Kvælstofregnskabet i dansk landbrug før og efter… - Danedi
Kvælstofregnskabet i dansk landbrug før og efter… - Danedi
Kvælstofregnskabet i dansk landbrug før og efter… - Danedi
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Kvælstofregnskabet</strong> i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong><br />
<strong>før</strong> <strong>og</strong> <strong>efter…</strong><br />
Computersystemet CONSEQUENCE (CSQ) gør det let at overvåge<br />
<strong>og</strong> styre næringsstofregnskaber i <strong>landbrug</strong>et på ethvert niveau. Det<br />
er her anvendt til at opstille kvælstofregnskabet for <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong> i<br />
slutningen af 1990erne <strong>og</strong> beregne konsekvenserne af (på det tidspunkt)<br />
at have nedsat ammoniakfordampningen fra staldene <strong>og</strong> ind<strong>før</strong>t<br />
(gylle)behandling af gødningen fra alle landets husdyr.<br />
Metoden går tilbage til 1800-tallet, da kemien,<br />
termodynamikken <strong>og</strong> matrixalgebraen blev til.<br />
En dampmaskine, et kraftværk, et <strong>landbrug</strong>,<br />
ethvert produktionssystem befinder sig<br />
i en strøm af energi <strong>og</strong> stof fra et givende reservoir<br />
til et modtagende. Ud af denne strøm<br />
trækkes en nyttig strøm (X1,0), mens resten<br />
(X1,W) fortsætter ned i det modtagende reservoir,<br />
se fig. 1.<br />
Systemets nummer står (normalt) i øverste<br />
venstre hjørne af systemet (kassen). Strømmen<br />
fra ét system til et andet, fra system i til<br />
system j, betegnes Xi,j. Fx er X0,1 strømmen<br />
fra system 0 til system 1 (det balancerede system<br />
i midten).<br />
I begyndelsen af 1800-tallet mente man, at<br />
varmen var en bevaret størrelse <strong>og</strong> derfor at<br />
X0,1 = X1,W. Det var <strong>før</strong>st omkring 1850, at<br />
loven om energiens bevarelse blev kendt <strong>og</strong><br />
dermed den styrende ligning<br />
X0,1= X1,0 + X1,W,<br />
der siger: energi eller stof ind er lig med<br />
energi eller stof ud, når systemet er i næstenstationær<br />
tilstand. Ligningen gælder for enhver<br />
tænkelig bevaret størrelse <strong>og</strong> for ethvert<br />
tænkeligt produktionssystem i næsten-stationær<br />
tilstand. Den gælder for energi <strong>og</strong> stof,<br />
den gælder for en dampmaskine, der producerer<br />
mekanisk energi <strong>og</strong> for et <strong>landbrug</strong>ssystem,<br />
der producerer fødevarer. Ingeniører<br />
kalder den ’kontinuitetsligningen’.<br />
Et eksempel: I slutningen af 1990erne var til<strong>før</strong>slen<br />
af nyt kvælstof til <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong> om-<br />
136 • Vand & Jord<br />
HANS SCHRØDER<br />
kring 569 Mkg N/år (569.000 ton N/år). Ud<strong>før</strong>slen<br />
af kvælstof i produkter var omkring<br />
194 Mkg N/år. Forskellen, 375 Mkg N/år, kaldes<br />
’overskuddet’, men det er et tab, for det<br />
efterlades i omgivelserne: <strong>landbrug</strong>sjorden,<br />
luften <strong>og</strong> vandet.<br />
I det omfang overskuddet ikke efterlades i<br />
<strong>landbrug</strong>sjorden, går det i luften <strong>og</strong> vandet,<br />
dvs. det udledes. Da der ikke er n<strong>og</strong>et, der tyder<br />
på, at <strong>landbrug</strong>sjordens beholdning af<br />
kvælstof hverken stiger eller falder, udledes<br />
hele overskuddet. Fra det ene år til det næste<br />
kan der være ændringer i <strong>landbrug</strong>sjordens<br />
beholdning af kvælstof, der forbigående bevirker,<br />
at udledningen er lidt større eller lidt<br />
mindre end overskuddet. Men i det lange løb<br />
er der ingen forskel. Overskud = udledning<br />
eller tab i det lange løb.<br />
Figur 1. Dansk <strong>landbrug</strong> er et produktionssystem<br />
på linie med en dampmaskine <strong>og</strong> et kraftværk. Tallene<br />
er Mkg N/år i slutningen af 1990erne.<br />
Effektiviteten er sagens kerne<br />
En dampmaskines (energi)effektivitet (virkningsgrad)<br />
defineres på akkurat samme måde<br />
som et <strong>landbrug</strong>ssystems (kvælstof)effektivitet:<br />
Med tallene i fig. 1 er kvælstofeffektiviteten i<br />
<strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong> i slutningen af 1990erne 194/<br />
569 = 0,34. I begyndelsen af 1980erne var<br />
den omkring 0,22 /4/.<br />
Der er 4 variable, nemlig 3 strømme <strong>og</strong> 1<br />
