Agrofororestry Een systeem met toekomst voor Europa en Nederland?
20 April 2005 Wageningen Boeren met Bomen II
SAFE Silvoarable Agroforestry for Europe Martina Mayus Christian Dupraz Gerry Lawson Fabien Liagre Felix Herzog 20 April 2005 Wageningen Boeren met Bomen II
Problemen in de nederlandse landbouw • • • • • •
Overproductie Grondwater verontreiniging Eutrophicatie Lage biodiversiteit Inkomensderving Aanscherping milieuregelingen
Every day 8 farmers give up farming
Additionele functies van agrarisch land gewenst bij de samenleveing
• • • • •
Milieubescherming Ruimte voor natuur – biodiversiteit Behouden van (traditioneel) cultuurlandschap Landschapsesthetiek Ruimte voor recreatie
Diversificatie inkomen van boeren
Milieu aspecten
Bomen aan de rand
Radikale verandering van een paradigma Bomen en landbouw : verkenning van een nieuwe visie
SAFE Doelen 1. 2. 3.
Verwerving van kennis omtrent het potentiaal van silvoarable systemen Extrapolatie resultaten van veldnivo tot bedrijfs- en regio nivo Formuleren van adviezen voor europeese politieke richtlijnen t.a.v. de realisatie van agroforestry
Partner Programma SAFE
Onderzoek
Praktijk
Onderzoeksvragen Agroforestry biofysisch - literatuur, experiment, model Ken Giller, Martina Mayus Agroforestry economie – data en model Wopke van der Werf Agroforestry adoptie – enquête, demonstratieveld Michel Postma, Volker Repelaer Agroforestry politieke aspecten – literatuur, demonstratieveld Martina Mayus, Volker Repelaer, flyer
SAFE projekt: Belangrijke resultaten
Agroforestry is een eigen concept: het is niet iets tussen landbouw & bosbouw
Traditionele systeme zijn waardevol Echter moderne systemen zijn beter aangepast aan de huidige landbouwpraktijken
Agroforestry wortelt in de europeese landbouw
Agroforestry geeft antwoord op de huidige uitdagingen van agrarisch landgebruik
Bescherming van bodem en water, biodiversiteit, C-sequestratie…..
Het key resultaat Agroforstry is rentabel!
En…. Boeren staan open voor introduktie van bomen op hun akker
Moderne systemen
Grasland met walnoot/ kers - Achterhoek
Moderne systemen
Grasland met walnoot - Achterhoek
Moderne systemen Grasland (schapen) met walnoot – Boer in Zeeland Diverse duurzame AFS - Stichting Boslandbouw Robinia voor hout op akker - Stichting Robinia Walnoten op grasland - Alterra, PRI Populieren met mais en grasland – Alterra Robinia, walnoot....op akker – Volker Repelaer
Traditionele systemen Stichting Hoogstamfruit Rivierenland
Bomen buiten het bos:
een eeuw van boomverlies op de akker SAFE project heeft traditionele europeese agroforestry systemen opgespoort
Eichhorn M.P., Paris P., Herzog F., Incoll L.D., Liagre F., Mantzanas K., Mayus M., Moreno Marcos G., Pilbeam D. , Dupraz C. 2005. Silvoarable agriculture in Europe – past, present and future. Agroforestry Systems, in Press
Arisdorf 1999
Arisdorf 1941
(Tanner, 1993)
Een moderne aanpak van agroforestry
SAFE project heeft gebruik gemaakt van ervaring van pionierboeren en experimenten
Agroforestry en milieu SAFE heeft onderzocht hoe moderne silvoarable systemen tot een beter milieu kunnen bijdragen
Landschap
Esthetiek
Bodembescherming
Verbetering mikroklimaat
Biodiversiteit
Biologische controle van tarwe luizen
Sarthou et al, in onderzoek
Verbetering van waterinfiltratie Toename van bodem porositeit en organische stoff, terrasvorming…
C sequestratie •
Het Kyoto protocol onderkent dat agroforestry velden een bijdrage leveren tot C sequestratie
•
C sequestratie van grasland – Open grasland: 1 t/ha/jaar – Agroforestry grasland(100 populieren/ha): 2,7 t/ha/jaar
•
Bomen brengen C uit de atmosfeer in diepe bodemlagen (door wortelsterfte) voor een lange periode.
