Bennekou, G., Rand, P., & Schroll, H. 1974: Energiforhold i
den danske landbrugsproduktion. Geografisk Tidsskrift 73: 36-48.
juni 1, 1974.

The increasing supply of energy in Danish agricultural production has reached a level where the energy lost on its way through the food chain in animal production only just balances with the gain of energy obtained by vegetable production.

Gunver Bennekou, M. Se, Peter Rand, M. Se, Henning Schroll,
M. Se. Zoological Institute University of Copenhagen, Universitetsparken
15, DK-2100 Copenhagen 0.

Formål

Denne artikel er et delprojekt af et større gruppespeciale
- Dansk Landbrug, Økologisk belyst - udarbejdet af syv
studerende ved Københavns Universitet.

Formålet med arbejdet har været at belyse de energetiske
konsekvenser af industrialiseringen af den danske
landbrugsproduktion.

En primær forudsætning for denne industrialisering har været en fortsat import af billigt, fossilt brændstof. Dette forhold har betydet, at landbrugsproduktionen i stigende grad er blevet afhængig af stabile tilførsler af olie.

På samme måde, som man kan opstille et økonomisk
regnskab for produktionen, har vi opstillet et energiregnskab.

Økonomisk profitable produktionsformer har på mange måder vist sig utilstrækkelige i andre sammenhænge - f.eks. i spørgsmålet om at skaffe tilstrækkelig med føde til en stigende befolkning. Her mener vi, at energetiske betragtninger kan give nogle ideer, uden at disse alene er tilstrækkelige til at løse globale sultproblemer.

Energi som værdimål

Ved brugen af kcal, som kvalitativ måleenhed må man gøre sig klart, at denne, ligesom den økonomiske målestok, ikke fuldt ud kan beskrive alle kvaliteter indenfor produktionen. Der eksisterer således ikke en direkte afhængighed mellem et produkts energiindhold og dets værdi som føde for konsumenten. Dette skyldes dels forskelle i de enkelte dyregruppers evne til at fordøje produktets forskellige biokemiske elementer (mono- og polysaccharider, peptider 0.5.v.), og dels har de forskellige dyregrupper forskellige krav til fødens kvantitative sammensætning af disse. Dette gælder i særlig grad det for konsumenterne sumenterneså vigtige spørgsmål om fødens indhold af protein og dettes biologiske ernæringsværdi. For mennesket, som er sidste led i landbrugsfødekæden, er kravene til en tilstrækkelig ernæring imidlertid ofte kvantitative. En kost, som består af forskellige naturlige fødevarer, vil, under forudsætning af, at den tilfredsstiller de kaloriemæssige krav, samtidig tilfredsstille organismens krav til en optimal ernæring (Ege, 1965).

Ved naturlige fødevarer forstås dels übehandlede dele af dyr eller planter, dels dele af planter og dyr, som ikke har fået indholdet af livsnødvendige næringsstoffer frasorteret, ødelagt eller stærkt reduceret gennem industriel forarbejdning eller uhensigtsmæssig tilberedning.

Dette betyder, at det globale fødevareproblem i første
række er et spørgsmål om at producere en tilstrækkelig

mængde (kalorier) naturlige fødevarer, samt et behov
for en mere ligelig fordeling af produktionen.

En forudsætning for, at der i fremtiden kan skaffes en tilstrækkelig fødemængde til et stadig stigende antal mennesker, må være, at der sker en produktionsforøgelse på de allerede dyrkede arealer og en stadig udvidelse af det dyrkede areal. Denne nyopdyrkning vil overvejende finde sted på marginaljorde, da den lettest tilgængelige dyrkningsjord må forudsættes allerede at være taget i anvendelse. Nyopdyrkningen og intensiveringen af produktionen på de allerede opdyrkede arealer vil derfor kræve en væsentlig forøgelse af de energetiske produktionsomkostninger. Foruden et intensivt forædlings- og forskningsarbejde har de senere års forøgelse af fødevareproduktionen krævet en massiv indsats af teknologi og hermed store mængder energi i form af fossilt brændstof.

Man må derfor på længere sigt forvente et stadigt voksende energiforbrug til produktionen af den nødvendige fødemængde. Sættes dette forhold i relation til de stadig mere sparsomme forekomster af olie, må man forvente, at

der både globalt og nationalt må foretages en produktionsprioritering ud fra det aktuelle fødevarebehov og hvilke produktioner, der giver det største energetiske udbytte af den tilgængelige oliemængde. En af forudsætningerne for en rimelig fordeling af energiressourcerne må være, at der bliver opstillet energetiske regnskaber for et så stort antal energikrævende produktioner som muligt. De følgende beregninger skal ses som et skridt i denne retning.

Opstilling af modellen

Til belysning af energiforholdene i den danske landbrugsproduktion
har vi opstillet en model, som beskriver energistrømmene
i produktionen.

Modellens funktion er at give en fysisk præsentation af det virkelige system, men da det ved konstruktionen af modellen har været nødvendigt at foretage visse forenklinger, vil modellen ikke kunne give et fuldstændigt billede af det betragtede system. Anvendelsen af modellen har imidlertid den fordel, at de faktorer, der indgår i systemet, kan fremstå på en mere overskuelig form end ved en verbal formulering af systemets komponenter og deres indbyrdes sammenhænge.

Til beskrivelsen af landbrugsproduktionens forskellige
komponenter og deres funktion har vi benyttet en række
symboler konstrueret af H. T. Odum (1971) (fig. 1).

