Klimaatgerelateerd onderzoek in Vlaanderen, een overzicht

Klimaatgerelateerd onderzoek in Vlaanderen, een overzicht Greet Ruysschaert, Sam De Campeneere, Veerle Van linden Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek (ILVO)

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

CH 4, N 2 O, CO 2 Mitigatie Landbouw CO 2 -sink Klimaat Adaptatie Climate smart agriculture 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

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

Inhoud 1. N 2 O-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?

1. N 2 O-emissies uit de bodem 63% direct uit bodem 3755 ton N 2 O-emssies/jaar uit bodem (direct + indirect) -20% tov 2000 +/- 500 kg EOC/ha VMM, lozing in de lucht 2000-2014 Maatregelen ter reductie N 2 O uit de bodem (oa Vlaar et al. 2008) Minder N-input (-16à19 kg CO 2 -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

2. C-opslag JRC-ESDAC CO 2 Mineralisatie Mineralisatie Nutriënten (N,..) Humificatie Bodem organische stof Afbraak: 2-2.5%/jaar Vb. OC-gehalte van 1.75% Afbraak 1450 kg C/ha in 0-25cm laag VLM-fiche organische stof

2. C-opslag JRC-ESDAC CO 2 Mineralisatie Mineralisatie Nutriënten (N,..) Humificatie Bodem organische stof Effectieve organische koolstof (EOC) = toegediende OC die onder vorm van bodemorganische stof na 1 jaar nog in de bodem aanwezig is.

2. C-opslag Percelen met koolstofgehalte onder de streefzone (%) 60 50 40 Akkerland 0-23 cm Percelen met koolstofgehalte onder de streefzone (%) 60 50 40 Grasland Akkerland 0-6 cm 30 20 10 30 20 10 0 '82 - '84 '85 - '88 '89 - '91 '92 - '95 '96 - '99 '00 - '03 '04 - '07 '08 - '11 '12 - '15 0 '82 - '84 '85 - '88 '89 - '91 '92 - '95 '96 - '99 '00 - '03 '04 - '07 '08 - '11 '12 - '15 Bron: MIRA-rapport, cijfers BDB C gehalte (%)= massa C mass droge grond x 100 C stock (ton C/ha)= %CxBDxdiepte

2. C-opslag Meersman et al. 2011: stock-verandering 1960-2006, 0-30 cm

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

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

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)

2. C-opslag Rassen/gewassen/ rotaties Bemesting Bewerking Chemisch OS Fysisch Maatregelen binnen huidig bedrijfsvoering Biologisch Maatregelen die meer ingrijpen op de bedrijfsvoering

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering - gewasresten Aanbreng effectieve organische stof (EOC) Grasgroenbedekker (600) Stro van granen/ korrelmaisstro (500) Suikerbiet blad en kop (400) Gele mosterd/ bladrammenas (410) Facelia (340) VLM-brochure Organische stof bodem

Groenbedekkers Areaal 2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering - gewasresten 2020 2030 2050 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 N 2 O-emissies: meestal neutraal effect bekeken op een volledig jaar (Basche et al., 2014) Bodemkwaliteit, N-vanggewas, erosiepreventie, Tijd, kosten,..

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering - gewasresten Groenbedekkers Latere vernietiging => grotere bovengrondse + ondergrondse biomassa 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 => Nieuwe aangepaste technieken vernietiging groenbedekker en daaropvolgende bodembewerking nodig Contact: koen.willekens@ilvo.vlaanderen.be projecten CORE Organic TILMAN-ORG en SOILVEG

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering - gewasresten C-opslag/ Bodemkwaliteit? Gewasrest C Teelt Bioeconomie? 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) Contact: bart.vandecasteele@ilvo.vlaanderen.be

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering - bodembewerking Rassen/gewassen/ rotaties Bemesting Bewerking Chemisch OS Fysisch Biologisch

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering - bodembewerking Niet-kerende bodembewerking Weinig bewijzen verhoging C-stocks in Vlaanderen Bodemkwaliteit, erosiepreventie, Onkruid- en ziektedruk, risico op opbrengstderving, ervaring verreist, Minder scheuren grasland: C-opslag N 2 O-emissies