nøgletal. Vi har de 2 ovenfor an<strong>før</strong>te ligninger<br />
at gøre godt med. Kontinuitetsligningen er<br />
altid med i modellen (sættet af sammenhørende<br />
ligninger), men vi kan bruge den ligning,<br />
der definerer kvælstofeffektiviteten, på<br />
to måder: Enten til at beregne nøgletallet udfra<br />
kendte strømme (se ovenstående ligning)<br />
eller til at beregne en strøm (en ubekendt)<br />
udfra et kendt nøgletal, altså vende ligningen,<br />
så der byttes om på bekendte <strong>og</strong> ubekendte:<br />
Både overvågning <strong>og</strong> styring<br />
Vi kan således se regnskabet i fig. 1 både som<br />
et regnskab med et beregnet nøgletal, <strong>og</strong> som<br />
et regnskab beregnet af et nøgletal. I det <strong>før</strong>ste<br />
tilfælde har vi 1 ligning, nemlig kontinuitetsligningen,<br />
der bestemmer 1 ubekendt. I<br />
det andet tilfælde har vi 2 ligninger, der bestemmer<br />
2 ubekendte, nemlig X1,0 <strong>og</strong> X1,W<br />
som funktion af til<strong>før</strong>slen af nyt kvælstof<br />
(X0,1) <strong>og</strong> effektiviteten (a).<br />
I det <strong>før</strong>ste tilfælde måler vi 2 af de 4 variable<br />
<strong>og</strong> beregner de 2 andre. I det andet tilfælde<br />
måler vi kun 1 variabel, definerer til<br />
gengæld effektiviteten <strong>og</strong> beregner de 2 andre.<br />
Det <strong>før</strong>ste tilfælde er overvågningsmåden<br />
eller -tilstanden, der anvendes til at overvåge<br />
(registrere), hvad der allerede er sket.<br />
Det er dobbelt b<strong>og</strong>holderi gjort let, fordi ’debet-kredit’,<br />
som de færreste forstår, er erstattet<br />
af ’input-output’, som de fleste forstår<br />
Det andet tilfælde er styringsmåden eller -<br />
tilstanden, der anvendes til at beregne konsekvenser<br />
(deraf navnet CONSEQUENCE) uden
Figur 2. Det overordnede kvælstofregnskab i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong> i slutningen af 1990erne i Mkg N/år,<br />
sammenlign med fig. 1.<br />
hvilket styring slet ikke er mulig: Hvad sker<br />
der, hvis vi ændrer input ude fra <strong>og</strong>/eller<br />
kvælstofeffektiviteten?<br />
CSQ er en moderne udgave af den klassiske<br />
input-output analyse /10/. Det moderne<br />
består i, at input-output tabellen tegnes som<br />
et netværk af kasser <strong>og</strong> pile, hvorved de styrende<br />
ligninger automatisk opstilles <strong>og</strong> løses,<br />
dvs. regnskabet opstiller sig selv, blot vi tegner<br />
netværket, <strong>og</strong> det balancerer sig selv, så<br />
Udsæd<br />
Udsæd 8<br />
Handelsgødning mm. 290<br />
Biol<strong>og</strong>isk fiksering 40<br />
Atmosfærisk nedfæld udefra 22<br />
Indkøbt foder 209<br />
Handelsgødning mm.<br />
Biol<strong>og</strong>isk fiksering<br />
snart vi sørger for, at der er lige så mange<br />
(gyldige) ligninger som ubekendte.<br />
De enkle regler<br />
Der er 2 <strong>og</strong> kun 2 regler: 1) Næringsstofferne<br />
er bevarede <strong>og</strong> 2) Der skal være lige så mange<br />
(gyldige) ligninger som ubekendte.<br />
Det er de enkle regler. Til gengæld bruges<br />
de i ét væk. De er både nødvendige for <strong>og</strong><br />
tilstrækkelige til at udvide betragtningen fra at<br />
Atmosfærisk nedfæld udefra<br />
Figur 3. Netværket der angiver de mulige veje for kvælstofstrømmene i <strong>landbrug</strong>et.<br />
Indkøbt foder<br />
<strong>Kvælstofregnskabet</strong> i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong><br />
gælde ét netværk med kun ét system til at<br />
gælde netværk med vilkårligt mange indbyrdes<br />
forbundne systemer (beliggende mellem<br />
et givende <strong>og</strong> et modtagende reservoir).<br />
Det overordnede regnskab gør kun rede<br />
for de strømme, der skærer systemgrænsen<br />
<strong>og</strong> dækker over et netværk af indbyrdes forbundne<br />
systemer, der ses svagt i fig. 2. Det<br />
overordnede regnskab er summen af regnskaberne<br />
for systemerne inden for systemgrænsen.<br />
EU-rapport om input-output systemer<br />
i <strong>landbrug</strong>et<br />
I 2001 udkom en bemærkelsesværdig EU-rapport:<br />
“Study on Input/output Accounting Systems<br />
on EU agricultural holdings” /1/. Rapporten<br />
gør i detaljer rede for, hvor langt man<br />
i 15 EU-lande er kommet med at udvikle <strong>og</strong><br />