Det simpleste landbrugssystem består af komponenterne : sol - primærproduktion og mennesket som eneste konsument. I dette system vil der således være to energiinputs, dels solenergien, dels hjælpeenergien som tilføres via menneskets arbejdskraft (fig. 2).

I et landbrugssystem, hvor der indgår husdyrhold, vil dette betyde et output i form af animalier til menneskekonsum, men der vil også optræde et ekstra input repræsenterende udnyttelsen af husdyrenes trækkraft i produktionen (fig. 3).

I de to ovennævnte landbrugssystemer vil den energi der bruges, med undtagelse af solenergien, findes inden i systemet. D.v.s. energiinput vil afhænge af output. I det industrialiserede landbrug vil der være mange energitilskud, som kommer fra andre økosystemer. Hvor mange og hvor store inputs vil her afhænge af de økonomiske relationer mellem output og input, d.v.s. prisen på produkterne og produktionsmidlerne.

I det industrialiserede landbrug vil anvendelsen af

kunstgødning, pesticider, maskiner o. s.v. betyde en række yderligere hjælpeenergiinputs. Disse energiinputs repræsentererdels den energi, det har kostet at udvinde og forarbejdedisse produkter, dels den ved forarbejdningen anvendtearbejdskraft. Endvidere forbruges energi ved anvendelsenaf produktionsmidlerne (fig. 4).

Energimodellen for den danske landbrugsproduktion er opstillet og beregnet for driftsårene 1936/37 og for 1970/ 71. Valget af driftsåret 1936/37 skyldes ønsket om at beregne energiforbruget for et år, hvor heste endnu spillede en betydelig rolle i produktionen. 1936/37 var samtidig det år, hvor man indenfor landbrugsstatistikken startede de mere omfattende maskintællinger. Driftsåret 1970/71 var det seneste år, for hvilket der ved beregningstidspunktet forelå tilgængelig landbrugsstatistik.

Landbrugsarealet for de to år er vist i tabel 1.

Beskrivelse af modellen

På de følgende sider vil vi, medens vi følger energistrømmen
i modellen, give en kvalitativ og kvantitativ beskrivelse
af modellens enkelte dele.

Først beregnes solenergien. Dernæst beskrives de enkelte energitilskud (hjælpeenergi), som sammen med solenergien danner basis for primærproduktionen. Endvidere beskrives primærproduktionens fordeling på husdyrfoder og transport ud af økosystemet, og endelig beregnes størrelsen af den animalske produktion.

Solenergi.

Omdannelsen af solenergi til energi bundet i organisk stof sker ved planternes fotosyntese, hvorunder kultveilte (CO₂) og vand (H₂O) reagerer under dannelse af organisk stof (CH₂O)_n og ilt (O₂). Til reaktionen kræves energi, som absorberes fra sollyset via planternes klorofyl. Denne absorption foregår ikke lige effektivt i alle sollysets bølgelængdeområder, og der vil derfor være et maksimum for klorofyllets udnyttelse af solenergien. Men selv ved dette maksimum vil kun en lille del af den indstrålede energimængde kunne udnyttes.

Den del af solenergien, som ikke udnyttes i fotosyntesen,
går til dannelsen af makroklimaet (vinde, havstrømme
0.5.v.), driver vandkredsløb o.m.a.

Solindstrålingen over Danmark er blevet målt af H. C.
Aslyng og S. E. Jensen (1966) i årene 1955-1964. Som
gennemsnitsindstråling fandt de en værdi på 88.488 cal/
cm2 pr. år, hvilket svarer til 88.488x1 o8o8 kcal/ha pr. år.

Vækstsæsonen i Danmark er, på grund af klimaet, indskrænket til månederne april-september. Vi har derfor udregnet indstrålingen i denne periode. Den udgør ca. 80 % af årsindstrålingen ialt 7171,¹65X¹ o8o⁸ kcal/ha (tabel 2).

Hjælpeenergi.

Som det fremgår af modellen, tilføres landbruget foruden solenergi også energi i form af kunstgødning, pesticider, maskiner, brændstof, elektricitet samt menneskets arbejdskraft og anvendelse af heste.

Disse sekundære energiinputs (energitilskud) er en hyppigt overset udgiftsside i landbrugets samlede energiregnskab. Med udtrykket hyppigt overset udgiftsside sigtes her til landbrugsorganisationernes opgørelser over produktionens

I det følgende har vi søgt at beskrive størrelsen af og
udviklingen inden for nedenstående områder.

Pkt. 1. Energiinput til afhjælpning af produktionsbegrænsende
faktorer (kunstgødning, kunstvanding).

Pkt. 2. Energiinput til begrænsning af fødekæde tab (pesticider,
korn tørring).

Pkt. 3. Energiinput i form af menneskets arbejdskraft og
anvendelse af heste.

Pkt. 4. Energiinput som erstatning for menneskets arbejdskraft
og anvendelse af heste (maskiner, brændstof, elektricitet).

Pkt. 5. Energiinput som følge af centralisering af befolkning
og fabrikation af produktionsmidler (transport).

De i tabellerne præsenterede resultater hviler på et meget omfangsrigt statistisk materiale, som det af pladshensyn har været nødvendigt at reducere. Der henvises til »Dansk landbrug - økologisk belyst« (1973) bilag 1-11.

Ved beregningerne er der benyttet de i tabel 3 angivne
værdier for tørstof- og energiindhold.