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering extern organisch materiaal Gewassenresten MAP Bemesting Bewerking Lage EOC/P Chemisch OS Fysisch Biologisch hoge EOC/P N, P

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering extern organisch materiaal Bodemverbeteraars en mestbewerking? Lage C/P hoge C/P mest bewerkte mest compost P-arme compost Beheersresten Maaimeststof Gewasrest Vanggewas > 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

Data ILVO Proef Product Dosis Duur Verhoging %C Bemestingsproef (UGent) Bemestingsproef (UGent) Bemestingsproef (UGent) Bemestingsproef (UGent) Bemestingsproef (UGent) Boerderijcompostproef (UGent) C retentie (%) Drijfmest 3 ton C/ha.j 7 jaar +11% 20% Stalmest 3 ton C/ha.j 7 jaar +23% 42% GFT-compost 3 ton C/ha.j 7 jaar +31% 56% Boerderijcompost lage C:N 3 ton C/ha.j 7 jaar +19% 35% Boerderijcompost hoge C:N 3 ton C/ha.j 7 jaar +25% 45% Boerderijcompost 1.9 tonc/ha.j 50m³ VEGTILCO Boerderijcompost 1.8 tonc/ha.j 15 ton VEGTILCO Boerderijcompost 5.5 tonc/ha.j 45 ton 6 jaar +17% 29% 3 jaar +5% 34% 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%

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering extern organisch materiaal BOPACT-veldproef D Hose et al., 2016 Drijfmest Bewerking Compost Verhoging %C 2010-2014 0-30 cm Varkens Ploegen / 0.01 Runder Ploegen / 0.07 Varkens Ploegen Compost 0.14 Runder Ploegen Compost 0.14 + + +

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering extern organisch materiaal Stalmest/compost/biochar Stalmest Compost Biochar Bodemkwaliteit P-uitspoeling Stalmest > compost Besparing kunstmest (langere termijn) 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)

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering extern organisch materiaal Lokaal sluiten van kringlopen via kleinschalige compostering Akkerbouwer Tuinbouwer Boomkweker Natuurbeheerder preiresten roggestro houtsnippers aardbeisubstraat Oa. Genesys-project, doctoraat Jarinda Viaene (ILVO-UGent) Contact: jarinda.viaene@ilvo.vlaanderen.be Chemisch Fysisch OS Biologisch

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering extern organisch materiaal 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 => Veel opportuniteiten => Voorstel tot flexibelere wetgeving Boerderijcomposteren plus

2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering extern organisch materiaal 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 Maatregel Maximale 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, Contact: bert.reubens@ilvo.vlaanderen.be

R=C-stock/C-stock ref 2. C-opslag Huidige bedrijfsvoering GLB maatregelen Houtkanten/bomenrijen - grasstroken Afstand houtkant/bomenrij = x maal hoogte Andere ecosysteemdiensten: erosie tegengaan, bufferen nutriënten, biodiversiteit Rechtsonzekerheid, strenge controles (afsterven bomen), lage wegingsfactor ecologisch aandachtsgebied Bron: Meta-data analyse doctoraat Laura Van Vooren (ILVO-UGent-VITO), ongepubliceerd

2. C-opslag Rassen/gewassen/ rotaties Bemesting Bewerking Chemisch OS Fysisch Maatregelen binnen huidig bedrijfsvoering Biologisch Maatregelen die meer ingrijpen op de bedrijfsvoering

EOC diverse gewassen Permanent grasland 2. C-opslag Ingrijpen bedrijfsvoering Granen stro ingewerkt Korrelmais Luzerne Granen stro afgevoerd Bron: FOD Economie Algemene Directie Statistiek Rode klaver Grasgroenbedekker / tijdelijk grasland Snijmais Gele mosterd Aardappel Diverse groenten VLM-brochure Organische stof bodem Bron: Bron: Departement Landbouw en Visserij op basis van LMN en FOD Economie - AD Statistiek

