Klimaatgerelateerd onderzoek in Vlaanderen, een overzicht

Greet Ruysschaert, Sam De Campeneere, Veerle Van linden

Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek (ILVO)

ILV

O

Klimaatgerelateerd onderzoek 1. Plantaardige productie, bodem- en nutriëntenbeheer 2. Dierlijke productie, stal- en mestbeheer 3. Energiegebruik in de landbouw en visserij

Ronde tafel klimaat – Landbouw en Visserij 20 juni 2016

ILV

O

Climate smart agriculture

Landbouw Klimaat

CH4, N2O, CO2

CO2-sink

Mitigatie

Adaptatie

1. Mitigatie – adaptatie – duurzame productie: people, profit, planet (PAS, MAP, biodiversiteit, …) 2. Tijd: Korte + lange termijn 3. Ruimte: Impact op het niveau van perceel, stal, bedrijf, streek, regio, … wereld 4. Alle actoren: landbouwer, verwerkende sector, distributie, consument, overheid,

maatschappij,…

5. Effectiviteit en efficiëntie: niveau hele levenscyclus – vermijden problem shifting

ILV

O

Plantaardige productie, bodem- en nutriëntenbeheer

Ronde tafel klimaat – Landbouw en Visserij 20 juni 2016 Greet Ruysschaert, Tommy D’Hose, Victoria Nelissen, Hilde Muylle, Bart Vandecasteele, Bert Reubens, Jarinda Viaene, Koen Willekens, Tom Deswaef, Laura van Vooren, Jeroen Dewaegemaeker, Eva Kerselaers

ILV

O

Inhoud 1. N2O-emissies uit de bodem

2. C-opslag

3. Milieu-impact plantaardige productie

4. Substraatteelt

5. Bijdrage aan de circulaire en bio-economie

6. Adaptatie

7. Een ander landbouwmodel?

ILV

O

1. N2O-emissies uit de bodem

VMM, lozing in de lucht 2000-2014

-20% tov 2000

63% direct uit bodem

3755 ton N2O-emssies/jaar uit bodem (direct + indirect)

≈ +/- 500 kg EOC/ha

Maatregelen ter reductie N2O uit de bodem (oa Vlaar et al. 2008) • Minder N-input (-16à19 kg CO2-eq/kg werkzame N minder) • Betere benutting N • Fractionatie • Traagwerkende meststoffen (-10% emissie) • Periode tussen aanwenden dierlijke mest en kunstmest vergroten (-10% emissie) • Rijpaden/tegengaan bodemverdichting (-20-50% emissies) • Minder beweiden • …

ILV

O

JRC

-ESD

AC

Nutriënten (N,..)

CO2

Bodem organische stof

2. C-opslag

Humificatie

Mineralisatie

Mineralisatie

Afbraak: 2-2.5%/jaar Vb. OC-gehalte van 1.75% Afbraak 1450 kg C/ha in

0-25cm laag VLM-fiche organische stof

ILV

O

JRC

-ESD

AC

Nutriënten (N,..)

CO2

Bodem organische stof

2. C-opslag

Humificatie

Mineralisatie

Mineralisatie

Effectieve organische koolstof (EOC) = toegediende OC die onder vorm van bodemorganische stof na 1 jaar nog in de bodem aanwezig is.

ILV

O

2. C-opslag

Bron: MIRA-rapport, cijfers BDB

C –gehalte (%)=𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝐶

𝑚𝑎𝑠𝑠 𝑑𝑟𝑜𝑔𝑒 𝑔𝑟𝑜𝑛𝑑 x 100 C –stock (ton C/ha)= %CxBDxdiepte

Akkerland'8

2 - '8

4'8

5 - '8

8'8

9 - '9

1'9

2 - '9

5'9

6 - '9

9'0

0 - '0

3'0

4 - '0

7'0

8 - '1

1'1

2 - '1

5

Percelen met koolstofgehalte onder de streefzone (%)

0

10

20

30

40

50

60

Akkerland Akkerland

'82

- '8

4'8

5 - '8

8'8

9 - '9

1'9

2 - '9

5'9

6 - '9

9'0

0 - '0

3'0

4 - '0

7'0

8 - '1

1'1

2 - '1

5

Percelen met koolstofgehalte onder de streefzone (%)

0

10

20

30

40

50

60

Grasland

0-6 cm 0-23 cm

ILV

O

2. C-opslag

• Meersman et al. 2011: stock-verandering 1960-2006, 0-30 cm

ILV

O

2. C-opslag

• Lettens et al. 2005: stock-verandering 1960-1990-2006, 0-30 cm slecht gedraineerde gronden 1960 niet in rekening gebracht

ILV

O

2. C-opslag

• CASTEC-project Akkerland • Sleutel et al. 2003

Stockverandering 1989-2000, 0-100cm, jaarlijks verlies 354 ktonOC Basis: %C 0-24 cm, pedotransferfuncties BD

• Sleutel et al. 2006 Stockverandering 1998-2003, 0-30 cm, jaarlijks verlies 0.19 t OC/ha Basis: gemeten %C en BD waarden West-Vlaanderen

Grasland • Mestdagh et al., 2009

Stockverandering 1990-2000, 0-100 cm, verlies 4 MtOC Basis: metingen BDB 0-6 cm, groot aantal eigen metingen bulkdichtheid, diepteverdeling C

ILV

O

2. C-opslag

Oorzaken afname C-stocks Akkerland • MAP (Mira 2011, Sleutel et al., 2003, Lettens et al., 2005)

• Gemengde bedrijven => akkerbouwbedrijven (Sleutel et al., 2003)

• Omzetten permanent grasland naar akkerland (Sleutel et al., 2007)

• Toename gemiddelde T (+0.6°C 1980-2000, KMI) (Sleutel et al., 2006)

