Afd. for Prydplanter og Vegetabilske Fødevarer - DCA - Nationalt ...

agrsci.dk

Afd. for Prydplanter og Vegetabilske Fødevarer - DCA - Nationalt ...

Danmarks JordbrugsForskning

Forskningscenter Foulum

Postboks 50

8830 Tjele

Tlf: 8999 1900

Fax: 8999 1919

e-mail: djf@agrsci.dk

www: agrsci.dk

Redaktion: Anders Correll

Layout &

opsætning: Ulla Nielsen

Tryk: Datagraf Auning AS

Fotos: DJF

NORDISK MILJØMÆRKNING

541 Tryksag 166

ISBN: 87-88976-10-6

Forsideillustration:

Mikroskopoptagelse af hårsæk

Grafisk bearbejdelse:

Enggaardens Tegnestue


Forord

2001 var et godt år for både forskning og formidling og Danmarks

JordbrugsForskning (DJF) har hermed den glæde at kunne præsentere

årsberetning for 2001. Udover en egentlig beretning om året der gik

præsenteres en række udvalgte forskningsprojekter som samtidig

repræsenterer væsentlige forskningsområder i DJF.

Årsberetningen indeholder ikke en publikationsliste idet, der henvises

til litteraturdatabasen på hjemmesiden www.agrsci.dk, hvor alle

DJFs publikationer kan findes.

Årsberetningen indeholder en oversigt over DJFs økonomi. Yderligere

informationer kan fås i virksomhedsregnskabet for 2001, som

også er tilgængeligt på DJFs hjemmeside www.agrsci.dk, eller kan

bestilles.

Årsberetningen giver kun en kort introduktion til dele af den omfattende

forskning, som foregår ved DJF – en introduktion som

forhåbentlig vil inspirere til nye og spændende samarbejder mellem

medarbejderne ved DJF og medarbejdere i jordbrugs- og fødevareerhvervets

virksomheder, på universiteter og i forskningsinstitutioner,

både nationalt og internationalt.

3


Indhold

Bestyrelse

og direktion

Udvalgte

forskningsprojekter

i 2001

6 Bestyrelse og direktion

8 Beretning

14 Animalske Fødevarer

18 Husdyravl og Genetik

22 Husdyrernæring og Fysiologi

26 Husdyrsundhed og Velfærd

30 Jordbrugssystemer

34 Plantevækst og Jord

38 Prydplanter og Vegetabilske Fødevarer

42 Plantebiologi

46 Plantebeskyttelse

50 Jordbrugsteknik

5


6

Præsentation af bestyrelse og direktion

Den overordnede ledelse af DJF varetages af en bestyrelse på 16 medlemmer, som udnævnes af fødevareministeren, der også udpeger

formanden.

Bestyrelsen har følgende sammensætning:

Jens Kampmann

formand

Vibeke Dantzer

Annette Toft

Lindhart Nielsen

næstformand

Kaj Ole Pedersen

Lisbeth Damsgaard

Henriette Giese Birger Lindberg Møller

Ib Jensen Kaj Kristensen

Poul Thage Pedersen

Svend Nybo Rasmussen

Gitte Gross Martin Tang Sørensen Inge Fomsgaard Jens Jørgen Jensen


Direkte udpeget af fødevareministeren uden forudgående indstilling

Direktør Jens Kampmann (formand)

Direktør Lisbeth Damsgaard

Indstillet af forskningsministeren, jvf. lov nr. 1076, § 3, stk. 3:

Professor Henriette Giese

Professor Birger Lindberg Møller

Indstillet af Den Kgl. Veterinær- og Landbohøjskole:

Prorektor for forskning, Lektor Vibeke Dantzer

Indstillet af Landbrugsraadet, Landboforeningerne og Dansk Familielandbrug:

Gårdejer Kaj Ole Pedersen

Husmand Ib Jensen

Gårdejer Kaj Kristensen

Kontorchef Annette Ftof

Gårdejer Lindhart Nielsen (næstformand)

Indstillet af Dansk Erhvervsgartnerforeing:

Gartneriejer Poul Thage Pedersen

Indstillet af Landsforeningen Økologisk Jordbrug:

Landmand Sven Nybo Rasmussen

Indstillet af Forbrugerrådet:

Cand. brom. Gitte Gross

Indstillet af institutionens medarbejdere:

Seniorforsker Martin Tang Sørensen

Seniorforsker Inge Fomsgaard

Forsøgsmedarbejder Jens Jørgen Jensen

Observatør fra Fødevareministeriet:

Kontorchef Morten Blom Andersen, Direktoratet for FødevareErhverv

Morten Blom Andersen

Observatør

Bestyrelse og direktion

Den daglige ledelse af DJF

varetages af en direktion

på 3 medlemmer

Arne Jensen

administrerende direktør

Ole Olsen

vicedirektør

Søren Mikkelsen

vicedirektør

7


8

Beretning

2001 var et forsknings- og formidlingsmæssigt

godt år med positive eksterne

evalueringer.

Det var et år, hvor der igen var meget

offentlig fokus på forskningen i fødevarer,

miljø og dyrevelfærd. Derfor var det glædeligt,

at medarbejderne også i 2001

gjorde et stort arbejde for at gøre sig gældende

i den offentlige debat og udbrede

kendskabet til DJF´s forskningsområder.

DJF fik i 2001 en ny bestyrelse med

direktør Jens Kampmann som formand.

Bestyrelsen er præsenteret på foregående

side.

DJFs publiceringsaktivitet var meget

tilfredsstillende i 2001. Opgørelsen for

året viser, at det overordnede mål på 1,5

internationale reviewede publikationer

og 2,5 danske publikationer pr. forskningsårsværk

blev nået på de fleste indsatsområder.

Specielt har der været en meget

stor stigning i nationale publikationer fra

2000 til 2001 på 35%. Stigningen har de

2 foregående år ligget på 10-14% efter

korrektion for antal forskningsaktive

medarbejdere.

2001 var dog også præget af, at DJF

er inde i en omstillingsproces, der skal

sikre, at infrastruktursøjlen, med afdelinger

til støtte for forskningen, hjælpefunktioner

og administration, bliver rationel

og effektiv. DJF har iværksat en række

forberedelser til yderligere effektiviseringer

og omlægninger af arbejdsgange, der

implementeres i 2002. Hensigten er at

synliggøre samtlige omkostninger ved

alle forskningsaktiviteter og sikre mest

mulig forskning for pengene.

Kvalitetssikring

Som et led i DJFs kvalitetssikring af

forskningsindsatsen foretages der en

international evaluering af 1,5 afdeling

om året. I 2001 blev Afd. for Prydplanter

og Vegetabilske Fødevarer, og Afd. for

Husdyrsundhed og Velfærd evalueret.

Ved Afd. for Husdyrsundhed og Velfærd

fandt evalueringspanelet det meget

positivt og en styrke for institutionen, at

man har etableret en samlet afdeling for

husdyrsundhed og velfærd. Afdelingen

fik en meget positiv evaluering hvad angår

international standard og omfanget

af det videnskabelige arbejde. Afdelingen

har desuden bemærkelsesværdigt mange

samarbejdspartnere, både nationalt og

internationalt. Det vil styrke afdelingen,

hvis de enkelte projekter i større grad

bliver koordineret. Evalueringen anbe-

falede også afdelingen at sætte fokus

formidling af viden og resultater til

brugere og offentlighed.

Afd. for Prydplanter og Vegetabilske

Fødevarer er i sin nuværende organisation

rettet mod havebrugserhvervets forskellige

produktionsgrene. Afdelingen har

et bredt spektrum af ekspertiseområder

og faciliteter. Evalueringspanelet anbefalede

en organisering i færre, disciplinorienterede

forskergrupper, en større

samordning mellem forskningsprojekterne

inden for afdelingen samt en fokusering

og en mere målrettet plan for afdelingens

faglige udvikling. Afdelingen fik

en positiv evaluering for så vidt angår international

standard og omfanget af sit

internationale videnskabelige arbejde

samt en særdeles positiv evaluering for

sin formidling i danske nationale fagtidsskrifter.

Afdelingen tilskyndes til

at udvide sin kontakt til universitets-

verdenen og sit engagement i forskeruddannelsen,

bl.a. for derigennem at

kunne opfylde sit eget fremtidige

rekrutteringsbehov.

DJF har dermed fået 5 af sine 10

forskningsafdelinger internationalt

evalueret i løbet af de seneste år.

Et andet element i kvalitetssikringen

er seniorforskerbedømmelsen. Antallet

af medarbejdere, der har gennemgået en

seniorforskerbedømmelse er steget fra

171 i 2000 til 185 i 2001. Den gennemsnitlige

årlige stigning fra 1997 til 2001 har

ligget på 13%, hvilket er meget tilfredsstillende.

Resultatet skyldes en målrettet

indsats siden indførelsen af den nye stillingsstruktur

pr. 1. april 1997. Fremover

forventes en stagnation som følge af, at

DJF har nået et mætningspunkt med

hensyn til antal seniorforskere.

DJF har desuden fået 4 forskningsprofessorater

i 2000 og 2001:


Bent Tholstrup Christensen, forskningsprofessor

i jordens frugtbarhed ved Afd.

for Plantevækst og Jord;

Knud Erik Bach Knudsen, forskningsprofessor

i kulhydrater ved Afd. for

Husdyrernæring og Fysiologi;

Arne Helweg, forskningsprofessor i

pesticiders skæbne i jordmiljøet ved

Afd. for Plantebeskyttelse, og

Preben Bach Holm, forskningsprofessor

i molekylær genetik og bioteknologi ved

Afd. for Plantebiologi.

Kommerciel udnyttelse

af forskningen

DJFs indsats for at fremme den erhvervsmæssige/kommercielleudnyttelse

af forskningsresultater steg

markant i 2001. Det er således gennem

Organogram

pr. 31. december 2001

Jordbrugsteknik

(incl. Centerdrift Bygholm)

Rugballegård

Økologisk forsøgsgård

Plantebeskyttelse

Plantebiologi

Centerdrift Flakkebjerg

en målrettet indsats lykkedes at øge

bevidstheden blandt forskerne om vigtigheden

af at kommercialisere forskningsresultater.

Der er en stigende tilgang

af patentansøgninger og indgåede

licenser. DJF indgår i 3 patentkonsortier

og ansatte i 2001 en medarbejder på fuld

tid til rådgivning og sagsbehandling af

patentsager. Dertil kommer, at en række

nye firmaer etablerede sig i Forskerpark

Foulum.

DJF har i 2001 indgivet 7 patentansøgninger

og indgået 10 aftaler om licenser.

Under ledelse af forskningsleder

Christian Bendixen, Afd. for Husdyravl

Administration

Bestyrelse

Direktion

Informationsafdeling

Mark- og Stalddrift Analytisk Kemi

International Enhed

Animalske Fødevarer

Husdyrsundhed og

Velfærd

Husdyravl og Genetik

Husdyrernæring og

Fysiologi

Jordbrugssystemer

Plantevækst og Jord

Centerdrift Foulum

Beretning fra bestyrelse og direktion

og Genetik, er det lykkedes DJF, i samarbejde

med lektor Jørgen Steen Agerholm,

KVL, at identificere CVM-genet hos kvæg.

Det er nu muligt, med en sikkerhed der

er meget tæt på 100%, at teste alle dyr,

uafhængig af afstamning, for tilstedeværelsen

af den sygdomsgivende mutation.

Den genbaserede test betyder også,

at DNA materiale fra forældredyrene ikke

længere er en nødvendighed for at kunne

udføre testen.

Der blev i 2001 indgået aftaler

om licenser til at anvende den nye

test i 5 lande. Testen ventes udbredt

i hele verden i løbet af kort tid.

Færre afdelinger og

fuld brugerbetaling

På de driftsmæssige og administrative

områder blev der i 2001 gjort en stor

indsats for at effektivisere og omlægge

arbejdet. Vigende efterspørgsel i antallet

Prydplanter og

Vegetabilske Fødevarer

(incl. Centerdrift Årslev)

Sortsafprøvning

Tystofte

9


10

Beretning fra bestyrelse og direktion

af kemiske standardanalyser til forskningen

har medført en beslutning om,

at DJFs fælles analyseaktiviter i Afd. for

Analytisk Kemi i løbet af 2002 integreres

i Afd. for Husdyrernæring og Fysiologi

samt Afd. for Plantevækst og Jord i løbet

af 2002.

Antallet af afdelinger blev reduceret

og følgende nye afdelinger blev dannet

ved sammenlægninger: Afd. for Prydplanter

og Vegetabilske Fødevarer, Afd.

for Mark og Stald (Foulum), Afd. for

Centerdrift Foulum og en Informationsafdeling.

DJF har i 2001 forberedt overgangen

til fuld brugerbetaling i 2002. Dette medfører,

at forskningsafdelingerne tildeles

alle finanslovsmidler og skal så til gengæld

betale samtlige omkostninger ved

driftsmæssige opgaver på hjælpeafdelingerne.

DJF vil i 2002 overgå til regnskabssystemet

Navision Stat 2. Det har medført

en række meget ressourcekrævende forberedelser

i 2001, herunder etablering af

et Navision Stat IT-driftscenter, som udover

DJF også omfatter Statens Skadedyrlaboratorium

og Danmarks Fiskeriundersøgelser.

Brugerundersøgelser

DJF gennemførte i 2001 en brugerundersøgelse

hos alle jordbrugsrelaterede konsulenter,

som udgør en af DJFs vigtigste

målgrupper. Undersøgelsen konstaterede

generelt en stor tilfredshed med DJFs

produkter, og at konsulenterne lægger

stor vægt på personlige kontakter. På

baggrund af undersøgelsen vil DJF målrette

og forbedre den direkte kommunikation

til konsulenterne, specielt via

internettet.

I 2001 blev der også gennemført en

særlig brugerundersøgelse vedrørende institutionens

varetagelse af den lovpligtige

sortsafprøvning. Undersøgelsen viste, at

der er stor tilfredshed med den tekniske

gennemførelse af den lovbestemte sortsafprøvning

ved Afd. for Sortsafprøvning,

Tystofte, samt Afdeling for Prydplanter og

Vegetabilske Fødevarer, Årslev. DJF vil bestræbe

sig på fortsat at fastholde et højt

fagligt niveau i sortsafprøvningen og en

åben dialog med brugerne.

Samarbejde med universiteter

og forskningsinstitutioner

Animal Breeding Center Denmark

(ABCD)

ABCD er etableret i et samarbejde mellem

DJF og KVL. Formålet er at udvikle

et attraktivt, internationalt forsknings- og

undervisningsmiljø inden for fagområdet

husdyravl. KVL udnævner et antal adjungerede

lektorer ved DJF, som medvirker

ved planlægning og gennemførelse af undervisningen

på Institut for Husdyrbrug

og Husdyrsundhed, KVL. Lektorerne vil

endvidere fungere som hovedvejledere for

speciale- og ph.d.-studerende samt udvikle

IT-baseret fjernundervisning.


Netværk for avanceret

jordbrugsteknologi (DaNet)

DJF har sammen med AAU, KVL og

Danmarks Tekniske Universitet (DTU)

etableret et netværk for avanceret jordbrugsteknologi:

“Danish Agricultural

Network in Engineering and Technology”

(DaNet). Hensigten med DaNet er at

fremme forskning og udvikling inden for

jordbrugsteknik og -teknologi i videste

betydning. Det gælder både inden for

husdyrbrug, planteavl, økonomi, landskabspleje

og økologi. Jordbrugsteknik

og -teknologi omfatter de traditionelle

og nyere discipliner, herunder computerstyring,

robotter og maskinteknologi.

Beretning fra bestyrelse og direktion

Forsknings- og undervisningsaftale

på landbrugsbygningsområdet

DJF har indgået en forsknings- og

undervisningsaftale med Institut for

Husdyrbrug og Husdyrsundhed, KVL

på landbrugsbygningsområdet. Samarbejdet

vil bl.a. fokusere på lugtgener fra

stalde og anvendelse af IT- og robotteknologi.

Adjungerede professorer

Som en del af samarbejdet mellem DJF og

KVL udpeges der ved DJF et antal adjungerede

professorer. Kirsten Jakobsen, Afd.

for Husdyrernæring og Fysiologi blev udnævnt

i 2001. Poul Sørensen, Afd. for Husdyravl

og Genetik blev genudnævnt for

en ny periode i 2001. Herudover fortsætter

Niels Agergård, Afd. for Husdyrsundhed

og Velfærd, og Torben Hvelplund,

Afd. for Husdyrernæring og Fysiologi

som adjungerede professorer. Hertil

kommer et antal adjungerede lektorer

og eksterne undervisere på de danske

universiteter. Alt i alt er 74 forskere ved

DJF, svarende til ca. 20%, aktive i undervisningen

på danske universiteter.

Myndighedsberedskab

Ressourceforbruget til håndtering af

myndighedsberedskab ved DJF har

været stærkt stigende de senere år.

Henvendelser vedrørende miljøspørgsmål

udgør hovedparten af opgaverne,

men der er tale om en bred vifte af

spørgsmål/opgaver. På baggrund af

ønskerne fremsat i en brugerundersøgelse

af DJFs myndighedsberedskab

samt en forventning om et øget behov

for anvendelse af DJFs ressourcer til

myndighedsberedskab i de kommende

år, omlægges DJFs myndighedsberedskab

fra 2002, således at der udpeges en faglig

koordinator i DJFs administration, der på

sigt forventes at blive næsten fuldtidsbeskæftiget

med myndighedsopgaver. Herudover

udpeges en faglig stedfortræder

og sekretær. I hver afdeling udpeges en

forsker, som er koordinatorens kontaktperson.

Disse forskere danner sammen

med koordinatorerne DJFs kontaktnet

vedrørende myndighedsop-gaver, og

sikrer det forskningsbaserede element

i myndighedsberedskabet. Endelig er

der iværksat procedurer til kvalitetssikring

af myndighedsberedskabet.

11


12

Beretning fra bestyrelse og direktion

Økonomi

DJF har i 2001 afholdt udgifter for

548,5 mio.kr., hvor de 402,5 mio. kr.

eller 73,4% af de samlede udgifter fordeler

sig på DJFs forskningsmæssige

indsatsområder (svarende til finanslovens

hovedformål). 108,8 mio. kr.

(20,3%) anvendes til lovpligtige opgaver

og infrastrukturen (forskningsfaciliteter

og driftsmæssige opgaver), mens de

resterende 31,9 mio. kr. anvendes til

generel ledelse og administration.

Lønudgifterne udgjorde i 2001

350,2 mio. kr. svarende til 63,8% af

samtlige omkostninger.

DJFs udgifter i 2001 er afholdt til

projekter finansieret af store og små

tilskudsgivere, se figur 2.

Finanslovsbevillingen på 222,5

mio. kr. udgør det største tilskud,

svarende til 41% af de samlede indtægter

i 2001, mens Fødevareministeriets

programmidler udgør 164,4

mio. kr. eller 30%. De resterende indtægter

stammer fra landbrugsgartnerierhvervet

med 57,2 mio. kr. (10%) og agroog

fødevareindustrien med 24,3 mio. kr.

(4%). EUs bevillinger udgør 8,6 mio. kr.

(2%), mens andre private og offentlige

tilskudsgivere bidrager med 71,5 mio. kr.

(13%). Heraf bidrager forskningsrådene

med 16,8 mio. kr.

DJF har ultimo 2001 beskæftiget

1.130 medarbejdere, se tabel 1. DJF

havde i 2001 51 medarbejdere med

ledelsesmæssige opgaver, 376 videnskabelige

medarbejdere med forskningsopgaver,

mens de øvrige 703

medarbejdere omfatter teknisk administrativt

personale, elever og

lærlinge.

DJF har som et vigtigt formål af

formidle sine resultater til erhvervslivet,

forskningsverdenen og andre

målgrupper gennem artikler i internationale

tidsskrifter, forskningsrapporter,

danske fagartikler og andre

publikationer. Tabel 2 viser mængden

og fordelingen af DJF’s publikationer

i perioden 1998-2001.

Se i øvrigt DJFs Virksomhedsregnskab

2001 (www.agrsci.dk)

Publikationer.

Figur 1. DJFs udgifter for 2001 fordelt på indsatsområder (mio. kr.)

Fødevarer 10%

Husdyravl og genetik 7%

Husdyrernæring og fysiologi 8%

Husdyrsundhed og velfærd 7%

Jordbrugssystemer 8%

Plantevækst og jord 8%

Jordbrugsteknik 6%

Prydplanter 4%

Plantebiologi 5%

Plantebeskyttelse 11%

Lovpligtige opgaver 2%

Infrastruktur 17%

Administration m.v. 7%

13,1

19,3

31,0

29,8

39,3

41,5

38,5

37,2

45,7

43,6

53,7

62,6

93,2

Foto: Jakob Holm


Medarbejdere

Figur 2. DJFs udgifter for 2001 fordelt på finansieringskilder (mio. kr.)

28,7 mio. kr.

Andre private

tilskudsgivere

5%

24,3 mio. kr.

Agro- og

fødevareindustrien

4%

57,2 mio. kr.

Landbrugs- og

gartnerierhvervet

10%

42,8 mio. kr.

Andre offentlige

tilskudsgivere

8%

164,4 mio. kr.

Fødevareministeriet

i øvrigt

30%

Tabel 1. Opgørelse over personale ved DJF fordelt på personalekategorier

Opgjort

31.12.99

8,6 mio. kr.

EU

2%

Beretning fra bestyrelse og direktion

222,5 mio. kr.

Finanslov

41%

Opgjort

31.12.00

Opgjort

31.12.01

Chefer og medarbejder i lønramme 35 og derover 49 48 51

Videnskabeligt personale med forskningsopgaver 387 371 376

heraf seniorforskere og seniorrådgivere 158 171 175

Teknisk administrativt personale 709 690 678

heraf akademikere 22 28 21

Elever 48 36 25

Antal i alt 1.193 1.145 1.130

Tabel 2. DJF publikationer

Antal publikationer

Internationale reviewede publikationer

Andre internationale publikationer

Danske Publikationer

Ialt

Antal publikationer/forskningsaktive*

Internationale reviewede publikationer

Andre internationale publikationer

Danske Publikationer

1998

267

367

561

1.195

0,82

1,12

1,72

1999

261

511

573

1.345

0,81

1,58

1,77

2000

300

482

589

1.371

0,95

1,52

1,86

2001

321

346

746

1.413

1,08

1,17

2,52

13


14

Afd. for Animalske Fødevarer

forskningsindsatser 2001

Forskningen i afdelingen tager udgangspunkt

i råvarekvaliteten af de animalske

produkter. Det sker med henblik på at

optimere deres teknologiske kvalitet, deres

funktionalitet, lugt, smag, tekstur og

sammensætning samt deres ernæringsmæssige,

sundhedsmæssige og etiske

kvalitet. Forskning i hår og skind fra

pelsdyr indgår også i afdelingens arbejde.

Målet med forskningen er at:

Året 2001 i Afdeling for Animalske Fødevarer har været markant

præget af søsætningen af det hidtil største fødevarerelaterede

forskningsprojekt under EU´s 5. rammeprogram med titlen

SUSPORKQUAL, der er akronymet på – „Sustainability in

the production of pork with improved nutritional and eating

quality using strategic feeding in out-door production“.

Projektet har deltagere fra 13 forskellige institutioner fra 7

europæiske lande (Danmark, Sverige, Estland, Frankrig, Polen,

England og Irland), og i alt arbejder ca. 40 forskere aktivt i projektet

over en periode på 3 1/2 år.