EOC diverse gewassen 2. C-opslag Ingrijpen bedrijfsvoering Permanent grasland Granen stro ingewerkt Korrelmais LCA - Vlinderbloemigen als alternatief geïmporteerde soja? - Alternatieven voor maïs? - Intercropping (meerdere gewassen tegelijk)? - Gewassen die weinig kunstmest en gewasbeschermingsmiddelen vragen? Luzerne Granen stro afgevoerd Rode klaver Grasgroenbedekker / tijdelijk grasland Snijmais Gele mosterd Aardappel Diverse groenten VLM-brochure Organische stof bodem

Agroforestry 2. C-opslag Ingrijpen bedrijfsvoering 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

Agroforestry 2. C-opslag Ingrijpen bedrijfsvoering 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 Contact: bert.reubens@ilvo.vlaanderen.be - www.agroforestryvlaanderen.be

Agroforestry 2. C-opslag Ingrijpen bedrijfsvoering 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) Contact: bert.reubens@ilvo.vlaanderen.be - www.agroforestryvlaanderen.be

Resource and emission footprint of the production of 1 kg dry grain (%) 3. Milieu-impact plantaardige productie Gevalstudie: korrelmaïsteelt in Vlaanderen Ecologische duurzaamheid beoordeeld m.b.v. Levenscyclusanalyse (LCA) per kg product! Klimaatwijziging heeft milieu-impact 120 110 100 90 80 70 60 Total CEENE Ozone depletion Photochemical oxidant formation Particulate matter formation Climate change Standard Low yield High yield Terrestrial acidification Freshwater eutrophication Marine eutrophication Bron: Doctoraat Lieselot Boone, Boone et al., 2016 Contact: hilde.muylle@ilvo.vlaanderen.be, veerle.vanlinden@ilvo.vlaanderen.be

3. Milieu-impact plantaardige productie Gevalstudie: korrelmaïsteelt in Vlaanderen R&D en innovatie nodig om milieu-impact te verlagen =>Veredeling naar hogere/stabiele opbrengsten Bron: Doctoraat Lieselot Boone, Boone et al., 2016 Contact: hilde.muylle@ilvo.vlaanderen.be, veerle.vanlinden@ilvo.vlaanderen.be

3. Milieu-impact plantaardige productie Toekomst (2050) grote impact verwacht veredelen op basis van verhogen fotosynthese! Synthetische biologie: verhogen van fotosynthese = verhogen van CO 2 -captatie uit de lucht Zhu et al., 2010 Contact: hilde.muylle@ilvo.vlaanderen.be

4. Substraatteelt Vervangen van witveen door hernieuwbare grondstoffen => Veenvervanging mogelijk door compost en plantenvezels zonder groeivermindering of opbrengstverlies nutriënten Structuur Structuur Compost Biodiversiteit Plantenvezels Inoculatie met biocontrole organismen Contact: bart.vandecasteele@ilvo.vlaanderen.be - Proeven PCHoogstraten ILVO en MIP-project DuPoCo (Vlaco-Peltracom-PCS-ILVO) Inoculatie met biocontrole organismen

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?

4. Bijdrage aan de circulaire en bio-economie Slim inzetten van plantaardige biomassa Inzetten op circulariteit & koolstofarme bio-economie => leasing carbon to the society Voedsel Slim inzetten van landbouwareaal Biomassa hubs Rol lokaal klimaatbeleid (bottom-up transitie) Vb. VITO-case studie in Antwerpen Hoogwaardige componenten 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/ Energie Bioraffinage ingebed in agrofood industrie

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

6. Adaptatie PLANT VELD LANDSCHAP vb. rassenkeuze vb. teelttechnieken vb. klimaatbuffers Contact: jeroen.dewaegemaeker@ilvo.vlaanderen.be, eva.kerselaers@ilvo.vlaanderen.be

6. Adaptatie Het Nieuwsblad 3/06/2016 Dat zorgt voor spectaculaire beelden [overstroomde weides en velden], maar gelukkig niet voor ondergelopen straten en woningen.