• Minder aanbreng gewasresten (Sleutel et al. 2006)

• Drainage watergevoelige gronden (Meersmans et al., 2011)

Grasland • MAP (Mestdagh et al., 2009)

• Toename aandeel tijdelijk grasland (Mestdagh et al., 2009)

• Afname areaal grasland (Mestdagh et al., 2009)

ILV

O

Rassen/gewassen/ rotaties

Bemesting

Bewerking

Chemisch Fysisch

Biologisch

OS

2. C-opslag

Maatregelen binnen huidig

bedrijfsvoering

Maatregelen die meer ingrijpen op de bedrijfsvoering

ILV

O

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering - gewasresten

VLM-brochure Organische stof bodem

Grasgroenbedekker (600)

Stro van granen/

korrelmaisstro (500)

Suikerbiet blad en kop (400)

Gele mosterd/

bladrammenas (410)

Facelia (340)

Aanbreng effectieve organische stof (EOC)

ILV

O

• Groenbedekkers

2020 2030 2050

Areaal Nu 30% akkerland – realistische verhoging?

Optimalisatie • Verlengen groeiperiode: Vroeger inzaaien (vroegrijpe rassen hoofdgewas)

+ Latere vernietiging • Mengsel met betere

benutting bodem?

Veredeling: • groei in koudere omstandigheden • meer wortelbiomassa • vroegere afrijping hoofdgewassen

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering - gewasresten

Bodemkwaliteit, N-vanggewas, erosiepreventie,…

Tijd, kosten,..

N2O-emissies: meestal neutraal effect bekeken op een volledig jaar (Basche et al., 2014)

ILV

O

Vb. 1 Grasklaver ingezaaid september

• 1.3 ton bovengrondse droge biomassa/ha – vernietiging maart • 4.7 ton bovengrondse droge biomassa/ha – vernietiging mei

Vb. 2 Rogge-erwt ingezaaid oktober

• 1.5 ton bovengrondse droge biomassa/ha – vernietiging 21/04 • 5.0 ton bovengrondse droge biomassa/ha – vernietiging 25/05

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering - gewasresten

Contact: koen.willekens@ilvo.vlaanderen.be – projecten CORE Organic TILMAN-ORG en SOILVEG

• Groenbedekkers

Latere vernietiging => grotere bovengrondse + ondergrondse biomassa

=> Nieuwe aangepaste technieken vernietiging groenbedekker en daaropvolgende bodembewerking nodig

ILV

O

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering - gewasresten

C Bio-

economie?

C-opslag/

Bodem-kwaliteit?

Teelt Gewas-rest

Contact: bart.vandecasteele@ilvo.vlaanderen.be

Gewasresten tuinbouw: inkuilen en composteren om N-verliezen tijdens de winter te verminderen (Doctoraat Jarinda Viaene, ILVO)

Bijdrage aan C-opbouw in de bodem: Wortels maïs >> korrelmaïsstro

(Doctoraat Hui Xu, UGent-ILVO)

ILV

O

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering - bodembewerking

Rassen/gewassen/ rotaties

Bemesting

Bewerking

Chemisch Fysisch

Biologisch

OS

ILV

O

• Niet-kerende bodembewerking

Bodemkwaliteit, erosiepreventie, …

Onkruid- en ziektedruk, risico op opbrengstderving, ervaring verreist,…

Weinig bewijzen verhoging C-stocks in Vlaanderen

• Minder scheuren grasland: C-opslag N2O-emissies

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering - bodembewerking

ILV

O

Gewassenresten Bemesting

Bewerking

Chemisch Fysisch

Biologisch

OS

MAP

N, P

Lage EOC/P

hoge EOC/P

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering – extern organisch materiaal

ILV

O

mest bewerkte mest

compost P-arme

compost Beheers-

resten Maai-

meststof Gewas-

rest Vang-gewas

Lage C/P hoge C/P

Bodemverbeteraars en mestbewerking?

> 40 producten getest: % organische stof/droge stof: van 5 tot 84%

% droge stof: van 4 tot 87% C/P-verhouding: van 2 tot 180 N/P-verhouding: van 1 tot 8.6

Contact: bart.vandecasteele@ilvo.vlaanderen.be

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering – extern organisch materiaal

ILV

O

Proef Product Dosis Duur Verhoging %C

C retentie (%)

Bemestingsproef (UGent)

Drijfmest 3 ton C/ha.j 7 jaar +11% 20%

Bemestingsproef (UGent)

Stalmest 3 ton C/ha.j 7 jaar +23% 42%

Bemestingsproef (UGent)

GFT-compost 3 ton C/ha.j 7 jaar +31% 56%

Bemestingsproef (UGent)

Boerderijcompost lage C:N 3 ton C/ha.j 7 jaar +19% 35%

Bemestingsproef (UGent)

Boerderijcompost hoge C:N 3 ton C/ha.j 7 jaar +25% 45%

Boerderijcompostproef (UGent)

Boerderijcompost 1.9 tonC/ha.j 50m³

6 jaar +17% 29%

VEGTILCO Boerderijcompost 1.8 tonC/ha.j 15 ton

3 jaar +5% 34%

VEGTILCO Boerderijcompost 5.5 tonC/ha.j 45 ton

3 jaar +11% 26%

BOPACT Boerderijcompost 2.1 tonC/ha.j 4 jaar +13% 62%

BIOCHAR Compost 10.9 tonC 2 jaar +12% 37%

BIOCHAR Biochar 13.6 tonC 2 jaar +33% 78%

BIOCHAR Biochar 10.9 tonC 2 jaar +18% 54%

BIOCHAR Biochar-compost 10.9 tonC 2 jaar +17% 51%

Data ILVO

ILV

O

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering – extern organisch materiaal