Målet med projektet er at identificere og udvikle bæredygtige

produktionssystemer for frilandsgrise med henblik

på samtidig at opnå en ny og forbedret kødkvalitet, som kan

matche forbrugernes ønsker.

Forskningsprojektet skal bidrage til at skabe en bæredygtig

udendørs svineproduktion – konventionel såvel som økologisk –

med fokus på netop bæredygtighed, dyrevelfærd, produktion af

kød af høj kvalitet samt på forbruger- og markedsøkonomiske

aspekter af alternativt produceret svinekød. Indsatsen dækker

således alle aspekter i den udendørs svineproduktion, lige fra

bæredygtighed og dyrevelfærd over fodring, herunder optagelse

af skadelige stoffer som f.eks. tungmetaller, pesticider, dioxiner,

PCB, svampetoksiner og kompensatorisk muskelvækst samt

kvalitet af ferske og forarbejdede produkter til egentlige forbruger-

og markedsundersøgelser.

Et af problemerne i udendørs svineproduktion kan være,

at kvaliteten af kødet ikke lever op til en del forbrugeres forventninger.

Flere undersøgelser viser, at kødet ofte opleves at være

sejt sammenlignet med konventionelt produceret kød. Dette kan

skyldes, at fodertildelingen, der oftest består af en større del grovfoder

ikke indeholder samme næringsstofsammensætning, som

normalt sikrer højst mulig muskeltilvækst i konventionelt producerede

svin. Et af målene i projektet er derfor at undersøge om

det er muligt at øge muskeltilvæksten i den sidste del af fodringsperioden

op til slagtning via strategisk fodring, hvilket er

vist at kunne forbedre bl.a. mørhedsudviklingen i kød.

I 4 af de deltagende lande vil der blive etableret forskellige

frilandsproduktionssystemer, således at der kan drages konklusioner

på tværs af landene. Projektet har defineret 7 delprojekter,

som beskrevet nedenfor:

1. Bæredygtig svineproduktion

Økonomi og bæredygtighed i forskellige produktionssystemer

til frilandsgrise sammenlignet med konventionelle systemer

2. Kompensatorisk vækst hos svin

Strategiske fodringssystemer til forbedring af bæredygtighed,

vækst og kødkvalitet i frilandsproduktion

forbrugerne kan få leveret råvarer af

ønsket kvalitet (smag, lugt og tekstur

samt høj ernæringsmæssig, sundhedsmæssig

og etisk kvalitet)

forarbejdningsindustrien kan få leveret

råvarer af teknologisk kendt kvalitet,

der kan sikre kvaliteten af de videreforarbejdede

produkter

• udvikle redskaber/metoder, således

at primærproducenterne kan levere

de efterspurgte kvaliteter

Afdelingen består af 25 videnskabelige

og 19 teknisk/administrative medarbejdere,

og er opdelt i følgende forskergrupper:

• Animalske produkters fysik, struktur

og komposition

• Fysiologi i relation til animalsk

produktkvalitet

• Oxidation og aroma i animalske

produkter

• Molekylærbiologisk og proteinkemisk

karakterisering af animalske produkter

3. Dyrevelfærd og sundhed hos svin

Undersøgelse af dyrevelfærd i produktionssystemer for

frilandsgrise og i konventionelle systemer i perioden op

til slagtning

4. Restkoncentrationer i svin

Identifikation af eventuel akkumulering af reststoffer i svin

fra frilandsproduktion sammenlignet med konventionelle

svin

5. Kvalitet af svinekød

Identifikation af kvalitet (sammensætning, spisekvalitet,

holdbarhed og teknologisk kvalitet) af fersk og forarbejdet

svinekød i relation til de anvendte produktionssystemer

6. Næringsværdi af svinekød

Undersøgelser af biotilgængelighed af jern og zink i svinekød

7. Forbrugerkrav til og markedsmuligheder for svinekød

Afklaring af forbrugernes opfattelse af svineproduktionssystemer,

forventninger og holdninger samt villighed til

at betale for alternativt producerede svinekødsprodukter

I Danmark deltager foruden DJF, Slagteriernes Forskningsinstitut,

MAPP centret ved Handelshøjskolen i Århus og Forskningsinstitut

for Human Ernæring ved KVL.

Yderligere information om projektet kan findes på:

www.agrsci.dk/anf under „Projekter“.


Hvem vil ikke gerne sætte tænderne i

et mørt og saftigt stykke kød? Det kan

vi vist alle bifalde. Men hvordan sikrer

man, at kødet er mørt og saftigt, og i

det hele taget har en høj spisekvalitet?

Kødets spisekvalitet afhænger i høj grad

af slagteprocessen, modning og endelig

selve tilberedningen, men allerede i produktionsleddet

er det muligt at påvirke

spisekvaliteten.

I et samarbejdsprojekt mellem Afd.

for Animalske Fødevarer – DJF, Slagteriernes

Forskningsinstitut og Landbohøjskolen

under programpakken FØTEK

III med titlen „Høj spisekvalitet af dansk

svinekød“ undersøger vi bl.a., om det er

muligt at forbedre specielt mørheden af

svinekød under de nuværende produktionsforhold.

Overordnet har projektet

fokus på, hvordan kompensatorisk vækst

påvirker slagte- og spisekvalitetsegenskaberne

af svinekød, og specielt om det

er muligt at forbedre mørheden gennem

denne fodringsstrategi.

Forbedret mørhed

De foreløbige resultater viser, at det er

muligt at påvirke mørheden af svinekød

i gunstig retning gennem fodringsstrategien.

Restriktiv fodring fulgt af ad libitum

fodring i perioden inden slagtning øger

kødprocenten og forbedrer foderudnyttelsen,

samtidig med at mørheden af kødet

forbedres.

Kompensatorisk vækst

Kompensatorisk vækst opstår, når en gris

har været fodret restriktivt i en periode

og derefter får tilbudt foder ad libitum.

Grisen vil i ad libitum perioden vokse

hurtigere end grise, der har været fodret

ad libitum i hele væksten. Kompensatorisk

vækst er interessant i forbindelse

med mørhedsudvikling i kød. Meget tyder

nemlig på, at hele proteinomsætningen

i musklerne øges under kompensatorisk

vækst, det vil sige både opbygning og

nedbrydning af proteiner. Efter slagtning

vil nedbrydningen af muskelproteinerne

fortsætte under modningsperioden. Dette

er positivt for smagsoplevelsen, for jo

mere nedbrudt muskelproteinerne er,

jo mere mørt vil kødet opleves efter tilberedning.

Ved at slagte dyret på et tidspunkt,

hvor der foregår en stor nedbrydning

af muskelproteiner f.eks. under

kompensatorisk vækst, er der potentiale

for en bedre mørhedsudvikling i kødet.

Analyser for

mørhedsudvikling i kød

I det omtalte projekt bliver grise fodret

enten restriktivt, ad libitum eller i en

kombination af restriktiv og ad libitum,

se tabel. Grisene slagtes alle ved samme

alder og der gennemføres forskellige analyser

på kødet, som beskriver potentialet

for proteinnedbrydning på slagtetidspunktet,

og hvordan mørhedsudviklingen

forløber. Mørhedsdata er vist som overskæringskraft

af kød samt som det myofibrillære

fragmenteringsindeks, se foto.

Fodringsstrategi

Dag 28-90

Dag 91-170

Overskæringskraft, kg a

Myofibrillære

fragmenteringsindeks b

Afd. for Animalske Fødevarer

Fodringsstrategi kan forbedre spisekvaliteten af dansk svinekød

Effekt af forskellige kombinationer af restriktiv og ad libitum fodring fra fravænning

(dag 28) til slagtning (dag 170) på overskæringskraften og det myofibrillære fragmenteringsindeks

1

Ad libitum

ad libitum restriktiv

6,3

87

Anvendelse

Mørheden af svinekød kan altså styres

gennem den valgte fodringsstrategi. Restriktiv

fodring af slagtesvin er interessant,

fordi det forbedrer kødprocenten,

men det sker på bekostning af mørheden

af kødet. Derimod vil en kombination af

restriktiv fodring i begyndelsen af væksten

og ad libitum fodring til slut forbedre

mørheden af kødet. Resultaterne er og

aktuelle i produktionen af økologiske

slagtesvin, hvor man fodrer restriktivt

med energi, men også i den konventionelle

produktion, hvor restriktiv fodring

kan gennemføres via en lavere energikoncentration

i det foder, der anvendes

i begyndelsen af væksten.

Myofibriller i suspension efter mekanisk behandling. Det myofibrillære fragmenteringsindeks

bestemmes ved at måle lysabsorptionen i opløsningen. Jo mere

myofibrillerne er fragmenteret, des større lysabsorption og jo større indeks

Restriktiv (60% af ad libitum)

ad libitum restriktiv

a Lavt tal – mørt kød, højt tal – sejt kød

b Jo større indekset er, des mere er proteinerne nedbrudt og jo mere mørt er kødet

2

6,7

78

3

5,6

93

4

6,9

76

artikel af: Margrethe Therkildsen, Niels Oksbjerg, Bent Riis & Anders H. Karlsson

15


16

artikel af: Emøke Bendixen

Afd. for Animalske Fødevarer

Hvad svinets proteiner kan fortælle

Ét af de langsigtede mål ved afdelingen er

at optimere råvarekvaliteten af animalske

produkter igennem en detaljeret forståelse

af de mekanismer, der foregår i dyrenes

celler. Én af vores tilgangsvinkler er

at beskrive svinets proteiner ved hjælp

af proteomanalyse; en teknologi der danner

øjebliksbilleder af, hvad der sker med

cellernes proteiner som følge af de betingelser,

det enkelte dyr udsættes for.

Denne artikel beskriver dels den teknologi,

vi anvender, samt hvilken viden vi

opnår, og hvorledes denne viden kan udnyttes

til at optimere en ansvarlig husdyrproduktion,

som resulterer i produktion

af højkvalitetsprodukter.

Hvad er proteomanalyse?

I dag regner man med, at svin har ca.

30.000 funktionelle gener, der hver især

kan give ophav til et eller flere unikke proteiner,

der hver især har sin funktion i

cellernes liv. Styringen af hvornår og hvor

meget der produceres af de enkelte proteiner

i de enkelte af dyrets celler er en

dynamisk proces, der afhænger både af

dyrets genetiske arv og af dets miljø.

Denne dynamiske produktion og omsætning

af cellens proteiner kaldes cellens

proteom. Proteomanalyse er således analysen

af de proteiner, der udtrykkes af et

genom (arvemateriale) i en given celle på

et givent tidspunkt.

De seneste års kvantespring inden for

beskrivelse af menneskers og dyrs genom

samt udvikling af computerbaseret databehandling,

har lagt grunden til, at proteomanalyseteknologien

i dag er et af

vore vigtigste redskaber i beskrivelsen

af genernes funktion, og hvorledes arv og

miljø spiller sammen om at styre cellernes

funktion og dermed organismens livsbetingelser.

Proteomteknologien

Den proteomteknolgi, vi anvender, er en

2-dimensional (2D) adskillelse af den totale

proteinmængde, der kan ekstraheres

fra meget små vævsprøver, som f.eks. kan

udtages med en lille nål uden gene for

det levende dyr. 2D-separationen medfører,

at hver enkelt type af cellens proteiner

samles og fremstår som en unik

plet i et komplekst pletmønster, der tilsammen

viser et øjebliksbillede af cellens

proteinstatus. Den enkelte plets intensitet

fortæller, hvor meget cellen har produceret

af det pågældende protein. Figur 1 viser

et typisk 2D-billede af svinemusklens

proteiner.

Hvilken information kan vi

aflæse i svinets proteom?

Ved løbende at danne 2D-billeder under

en proces, som dyret udsættes for (f.eks.

et foderskifte eller en slagteproces), kan

man ved hjælp af computerbaseret sammenligning

af disse billeder beskrive de

proteiner, der ligger til grund for en observeret

karakter (f.eks. kødets mørhed).

Ligeledes kan en sammenligning af 2Dbilleder

fra dyr med forskellige gen-kombinationer

finde frem til mekanismer,

der udløses af de enkelte gener eller

gen-varianter.

Mange af vore svinemuskel-projekter

tager sigte på at finde proteinmarkører,

der giver information om kvaliteten af det

producerede kød. Kødkvalitetsegenskaber

er typisk afhængige af et multifaktorielt

samspil mellem dyrets arv og miljø, og

det er derfor ofte svært af finde frem til

de enkelte årsager til en god eller dårlig

kødkvalitet. Proteomanalyse af svinets

muskelvæv vil kunne afsløre hvilke proteiner

og gener, der ligger til grund for en

lang række faktorer af betydning for produktion

og kvalitet af kød. Er disse proteiner

først beskrevet, bliver de til målbare

markører, der har stor værdi f.eks. i kvalitetssortering

af kød.

En anden proces, der kan aflæses i

dyrenes muskelceller, er, hvilke mekanis-

Glycogen Phosphorylase 71kDa.1

Succinyltransferase 51kDa.

Actin 40kDa.

Phosphopyruvate hydratase 41kDa.

Troponin T 38kDa.

Actin 32kDa.

Glycogen Phosphorylase 29kDa.

Glycogen Phosphorylase 33kDa.1

2D-analyse af svinemuskel

mer der udløses, når dyrene udsættes for

stress. Beskrivelsen af stressmarkører vil

gøre det muligt at undersøge dyrenes

velfærd f.eks. under forskellige produktionsformer.

Hvordan kan kendskabet til

svinets proteom fremme en

ansvarlig husdyrproduktion?

Ved at kende de proteiner der ligger til

grund for kødkvalitetsegenskaber, kan

man undgå at bruge avlsdyr, der vil give

ophav til f.eks. vanddrivende kød, kød der

ikke mørner optimalt, eller har en dårlig

smag.

Proteinmarkører for disse egenskaber

vil også tillade en effektiv kvalitetssortering

af slagtekroppe.

Ligeledes vil velkarakteriserede

proteinmarkører for stress hos svin forbedre

vores muligheder for at finde frem

til produktionsbetingelser, der tager optimalt

hensyn til dyrenes velfærd. Endvidere

vil vi kunne undgå at anvende avlsdyr,

der har en medfødt stressfølsomhed

eller en aggressiv adfærd, der går ud over

artsfællers velfærd. Ornelugtsproblemet

er et andet eksempel, hvor vi kan opnå

bedre produktionsbetingelser igennem

proteomanalyse. Hvis vi finder de proteiner,

der ligger til grund for ornelugtkarakteren,

vil vi kunne undgå de avlsdyr,

der giver ophav til den afvigende kødkvalitet,

og vil derfor kunne undgå systematisk

kastration i svineproduktionen.

5 6 7

Glycogen Phosphorylase 71kDa.2

Glycogen Phosphorylase 71kDa.3

Pyruvate Kinase 64kDa.

Myosin Heavy Chain 56kDa.

Troponin T 43kDa.

Creatin Kinase 34kDa.

Glycogen Phosphorylase 33kDa.2

Creatin Kinase 31kDa.

Creatin Kinase 29kDa.

Myokinase 27kDa.

Figuren viser en typisk 2D-analyse af svinemuskelens proteiner. De markerede

proteiner er i dette tilfælde proteiner, der ændres i løbet af kødets mørningsproces


Mælkekvalitet – en kompleks affære

Mejeriindustrien har gennem de seneste

år sat øget fokus på mælkens råvarekvalitet

og muligheden for at tilpasse

mælkens sammensætning med henblik

på at producere højkvalitetsprodukter.

Dette har betydet igangsættelse af en

række større helhedsorienterede forskningsprojekter,

der i dag gør afdelingen

til den største danske aktør inden for

forskning vedrørende mælkens råvarekvalitet.

Indgangsvinklen til mælkeforskningen

er, at man gennem tilpasninger

i primærproduktionen kan forbedre kvaliteten

af mælk som råvare.

Projekter ved afdelingen omhandler

emner som:

• Oxidation i mælk

• Proteolyse i mælk

• Mælkens proteinsammensætning

• Mælkens smag og aroma

• Somatiske celler i mælk

– betydning for mælkekvaliteten

• Mekanisk behandling af mælk

Oxidation i mælk

Oxidation i mælk og mejeriprodukter er

for mejeriindustrien en af de væsentligste

årsager til holdbarhedsproblemer og

kvalitetsfejl i deres produkter. Fra tid til

anden opleves det, at drikkemælk har

en nedsat holdbarhed, og at der optræder

fejlsmag efter få dages lagring. Dette synes

specielt at være et problem i økologisk

mælk, hvor man ikke homogeniserer

mælken. Endvidere har overgangen til

udelukkende at benytte økologisk foder

i forbindelse med den økologiske mælke-

Dannelse af

fedtoxidationsprodukter

0,4

0,3

0,2

0,1

0

produktion øget tilførelsen af flerumættede

fedtsyrer til koen, hvilket er uhensigtsmæssigt

i relation til mælkens oxidative

stabilitet. Oxidative ændringer

påvirker specielt smag og aroma ved

dannelse af flygtige smagsaktive forbindelser

udfra mælkens indholdsstoffer.

Pro- og antioxidanter

Mælkens oxidative stabilitet afhænger af

en hårfin balance mellem pro- og antioxidative

komponenter, således at mælkens

holdbarhed kan forlænges ved henholdsvis

et øget indhold at antioxidanter og/

eller et mindre indhold af prooxidanter.

Tidligere forskning har hovedsageligt haft

fokus på at forbedre mælkens antioxidative

stabilitet ved at øge vitamin E indholdet

gennem vitamintilskud. Forskning ved

afdelingen peger på, at en række andre

komponenter i lige så høj grad er ansvarlig

for mælkens antioxidative kapacitet og

vi har senest vist, at urinsyre virker som

antioxidant i mælk. Indholdet af urinsyre

kan øges gennem en strategisk fodring,

og dette giver således en ny mulighed

for at forbedre mælkens antioxidative

kapacitet.

Lys initierer oxidation

Lys er en af de væsentligste årsager til

igangsættelse af kvalitetsforringende

oxidative processer i mejeriprodukter,

og det tyder på, at den lyspåvirkning

som ost udsættes for under fremstilling

lav urinsyre, lys

høj urinsyre, lys

høj urinsyre, mørke

lav urinsyre, mørke

0 3 6 9 12

Lyspåvirkning (timer)

Afd. for Animalske Fødevarer

på mejeriet, i visse tilfælde kan være

tilstrækkelig til at fremkalde smagsfejl.

Samtidig betyder den stigende anvendelse

af gennemsigtige emballageformer

større lyspåvirkning af produkterne i

detailleddet.

Flygtige forbindelser med afsmag

dannet under oxidation af mælkefedtet

har haft den største bevågenhed som

følge af lysinitieret oxidation, men dannelse

af methional og dimethyldisulfid

udfra oxidation af aminosyren methionin

har ligeledes stor betydning for lysinduceret

smagsfejl i ost. I mælk har vi vist, at

urinsyre kan mindske lysinitieret oxidation,

se figur, og i den nærmeste fremtid

vil det blive undersøgt om oste, der har et

naturligt højt indhold af urinsyre, vil være

mindre tilbøjelige til at oxidere, og dermed

have en forbedret smag.

MÆLK

artikel af: Jacob Holm Nielsen & Henrik Østdal

17


18

Afd. for Husdyravl og Genetik

forskningsindsatser 2001

Forskningen i husdyravl og genetik skaber

øget viden om den genetiske variation i

husdyrenes livsytringer. Det bidrager til,

at fremtidens husdyr har en genetisk betinget

sygdomsresistens, konstitution og

adfærd, der reducerer risikoen for fysiologisk

stress og behovet for sygdomsbehandling.

Forskningen skal også øge husdyrenes

effektivitet, ressourceudnyttelse

og evne til at syntetisere produkter af

ønsket kvalitet.

Afdelingens arbejde bygger på forskning

i biometrisk genetik, genteknologi

og reproduktionsbiologi. Afdelingen er

stærkt engageret i at bevare husdyrenes

biodiversitet såvel nationalt som internationalt.

Afdelingen består af 31 videnskabelige

og 28 teknisk/administrative medarbejdere

og er desuden vært/vejleder for

7 gæsteforskere og 15 studerende.

Afdelingen er organiseret i

• Biometrisk genetik

• Molekylær genetik

• Forplantningsbiologi

• Avl og eksperimentel genetik

• Genressourcer samt heste og små

drøvtyggere

I løbet af året 2001 har Afdeling for Husdyravl og Genetik

indgået flere kontraktlige aftaler om forskning, innovation og

undervisning. Således er der med KVL etableret et undervisningssamarbejde

i regi af „Animal Breeding Center Denmark“,

og KVL har udnævnt 6 adjungerede lektorer ved DJF med ret og

pligt til vejledning, undervisning og eksamination. I samarbejde

med Danske Slagterier/Landsudvalget for Svin, KVL og Beijing

Genomic Center er der indledt et meget omfattende projekt

omkring totalscan af svinegenomet, hvilket forventes at blive

fundamentet for det fremtidige DNA arbejde inden for svineavlen.

Sammen med firmaet Lattec I/S, Afdeling for Husdyrsundhed

og Velfærd og KFC er der etableret et forskningssamarbejde

kaldet BIOSENS med henblik på udvikling af in-line

målemetoder på mælk, og deres implementering i avlsarbejde

og managementsystemer. Endvidere er der skrevet kontrakt

med P/F Fiskaaling på Færøerne omkring avlsarbejdet i havbrugssystemerne

og med NLRI i Sydkorea omkring QTL forskning

på svin. Endelig er der etableret aftaler om formaliseret

forskningssamarbejde med henholdsvis MTT, Jokioinen i Finland

og Dummerstorf Research Institute i Tyskland.

I februar 2001 forelå resultatet af den internationale evaluering,

hvor panelet konkluderede, at afdelingen rangerer blandt

verdens fem bedste centre inden for fagområdet Husdyravl og

Genetik. Blandt årets større forskningsmæssige gennembrud skal

det fremhæves, at det i marts lykkedes at etablere drægtigheder

med voksenklonede kvægembryoner. CVM genet hos kvæg er

identificeret og sammen med Dansk Kvægavl er opdagelsen patenteret

og solgt til førende laboratorier rundt omkring i verden.

Der er iværksat en omfattende biometriudvikling vedrørende bearbejdning

og analyse af såvel DNA og sensordata som unormalt

fordelte produktions- og sundhedsdata, og resultaterne implementeres

løbende i husdyravlen. Således er der i det store QTL

projekt med dansk og svensk kvæg fundet interessante markører

for en række vigtige egenskaber, og kvægavlsforeningerne tilbydes

nu de første rutinetests af potentielle avlsdyr.

Forsøgsstationen Ammitsbøl Skovgaard lukkede med udgangen

af 2001, og de eksperimentelle avlsforsøg med kvæg

koncentreres nu på KFC ved Foulum. Samtidig er registreringerne

i det store femårige MEMO-projekt afsluttet, og de

første resultater blev præsenteret ved et temamøde i november

måned.

Der er i årets løb sket en betydelig udvidelse og faglig opgradering

af de molekylærbiologiske laboratorier, således at institutionen

nu råder over ét af Europas største og mest veludstyrede

genomcentre på husdyrområdet. Centeret blev indviet med et

seminar den 14. november, og der er allerede etableret aftaler om

deltagelse i store nationale og internationale forskningsprojekter

med genetisk sigte.