Gordon et al, 2004
Bescherming van grondwater tegen verontreiniging door N uitspoeling
Distance,m 0
5
10
15
0
Depth, cm
50
100
150 L R Herbs, Km m-3 L R Tree, Km m-3 200
20
2
Biofysische efficientie van silvoarable systemen
De vraag is, mengen ja of nee
Hoe functioneert een silvoarable systeem?
Interakties boom en gewas
Succes komplementair gebruik van
Water – licht - nutriënten in tijd of ruimte
walnoot - tarwe Montpellier
tijd en ruimte
Typische vragen van boeren
•
Agrofrestry design: afstanden tussen de boomrijen, afstand boom – gewas, orientatie van de boomrijen…….
•
Hoeveel jaar kan men een gewas tussen de boomrijen verbouwen?
•
Hoe snel groeit de boom?
•
Zal ik de boom of het gewas het meest bevorderen en hoe ?
•
Welke gewassen zijn het meest geschikt voor agroforestry?
•
Bemestingsplan voor het gewas ?
SAFE modellen geven antwoord.
SAFE modellen Hi-SAFE : komplex model ter beschrijving van boom-gewas interakties 1-5 jaar
Yield-SAFE : eenvoudig, snel, en robuust voorspellings model 20 - 100 jaar
Farm-SAFE : economisch model 20 - 100 jaar
Hi-SAFE AF Modellering van diverse Agroforstsystemen
Walnoot Wilde kers Populier Eik
Winter- en zomergewas, grasland
Management opties van het
AFe model
Hi-s
•Strategische opties (veld opzet) : •design inklusief boomenrij azimuth, initiele boom-gewas afstand, initiele gewasrotatie
•Taktische opties (jaarlijks) : •uitdunnen, tak snoeien, kroon snoeien, wortel snoeien, gewasareaal, precisie landbouw
De struktuur van Hi-SAFE AF 3D bovengrondse interakties 3D ondergrondse interakties Variabele boomdichtheid Gewas: multiple, simultane simulaties
Hi-SAFE geeft een verklaring voor de boom-gewas interakties
Verklaring van de gemeten produktie ?
Wat zijn de groei beperkende faktoren?
Water ? Licht ? N?
Verdeling van licht
Uit het perspektief van het gewas
Hi-sAFe simuleert die heterogeniteit van de lichtverdeling in het AF-veld N-S bomenrij 20 20
15 15
NW-SE bomenrij
10
10
5
5
0
0 5
10
15
20
25
30
35
0
5
10
15
20
25
30
35
Direkte und diffuse straling 35
5
5
10
10
15
15
20
20
25
25
30
30
1 0.95 0.9 0.85 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0.55 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0
35 30
20
25
20
15 0
5
10
15
0
5
10
12 am 20
10 5
5
0 0
0 0
5
5
10
10
20
15
15
15
15 10
6 am
0.94 0.92 0.9 0.88 0.86 0.84 0.82 0.8 0.78 0.76 0.74 0.72 0.7 0.68 0.66 0.64 0.62 0.6 0.58 0.56 0.54 0.52 0.5 0.48 0.46
0
5
10
15
20
0
5
10
15
20
20
25
20
25
0
0
30
30
35
35
35
0
0.79 3,70 3,53 3,50 3,45 3,59 3,67 3,70 3,59
3,56 3,48 3,45 3,38 3,45 3,65 3,65 3,52
3,52 3,45 3,44 3,34 3,40 3,65 3,68 3,50
3,50 3,39 3,41 3,34 3,38 3,61 3,70 3,48
3,30 3,12 3,12 3,19 3,41 3,66 3,63 3,35
3,31 3,06 3,06 3,07 3,40 3,59 3,44 3,28
0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
3,16 3,06 3,12 3,15 3,58 3,57 3,46 3,30
3,41 3,19 3,25 3,46 3,56 3,59 3,45 3,41
3,42 3,42 3,46 3,44 3,63 3,57 3,44 3,48
3,48 3,47 3,48 3,50 3,59 3,62 3,49 3,52
3,51 3,46 3,50 3,60 3,56 3,62 3,52 3,54
Veldkaart: Opbrengst van tarwe in een AFS (walnoot 8 m hoog) Opbrengst van tarwe in monokultuur: 4.0 t/ha
3,63 3,65 3,64 3,56 3,56 3,66 3,67 3,63
3,19 3,10 3,11 3,12 3,24 3,34 3,29 3,20
Verdeling van water
Wateropname van walnoot en tarwe in AFS (Restinclières, 2003-2004)
Wateropname (per Voxel) in AFS
Wateropname (per Voxel) in AFS
Distance from tree (m) E
0,5
West
0 -7
-5
-3
-1
1
3
5
- 0,5
Boom:
-1
- 1,5
In het verborgen….