anvende computersystemer til at overvåge <strong>og</strong><br />
styre næringsstofregnskaber på ejendomsniveau.<br />
De fleste af de undersøgte systemer<br />
handler imidlertid kun om det overordnede<br />
kvælstofregnskab, hvis princip er vist i fig. 1<br />
<strong>og</strong> fig. 2. Få af dem beskriver <strong>landbrug</strong>ssystemet<br />
som et samspil af 2 systemer, nemlig et<br />
mark- <strong>og</strong> et staldsystem.<br />
CSQ går et stort skridt videre ved at beskrive<br />
<strong>landbrug</strong>ssystemet som resultatet af et<br />
samspil af mange systemer tegnet som et netværk.<br />
Herved detaljeres regnskabet samtidig<br />
med at forståelsen af regnskabet lettes betyde-<br />
10. årgang nr. 4, december 2003 • 137
<strong>Kvælstofregnskabet</strong> i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong><br />
Boks 1: Strømme <strong>og</strong> nøgletal i Figur 4.<br />
Strømme i Mkg N/år (1.000 ton N/år)<br />
Symbol Navn Værdi<br />
Input (ude fra)<br />
X0,1 Udsæd 8<br />
X0,2 Biol<strong>og</strong>isk fiksering 40<br />
X0,10 Ammoniaknedfald ude fra 22<br />
X0,11 Handelsgødning <strong>og</strong> fiksering fra fritl. bakt. 290<br />
X0,14 Indkøbt foder (med oprindelse uden for <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong>) 209<br />
Output (indefra)<br />
X1,11 Efterladt, ikke-fikserende planter (rod <strong>og</strong> stub) 58<br />
X1,15 Hjemmedyrket foder, ikke-fikserende planter 324<br />
X1,27 Udvaskning af effektivt kvælstof, ikke fikserende planter 114<br />
X1,9 Ammoniakfordampning fra planter <strong>og</strong> handelsgødning 17<br />
X2,15 Hjemmedyrket foder, fikserende planter 33<br />
X2,27 Udvaskning af effektivt kvælstof, fikserende planter 11<br />
X2,11 Efterladt, fikserende planter (rod <strong>og</strong> stub) 16<br />
X3,W Tab (<strong>og</strong>så kaldet ‘overskud’) 375<br />
X4,23 Foderspild udbragt på marken 20<br />
X4,3 Foderspild, svind <strong>og</strong> usikkerheder 20<br />
X5,0 Døde dyr 5<br />
X6,24 Husdyrgødning afsat på græs 33<br />
X6,34 Gylle afsat i stald U (uden gyllebehandling) 294<br />
X6,7 Gylle afsat i stald M (med gyllebehandling) 0<br />
X7,29 Gylle til behandlingsanlæg 0<br />
X7,9 Ammoniakfordampning fra stald M 0<br />
X8,9 Ammoniakfordampning fra gødningslager 11<br />
X8,25 Udbragt gylle 255<br />
X8,0 Ud<strong>før</strong>t gylle 0<br />
X9,10 Ammoniaknedfald inde fra 22<br />
X9,3 Ammoniak-eksport 55<br />
X10,22 Atmosfærisk nedfald 44<br />
X11,2 Optaget af fikserende planter 20<br />
X11,26 Del af udvaskning (b) 10<br />
X11,1 Optaget af ikke-fikserende planter 506<br />
X13,14 Hjemmedyrket korn som foder 99<br />
X13,4 Kornspild 3<br />
X14,17 Foder til svin 209<br />
X14,18 Foder til andre dyr 33<br />
X14,16 Foder kvæg 196<br />
X15,13 Korn (<strong>før</strong> svind) 102<br />
X15,28 Halm minus ud<strong>før</strong>t eller anvendt som brændsel 32<br />
X15,36 Græs, afgræsset eller høstet 140<br />
X15,0 Ud<strong>før</strong>te vegetabilske produkter 84<br />
X16,6 Husdyrgødning fra kvæg 160<br />
X16,19 Bortsolgt mælk 25<br />
X16,20 Ud<strong>før</strong>t kvæg 9<br />
X16,5 Døde dyr (kvæg) 2<br />
X17,6 Husdyrgødning fra svin 143<br />
X17,20 Ud<strong>før</strong>te slagtesvin 63<br />
X17,5 Døde dyr (svin) 3<br />
X18,6 Husdyrgødning fra andre dyr 25<br />
X18,20 Ud<strong>før</strong>t andre dyr 7<br />
X18,21 Bortsolgte æg 1<br />
X18,5 Døde dyr (andre dyr) 0<br />
X19,0 Ud<strong>før</strong>t mælk 25<br />
X20,0 Ud<strong>før</strong>te levende dyr 79<br />
X21,0 Ud<strong>før</strong>te æg 1<br />
X22,26 Udvasket atmosfærisk nedfald 22<br />
X22,11 Effektivt atmosfærisk nedfald 22<br />
X23,26 Tabt foderspild 10<br />
X23,11 Effektivt foderspild 10<br />
X24,11 Effektiv del af husdyrgødning afsat på mark 10<br />
X24,26 Tabt husdyrgødning afsat på mark 21<br />
X24,9 Fordampning fra husdyrgødning afsat på græs 2<br />
X25,11 Effektiv del af udbragt husdyrgødning 130<br />
X25,26 Udvaskning uden for vækstsæsonen 111<br />
X25,9 Ammoniakfordampning fra udbragt husdyrgødning 19<br />
X26,27 Udvaskes <strong>før</strong> det bliver plantetilgængeligt (effektivt) 174<br />
X27,31 Denitrifikation i rodzonen 40<br />
138 • Vand & Jord<br />
X27,30 Udvaskning fra rodzonen 260<br />
X28,14 Halm som foder 9<br />
X28,34 Halm som strøelse 5<br />
X28,4 Halm efterladt (ikke bjærget) 18<br />
X29,33 Tørstof 0<br />
X29,8 Rejektvand til lager (gylletank) 0<br />