Vi bevarer biodiversiteten hos vore husdyr

Arter og racer

Mere end 90% af verdens animalske

fødevarer produceres af kun 14 dyrearter.

Siden domesticeringsprocessen startede

for 10-12.000 år siden er det kun ganske

få dyrearter, der er blevet domesticeret,

og enkelte af disse har fået en enorm

udbredelse og betydning.

Der er fremavlet et stort antal racer

inden for hver enkelt art, og FAO skønner,

at der er ca. 6.200 husdyrracer i verden.

Racerne er mere eller mindre unikke,

og tilsammen repræsenterer de en mangfoldighed

af muligheder for at tilpasse

husdyrene til menneskehedens behov.

Globalisering af husdyravlen

På grund af forbedrede avlsprogrammer,

reproduktionsteknologi og en global handel

med avlsdyr og avlsmateriale sker der

i disse år en voldsom indsnævring i den

genetiske variation. I den vestlige verden

er mælkeproduktionen overvejende baseret

på Holstein-Friesian racen, og avlen

af æglæggende høner og slagtekyllinger

domineres af en håndfuld internationale

avlsfirmaer. Prisen for denne ensretning

er, at mange racer er forsvundet og endnu

flere er truet. Samtidig sker der en stig-

ning i indavlsgraden i de dominerende

racer. Den effektive populationsstørrelse

i den amerikanske Holstein-Friesian population

er således beregnet til kun ca. 40

dyr. Det resulterer i fremkomsten af arvelige

sygdomme som f.eks. CVM og BLAD.

I u-landene medfører kombinationen

af fortsat befolkningstilvækst og stigende

velstand en kraftig stigende efterspørgsel

på animalske fødevarer. De lokale husdyrracers

produktionsevne er oftest lav,

og derfor importeres der avlsdyr og avlsmateriale

af højt specialiserede og -forædlede

racer fra den vestlige verden. De

lokale racer fortrænges og uddør, og dermed

mistes genotyper, som gennem årtusinder

er udviklet til at udnytte naturgivne

ressourcer og overleve under betingelser,

hvor de importerede, højt forædlede racer

går til grunde. Denne forarmning af de

husdyrgenetiske ressourcer bekymrer genetikere

over hele verden, og inden for de

seneste 20-30 år er bevarelse af den genetiske

variation hos husdyr kommet på den

internationale, politiske dagsorden.

Dansk bevaringsarbejde

– nationalt og internationalt

Rio-konventionen fra 1992 forpligter de

enkelte lande til at bevare den nationale

Afd. for Husdyravl og Genetik

bio-diversitet, herunder de husdyrracer,

der er hjemmehørende i de enkelte lande.

I Danmark har Udvalget til Bevarelse

af Genressourcer Hos Danske Husdyr

(Genressourceudvalget) ansvaret for

bevaringsarbejdet. Genressourceudvalget

har sekretariat ved DJF, Afd. for

Husdyravl og Genetik og har bl.a. iværksat

bevaringsprogrammer for de nationale

racer af bl.a. heste, kvæg, svin, får, geder

og fjerkræ (i alt 23 racer). Bevaringsarbejdet

sker i et tæt og uundværligt samarbejde

med en lang række private og

offentlige avlere, foreninger og organisationer.

Selvom de enkelte populationer

er små, er det de seneste 5 år lykkedes

at stabilisere og forøge nogle af dem. Vi

forventer at bevare dem alle og dermed

sikre ikke blot deres gener, men også det

stykke kulturhistorie, som de gamle racer

repræsenterer.

Genressourceudvalget repræsenterer

desuden Danmark i de internationale aktiviteter

på området. FAO har et globalt

program for husdyrgenetiske ressourcer,

og her arbejder man i øjeblikket på at

udarbejde en global oversigt (“State of

the World“, SoW) over de enkelte landes

kapacitet og mulighed for at udvikle de

nationale husdyrracer på en bæredygtig

måde. Det er almindeligt anerkendt, at

det er en umulig opgave at sikre alle 6.200

racer for eftertiden. Ved at tillægge racerne

værdi gennem aktivt avlsarbejde sikrer

racernes deres egen udvikling og dermed

bevaring. Arbejdet med SoW er organiseret

regionalt. Afdelingen er dybt involveret

i hele SoW-processen og er tovholder

for processen i 17 europæiske lande, herunder

de 3 baltiske lande, Polen, Slovakiet

og Tjekkiet.

Nordisk Genbank Husdyr (NGH) har

de seneste år ændret strategi. Fra at være

primært engageret i bevaringsarbejdet

med de nationale nordiske racer er arbejdet

nu i langt højere grad rettet mod at

fremme et bæredygtigt avlsarbejde med

de aktive populationer af husdyr i de nordiske

lande. Det indebærer bl.a. gennemførelse

af forskningsmæssige aktiviteter,

etablering af netværk på tværs af landegrænser

og arbejdsområde og en koncentreret

indsats omkring information og uddannelse.

Afdelingen har været aktivt engageret

i den udvikling NGH har gennemgået

og har nu formandsskabet i NGH.

artikel af: Frank Vigh-Larsen & Torkild Liboriussen

19


20 Afd. for Husdyravl og Genetik

artikel af: Peer Berg

Hold styr på indavlen med EVA

Avlsarbejdet med vore husdyr bliver

stadig mere effektivt med udnyttelse af

avancerede reproduktionsteknikker, nye

avlsværdivurderingsmetoder og kerneavl.

Denne effektivisering har betydet

en mere intensiv udnyttelse af de bedste

avlsdyr og dette har også resulteret i en

øget indavlsstigning. I figur 1 ses udviklingen

i indavlsgraden i de dominerende

malkekvægracer i USA. Det ses tydeligt

af figuren, at indavlsstigningen er tiltaget

væsentligt efter 1980, hvor nye avlsværdivurderingsmetoder

og avlsplaner blev

taget i brug.

Dette svarer til, at den effektive populationsstørrelse

for disse racer er imellem

35 og 60. Det har endvidere vist sig, at 25%

af generne i de danske Holstein Friesian

tyre stammer fra 2 amerikanske tyre.

Derfor er der et stigende behov for

metoder til kontrol af indavlsstigningen,

både i aktive populationer og i bevaringsværdige

populationer af gamle husdyrracer.

Såvel avlsfremgang som indavlsstigning

er en funktion af de genetiske bidrag

fra tidligere generationer. Indavlsgraden

i næste generation er derimod primært

bestemt af, hvordan forældrenes parres.

På afdelingen er der udviklet metoder

til beregning af de optimale genetiske bidrag

fra mulige forældre, sådan at avlsfremgangen

maksimeres med en begrænsning

i indavlsstigningen. Disse metoder

er indbygget i programmet EVA, der er

under implementering i kvægavlsforeningerne

og Dansk Ørredavl. Udover

kontrol af indavl kan EVA også specificere

en parringsplan sådan, at indavlsgraden i

6

4

2

%

HF Jersey BS

0

1960 1970 1980 1990 2000

Figur 1. Udviklingen i indavlsgraden i procent hos nyfødte

kalve af Holstein (HF), Jersey og Brown Swiss

(BS) i USA . (Sørensen et al. 2001)

næste generation minimeres givet de

optimale genetiske bidrag af forældrene.

I figur 2 er givet et eksempel på de

selektionsmuligheder, der er ved udvælgelsen

af forældre til næste generation.

Eksemplet er baseret på selektion for

kuldstørrelse i en population af mink.

Hvert punkt på kurven repræsenterer

et sæt af mulige forældre til næste generation.

I princippet er alle kombinationer

og under figuren mulige. De optimale

punkter findes på linien, idet de optimerer

avlsfremgangen ved en given indavlsstigning,

eller minimerer indavlsstigningen

ved en given avlsfremgang.

Avlsfremgang

Af figuren ses, at indavlsstigningen kan

reduceres væsentligt med en marginal

reduktion i avlsfremgangen ved at gå fra

punkt A til punkt B i figur 2. Den reducerede

indavlsstigning betyder en mindre

reduktion af den genetiske varians og

dermed mulighed for øget avlsfremgang

i senere generationer, samtidig med at

indavlsstigningen reduceres.

EVA er således et dynamisk værktøj

til optimering af avlsfremgang med samtidig

kontrol af indavlsstigningen, der tager

højde for såvel tidligere beslutninger som

hvilke dyr, der er til rådighed som mulige

forældre til næste gruppe af afkom.

Indavlsstigning

Figur 2. Sammenhæng mellem avlsfremgang for kuldstørrelse

og indavlsstigning ved selektion

B

A


Genomcentret

I 2001 indviedes Genomcentret ved

Afdeling for Husdyravl og Genetik

med 550 m 2 nye laboratoriefaciliteter.

Moderne rammer

omkring ny teknologi

Centeret skal skabe rammerne for anvendelsen

af en række nye teknologier, herunder

specielt genekspressionanalyse,

proteomanalyse samt storskala analyser

af den genetiske variation. For at sikre

optimale betingelser for nye krævende

teknologier som microarray-/biochipanalyser

og massespektrometri er der ved

Genomcenteret bygget specielle renrumslaboratorier,

hvori temperatur og luftfugtighed

kan styres præcist. Derudover råder

centeret over flere sterillaboratorier,

køle-fryserum samt speciallaboratorier

til PCR-analyser, sekventering, SNPanalyser

og ekspressionsanalyser.

Bioinformatik er en central

del af centerets aktiviteter

I forbindelse med centeret er der etableret

en meget stærk bioinformatik aktivitet

der skal gøre det muligt at udnytte den

store mængde biologiske information

der skabes med de nye teknologier. Der er

bl.a. opbygget en Linux-cluster til genomog

ekspressionsanalyser samt en supercomputer

til DNA- og proteinsekvenssammenligninger.

Svinets gener

skal kortlægges

Centret rummer allerede et nyt stort

forskningssamarbejde mellem Danmark

og Kina, der skal sekventere

svinets genom, som er betegnelsen for

arvemassen. I øjeblikket har man bl.a.

sekventeret genomet hos mennesker, rotter

og mus. De danske projektdeltagere

er DJF, KVL, De Danske Slagterier og

Landsudvalget for Svin og fra kinesisk

side deltager Beijing Genomics Institute

og Chinese Academy of Sciences.

På nuværende tidspunkt har vi i projektet

sekventeret ca. 1/2 million cDNA

sekvenser samt 2,5 mio. genomiske sekvenser

og vi har således allerede nu tilgang

til information omkring en meget

stor del af de gener der findes hos svin.

Der er tale om meget værdifuld

ny viden, som vil være af særdeles

Afd. for Husdyravl og Genetik

Kalve med den arvelige sygdom CVM aborteres meget ofte tidligt i graviditeten.

De kalve der fødes har deforme ryghvirveler og lemmer samt

en hjertedefekt og dør umiddelbart efter fødselen. Efter udviklingen af

gentesten fødes der ikke længere CVM kalve I Danmark.

Ved genomcenteret bliver der bl.a. lavet samlinger af husdyrenes gener i

form af cDNA biblioteker. For svin er der således etableret og karakteriseret

en samling på mere end. 1 million enkelt kloner der hver især indeholder

et stykke svinegen.

stor betydning for den fremtidige udvikling

inden for svinets avl og genetik, og

som vil placere de to lande meget gunstigt

inden for avanceret svineavl. Målet

er at fremme både produktkvalitet og

produktionsegenskaber hos svinene

igennem avlsprogrammer, der drager

fordel af kendskab til den genetiske

variation på DNA-niveau.

Udvikling af en genetisk test

for en udbredt arvelig defekt

hos malkekøer

Genomcentret har også været omdrejningspunktet

for udviklingen af en test

for en arvelig sygdom (CVM) blandt malkekøer.

Sygdommen blev først beskrevet

i oktober 2000, efter at et stort antal kalve

med ensartede symptomer var registreret

gennem sundhedsprogrammet til undersøgelse,

registrering og begrænsning af

arvelige sygdomme. Sygdommen kan

føres tilbage til den amerikanske elitetyr

Carlin-M Ivanhoe Bell, der tidligere er anvendt

i stort omfang og således har spredt

sygdomsgenet til millioner af dyr over

hele verden.

CVM-genet blev identificeret i

genomcenteret ved DJF i et bredt samarbejde

med dansk kvægavl og KVL, og

det er således nu muligt at teste alle dyr

for tilstedeværelsen af den sygdomsgivende

mutation. Den nye gentest er patenteret

og der er allerede i 2001 indgået

licensaftale med laboratorier i 5 lande.

Testen ventes udbredt i hele verden i

løbet af kort tid.

artikel af: Christian Bendixen

21


22

Afd. for Husdyrernæring og Fysiologi

forskningsindsatser 2001

Afdelingens overordnede mål er at udvikle

grundlaget for en bæredygtig fodring og

ernæring af husdyrene. Forskningen i afdelingen

skal derfor styrke kendskabet til

foderkvalitet, -sikkerhed og -renhed, fodermiddelvurdering,

fodringsstrategier, foderoptimering,

den fysiologiske og biokemiske

regulering af næringsstoffernes absorption,

omsætning og udnyttelse i kroppen

samt udskillelse til miljøet. Denne indsats

ses i relation til reproduktion, sundhed,

velfærd, produktkvalitet, fødevaresikkerhed,

miljø og produktionens effektivitet

ofte i samspil med beslægtede ekspertiseområder.

Der fokuseres på fordøjelsesfysiologi

herunder mikrobiel tarmøkologi

med henblik på at opnå en sund, robust

mave-tarmkanal med et stabilt mavetarmmiljø,

på fastlæggelse af husdyrenes

behov for essentielle næringsstoffer, især

aminosyrer og fosfor samt på vækst- og

laktationsfysiologi. Formålet er at:

• optimere udnyttelsen af ressourcer

• minimere udskillelsen af næringsstoffer

• optimere ernæringens indflydelse på

sundhed og velfærd hos husdyrene

• optimere ernæringens indflydelse på

produkternes sammensætning, kvalitet

og sikkerhed

Afdelingen består af 32 videnskabelige

og 31 teknisk/administrative medarbejdere

og er opdelt i følgende forskergrupper:

• Drøvtyggerernæring

• Mikrobiel omsætning i foder og fordøjelseskanal

• Vækst- og laktationsfysiologi

• Kulhydrater

Afdelingen har i 2001 færdiggjort 4 Ph.D. studerende. Forskningschef

Kirsten Jakobsen blev pr. 1. september tildelt titlen

adjungeret professor ved Institut for Husdyrbrug og Husdyrsundhed,

KVL. Seniorforsker Søren Krogh Jensen og forsker

Charlotte Lauridsen modtog en pris for deres projektidé

„Leci-E“ i innovationskonkurrencen 2000 på jordbrugs- og

fødevareområdet (dec. 2000). Innovationskonkurrencen havde

som formål at stimulere forskere ved DJF og KVL til at fremsende

innovative, kommercielle ideer, der kan blive til virksomheder.

Formålet med projektet var at udvinde naturligt

E-vitamin og stabilisere det.

Husdyrenes næringsstofudskillelse har været meget i fokus

i årets løb. Afdelingen har bidraget væsentligt til rapporter

vedrørende normtal for N, P og K i husdyrgødning (2001), N-balancer

i dansk landbrug (dec. 2000) samt betydningen for vandmiljøet

(dec. 2000) og ammoniak emissionen (2001).

Principperne for nye fodervurderingssystemer til svin og

kvæg er færdigudviklet. De nye fodervurderingssystemer skal

i løbet af de nærmeste år indbygges i eksisterende rådgivningssystemer

med henblik på at opnå en forbedret foderudnyttelse

i det praktiske husdyrbrug. Flere store forskningsprojekter er

afsluttet herunder: „Kvantificering af absorption og omsætning

af kortkædede fedtsyrer i formaver og formaveepithel hos drøvtyggere“.

„Cellevægskulhydraternes betydning for malkekoens

næringsstofforsyning og fodereffektivitet“.

En metode er etableret til screening af fodermidler herunder

grovfodermidler for fosfortilgængelighed hos kvæg. De første resultater

indikerer en væsentlig variation, som kan give grundlag

for en forbedret udnyttelse af P hos kvæg. Der er indarbejdet

molekylærbiologiske metoder til karakterisering af det mikrobielle

økosystem i mave-tarmkanalen hos svin.

Ved en målrettet indsats er det lykkedes at etablere flere samarbejdsprojekter,

hvor ernæringen har en central rolle for sikring

af dyrs sundhed og velfærd. Af konkrete tiltag kan der peges på

projekterne „Forbedring af ernæring og sundhed i økologisk

ægproduktion“ og „Forædling af biprodukter fra vegetabilsk industri

til forbedring af slagtesvin og søers sundhed og velfærd“.

Som led i kompetenceudviklingen har adelingen fået bevilget

og har indkøbt et confocal laser scanning mikroskop (CLSM),

som vil blive anvendt af forskergrupper fra flere afdelinger.


Salmonella hos slagtesvin

Et overordnet mål for dansk svineproduktion

er, at mindre end 0,5% af alt dansk

produceret svinekød må være inficeret

med Salmonella ved udgangen af år 2001.

Multiresistente stammer af Salmonella

enterica Typhimurium DT104 er stadig et

stort problem for svinebranchen, og alt

tyder på, at bakterierne skal bekæmpes

ved kilden, dvs. på besætningsniveau,

hvis det ønskede mål skal nås. Der er derfor

et stort ønske om at udvikle fodertyper

og fodringsstrategier, der muliggør dette.

Gentagne undersøgelser har vist, at

foderets sammensætning og forarbejdning

har afgørende betydning for etableringen

af Salmonella i grises mave-tarmkanal

og dermed for kødets mulige kontaminering

med bakterierne. Brugen

af hjemmeblandet melfoder, der hverken

er varmebehandlet eller pelleteret, har vist

sig at reducere forekomsten af Salmonella

betydeligt i forhold til brugen af fint formalet,

pelleteret foder (fabriksfremstillet

foder). Udover effekten af forarbejdning

har specielt anvendelse af byg som kulhydratkilde

frem for hvede vist sig at kunne

begrænse forekomsten af Salmonella.

Anvendelse af såvel groft formalet

melfoder som byg har dog den ulempe,

at det i høj grad forringer produktionsresultaterne,

især foderudnyttelsen. Det

er derfor målet at udvikle en foderblanding

eller en fodringsstrategi, der kan

hæmme Salmonella uden at forringe

foderudnyttelsen.

Indtil videre har man ikke klarlagt

mekanismen for, hvordan groft formalet

melfoder og byg reducerer forekomsten

kim/g maveindhold

1 mia

100 mio

10 mio

1 mio

100.000

af Salmonella. Alt tyder dog på, at foderets

struktur påvirker (optimerer) det mikrobielle

økosystem i mave-tarmkanalen således,

at Salmonella ikke kan opformeres.

Maven som barriere

Flere undersøgelser gennemført i samarbejde

mellem Landsudvalget for Svin

og DJF har således vist, at groft formalet

melfoder favoriserer mælkesyrebakterierne

i maven. Den præcise årsag hertil

kendes ikke, men en øget aktivitet af

mælkesyrebakterier medfører en øget

produktion af mælkesyre og andre organiske

syrer og et lavere pH i maven.

Dette bevirker igen, at enterobakterier

som Salmonella og E. coli dræbes i maven

og derved ikke trænger videre ned i tarmkanalen,

hvor de ellers kan opformeres.

Maven kommer således til at fungere

som en barriere, der bryder den onde

cirkel, hvor dyr i problembesætninger

inficerer hinanden og geninficeres gennem

indtagelse af fæces.

In vivo – in vitro

undersøgelser

Der er udviklet en kombineret in vivo –

in vitro teknik, hvor maveindhold opsamlet

fra grise (enten ved slagtning eller fra

mavefistler) efterfølgende inkuberes in

vitro i bioreaktorer under forhold, der simulerer

forholdene in vivo. Teknikken har

vist sig særdeles anvendelig til at studere,

pH 4 pH 5 pH 6

10.000

0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6

20 mM LA 80 mM LA

tid (timer)

160 mM LA

Effekt af mælkesyre (LA) på vækst/overlevelse af Salmonalla DT 12 i maveindhold

ved forskellig pH værdier

Afd. for Husdyrernæring og Fysiologi

hvordan Salmonella opfører sig i mavetarmkanalen,

idet den muliggør en estimering

af bakteriernes vækst- og dødsrater

i tarmindhold udtaget fra grise fodret

med forskellige diæter. Forsøg med

metoden har således i det forløbne år vist,

at såvel pH som koncentration og type af

organisk syre har afgørende betydning for

vækst og overlevelse af Salmonella. Hvis

pH således er over 5, og koncentrationen

af mælkesyre er lav, kan Salmonella ikke

alene overleve, men også vokse i maveindhold,

se figur. Ved pH4 dør Salmonella

selv ved lave mælkesyrekoncentrationer.

Endvidere kan Salmonella vokse endog

meget hurtigt, hvis den kommer ned i

tyndtarmen. Resultaterne viste således,

at generationstiden for visse Salmonella

bakterier kan være så lav som 20 min.

under fysiologiske betingelser i tyndtarmsindhold.

Dette betyder, at der kan

ske en kraftig opformering af Salmonella

under passagen af tyndtarmen, der tager

ca. 4 timer.

Fremtiden

Vi håber inden for den næste årrække

at kunne klarlægge virkningsmekanismen

af foderstruktur på det mikrobielle

tarmøkosystem, herunder forekomsten

af Salmonella. En væsentlig del af denne

indsats vil være at afdække de faktorer,

der ligger til grund for den øgede aktivitet

af mælkesyrebakterier i maven hos grise,

der indtager foder med grov struktur. Der

vil bl.a. blive fokuseret på foderets opholdstid

i maven, binding af bakterier til

foderpartikler og faseseparation af maveindholdet.

Udover forholdene i maven

vil der også blive fokuseret på det mikrobielle

økosystem i den øvrige del af mavetarmkanalen.

Disse studier vil bl.a. omfatte

Salmonellas binding til og penetrering

af epitelet i tyndtarmen, vækst af

bakterier i mucuslaget, foderets effekt

på tarmmorfologien og den mikrobielle

omsætning i blind- og tyktarmen. Der er

allerede udviklet en Pig Intestinal Organ

Culture (PIOC) model, der forventes at

tilvejebringe afgørende basisviden om,

hvorledes forskellige fodertyper påvirker

Salmonellas penetrering af tyndtarmen.

Som helhed forventes forskningsindsatsen

at tilvejebringe afgørende

basisviden, der kan munde ud i konkrete

anbefalinger til svineproducenterne

i forhold til at kunne reducere

forekomsten af Salmonella i mavetarmkanalen

hos slagtesvin.

artikel af: Bent Borg Jensen, Lene Lind Mikkelsen, Nuria Canibe & Ole Højberg

23


24 Afd. for Husdyrernæring og Fysiologi

artikel af: Allan Danfær, Sigurd Boisen & Torben Hvelplund

Fremtidens fodervurdering

Nuværende systemer

Foderets ernæringsmæssige værdi til

husdyr bestemmes i dag ved hjælp af

traditionelle fodervurderingssystemer

på grundlag af foderets indhold af organiske

hovednæringsstoffer (protein, kulhydrater,

fedt) og disses fordøjelighed.

Vurdering af foderets værdi er i alle lande

baseret på 2 separate systemer til henholdsvis

energivurdering og proteinvurdering.

