Living Lab Denmark – Reforest project

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

Persona de contacto:

Bhim Bahadur Ghaley

Profesora asociada, doctora

bbg@plen.ku.dk

Vaibhav Pradeep Chaudhary

PostDoc

vpc@plen.ku.dk

Living Lab 6: Dinamarca

Gestionado por: Universidad de Copenhague, Campus de Taastrup, Dinamarca

General información
El sistema de producción experimental es un sistema combinado de alimentos y energía (CFE), que integra cultivos alimentarios y forrajeros con cinturones de biomasa constituidos por rodales mixtos de sauce, aliso y avellano. Se estableció en la primavera de 1995 en la granja experimental de Taastrup (55◦400 N, 12◦180 E), dependiente de la Universidad de Copenhague, Dinamarca. Antes de 1995, el lugar se cultivaba continuamente con cultivos anuales.

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La EFC es un sistema de producción ecológica, sin uso de fertilizantes, herbicidas ni pesticidas. En la EFC, los componentes alimentarios consisten en trigo de invierno, cebada (Hordeum vulgare), avena (Avena sativa) y el componente forrajero consiste en ryegrass (Lolium perenne) / alfalfa (Medicago sativa) y el componente bioenergético consiste en 5 filas dobles de cultivos leñosos de rotación corta (cinturones de refugio). El sistema CFE se estableció en Dinamarca como un sistema de producción potencial para producir alimentos, forraje y energía.

Enfoque agrícola general
Granja ecológica.

Objetivos
Granja neutra en carbono para producir alimentos, forraje y energía

Desafíos

Mantenimiento de la fertilidad del suelo
Estabilidad del rendimiento
Falta de fondos para realizar mediciones y supervisar el laboratorio viviente.

Objetivos de la investigación
Objetivo: agricultura neutra en carbono

Investigaciones previas pertinentes realizadas:

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1. Cuantificación y valoración de los servicios ecosistémicos en diversos sistemas de producción para una toma de decisiones informada (Ghaley et al. 2014. DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004).

2. Determinación de la acumulación de biomasa en cinturones mixtos de especies de Salix, Corylus y Alnus en un sistema combinado de producción de alimentos y energía (Ghaley y Porter, 2014. DOI: 10.1016/j.biombioe.2014.02.009 ).

3. Cuantificación y valoración de funciones y servicios ecosistémicos en un sistema convencional de producción de trigo de invierno con el modelo DAISY en Dinamarca (Ghaley y Porter, 2014. DOI: 10.1016/j.ecoser.2014.09.010).

4. Relación entre la estequiometría C:N/C:O y los servicios ecosistémicos en sistemas de producción gestionados (Ghaley et al. 2015. DOI: 10.1371/ journal.pone.0123869).

5. Evaluación de la productividad y la viabilidad económica del sistema de producción combinada de alimentos y energía (CFE) en Dinamarca (Ying Xu et al, 2019 DOI: 10.3390/en12010166)

6. Productivity and Economic Evaluation of Agroforestry Systems for Sustainable Production of Food and Non-Food Products (Lehmann et al. 2020. DOI: 10.3390/su12135429)

7. Evaluación de los elementos multidimensionales de la sostenibilidad en los sistemas agroforestales europeos (Smith et al. 2022. DOI: 10.1016/j.agsy.2021.103357)

Diseño del sistema agroforestal
La combinación de alimentos y energía (CFE) es un sistema de producción ecológica, sin uso de fertilizantes, herbicidas ni pesticidas. En el CFE, los componentes alimentarios consisten en trigo de invierno, cebada (Hordeum vulgare), avena (Avena sativa) y el componente forrajero consiste en

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El componente agroenergético consistía en 5 hileras dobles de cultivos leñosos de rotación corta (cinturones de protección). En Dinamarca se estableció un agroecosistema combinado de alimentos y energía (CFE) como sistema potencial de producción de alimentos, forraje y energía. CFE es un sistema agroforestal que integra SRWC en monocultivos convencionales para producir alimentos, forraje y energía.

El sistema CFE es un sistema de cultivo en callejones con cultivos alimentarios y forrajeros en los callejones y cultivos leñosos de rotación corta (CCR) como fajas de biomasa para la producción de energía. Consta de 10,1 ha de componentes alimentarios como cebada de primavera, trigo de invierno, avena y alfalfa/arrizo como componentes alimentarios y forrajeros y 0,75 ha de cinturones de biomasa consistentes en cinco cinturones de SRWC, situados a distancias espaciales de 50, 100, 150 y 200 m dentro del campo. Cada cinturón de biomasa tiene 10,7 m de ancho y consta de cinco filas dobles de SRWC. De las cinco filas dobles, tres filas dobles en el centro consisten en tres clones de sauce (una fila doble cada uno) de Salix viminalis (L.) "Jor", Salix dasycladus Wimmer, y Salix triandra cinerea (L.) bordeados por una fila doble de avellano común Corylus avellana (L.) en un lado y una fila doble de aliso (Alnus glutinosa (L.) Gaertner) en el otro lado. Cada hilera doble tiene una separación de 1,3 m, con una densidad de plantación de 20.000 árboles ha-1 . Los SRWC se plantan a una distancia entre hileras de 0,5 m y entre hileras de 0,7 m. Los cinturones de biomasa se establecen a distancias variables de 50, 100, 150 y 200 m creando callejones de las distancias equivalentes para evaluar los efectos espaciales de los cinturones de biomasa sobre los componentes alimentarios y forrajeros. Los cinturones de biomasa se cosechan y astillan cada cuatro años y las astillas de madera se venden a una central térmica cercana para la producción de calor y electricidad, mientras que los cultivos alimentarios y forrajeros que crecen entre el cinturón de biomasa se cosechan anualmente.

Supervisión
Qué se controlará y cómo:

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1. SECUESTRO DE CARBONO

A. Sobre la tierra: DOI: 10.1016/j.biombioe.2014.02.009

B. Bajo tierra: DOI: 10.1007/s004420050201

C. Muestreo de hojarasca = recogida de hojarasca + madera muerta y ramas con un marco de muestreo de 0,25 m2.

2. PREVENCIÓN DE LA EROSIÓN DEL SUELO

A. Método 137 Cs: DOI: 10.2307/3673774 O

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

3. CAPACIDAD DE RETENCIÓN DE AGUA

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

4. EFECTOS DEL CINTURÓN DE ABRIGO: Método del papel - DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004

5. FIJACIÓN BIOLÓGICA DEL NITRÓGENO: Método de la ponencia DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004

6. FORMACIÓN DEL SUELO: MÉTODO DE SOLUCIÓN DE MOSTAZA: DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004

7. MINERALIZACIÓN DEL NITRÓGENO: Método de la sonda cebo-lamina: DOI: 10.1016/j.envsci.2013.08.004

8. ÁFIDOS Y PREDADORES: método Pitfall y pantrap

Actualmente se dispone de datos/información de referencia: Características del terreno y del suelo, datos meteorológicos anuales, tamaño y espaciado de las parcelas.