X30,3 Udvaskning fra rodzonen 260<br />
X31,3 Denitrifikation i rodzonen 40<br />
X33,35 Tørstof udspredt på egne marker 0<br />
X33,0 Bortsolgt tørstof 0<br />
X34,9 Ammoniakfordampning fra stald U 28<br />
X34,25 Halm i møg 5<br />
X34,8 Husdyrgødning til lager fra stald U 266<br />
X35,26 Tab af tørstof 0<br />
X35,11 Udbragt tørstof (samme virkning som handelsgødning) 0<br />
X36,14 Græs <strong>og</strong> grønfoder 121<br />
X36,4 Spild af græs <strong>og</strong> grønfoder 19<br />
ligt, <strong>og</strong> styringsmulighederne kommer til<br />
syne.<br />
Det bagved fig. 2 liggende samspil af systemer<br />
(netværket) er tegnet med CSQ <strong>og</strong> vist i<br />
fig. 3 med marksystemet i venstre side <strong>og</strong><br />
staldsystemet i højre.<br />
I netværket i fig. 3 er der ikke 1, men 34 systemer.<br />
I stedet for at anvende ovennævnte<br />
enkle regler 1 gang, anvendes de 34 gange. I<br />
overvågningstilstand er der da ikke 1, men 34<br />
ligninger, <strong>og</strong> i styringstilstand er der ikke 2,<br />
men 77 ligninger. For computeren har det<br />
længe været en smal sag at løse n lineære ligninger<br />
med n ubekendte, hvad enten n er 2<br />
eller 77. Det nye er, at CSQ opstiller ligningerne.<br />
<strong>Kvælstofregnskabet</strong> i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong><br />
i slutningen af 1990’erne (’<strong>før</strong>’)<br />
Netværket balanceres, dvs. ligningerne løses,<br />
kvælstofregnskabet folder sig ud, når værdierne<br />
for de grønne strømme gives. De røde er<br />
de beregnede. Der er 34 af dem. De er løsningen<br />
til 34 sammenhørende kontinuitetsligninger.<br />
Det lader sig i praksis ikke gøre at måle alle<br />
grønne strømme. Umålte strømme bestemmes<br />
via en dertil hørende nøgletalsligning.<br />
Dvs. vi tilføjer en ubekendt mod samtidig at<br />
tilføje en ligning, der udtaler sig om den ubekendte<br />
i forhold til én eller flere af de bekendte.<br />
En stor del af strømmene i den øverste del<br />
af fig. 4 foreligger bestemt i blandt andet<br />
/2/, /3/, /4/ <strong>og</strong> /5/. Suppleret med nøgletal<br />
(kendt fra forsøg <strong>og</strong> effektivitetskontrollen) er<br />
det muligt at få balance mellem antallet af<br />
ubekendte på den ene side <strong>og</strong> antallet af (gyldige)<br />
ligninger på den anden <strong>og</strong> dermed balancere<br />
netværket ved at løse ligningerne.<br />
Strømme <strong>og</strong> nøgletal hørende til netværket<br />
i fig. 4 er nærmere omtalt i Boks 1.
Nøgletal (dimensionsløse)<br />
Symbol Navn eller forhold Værdi Definition<br />
<strong>Kvælstofregnskabet</strong> med gyllebehandling<br />
(’efter’)<br />
Vi kan som sagt opfatte regnskabet enten som<br />
et regnskab med afledte nøgletal eller som et<br />
input-output regnskab udledt af nøgletal. Vælger<br />
vi det sidste, har vi en input-output model,<br />
der gør det muligt at sige: Sådan så ejendommens<br />
næringsstofregnskab ud sidste år.<br />
Hvad sker der med kvælstofregnskabet, hvis<br />
vi ændrer nøgletallene eller ændrer til<strong>før</strong>slen<br />
af nyt kvælstof, eller begge dele i kombination?<br />
Hvad sker der fx, hvis vi ind<strong>før</strong>er gyllebehandling<br />
<strong>og</strong> lader alt andet være lige?<br />
Sådan kan vi spørge på ejendomsniveau <strong>og</strong><br />
på samme måde på landsniveau: Hvad sker<br />
der med kvælstofregnskabet i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong>,<br />
hvis vi nedbringer ammoniakfordampningen<br />
fra staldene <strong>og</strong> sender al husdyrgødning<br />
til gyllebehandling? CSQ er som skabt til<br />
<strong>Kvælstofregnskabet</strong> i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong><br />
a1,9 Gødningseffektivitet (kornplanter) 0,7442 X1,15+X1,11 / X0,1+X11,1<br />
a1,11 Rod <strong>og</strong> stub / høst 0,1794 X1,11 / X1,15<br />
a1,15 Ammoniakfordampning fra planter <strong>og</strong> handelsgødning / høstet 0,0529 X1,9 / X1,15<br />
a2,15 Planternes gødningseffektivitet (fiks.) 0,8100 X2,15+X2,11 / X0,2+X11,2<br />
a2,15 Rod <strong>og</strong> stub / høst (fiks.) 0,4800 X2,11 / X2,15<br />
a4,15 Foderspild udbragt plus ikke bj. halm / foderspild plus ikke bj. halm 0,5000 X4,23 / X28,4+X36,4<br />
a6,7 Husdyrgødn afsat i stald M / husdyrgødn i alt 0,0001 X6,7 / X17,6+X16,6+X18,6<br />