Pkt. 1. Energiinput til afhjælpning af produktionsbegrænsende

Enhver afvigelse fra de optimale forhold for de enkelte vækstfaktorer vil bevirke en formindskelse af primærproduktionen. For primærproduktionen under danske forhold vil dette i særlig grad gælde vækstfaktorerne: lys, temperatur, næringssalte og vand. Da kontrol med lysintensiteten og temperaturen ikke lader sig praktisere i større målestok (som i drivhuse), er hovedvægten i disse hjælpeenergiinputs lagt på forbedring af næringssalttilførslen.

Energiinput ved tilførsel af gødning og vand skyldes ikke et direkte energiindhold i stofferne (som for olie), men de med fabrikationen forbundne energiomkostninger i form af f .eks. forbrugt oliemængde pr. produceret mængde

Kunstgødning.

Planternes hovednæringsstoffer er N, P og K, som her i Danmark før sidste verdenskrig hovedsagelig tilførtes jorden i form af kalksalpeter, superfosfat og kali. Efter anden verdenskrig er der imidlertid, og navnlig indenfor de sidste ti år, sket en betydelig ændring i de anvendte gødningsformer. Således har der i 1970/71 hovedsageligt været anvendt følgende typer: flydende ammoniak, kalksalpeter, kalkammonsalpeter, PK-gødninger og NPK-gødninger.

I beregningerne er der ikke inkluderet energiforbrug ved fremskaffelse og forarbejdning af naturråstoffer samt deres transport her til landet. De beregnede energiomkostninger i tabel 4 repræsenterer således kun energiudgifterne ved videreforarbejdningen af råstofferne. Det beregnede samlede energiinput vil derfor være en minimumsværdi.

I tabel 4 ses at der er sket en stor stigning i energiforbruget til fremstilling af kunstgødning fra 1936 til 1970. Det skyldes i høj grad den store stigning, der har været i forbruget af kvælstofgødning. Kvælstofgødning fremstilles hovedsageligt ud fra atmosfærisk kvælstof, og denne fremstillingsproces er meget energikrævende.

Naturgødning.

Naturgødningens indhold af mere eller mindre nedbrudt organisk materiale betyder, at dette energiinput skal beregnes som de energetiske omkostninger ved produktionen.

Vi har imidlertid, som det ses af modellen, valgt at udelade naturgødning som hjælpeenergi, fordi produktionen af naturgødning foregår inden for landbruget, og de energetiske omkostninger ved produktion og udbringning (arbejdskraft, olie og elektricitet) vil derfor være inkluderet i disse energiinputs.

Vand.

Kunstvanding spiller ikke den store rolle i den danske landbrugsproduktion, og som for naturgødningens vedkommende vil de energetiske omkostninger ved kunstvanding - olie og elektricitet - være inkluderet i disse energiinputs.

Pkt. 2. Energiinput til begrænsning af fødekædetab. Som det fremgår af modellen sker der fra marken og laden eller siloen et energitab ved skadeorganismernes konsumption. Ligeledes sker der et tab (respiration) ved fødens opbevaring.

Pesticider.

Energitabet ved skadeorganismernes konsumption søges
nedbragt ved regelmæssige behandlinger med et bredt
spektrum af pesticider (bekæmpelsesmidler).

Som for kunstgødnings vedkommende gælder, at pesticider
ikke i sig selv repræsenterer et energiindhold. Størreisen
reisenaf dette energiinput vil derfor afhænge af de energetiske
omkostninger ved fremstillingen.

Skønt vi har foretaget adskillige henvendelser til flere led i produktionskæden (fra fabrikker til organisationer), har det ikke været muligt at få tal for gennemsnitsomkostninger ved pesticidproduktionen. Dette kan skyldes beregningsvanskeligheder på grund af produktionens store alsidighed eller måske en vis tilbageholdenhed som følge af miljødebatten.

Korntørring.

Danmarks relativt fugtige klima og den korte vækstsæson
medfører, at den største del af kornhøsten tørres inden
oplagringen for derved at begrænse respirationen.

Som energikilde ved tørringen anvendes i overvejende grad elektricitet og i mindre grad olie eller gas. Som følge af en mangelfuld statistik har det ikke været muligt at foretage en udspecificering af elektricitet- og olieforbruget ved tørringsprocessen, og den anvendte energimængde er derfor inkluderet i det totale forbrug af el og olie (se nedenfor).

Pkt. 3. Energiinput i form af menneskets arbejdskraft og
anvendelse af heste.

Mennesket.

Det stigende lønningsniveau i perioden 1936-1970 og, i sammenhæng hermed, den gradvise forøgelse af maskinparken har bevirket en væsentlig reduktion i antallet af helårsarbejdere. Som det ses af tabel 5 er størrelsen af dette energiinput i driftsåret 1970/71 som følge heraf kun en trediedel af værdien i driftsåret 1936/37.

Beregningen er foretaget ud fra statistiske opgøreher over antallet af helårsarbejdere (d.v.s. 1 person i 300 dage å 8 timer), og et kalorieforbrug for et arbejdende menneske på 3000 kcal/dag.

Heste.