Drijfmest Bewerking Compost Verhoging %C 2010-2014 0-30 cm

Varkens Ploegen / 0.01

Runder Ploegen / 0.07

D’Hose et al., 2016 BOPACT-veldproef

+ +

Varkens Ploegen Compost 0.14

Runder Ploegen Compost 0.14

+

ILV

O

• Stalmest/compost/biochar

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering – extern organisch materiaal

Bronnen: o.a. Doctoraat Thijs Vanden Nest (ILVO-KU Leuven) Doctoraat Tommy D’Hose (ILVO-UGent) Doctoraat Koen Willekens (ILVO-UGent) Doctoraat Victoria Nelissen (ILVO-UGent) Interregproject ‘Biochar: climate saving soils’ EU FP7-Fertiplusproject D’Hose et al., 2016 (BOPACT-veldproef)

Stalmest Compost Biochar

Bodemkwaliteit P-uitspoeling Stalmest > compost

Besparing kunstmest (langere termijn)

ILV

O

preiresten

houtsnippers

roggestro

aardbeisubstraat

Lokaal sluiten van kringlopen via kleinschalige compostering

Chemisch Fysisch

Biologisch

OS Oa. Genesys-project, doctoraat Jarinda Viaene (ILVO-UGent) Contact: jarinda.viaene@ilvo.vlaanderen.be

Akkerbouwer Tuinbouwer Boomkweker Natuurbeheerder

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering – extern organisch materiaal

ILV

O

Lokaal sluiten van kringlopen via kleinschalige compostering

Cases Genesys-project, vb. • Co-composteren op boomkwekerij

• Snoeiresten + marktoverschot + stalmest buur • Compostering door extern composteerbedrijf

• Samenwerking tussen verschillende bedrijven en natuursector • Stalmest rundveehouder + maaisel natuurbeheer • Compostering uitgevoerd door natuurbeheerders • Compostafzet eigen bedrijf + naburige landbouwbedrijven

=> Voorstel tot flexibelere wetgeving “Boerderijcomposteren plus”

=> Veel opportuniteiten

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering – extern organisch materiaal

ILV

O

BRF-houtsnippers

• Bois Raméaux Fragmentés = gehakselde, fijne (<7 cm diam) houtsnippers, overwegend afkomstig van loofhout

• Nu vaak een (onbenut) restproduct afkomstig van onderhoud van hagen, houtkanten, holle wegen, etc.

• Wordt oppervlakkig toegepast (mulching of licht inwerken)

• BOS snel en effectief verhogen met beperkte aanbreng N en P

Contact: bert.reubens@ilvo.vlaanderen.be

MaatregelMaximale dosis per jaar [ton

DS/ha]

Netto jaarlijkse humustoename

[ton/ha]

Aantal jaar benodigd om +1%

humus te verkrijgen in bovenste

30 cm

Stalmest 21 0,6 67

Groencompost 9 1,4 28

Groenbedekker 4 0,4 100

BRF - Houtsnippers 25 4 10

Niet-kerende bodembewerking / 0,4 100

Bron: Asselineau & Domenech, 2007

Bodemvruchtbaarheid, erosie tegengaan, betere vochtberging en drainage,…

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering – extern organisch materiaal

ILV

O

Houtkanten/bomenrijen - grasstroken

Afstand houtkant/bomenrij = x maal hoogte

Bron: Meta-data analyse doctoraat Laura Van Vooren (ILVO-UGent-VITO), ongepubliceerd

R=C

-sto

ck/C

-sto

ck r

ef

Andere ecosysteemdiensten: erosie tegengaan, bufferen nutriënten, biodiversiteit…

Rechtsonzekerheid, strenge controles (afsterven bomen), lage wegingsfactor ecologisch aandachtsgebied

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering – GLB maatregelen

ILV

O

Rassen/gewassen/ rotaties

Bemesting

Bewerking

Chemisch Fysisch

Biologisch

OS

2. C-opslag

Maatregelen binnen huidig

bedrijfsvoering

Maatregelen die meer ingrijpen op de bedrijfsvoering

ILV

O

VLM-brochure Organische stof bodem

•Permanent grasland

•Granen – stro ingewerkt

•Korrelmais

•Luzerne

•Granen stro afgevoerd

•Rode klaver

•Grasgroenbedekker / tijdelijk grasland

•Snijmais

•Gele mosterd

•Aardappel

•Diverse groenten

2. C-opslag Ingrijpen bedrijfsvoering

EOC – diverse gewassen

Bron: FOD Economie – Algemene Directie Statistiek

Bron: Bron: Departement Landbouw en Visserij op basis van LMN en FOD Economie - AD Statistiek

ILV

O

VLM-brochure Organische stof bodem

•Permanent grasland

•Granen – stro ingewerkt

•Korrelmais

•Luzerne

•Granen stro afgevoerd

•Rode klaver

•Grasgroenbedekker / tijdelijk grasland

•Snijmais

•Gele mosterd

•Aardappel

•Diverse groenten

2. C-opslag Ingrijpen bedrijfsvoering

EOC – diverse gewassen

LCA - Vlinderbloemigen als alternatief geïmporteerde

soja? - Alternatieven voor maïs? - Intercropping (meerdere gewassen tegelijk)? - Gewassen die weinig kunstmest en

gewasbeschermingsmiddelen vragen?