a6,24 Afsat på græs / husdyrgødning fra kvæg 0,2087 X6,24 / X16,6<br />
a7,9 Ammoniakfordampning fra stald M / afsat i stald M 0,0300 X7,9 / X6,7<br />
a8,0 Ud<strong>før</strong>t husdyrgødning / til<strong>før</strong>t lageret 0,0001 X8,0 / X34,8<br />
a8,9 Ammoniakfordampning fra lager / til<strong>før</strong>t fra stald U 0,0415 X8,9 / X34,8<br />
a9,3 Ammoniaknedfald indefra / nedfald i alt 0,5000 X9,10 / X9,10+X0,10<br />
a11,1 Fikseret / hele planten 0,8200 X0,2 / X2,15+X2,11<br />
a11,2 Udvasket / efterladt i rodnet 0,1355 X11,26 / X1,11+X2,11<br />
a13,4 Kornspild / korn høstet 0,0300 X13,4 / X15,13<br />
a14,16 Foder til kvæg / foder i alt 0,4474 X14,16 / X0,14+X13,14+X28,14+X36,14<br />
a14,17 Foder til svin / foder i alt 0,4772 X14,17 / X0,14+X13,14+X28,14+X36,14<br />
a15,0 Ud<strong>før</strong>te vegetabilske produkter / produceret (høstet) 0,2347 X15,0 / X1,15+X2,15<br />
a15,13 Korn / høst 0,2848 X15,13 / X1,15+X2,15<br />
a15,28 Halm / korn kerne 0,1721 X15,28 / X15,13+X15,0<br />
a16,5 Fodereffektivitet (kvæg) 0,1836 X16,19+X16,20+X16,5 / X14,16<br />
a16,6 Mælk / kvægproduktion 0,6968 X16,19 / X16,19+X16,20+X16,5<br />
a16,19 Døde kvæg / produktion 0,1985 X16,5 / X16,5+X16,20<br />
a17,5 Fodereffektivitet (svin) 0,3152 X17,20+X17,5 / X14,17<br />
a17,6 Døde svin / produktion af svin 0,0461 X17,5 / X17,5+X17,20<br />
a18,5 Fodereffektivitet (andre dyr) 0,2500 X18,20+X18,21+X18,5 / X14,18<br />
a18,6 Æg / prod. andre dyr 0,1220 X18,21 / X18,21+X18,20+X18,5<br />
a18,21 Døde dyr (andre dyr) / produktion af andre dyr 0,0278 X18,5 / X18,5+X18,20<br />
a22,11 Effektivt nedfald / nedfald i alt 0,5000 X22,11 / X10,22<br />
a23,11 Effektivt foderspild/ udbragt foderspild 0,5000 X23,11 / X4,23<br />
a24,9 Ammoniakfordampning / husdyrgødning fra græssende dyr 0,0600 X24,9 / X6,24<br />
a24,11 Husdyrgødningens udnyttelsesgrad (græssende dyr) 0,3000 X24,11 / X6,24<br />
a25,9 Ammoniakfordampning efter udbringning/ udbragt husdyrgødning 0,0748 X25,9 / X8,25<br />
a25,11 Husdyrgødningens udnyttelsesgrad (udbragt husdyrgødning)) 0,5000 X25,11 / X8,25+X34,25<br />
a27,30 Udvasket / udvasket plus denitrificeret 0,8671 X27,30 / X27,30+X27,31<br />
a28,4 Ikke bjærget halm / halm produceret 0,5625 X28,4 / X15,28<br />
a28,14 Anvendt som foder / halm tilbage 0,2812 X28,14 / X15,28<br />
a29,14 Tørstof / husdyrgødn fra stald M 0,9500 X29,33 / X7,29<br />
a33,0 Tørstof ud<strong>før</strong>t / tørstof i alt 0,0000 X33,0 / X29,33<br />
a34,0 Ammoniakfordamping fra stald U / afsat i stald U 0,0943 X34,9 / X6,34<br />
a34,9 Halm (strøelse) ud / halm (strøelse) ind 1,0000 X34,25 / X28,34<br />
a35,11 Effektivt tørstof / tørstof udbragt 0,9800 X35,11 / X33,35<br />
a36,4 Spild af græs <strong>og</strong> grønfoder / produktion 0,1357 X36,4 / X15,36<br />
Bemærk at parenteser i definitionerne er udeladt. Fx læses X17,20+X17,5 / X14,17 som (X17,20+X17,5) / X14,7<br />
Tabel 1. Det overordnede kvælstofregnskab i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong> <strong>før</strong> <strong>og</strong> efter ind<strong>før</strong>else af landsomfattende<br />
gyllebehandling.<br />
10. årgang nr. 4, december 2003 • 139
<strong>Kvælstofregnskabet</strong> i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong><br />
Figur 4. <strong>Kvælstofregnskabet</strong> i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong> i slutningen af 1990erne, Mkg N/år (’Før’).<br />
at besvare det spørgsmål.<br />
I fig. 4 ses en strøm på 294 Mkg N/år til<br />
stald U. I fig. 5 går strømmen til stald M. Hvor<br />
al husdyrgødning <strong>før</strong> gik til staldsystem U<br />
uden reduktion af ammoniakfordampningen<br />
<strong>og</strong> uden gyllebehandling, går den nu til<br />
staldsystem M med begge dele. Ændringen<br />
simuleres ved få klik.<br />
Fra stald M fordamper kun ca. 35 procent<br />
af, hvad der fordamper fra stald U, enten fordi<br />
staldsystemet er forbedret (som i Green Farm<br />
Energy anlægget), eller fordi gyllen er forsuret<br />
(som i anlægget fra Staring Maskinfabrik). Af<br />
det resterende kvælstof er det antaget, at 95<br />
procent <strong>før</strong>es over på tørstofform (gødningspiller),<br />
mens resten går med rejektvandet til<br />
en (gylle)tank <strong>og</strong> derfra videre ud på markerne.<br />
Idet kvælstof i tørstoffet har en gødnings-<br />