Den stigende mekaniseringsgrad har ligeledes betydet en
formindskelse af antallet af arbejdsheste i landbruget.
Som følge af at hesteholdet i driftsåret 1970/71 stort set
indskrænkedes til sports- og rideheste, er dette energiinput
kun beregnet for driftsåret 1936/37 (se tabel 6). Ved beregningen
er der brugt følgende parametre:

Det benyttede antal heste (samlet antal arbejdsheste
fraregnet føl og unge plage) - 472.000 stk. (L.S. 1900—
1965, 197°)-

Den gennemsnitlige udnyttelsestid - 1220 timer/hest pr.
år (Undersøgelser over landbrugets driftsforhold 1936—
1937, I938)-

Den gennemsnitlige belastning af hesten - i hk = 736
Watt = 6,3x1 o3o3 kcal. (Samuel Brody, 1945).

Pkt. 4. Energiinput som erstatning for menneskets arbejdskraft
og anvendelse af heste.

Maskiner.

Som for kunstgødningens vedkommende kan dette energiinput beregnes som de samlede energiomkostninger ved brydning, forarbejdning og transport af jernmalm samt energiforbruget ved selve maskinfremstillingen. Det har vist sig meget vanskeligt at opnå en tilfredsstillende vurdering af størrelsen af dette energiinput.

Dette skyldes dels den meget store variation i maskintyper, -størrelser og -fabrikater, og dels at der ikke foreligger tilstrækkeligt detaljerede opgørelser over energiforbruget ved brydningen og transporten af jernmalmen og ved selve maskinfremstillingen. Tallene i tabel 7 repræsenterer således kun energiomkostningerne ved produktionen af den forbrugte mængde jern og stål. Det skal derfor kraftigt pointeres, at disse værdier må være et absolut minimum for størrelsen af dette energiinput.

Det årlige stålforbrug til produktionen af landbrugsmaskiner er beregnet ud fra oplysninger om antal, vægt og levetid af de anvendte maskiner og redskaber. Stålforbruget ved fremstillingen er forudsat afskrevet når maskinerne er økonomisk afskrevet.

Brændstof og elektricitet.

Da både brændsel (benzin og olie) og elektricitet i sig selv repræsenterer et energiindhold, er dette energiinput opgjort som årligt brændstofforbrug i kg eller liter multipliceret med brændstof artens energiindhold (se tabel 8 og tabel 9).

Ved beregning af elektricitetsinput er energiindholdet af elektricitetsforbruget (kWh) multipliceret med en faktor 3. Dette skyldes, at den danske el-produktion overvejende er baseret på råolie med en udnyttelsesgrad ved elektricitetsfremstillingen på ca. 33 %.

Pkt. 5. Energiinput som følge af centraliseringen af befolkningen
og af fabrikationen af produktionsmidler.
Transport.

Den dominerende faktor i dette input skyldes energiudgifter gifterved transport af landbrugsprodukter fra producenterne til forarbejdningsstederne (mejerier, slagterier, foderkompagnier) samt den videre transport af forarbejdede produkter til forbrugerne. Den stigende opdeling i land-by-områder har gennem perioden betydet en væsentlig forøgelse af dette input.

Der er igennem perioden sket en koncentration m.h.t. fabrikation af produktionsmidler. Dette har bevirket en forøgelse af transportudgifterne ved leveringen af f.eks. kunstgødning, pesticider og maskiner. Det har ikke været muligt at bestemme størrelsen af dette energiinput, men det må skønnes at være betragteligt og af stigende betydning.

Vegetabilsk produktion (primærproduktion)

Primærproduktionen er den første vigtige komponent i
økosystemet. Her sker omdannelsen fra uorganisk stof til
organisk stof, der er energirigt.

Den stofmængde, der opbygges ved fotosyntesen kaldes bruttoprimærproduktionen BPP. Samtidig med fotosyntesen foregår der en nedbrydning af stof, idet (GH₂O)_n under tilgang af O2O₂ omdannes til GO₂ og H₂O samt energi. Denne proces kaldes respirationen.

Bruttoprimærproduktionen minus den ved respirationen omdannede stofmængde kaldes nettoprimærproduktionen NPP. NPP er altså den stofmængde, der kan gå videre til næste led i fødekæden.

Høst.

Til beregning af NPP i den danske landbrugsproduktion har vi som udgangspunkt benyttet de meget omfattende landbrugsstatistikker over høstudbyttet i de enkelte driftsår. Energiindholdet i høsten (tabel 10) er således en størrelse, der kan angives med forholdsvis stor sikkerhed. Høstudbyttet vil afhænge dels af de forskellige inputs, dels af de afgrøder man dyrker, og dels af hvor stor en del af disse man høster. De forskellige afgrøder giver forskelligt hektarudbytte, f.eks. giver roer (bl.a. fordi man høster både rod og top) langt større hektarudbytte end korn. Afgrødernes tørstofindhold varierer fra 11-87 %■

NPP-S

Det er vanskeligt at beregne NPP, fordi der ikke findes opgørelser over skadeorganismernes konsumption + visning + nedbrydning af plantedele (her kaldet S). Derfor har vi valgt at indføre størrelsen NPP-S. I NPP-S indgår gårforuden høsten, halmafbrænding, spild ved høstprocessen samt rødder og stubbe. Der findes ikke årlige opgørelser over spild ved høsten samt mængden af rødder og stubbe.

Svindet ved høsten andrager normalt ca. i % af det
samlede høstudbytte (Rationelt landbrug, 1963—).

