Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nye løsninger til forbedret landbrug i Afrika

Forskere fra Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet har netop afsluttet et forskningsprojekt i Ghana, der peger på nye løsninger til at øge høstudbyttet i afrikansk landbrug, og som dermed kan dæmpe tempoet for skovrydningen. Projektets har vist, at kunstvanding samt produktion og brug af biochar kan øge udbytter, samt bidraget til at øge beskæftigelsen, forbedre økonomien og give et renere miljø.

24.04.2020 | Camilla Brodam

Foto: Mathias Neumann Andersen

Forestil dig dette: En ny slags landbrugsproduktion i Afrika, der giver større høstudbytte, forbedrer jordens frugtbarhed, nedsætter skovrydning, skåner miljøet og giver mere vækst og beskæftigelse i lokalområdet – alt sammen på en bæredygtige måde, der er skræddersyet til lokale forhold og ressourcer.

Det lyder som et drømmescenarie, men ikke desto mindre, var det målet for projektet WEBSOC, da det startede op for 6 år siden. Forskningsprojektet, der var bevilget med 10 mio. kroner fra Danida, var et samarbede mellem Aarhus Universitet, Københavns Universitet, Aalborg Universitet, Danmarks Tekniske Universitet, University of Ghana og University of Cape Coast. 

Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet var leder af WEBSOC, som havde to hovedformål. Det ene var at opbygge forskningskapacitet på de to ghanesiske universiteter, som var med i projektet. Og det andet formål var ved hjælp af forskning og forsøg at finde løsninger, der vil kunne forbedre Ghanas landbrugsproduktion. 

Kapacitetsopbygning på universiteterne

Et af formålene ved WEBSOC-projektet var at opbygge forskningskapacitet ved universiteterne i Ghana, det vil blandet andet sige uddanne flere ph.d.er. 

”Vi har i løbet af de sidste seks år færdiggjort seks ph.d.-studier og fire master studier. To af vores post docs har fået permanente stillinger på University of Ghana. Og så har vi til sammen produceret mere en 20 internationale videnskabelige artikler,” fortæller professor Mathias Neumann Andersen fra Institut for Agroøkologi, der var leder af projektet. 

På den måde har WEBSOC været med til at styrke forskningen på området på universiteterne i Ghana, men rent faktisk er gruppen bag projektet lykkedes med stort set alle dele af projektet. 

Jorden er sur

WEBSOC-projektet gik ud på at ændre nogle af dyrkningsstrategierne i landbruget i Ghana, så man ved hjælp af simple, men moderne, teknologier ville kunne forbedre landbrugsproduktionen. Ved at bruge målrettet vanding kan landmændene få ekstra vækstsæsoner ud af deres marker, og ved at tilføre biochar vil jordens kvalitet forbedres og udbyttet på marken øges. Biochar er forkullet plantemateriale, i Ghana kan for eksempel laves af restprodukter fra palmeolieindustrien. Det øgede udbytte vil skabe mere vækst og højere beskæftigelse i lokalområdet og derved afhjælpe fattigdom. Og med et højere udbytte på markerne bliver behovet for skovrydning også mindre.

”Landbrugsproduktionen i Ghana har været og er stadig afhængig af skovrydning. De skal ganske enkelt bruge jorden til at dyrke afgrøder og træet til brændsel. Men skovrydningen har store negative konsekvenser. Oprindeligt var 36% af Ghana dækket af skov. I 2000 var det areal reduceret til 10,2%, og nu er det givetvis endnu mindre. Og det har store konsekvenser for lokalbefolkningen, når skovene ryddes. Mulighederne for at skaffe brænde, tømmer, rent vand og føde fra skovene samt biodiversiteten som helhed begrænses. Jorden udpines og udbytterne stagnerer som følge af erosion på landbrugsjorden. Og den faldende produktivitet fører til øget fattigdom hos den del af befolkningen, som allerede er fattigst,” fortæller Mathias Neumann Andersen.

Den udpinte jord i Ghana skaber store problemer for landbrugsproduktionen, og det øger skovrydningen, da landmænd skal bruge større og større arealer for at kunne dyrke deres afgrøder. 

”Kvaliteten af jorden i Ghana er et stort problem for landbruget. Jorden er ganske enkelt for sur, den mangler kalk, og det er ikke til at skaffe lokalt. Så vi ville i projektet undersøge, om der var andre muligheder for at øge jordens kvalitet uden brug af kalk, og der er biochar en mulighed, men den skal produceres lokalt, før det er rentabelt” fortæller Mathias Neumann Andersen. 

Ovn til biochar

I alt indeholdt projektet 5 arbejdspakker, som alle skulle bidrage til at forbedre landbrugsproduktionen. Og den første gik ud på at udvikle en ovn til produktion af biochar. Og sammen med DTU (Danmarks Tekniske Universitet) lykkedes det. Ovnen producerer biochar ud af spildprodukter fra palmeolieudvinding. 