Tabel 2. Ammoniakfordampningen fra <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong> <strong>før</strong> <strong>og</strong> efter ind<strong>før</strong>else<br />
af landsomfattende gyllebehandling.<br />
140 • Vand & Jord<br />
værdi (virkning på planteproduktionen), der<br />
er sammenlignelig med kvælstof i handelsgødning,<br />
gennemstrømmes rodzonen af langt<br />
mere effektivt N, når der ind<strong>før</strong>es gyllebehandling<br />
med mindre forbruget af N i handelsgødning<br />
nedsættes. Det kan nedsættes fra 290 til<br />
150 Mkg N/år, uden at det går ud over planteproduktionen.<br />
Konsekvensen<br />
Konsekvensen af at ind<strong>før</strong>e en sådan tænkt<br />
landsdækkende gyllebehandling kan ses ved<br />
at sammenligne korresponderende strømme i<br />
den nederste del af netværket i fig. 4 <strong>og</strong> fig. 5.<br />
Fx ses det, at overskuddet falder fra 375 til<br />
236 Mkg N/år, hvilket netop ville opfylde<br />
Vandmiljøplanens mål om en halvering af<br />
kvælstofudledningen i forhold til udledningen<br />
i midten af 1980’erne /9/. Men siden slutnin-<br />
gen af 1990erne er den animalske produktion<br />
steget, hvilket gør det tvivlsomt, om en landsomfattende<br />
gyllebehandling i dag ville være<br />
tilstrækkelig til at opfylde Vandmiljøplanens<br />
kvælstofmål.<br />
En sammenligning af tallene i det overordnede<br />
regnskab ’<strong>før</strong>’ <strong>og</strong> ’efter’ er vist i tab. 1.<br />
Ind<strong>før</strong>else af en landsdækkende nedbringelse<br />
af ammoniakfordampningen fra stalde <strong>og</strong> efterfølgende<br />
gyllebehandling, der forvandler al<br />
husdyrgødning til gødningspiller, vil nedbringe<br />
kvælstofoverskuddet <strong>og</strong> forbruget af N<br />
i handelsgødning med ca. 140 Mkg N/år. Udvaskningen<br />
falder fra 260 til 175 Mkg N/år, en<br />
reduktion på 85 Mkg N/år. Det er forudsat at<br />
alt andet er lige, herunder både den vegetabilske<br />
<strong>og</strong> den animalske produktion.<br />
I de tabeller <strong>og</strong> netværk kan der optræde<br />
afrundingsfejl. Fx er tallet 139 lige så godt<br />
som 140.<br />
Den overordnede balance er delt op på en<br />
mark- <strong>og</strong> en staldbalance i boks 2.<br />
Virkningen på ammoniakfordampningen er<br />
vist i Tabel 2, hvoraf det fremgår, at den nedbringes<br />
med knap 50 Mkg N/år (50.000 ton N/år).<br />
Mest miljø for pengene<br />
Målet med den kommende Vandmiljøplan III<br />
er at opnå en halvering af kvælstofudledningen,<br />
som vedtaget af Folketinget i november<br />
1986, men til forskel fra de tidligere planer<br />
skal den tredje plan udformes, så vi får mest<br />
miljø for pengene.
Princippet om mest for pengene kan ingen<br />
være uenige om, specielt ikke miljøfolk, for<br />
tænker vi os, at vi får mindre (miljø) for pengene,<br />
end vi kunne have fået, så spilder vi<br />
ikke alene ressourcer, vi forurener <strong>og</strong>så, idet<br />
enhver frembringelse af varer <strong>og</strong> tjenester<br />
(ressourcer) uundgåeligt med<strong>før</strong>er en vis<br />
forurening.<br />
At få mest miljø for pengene er i denne<br />
sammenhæng at få størst nedbringelse af kvælstofudledningen<br />
for pengene. Det kræver naturligvis,<br />
at vi véd, hvad vi får for pengene,<br />
altså at vi kan beregne konsekvensen af miljøinvesteringerne.<br />
For eksempel: En landmand,<br />
der investerer 1 mio. kr. i et gyllebehandlingsanlæg,<br />
opnår en ganske bestemt virkning på<br />
sit kvælstofregnskab <strong>og</strong> på sit økonomiske<br />
regnskab. Opgaven er at beregne disse virkninger.<br />
Véd vi, hvad det koster at frembringe en<br />
given ændring i nøgletallene (dvs. i systemets<br />
struktur eller virkemåde), <strong>og</strong> kender vi konsekvensen<br />
af denne ændring, så har vi en sammenhæng<br />
mellem investeringerne på den ene<br />
side <strong>og</strong> deres virkning på den anden. Det er<br />
denne sammenhæng, CSQ gør det muligt at<br />
etablere. Opgaven er at beregne virkninger<br />
for alle de muligheder, der foreligger for at<br />
nedbringe kvælstofudledningen. Først når<br />
den opgave er løst, er det muligt for at få<br />
mest miljø for pengene ved simpelthen at<br />
vælge de mest omkostningseffektive løsninger<br />
blandt de mulige.<br />
Når kvælstofeffektiviteten stiger, får landmanden<br />
mere N aflejret i dyrene <strong>og</strong> mindre i<br />
husdyrgødningen, dvs. både landmandens<br />