Undersøgelser af energiindholdet i rødder og stubbe, som står tilbage efter høsten viser, at dette varierer stærkt med afgrødens art og produktionsform. For kornafgrøder angives mængden af rødder og stubbe at variere fra 20-30 af vægten af halm og kærner (D. Müller, 1968). Vi har her sat det til 25 %. Der angives forskellige værdier for mængden af græsrødder + stubbe, afhængig af græsarten (Köhlein, J. & Vetter, H., 1953). Ud fra disse tal har vi sat det til 4X¹ o3o³ kg/ha.

Disse værdier er benyttet ved beregning af NPP-S.

NPP.

Til beregningen af NPP er det således nødvendigt at kende skadedyrenes konsumption, visning og nedbrydning af plantedele inden høsten. Disse værdier vil i høj grad afhænge af produktionsmetoden, anvendelsen af maskiner, jordbehandlingen samt anvendelsen af pesticider. Det er ikke muligt at angive noget sikkert tal for disse størrelser. Sættes størrelsen S skønsmæssigt til 10 % af NPP, bliver NPP i de to år henholdsvis 2,9x1 o7o⁷ kcal/ha for 1936/ 37 og 3,6x1 o7o⁷ kcal/ha for 1970/71.

Primærproduktionens anvendelse

Langt den overvejende del af høsten går direkte til foder - ca. 75 % i 1970. Desuden føres en del af primærproduktionen via industrien tilbage til landbruget som foder for husdyrene (f.eks. sukkerroeaffald, pulp, melasse m.v.). Svindet ved høsten udgør ca. 8 %. Svindet skyldes vandtab og respiration under opbevaringen og skadedyrenes konsumption. Resten af høsten bliver fordelt på udsæd, eksport fra økosystemet og andet (se tabel 11).

Den største del af foderet udgøres af vegetabilier fra den danske høst. Desuden fodres med fabriksaffald, mælkeprodukter og importeret husdyrfoder. Denne import består dels af foderkorn, og dels af proteinrige foderstoffer. Energetisk svarer importen til ca. 10% af det samlede foderforbrug, men dækker samtidig ca. 30 % af husdyrenes proteinforbrug (Landbruget i Danmark, 1966). Se tabel 12.

Som følge af manglende kildemateriale har det ikke været muligt at bestemme de enkelte husdyrgruppers foderforbrug i 1936. Et sådant materiale foreligger imidlertid fra 1970. Ud fra opgørelser (Landøkonomisk oversigt 1972) har det været muligt at beregne de enkelte husdyrgruppers foderforbrug (se tabel 13).

Langt den overvejende del af foderet konsumeres af kvæget. Det er dog værd at bemærke, at kvæget også i høj grad konsumerer de vanskeligt fordøjelige foderstoffer som hø og halm. Således er den fordøjelige energi for halm ca. 40 %, mens den for kornarterne ligger omkring

de 60 % (R. Schiemann 1971). Svinene konsumerer omkring 25 % af det samlede foder. Den største mængde udgøres her af korn og kornprodukter, som har en høj procent fordøjelig energi. Resten af foderet konsumeres af fjerkræ og »andet«, der især udgøres af heste og får.

Animalsk produktion (sekundær produktion)

Husdyrene er den anden vigtige komponent i landbrugsøkosystemet. I den danske landbrugsproduktion går ca. 80 % af den energi, som dannes ved primærproduktionen til foder for husdyrene. Dette svarer til ca. 90 % af det samlede energiforbrug ved produktionen af animalier. De resterende ca. 10% tilføres økosystemet via importen af husdyrfoder og sekundære energiinputs (se tidligere).

Energiforbruget ved husdyrholdet kan opdeles i 2 hovedposter:

1. Energiforbruget ved dyrenes vækst (kalorietilvækst
pr. tidsenhed).

2. Energiforbruget ved dyrenes pasning (arbejdskraft,
el- og olieforbrug).

Ad. 1. Vi har valgt at benytte driftsåret (1/8-31/7) som tidsenhed ved beregningen. Den animalske produktion bliver således lig med husdyrenes kalorietilvækst i driftsåret. Under forudsætning af, at antallet og sammensætningen af husdyr er ens ved driftsårets begyndelse og afslutning, kan denne tilvækst beregnes ud fra statistiske opgørelser over antallet af slagtninger indenfor driftsåret. Dette forbehold må tages, fordi produktionstiden for nogle husdyr (køer og heste) er længere end ét driftsår.

Produktionen i driftsåret opgives i landbrugsstatistikken
dels som antal slagtede dyr i forskellige vægtklasser
(levende vægt), og dels som antal kilo (slagtet vægt) og

vægten af spiselige biprodukter (hjerte, lever, nyrer m.v.). En produktionsberegning ud fra slagtevægt samt vægten af spiselige biprodukter vil betyde en undervurdering af energiproduktionen p.gr.a. energiindholdet i de ikke spiselige

Vi har derfor foretaget en beregning af energiindholdet i levende husdyr af forskellig art og vægtklasse og benyttet antallet af slagtninger i disse vægtklasser ved produktionsberegningen. Der er ved beregningerne ikke ta-

get hensyn til produkternes fordøjelighed (se tabel 14). Energiindholdet i den del af produktionen, som direkte udnyttes af næste led i fødekæden — mennesket — er beregnet til ca. 60 % af totalproduktionen.

Disse beregninger har tjent to formål. Dels at bestemme størrelsen af det samlede output fra husdyrene, og dels til beregning af fødekædeeffektiviteter for de enkelte husdyrgrupper. Der er derfor ved beregningerne lagt størst vægt på præcisionen ved beregningen af produktionen i de kvantitativt vigtigste husdyrgrupper. Der er endvidere benyttet samme beregningsform i de to driftsår, hvilket giver de bedste muligheder tor indbyrdes sammenligninger.

