. FOREBYGGELSE AF JORDEROSION
A. 137 Cs-metoden: DOI: 10.2307/3673774 ELLER
B. Ghaley og Porter, 2013 = DOI: 10.1016/j.ecolind.2012.08.009'
3. VANDOPBEVARINGSKAPACITET
SOIL CORE METHOD: DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004
4. EFFEKTER AF LÆBÆLTER: Metode fra artikel - DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004
5. BIOLOGISK NITROGENFIXERING: Metode fra artikel DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004
6. JORDDANNELSE: MUSTARDOPLØSNINGSMETODE: DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004
7. NITROGEN MINERALISERING: Bait-lamina sonde metode: DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004
8. APHID & PREDATOR: Faldgrube og pantrap-metode
Data/baselineinformation er tilgængelig i øjeblikket: Land- og jordbundskarakteristika, årlige vejrdata, plotstørrelse og -afstand.

Danmark

11,1 8 ha græsarealer (10,1 er dyrkede fødevarer og 1,0 biobrændsel)

Silvoarable

Forsknings- og uddannelsestype (alley cropping)

Etableret i maj 1995

Afstand mellem rækker/rækker: 1,3/0,5 m

Bredde af træstrimler: 11 m

Antal træer: 20000 træer ha (foder : mad : træbiomasse - forholdet 45:45:10)

Æl (Alnus rubra), pilekloner [ (en dobbelt række hver) af (Salix viminalis (L.) "Jor", Salix dasycladus Wimmer og Salix triandra × cinerea (L.) ] og almindelig hassel (Corylus spp.)

Husdyr: Nej

SANDIG LER (Sand - Silt - Ler: 65 - 20 - 15 procent)

da_DKDanish