Forskellige energivurderingssystemer

anvender forskellige udtryk for foderværdi:

fordøjelig energi, omsættelig energi

eller nettoenergi. Husdyrene absorberer

og omsætter imidlertid ikke energi i sig

selv, men derimod forskellige næringsstoffer,

som indeholder energi. Hertil

kommer, at energiudnyttelsen kan være

forskellig fra et næringsstof til et andet

og endda forskellig for samme næringsstof

afhængigt af, hvordan det pågældende

stof omsættes. Et velkendt og

ofte påpeget eksempel er, at aminosyrers

energiværdi er ca. 24 kJ/g ved

proteinaflejring, men kun 75-80% af

denne værdi ved oxidation. Det er derfor

klart utilstrækkeligt, at de traditionelle

energivurderingssystemer kun anvender

én energifaktor pr. kg fordøjet protein.

Grundlaget for disse systemer blev skabt

for ca. 100 år siden af fremsynede forskere.

I løbet af denne periode er energivurderingssystemerne

blevet tilpasset på

forskellig vis i forskellige lande, men uden

at gøre brug af den viden, som er fremkommet

i de seneste 20-25 år vedrørende

de enkelte næringsstoffers fordøjelse,

absorption og omsætning. Dette gælder

dog ikke i samme grad for de moderne

proteinvurderingssystemer til kvæg og

svin, som netop bygger på nyere viden

om proteinomsætning og -fordøjelse i

forskellige afsnit af mave-tarmkanalen.

Denne viden er især opnået ved forsøg

med vom- og tarmfistulerede dyr. Den

samlede kvantitative viden om de organiske

næringsstoffers fordøjelse og intermediære

omsætning bør imidlertid udnyttes

til at opbygge næringsstofbaserede

fodervurderingssystemer til afløsning af

de hidtil anvendte systemer til separat

energi- og proteinvurdering.

Simuleringsmodeller

De livsytringer, som dyrene kan præstere

på et givet foder, er udtryk for det pågældende

foders reelle værdi. Denne værdi

kan derfor i virkeligheden først bestemmes,

når foderet er ædt, og dyrenes produktion

er registreret. Hvordan forudsiger

man så dyrenes livsytringer med henblik

på at vurdere foderet så rigtigt som muligt?

Svaret er anvendelse af simuleringsmodeller,

som beskriver de enkelte næringsstoffers

fordøjelse, omsætning og

udnyttelse og på grundlag heraf forudsiger

dyrenes produktion. Sådanne mekanistiske

modeller kan beskrive væsentlige

biokemiske vekselvirkninger og reguleringer

i næringsstofomsætningen, som

det ikke er muligt at indbygge i de nuværende

fodervurderingssystemer.

Der er ved DJF udviklet dynamiske,

mekanistiske modeller af næringsstoffordøjelse

og -omsætning hos malkekøer

(Model Karoline) og hos slagtesvin

(Model Gysse). Input data til disse 2

modeller er lidt forskellige, men generelt

er det information om foderets kemiske

sammensætning, de enkelte næringsstoffers

fordøjelighed samt oplysning

om dyrenes produktionskapacitet. Modellerne

beregner på grundlag af disse input

hastigheden af de individuelle nærings-

Model Gysse

stoffers fordøjelse, omsætning, indbygning

i produkter eller udskillelse som affaldsstoffer.

Output fra modellerne er således

de simulerede livsytringer (mælkeydelse,

tilvækst) samt udskillelse af metan,

kvælstof og fosfor. Foderets værdi

bestemmes da ud fra de simulerede livsytringer

som nettoenergi og kan omregnes

til FE/kg tørstof.

Perspektiver

Mekanistiske simuleringsmodeller som

de her omtalte har store anvendelsesmuligheder

dels som rådgivningsværktøj

og dels i forskningen. Modellerne kan

forudsige produktions- og miljømæssige

konsekvenser af at anvende forskellige

foderrationer og dermed beregne foderets

reelle værdi. Modellerne kan også anvendes

forskningsmæssigt til at afprøve en

række forskellige hypoteser, f.eks. vedrørende

regulering af næringsstoffernes

omsætning. De mest relevante hypoteser

kan da identificeres ved hjælp af simuleringerne

og dernæst afprøves i fremtidige

forskningsprojekter.

INPUT OUTPUT

Model Karoline

Foder:

Livsytringer:

Kemisk sammensætning

Foderoptagelse

Potentiel fordøjelighed

Mælkeydelse

Fordøjelseshastighed

Mælkens

Ko:

Race og vægt

Ydelsespotentiale

Laktationsstadium

sammensætning

Tilvækst eller vægttab

Udskillelse af

affaldsstoffer

Foderets reelle værdi

Foder:

Kemisk sammensætning

Fordøjelighed

Gris:

Køn

Genetisk kapacitet for

protein- og fedtaflejring

Livsytringer:

Ad lib. foderoptagelse

Tilvækst

Tilvækstens

sammensætning

Udskillelse af

affaldsstoffer

Foderets reelle værdi


Mælkekirtlernes biologi

I betragtning af mælkens centrale placering

i den danske kost og store betydning

for dansk husdyrproduktion har forskningsindsatsen

på det laktationsbiologiske

område været forbavsende begrænset. Set

fra en biologisk synsvinkel er laktationen

en integreret del af pattedyrenes reproduktionscyklus,

idet optagelse af kolostrum

og mælk i tilstrækkelige mængder er essentiel

for afkommets overlevelse og udvikling.

Det gælder både for kvæg og svin.

Mælkens betydning

For pattegrisenes vedkommende udgør

mælken den altovervejende del af ernæringen

i hele diegivningsperioden, der

kan udgøre op mod 20% af slagtesvinenes

samlede levetid. Set i perspektivet af,

at der produceres omkring 22 millioner

slagtesvin om året i Danmark, har søernes

laktation altså kolossal betydning

for den danske svineproduktion. Kalve

fodres også med mælk i de første dage

efter fødslen, men langt størstedelen af

komælken anvendes til human konsum,

og mælk og mælkeprodukter indgår som

en central del af danskernes kost.

På denne baggrund forsøger vi at

fastholde en samlet indsats vedrørende

mælkekirtlernes/laktationens biologi i relation

til mælkeproduktion og mælkens

sammensætning, mælkens betydning

for afkommets udvikling og mælkens

ernærings- og sundhedsmæssige kvalitet.

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0

fodringsintensitet

lav høj

celledeling celledød

malkningsfrekvens

2x 3x

Mælkekirtlernes

syntesekapacitet

I det forløbne år har vi bl.a. undersøgt

den biologiske baggrund for ændringer

i mælkekirtlernes syntesekapacitet betinget

af ændringer i malkningsfrekvens og

foderets energikoncentration. I forsøget

blev der udtaget biopsier af yvervæv med

henblik på immunohistologisk måling

af forholdet mellem celledeling og celledød.

Forholdet mellem celledeling og

celledød angiver, om der er nettovækst

eller nettotab af yvervæv. Disse målinger

sammenholdt med målinger af aktiviteten

af nøgleenzymer i mælkesyntesen giver

os mulighed for at klarlægge den biologiske

baggrund for forskellige faktorers påvirkning

af ydelseskapaciteten.

Resultaterne antyder, at høj i forhold

til lav energikoncentration i foderet medfører

en stigning i både celledeling og

celledød. Da stigningen i celledeling er

større end stigningen i celledød er nettoresultatet

et større totalt celleantal, se

figur. Ved 3 i forhold til 2 gange daglig

malkning ses en stigning i celledeling

samtidig med et fald i celledød. Begge

dele bidrager til en forøgelse af det totale

antal celler, se figur.

Afd. for Husdyrernæring og Fysiologi

Bioaktive stoffer

I et andet projekt har vi undersøgt

mælkens indhold af bioaktive stoffer

og deres potentielle biologiske betydning

i henholdsvis mælkekirtlerne og i

mave-tarmkanalceller fra mennesker, se

figur. Resultaterne har bl.a. vist, at nogle

af mælkens forskellige proteiner har forskellig

biologisk effekt på såvel yver- som

tarmceller. Nogle af disse bioaktive stoffer

virker således vækststimulerende, mens

andre virker væksthæmmende. Undersøgelserne

har også dokumenteret at

den vækstfremmende aktivitet af kolostrum

er meget høj, men aktiviteten

falder forholdsvis hurtigt efter kælvningen.

Afslutning

Mælkekirtelcellernes biologi undersøges

med en lang række forskellige

teknikker. Senest er også kulturer af

lakterende celler fra køer etableret.

Celledeling kvantificeres både vha.

thymidin-indmærkning i DNA og

ved brug af flow-cytometri. Udover

kvantificering af cellevækst og celledød,

måles forskellige vækstfaktorer i mælk

og vævsekstrakter ved anvendelse af

immuno- og ELISA teknikker samt

ligand blots. Resultaterne bidrager

samlet til en større forståelse af

mælkekirtlernes biologi.

tarmceller

yverceller

artikel af: Kristen Sejrsen, Stig Purup, Martin Tang Sørensen & Mogens Vestergaard

25


26

Afd. for Husdyrsundhed og Velfærd

forskningsindsatser 2001

Afdelingens mål er at bidrage til udviklingen

af produktions- og staldsystemer,

der forbedrer husdyrenes sundhed og

velfærd. Forskningen skal samtidig sikre

produktkvalitet, fødevaresikkerhed og arbejdsmiljø.

Afdelingen udvikler metoder

til velfærdsvurdering, sundhedsstyring og

sundhedsøkonomi på besætningsniveau.

Forskningen omfatter endvidere kortlægning

af dyrenes adfærd, adfærdsmæssige

behov, stressfysiologiske reaktionsmønstre

og tilpasningsevne. Der forskes i husdyrenes

immunsystemer for at reducere grad

og hyppighed af tabsvoldende infektionssygdomme.

Med henblik på at reducere

produktionsbetingede sygdomme forsøger

afdelingen at klarlægge, hvorledes

genotype, ernæring, fysiologi, driftsledelse

og staldsystemer influerer på disse.

Målet er, under hensyntagen til jordbrugets

indtjening, at bidrage til udvikling

af redskaber, der kan anvendes i en konstruktiv

dialog mellem jordbrug og samfund

om husdyrenes forhold.

Afdelingen består af 43 videnskabelige

og 42 teknisk/administrative medarbejdere,

og er opdelt i følgende forskergrupper:

• Velfærdsvurdering, sundhedsstyring

og sundhedsøkonomi

• Adfærd og stressbiologi

• Produktionsbetingede sygdomme

og immunologi, enmavede

• Produktionsbetingede sygdomme

og immunologi, drøvtyggere

Området har i 2001 markeret sig ved at udvikle en klinisk

monitoreringsmetode til sundhedsstyring i en svinebesætning

samt et koncept for sundhedsrådgivning i økologiske malkekvægsbesætninger.

I tilslutning hertil er indhøstet erfaringer

med anvendelse af systematiske ekspertpanel-analyser til belysning

af sundhedsøkonomien.

I den økologiske forskning er der fokuseret på adfærd og

velfærd hos henholdsvis svin og fjerkræ under forskellige produktionsforhold.

Basale undersøgelser af dyrs adfærdsmæssige

behov er blevet videreudviklet omkring hvile, bevægelse og social

kontakt hos kvæg, rodematerialer til svin og beskæftigelsesmuligheder

hos mink.

En konsekvens af det høje ydelsesniveau i danske malkekvægsbesætninger

er en øget risiko for fysiologisk ubalance og

stofskiftesygdomme. Umiddelbart efter kælvning, hvor mælkeydelsen

er stærkt stigende, og dyrene kommer i negativ energibalance,

er risikoen for sygdom særlig høj. Projekter, der belyser

sammenhængen mellem appetitregulering og stofskifte, herunder

leverens centrale rolle, er publiceret i en række artikler internationalt

samt i en ph.d.-afhandling.

I 2001 har der været fokuseret på mulighederne for på eksperimentelt

plan at undersøge dyrs modtagelighed for specifikke

sygdomme med det formål at belyse sammenhængen mellem

biologiske forsvarsmekanismer og sygdomsmodtagelighed. I den

forbindelse er der indkørt modeller for fravænningsdiarré hos

svin, Marek’s Disease hos høns samt immuncellers respons på

endotoxiner hos kvæg. Samspillet mellem kvægets stofskiftemæssige

status og immunkompetence er ligeledes bekræftet

ved fundet af hormonreceptorer på immunceller.

Etablering af Biosens er resultatet af et nyt 5-årigt forskningsbaseret

samarbejde med kvægbruget og industrien. I fremtidens

malkekvægsbesætninger forventes der at være et stigende behov

for data og værktøjer til styring af sundhed, reproduktion og produktion.

I den enkelte besætning skal medarbejderne passe og

overvåge et væsentligt større antal dyr end tidligere, hvilket øger

behov for udstyr, der kan identificere “risikokøer“, f.eks. subklinisk

syge køer. Det overordnede formål med Biosens er at

udvikle fremtidens automatiserede styringsværktøj til mælkeproduktionen.

Biosens vil iværksætte forskning og udvikling

vedrørende brug af in-line målinger på mælk til udvikling af

biologiske styringsparametre til produktions- og sundhedsstyring

i mælkeproduktionen. Mere specifikt er formålet:

1. at identificere relevante biologiske styringsparametre i mælk,

2. at udvikle og teste in-line målemetoder og biometriske

evalueringsmetoder,

3. at teste nye biologiske indikatorer og sensorsystemer i mælk,

og

4. at udvikle og teste integrerede on-farm løsninger til brug i

sundheds-, reproduktions- og produktionsstyringen i mælkeproduktionen.


Frygt hos mink

Kontrolleret avl af mink efter deres reaktion

over for mennesker har fundet sted

på Forskningscenter Foulum siden 1988.

Avlen har ført til 2 forskellige linier af

mink, der reagerer tydeligt forskelligt, når

de udsættes for menneskekontakt med

enten tilnærmelse (‘tillidsfuld‘ avlslinie)

eller undgåelse (‘frygtsom‘ avlslinie) i forhold

til en kontrollinie af mink, se figur 1.

Nedsat frygt gennem tilvænning og naturlig

selektion er en fortløbende proces

som foregår hos husdyr under domesticering,

men bevidst avl efter adfærdsmæssige

egenskaber kan være et redskab til at

accelerere denne naturlige udvikling.

Generel frygtsomhed

Et nyligt afsluttet ph.d. projekt undersøgte

forskelle i adfærd og fysiologi mellem

mink fra de tillidsfulde og frygtsomme

avlslinier. Undersøgelserne fokuserede

på frygt, da denne tilstand direkte påvirker

dyrenes velfærd.

Foruden at mink fra de tillidsfulde og

frygtsomme linier reagerede forskelligt

over for mennesker, viste adfærdsforsøgene,

at de ligeledes udviser en forskellig

grad af frygt, når de blev udsat for andre

stimuli, såsom et ukendt objekt, en artsfælle,

nyt foder og et nyt miljø. Avl efter

reaktion over for mennesker gennem 10

år har således haft en generel effekt på

minks frygtniveau i alle undersøgte situationer,

også uden menneskelig tilstedeværelse.

Blodets indhold af stresshormoner

benyttes ofte som udtryk for, hvor følsomme

dyr er over for ydre påvirkning. I forbindelse

med håndtering viste målinger

at tillidsfulde og frygtsomme mink havde

et forskelligt niveau af stresshormonerne

ACTH og Cortisol. Resultaterne viste at

de tillidsfulde mink ikke blot adfærdsmæssigt

udviste mindre frygt, men og

fysiologisk set vurderes som mindre reaktive

end frygtsomme mink.

Frygt og serotonin

Fra flere arter af pattedyr kendes til sammenhænge

mellem frygt og serotonin,

som er et signalstof i hjernen. For at undersøge

sammenhænge mellem frygt og

serotonin hos mink var det nødvendigt at

udvikle og anvende nye metoder inden

for husdyrforskningen, bl.a. brug af osmotiske

minipumper og humane psykofarmaka

i doser tilpasset mink. Forsøgene

viste, at serotonin i hjernen er involveret

% mink med frygt

100

80

60

40

20

Afd. for Husdyrsundhed og Velfærd

tillidsfuld

0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

generationer

Figur 1. Reaktion over for mennesker hos tre avlslinier af mink

i regulering af frygtadfærd hos mink. Forskellen

mellem tillidsfulde og frygtsomme

mink kunne mindskes ved hjælp af stoffer,

der påvirker aktiviteten af hjernens

serotonin system. Lægemidler, der anvendes

til at mindske frygtoplevelse hos

mennesker, var ligeledes i stand til at

mindske frygt hos mink. Denne metode

til at forbedre velfærden hos de dyr i produktionen,

der er frygtsomme, er imidlertid

ikke ønskelig eller velegnet i praksis.

Ikke desto mindre øger undersøgelsen

vores viden om de bagvedliggende mekanismer,

der styrer husdyrs frygt. Eksempelvis

vil det fremover være interessant at

undersøge muligheden for at påvirke

serotonin systemet og frygtsomheden

naturligt ved at variere det normale foders

sammensætning, uden brug af lægemidler,

eller gennem andre ændringer f.eks.

i management og opvækstmiljø.

frygtsom

kontrol

Positiv effekt på velfærd

Avl efter minks reaktion over for mennesker

kan have en positiv effekt på

dyrenes velfærd i kraft af en nedsat

generel frygtsomhed. Dette kommer

bl.a. til udtryk i at tillidsfulde mink på

farmen reagerer roligt og nysgerrigt

eksempelvis over for besøgende eller

ved andre forstyrrelser. Avlen har ændret

ikke blot det adfærdsmæssige udtryk

af frygt, men også de stressfysiologiske

reaktioner i forbindelse med håndtering.

Signalstoffet serotonin ser ud til

at være involveret i regulering af minks

frygt. Metoden med at udvælge avlsdyr

baseret på deres tillidsfulde reaktion

over for mennesket kan med fordel

implementeres i fremtidig minkproduktion,

og de første forsøg på dette

er i gang på danske farme.

artikel af: Jens Malmkvist & Steffen W. Hansen

27


28 Afd. for Husdyrsundhed og Velfærd

artikel af: Søren Østergaard

Sundhedsøkonomi i husdyrbesætninger

Det er generelt accepteret at sygdomme

hos husdyr spiller en økonomisk rolle i

husdyrproduktionen, og at det derfor er

vigtigt at forebygge og bekæmpe sygdomme.

Det er imidlertid kompliceret at

finde frem til, hvilke muligheder der er

mest effektive set i forhold til indsatsen.

Selvom forebyggelse og bekæmpelse

igangsættes med henblik på forbedring

af dyrevelfærden, eller for at øge fødevaresikkerheden,

ja så er der her en økonomisk

side af sagen for husdyrbrugeren

og for samfundet som helhed. Disse problemstillinger

angribes inden for forskningsområdet

husdyrsundhedsøkonomi.

Sundhedsøkonomi er en forholdsvis ny

disciplin, der bl.a. har til formål at udvikle

metoder og redskaber til beslutningsstøtte

til valg af bekæmpelsesstrategier

mod sygdomme.

Risikofaktorer for sygdomme, virkninger

af sygdomme og virkninger af bekæmpelsesstrategier

vil typisk afhænge

af hinanden. Sammenhængene vil desuden

typisk være forskellige mellem besætninger,

afhængig af det øvrige management

samt produktionssystemet.

Afprøvninger af bekæmpelsesstrategier

direkte i besætninger er problematisk,

fordi hver enkelt observation kræver en

hel besætning, der praktiserer samme

bekæmpelsesstrategi over en lang periode

på ofte flere år. Det er derfor nødvendigt

at udvikle computermodeller der kan beregne

de forventede virkninger i besætninger.

Afdelingen har siden 1998 deltaget

i et interdiciplinært sundhedsøkonomiprojekt

finansieret af CEPROS. Afdelingen

har specielt bidraget med udvikling af et

beslutningsstøtteredskab til forebyggelse

af mælkefeber i malkekvægsbesætninger.

Foruden at udvikle beslutningsstøtte vedrørende

mælkefeber, er målet med projektet

også at danne grundlag for udvikling

af sundhedsøkonomiske redskaber

for andre produktionsbetingede sygdomme

i malkekvægsbesætninger.

En gennemgang af publicerede undersøgelser

vedrørende risikofaktorerne

og virkningerne af mælkefeber, viste bl.a.,

at Jerseykøer ikke har en racebetinget forhøjet

risiko for mælkefeber, når der korrigeres

for køernes alder, som typisk er

højere i Jerseybesætninger. Virkningerne

af mælkefeber blev især fundet knyttet

til vægttab og ydelsesreduktion samt

forøget risiko for andre sygdomme.

Der blev identificeret 10 kontrolstrategier

mod mælkefeber baseret på:

1) Kortlægning af anvendte kontrolstrategier

i 38 store besætninger

fulgt over halvandet år,

2) en ekspertpanelundersøgelse blandt

danske dyrlæger og konsulenter for at

foreslå og prioritere relevante kontrolstrategier

samt

3) en kortlægning af eksisterende viden

fra kontrollerede undersøgelser.

Eksempelvis rangerer calcium støddosis

som forebyggelsesprincip højt, både

mht. anvendelse i besætningerne og anbefaling

fra ekspertpanelet og kontrollerede

undersøgelser viser, at det halverer

risikoen for mælkefeber.

En computermodel, SimHerd III,

er udviklet til at simulere virkningen af

kontrolstrategier mod mælkefeber. Med

modellen kan en besætnings egne data

udnyttes til at simulere den aktuelle produktion

samt alternative produktionsstrategier

gældende for den konkrete

besætning. Modellen kan også bruges

til at vise betydningen af den usikkerhed,

hvormed de enkelte sammenhænge er

fastlagt. Simulerede scenarier viser eksempelvis,

at værdien af at nedbringe

mælkefeberrisikoen én procentenhed

varierer mellem 32 og 21 kr. per årsko,

hvor forskellen alene skyldes forskellig

reproduktionseffektivitet i besætninger.

De nævnte beløb er det, der maksimalt

kan betales for en kontrolstrategi, hvis

den skal være profitabel. Da samme

kontrolstrategi, som eksempelvis halverer

mælkefeberrisikoen, vil ændre

mælkefeberrisikoen med vidt forskellige

antal procentenheder afhængig af den

aktuelle mælkefeberrisiko, er der tydeligvis

stor forskel på, hvor profitabel

Kontrolstrategi

risikofaktorer sygdom

Mod. efter McInerney (2001)

biologisk model

kontrolstrategien er i forskellige besætninger.

Denne erkendelse er vigtig for

rådgivningen omkring bekæmpelsesstrategier.

Dilemmaet mellem på den ene side,

at en præsis evaluering af kontrolstrategier

kræver beregninger foretaget på den

enkelte besætnings data og på den anden

side, at en sådan beregning ved hjælp af,

at en simuleringsmodel er meget tidskrævende,

er søgt imødekommet ved begrebet

besætningstypologi. Ideen er at kategorisere

nogle typer af besætninger, sådan

at besætninger inden for en given type

reagerer ensartet på kontrolstrategier mod

mælkefeber. Detaljeret viden om de enkelte

typer kan så udnyttes, når en given

besætning på en simpel måde kan kategoriseres

som hørende til en given type.

I august 2001, blev der i Foulum holdt

en international CEPROS-workshop om

sundhedsøkonomi, hvor udvalgte sundhedsøkonomiske

eksperter fra 9 nationer

deltog. Formålet var, med udgangspunkt

i præsenterede indlæg, at diskutere fremtidig

indsats på området. 2 hovedpunkter

fra diskussionen var kategorisering af

sygdomme og „black box“-beslutningsstøtte.