Det har ikke været muligt at beregne usikkerheden på
produktionsværdierne, da der ikke angives størrelsen af
spredningen på de i landbrugsstatistikken opgivne tal.

Ad. 2. Dette energiforbrug tjener dels til en reduktion af energitabet ved at mindske den naturlige dødelighed og en formindskelse af respirationstabet ved opvarmning af stalde (olie og el), og dels som et nødvendigt energiforbrug ved produktionsprocessen (fodring, malkning etc.).

De beregnede værdier for energiinput og produktion er
vist i fig. 5 og fig. 6.

Produktionseffektiviteter

De foregående beregninger af energistrømmene i landbrugsøkosystemet kan danne grundlaget for en kvantitativ vurdering af økosystemets forskellige produktionseffektiviteter. Disse kan beregnes som forholdet mellem energiinput og energioutput ved de forskellige komponenter og kaldes i økologisk litteratur for systemets produktionseffektiviteter. Da en væsentlig del af de sekundære energiinputs til økosystemet har til formål at forøge disse effektiviteter, vil en beregning af disse, for begge de betragtede driftsår, kunne give et indtryk af i hvilket omfang dette er lykkedes.

Primærproduktion

Som et mål for, hvor effektivt plantevæksten udnytter den indstrålede energimængde, kan man beregne økosystemets BPP-effektiviteter eller NPP-effektiviteter. Størrelsen af disse vil afhænge af bl.a. klima- og jordbundsforhold samt plantesamfundets art og for landbrugsøkosystemer tillige af størrelsen af hjælpeenergiinput.

Landbrugsøkosystemets størrelse og komplexitet bevirker, at disse størrelser, som tidligere omtalt, bliver meget vanskelige at angive med en tilfredsstillende nøjagtighed. Ved skønsmæssigt at sætte - skadedyrenes konsumption + bortvisning 4- nedbrydning af plantemateriale — til 10 % af NPP, kan denne beregnes til 2,9x1 o7o⁷ og 3,6x1 o7o⁷ kcal/ ha for henholdsvis 1936/37 og 1970/71. Sammenholdes NPP med solindstrålingen for hele året, kan NPP-effektiviteterne beregnes (se tabel 15).

For landbrugsøkosystemet vil størrelsen af høsten kunneangives
med en del større sikkerhed, og det vil derfor

som sammenligningsgrundlag være formålstjenligt tillige at beregne høst-effektiviteterne (se tabel 16). I en undersøgelseaf høsteffektiviteterne for landbrug med varierendeindsats af hjælpeenergi (H. T. Odum 1971) ligger de beregnede værdier mellem 0,03 og 0,2 for henholdsvis ikke energisubsidierede og industrialiserede landbrug.

En kvantitativ sammenligning af høst-effektiviteterne for de to år kan kun foretages ved en samtidig vurdering af en række faktorer, som vides at have indflydelse på produktionens størrelse, men som det ikke har været muligt at indføre i modellen. Dette gælder i særlig grad vejrforholdene i driftsårene og ændringer i de enkelte afgrøders procentvise andel af landbrugsarealet.

Et for landbruget ugunstigt vejrlig vil direkte afspejles i høstens størrelse. En vurdering af høstudbytterne i de pågældende driftsår i forhold til gennemsnitsudbytterne for de enkelte afgrøder i perioderne 1930-1940 og 1965-1971, derfor kunne give en orientering om i hvilket omfang vejrliget har betydet en ændring i størrelsen af produktionen. For såvel 1936/37 som 1970/71 kan vejrforholdene karakteriseres som mindre gunstige for landbruget. Dette har da også betydet, at høstudbytterne for disse år ligger lidt lavere end gennemsnittet for de respektive

I fig. 7 er der vist de forskellige afgrøders procentvise andel af arealet. Det ses, at kornet er gået meget frem, nemlig fra 41,5 % til 60 % af det samlede landbrugsareal, mens rodfrugtarealet og græs- og grøntfoderarealet er gået tilbage. Høstudbyttet i foderenheder pr. hektar af rodfrugter og græs og grøntfoder er stort i forhold til høstudbyttet af korn og halm. Det vil sige, at man er gået fra nogle højtydende til nogle lavereydende afgrøder.

Man kunne således - alt andet lige - forvente, at høsteffektiviteterne havde været faldende i den betragtede periode. At dette ikke har været tilfældet, må i overvejende grad skyldes et intensivt forskning- og forædlingsarbejde bejdekombineret med et stigende tilskud af hjælpeenergi i form af bl.a. kunstgødning og pesticider.

For at kunne vurdere i hvilket omfang den tilførte hjælpeenergi har betydet en forøgelse af den energimængde som fra solen via planteproduktionen føres videre til næste led i fødekæden har vi beregnet udnyttelsesgraden for de to driftsår, tabel 17.

Sekundærproduktion

I et naturligt økosystem er en fødekædeeffektivitet på 10 % et brugbart gennemsnit for de enkelte led i fødekæderne. I naturen vil en sådan gennemsnitsværdi dække over en stor variation, både mellem de forskellige arter og mellem de forskellige individer indenfor en given population. Fødekædeeffektiviteten vil således afhænge af populationens aldersfordeling. For de unge individer vil tilvæksten pr. energienhed være stor, og dette vil betyde, at deres fødekædeeffektivitet ligger væsentlig over populationsgennemsnittet. For ældre individer, hvor væksten er ophørt, vil en stor del af foderets energi gå til respiration. Disse vil således have en fødekædeeffektivitet under gennemsnittet.