økonomi <strong>og</strong> miljøet får det bedre. Det modsiger<br />
den almindelige opfattelse, nemlig at<br />
hvad der er godt for landmandens økonomi<br />
er skidt for miljøet <strong>og</strong> omvendt. Den opfattelse<br />
er forkert, for enhver forøgelse af kvælstofeffektiviteten<br />
er godt både for økonomien<br />
<strong>og</strong> for miljøet. CSQ gør det muligt at afgøre<br />
hvor godt.<br />
Anvendelser på ejendomsniveau<br />
Det balancerede netværk i fig. 4 er summen af<br />
kvælstofregnskaberne for alle <strong>landbrug</strong>sbedrifter<br />
i Danmark, hvis ellers oplysningerne i <strong>landbrug</strong>sstatistikken<br />
står til troende. Akkurat<br />
samme netværk kan derfor anvendes på ejendomsniveau.<br />
CSQ er på den måde anvendt til<br />
at opstille N- <strong>og</strong> P-regnskaber for foreløbig 3<br />
<strong>landbrug</strong>sejendomme (svinebesætninger) /6/,<br />
/7/, /8/. Det har vist sig, at det ikke er data,<br />
der mangler, men et system til at nyttiggøre<br />
de data, der allerede findes.<br />
Langt de fleste <strong>landbrug</strong>sbedrifter, <strong>og</strong> især<br />
dem der gennem<strong>før</strong>er effektivitetskontrol,<br />
har de data, der er nødvendige <strong>og</strong> tilstrække-<br />
Boks 2: Mark- <strong>og</strong> staldbalance<br />
Mkg N/år Før Efter Differens<br />
a b b-a<br />
Fig. 4 Fig. 5<br />
MARKBALANCE<br />
Udsæd 8 8 0<br />
Handelsgødning mm. 290 150 -140<br />
Biol<strong>og</strong>isk fiksering 40 40 0<br />
Atmosfærisk nedfald ude fra 22 22 0<br />
Til marksystem fra omgivelserne 360 220 -140<br />
Husdyrgødning fra dyr på græs 33 33 0<br />
Halm i strøelse 5 5 0<br />
Ammoniakfordampning fra stalde U 28 0 -28<br />
Udbragt husdyrgødning 255 14 -241<br />
Ammoniakfordampning fra stalde M 0 9 9<br />
Ammoniakfordampning fra lagre 11 0 -11<br />
Tørstof 0 271 271<br />
Til marksystem fra staldsystem 332 332 0<br />
TIL MARKSYSTEM I ALT 692 552 -140<br />
Ammoniakeksport 55 17 -38<br />
Spild <strong>og</strong> usikkerheder 20 20 0<br />
Udvaskning 260 175 -85<br />
Denitrifikation 40 24 -16<br />
Vegetabilske produkter 84 84 0<br />
Fra marksystem til omgivelserne 459 320 -139<br />
Hjemmedyrket korn som foder 99 99 0<br />
Græs <strong>og</strong> grønfoder 121 121 0<br />
Halm som foder 9 9 0<br />
Halm som strøelse 5 5 0<br />
Fra marksystem til staldsystem 234 234 0<br />
FRA MARKSYSTEM I ALT 693 554 -139<br />
STALDBALANCE<br />
Indkøbt foder 209 209 0<br />
Til staldsystem fra omgivelserne 209 209 0<br />
Hjemmedyrket korn som foder 99 99 0<br />
Græs <strong>og</strong> grønfoder 121 121 0<br />
Halm som foder 9 9 0<br />
Halm som strøelse 5 5 0<br />
Til staldsystem fra marksystem 234 234 0<br />
TIL STALDSYSTEM I ALT 443 443 0<br />
Mælk 25 25 0<br />
Levende dyr 79 79 0<br />
Æg 1 1 0<br />
Døde dyr 5 5 0<br />
Fra staldsystem til omgivelserne 110 110 0<br />
Husdyrgødning fra dyr på græs 33 33 0<br />
Halm i strøelse 5 5 0<br />
Ammoniakfordampning fra stalde U 28 0 -28<br />
Udbragt husdyrgødning 255 14 -241<br />
Ammoniakfordampning fra stalde M 0 9 9<br />
Ammoniakfordampning fra lagre 11 0 -11<br />
Tørstof 0 271 271<br />
Fra staldsystem til marksystem 332 332 0<br />
FRA STALDSYSTEM I ALT 442 442 0<br />
lige til at frembringe detaljerede næringsstofregnskaber.<br />
Opgaven er blot at systematisere<br />
dem, give dem til CSQ <strong>og</strong> indrette computersystemet<br />
sådan, at det automatisk kvitterer<br />
<strong>Kvælstofregnskabet</strong> i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong><br />
med regnskaber <strong>og</strong> input-output modeller for<br />
en række næringsstoffer – med kvælstof i<br />
spidsen.<br />
De 3 involverede landmænd har været<br />
10. årgang nr. 4, december 2003 • 141
<strong>Kvælstofregnskabet</strong> i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong><br />
Figur 5. <strong>Kvælstofregnskabet</strong> i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong> med landsomfattende gyllebehandling i slutningen af 1990erne, Mkg N/år. (’Efter’).<br />
yderst positive, idet de fremhæver, at de hellere<br />
vil tale om fakta <strong>og</strong> pålidelig viden end<br />
om politik <strong>og</strong> ulidelig kontrol.<br />
Nøgletallene er sagen<br />
Lige som et træ skal kendes på dets frugter,<br />
skal en <strong>landbrug</strong>sbedrift kendes på dens nøgletal.<br />