”Ovnen producerer både energi til raffinering af olien og biochar til jordbruget, og så har lokale test vist, at den endda kan forbedre arbejdsmiljøet i palmeolieindustrien væsentligt. Vores ph.d.-studerende fik nemlig ideen til at forsyne den med en skorsten, der løfter røgen væk fra arbejdsområdet. Sidst men ikke mindst overflødiggør den brug af træ til at varme olien op, for at fjerne vandindholdet,” fortæller Mathias Neumann Andersen. 

Dernæst undersøgte projektet effekten af biochar på jordkvaliteten, samt hvilken effekt det havde på udbyttet. Og projektet viste, at biochar har en lang række positive effekter.  

”Biochar er det eneste kendte middel til på lang sigt at hæve jordens kulstofindhold, som ellers er faldende ikke kun i Ghana, men over hele verden. Og et faldende kulstofindhold i jorden bidrager til udledning af klimagasser fra landbruget. Biochar øgede også jordens aggregatstabilitet, altså jordens evne til at modstå erosion. Og netop det er et stigende problem i forbindelse med kraftigere regnskyl i landet. Sidst men ikke mindst har tilførsel af biochar også øget jordens pH-værdi og frugtbarhed herunder tilgængeligheden af fosfor, og det har resulteret i store udbyttestigninger i vores markforsøg,” fortæller Mathias Neumann Andersen. 

Der er mange fordele ved brugen af biochar både for jorden og miljøet. Ved at omdanne plantemasse til biochar og udnytte den i marken vil udledningen af drivhusgassen CO2 blive reduceret. Og ved at tilføre biochar til jorden øges lagringen af kulstof i jorden. Det nedsætter igen udledningen af CO2 til atmosfæren, og øger jordens evne til at holde på vandet. Når jorden er bedre til at holde på vandet udvaskes færre næringsstoffer og jordens frugtbarhed øges yderligere.  

Vand skal der til

Forskerne har udviklet et billigt, men fuldautomatisk drypvandingsanlæg, der kører på solenergi til dyrkning af grønsager i smålandbrug. Vandingsanlægget muliggør dyrkning i tørtiden og dermed en kraftigt øget indtjening i en periode af året, hvor der er mangel på grønsager. Ved at vande i tørtiden kan man dyrke afgrøder af høj værdi som tomater, kål og okra. Landmændene kan opnå en eller to vækstsæsoner mere i løbet af et år på tidspunkter, hvor priserne er høje. Det øger indtjening i landbruget og sundheden hos forbrugeren. Og den øgede produktivitet vil selvsagt også lede til større mængder planteaffald og dermed mulighed for at øge produktionen af biochar yderligere.

Effekt af vand og biochar

”Vi vidste jo på forhånd godt, at vanding ville have en effekt, men det overraskede os, at der var så stor en effekt af biochar. Det hænger nok sammen med, at jorden er så sur og har så lavt indhold af fosfor, som den har i Ghana. Vi så, at brugen af biochar fordoblede udbyttet af okra. Og i vores forsøg med majs så vi også lignende flotte resultater,” fortæller Mathias Neumann Andersen. 

Det normale udbytte af majs i det ghanesiske landbrug er 1,5 ton per hektar. Ved brug af biochar alene steg udbyttet til hele 2,5 ton per hektar. Og da forskerne tilføjede vanding til forsøgene blev udbyttet øget til 6-8 ton majs per hektar. Kombinationen af biochar og vanding fik altså udbyttet til at stige massivt.

”Systemet med biochar og vanding er afprøvet med held hos landmænd i Ghana. Det er en win-win situation. Landmændene får højere udbytter fra vandingen, en forbedret frugtbarhed i jorden og der kommer mindre udledning af drivhusgasser på grund af den øgede lagring af kulstof i jorden. Men der er på samme tid tale om foranstaltninger, som kræver investeringer, så der skal være en langtidseffekt af biochar, for at det kan blive rentabelt. Og selvom vi har haft forsøgene kørende i tre år nu, så er det for kort tid til at måle langtidseffekten fra biochar, og om den holder. Derfor er vi så heldige, at vi nu starter op på et nyt projekt, der skal undersøge netop det,” fortæller Mathias Neumann Andersen.

Det nye projekt, som er det tredje projekt siden 2008 med fokus på forbedring af landbrugsproduktionen i Ghana. Projektet hedder: ”Building vegetable farmers resilience to climate change”. Det løber fra 2020 til 2025, og det bygger videre på WEBSOC-projektets forsøg med vanding og biochar, som grundlag for at forbedre landbrugsproduktionen, så den giver større udbytte, er mere modstandsdygtig overfor klimaændringer og udleder færre drivhusgasser. 

Du kan læse mere om det nye projekt “Building vegetable farmers resilience to climate change” her.

Bag om projektet

Samarbejdspartnere: Aarhus Universitet, Københavns Universitet, Aalborg Universitet, Danmarks Tekniske Universitet, University of Ghana og University of Cape Coast.

Finansiering: Projektet er bevilget med 10 mio. kr. fra Udenrigsministeriet

Interessekonflikter: Ingen

Kontaktinformation: Professor og sektionsleder Mathias Neumann Andersen, Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet. E-mail: mathiasn.andersen@agro.au.dk. Tlf.: +45 224 007 42

Forskning, Agro, DCA