For husdyrholdet betyder disse forhold, at landmanden vil få det største udbytte af sit foder ved at holde husdyr med hurtig opvækst og ved at foretage slagtning af dyrene på et tidspunkt, hvor tilvæksten pr. foderenhed endnu er høj.

Til beregningen af husdyrenes fødekædeeffektiviteter
kræves en nøjere bestemmelse af dels foderforbruget og
dels den totale animalieproduktion. Disse størrelser er tidligereberegnet

ligereberegnet-se tabel 12 og 14, og deter således muligtat
beregne en samlet fødekædeeffektivitet for den
sekundære produktion, se tabel 18.

Som det ses af tabellen er der sket en markant forøgelse af fødekædeeffektiviteten inden for husdyrproduktionen. Denne forøgelse kan dels skyldes en rationalisering af husdyrbruget i almindelighed, dels forædling og endelig en forskel i foderets sammensætning. Er man således gået over til at fodre dyrene med lettere udnytteligt foder, med f.eks. en større andel af korn og foderkager i forhold til græs, hø og halm, vil fødekædeeffektiviteten stige. Endelig vil en forskydning i de enkelte husdyrgruppers andel af totalproduktionen bevirke en ændring i effektiviteten. Dette skyldes, at de enkelte husdyrgrupper har forskellige fødekædeeffektiviteter. Ved at forøge produktionen i de grupper, som har de største fødekædeeffektiviteter, vil der således ske en forøgelse af den samlede effektivitet.

For at kunne bedømme i hvor høj grad det sidstnævnte er tilfældet og for at få en fornemmelse af fødekædeeffektiviteten i de enkelte husdyrgrupper, har vi foretaget en opdeling af foderforbruget i 1970 på køer, svin, fjerkræ og andet, hvor andet væsentligst dækker heste og får, tabel 13. Sammenholdes foderforbruget med energiproduktionen for de enkelte husdyrgrupper, kan deres fødekædeeffektiviteter beregnes, tabel 19.

Den store forskel i fødekædeeffektiviteter mellem kvæg og svin skyldes dels, at den største del af kvæget først slagtes efter en periode som malkekvæg, hvor tilvæksten har været meget ringe, dels at kvægets foder indeholder en større procentdel af vanskeligt fordøjelige stoffer. Fjerkræs fødekædeeffektivitet er ligeledes høj. Dette skyldes dels en hurtig opvækst, dels at foderet væsentlig består af letfordøjelige kornprodukter.

Det ville være ønskeligt, om der havde foreligget et tilstrækkeligt detaljeret materiale for 1936, således at en lignende beregning kunne udføres for dette år. En sådan beregning for 1936 ville kunne have givet information om, hvorvidt den beregnede fødekædeeffektivitetsforøgelse skyldes en forøget fødeudnyttelse i de enkelte husdyrgrupper eller en forøgelse i produktionen af grupper med højere fødekædeeffektiviteter. Der har således i perioden 1936 til 1970 været en stigning i antallet af svin på 140 % og en reduktion i antallet af køer på 10 % (L.S. 1900-1965 og L.S. 1971) og sket en væsentlig reduktion i antallet af heste. Hestenes fødekædeeffektivitet er meget lille, fordi de væsentligst holdes som trækdyr (1936) og som rideheste (1970). Dette betyder, at de først slagtes i en høj alder. En reduktion i antallet af heste vil derfor betyde en forøgelse af den samlede effektivitet. For at belyse om denne forskydning alene kan forklare effektivitetsforøgelsen, har vi foretaget følgende beregning:

Antager vi, at fødekædeeffektiviteten for de enkelte grupper har været konstant i perioden, kan vi ud fra de fundne produktionsværdier for de enkelte grupper i 1936/37 og føuekæueeffaktiviteterne for 1970/71 beregne, hvor stort foderforbruget skulle have været i 1936.

Sammenlignes denne værdi med det reelle foderforbrug (tabel 12) kan vi vise om den samlede produktionseffektivitetsforøgelse alene skyldes produktionsforskydning eller må tilskrives en effektivitetsforøgelse indenfor de enkelte husdyrgrupper (tabel 20). Da det faktiske foderforbrug i 1936 ligger væsentlig over det beregnede, hvor produktionsforskydningens virkning er elimineret, må den beregnede stigning i sekundærproduktionseffektiviteten (tabel 18) skyldes en forbedret udnyttelse af foderet indenfor en eller flere husdyrgrupper.

Konklusion

Siden århundredskiftet er der sket en gradvis mekanisering af den danske landbrugsproduktion. Dette har betydet, at den sekundære energi, som tilføres landbrugsøkosystemer er blevet mangedoblet - fra 6xio⁵ kcal/ha i 1936/ til 36x1 o5o⁵ kcal/ha i 1970/71.

Det intensive forsknings- og forædlingsarbejde inden
for landbrugsproduktionen har ligeledes resulteret i en
forøgelse af såvel den vegetabilske som den animalske

produktion — fra 2,9-3,6x1 o7o7 kcal/ha for den vegetabilske
produktion og 2,1— 3,1 xio6 kcal/ha for den animalske produktioni
henholdsvis 1936/37 og 1970/71.