Et gennemgående budskab omkring

kategorisering af sygdomme var, at

det ikke vil være muligt at repræsentere

alle sygdomme enkeltvis i modellerne,

hvorfor kategorisering af sygdomme bliver

vigtigt. Kategoriseringen kan f.eks.

tage udgangspunkt i biologiske kriterier,

økonomiske kriterier eller hvem, der er

beslutningstager.

Ved afdelingen arbejder vi videre med

sundhedsøkonomi i samarbejde med andre

DJF afdelinger, andre forskningsinstitutioner

og husdyrerhvervene. Vi har gennem

ovenstående projekt etableret nogle

procedurer og metoder, som vil være os

til stor gavn i vores fremtidige arbejde.

virkning af

sygdom

økonomisk model

besætningsvirkning


Afd. for Husdyrsundhed og Velfærd

Mannan-bindende Lektin (MBL) og produktionsprincipper

Mirakelproteinet – ja sådan omtales

mannan-bindende lektin i medierne.

Dette skyldes, at mennesker med en

genetisk defekt, der gør, at de ikke kan

producere funktionsdygtige MBL proteiner,

er meget modtagelige over for infektioner.

MBL er uhyre vigtigt, ikke mindst

før 2-års alderen, hvor andre dele af

immunforsvaret ikke er færdigudviklet.

MBLs struktur og funktion

MBL er et glycoprotein, der består af et

kollagenlignende område og et kulhydratbindende

område, som kræver calcium

for at binde til kulhydrater. Det intakte

MBL molekyle er samlet i en buket-lignende

struktur, der består af 6 trimeriske

enheder, se figur 1. MBL genkender og

binder til forskellige slags kulhydrater,

blandt andet mannan, som findes på

celleoverfladen af mikroorganismer. Når

MBL har bundet sig til en mikroorganisme,

er der 2 måder, hvorved MBL kan hjælpe

til med at eliminere en fremmed mikroorganisme

– enten ved at stimulere

fagocyterende celler til at æde MBL-mikroorganisme-komplekset

eller ved at aktivere

komplementsystemet, der inducerer

en serie af inflammatoriske processer, der

hjælper med til at bekæmpe infektioner.

MBL som et akutfase protein

MBL er et akutfase protein, der i løbet af

få dage efter en vævsskade eller invasion

af fremmede mikroorganismer findes i

op til dobbelt mængde i blodet. MBL

syntetiseres i leveren og er isoleret fra en

lang række af pattedyr herunder kvæg,

grise og høns, hvor det formodentlig

spiller samme rolle som hos mennesket.

Foreløbige resultater

Afdelingen har, i samarbejde med Danmarks

Veterinære Institut, Odense Universitet

og Århus Universitet, undersøgt

forskellige aspekter af MBL hos høns.

Resultaterne viser, at mængden af MBL

ikke blot påvirkes af genetiske forhold,

men også af managementprocedurer.

Det akutte MBL respons over for

Infektiøs Bronkitis Virus (IBV) har vist

sig at afhænge af, på hvilket tidspunkt

af dagen dyrene inficeres. Dyr, der blev

inficeret med virus om morgenen efter

en 12 timers mørkeperiode, havde et

signifikant højere akut MBL respons

end dyr, der blev inficeret om aftenen

efter en 12 timers periode med lys, se

figur 2. En forklaring på resultaterne

kunne være, at døgnrytmen i de hormoner,

der modulerer immunsystemet,

herunder stresshormonerne, er involveret.

Det specifikke antistofrespons

mod den virus, der blev anvendt i forsøget,

viste derimod laveste respons hos

de dyr, der blev inficeret om morgenen,

se figur 3. Dette kan skyldes, at MBL har

udvist antiviral aktivitet og delvist neutraliseret

virus, inden det humorale antistofrespons

er blevet aktiveret.

Fremtidsperspektiver

I forbindelse med vaccinationsstrategier,

synes der i nogle tilfælde at kunne opnås

bedre vaccinationsrespons ved at manipulere

med det akutte MBL respons således,

at MBL ikke neutraliserer og eliminerer

mikroorganismerne, inden det

humorale respons aktiveres. MBL binder

dog ikke til alle mikroorganismer. Den

modsatte effekt kan derfor optræde for

andre infektioner. Derfor er der brug for

at undersøge sammenhængen mellem

MBL og det specifikke antistofrespons

Specifikke antistoffer

% opregulering

100

80

60

40

20

0

-20

Basis

niveau

12000

10000

8000

6000

4000

2000

-2000

i forbindelse med forskellige typer af

infektion/vaccination.

Større kendskab til samspillet med

døgnrytme, miljøpåvirkninger og stimulerende

og hæmmende hormoner vil give

mulighed for også på andre områder at

udvikle nye sundhedsfremmende produktionsprincipper,

hvor sygdom i højere

grad forebygges, og hvor medicinforbruget

derfor kan reduceres.

De nævnte mekanismer i reguleringen

af immunresponset hos mennesker

og fjerkræ gælder sandsynligvis og

andre dyrearter. Vi er derfor i gang med

etablering af et nyt assaysystem til måling

af grises serumkoncentration af MBL og

forventer at anvende dette i undersøgelser

af E. coli infektioner hos grise.

1 2 3 4 5 6 7 8

Dage efter infektionen

Kontrol Inficeret kl. 9.00 Inficeret kl. 21.00

Figur 2. MBL akutfaserespons efter infektion med IBV

0 0 5 10 15 20 25

Dage efter infektionen

Kontrol Inficeret kl. 9.00 Inficeret kl. 21.00

Figur 3. Specifikke IBV antistoffer

Figur 1

artikel af: Helle Juul-Madsen

29


30

Afd. for Jordbrugssystemer

forskningsindsatser 2001

Afdelingen er den eneste forskningsafdeling

i Danmark, der har udvikling af

hele jordbrugssystemet som arbejdsfelt.

Det er målet gennem en helhedsorienteret

forskningsindsats at skaffe øget viden

om bæredygtige jordbrugssystemer, der

forener ønsket om en optimeret ressourceudnyttelse

og en hensigtsmæssig påvirkning

af landets naturværdier med ønsket

om en høj økonomisk effektivitet og til-

I årene 2000 til 2002 afslutter afdelingen sit engagement i en

række forskningsindsatser vedrørende bæredygtig udvikling i

det åbne land. Indsatserne er meget tværfaglige med deltagelse

af en række institutioner og drejer sig især om relationerne mellem

jordbrugsproduktionen på den ene side og miljø-, natur- og

landskabsforhold på den anden.

En af disse indsatser er et større projekt under programmet

Arealanvendelse – jordbrugeren som landskabsforvalter. Med

udgangspunkt i en række konkrete landbrugsbedrifter i et sammenhængende

drikkevandsområde ved Lemvig er den enkelte

landmands muligheder og motivation for at indrage hensyn til

grundvand og landskab i landbrugsproduktionen under gældende

produktionsbetingelser undersøgt både ud fra en agronomisk

og en driftsledelsesmæssig synsvinkel. De lokale rådgivere

har været involveret i at afdække, hvorledes landmanden rådgivnings-

og forskningsmæssigt bedst understøttes i at integrere

disse hensyn i beslutningstagningen. I forbindelse med projektet

afholdt afdelingen i maj 2001 en forskningsworkshop om italesættelse

af landskabsspørgsmål.

I projektet Arealanvendelse og landskabsudvikling belyst

ved scenariestudier (ARLAS) blev der i 2001 udviklet forskningsværktøjer

til scenarieanalyser af udviklingen i landbrugsproduktion,

natur og miljø i det åbne land, men manglende fortsatte

bevillinger på området gør, at videreudvikling til operationelle

værktøjer til anvendelse i jordbrug og administration formentlig

ikke kan ske.

I forbindelse med projekterne om forholdene i det åbne land

er der færdiggjort nye metoder til jordressourcekortlægning. Metoderne

er blevet anvendt bl.a. i forbindelse med kortlægningsaktiviteter

til at understøtte indsatsplaner vedrørende drikkevand

og som grundlag vedrørende præcisionslandbrug. Man har herigennem

bl.a. kunnet konstatere, at en meget betydelig del af de

tidligere kortlagte områder ændrer klassifikation, når de nye metoder

anvendes. Denne viden kan være af stor betydning ved vurdering

af et områdes miljømæssige sårbarhed og produktionspotentiale.

fredsstillelse af den enkelte jordbrugers

værdigrundlag. Desuden er bæredygtige,

optimerede produktionssystemer et centralt

element med hensyn til at sikre fødevarernes

kvalitet. Forskningen omfatter

samspillet mellem produktion, miljø,

natur, landskab og landdistrikt på alle

niveauer fra mark/besætning over bedrift

til region og nation.

Afdelingen har 54 videnskabelige og

22 teknisk/administrative medarbejdere

og var i 2001 opdelt i følgende forskergrupper:

• Biometri

• Informatik og jordbrugsmeteorologi

• Jordressourcer og modellering

• Arealanvendelse og geografisk analyse

• Jordobservation og billedbehandling

• Bedriftsudvikling og produktion

I 2001 er arbejdet med livscyklusvurderinger blevet fortsat

og udbygget. Der arbejdes med at udvikle vurderingsmetoder for

energiforbrug (input, emissioner og miljøeffekter) til en samlet livscyklusvurdering

af landbrugsprodukter. Det må vurderes, at dette

arbejde i de kommende år bliver meget væsentligt i forbindelse

miljøvurderinger på jordbrugsområdet.

Inden for forskningen i økologisk jordbrug er der i 2001 iværksat

et projekt vedrørende øget selvforsyning med foder. Projektet

har som mål at optimere kendte produktionssystemer med henblik

på at kunne leve op til nye regler på området. I forbindelse hermed

blev der i oktober 2001 afholdt en temadag om økologisk kvægproduktion.

Inden for økologisk svine- og fjerkræproduktion er der i

2001 startet projekter til belysning af nye produktionssystemer,

hvor den animalske produktion i højere grad er integreret i arealanvendelsen.

Afdelingens satsning på IT-baserede beslutningsstøttesystemer

er blevet fortsat i 2001 med videre udbygning af PlanteInfo-systemet,

som nu omfatter en lang række hjælpeværktøjer til planteavlen.

Afdelingen anser disse metoder til formidling og forskningsbaseret

rådgivning for at være en meget effektiv måde til at bringe

forskningsresultater ud i praktisk anvendelse.

Afdelingen har i 2001 arbejdet med en intern reorganisering.

Hensigten er at fremme mulighederne for en forskningsindsats,

som indebærer en sammenhængende systemudvikling og systembeskrivelse,

herunder beskrivelse og modellering af alle elementer.

Jordbrugssystemets dynamik skal indgå som en væsentlig faktor.

Afdeling for Jordbrugssystemer er fortsat et naturligt omdrejningspunkt

for så vidt angår myndighedsberedskabet på miljøområdet,

og en del af baggrunden for reorganiseringen har været at give

dette arbejde et yderligere kvalitetsløft. Det er således målet, at forbindelsen

mellem myndighedsopgaverne og den egentlige forskningsindsats

skal styrkes. Det spiller en central rolle for aftagerne

af DJF’s viden, at videngrundlaget for konsekvensvurderinger af

jordbrugsproduktionen på bedrifts-, regionalt og nationalt niveau

udbygges.

Afdelingen gennemfører i disse år en omfattende kompetenceudvikling.

I 2001 blev 4 Ph.D.-studier med tilknytning til afdelingen

således afsluttet med tildeling af Ph.D.-graden.


Styr på bedriftens kvælstof

Brug af næringsstofbalancer som værktøj

i landbrugets driftsledelse og til dokumentation

af produktionens miljøforhold er

under udvikling. Forskning baseret på

data fra gårdstudier og bedriftsmodeller

bidrager til en grundlæggende forståelse

af omsætningen af næringsstof på bedriftsniveau.

Endvidere udgør det grundlaget

for at udvikle brugbare indikatorer for

bedrifternes påvirkning af miljøet. Det er

viden, der er nødvendig både for anvendelse

af næringsstofbalancer som middel

til at optimere den enkelte bedrift og i forhold

til DJFs myndighedsberedskab.

N-overskud, kg N/ha

N-overskud og produktion

Der følger et vist N-overskud med en given

landbrugsproduktion. Overordnet er

det således, at jo mere husdyrgødning,

der anvendes i markdriften, desto større

er N-overskuddet, se figur 1. Erfaringer

fra studier af 7 bedrifter i Fabjerg-området

ved Lemvig har dog vist, at der for en bedrift

med en given husdyrtæthed er betydelige

muligheder for at nedbringe Noverskuddet.

En række tekniske og taktiske

forhold påvirker dog mulighederne,

f.eks. dårlig arrondering eller høj dyretæthed

kombineret med stor andel af afgræsning.

Driftslederens præferencer er og

ofte afgørende for, hvad der kan ændres

i forhold til hele bedriftens N-omsætning.

Som et led i at udbrede forståelsen for

og anvendelsen af kvælstofbalancer, er der

etableret en internet-baseret præsentation

af kvælstofomsætningen på de bedrifter,

der deltager i Projekt Studielandbrug.

I alt kan ca. 60 kvæg-, svine- og plantebedrifter

med data fra 1997 til 2000 på

den måde præsenteres i en interaktiv

form. Brugeren kan selv vælge på hvilket

niveau, næringsstofbalancen skal udtrykkes,

og kan sammenligne bedrifterne

350

300

250

200

150

100

50

0 0

50

100

150

Konv. Øko. Liniær (alle)

200

250

Husdyrgødning ab lager, kg N/ha

Figur 1. Kvægbedrifters N-overskud pr. hektar som funktion

af husdyrtæthed udtrykt ved N i husdyrgødning ab lager,

27 bedrifter fra Projekt Studielandbrug, 1999

over år og se figurer, der beskriver nøglesammenhænge.

Hjemmesiden er under

udvikling og bliver tilgængelig i foråret

2002, se www.agrsci.dk/jbs/bepro.

Produktorientering

Den svineproducent, der i dag reducerer

besætningens udskillelse af kvælstof, har

ikke lov til at øge produktionen tilsvarende.

Der er heller ikke merpris for mælk,

der er produceret med et særligt lavt kvælstoftab

pr. liter. Der er i dag således hverken

i myndighedernes regulering eller i

markedsforholdene noget stærkt økonomisk

incitament til at have en høj effektivitet

i bedriftens omsætning af kvælstof.

Indførelsen af et sådant incitament

fordrer, at den enkelte landmand f.eks.

via et N-regnskab bliver i stand til at dokumentere

N-effektiviteten og N-tabet

fra sin produktion. Dermed rummer anvendelse

af næringsstofbalancer i driftsledelsen

og som dokumentation et alternativ

til den nuværende detailregulering

af landbrugets N-tab.

Hidtil har der været mest fokus på

den type næringsstofbalancer, man beregner

på bedriftsniveau og udtrykker i

forhold til bedriftens areal. DJF deltager

dog også i projekter med fokus på mulige

perspektiver i en produktorienteret miljøvurdering

på landbrugsområdet. En produktorienteret

tilgang tager udgangspunkt

i, at produktet er årsagen til, at der tabes

kvælstof. Produktet er samtidig den bedste

fællesnævner for alle de led, der indgår

i produktionen.

Bedriftens N-overskud pr. produceret

enhed udtrykker den belastning, der i alt

effektueres, før produktet leveres videre til

forarbejdning og konsum. Kvælstoftab fra

produktion af de hjælpestoffer, som bedriften

importerer, er således medregnet

300

350

N-overskud , g N/kg mælk (EKM)

40

35

30

25

20

15

10

5

0 0

50

Afd. for Jordbrugssystemer

(f.eks foder og gødning). Denne nye indikator

har særlig interesse som fælles målestok,

når man vil sammenligne forskellige

måder at producere f.eks. en liter

mælk.

Sammenlignet med N-overskud pr.

hektar, se figur 1, udviser N-overskud pr.

kilo mælk på 27 kvægbedrifter fra Projekt

Studielandbrug (1999) en større variation

ved en given husdyrtæthed, se figur 2.

Samtidig synes variationen uafhængig

af husdyrtætheden. Variationen i N-overskud

pr. produceret enhed er ikke analyseret

færdig men indikerer, at N-overskud

pr. produceret enhed rummer potentiale

som indikator.

Perspektiver

Danmark har også i fremtiden brug for en

animalsk produktion af en given størrelse.

Derfor er det i et større perspektiv – f.eks.

for landet som helhed – vigtigt, hvor

effektivt den animalske produktion er

forløbet med hensyn til miljøbelastning

pr. produceret enhed. Mindre miljøbelastning

pr. produceret enhed betyder

plads til udvidet produktion eller mulighed

for reduktion af den samlede miljøbelastning.

Arealorienteringen er ikke dermed

uinteressant i fremtiden, idet N-overskuddet

pr. hektar udtrykker den belastning,

der effektueres på den enkelte bedrift.

Det lokale vandværk kan have særlige

interesse i N-udvaskningen fra bedriftens

arealer, eller der kan være særlige

hensyn til følsomme naturtyper i de nære

omgivelser.

Den fremtidige udfordring bliver

at operationalisere den viden, der kan

hentes i et regnskab over bedriftens

N-omsætning.

100

150

Figur 2. Kvægbedrifters N-overskud pr. kilo mælk (EKM) som

funktion af husdyrtæthed udtrykt ved N i husdyrgødning ab

lager, 27 bedrifter fra Projekt Studielandbrug, 1999

200

250

Husdyrgødning ab lager, kg N/ha

Konv. Øko.

300

350

artikel af: Anders Højlund Nielsen

31


32

artikel af: Jørgen F. Hansen, Chris Kjeldsen & Tommy Dalgaard

Afd. for Jordbrugssystemer

Det multifunktionelle landskab

Det nye landskabsbillede

Fremtidens åbne landskab vil være præget

af mange forskellige former for anvendelse.

Gennem de sidste 15-20 år har miljøog

naturhensyn i stigende grad påvirket

arealanvendelsen, og der er i dag ønske

om at tilgodese flere forskellige hensyn

og formål. Kravet om bæredygtighed omfatter

ikke kun landbrugsproduktionen,

men også det åbne land som helhed. Forvaltningen

af fremtidens landskab kræver

derfor en helhedsorienteret tilgang, hvor

forskellige ønsker til arealanvendelsen

konsekvensbelyses og afvejes i en sammenhæng.

Scenariestudier

I 1997 blev projektet “Arealanvendelse

og landskabsudvikling belyst ved scenariestudier

– Vekselvirkninger mellem natur,

jordbrug, miljø og arealforvaltning“

(ARLAS) iværksat under forskningsprogrammet:

Arealanvendelse – jordbrugeren

som landskabsforvalter. Projektet afsluttes

i 2002.

Projektet er tværfagligt og gennemføres

i et samarbejde mellem DJF, Danmarks

Miljøundersøgelser, Danmarks

og Grønlands Geologiske Undersøgelse,

Aarhus Universitet, Viborg Amt, Landbrugets

Rådgivningscenter, Statens Jordbrugs-

og Fiskeriøkonomiske Institut.

Projektets udgangspunkt er bedriften,

men set i en landskabelig sammenhæng.

Formålet er at skabe grundlag for udvikling

af metoder, der kan benyttes til vurdering

af natur-, miljømæssige og landskabelige

samt drifts- og samfundsøkonomiske

konsekvenser af ændringer i landbrugets

produktionsforhold og arealanvendelse.

Fremtidens landskabsudnyttelse belyses

ved hjælp af scenarier. Herved kan flere

former for arealanvendelse kombineres

og konsekvenserne af politiske målsætninger

vurderes.

Scenariesystemet i ARLAS

ARLAS scenarierne udspiller sig i et 100

km 2 stort område i Bjerringbro og Hvorslev

kommuner i Viborg Amt, se figur 1.

Basis for scenariestudierne er en meget

detaljeret dataindsamling fra området,

hvor jordbund, geologi og biotoper, selv

relativt små objekter som grøfter og markskel,

er kortlagt. Kortlægningen er digitaliseret

i et Geografisk Informationssystem

(GIS), som danner basis for de efterfølgende

analyser for området. Landbrugsdata

er indsamlet fra bedrifterne i området

via det Generelle Landbrugsregister

(GLR) og det Centrale Husdyrbrugsregister

(CHR).

Efterfølgende er 5 forskellige simuleringsmodeller

blevet integreret med det

centrale GIS, hvorved væsentlige processer

i landskabets dynamik og udvikling

kan studeres over tid, som illustreret i

figur 2.

Princippet for generering af scenarier

i ARLAS er, at der opstilles målsætninger

for området og dernæst vælges tiltag, som

forventes at opfylde målsætningerne. Tiltagene

implementeres i scenariesystemet

via GIS og konsekvensbelyses ved hjælp

af simuleringsmodellerne.

Eksempler:

I et af scenarierne er der arbejdet med udtagning

af potentielle marginaljorde, defineret

som arealer med stærk hældning

(6-12º) eller arealer med sandjord, se figur

3. De udtagne marker omlægges til vedvarende

græs, og denne arealanvendelse

danner basis for inputdata til de forskellige

simuleringsmodeller, se figur 2.

De mulige konsekvenser for produktion,

miljø og natur beskrives via modellerne

og virkningerne af ændringer i drift

og arealanvendelse kan derved vurderes i

en sammenhæng. Et eksempel på modelbaserede

konsekvensvurderinger er driftsøkonomiske

beregninger. Disse viser især

en markant nedgang i jordrenten for intensive

husdyrbedrifter, hvor en stor del

af arealet omlægges, men også enkelte

andre bedrifter påvirkes væsentligt, selvom

kun en mindre del af bedriftens areal

berøres.

Landbrugsjord Skov og bl. veg. Sø eller vandløb

Figur 1. Arealanvendelse i scenarieområdet (områder med sort er bygninger eller veje)


I et andet scenarie er gødningsfordelingen

analyseret i forhold til arealer med

særlige drikkevandsinteresser. I figur 4 er

vist et eksempel på en mulig fordeling af

husdyrgødning og handelsgødning. I det

nordligste grundvandsinteresseområde

udgør landbrugsarealet en relativt mindre

del i forhold til øvrige arealanvendelser.

Derfor vil ændringer i landbrugsdriften

med henblik på at mindske tab af kvælstof

til grundvandet have mindre effekt i

dette område end i det sydlige, hvor en

stor del af arealet er i landbrugsdrift. Modsat

vil konsekvenserne for landbrugsproduktionen

være betydelige i det sydlige

område. Specielt i dette område vil scenarier

for ændret landbrugsproduktion

derfor kunne illustrere mulige løsninger

på drikkevandsproblematikker. Resultaterne

af sådanne scenarier for produktion,

grundvandsmiljø og natur forventes i den

nærmeste fremtid.