-2
de (m
Hi-sAFe simuleert de wortelverdeling van boom en gewas
Agroforestry
No tree roots zone
Forestry
walnoot - tarwe tijd
Veld in Zuidfrankrijk Nog water nog licht zijn hier beperkend
populier- tarwe, tijd
Veld in UK Water en niet licht is groeibeperkend
populier- tarwe, ruimte
Veld in Zuidfrankrijk licht niet water is groeibeperkend
Technische aspecten voor management van AFS Optimale boomdichtheid is laag: 30 - 100 bomen/ha Alle bomen zouden produktief zijn Bomen in AFS groeien sneller als in het bos Nord-zuid boomrij is de voorkeur te geven Afstand tussen boomrijen moet groot genoeg zijn: 15-40 m
Technische aspecten voor management van AFS Complementarity in resource acquisition by trees and crops Boomschade moet worden voorkomen Plant bomen precies in een rij Maak jonge bomen van afstand zichtbar Beperk snoeien to vormgeving
L’AGROFORESTERIE N’EST PAS UN BOISEMENT DES TERRES AGRICOLES
Dit is niet agroforestry
Interressante boom-gewas combinaties: Walnoot – wintergewas (granen, koolzaad) Prunus, Acer, Fraxinus, Pyrus, Eichen – zomergewas (mais, sorghum, zonnebloem) Populier – groenten, asperge, wintergewas
• Altijd wintergewas in de rotatie voor controle boomwortelgroei • Mogelijkst geen meerjarige voedergewassen
Potentiele regios voor AF
Bodemerosie Torrijos Scherpenzeel
2
0.6
1.6
1
0.2 0
Arable
SAF113 LU1
Contouring
0.4
Contouring
0.6
Contouring
0.8
Arable
SAF113
0.4 0.3 0.2 0.1 0
LU2
Agroforestry reduceert erosie tot 80%
Arable
Contouring
1.2
Contouring
1.4
Soil Loss (tons ha-1 year-1)
0.5
Contouring
Soil Loss (tons ha-1 year-1)
1.8
SAF113
Landschapsdiversiteit Greenveins in the Landscape (%) 70 60
%
50 40 30 20 10 0 Torrijos status quo (%)
Vitrey
Converting 10 % to AF
Scherpenzeel Converting 50 % to AF
Waar kan SAF mileuvoordelen hebben? Arable land Potential productive growth of SAFE tree species Ænatural
conditions
Problems of erosion Low landscape diversity N-leaching
‚Target area‘
De houding van boeren SAFE enquête in 7 EU landen 270 boeren in 14 regios Hoe denken boeren over moderne AFS?
Silvoarable Demonstratieveld in Nederland - Veluwe
Silvoarable demonstratie veld Veluwe 150 m
N
Bos
120 m
28 m 2m
30 m
30 m
Weg
Boomsorten At x m northwards 0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112
Alternation of tree species pair Row 1 Row 2 Juglans-castanea Juglans-castanea Juglans-castanea Juglans-castanea Juglans-castanea Juglans-castanea Juglans-castanea Juglans-castanea Juglans-castanea Juglans-castanea Robinia- juglans Prunus- castanea Robinia- juglans Prunus- castanea Robinia- juglans Prunus- castanea Robinia- juglans Prunus- castanea Robinia- juglans Prunus- castanea Robinia-prunus Juglans- robinia Robinia-prunus Juglans- robinia Robinia-prunus Juglans- robinia Robinia-prunus Juglans –robinia Robinia-prunus Juglans - robinia
Row 3 Robinia juglans Robinia juglans Robinia juglans Robinia juglans Robinia juglans Robinia-prunus Robinia-prunus Robinia-prunus Robinia-prunus Robinia-prunus Prunus- castanea Prunus- castanea Prunus- castanea Prunus- castanea Prunus- castanea
Row 4 Juglans castanea Juglans castanea Juglans castanea Juglans castanea Juglans castanea Robinia-prunus Robinia-prunus Robinia-prunus Robinia-prunus Robinia-prunus Prunus- castanea Prunus- castanea Prunus- castanea Prunus- castanea Prunus- castanea
Folio Nr. 9
Dank U
Danke Thanks
Gratia Merci