ILV

O

2. C-opslag Ingrijpen bedrijfsvoering

Agroforestry

• Bovengrondse boombiomassa: 0,4 - 0,8 Mg C ha-1 jr-1 (Thevathasan et al. , Canada)

• Ondergrondse boombiomassa: 0,1 – 0,25 Mg C ha-1 jr-1 (Thevathasan et al. , Canada)

• Bodem: metingen doctoraat Paul Pardon (ILVO-UGent)

C% in functie van afstand tot de perceelsrand met een bomenrij. Curves werden gefit dmv regressie obv

de geanalyseerde bodemstalen per locatie. Rood: transecten loodrecht op de bomenrij, blauw:

transecten loodrecht op de boomloze rand. Grijs: 95% confidentie interval (doctoraat Paul Pardon,

ILVO-UGent)

Contact: bert.reubens@ilvo.vlaanderen.be - www.agroforestryvlaanderen.be

ILV

O

2. C-opslag Ingrijpen bedrijfsvoering

Agroforestry

Contact: bert.reubens@ilvo.vlaanderen.be - www.agroforestryvlaanderen.be

• Internationale waarnemingen en modelstudies

Cardinael et al. (2015, 2016): silviculturele systemen in FR: gemiddelde BOS accumulatie snelheid 0,24 Mg C ha-1 jr-1 in 0-30 cm laag

Bevestigd in andere studies: gemiddeld 0,30 Mg C ha-1 jr-1 in 0-30 cm laag

Oudere systemen: ook dieper: + 0,1 Mg C ha-1 jr-1 30-100 cm laag

Tot 50% meer BOS opslag al naargelang ruimtelijke schikking, densiteit, …

• Op grotere schaal:

Inschatting Cardinael: op niveau FR: AF bijdrage van 5 – 10% reductie GHG emissie

Inschatting Aertsens: op niveau EU: potentiële realisatie AF op 90 Mio ha akkerland en 50 Mio ha weiland

ILV

O

2. C-opslag Ingrijpen bedrijfsvoering

Agroforestry

Contact: bert.reubens@ilvo.vlaanderen.be - www.agroforestryvlaanderen.be

Opportuniteiten adaptatie! • Water: Bufferende werking bij extreem droge of extreem natte omstandigheden • Wind: lagere windsnelheden, minder winderosie, minder legering • Temperatuur => globaal tot 4°C lagere dagtemperaturen (vermijden van hittepiek

op warmste dagen) en tot 2 à 3 °C hogere nachttemperaturen (hittestress)

(www.agroforesterie.be)

ILV

O

Inhoud 1. N2O-emissies uit de bodem

2. C-opslag

3. Milieu-impact plantaardige productie

4. Substraatteelt

5. Bijdrage aan de circulaire en bio-economie

6. Adaptatie

7. Een ander landbouwmodel?

ILV

O

3. Milieu-impact plantaardige productie

• Ecologische duurzaamheid beoordeeld m.b.v. Levenscyclusanalyse (LCA) – per kg product!

• Klimaatwijziging heeft milieu-impact

60

70

80

90

100

110

120

Total C

EENE

Ozo

ne

dep

letion

Ph

oto

chem

ical oxid

ant

form

ation

Particu

late matter

form

ation

Clim

ate ch

ange

Terrestrial acid

ification

Freshw

ater eu

trop

hicatio

n

Marin

e eutro

ph

icationR

eso

urc

e an

d e

mis

sio

n f

oo

tpri

nt

of

the

pro

du

ctio

n o

f 1

kg

dry

gra

in (

%)

Standard Low yield High yield

Gevalstudie: korrelmaïsteelt in Vlaanderen

Bron: Doctoraat Lieselot Boone, Boone et al., 2016

Contact: hilde.muylle@ilvo.vlaanderen.be, veerle.vanlinden@ilvo.vlaanderen.be

ILV

O

3. Milieu-impact plantaardige productie

Gevalstudie: korrelmaïsteelt in Vlaanderen

Contact: hilde.muylle@ilvo.vlaanderen.be, veerle.vanlinden@ilvo.vlaanderen.be

• R&D en innovatie nodig om milieu-impact te verlagen

=>Veredeling naar hogere/stabiele opbrengsten

Bron: Doctoraat Lieselot Boone, Boone et al., 2016

ILV

O

3. Milieu-impact plantaardige productie

Toekomst (2050) grote impact verwacht veredelen op basis van verhogen fotosynthese!

Contact: hilde.muylle@ilvo.vlaanderen.be

• Synthetische biologie: verhogen van fotosynthese = verhogen van CO2-captatie uit de lucht

Zhu et al., 2010

ILV

O

Inhoud 1. N2O-emissies uit de bodem

2. C-opslag

3. Milieu-impact plantaardige productie

4. Substraatteelt

5. Bijdrage aan de circulaire en bio-economie

6. Adaptatie

7. Een ander landbouwmodel?

ILV

O

4. Substraatteelt

Contact: bart.vandecasteele@ilvo.vlaanderen.be - Proeven PCHoogstraten – ILVO en MIP-project DuPoCo (Vlaco-Peltracom-PCS-ILVO)

Vervangen van witveen door hernieuwbare grondstoffen

=> Veenvervanging mogelijk door compost en plantenvezels zonder groeivermindering of opbrengstverlies

Compost

nutriënten

Bio-diversiteit

Inoculatie met biocontrole organismen

Structuur Planten-vezels

Structuur

Inoculatie met biocontrole organismen

ILV

O

Inhoud 1. N2O-emissies uit de bodem

2. C-opslag

3. Milieu-impact plantaardige productie

4. Substraatteelt

5. Bijdrage aan de circulaire en bio-economie

6. Adaptatie

7. Een ander landbouwmodel?

ILV

O

• Inzetten op circulariteit & koolstofarme bio-economie

=> leasing carbon to the society

Slim inzetten van landbouwareaal Biomassa hubs Rol lokaal klimaatbeleid (bottom-up transitie) Vb. VITO-case studie in Antwerpen