Allerede vedvarende græs

Udpeget som vedvarende græs

Figur 3. Udvælgelse af potentielle marginaljordsarealer

bedriften

nitratudvaskning

og afstrømning

faunapopulationens

udvikling (statistik)

fauna

GIS-output

GIS-input

bedriftsdata

efter tilpasning

sædskifte

for hvert år

GIS

arealanvendelse

flora

bedriftsdata

udvaskning

og afstrømning

for hvert år

Figur 2. Oversigt over scenariesystemet i ARLAS

Ikke landbrugsområder

Landbrugsområder

100 kg husdyrgødn. N

100 kg handelsgødn. N

Afd. for Jordbrugssystemer

bedriftsøkonomi

driftsledertilpasninger

nitratkoncentration

i grundvand

hydrologi

plantesamfundsudvikling

og fragmentering

Værkstedsområde

Særlige grundvandsinteresser

0 1 2 3

Kilometer

Figur 4. Eksempel på fordeling af kvælstof (N) i form af

handelsgødning og husdyrgødning på landbrugsarealer

indenfor og udenfor de 2 områder med særlige grundvandsinteresser

i værkstedsområdet

N

S

33


34

Afd. for Plantevækst og Jord

forskningsindsatser 2001

I afdelingen forskes der i plantevækstfaktorer,

afgrødefysiologi og dyrkningssystemer

på markniveau. Forskningen

spænder fra studiet af basale processer

i jord og planter og i det samlede jordvand-plante-atmosfære

system til en

praksisrettet udvikling af dyrkningssystemer

og til en afklaring af mulighederne

for at udvikle kulturplanter,

der bedre svarer til aktuelle og fremtidige

dyrkningsbetingelser og kvalitetskrav.

Afdelingens organisation blev

ændret ved indgangen til 2001, og

afdelingens 70 medarbejdere er delt

forskergrupperne:

• Jordfysik og -kemi

• Organisk stof og Mikrobiel økologi

• Plantedyrkning

• Afgrødefysiologi

Afdelingens brede ekspertise på områder som jordklima

-plantemodeller, omsætning og lagring af kulstof i jord,

N-omsætning og lattergasemission betyder, at afdelingen er

blevet kraftigt involveret i klimaproblematikken. Afdelingens

medarbejdere har således været ansvarlig for dele af den redegørelse,

der ligger til grund for en dansk ratifikation af Kyotoprotekollen,

ligesom afdelingens medarbejdere deltager i udvalg

der skal beskrive forskningsproblematikken på området.

Desuden er en gruppe forskere ved afdelingen netop påbegyndt

et stort EU-projekt vedr. drivhusgas, og der arbejdes

på at få opslået et forskningsprofessorat i “Samspillet mellem

jordbrug og klima“.

Fra arbejdet i Forskergruppen for Plantedyrkning kan desuden

nævnes, at der på præcisionsjordbrugsområdet arbejdes

med at patentere en sensor der tillader, at både spektral reflektans

og afgrødens fylde kan inddrages i algoritmer til vurdering

af afgrødens N-status, udbyttepotentiale og behov for kvælstofgødskning.

På økologiområdet koordinerer gruppen bl.a. et stort

sædskifteforsøg, der skal belyse mulighederne for økologisk drift

med øget andel af salgsafgrøder. Forsøget ser ud til at blive videreført

med de nye FØJO penge.

Forskergruppen for Organisk stof og Mikrobiel økologi har

afsluttet et forsøg, der belyser effekten af et reduceret N-niveau

(20 og 40%) over lang tid (20-30 år) i handelsgødet korn. Forhistorien

med hensyn til N-niveau i handelsgødning havde hver-

Svampefloraen på spelt undersøges ved at udlægge kerner på specielle næringssubstrater.

Substratet på billedet kan ved en farvereaktion afsløre om den ochratoksin

producerende Penicillium verrucosum findes på kernerne

ken indflydelse på udbytteniveau eller på afgrødens N-respons

i (vår-)vinterbyg eller havre. I vinterhvede var der en vis udbytterespons

første år, marken med reduceret N-niveau blev dyrket

normalt; men effekten var væk andet år. Eftervirkning efter brak

er undersøgt for forskellige braktyper (spildfrø, græs, kløvergræs)

af forskellig alder (1-4 år). I ompløjningsåret var eftervirkningen

10-60 kg N/Ha.

Forskergruppen for Jordfysik og -kemi har udviklet nye

metoder til bestemmelse af jordens fysiske struktur og vandafledningsevne.

Metoderne kan bruges til at bestemme dyrkningens

betydning for jorden samt variationen over marken. Gruppen

er desuden med i et nystartet projekt, hvor GEUS og DJF

skal belyse grundlaget for en zonering af landbrugsarealer efter

risikoen for pesticidudvaskning. Afdelingen bidrager med karakteristik

af jordfysik og mikrobiel økologi. Endeligt kan det nævnes,

at der er indledt et samarbejde med den økologiske bagerivirksomhed

Aurion om risikoen for forekomst af mykotoxinproducerende

svampe i de gamle hvedesorter.

Forskergruppen for Afgrødefysiologi arbejder med patentering

af regulerende gener i ligninsyntesen i græs. Analysen af

gensplejsede planter udføres i fællesskab med DLF-Trifolium.

På kartoffelområdet er kvalitetsprofilen for kartoffelstivelsen fra

forskellige sorter undersøgt i relation til industriel anvendelse,

herunder som komponent i maling og ved papirfremstilling.


Fodring påvirker husdyrgødning

En høj udnyttelse af næringsstoffer i

husdyrgødning er vigtig for at begrænse

landbrugets tab af næringsstoffer til

miljøet. Kvælstof i husdyrgødning findes

dels som ammonium og dels som organisk

bundet kvælstof, der først kan udnyttes

af planterne efter mineralisering.

Ammonium-kvælstof er let tilgængeligt

for planterne, men kan tabes ved ammoniakfordampning,

hvis husdyrgødningen

ikke håndteres hensigtsmæssigt. Fodringspraksis

har indflydelse på sammensætningen

af husdyrgødning og dermed

også på udnyttelsen af næringsstoffer i

husdyrgødningen. Afd. for Plantevækst

og Jord har i samarbejde med Afd. for

Husdyrernæring og Fysiologi gennemført

undersøgelser af fodringens betydning

for omsætning og plantetilgængelighed

af kvælstof i kvæg- og svinegylle.

Kvælstof i svinegylle

Svinefoders fiberindhold kan variere

betydeligt, og i de seneste år er proteinindholdet

i svinefoder reduceret, idet

man har optimeret sammensætningen

af aminosyrer i foderet. I de gennemførte

undersøgelser blev slagtesvin fodret med

foderblandinger med varierende fiber- og

proteinniveau. Det viste sig, at andelen af

kvælstof, der udskilles med urin, kan variere

betydeligt med fodringen. Under forhold

med minimale ammoniaktab kan

der dog opnås en høj førsteårsvirkning

af kvælstof i svinegylle (85-90%) uanset

urinindholdet, såfremt foderet primært

indeholder fibre med høj forgærbarhed,

se figur 1. Førsteårvirkningen falder ved

stigende indhold af halm i foderet, og dermed

stigende andel af foderfibre med lav

forgærbarhed. Proteinniveauet i foderet

har derimod ingen klar effekt på gyllens

førsteårsvirkning, men det har indflydelse

på den samlede mængde af kvælstof, der

udskilles fra dyrene. De ændringer, der er

sket i svinefoders proteinindhold gennem

de senere år, må således formodes at have

haft ubetydelig effekt på svinegylles førsteårsvirkning,

hvorimod mængden af kvælstof,

der udskilles i husdyrgødningen, er

reduceret.

Kvælstof i kvæggylle

På kvægbedrifter anvendes forskellige

typer af grovfoder, som formodes at have

indflydelse på husdyrgødningens sammensætning.

Vi har undersøgt betydningen af

forskellig fodring på husdyrgødningens

sammensætning og udnyttelsen af kvælstof.

I forsøgene blev malkekvæg fodret

med flere typer grovfoder, dels på højt

niveau med supplerende kraftfoder, og

dels uden ekstra kraftfoder.

Kvæggyllens førsteårsvirkning varierede

fra 50-78% af kvælstofindholdet

under optimale udbringningsforhold.

Undersøgelsen viste, at typen af grovfoder

har stor betydning for kvæggylles

førsteårsvirkning, og at et højere fodringsniveau

medfører en større førsteårsvirkning.

Næsten al kvælstof i kvægfæces er

organisk bundet, når det forlader dyret,

men fodringen afgør, hvor meget af det

organiske kvælstof, der kan mineraliseres

under opbevaring i stald og gylletank.

Førsteårsvirkning

(% af total N i svinegylle)

100

90

80

70

60

Afd. for Plantevækst og Jord

Kvægfodringen har betydelig indflydelse

på, hvor meget organisk bundet

kvælstof der tilbageholdes i jorden efter

gylletilførslen. Dette kvælstof vil frigives

over en længere årrække og bidrager dermed

med en eftervirkning. Det er imidlertid

vanskeligt at opnå en god udnyttelse

af dette kvælstof, fordi det også frigives

på tidspukter hvor afgrøderne ikke kan

udnytte det. Derved kan en del af kvælstoffet

tabes.

Det må konkluderes, at der er potentiale

for yderligere at øge udnyttelsen af

kvælstof i husdyrgødning via optimeret

fodring.

Høj forgærbarhed af fibre i foder

Lav forgærbarhed af fibre i foder

50

50 55 60 65 70 75 80

Urin N (% af total N i gylle)

Figur 1. Førsteårsvirkning af kvælstof i svinegylle fra slagtesvin

fodret med forskellige foderblandinger relateret til gyllens indhold

af urin-kvælstof. Foderblandingerne indeholdt varierende

proteinniveau, fibertype og fiberniveau. Der var ikke ammoniaktab

i forsøget

artikel af: Peter Sørensen

35


36

artikel af: Jørgen Djurhuus

Afd. for Plantevækst og Jord

Vanderosion

Ved vanderosion forstås den proces, hvorved

jord med overfladeafstrømning flyttes

fra højere til lavere beliggende arealer.

Overfladeafstrømning finder sted, når

jordens infiltrationskapacitet overskrides.

De fleste vil nok mene, at vanderosion

ikke udgør noget problem i Danmark.

Og det er da også rigtigt, at vanderosion

normalt ikke er et problem, set fra landmandens

synspunkt, se figur 1. Vanderosion

kan imidlertid udgøre et miljøproblem,

idet vanderosion kan medføre et tab af

næringsrig jord til vandløb og søer, hvilket

medfører forøget risiko for eutrofiering.

Ved tab til vandløb og søer er det

især jordens indhold af fosfor, der har

betydning for eutrofieringen. Fosfor er

primært bundet til jordens ler- og siltfraktion,

som er de fraktioner, der har

størst sandsynlighed for at blive skyllet

ud i et vandløb eller en sø. Dette betyder,

at selv relativt små jordmængder kan udgøre

en risiko for eutrofiering.

Som opfølgning på et projekt, hvor

vanderosion blev målt i små parceller,

blev der i 1993 startet et projekt, hvor

vanderosion blev målt på udvalgte ’slopeunits’

under almindelig landbrugsdrift.

Hovedformålet med projektet var at indsamle

data til opbygning af et ekspertsystem

til forudsigelse af erosion. Selve

indsamlingen af data stoppede i år 2000,

%

70

60

50

40

30

20

10

0

0

0,002-0,006

0,006-0,018

græs, brak og

stubmark

vintersæd, pløjet,

stubharvet og juletræer

antal observationer = 524

0,018-0,056

0,056-0,18

0,18-0,56

0,56-1,8

1,8-5,6

5,6-18

18-30

erosion, m 3/ha

og udviklingen af ekspertsystemet, som

Forskergruppen for Biometri, Afdeling

for Jordbrugssystemer, har stået for, er nu

færdig. Ekspertsystemet forudsiger sandsynligheden

for, at der finder erosion sted,

og beregner også den eroderede mængde

jord. I figur 2 er der givet et eksempel på

erosionssandsynligheden som funktion

af bakkens hældning og længde.

Figur 1. Procentvis fordeling af erosion i vinterhalvåret

sandsynlighed for erosion, %

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Det er tanken, at ekspertsystemet i

første omgang skal anvendes af Afdeling

for Jordbrugssystemer til kortlægning af

erosion, f.eks. i samarbejde med et amt,

som måtte ønske at få kortlagt et givet

område med henblik på eventuelt dyrkningsmæssige

tiltag for at reducere erosionen.

sandjord, vintersæd

sandjord, pløjet

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

99% fraktil af LS

lerjord, vintersæd

lerjord, pløjet

Figur 2. Sandsynlighed for erosion i vinterhalvåret

som funktion af 99% fraktil af LS. LS er et indeks, som

kombinerer et areals hældning og opland. For de øvrige

variable, der indgår i modellen gælder, at det er

med vandstandsende lag; at nedbør og snesmeltning

på frossen jord = 40 mm og antal dage med nedbør

større end 30 mm = 1


Gensplejsede medicinplanter

Molekylært landbrug

Gennem de seneste 10-20 år har forskere

med stor succes udviklet metoder

til fremstilling af fremmede proteiner

i gensplejsede planter. Udviklingen af

gensplejsnings- og transformationsteknikkerne

har gjort det muligt at overføre

gener fra andre organismer til planter,

i hvis arvemateriale de optages og udtrykkes

som proteiner. Man kan således

benytte planter som kemiske fabrikker til

billig storskala fremstilling af komplekse

produkter, som f.eks. human- og veterinærmedicin,

enzymer, hormoner, vitaminer

og plastprodukter. Konceptet med at

benytte planter som grønne fabrikker til

produktion af værdifulde materialer og

stoffer betegnes molekylært landbrug.

Fremstilling af

medicinprodukter i

gensplejsede planter

Det er i mange tilfælde lykkedes at producere

medicinske stoffer i landbrugsafgrøder

som kartoffel, tobak, bønner, majs

og hvede samt ukrudtsplanten gåsemad

(latinsk navn: Arabidopsis thaliana). Der

er eksempelvis fremstillet vacciner mod

leverbetændelse, kolera og rabies samt

antistoffer rettet mod sygdomme som

caries og visse kræftformer. Der er og

en lang række eksempler på planteproducerede

farmaceutiske proteiner, som f.eks.

hirudin, der modvirker blodpropdannelse,

EPO, der benyttes ved blodmangel og human

serum albumin, der anvendes i behandling

af skrumpelever. Hidtil har industrien

i vid udstrækning anvendt bakterier,

gærceller og celler fra pattedyr til

fremstilling af medicinprodukter. Imidlertid

er der en række fordele ved at benytte

planter. Planter er i stand til at udføre alle

de kemiske processer, der kræves, for at

producere både humane og animalske

proteiner og hertil kommer, at et fremmed

protein kan produceres i meget store

mængder i planter med lave omkostninger.

Der kræves i princippet kun vand,

jordens naturlige indhold af næringsstoffer

og sollys.

Til sammenligning er produktion

i gærceller og celler fra pattedyr meget

omkostningskrævende. En anden stor

fordel ved at benytte planter er, at produktionen

hurtigt kan startes op fra frø,

og at proteinerne i visse tilfælde og

kan lagres i f.eks. frø eller kartoffelknolde.

DJF aktiviteter

Ved afdelingen gennemfører vi for øjeblikket

undersøgelser, der har til formål

at vurdere mulighederne for at producere

medicinalprodukter til såvel veterinær

anvendelse som til menneskebrug.

Vi forsøger på nuværende tidspunkt at

producere 4 forskellige menneskelige

proteiner. Der er tale om mannan-bindende

lektin, der indgår som et meget

vigtigt element i det medfødte immunforsvar,

heparin-bindende protein, som

menes at have en betydning ved betændelsestilstande

samt menneskeligt

væksthormon. I et andet igangværende

projekt arbejdes der på at producere et

fjerde protein, nemlig et monoklonalt

antistof rettet mod lungetuberkulose.

Et sådant antistof rettet mod sygdomsfremkalderen

Mycobacterium tuberculosis,

vil repræsentere et vigtigt alternativ til

den traditionelle antibiotikabehandling.

Dette understreges yderligere af, at M.

tuberculosis har udviklet multiresistens

og på nuværende tidspunkt kun kan

bekæmpes med ét antibiotikum.

Endvidere forsøger vi at fremstille

et svineprotein benævnt beta-defensin.

Proteinet udskilles normalt i mundhulen

og i tarmen hos svin og virker bakteriedræbende.

Foder bestående af gensplejsede

kartofler indeholdende svine-betadefensin

kunne repræsentere et alternativ

til brugen af vækstfremmere.

Der arbejdes med 2 forskellige planter

til produktion af medicinalprodukter,

nemlig kartoffelplanten samt en vildplante

ved navn gåsemad. Kartoffelplanten

er udvalgt til produktion af fremmede

proteiner, fordi den gensplejsede

plante ikke krydser med andre kulturplanter

eller vilde planter i den danske

natur. Hertil kommer nogle tekniske betragtninger

vedrørende overførsel af det

fremmede gen til kartoffelplanten, hvor

kartoffelplanten udmærker sig ved at

være nem at arbejde med. Endvidere er

der ved brug af kartoffelplanten mulighed

for at producere fremmede proteiner

udelukkende i knoldene, hvilket muliggør

lagring af et medicinalprodukt, f.eks.

ved lave temperaturer. Endelig er der i

Danmark stor erfaring og ekspertise i

kartoffeldyrkning.

Transgene kartofler

til grundvandsrensning

Grundvand forurenet med herbicider

og herbicid-nedbrydningsprodukter, er

et stigende problem, både i Danmark og

udlandet. Ved afdelingen har vi startet et

nyt projekt, der sigter mod fremstilling af

gensplejsede planter, som producerer

antistoffer over for miljøskadelige stoffer

– i dette tilfælde herbiciderne atrazin og

dichlorbenil. Antistofferne, koblet til et

filter, kan benyttes til rensning af forurenet

vand.

Folkelig accept

Afd. for Plantevækst og Jord

Det har igennem en længere årrække

været almindeligt accepteret at benytte

gensplejsede bakterier og gærceller til

fremstilling af f.eks. medicinalprodukter

og enzymer til fødevarefremstilling. Inden

for de seneste 10 år har man også frembragt

gensplejsede dyr som får og geder,

der eksempelvis er i stand til at producere

medicinalprodukter. Brugen af dyr har

imidlertid mødt betragtelig modstand i

mange lande, primært begrundet i etiske

problemer. Det forekommer i den sammenhæng,

at gensplejsede planter, især

til fremstilling af human- og veterinærmedicinske

produkter, langt nemmere

vil kunne opnå en bred folkelig accept

– selv i en tid, hvor gensplejsede planter

som fødevarer er i stærk modvind.

artikel af: Knud Larsen & Ove Damgaard Hansen

37


38

Afd. for Prydplanter og Vegetabilske Fødevarer

forskningsindsatser 2001

Ved afdelingen forskes der i nye produkter

og produktionssystemer, der kan sikre

danske prydplanter af høj kvalitet, produceret

mindre miljøbelastende og mindre

energikrævende.

Aktiviteterne omfatter kultur- og

disciplinorienteret forskning i potteplanter

og snitblomster samt planteskole- og

landskabsplanter. Den disciplinorienterede

forskning omfatter formering, vækst

og blomstringsfysiologi, stress- og post

harvest fysiologi samt undersøgelser og

udvikling af nye produktionssystemer

både på friland og i væksthuse. Desuden

Nye forsøg ved afdelingen viser, at solbærblade kompenserer

med øget fotosyntese, når bladarealet reduceres. Når blade skades

øger de restende blade fotosyntesen og formodes dermed

at reducere skadens effekt på produktionen. Dette arbejde kan

på længere sigt bruges til fastlæggelse af skadetærskler. I solbær

ødelægger flere skadevoldere bladene og reducerer dermed fotosyntesen.

Hypotesen i denne forskning er, at der opstår en stærkere

“sink“ effekt på de resterende blade, som derfor øger produktionen

af assimilater. Solbær har mange blade og forventes

derfor at kunne tolerere en forholdsvis stor skade på bladene.

Hypotesen er tæt på at kunne bekræftes. Når man kender

mere til mekanismerne forventes det, at man kan undlade

nogle sprøjtninger mod bladødelæggende svampe.

Arbejdet med dynamisk klimastyring til potteplanter fortsætter,

og der er opnået meget interessante resultater i form af

energibesparelser, som ligger mellem 10-40% for diverse potteplantearter.

Brug af dynamisk klimastyring til væksthusagurk

viser også lovende resultater. Der blev i de første eksperimenter

opnået 7% energibesparelse kombineret med næsten 10% merudbytte.

I et samarbejde med hollandske gartnere er der gennemført

lignende undersøgelser ved produktion af paprika.

Her var der også tale om betydelig energibesparelse og merproduktion.

I afdelingen er der gennem en årrække arbejdet med rodudvikling

hos forskellige afgrøder for at kunne vurdere planternes

evne til at opsamle næringsstoffer fra forskellige jordlag.

Med nyt måleudstyr er vi i 2001 nået ned til en måledybden på

2,50 m. De første resultater viser, at der både blandt grønsager

og efterafgrøder findes enkelte arter, der når denne dybde. Det

giver nye muligheder for at reducere N tab og øge udnyttelsen

af N, der er vasket ned i jordprofilen.

fokuseres på forædlingsforskning og vævsfysiologi

i landbrugs- og havebrugsplanter.

Forskningen i vegetabilske fødevarer

skal give ny viden om produktion og kvalitet

af frugt, grønsager og andre vegetabilske

fødevarer. Afdelingen udvikler og

optimerer dyrkningssystemer til produktion

af frugt og grønsager på friland og

i væksthuse, ligesom der forskes i industrielle

forarbejdningsprocesser, der skal

forbedre produkternes sensoriske og ernæringsmæssige

kvalitet. Forskningen

omfatter bl.a. dyrkningsteknik, dyrkningsværdi,

blomstrings- og vækstfysiologi,

råvarekvalitet, opbevaring, produktudvikling

samt udvikling af analysemetoder og

proces- og forarbejdningsteknologi.

Afdelingen består af 45 videnskabelige

og 79 teknisk/administrative medarbejdere,

og er opdelt i følgende forskergrupper:

• Blomsterdyrkning og væksthusteknik

• Forskergruppe for planteskoleplanter

og forædling

• Forskergruppe for grønsager

• Forskergruppe for frugt og bær

• Forskergruppe for fødevarekvalitet

og naturstofkemi

De fleste tropiske og subtropiske planter får kuldeskader

ved temperaturer mellem 5-15 ºC. Mange potteplanter stammer

fra disse klimazoner og kræver høje dyrkningstemperaturer. For

at undersøge mulighederne for reduceret energiforbrug ved produktion

af potteplanter, er det forsøgt at introducere GPAT-genet

(glycerol-3-phosphate acyltransferase) isoleret fra Arabidopsis

thaliana, som er kulderesistent. De første individuelle somatiske

embryoer er transformeret med GPAT-genet fra A. thaliana, og

det er der kommet 23 uafhængige planter ud af. Det er endnu

for tideligt at forudse, om planterne tåler de lave temperaturer.

Afdelingen anskaffede i slutningen af 2000 et lavfeldts NMR

apparat til brug for identifikation af organiske stoffer. Dermed

kan afdelingen identificere den kemiske struktur af organiske

stoffer som isoleres fra planter. Mange af disse stoffer har stor

betydning for planternes farve, duft og smag, og flere af stofferne

formodes at have helbredsmæssig betydning. Investeringen

var gjort mulig med bidrag fra en række fonde, herunder:

Familien Hede Nielsens Fond, Fabrikant Mads Clausens Fond,

Ingeniør K.A. Rohde og Hustrus legat, Direktør Ib Henriksens

Fond og Købmand Sven Hansen og Hustru Ina Hansens Fond.

Indtil videre har vi forsket i opbygning af fenoliske stoffer,

der stabiliserer fiberstrukturen i rugkerner; undersøgelser af

aromastoffer i gulerødder og identifikation af potentielt sundhedsgavnlige

polyacetylener i gulerødder.