De anførte beregninger af energistrømmene i produktionen har endvidere påvist en forbedring af produktionseffektiviteterne indenfor både primær- og sekundærproduktionen - fra 0,33-0,40 % for primærproduktionen og fra 9,2-12,0 % for sekundærproduktionen i henholdsvis 1936/37 °g 1970/7₁-

De forøgede energiinputs, kombineret med en produktionsforskydning mod afgrøder med mindre energiydelse pr. ha, har imidlertid ført til en formindskelse af udnyttelsesgraden af hjælpeenergien ved den vegetabilske produktion fra 47-9 for driftsårene 1936/37 og 1970/71.

Med mennesket som det sidste led i landbrugsfødekæden vil det være nok så interessant at undersøge, hvilken virkning den beskrevne udvikling har haft på størrelsen af den energimængde — vegetabilier og animalier — som går til menneskekonsum. Dette kan opnås ved at beregne forholdet mellem energistrømmen til menneskekonsum og de energetiske produktionsomkostninger (se tabel 21).

Som det ses af tabellen, har energisubsidieringen af den danske landbrugsproduktion i 1971 nået et niveau, hvor en forøgelse af hjælpeenergien vil betyde, at der ikke længere vil foregå en nettoenergiproduktion i landbrugsøkosystemet.

Sættes dette forhold i relation til det forventede behov inden for den globale fødevare- og energiforsyning, bør det overvejes, om ikke de marginale energiomkostninger ved landbrugsproduktionen i de industrialiserede lande istedet burde anvendes ved landbrugsproduktionen i ulandene, hvor udnyttelsesgraden af hjælpeenergien er større som følge af en lav mekaniseringsgrad.

SUMMARY

It has been attempted to set up an energetic model of the Danish agricultural production in order to elaborate a quantitative estimate of agriculture as a transformer of the energy received as sunlight and the energy supplied by human activity, fossil fuel etc.

By comparing the energy gained with the energy expended, a ratio is obtained expressing the efficiency of agriculture in exploiting the total input of energy, but also, and this is of special interest here, a ratio solely for the efficiency of supplied energy (human work, fossil fuel, fertilizers etc.).

This coefficient of utilization has been computed both for the vegetable production and for the part of the agricultural (vegetable and animal) production that is used for human consumption. For the agricultural year 1970/71 the ratio of energy gained to energy expended has been calculated to be about 9/1 in purely vegetable production against about 1/1 for the part of the production meant for human consumption.

Thus the input of energy - except the sun energy — into agricultural production has reached a level where the energy lost on its way through the food-chain in animal production (about 90 %) only just balances with the gain of energy obtained by vegetable production.

An increased input of energy made by man, fossil fuel and the like, might easily result in a net loss of energy; consequently, it would be more favourable to increase the production of highyielding vegetables at the expense of animal production.

LITTERATUR

Aslyng, H. C. & Jensen, Sv. E. (1966): Radiation and Energy
Balances at Copenhagen 1955-1964. Årsskrift for den kongelige
Veterinær- og landbohøjskole.

Brody, Samuel (1945): Bioenergetics and Growth. Reinhold
Publishing Company, New York.

Carlsen (1973), upubliceret materiale.

Dansk landbrug - økologisk belyst (1973), gruppespeciale fra
Københavns Universitet, Studenterrådets trykkeri.

Ege, Rich. (1965): Ulandenes ernæringsproblemer. Mellemfolkeligt

Ege, Rich. (1970): Fødevare- og ernæringstabeller. Nyt Nordisk
forlag.

Hansen, Bodil (1971): Ernæringslære bind I, Ernærings- og
husholdningslæreserien. Gyldendal.

Köhlein, f. & Vetter, H. (1953): Erntruckstände und Wurzelbild.

Landbruget i Danmark (1966), Landbrugsrådet.

Landbruget i Danmark (1972), Statistik med kommentarer.
Landbrugsstatistik 1936 (1937), 4. række, 103. bind, 5. hefte.

Landbrugsstatistik 1900-1965 (1968 og 1969), Statistiske Undersøgelser
nr. 22 og 25.

Landbrugsstatistik 1970 (1971), Statistiske meddelelser 1971:11.
Landbrugsstatistik 1971 (1972), Statistiske meddelelser 1972:9.

Landøkonomisk oversigt 1971 (1971),(1971), De Samvirkende Danske
Landboforeninger.

Landøkonomisk oversigt 1972 (1972), De Samvirkende Danske
Landboforeninger.

Müller, D. (1968): Plantefysiologi, København.
NESA, personlig meddelelse.

Odum, H. T. (1971): Environment, power and society. Wiley-
Interscience.

Rationelt landbrug (1963-), Landbrugsproduktionen i dag og i
morgen, Medical Book Company.

Regnskabsresultater fra danske landbrug i året 1969-70 (1970),
Det landøkonomiske Driftsbureau, Beretning I nr. 54.

Schiemann, R. m.v. (19(1971), Energetische Futterbewertung und
Energienormen, Deutscher Landwirtschaftsverlag, Berlin.

Statistiske meddelelser (1936), 4. række, 106. bind, 3. hefte.

Tidestrøm, S. H:Son red (1957): Råvaror och material, Alfabetisk
uppslagsverk, Nordisk rotogravyr.

Undersøgelser over landbrugets driftsforhold 1936-37, XXI,
!938-