Verlies van bomen in grote delen van Europa
.. Maar sommige boeren hebben bomen in stand gehouden ...
.. En anderen hebben zelfs pas bomen geplant. Wat zit daarachter? Welke incentives kun je geven? Wat is optimaal?
Agro-forestry Ontwikkeling van een model voor opbrengstvoorspelling en economische scenario-analyse
Wopke van der Werf, Karel Keesman, Klaas Metselaar, Martina Mayus, Roel Stappers, Paul Burgess, Anil Graves, Lynton Incoll, David Pilbeam, Christian Dupraz & Herman van Keulen
Doelstelling Voorspellen van de productie van boom en gewas over de gehele duur van de rotatie Gebaseerd op robuuste ecofysiologische principes & processen: light-onderschepping, watergebruiksefficientie Eenvoudig en parameter-zuinig: gericht op calibratie met beperkte beschikbaarheid van gegevens Opschalen naar economische effecten d.m.v. scenarioanalyses
SAFE: Silvo-Arable Agroforestry for Europe Ontwikkeling van eenvoudig model Yield-SAFE. Tegenpool van Hi-SAFE: Gedetailleerd en complex model voor agroforestry Bouwsteen in: Plot-SAFE and Farm-SAFE: modellen voor economische scenario-analyse op veld en bedrijfsniveau European Union Contract n° QLK5-CT-2001-00560; August 2001-January 2005
Hierarchie van modellen over eco-fysiologie, productiviteit en economie van agroforestry
Plot-SAFE Farm-SAFE Biophysisch model Yield-SAFE
Biophysische gegevens
Veldschaal economisch model
Bedrijfs economisch model
Zestig jaar oude opstand van walnoot (156 bomen/ha) met een waarde van – naar schatting – 120 000 euro
Wanneer is agroforestry profijtelijker dan scheding van bosbouw en landbouw?
LER = 1
LER > 1
LER = Land Equivalence Ratio = Som van « relatieve » opbrengsten van boom en gewas, betrokken op hun monocultuuropbrengsten LER > 1 betekent complementariteit in resource use
Model-onderdelen Boom
Gewas
Aantal takken Bladoppervlakte per tak Licht-interceptie Potentiele groei Water-extractie Water-gelimiteerde groei
Bladoppervlakte-index Licht-interceptie potentiele groei Water-extractie Water-gelimiteerde groei
Bodem Water balans
Boomsoorten Poplar: Populus sp. (populier) Wild cherry: Prunus avium (zoete kers) Walnut: Juglans sp. (walnoot) Pine: Pinus pinea (parasolden) Mediterranean oak: Quercus ilex (steeneik)
Gewassen Wintertarwe Durumtarwe Mais Zonnebloem Alfalfa (luzerne)
Eenvoudige beschrijvingen van de biologie van boom en gewas zijn essentieel
Zeven toestandsvariabelen 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Biomasssa van het gewas Biomassa van de boom Bladoppervlakte van het gewas Bladoppervlakte per tak Aantal takken van de boom Warmtesom Bodemwater
3 omgevingsinvloeden 1. Temperatuur -> fenologie 2. Straling -> potentiele groei 3. Neerslag -> water-gelimiteerde groei
50 years Straling
365 days
Gewasfenologie, vertakking vd boom
Stralingsonderschepping & benutting Water extractie & benutting Water balans
Temperatuur Neerslag
Resource acquisitie & benutting door gewas en boom
Overall 7 state variables & “groei” vergelijkingen 11 gewas parameters 9 boom parameters 6 bodem parameters 3 omgevings inputs (straling, temperatuur, neerslag) Definitie van het systeem (scenario’s; locatie, boom, dichtheid, snoei, gewasrotatie, etc.)
Validatie met 2 “long term” data sets van Cranfield University & The University of Leeds (UK) vanaf 1992 …
Relative crop yield
1.0
0.5
0.0 0
10
20
30
Time from planting (a)
Relative arable yield Silsoe measurements
Yield-SAFE prediction Leeds measurements
Timber volume (m 3 tree-1)
2.0
1.0
0.0 0
10
20
30
Time from planting (a) Yield-SAFE prediction
Silsoe measurements
Poplar: yield class 13
Relative crop yield
Case-Study: Relative opbrengsten van een tarwe/tarwe/mais rotatie onder kers in Oost Frankrijk
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0
10
20
30
40
50
Time from tree planting (a) Arable
50 trees/ha
113 trees/ha
60
Vergelijking van agroforestry met bosbouw en akkerbouw (tarwe/tarwe/mais) bij teelt van kers (Prunus avium) bij 113 bomen/ha. Oost Frankrijk. Discount rate = 0%
-1
Cumulative cash flow (€ ha )
50000 40000
Arable Silvoarable
30000
Forestry
20000 10000 0 10
20
30
40
-10000
Time from planting (a)
50
60
Net present value € ha-1)
Effect van discount rate op “net present value” van agroforestry, bosbouw en akkerbouwsystemen in Zuid Frankrijk
15000 Silvoarable Arable Forestry
10000
5000
0 0
2
4 Discount rate (%)
6
8
800
Agroforestry with walnut and poplar most profitable system
Spain
600 400 200
Wild cherry Arable
Silvoarable
Walnut Forestry
VIT2
DMP3
SAN2
FUS2
CMP2
CHT3
CHT1
CMD2
VIT1
DMP2
DMP1
CMP1
SAN4
SAN3
SAN1
FUS3
FUS1
CHT4
-200
CHT2
0
CMD1
Equivalent annual value (4% discount rate) (€ ha-1 a-1)
Atlantisch klimaat; 2005 subsidies
Poplar
Onder welke omstandigheden is agroforestry profijtelijk?
Relative tree yield
1.4 1.2
Spain
France
A high land equivalence ratio
1.0 0.8
Complementariteit:
0.6
Bladverliezende boom met wintergewassen
0.4 0.2 0.0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
Relative crop yield Poplar
Cherry
Oak
Pine
Walnut
Subsidies …
Bosbouwsubsidies
Landbouwsubsidies
Subsidies voor natuur & milieudoelstellingen
Het Franse systeem vanaf 2001; (te) ingewikkeld
Wrap-up Nieuw parameter-zuinig model voor agroforestry Opschaling naar economie op veld en bedrijf mogelijk Verdere ontwikkeling cruciaal. Nog veel onzekerheden. Kennislacune, Kennispotentieel & Kansen Interactie praktijk – beleid - onderzoekers