6. Adaptatie ontwerpatelier SCRUL (ILVO+UA, zomer 2015) Fragment uit het ontwerpvoorstel From Colony to Collectivity (Nourhan Ashraf, Jolein Bergers, Samuel Van de Vijver) Contact: jeroen.dewaegemaeker@ilvo.vlaanderen.be, doctoraatsonderzoek klimaatadaptatie in peri-urbane gebieden

PilootProject Productief Landschap: hoeve De Waterkant (foto: Tim Van De Velde / schets: Ziegler-Branderhorst, LINT, Alterra)

7. Een ander landbouwmodel? Voedselproductie Grondstoffen bioeconomie Biodiversiteit Waterbuffer Landbouw C-opslag Landschap Een ander landbouw model? Vergoedingen? Engagementen van alle actoren: landbouwer, distributie, consument, overheid

Dank u wel Instituut voor Landbouwen 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

Klimaat en de Vlaamse veehouderij Sam De Campeneere Ronde tafel Klimaat 20 juni 2016

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

Ook interacties binnen de processen (tussen deelprocessen) Veehouderij Elementen die aan basis liggen van emissies ook betrokken bij andere processen opletten voor verschuivingen en interacties bij nemen van maatregelen www.ars.usda.gov Meer systeemdenken vereist Verschillende expertises bijeenbrengen Sector betrekken

Voorbeeld van gelinkte problematieken veehouderij NH 3 probleem verzuring en vermesting Oorsprong Vlaamse veehouderij oa: Stallen varkens Stallen rundvee Stallen pluimvee LOKAAL/REGIONAAL CH 4 probleem opwarming aarde Oorsprong Vlaamse veehouderij oa: Rundvee enterisch Mestputten varkens Mestputten rundvee MONDIAAL

Regionale variatie in rundvleesproductie en BKG emissie intensiteit CW: carcass weight

Regionale variatie in varkensvleesproductie en BKG emissie intensiteit

Mogelijke pistes voor mitigatie binnen Vlaamse veehouderij Dier D I E R Stal S T A L Na de stal N A D E S T A L

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) D I E R S T A L motivatie: win/win ook voor veehouder Potentieel medium Korte termijn FAO, 2013 N A D E S T A L

Relatie tussen productiviteit en emissie intensiteit van melk (land gemiddelden) Knapp et al. 2014 Knapp et al. 2014

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 GUK s Greenfeed D I E R S T A L Effect van rantsoencomponenten op CH4 Meer zetmeel Meer eiwit N A D E S T A L

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 S T A L Potentieel laag (medium) Korte termijn FAO, 2013 N A D E S T A L

2. Voederstrategieën Alle diersoorten D I E R Herkomst van grondstoffen (LULUC) Verminderen import bv soja door lokale grondstoffen (niet blindstaren op transport zelf) Verminderen totale impact van voedergrondstof Potentieel laag (medium) Korte termijn FAO, 2013 N A D E S T A L S T A L

3. Fermentatie sturen D I E R S T A L minder H2 vorming H2 captatie methanogenen uitschakelen N A D E S T A L

inhibitoren van methanogenen probiotica electronreceptoren vetten/vetzuren plant. compon. (saponines, tannines, essentiele olien) ionoforen vaccinatie 3. Fermentatie sturen: pistes D I E R S T A L N A D E S T A L

Beloftevolle pistes: vaak extra kosten voor veehouder, weinig econom. voordeel 3NOP: algemeen aanvaard als werkzaam D I E R genomics onderzoek heeft geleerd dat de methanogene flora wereldwijd gedomineerd wordt door beperkt aantal soorten: kans op succes met vaccinatie stijgt S T A L fermentatie blijft een biologisch proces! Potentieel: medium Middel-lange termijn FAO, 2013 N A D E S T A L

Voornamelijk RV en VA Mestbehandeling Mest beluchting Mogelijke pistes voor reductie niveau stal Mest aanzuren (fermentatie beëindigen) Mest scheiding (specifieke toepassingen per fractie) D I E R S T A L Potentieel: medium - hoog Korte-middellange termijn FAO, 2013 N A D E S T A L

Methaan capteren? Lange termijn Momenteel concentraties te laag Onderzoekspiste Gemengde of geclusterde bedrijven (warmte/mestfracties/energie uitwisseling) D I E R S T A L N A D E S T A L

Mestopslag (buiten stal) Vergisting Mogelijke pistes voor reductie bij mestopslag Kortere opslag duur / lagere Temp Korstvorming (in bassinopslag) / afdekken met stro Afgesloten opslag Composteren (eventueel in combinatie met scheiding) D I E R S T A L Toediening Inhibitor nitrificatie (- lachgas) Injecteren (standaard) => progressie? Potentieel: medium - hoog Korte-middellange termijn FAO, 2013 N A D E S T A L