4. Bijdrage aan de circulaire en bio-economie

Slim inzetten van plantaardige biomassa Voedsel

Hoogwaardige componenten

Energie

Potentieel van bioraffinage (oa gras)

• Low tech : vergister upgraden voor productie van hoogwaardige componenten (oa Leuven – reeds realiteit)

• High tech bioraffinage (2030) – vb suikers, eiwit, vezels,.. uit gras GRASSA in Nl : http://grassa.nl/

Finland: https://www.luke.fi/en/news/biorefineries-turn-grass-into-new-feed-products/

Ierland (Teagasc) : http://www.thecropsite.com/articles/1802/growing-grass-for-a-green-biorefinery/

• Bioraffinage ingebed in agrofood industrie

ILV

O

Inhoud 1. N2O-emissies uit de bodem

2. C-opslag

3. Milieu-impact plantaardige productie

4. Substraatteelt

5. Bijdrage aan de circulaire en bio-economie

6. Adaptatie

7. Een ander landbouwmodel?

ILV

O

6. Adaptatie

Impacts

• hogere temperaturen,

• droogte,

• wateroverlast,

• nieuwe en vaker voorkomende ziekten en plagen

Oplossingen (oa. Divers ILVO-onderzoek)

• Nieuwe rassen en soorten: droogte- en hittetolerantie, resistentie tegen ziekten en plagen, langer groeiseizoen

• Nieuwe teeltsystemen: mengteelten en agroforestry, slimme teeltrotaties

• C- verhogende maatregelen ook goed voor adaptatie: waterbergend vermogen vergroten

Klimaatsverandering is geen toekomstige situatie. Nu al aanpassingen aan wijzigende omstandigheden.

ILV

O

PLANT

vb. klimaatbuffers

VELD LANDSCHAP

vb. teelttechnieken vb. rassenkeuze

6. Adaptatie

Contact: jeroen.dewaegemaeker@ilvo.vlaanderen.be, eva.kerselaers@ilvo.vlaanderen.be

ILV

O ‘Dat zorgt voor spectaculaire beelden [overstroomde weides en velden],

maar gelukkig niet voor ondergelopen straten en woningen.’

Het Nieuwsblad 3/06/2016

6. Adaptatie

ILV

O

(Nourhan Ashraf, Jolein Bergers, Samuel Van de Vijver)

Fragment uit het ontwerpvoorstel ‘From Colony to Collectivity’

ontwerpatelier SCRUL (ILVO+UA, zomer 2015)

6. Adaptatie

Contact: jeroen.dewaegemaeker@ilvo.vlaanderen.be, doctoraatsonderzoek ‘klimaatadaptatie in peri-urbane gebieden’

ILV

O

(foto: Tim Van De Velde / schets: Ziegler-Branderhorst, LINT, Alterra)

PilootProject Productief Landschap: hoeve De Waterkant

ILV

O

Inhoud 1. N2O-emissies uit de bodem

2. C-opslag

3. Milieu-impact plantaardige productie

4. Substraatteelt

5. Bijdrage aan de circulaire en bio-economie

6. Adaptatie

7. Een ander landbouwmodel?

ILV

O

7. Een ander landbouwmodel?

Een ander landbouw model? Vergoedingen? Engagementen van alle

actoren: landbouwer, distributie, consument, overheid…

Landbouw

Landschap

Biodiversiteit

Grondstoffen bioeconomie

C-opslag

Voedsel-productie

Waterbuffer

ILV

O

Dank u wel

Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek

Burg. Van Gansberghelaan 109 9820 Merelbeke – België

T + 32 (0)9 272 26 98 F +32 (0)9 272 27 01

greet.ruysschaert@ilvo.vlaanderen.be

www.ilvo.vlaanderen.be

ILV

O

Klimaat en de Vlaamse veehouderij

Sam De Campeneere Ronde tafel Klimaat 20 juni 2016

ILV

O

UNEP, 2008 http://www.grida.no/graphicslib/detail/climate-change-global-processes-and-effects_9cc5

KLIMAAT Zeer complex geheel van groot aantal processen

Ook landbouw heeft daarin en rol als

biologisch systeem met als doel productie van

voedsel

Interacties tussen processen

met andere

problematieken

ILV

O

www.ars.usda.gov

Meer systeemdenken vereist Verschillende expertises bijeenbrengen

Sector betrekken

Elementen die aan basis liggen

van emissies ook betrokken bij

andere processen

opletten voor verschuivingen

en interacties bij nemen van

maatregelen

Ook interacties binnen de processen (tussen

deelprocessen)

Veehouderij

ILV

O

NH3

probleem verzuring en vermesting

Oorsprong Vlaamse veehouderij oa: Stallen varkens Stallen rundvee Stallen pluimvee

LOKAAL/REGIONAAL

CH4

probleem opwarming aarde

Oorsprong Vlaamse veehouderij oa: Rundvee enterisch

Mestputten varkens Mestputten rundvee

MONDIAAL

Voorbeeld van gelinkte problematieken veehouderij

ILV

O CW: carcass weight

Regionale variatie in rundvleesproductie en BKG emissie intensiteit

ILV

O

Regionale variatie in varkensvleesproductie en BKG emissie intensiteit

ILV

O

Mogelijke pistes voor mitigatie binnen Vlaamse veehouderij

• Dier

• Stal

• Na de stal

D

I

E

R

N

A

D

E

S

T

A

L

S

T

A

L

ILV

O

1. Verbeteren “good practice”

• Via management/selectie productie optimaliseren – Verlagen onderhoudsbehoefte (dier + groepsniveau)

– Langleefbaarheid (vervangingspercentage)

– Opfokperiode inkorten + aantal beperken

– Betere voederefficiëntie (RV+VA)

– Minder sterfte (alle)