Det er dimensionsløse tal, forhold mellem<br />
strømme. De er universelle i den forstand,<br />
at de kan sammenholdes over tid <strong>og</strong><br />
fra den ene ejendom til den anden. Opgaven i<br />
Vandmiljøplan III er at regulere disse nøgletal,<br />
så det ønskede (eller vedtagne) N-regnskab<br />
for <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong> realiseres på den<br />
mest omkostningseffektive måde.<br />
Et utal af anvendelser<br />
Der er mange andre anvendelse af CSQ end<br />
de her omtalte. Fx kan systemet uden videre<br />
anvendes til almindelige finansielle regnskaber,<br />
lige som der er anvendelser inden for termodynamik,<br />
kemi, økonomi <strong>og</strong> lineær pr<strong>og</strong>rammering.<br />
Dertil kommer, at CSQ kan udgøre et fast,<br />
naturvidenskabeligt, dvs. fuldstændig upolitisk<br />
fundament under Vandmiljøplan III <strong>og</strong><br />
andre miljøplaner for den sags skyld. Spørgsmålet<br />
er ikke, om det lader sig gøre at skabe<br />
et sådant fundament; spørgsmålet er, om der<br />
er vilje til at anvende det.<br />
142 • Vand & Jord<br />
Konklusion<br />
Computersystemet CSQ gør det let at overvåge<br />
<strong>og</strong> styre næringsstofregnskaber på ejendomsniveau<br />
<strong>og</strong> er en nødvendig forudsætning<br />
for at få mest miljø for pengene. Der<br />
mangler ikke data, men vilje til at nyttiggøre<br />
de data, der allerede findes.<br />
I slutningen af 1990erne udledte <strong>dansk</strong><br />
<strong>landbrug</strong> omkring 375 Mkg N/år (375.000 ton<br />
N/år). Beregningen af konsekvensen af på det<br />
tidspunkt at ind<strong>før</strong>e landsdækkende gyllebehandling<br />
viser 1) at udledningen <strong>og</strong> forbruget<br />
af N i handelsgødning nedbringes med 140<br />
Mkg N/år, 2) at udvaskningen nedbringes<br />
med 85 Mkg N/år <strong>og</strong> 3) ammoniakfordampningen<br />
med knap 50 Mkg N/år.<br />
Kvælstofudledningen nedbringes (kunne<br />
på det tidspunkt være nedbragt) til ca. 236<br />
Mkg N/år, hvilket netop ville have været tilstrækkeligt<br />
til at opfylde Vandmiljøplanens<br />
kvælstofmål.<br />
REFERENCER<br />
/1/ Centre for Agriculture and Environment,2001: Study<br />
on Input/Output Accounting Systems on EU agricul-<br />
tural holdings. EU-report. http://europa.eu.int/<br />
comm/environment/agriculture/pdf/inputoutput.pdf<br />
/2/ Damgaard Poulsen, H. mfl., 2001: Kvælstof, fosfor <strong>og</strong><br />
kalium i husdyrgødning – normtal 2000. Danmarks<br />
Jordbrugsforskning. Rapport Nr. 36. Husdyrbrug.<br />
/3/ Hansen, B.I., Knudsen, L. <strong>og</strong> Tybirk, P., 2001: Kvæl-<br />
stofbelastningen i Danmark. Svineproduktionens<br />
bidrag til kvælstofbelastningen i Danmark. Landsud-<br />
valget for svin, notat Nr. 0118. http://<br />
www.<strong>dansk</strong>eslagterier.dk/smcms/Landsudvalget_<br />
Svin/Videnscenter/Faglige_publikation/Faglige_<br />
notater/Kvaelstofbelastninge/Index.htm<br />
/4/ Kyllingsbæk, A., 2000: Kvælstofbalancer <strong>og</strong> kvælsto-<br />
foverskud i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong> 1979-1999. Danmarks<br />
Jordbrugsforskning. Rapport Nr. 36. Markbrug.<br />
/5/ Schrøder, H., 2003: N- <strong>og</strong> P-regnskaber for <strong>landbrug</strong>et<br />
i Fyns Amt <strong>og</strong> i Danmark 1985-2001. Rapport til Fyns<br />
Amt (udkast).<br />
/6/ Schrøder, H., 2003: N- <strong>og</strong> P-regnskaber for en land-<br />
brugsejendom i Dronninglund Kommune (udkast).<br />
/7/ Schrøder, H., 2003: N- <strong>og</strong> P-regnskaber for <strong>landbrug</strong>s-<br />
ejendommen ’Rævdal’ med <strong>og</strong> uden gyllebehandling.<br />
/8/ Schrøder, H., 2003: N- <strong>og</strong> P-regnskaber for en land-<br />
brugsejendom i Sejlflod Kommune (udkast).<br />
/9/ Schrøder, H. <strong>og</strong> Boetius, F., 2002: Status <strong>og</strong> scenarier<br />
for N, P <strong>og</strong> K i <strong>dansk</strong> <strong>landbrug</strong>. Arbejdsrapport Nr. 4,<br />
Naturrådet. www.danedi.dk<br />
/10/ Leontief, W., 1986: Input-output Analysis. In: ‘Input-<br />
output Economics’. Oxford University Press.<br />
HANS SCHRØDER, civilingeniør, opfinder af CSQ <strong>og</strong> teknisk<br />
direktør i <strong>Danedi</strong> ApS, Gl. Frederiksborgvej 12, 3200<br />
Helsinge, telefon 4876 1909, hs@danedi.dk