Besluit voor veehouderij 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

Dank voor uw aandacht Dank ook aan co-auteurs Nico Peiren, Leen Vandaele

Klimaat en Energie Hoe kan landbouw bijdragen aan de doelstellingen? Ronde Tafel Klimaat - Landbouw 20/06/2016 Veerle Van linden

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 landbouwen 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 productie van INPUTS vraagt ook energie N, P, K, Ca + 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

2. Energie-Klimaat: wat moeten we weten? Gevaar voor problem shifting - andere milieuproblemen tgv maatregelen Ruwvoeder/krachtvoeder en CH 4 /NH 3 verhoudingen Belang van Levenscyclusbenadering! Climate change Stratosphere O 3 depletion Human toxicity PM formation Photochemical O 3 formation Ecotoxicity Acidification Eutrophication Land use Water use Abiotic resource depletion

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 TRIAS ENERGETICA 1. Besparen 2. Efficiënter aanwenden (terugwinnen) 3. Hernieuwbare bronnen bekijken op boerderijniveau bekijken op landschapsniveau (samenwerking, clusters, stromen uitwisselen) economische haalbaarheid

3.1 Energiebesparing: grote thema s SECTOREN Brandstof besparen, energieextensievere teeltsystemen Warmte besparen en terugwinnen, energieextensievere gewassen Elektriciteit besparen, warmte terugwinnen Brandstof besparen

3.1 Energie 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 gekend gekend gekend, kosteloos verder onderzoek nodig > isolerende gebouwenschil, slimme inplanting van gebouwen, witte daken Vraagbeheer: minder energiebehoeftige serreteelten, kiltetolerante gewassen onderzoek nodig

3. Mogelijke maatregelen 3.1 Energie besparen (...) Energiebesparing in de visserij > selectieve visserij (brandstofbesparing) > conditioneren van vissen zodat ze op de voedingsplaats verzamelen > passieve visserij, uitbouw zuinigere kleinvloot (brandstofbesparing) > lokale aquacultuur gekend 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: gekend verder onderzoek nodig > controlled traffic farming/guidance technologies (vaste rijsporen, min. overlap) > UAV s (drones): precisie-spuiten (vermeden veldgang) veel andere milieuvoordelen!

3. Mogelijke maatregelen 3.2 Energie-efficiëntie verhogen Energie-efficiënte technologieën: gekend/transfer nodig > warmtepomp (met hoge seasonal performance factor SPF), WKK, ORC, hoogrendementsketels > breder inzetten in de landbouw: kansen voor µwkk in veehouderij? Energieterugwinning: gekend > 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 verder onderzoek nodig verder onderzoek nodig

3. Mogelijke maatregelen 3.2 Energie-efficiëntie verhogen (...) Laagwaardige restwarmte of rest-co 2 benutten: > via warmtenetten, warmtepomptechnologie, ORC, Maar ook: gekend/onderzoek nodig > slimme combinatie van landbouwproductiesystemen > synergie met industriële sector (vb. geïntegreerde aquacultuur) bijkomende winst: verlaagde afval-/reststromen = Kans voor landbouw: produceert veel laagwaardige warmte gekend/transfer nodig 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. Mogelijke maatregelen 3.3 Hernieuwbare Energie (HE) 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: gekend/verder onderzoek windenergie, PV, zonneboiler, geothermie, waterkracht (µturbines) nodig succes sterk afhankelijk van smart grid, opslagcapaciteit, flexibele vraag Hernieuwbare energie voor tractie: onderzoeksfase/kinderschoenen... CNG, H 2, biogas, dual fuel, electriciteit gekend verder onderzoek nodig

3. Mogelijke maatregelen Opmerkingen bij Hernieuwbare Energie 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!

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 CO 2 -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)

Pilootprojecten Productief Landschap REO veiling >incl. onderzoek barrières en kansen (kringloopsluiten) PilootProject Productief Landschap: REO veiling (fotograaf: Tim Van De Velde)

PilootProject Productief Landschap: REO veiling META architectuurbureau, Van Bergen Kolpa Architecten, 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