– Precisievoeding (alle)

– Hittestress beperken (alle)

– …

motivatie: win/win ook voor veehouder

Potentieel medium Korte termijn

D

I

E

R

N

A

D

E

S

T

A

L

S

T

A

L

FAO, 2013

ILV

O

Knapp et al. 2014

Relatie tussen productiviteit en emissie intensiteit van melk (land gemiddelden)

Knapp et al. 2014

ILV

O

2. Voederstrategieën

Rundvee (enterisch methaan) lopend onderzoek in SMART melken (VLAIO)

• Beter verteerbaar rantsoen

– Selectie rassen / jonger (VDK) of later (MKV) oogsten

• Plaats van vertering verschuiven naar darm – Passagesnelheid / processing – Bestendig maken van componenten

• Effect van rantsoencomponenten op CH4 – Meer zetmeel – Meer eiwit

D

I

E

R

S

T

A

L

GUK’s

Greenfeed

N

A

D

E

S

T

A

L

ILV

O

Bedenkingen:

• Vlaamse rantsoenen: reeds vrij ver geoptimaliseerd: – Bv. verteerbaarheid: penswerking blijven garanderen – Bv. zetmeel: acidose

• KV verhogen kan, meer zetmeel en meer eiwit kan, maar

conflicteert met andere aspecten – Non human edible products – N problematiek – Dierenwelzijn

D

I

E

R

N

A

D

E

S

T

A

L

S

T

A

L

Potentieel laag – (medium) Korte termijn FAO, 2013

ILV

O

2. Voederstrategieën

Alle diersoorten

• Herkomst van grondstoffen (LULUC)

– Verminderen import bv soja door lokale grondstoffen

• (niet blindstaren op transport zelf)

– Verminderen totale impact van voedergrondstof

D

I

E

R

Potentieel laag – (medium) Korte termijn

N

A

D

E

S

T

A

L

S

T

A

L

FAO, 2013

ILV

O

3. Fermentatie sturen

• minder H2 vorming • H2 captatie • methanogenen uitschakelen

D

I

E

R

N

A

D

E

S

T

A

L

S

T

A

L

ILV

O

• inhibitoren van methanogenen

• probiotica

• electronreceptoren

• vetten/vetzuren

• plant. compon. (saponines, tannines, essentiele olien)

• ionoforen

• vaccinatie

• …

D

I

E

R

3. Fermentatie sturen: pistes

N

A

D

E

S

T

A

L

S

T

A

L

ILV

O

D

I

E

R

Beloftevolle pistes:

• vaak extra kosten voor veehouder, weinig econom. voordeel

• 3NOP: algemeen aanvaard als werkzaam

• genomics onderzoek heeft geleerd dat de methanogene flora wereldwijd gedomineerd wordt door beperkt aantal soorten: kans op succes met vaccinatie stijgt

• fermentatie blijft een biologisch proces!

N

A

D

E

S

T

A

L

S

T

A

L

Potentieel: medium Middel-lange termijn FAO, 2013

ILV

O

Mestbehandeling – Mest beluchting

– Mest aanzuren (fermentatie beëindigen)

– Mest scheiding (specifieke toepassingen per fractie)

S

T

A

L

Mogelijke pistes voor reductie niveau stal

Voornamelijk RV en VA

Potentieel: medium - hoog Korte-middellange termijn

D

I

E

R

N

A

D

E

S

T

A

L

FAO, 2013

ILV

O

Lange termijn

• Methaan capteren? – Momenteel concentraties te laag

– Onderzoekspiste

• Gemengde of geclusterde bedrijven (warmte/mestfracties/energie uitwisseling)

S

T

A

L

D

I

E

R

N

A

D

E

S

T

A

L

ILV

O

• Mestopslag (buiten stal)

– Vergisting

– Kortere opslag duur / lagere Temp

– Korstvorming (in bassinopslag) / afdekken met stro

– Afgesloten opslag

– Composteren (eventueel in combinatie met scheiding)

• Toediening

– Inhibitor nitrificatie (- lachgas)

– Injecteren (standaard) => progressie?

Mogelijke pistes voor reductie bij mestopslag

N

A

D

E

S

T

A

L

Potentieel: medium - hoog Korte-middellange termijn

S

T

A

L

D

I

E

R

FAO, 2013

ILV

O

Aandacht voor verschuivingen en interacties

Nood aan samenbrengen breed scala aan

onderzoeksexpertises

Meerdere interessante pistes voor mitigatie:

Medium potentieel op niveau van dier en vertering

optimaliseren productiviteit

sturen fermentatie

Sterk potentieel op vlak van mestopslag en mestbeheer

Exporteren van kennis naar andere regios

Besluit voor veehouderij

ILV

O

Dank voor uw aandacht

Dank ook aan co-auteurs Nico Peiren, Leen Vandaele

Klimaat en Energie

Ronde Tafel Klimaat - Landbouw 20/06/2016

Veerle Van linden

Hoe kan landbouw bijdragen aan de doelstellingen?

We bespreken kort …

1. Energie: waarover spreken we?

2. Energie-Klimaat-wat moeten we weten?

3. BKG reductie: mogelijke maatregelen

4. BKG reductie: hoe realiseren?

5. Take home message

Energie: waarover spreken we?

1. Waarover spreken we?

1. Waarover spreken we?

Aandeel energieverbruik landbouw- en visserijsector VLA: 28,5 PJ netto/1566,3 PJ = 1,8%

Energieverbruik in de landbouw = 23% BKG van L&V

→ 35% glastuinbouw, 32% intensieve veehouderij

14% rundveehouderij, 9% tuinbouw, 7% zeevisserij

4% akkerbouw (% afgerond)

→ 54% aardgas, 38% lichte stookolie, 11% biomassa

-6 % elektriciteit (WKK)

Doelstelling tegen 2030 (EU-28, niet-ETS): -30% BKG, 27% energie-efficiëntie, 27% HE

Direct vs. Indirect energieverbruik!