Gennem 2001 har afdelingen været meget involveret i at

skrive til den rapport, som Kirsten Jensen udvalget skal lave

over gartneribrugets produktions- og miljøforhold. Kirsten

Jensen udvalget er en udløber af det såkaldte Bichel-udvalg.

Udgangspunktet er, at man ønsker at bidrage til at reducere

input af hjælpestoffer til gartneriproduktionerne, herunder

særligt pesticider. Det har været en spændende og anderledes

opgave for forskerne at bidrage til dette analysearbejde.


Børn som æbleforbrugere

Børns interesse og præference for mad er

et emne, der er meget oppe i tiden, forårsaget

af både kommercielle og sundhedsmæssige

interesser. For produktudvikling

af børnemadsprodukter er det vigtigt at

kende til børns præference for produktet.

Med hensyn til sundhed er det vigtig at

lære børn at spise sundt, da “madvaner”

bl.a. grundlægges i barndommen og disse

vil have betydning resten af livet. Ved DJF

arbejder vi med “udvikling af økologiske

dybfrosne grønsagsprodukter til børn” og

“undersøgelse af børns præference for

æbler og holdninger til frugt”. I nærværende

artikel beskrives indholdet i “børns

præference for æblesorter”, der er medfinansieret

af EUROFRU.

Hvorfor er det vigtigt

at kende til børns

æblepræferencer?

Kræftens bekæmpelse anbefaler, at børn

indtager 4 styk frugt eller grønt om dagen

med henblik på at forebygge kræft. For at

få børn til at spise mere frugt, har der i

skolerne været lanceret “frugtkvarter“,

“æblemanden kommer“ etc. Da æbler

er populære blandt børn, er det vigtigt at

finde ud af, hvilke æblesorter, børn foretrækker.

Vi har derfor undersøgt børns

holdninger til frugt, kortlagt deres præference

for 6 æblesorter med hensyn til udseende

og smag og udført en sensorisk

profil af æblerne med et trænet sensorisk

panel. Undersøgelse blev udført på en

fynsk skole med 146 deltagende børn

i alderen 6-10 år.

Hvordan er børns frugtvaner?

25% af børnene rapporterede, at de spiser

æbler hver dag og 56% spiste æbler et par

gange om ugen. For at få information om,

hvilken slags frugt børn foretrækker, var

et bord dækket med 5 slags frugt: Røde

æbler (‘Gala‘), grønne æbler (‘Granny

Smith‘), gul/grønne pærer (‘Alexander

Lucas‘), klementiner og bananer. Børnene

blev bedt om at kigge på frugten og fortælle

hvilken frugt de helst ville spise.

Over halvdelen af børnene valgte æbler,

se figur 1. Halvdelen af børnene foretrak

små æbler i forhold til store og medium

størrelse. Halvdelen af børnene foretrak

desuden æbler uden skræl, 21% foretrak

med skræl, mens 27% havde ingen præference

for med/uden skræl.

Sensorik og

præferenceundersøgelser

Når man udfører præferenceundersøgelser

anvendes forbrugeren som en “subjektiv

dommer“. Forbrugeren giver sin

personlige bedømmelse af produktet, der

typisk udtrykkes ved “hvor godt man kan

lide produktet“. “Objektive dommere“ anvendes

til objektiv beskrivelse af et produkt.

Her anvendes trænede dommere,

der udgør et såkaldt sensorisk panel.

Dommerne i et sensorisk panel er trænede

i at kunne lave en objektiv sensorisk

profilering, der f.eks. beskriver produktets

udseende, tekstur, lugt og smagsegenskaber.

Ved Forskningscenter Årslev er

der etableret sensoriske faciliteter. Ved at

koble de sensoriske profiler med børnenes

præferencedata, får man beskrevet

kvaliteten af de æbler, som børnene henholdsvis

kan lide og ikke kan lide. Dette

kan bidrage til forståelse af, hvilke kvalitetsegenskaber,

der er betydende for børnenes

valg af æbler.

Hvilke æblesorter

kan børn bedst lide?

For hver af følgende 6 æblesorter:

‘Jonagold‘, ‘Gloster‘, ‘Elstar’, ‘Mutsu’,

‘Gala‘ og ‘Granny Smith‘ blev udseendet

af hele æbler og smagen

af udskårne æbler bedømt ud fra

en 5-points ansigtsskala, se figur 2.

Resultaterne viser, at mht. udseendet

vælger de fleste børn æbler

med kraftige farver: Enten de røde

sorter (‘Gala‘, ‘Jonagold‘ eller ‘Elstar‘)

eller den markant grønne ‘Granny

Smith‘. For smagen kan børnene

deles op i grupper, hvor den ene

gruppe bedst kan lide æbler, der

“smager af noget“ (‘Elstar‘,

‘Gloster‘ og ‘Jonagold‘),

mens den anden gruppe

kan lide æbler, hvor det

er teksturen (høj

sprødhed og

saftighed),

Afd. for Prydplanter og Vegetabilske Fødevarer

rigtig

godt

lide

der er bestemmende for præferencen

(‘Granny Smith‘). En mindre gruppe foretrak

søde æbler uden megen æblesmag

(‘Gala‘). Endelig er der en stor gruppe,

der syntes, at alle æblesorterne smager

lige godt. Disse børn har altså med hensyn

til smag intet “favoritæble“. Med

hensyn til såvel udseende som smag er

‘Mutsu‘ og ‘Gloster‘ de mindst foretrukne

æbler. Børn har altså forskellig præference

for æblesorterne. Med henblik på at øge

indtaget af frugt, og herunder æbler, er

det vigtigt at øge børns og forældrenes

bevidsthed omkring sortsforskelle, og

hvad børnene bedst kan lide.

pære

23%

banan

11%

klementin

8%

rødt æble

27%

grønt æble

31%

Figur 1. Hvilken frugt foretrækker børn?

Figur 2. Ansigtsskala til bedømmelse af

henholdsvis udseende og smag/tekstur

slet

ikke

lide

artikel af: Anette Thybo & Birka Falk Kühn

39


40

artikel af: Merete Edelenbos, Lars Porskjær Christensen & Gitte Kjeldsen Bjørn

Afd. for Prydplanter og Vegetabilske Fødevarer

Aromastoffer i gulerod

Den rå gulerod er at sammenligne med et

æble. Den skal være saftig og sprød og

skal den smage. Sødt af sukker, aromatisk

af gulerod og ikke bitter og besk. Hvert år

bliver der udført sortsforsøg med ca. 12

sorter af gulerod. Forsøgene er placeret på

en sandjord i Jylland og på en dyndjord

på Sjælland. Gulerødderne sås i maj, og i

oktober bliver der taget prøver af sorterne,

inden de lagres. Gulerodsprøverne bliver

vasket, sorteret og vejet og der sættes tal

på den ydre kvalitet. På Sjælland lagres

gulerødderne på køl ved ca. 1°C og i Jylland

dækkes de med plastic og halm. I

februar måned det efterfølgende år bliver

sorterne fra de 2 steder kørt til Forskningscenter

Årslev. Der er meget stor

forskel på udbytterne af sorterne efter

lagring, men det er nødvendigvis ikke

de sorter, der har de højeste salgbare

udbytter, som også smager bedst.

Gulerodens karakteristiske smag og

aroma skyldes bl.a. flygtige aromastoffer,

som frigives fra roden, når cellerne bliver

ødelagt ved skrælning, snitning, varmebehandling

eller tygning. Mængden og

sammensætningen af disse stoffer afhænger

af mange faktorer, bl.a. sort, klima,

dyrkningsforhold, opbevaringsmetode

og processing. Sortsforskellene kommer

især til udtryk, når vi spiser den rå gulerod.

I figuren ses indholdet af nogle udvalgte

aromastoffer i rå gulerod fra sorterne

‘Duke‘ og ‘Cortez‘. I disse sorter

har vi isoleret 36 aromastoffer ved dynamisk

headspace teknik. De snittede gulerødder

anbringes i et lukket system og en

strøm af nitrogen blæses igennem prøven,

hvorefter aromastofferne ‘fanges på

en fælde‘. Fælden indeholder et specielt

porøst materiale, som er i stand til at fastholde

aromastofferne under opsamlingen.

Efter opsamlingen elueres stofferne ud

med et organisk opløsningsmiddel. Aromastofferne

i headspaceprøverne separeres

og kvantificeres på en gaskromatograf

udstyret med en flammeionisationsdetektor

og identificeres efterfølgende på et

massespektrometer.

Det er ofte svært, at beskrive de enkelte

aromastoffers bidrag til den samlede

gulerodsaroma, fordi stofferne både kan

bidrage positivt, negativt eller slet ikke.

Nogle stoffer kan ogforstærke/formindske

aromaen af andre stoffer. Ved

snifanalyse, hvor den menneskelige næse

bruges som ‘detektor‘, er det muligt at karakterisere

duftindtrykket af enkeltstoffer

i en gulerod. Ved snifanalyse kombineret

med gentagene fortynding af aromakoncentraterne

er det muligt at pege

på de vigtigste aromastoffer. Undersøg-elser

på Forskningscenter Årslev

har vist, at β-myrcen, terpinolen og

β-caryophyllen er centrale stoffer for

smagen og aromaen af gulerod, se foto.

Aromaen af disse stoffer beskrives som

terpen- lignende, sød, frugtagtig eller

krydret. α-pinen er et andet stof, som

også har betydning – det dufter af gulerodstop.

Gulerødder lagres typisk frisk på

køl eller under halm fra en sæson til

den næste. Gulerødder er således levende,

og det betyder, at der kan ske voldsomme

kvalitetsmæssige ændringer undervejs.

I forbindelse med et forskningsprojekt

med gulerødder undersøgte vi

ændringerne i aromastofindholdet i sorten

‘Bolero‘ lagret op til 4 måneder på køl

H 3C

45000

40000

35000

30000

25000

20000

15000

10000

5000

CH 3

H3C α-pinen

CH 2

0

Karakteristiske aromastoffer i gulerod ved høst

og frost. På frost skete der kun en lille

ændring i β-caryophyllen indholdet,

mens indholdet steg voldsomt på køl.

Da β-caryophyllen er et centralt aromastof

i gulerod, har ændringen i indholdet

af dette stof uden tvivl betydning for den

sensoriske kvalitet af kølelagrede gulerødder.

Arbejdet med gulerødder og kvalitet

fortsætter. Næste skridt er at koble

resultaterne af aromastofanalyserne med

resultaterne af de sensoriske bedømmelser

og analyserne for smagsbetydende

stoffer (sukkerarter, polyacetylener, isocoumariner

og fenolske syrer). Målet er

at få en større forståelse for, hvilke komponenter

der er betydningsfulde for den

sensoriske kvalitet af rå og forarbejdet

gulerod, og på sigt at udvikle nogle centrale

værktøjer, der kan anvendes ved

kvalitetsvurdering af nye gulerodssorter

til frisk konsum og forarbejdning.

Duke Cortez

α-pinen β-myrcen terpinolen β-caryophyllen

CH 2

H3C CH3 β-myrcen

H 3C

H 3 C H

CH 3

H3C CH3 terpinolen

H

H2C β-caryophyllen

CH 3


Rodkvalitet hos træer og buske

Produktion og udplantning

Omplantning fra planteskole til det blivende

voksested i skov, læhegn, anlæg

eller have medfører en speciel problemstilling

for træer og buske i forhold til andre

plantekulturer. I planteskolen er der

etableret en balance mellem top og rod,

som til en vis grad forstyrres ved optagningen,

hvor en del af plantens rod fjernes.

Efter udplantning skal planterne

etablere en ny balance mellem rod og

top under betingelser, som sjældent er

optimale med hensyn til vand og næringsstoffer.

Plantevæksten på blivende

voksested kan derfor synes meget ringe

efter udplantning. For at øge forståelsen

af processerne, der ligger bag, blev der

etableret et projekt i samarbejde med De

danske Plantningsforeninger og planteskoleerhvervet

med finansiering af midler

i henhold til Lov om Læhegn. Formålet

med projektet var at klarlægge og dokumentere,

hvilke væsentlige kvalitetsparametre

ved rodsystemet, der gør planten

bedst egnet til omplantning samt at finde

frem til, hvordan disse egenskaber fremmes

mest muligt i planteskolernes produktion.

Forsøg

2-årige eg og bøg blev udplantet i markforsøg

og udsat for konkurrence fra græs.

Rodsystemerne blev inden udplantning

beskåret i forskellig grad. Væksten over

og under jorden blev efterfølgende analyseret

i relation til beskæringsgrad. Derudover

er der udført forsøg til at belyse, hvorvidt

horisontal beskæring af rødderne på

frøbedet fremmer væksten efter udplantning.

En del af resultaterne fra disse forsøg

vil kort blive gengivet nedenfor.

Rodvækst

Resultaterne har vist, at efter udplantning

sker der en nyvækst i rodsystemet. Denne

nyvækst sker meget hurtigt efter udplantning.

Rodens nyvækst målt i tørvægt er

især påvirket af 2 faktorer:

a) Rodens tørvægt ved udplantning.

Jo mere rodtørvægt, der bevares ved

plantningen, jo større er nyvæksten

i rodsystemet. En begrænset afkortning

af roden har imidlertid kun en

lille negativ effekt.

b) Forsyningen med kulhydrater fra toppen.

Når planterne udsættes for vandstress

efter udplantning, og fotosyntesen

derfor mindskes, begrænses rodens

og toppens vækst efterfølgende.

Fine og grove rødder

Rodens arkitektur ved plantning har og

indflydelse på toppens vækst. Især tilstedeværelsen

og aktiviteten af fine rødder

(2 mm) ser ud til især at

have betydning for rodsystemets vækst

efter udplantning. Dette skyldes, at de

grove rødder indeholder letomsættelige

kulhydrater, som bruges i ny rodvækst, og

at de grove rødder udgør selve strukturen

i rodsystemet, hvorfra den nye rodvækst

udgår.

Det er derfor vigtigt for væksten over

og under jorden efter udplantning på blivende

voksested, at roden afkortes så lidt

som muligt, og at de fine rødder beskyttes

mod udtørring i forbindelse med plantningen,

samt at vandstress begrænses

efter udplantning.

Afd. for Prydplanter og Vegetabilske Fødevarer

Forberedelse til udplantning

Resultaterne har endvidere vist, at planteskolerne

allerede på frøbedet kan forberede

planterne til bedre at klare en omplantning.

En horisontal rodbeskæring

i september første år på frøbedet øger

således 2-årige egeplanters vækst efter

udplantning under vandstress i forhold

til ingen beskæring. Derimod giver en tidligere

eller senere rodbeskæring mindre

vækst end ingen beskæring. Det er derfor

ikke kun rodens arkitektur, som ændres

ved beskæringen af roden, men og

fysiologiske og kemiske ændringer i top

og rod i forbindelse med rodbeskæringen,

som forbereder planterne til bedre at

klare en omplantning senere.

Implementering af resultater

Dele af resultaterne i projektet er publiceret

internationalt. Sideløbende hermed er

den nye viden, der er opnået i projektet,

bragt ud til producenter og brugere af

planter til de nævnte områder. Derudover

danner resultaterne baggrund for nye forsøg,

hvor detaljerede studier af rodvækst

indgår.

Marktest – udplantning af eg (Quercus robur) i konkurrence med græs (Festuca rubra)

artikel af: Lillie Andersen

41


42

Afd. for Plantebiologi

forskningsindsatser 2001

Afdelingen forsker i kulturplantens egenskaber

og livsprocesser herunder i dens

anvendelse i landbruget og i agroindustrien

til fødevarer, foder og non-food.

Forskningen omfatter transformationsteknikker,

indsættelse af transgener,

molekylær genetik og undersøgelse

af planters stofskifteprocesser.

Disse aktiviteter er koordineret med

forskning i planternes resistensegenskaber,

udbyttefysiologiske forhold, frøgivende

evne og indholdsstoffer.

Forskningen skal inden for primært

korn-, frø- og industriafgrøder klarlægge

Forskergruppen for Molekylærgenetik og Bioteknologi er i det

forløbne år kommet et langt skridt videre i fremstilling af hvede

og byg med en forbedret foderværdi. I samarbejde med Novozymes

har vi indenfor de sidste måneder fremstillet gensplejset

hvede, der udtrykker en helt ny og meget varmestabil fytase. De

første linier af hvede, der udtrykker Novozymes konventionelle

fytase, er opformeret og analyseres for nærværende i rottefodringsforsøg.

I byg er der isoleret en række gener af betydning

for kvælstoftransport, -deponering og bygkernens aminosyresammensætning,

og gensplejsede planter er fremstillet, hvor

disse gener er overudtrykt eller deres funktion blokeret.

I løbet af 2001 er påbegyndt opbygning af en facilitet for

rajgræsgenetik i samarbejde med DLF-Trifolium, herunder indkøb

af udstyr, der tillader massesekventering af DNA og hurtiganalyser

af DNA markører. Målet er via moderne molekylærbiologiske

metoder, at identificere den genetiske basis for sygdomsresistens

og frøudbytte i rajgræs samt at udvikle metoder

for fremstilling af hybrid rajgræs. Vi har identificeret omkring

100 mikrosatellitmarkører, der vil blive anvendt for etablering

af et basalt genkort for rajgræs.

Afgrødeøkologi og produktkvalitet har i 2001 fokuseret

forskningsaktiviteterne inden for kornområdet mod øget kvalitet

og produktion af brød- og foderkorn, herunder anvendelse

af hurtiganalysemetoder til bestemmelse af kvalitetsegenskaber.

Dette er bl.a. sket ved deltagelse i et FØJO finansieret projekt om

øget kvalitet og produktion af brødhvede, ved udarbejdelse af en

DJF rapport om produktion af kvalitetshvede i Danmark samt

ved iværksættelse af en vidensyntese om målrettet dyrkning af

korn, raps og bælgsæd til foderbrug.

Opretholdelse af en tilstrækkelig næringsstofforsyning er ét

af hovedproblemerne ved produktion af brødhvede og frøgræs.

I 2001 har vi haft gode resultater med udvikling af en ny rækkedyrkningsteknik

til udnyttelse af grøngødningsafgrøder ved samdyrkning

med korn eller frøgræs samt med udvikling af en behovsbestemt

gødningsstrategi i frøgræs. Et netop afsluttet projekt

omkring endofytholdige frøgræssers produktion af toksiske metabolitter

har vist et forholdsvis højt indhold, og disse resultater

følges nu op i et nyt 3-årigt endofytprojekt.

Forskere i Bioteknologigruppen har publiceret en simpel teknik,

som eliminerer risikoen for horisontal spredning af antibiotikaresistens

fra transgene planter. Publikationen har vakt stor

international interesse, og de anvendte genkonstruktioner er

stillet til rådighed for en tysk og en amerikansk bioteknologisk

virksomhed.

Bioteknologigruppen deltager i Grundforskningsfond-centeret

PlaCe, som i 2001 fik en meget flot international evaluering. Ud

sammenhænge på det molekylærbiologiske

niveau og koble dem sammen med

genetiske, biokemiske, fysiologiske og

agronomiske problemstillinger i relation

til planteforædling, planteproduktivitet og

indholdsstoffer. På denne måde vil den

tværfaglige forskning blive fremhævet.

Forskningen skal levere det biologiske

grundlag for under forskellige dyrkningsforhold,

at kunne forstå planters

behov og reaktioner og for at kunne optimere

samspillet mellem planter og

dyrkningsparametre.

Afdelingen formidler aktuelle problemstillinger

og viden inden for anvendte

forskningsområder gennem

medier, undervisning og kurser.

Afdelingen består af 38 videnskabelige

og 19 teknisk/administrative medarbejdere

og er opdelt i 4 forskergrupper,

2 på Forskningscenter Flakkebjerg:

• Afgrødeøkologi og produktkvalitet

• Molekylærgenetik og bioteknologi, og

2 forskergrupper i Bioteknologigruppen

på KVL:

• Cellevægsbiologi

• Molekylær virologi

af centret er vokset en ny, dansk biotekvirksomhed, BioLogic A/S,

med startkapital fra Nordic Biotech og Danisco Ventures. Forskergruppe

for Molekylær Plantevirologi har indenfor RNA silencingbaseret

virusresistens og genslukning påvist, at silencing kan spredes

langs et gen. Dette kan få stor betydning for brugen af RNAsilencing

til opklaring af plantegeners funktion. Forskergruppen

har også i 2001 startet et nyt kursus i plantevirologi på KVL, som

del af et SJVF støttet projekt under specialprogrammet Forskningens

Konkurrenceevne. Endvidere er Bioteknologigruppen blevet

opfordret til at stå for et patenteringskursus, som bliver obligatorisk

på KVL’s nye uddannelse: cand. scient. i bioteknologi.

På fotoet øverst ses kerner af ikke-gensplejsetbyg (til højre)

ved siden af bygkerner fra planter, der er gensplejset for en

forøget syntese af aminosyren asparagin. Formålet med gensplejsningen

er at undersøge, om vi kan forøge transporten

af kvælstof fra blad til kerne og ændre på kernens aminosyresammensætning.

Den gensplejsede plante vokser langsommere

end den normale bygplante, men har kraftigere blade,

rødder og stængler og sætter større kerner, se fotoet nederst

(gensplejset til højre).


Virusresistens – gen for gen

Virussygdomme hos planter giver ikke

anledning til samme dramatik som et udbrud

af mund- og klovesyge. Alligevel giver

plantevirus anledning til alvorlige og

ødelæggende epidemier i mange afgrøder

på verdensplan. Heldigvis er planterne

ikke forsvarsløse, men modstandskraften

er nogen gange forsvundet fra de dyrkede

sorter og må genfindes i vilde slægtninge.

Planters modstandskraft over for

virussygdomme er det centrale tema for

arbejdet i forskergruppe for molekylær

plantevirologi. Et projekt drejer sig om

gener, der giver immunitet mod potyvirus.

Potyvirus udgør cirka en femtedel af alle

kendte plantevirus. Vores udgangspunkt

har været en række ærtelinier med forskellige

resistensgener og litteratur fra

midten af firserne, der beskriver nedarvningen

af resistenserne som recessiv.

De resistente ærtelinier stammer fra

Pakistan, Nepal og det nordlige Indien.

Frøene er mindre end de almindeligt dyrkede

sorters, og planterne bliver ofte flere

meter lange.

Vores mål er at klone disse resistensgener.

For det første vil det give præcise

molekylære markører, som kan lette forædlingsarbejdet

og gøre det langt mere

overkommeligt at introducere og bevare

den naturlige modstandskraft. For det

andet vil kendskab til generne og de proteiner

de koder for, give helt ny og detaljeret

viden om infektionsforløbet. Da

resistensen nedarves som en recessiv

egenskab, undgår de resistente planter

formodentlig sygdom ved at have en

ændring i et protein, som er nødvendig

for virusinfektionen.

Da udgangspunktet for et godt forsvar

er et indgående kendskab til modstanderen,

har vi indledningsvis gennemført molekylære

analyser af virus. De resistente

planteliniers evne til at undgå infektion

tyder på, at virus har nogen svage punkter.

Vi har gennem de sidste års forskning

fundet 2 svage punkter hos potyvirus.

Ændringer i 2 virusgener kan forklare,

hvorfor potyvirus rammes af resistensgenerne

i ært.

Forskere i USA, Frankrig og Sverige

har samtidig påvist, at ændringer i det

ene af disse virusgener også kan forklare,

hvorfor potyvirus i andre plantearter påvirkes

af naturlige resistensgener. Det tyder

på, at resultater vi får ved studier af

resistensgener i ært, vil være bredt anvendelige.

