Et innovativt forskningsprojekt fra Aarhus Universitet sigter mod at reducere landbrugets klimaaftryk ved hjælp af avanceret teknologi og datadrevne metoder.

Landbruget spiller en kompleks og afgørende rolle i den nuværende klimakrise. For eksempel kræver en konstant voksende verdensbefolkning øget fødevareproduktion, hvilket betyder en betydelig belastning af miljøet. Anvendelse af kvælstofgødning resulterer desuden i mange emissioner i landbruget.

Kvælstof er afgørende for væksten af planter og er blevet anvendt i årtier for at øge produktiviteten i landbruget. Desværre er der også uønskede miljøeffekter forbundet med dets anvendelse. Kvælstofforurening, der omfatter tab af kvælstof via atmosfæren, vandløb og udvaskning i jorden, udgør en stille trussel mod vores miljø ved at bidrage til klimaændringer og skade økosystemer på land og i vand.

En af de metoder, som kan bruges til at komme kvælstofforureningen til livs, er det man kalder for præcisionslandbrug. Det er en relativt ny tilgang, som udnytter avanceret teknologi og dataindsamling til at minimere ressourcespild og miljøpåvirkning i landbruget, samtidig med at afgrødeudbyttet og effektiviteten optimeres.

Håndtering af markvariation
Aarhus Universitet sigter mod at blive en af verdens førende aktører indenfor præcisionslandbrug med afsæt i det ambitiøse projekt ‘System-based Precision Agriculture for Sustainable Crop Production’, som støttes af Novo Nordisk Fonden med op til DKK 25 millioner over de næste fem år.

Professor Davide Cammarano fra Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet leder projektet og har fulgt udviklingen af præcisionslandbrug i de sidste 25 år. Han har mere end 20 års erfaring inden for landbrugets klimapåvirkning og præcisionslandbrug og anerkendes som en international ekspert på området gennem sit arbejde i Italien, Australien, Storbritannien og USA.

Ifølge Davide Cammarano handler præcisionslandbrug om at forstå og håndtere markvariation, så enhver landbrugsindsats kan “anvendes i den rette mængde, på det rette tidspunkt og det rette sted,” og her citerer han den afdøde Pierre Robert, der var en pioner inden for præcisionslandbrug.

På denne måde er agronomi (styring af faktorer, der påvirker udbyttet) central for præcisionslandbrug. For eksempel varierer indholdet af jordkvælstof ikke kun mellem steder på en mark, men ændres også over tid.

”Fokus ligger ofte på den rummelige variation, hvorfor tidsvariationen sjældent overvejes. Hvis jeg måler kvælstof på det samme stykke jord i dag og i morgen, vil værdierne være forskellige. Kvælstof varierer betydeligt i tid og sted, hvilket gør det svært at styre,” forklarer Davide Cammarano.

I projektet ønsker han at udvikle en rammemodel for bedre integration af sensorer og modellering til anvendelse af kvælstof i landbrugsområder, samtidig med at man minimerer kvælstoftab til miljøet og opretholder kvaliteten og mængden af afgrøderne.

Arbejdet i projektet kommer til at foregå i et internationalt konsortium, der foruden Aarhus Universitet involverer forskere fra Københavns Universitet, Wageningen University & Research i Holland og Leibniz Centre for Agricultural Landscape Research i Tyskland.

Sensorer, droner og satellitter i landbruget
Projektet vil blive udført på forskellige marker i Danmark. Markerne vil ikke blive opdelt i parceller, men derimod forvaltet efter designet for præcisionslandbrug. For eksempel ved at have områder på markerne, hvor præcisionsteknikker implementeres, og områder, hvor landbrugsdriften fortsætter som sædvanligt.

I projektet vil der indsamles data om jordforhold og plantevækst ved at bruge sensorer til at indsamle jorddata, droner til luftfotografering og satellitter til at overvåge plantesundheden over tid.

Forskerne vil grundigt analysere disse data både agronomisk og matematisk. Dette vil give landmænd mulighed for at forstå den maksimale mængde gødning, der er nødvendig på forskellige områder af marken, hvilket vil reducere risikoen for overdreven gødning og dens miljømæssige belastning – samtidig med at produktivitetsniveauet opretholdes.

Dataene vil give et realtidsopdateret indblik i afgrøder og jordens tilstand, hvilket vil tillade justering af den maksimale sæsonbestemte mængde gødning (f.eks. ved at sænke den til en given procentdel).

Derudover vil Davide Cammarano studere kvælstoftab og drivhusgasemissioner ved hjælp af avanceret måleudstyr. Disse målinger vil belyse, hvor meget kvælstof planterne optager, hvor meget der går tabt til miljøet, og mængden af ​​kuldioxid, der frigives på hvert område.

“Dette vil give os en kvantificeret måling af, om præcisionslandbrug virkelig reducerer miljøpåvirkningen, og i hvilket omfang,” siger Cammarano.

Brobygning mellem forskning og landbrugspraksis
Selvom projektet primært vil fokusere på anvendelse af kvælstof i landbruget, er målet gradvist at benytte nogle af de samme teknikker og modeller inden for præcisionslandbrug til andre formål, såsom at reducere anvendelsen af pesticider.

Præcisionslandbrug er et oplagt område for Novo Nordisk Fonden at støtte, da det kan have en afgørende rolle i overgangen til mere bæredygtige landbrugsmetoder – særligt når det kommer til at koble forskning sammen med aktiviteter på de enkelte landbrug.

”Der ligger et stort potentiale i bruge præcisionslandbrug til at reducere miljøpåvirkningen fra landbrugssystemer, samtidig med at man opretholder de nuværende afgrødeudbytter. Jeg håber og forventer, at det nye projekt vil forkorte afstanden mellem forskning og implementering på de enkelte landbrug. Projektet kan dermed give et solidt grundlag for videre forskning og udvikling af præcisionslandbrug – med Danmark som omdrejningspunkt,” siger Claus Felby, Senior Vice President med ansvar for bioteknologi i Novo Nordisk Fonden.

 

For pressehenvendelser:
Jakob Stein, Kommunikationsspecialist, Novo Nordisk Foundation, +45 30564940, [email protected]

For spørgsmål angående til projektet:
Thies Marten Heick, Videnskabelig leder, Novo Nordisk Foundation, +45 2078 2357, [email protected]
Davide Cammarano, Professor, Aarhus Universitet, [email protected]