→ Klimaat gaat ook over indirect energieverbruik...

direct vs. indirect energieverbruik

N, P, K, Ca …

productie van INPUTS vraagt ook energie

+ GPS

Energie-Klimaat wat moeten we weten?

2. Energie-Klimaat: wat moeten we weten?

Klimaat klimaatboekhouding Globale gevolgen vs. Lokale maatregelen, meetbaar en rapporteerbaar

Gevaar: afschuiven van verantwoordelijkheid op stroomopwaartse schakels in productieketen

“Alleen vlees importeren, niet produceren” → lost klimaatboekhouding op, niet klimaatprobleem

Eigen eiwitten vs. geïmporteerde soja (LULUC, transport) → lost klimaatprobleem mee op, niet klimaatboekhouding

Gevaar voor problem shifting - andere milieuproblemen tgv maatregelen

Ruwvoeder/krachtvoeder en CH4/NH3 verhoudingen

Belang van Levenscyclusbenadering! – Climate change

– Stratosphere O3 depletion

– Human toxicity

– PM formation

– Photochemical O3 formation

– Ecotoxicity

– Acidification

– Eutrophication

– Land use

– Water use

– Abiotic resource depletion

2. Energie-Klimaat: wat moeten we weten?

2. Energie-Klimaat: wat moeten we weten?

Klimaatmaatregelen: maatregelen die helpen om

1. de klimaatswijziging zo goed als mogelijk tegen te gaan

→ BKG uitstoot verlagen, BKG vastleggen

2. ons te wapenen tegen het wijzigend klimaat

→ productie op peil houden, bestand zijn tg ziekten/plagen, omgaan met

weersextremen en gewijzigde oogstomstandigheden ...

3. ons ecosysteem zodanig te beheren dat het de draagkracht en veerkracht heeft om in een wijzigend klimaat stand te houden en blijvend andere functies kan ondersteunen

→ watervoorziening, plantaardige productie, buffering ...

→ biodiversiteit is essentieel (ook in bodemleven)

Climate smart agriculture heeft dezelfde doelstellingen

2. Energie-Klimaat: wat moeten we weten?

Klimaatdoelstellingen over sectoren heen bekijken, vb.

→ Biomassa: principe ladder van Lansink

→ Biomassa voor materialen: doelstellingen industrie

→ WKK productie elektriciteit: doelstellingen energiesector

Finale doelstelling voor ogen houden: reductie van emissies – dus niet louter intensifiëren!

BKG reductie: mogelijke maatregelen

3. Mogelijke maatregelen

1. Besparen

2. Efficiënter aanwenden (terugwinnen)

3. Hernieuwbare bronnen

→ bekijken op boerderijniveau

→ bekijken op landschapsniveau (samenwerking, clusters, stromen uitwisselen)

→ economische haalbaarheid

TRIAS ENERGETICA

3.1 Energiebesparing: grote thema’s SECTOREN

• Brandstof besparen, energie-extensievere teeltsystemen

• Warmte besparen en terugwinnen, energie-extensievere gewassen

• Elektriciteit besparen, warmte terugwinnen

• Brandstof besparen

3. Mogelijke maatregelen

• Energiebesparende technieken > energieschermen dag/nacht, energiezuinige (mechanisch of natuurlijke) ventilatie, frequentiesturing op pompen en ketels, temperatuursintegratie, voorkoelen van melk, …

• Energiezuinige verlichting > LED, TL-buizen, End-of-Life detectie, hogedruk gasontladingslampen, …

• Correcte dimensionering, afstelling en onderhoud van installaties

• Energiezuinige gebouwen > isolerende gebouwenschil, slimme inplanting van gebouwen, witte daken

• Vraagbeheer: minder energiebehoeftige serreteelten, kiltetolerante gewassen

3.1 Energie besparen

gekend

gekend

onderzoek nodig

verder onderzoek nodig

gekend, kosteloos

3. Mogelijke maatregelen

• Energiebesparing in de visserij > selectieve visserij (brandstofbesparing) > conditioneren van vissen zodat ze op de voedingsplaats verzamelen > passieve visserij, uitbouw zuinigere kleinvloot (brandstofbesparing) > lokale aquacultuur

• Energiezuinig veld bewerken (+ resultaten Efficient20)

> veld vs. verharde weg: lagere vs. hogere bandenspanning → drukwisselsysteem is ideaal → dubbele winst: minder bodemverdichting

> veld bewerken in droge omstandigheden, lichtere machines, niet ijdel draaien

Precisielandbouwtechnieken: > controlled traffic farming/guidance technologies (vaste rijsporen, min. overlap) > UAV’s (drones): precisie-spuiten (vermeden veldgang) → veel andere milieuvoordelen!

3.1 Energie besparen (...)

gekend

gekend

verder onderzoek nodig

3. Mogelijke maatregelen

• Energie-efficiënte technologieën: > warmtepomp (met hoge “seasonal performance factor” SPF), WKK, ORC,

hoogrendementsketels

> breder inzetten in de landbouw: kansen voor µWKK in veehouderij?

• Energieterugwinning: > uit damp van serres (latente warmte: EXEkas), stallucht, waswater van luchtwassers,

rookgassen, bij koeling, …

• Surplus energie benutten: (o.a. SAVE project)

> boorputenergieopslag, batterijopslag, …

• Optimale integratie van technieken: > ventilatie - verwarming – ontvochtiging

3.2 Energie-efficiëntie verhogen

gekend/transfer nodig

gekend

verder onderzoek nodig

verder onderzoek nodig

3. Mogelijke maatregelen

• Laagwaardige restwarmte of rest-CO2 benutten: > via warmtenetten, warmtepomptechnologie, ORC,

Maar ook: > slimme combinatie van landbouwproductiesystemen > synergie met industriële sector (vb. geïntegreerde aquacultuur) → bijkomende winst: verlaagde afval-/reststromen

= Kans voor landbouw: produceert veel laagwaardige warmte

Naar “gedwongen huwelijken?” Ruimtelijke ordening moet mee zijn! > aspect ruimte, materialen, energiestromen > in kaart brengen van energetische en niet-energetische reststromen in een regio

3.2 Energie-efficiëntie verhogen (...)

gekend/transfer nodig

gekend/onderzoek nodig

3. Mogelijke maatregelen

• Bio-gebaseerde energie, met speciale aandacht voor duurzaamheidscriteria (LCA): Lokale projecten (duurzame clusters), voorkeur organische reststromen (incl. mest), lignocellulose gewassen (bv. Korte-omloophout, Miscanthus) op specifieke percelen (kwaliteit, toegankelijkheid);

→ Ladder van Lansink; Energie: verbranding / (micro-)vergisting

→ dubbele winst mestvergisting: vermeden BKG emissies tijdens opslag!

→ aandacht bodemkwaliteit bij afvoeren gewasresten

• Niet-biogebaseerde hernieuwbare energie: windenergie, PV, zonneboiler, geothermie, waterkracht (µturbines)

→ succes sterk afhankelijk van smart grid, opslagcapaciteit, flexibele vraag

• Hernieuwbare energie voor tractie: → onderzoeksfase/kinderschoenen... CNG, H2, biogas, dual fuel, electriciteit

3.3 Hernieuwbare Energie (HE)

gekend

verder onderzoek nodig

gekend/verder onderzoek nodig

3. Mogelijke maatregelen

• Evaluatie biomassaprojecten: bekijk het totaalplaatje! alle outputs bekijken = totale waardencreatie

> bv. vergisting mest/reststromen: groene stroom + organische meststof vermeden elektriciteitsproductie obv fossiele bronnen vermeden kunstmeststofproductie

> vb. miscanthusteelt/wilg (KOH): groene warmte + C-opslag + gunstige bodemeffecten

• Hernieuwbare energie in evenwicht met bio-economie

• Lessen uit Duitse Energiewende: HE moet hand in hand gaan met Energie besparen Sturen van de vraag - flexibele vraag Opslag van energie

• Slimme netinfrastructuur en slim netbeheer zijn noodzakelijk om HE op het bedrijf (decentraal) maximale kansen te geven!

Opmerkingen bij Hernieuwbare Energie

BKG reductie: hoe realiseren?

4. Hoe realiseren?

• Blijvend sensibiliseren, klimaatthema opnemen in voorlichting, adviezen vrijblijvend verstrekken Vb. Fiches per subsector: ‘Dacht u aan x, x, x?’

• Duidelijk, doordachte beleidskeuzes, gebaseerd op totaalplaatje

• Belang van correcte CO2-prijs (fossiele brandstoffen ↔ HE)

• Billijke verdeling van kosten voor investering en ondersteuning van HE onder alle spelers, ook grootindustrie

• Draagvlak creëren voor HE > sterke betrokkenheid van boeren en buren (‘burgers’) bij uitbouw HE > creëren en stimuleren van plaatselijke aandeelhouderschap (financiële participatie) → vermijden van NIMBY door mede-eigenaarschap (gemeenten, boeren, burgercoops)

cfr. Duitsland: 47% van alle hernieuwbare stroomproductie!

4. Hoe realiseren?

• Steunmaatregelen: > stimuli zoals VLIF > meerjarige garanties > niet enkel financieel ondersteunen, ook adoptie faciliteren

> o.a. door aandacht voor alle randvoorwaarden (vb. statuut digestaat)

• Regulerend kader zo nodig aanpassen > windenergie: dringende nood aan uitbreiding ‘groene zones’ – RO?

• Meten is weten: berekening (potentiële) BKG reductie harmoniseren > directe én indirecte energetische emissies > zowel BKG emissies gate-to gate als cradle-to-gate

• Samenwerking sectoren – RO voorop! > biomassa aanplant op industrieterreinen > meervoudig ruimtegebruik, bv. niet-grondgebonden activiteiten met warmtevraag

(serres) combineren met bestaande industrieën of gebouwen (ikv betonstop)

(fotograaf: Tim Van De Velde)

PilootProject Productief Landschap: REO veiling

Pilootprojecten Productief Landschap REO veiling >incl. onderzoek barrières en kansen (kringloopsluiten)

META architectuurbureau, Van Bergen Kolpa Architecten,

PilootProject Productief Landschap: REO veiling

Smiemans, Tractebel Engineering en Wageningen UR Glastuinbouw

Take home message

5. Take home message

Landbouw heeft nog heel wat kansen om verder energie te besparen met grootste onderzoeksnoden inzake

> minder energiebehoeftige serreteelten, kiltetolerante gewassen

> potentieel van precisielandbouw

Energie-efficiëntie in de landbouw kan verder groeien door: > bestaande technieken breder inzetten in de landbouw

> betere integratie van technieken

> meer inzetten op synergiën, meervoudig ruimtegebruik, stromen uitwisselen

Landbouw heeft veel kansen voor HE maar > integrale duurzaamheidsafwegingen zijn cruciaal! > hoge nood aan de ontwikkeling van een smart grid, flexibele vraag, en

opslagcapaciteit

Landbouw moet klimaat opnemen in de voorlichting, draagvlak voor HE creëren, samenwerken met sectoren, adoptie van maatregelen faciliteren