Med denne viden arbejder vi nu

på at klone resistensgenerne.

Man kan læse mere om vores forskning

i Arch Virol 2001 146:15; MPMI 2001

14:707, J Virol 2001 75:6609 og Hjulsager

et al MPMI 2002 15:169.

Afd. for Plantebiologi

4 forskellige ærtelinier. De 2 til venstre er dyrkede sorter, de 2 til højre er linier fra

genbankmateriale, begge med resistensgener mod potyvirus

Foto: Elisabeth Johansen

Ærteblad med virussymptomer. Den lyse mosaik er tegn på, at syge celler ikke fungerer

optimalt. Foto: Inge Skrumsager Møller

artikel af: Elisabeth Johansen, Charlotte K. Hjulsager & Ole Søgaard Lund

43


44

artikel af: Per L. Gregersen, Henrik Brinch-Pedersen & Preben Bach Holm

Afd. for Plantebiologi

Risikovurdering af GMO

Gensplejsede planter undergår en meget

omfattende sikkerhedsvurdering, og

inden for de sidste år har man taget en

række nye metoder i anvendelse for at

imødegå den resterende usikkerhed omkring

disse planters eventuelle negative

effekter på menneskers og dyrs sundhed.

En af usikkerhederne går på, om introduktionen

af et transgen i en plante

potentielt kan influere på ekspressionen

af andre gener. Dette kan foregå enten

direkte – på grund af den tilfældige indsættelse

af genet i modtagerplantens

genom, eller indirekte – via en eventuel

påvirkning af plantens forskellige synteseveje.

For at kunne håndtere disse spørgsmål

om utilsigtede bivirkninger er en

række teknikker under udvikling, der

muliggør en total analyse af plantecellers

profil, hvad angår genekspression, proteiner

og sekundære indholdsstoffer. Sådanne

teknikker vil være særdeles værdifulde,

både som basale værktøjer samt

for den officielle risikovurdering af gensplejsede

planter. Vi har derfor påbegyndt

et projekt, der har til formål at udvikle såkaldte

cDNA-microarrays til undersøgelser

af overordnede genekspressionsprofiler,

i første omgang på gensplejsede

hvedeplanter.

cDNA biblioteker

Kortfattet gør cDNA-microarray-teknologien

det muligt på én gang at undersøge

gentranskriptakkumuleringen fra et

stort antal gener, ideelt flere tusinde,

i et enkelt DNA-DNA-hybridiseringseksperiment.

For ethvert gen, som ønskes

inkluderet i microarrayeksperimentet,

må en nukleinsyresekvens være til rådighed

for påsætning (spotning) på et

objektglas. Derfor indgår konstruktionen

af cDNA-biblioteker, som repræsenterer

populationen af gentranskripter for det

undersøgte væv, også i arbejdet. De

“spottede“ cDNA-biblioteker vil efterfølgende

blive hybridiseret til fluorescensmærkede

cDNA-populationer, og hybridiseringsmønstret

med cDNA fra gensplejsede

planter vil blive sammenlignet

til ikke-transgene kontrolplanter. Hvis de

gennemførte cDNA-microarrayeksperimenter

viser klare forskelle i hybridiseringsmønstre

mellem gensplejsede planter

og kontrolplanter har vi en indikation

for, at gensplejsningen har medført sideeffekter

Genekspressionsprofiler

i hvede

Risikovurderingsprojektet er startet

med hvedelinier, som er transgene for

et fytasegen fra Aspergillus-svampen.

Disse linier er udviklet ved afdelingen

med det mål at skabe foderhvedesorter,

hvor fosfatreserverne bedre kan udnyttes

af énmavede dyr som svin. På grund af

gensplejsningen ophober planterne et

enzym, fytase, i kernen, der i dyrenes

fordøjelsessystem kan nedbryde kornkernens

fosfatlager, fytinsyre. Vi har

fremstillet cDNA-biblioteker fra den udviklende

kerne af hvedelinjen, Bobwhite,

som er anvendt som modtagerlinje i

fremstillingen af de transgene fytasehvedelinjer.

Kloner fra disse biblioteker

sekventeres systematisk i et såkaldt

EST-sekventeringsprogram (EST =

ekspressed sequence tag), hvor man

får DNA-sekvensinformation for de

+

+

+

+

enkelte cDNA-kloner, så de kan identificeres

efter søgning i tilgængelige

DNA-sekvensdatabaser. Udvalgte sekventerede

cDNA-kloner bliver anvendt

til fremstilling af microarrays, som efterfølgende

hybridiseres til fluorescensmærkede

cDNA-populationer fra transgene

linjer og relevante kontrollinjer.

Analysen af disse hybridiseringsdata

vil vise, om der er signifikante forskelle

i ekspressionsmønstre mellem de forskellige

hvedelinjer.

Krav om at risikovurderingen skal

være en integreret del af udviklingen af

gensplejsede planter, kommer ofte til

udtryk i bekymringerne omkring den

nye genteknologi. I det igangsatte molekylære

risikovurderingsprojekt forsøger

vi at imødekomme sådanne krav gennem

udviklingen af værktøjer, som kan bruges

under udviklingen af gensplejsede planter

til overordnet at bedømme effekten på

planten efter indsættelsen af et transgen.

På længere sigt vil disse værktøjer forhåbentlig

gøre karakteriseringen af gensplejsede

planter mere præcis og understøtte

den overordnede risikovurdering

af disse planter.

Linie USPPhy-01 er transformeret med et fytasegen. Planterne mærket med (÷) er fra

en søsterlinje, hvor fytasegenet er spaltet ud. Umiddelbart ser tilstedeværelsen af det

indsatte fytasegen ikke ud til at have påvirket den fænotypiske fremtræden af planten

i forhold til kontrol søsterlinjen. Det igangsatte molekylære risikovurderingsprojekt

forsøger at afdække, om genekspressionsprofilen i kernerne er den samme

i de 2 linjer

÷

linje USPPhy-01

÷

÷

Bobwhite


Økologisk produktion af grønsagsfrø

Den danske produktion

af grønsagsfrø

Den danske produktion af grønsagsfrø

udgør en væsentlig andel af det internationale

marked i arter som bl.a. spinat,

purløg og hvidkål, således udgør den

danske spinatfrøavl 90% af det europæiske

marked. Før i tiden er store mængder

frø af sent modnende arter såsom gulerod

og kål blevet produceret i Danmark, men

i dag foregår denne produktion fortrinsvis

i Frankrig og Italien, fordi man der undgår

den sene, våde høst, der væsentligt kan

forringe frøkvaliteten.

Økologisk udsæd

Ifølge EU’s regler skal al udsæd til anvendelse

i økologisk jordbrug være økologisk

produceret. Imidlertid kan der indtil 31.

december, 2003 dispenseres for dette krav,

hvis udbuddet af økologisk udsæd af

‘passende‘ sorter er utilstrækkeligt. Betegnelsen

‘passende‘ sort anvendes for sorter,

som vurderes dyrkningsværdige under

danske forhold. Grønsagsproducenternes

krav til sort og udsædsmateriale er ofte

meget specifikke i relation til produktionsform

og afsætning. For vigtige grønsagsarter

som gulerod, porre, løg og kål blev

der i 2001 kun udbudt økologisk udsæd

af passende sorter i porre (i alt 5).

Opbygning af en dansk økologisk

grønsagsfrøproduktion er ønskelig, da

der i Danmark er et anerkendt og velrenommeret

kontrolsystem, der har ekspertise

og kompetence til at sikre mod indkrydsning

fra nært beslægtede arter eller

vildtvoksende slægtninge og sikre kvaliteten

af frøet. Endvidere vil nærhed

mellem forædler, frøproducent og forbruger

(økologiske avlere) alt andet lige,

være det bedste udgangspunkt for en

god kvalitetsudvikling i dyrkning og

afsætning.

Økologisk frøavl i tunnel

forlænger vækstsæsonen

og forbedrer frøkvaliteten

I 2000 startede et projekt til undersøgelse

af mulighederne for at dyrke økologisk

grønsagsfrø i tunnel. Forsøget bliver gennemført

med gulerod, porre og blomkål.

I første omgang koncentreres forsøgene

om optimering af frøkvalitet og udbytte

bl.a. ved forskellige høsttider, men der

gennemføres også en grundig tidsregistrering,

så produktionsomkostningerne

ved denne arbejdskrævende produktion

kan beregnes.

De første resultater fra projektet er

meget lovende. I 2000 blev der i gennemsnit

høstet 150 g gulerodsfrø pr. m 2 med

spireevner på 78-91%. Ved selektiv høst

af hovedskærme og 2. ordensskærme

alene kunne spireevnen forbedres til

93-95%. I den tilsvarende produktion

på friland var spireevnen mellem 39

og 58% og udbyttet betydeligt lavere.

Porrefrø blev høstet med spireevner

på 84-92%, hvilket er særdeles tilfredsstillende.

Frøudbytterne svarer til 35-50

g porrefrø pr. m 2 . I 2000 var der dyrkningsmæssige

vanskeligheder ved produktion

af blomkål, men i indeværende

år ser høsten af blomkålsfrøene dog

lovende ud.

Fra blomkål til frø

Afd. for Plantebiologi

artikel af: Lise C. Deleuran & Birte Boelt

45


46

Afd. for Plantebeskyttelse

forskningsindsatser 2001

I afdelingen findes Danmarks mest omfattende

ekspertise inden for plantebeskyttelse.

Det overordnede mål for afdelingen

er at udvikle miljøvenlig plantebeskyttelse,

som er effektiv og profitabel for

land- og havebruget både i konventionelle

og økologiske driftsformer.

Forskningen omfatter ukrudt, plantesygdomme,

skade- og nyttedyr, bier og

bisygdomme, pesticiders effekt og skæbne

samt beslutningsværktøjer. Aktiviteterne

retter sig ikke alene mod dansk jordbrug,

men rummer også projekter i Østeuropa

og udviklingslandene.

Afdelingen består af 51 videnskabelige

og 72 teknisk/administrative medarbejdere

og er opdelt i følgende forskergrupper:

• Ukrudtsøkologi

• Plantepatologi

• Entomologi, inkl. bier og bisygdomme

• Pesticidforskning

• Miljøkemi i plantebeskyttelse

• Beslutningsstøtte og udviklingsbistand

Dyrkningsstrategier, der specielt er rettede mod at holde ukrudtet

i ave, er afgørende for, at det kan lykkes at fastholde det overordnede

mål om at begrænse anvendelsen af kemiske ukrudtsmidler.

Tilsvarende gælder for økologisk planteproduktion, hvor det

er meget afgørende at integrere direkte reguleringsmetoder med

dyrkningsmæssige faktorer, som virker hæmmende på ukrudtet.

Specielt er rodukrudt og ukrudtsgræsser et voksende problem i

de danske sædskiftearealer. På baggrund heraf er der iværksat

projekter, der specielt er rettede mod disse ukrudtsproblemer

med særligt fokus på strategier, hvori sædskifte, jordbearbejdning,

sorters konkurrenceevne, mekanisk og/eller kemisk bekæmpelse

indgår. Et særligt aspekt er en målrettet stedspecifik

bekæmpelse, som betyder, at bekæmpelsen alene koncentreres

til de dele af marken, hvor det er aktuelt.

Sorters resistens spiller en afgørende rolle i forhold til bladsvampe

i korn. Disse patogener kan transporteres over store afstande.

Derfor er det vigtigt, at indsatsen koordineres, og afdelingen

spiller en central rolle for en sådan koordinering af aktiviteterne

i Europa.

Afdelingen har internationalt gjort sig bemærket ved at benytte

fedtsyreanalyse til at kvantificere patogener og mykorrhizadannende

svampe i rodvæv.

Kartoffelskimmel kræver en intensiv fungicidbekæmpelse i

en lang periode i vækstsæsonen. Derfor har afdelingen engageret

sig i en omfattende forskningsindsats til at udvikle strategier til

behovsbestemte fungiciddoser og sprøjteintervaller for at nedsætte

forbruget af fungicider. Afdelingen har anskaffet specialudstyr

og etableret rutiner i sådanne undersøgelser, der er iøjnefaldende

på internationalt niveau.

Afdelingen har intensiveret aktiviteterne vedrørende biologisk

bekæmpelse af sygdomme – specielt i væksthuse som supplement

til det mangeårige engagement i udvikling af metoder

og strategier til biologisk bekæmpelse af skadedyr. En indsats,

som førte til, at de implicerede forskere modtog en tysk pris som

anerkendelse for denne forskning.

Udvikling af strategier, der udnytter de aktuelle bekæmpelsesmidler

optimalt, er et afgørende element i det omfattende

afprøvningsarbejde af nye pesticider, som afdelingen udfører.

Afdelingen fik sit første forskningsprofessorat med udnævnelse

af forskningsleder Arne Helweg til forskningsprofessor i

maj 2001. Udnævnelsen blev markeret med et seminar den 25.

april 2001 om pesticidanvendelse, punktforureninger og grundvandsforurening.

Denne problemstilling indgår i et større projekt

finansieret af Miljøstyrelsen, som er iværksat i år i samarbejde

med Landbrugets Rådgivningscenter, Hardi International A/S

og COWI.

I samarbejde med KVL, DMU og GEUS var DJF vært for

symposium ”The Eighth Symposium on the Chemistry and

Fate of Modern Pesticides“ i august, som samlede 150 forskere

fra 20 lande.

Afdelingen deltager i et projekt sammen med GEUS og

DMU, hvor udvaskningsrisikoen for pesticider anvendt i praksis

undersøges. Undersøgelserne gennemføres på 6 marker forskellige

steder i landet, der repræsenterer forskellige jordtyper. Undersøgelserne

har pågået i 3 år. I et enkelt areal ved Estrup er der

påvist en nedvaskning af glyphosat til dræn i 1 meters dybde i

koncentrationer, der overskrider de gældende grænseværdier for

pesticidkoncentrationer i grund/drikkevand. Årsagen til, at der er

sket denne udvaskning på denne ene lokalitet, kendes ikke. Det

kan være en kombination af kraftige regnskyl efter udbringning

med en særlig sammensat og varierende jordtype på den pågældende

mark.

Afdelingen har startet et EU-projekt, hvor betydningen af

allelopatiske stoffer i ukrudts- og insektbekæmpelse samt stoffernes

skæbne i miljøet undersøges. Desuden er afdelingens

analyseudstyr blevet opdateret med anskaffelse af PCR- og

LCMSMS-udstyr.

Afdelingens omfattende engagement i projektsamarbejde

med de baltiske lande og Polen er videreført, og der er arbejdet

med at udbygge afdelingens engagement i udviklingslande.


Integrated Pest Management (IPM) i Eritrea

Siden begyndelsen af 2000 har afdelingen

været engageret i plantebeskyttelse i

Eritrea, idet den har stået for IPM-komponenten

af Danidas landbrugssektorprogram

i landet. Afdelingens forskere

er indgået i et tæt samarbejde med lokale

forskere og rådgivere inden for områderne:

kemisk og mekanisk ukrudtsbekæmpelse,

frøbårne sygdomme i korn

og “Farmer Field Schools“.

Integrated Farming Schemes

I Eritrea foregår dyrkningen ved, at jorden

tilberedes med okser sidst i juni, når regntiden

almindeligvis begynder, hvorefter

udsæden udstrøs med hånden. Ukrudtsbekæmpelsen

klares manuelt.

For at brødføde befolkningen i et land

plaget af krig og tørke, startede regeringen

i 1998 det såkaldte Integrated Farming

Schemes (IFS) program, hvor småbønders

jordlodder på typisk 1 ha blev lagt sammen

og pløjet, gødet og tilsået med moderne

landbrugsmaskiner. Manglen på arbejdskraft

gjorde ukrudtsbekæmpelsen til

det største problem i disse marker, og man

begyndte i 1999 at eksperimentere med

brugen af herbicidet 2,4-D i byg, hvede,

taff og sorghum. Blandt andet for at sikre,

at den fremtidige brug af kemisk plantebeskyttelse

foregår både sundhedsmæssigt

forsvarligt og produktionsmæssigt

optimalt, blev afdelingen inddraget. Endvidere

er det afdelingens opgave at være

med til at introducere og udvikle ikkekemiske

bekæmpelsesmetoder.

Kemisk ukrudtsbekæmpelse

I det centrale højland er byg, hvede og

taff de mest dyrkede afgrøder. Ukrudts-

bestanden er domineret af tokimbladede

ukrudtsarter samt flyvehavre.

Vores opgave er at bistå eritreanerne

med at etablere en effektivitetsafprøvning

af nye herbicider i hvede, byg og taff. Formålet

er at sikre, at der foreligger en tilstrækkelig

dokumentation på de herbicider,

der eventuelt vil blive anvendt i fremtiden,

således at der med udgangspunkt

i markens ukrudtsbestand kan vejledes

om behov for ukrudtsbekæmpelse, valg

af middel og dosering samt rettidig anvendelsestidspunkt.

Der er gennemført et 1-uges kursus

for de konsulenter og forskere, som er

involverede i effektivitetsafprøvningerne.

I kurserne er dels fokuseret på praktiske

færdigheder som afsætning af forsøg og

korrekt anvendelse af rygsprøjter og dels

mere teoretiske aspekter som herbiciders

virkemåde samt forhold, der påvirker

herbiciders effekt. Endvidere er der ydet

bistand ifm. vurdering af effekten i forsøgene

samt rapportering af resultaterne.

Det er intentionen, at eritreanerne i

løbet af 2-3 år skal overtage disse opgaver.

Mekanisk ukrudtsbekæmpelse

Sorghum er den mest dyrkede kornart

i Eritrea. Dyrkningen dækker store områder

i det vestlige lavland, hvor jorderne

ofte er frugtbare, og klimaet er varmt og

i perioder meget tørt.

Vores opgave er at hjælpe eritreanerne

med at rationalisere dyrkningen

og ukrudtsbekæmpelsen i sorghum. Traditionelt

udstrøs sorghum med hånden,

og når planterne er 40-50 cm høje gåes

markerne igennem med en oksetrukken

plov, hvorved der skabes en rækkestruktur,

samtidig med at ukrudt mellem rækkerne

fjernes.

Afd. for Plantebeskyttelse

Den første opgave er at introducere

rækkesåning af sorghum, således at der

opnås en bedre udnyttelse af udsæden og

en bedre plantebestand. Næste fase bliver

introduktionen af moderne radrensere til

gennemførelse af mekanisk ukrudtsbekæmpelse

mellem rækkerne og i nogen

grad også i rækkerne. Her ligger der et

betydeligt arbejde med, dels at lære at

indstille og udnytte redskabet rigtigt, og

dels at få udviklet bekæmpelsesstrategier.

Afdelingen forsøger også at kombinere

kemisk og mekanisk bekæmpelse, men

mulighederne for kemisk bekæmpelse af

ukrudt i sorghum er meget begrænsede.

Frøbårne sygdomme i korn

Da korn for det meste dyrkes uden bejdsning

i Eritrea, er der ofte problemer med

frøbårne sygdomme. Bønderne kender

mange af sygdommene og ved f.eks., at

dækket bygbrand skal luges væk i tide for

at undgå opformering og spredning. De

kan også behandle såsæden med forskellige

gamle metoder, som mindsker men

ikke fjerner problemet. Denne indsats er

imidlertid ikke altid tilstrækkelig, og det

er vigtigt, at bøndernes muligheder for at

producere egen, sund udsæd forbedres.

Eritreanerne har ønsket at effektivisere

produktionen af såsæd. Såsæden

renses centralt på et nyt renseri og fordeles

eller sælges til bønderne. For bedre at

kunne målrette en eventuel bejdsning, er

det vigtigt, at mulighederne for svampeanalyser

i Eritrea forbedres, så man kan

vurdere behovet for at behandle såsæden.

“Farmer Field Schools“ (“FFS“)

Der er i Eritrea enkelte større grøntsagsavlere,

som dyrker afgrøder til eksport, og

som har mulighed for at anvende plantebeskyttelsesmidler

i deres produktion. Da

produktion af frugt og grønt giver mulighed

for indtjening af både lokal og fremmed

valuta, forventes denne at stige. Her

er det igen nødvendigt at sikre, at brugen

af plantebeskyttelsesmidler sker på en fornuftig

og forsvarlig måde. “FFS“ er en

måde at lære landmanden at anvende

integrerede dyrkningsmetoder og kun

anvende kemiske midler som sidste udvej.

Implementeringen af “FFS“ i Eritrea

er startet med at sende 4 rådgivere på

kursus i Kenya. Der har været afholdt

en IPM workshop i Eritrea, og de 4 rådgivere

forventes nu gradvist at indføre

“FFS“ tilpasset lokale forhold.

artikel af: Per Kudsk, Bo Melander, Hanne Wolffhechel & Bent J. Nielsen

47


48

artikel af: Lars Bødker, Bent J. Nielsen & Klaus Paaske

Afd. for Plantebeskyttelse

Behovsbestemt bekæmpelse af skimmel i kartofler og salat

Bekæmpelse af

kartoffelskimmel

På grund af risikoen for ødelæggende angreb

af kartoffelskimmel (Phytophthora

infestans) er det i den konventionelle

kartoffelproduktion ofte nødvendigt at

behandle kartofler intensivt med fungicider.

I alt anvendes ca. 20% af det totale

fungicidforbrug i kartofler, der kun udgør

1-2% af det totale danske landbrugsareal.

Kartoffelskimlens store betydning afspejles

ved, at fungicidanvendelsen i kartofler

indbringer mellem 40-50% af det samlede

nettomerudbytte ved fungicidanvendelse

i dansk jordbrug.

Det store fungicidforbrug i kartofler

har medført en række forskningsinitiativer,

hvor målet er at reducere behandlingsfrekvensen

uden at nedsætte kvaliteten af

kartoflerne eller det økonomiske udbytte.

For at reducere anvendelsen af fungicider

i kartofler inden for en kort tidshorisont,

er det nødvendigt at indføre en integreret

bekæmpelsesstrategi.

Integreret bekæmpelse

af kartofler

I samarbejde med Afdeling for Jordbrugssystemer,

blev der i 2000-2001 afprøvet

integreret bekæmpelsesstrategier indeholdende

registreringsnet for primære

angreb af kartoffelskimmel, en prognosemodel

for daglige risikoværdier for kartoffelskimmel,

sortsresistens, fungicidtype

samt en dynamisk tilpasning af fungicidoser

og intervaller. De enkelte beslutningskomponenter

er samlet i et beslutningsstøttesystem,

der er tilgængeligt via

www.planteinfo.dk. Bekæmpelsesstrategierne

har været afprøvet i forsøg på

Forskningscenter Flakkebjerg, Borris Forsøgsstation

og St. Jyndevad Forsøgsstation.

I de 2 år strategierne er blevet testet, har

det været muligt at reducere behandlingsindeks

med 25-50% i forhold til ugentlige

rutinebehandlinger afhængig af målesort

og fungicidvalg.

Kartoffelskimmel skal

bekæmpes forebyggende

Tidspunktet for bekæmpelse er meget

vigtigt i forhold til infektionstidspunktet.

I forsøg med småparceller og kunstig udbringning

af smitte har det vist sig, at de

fleste fungicider på det danske marked

har en meget høj virkning mod kartoffelskimmel,

hvis de bliver anvendt forebyggende,

det vil sige før skimmelsporer lander

på bladene. Hvis fungiciderne anvendes

kurativt, det vil sige efter sporerne har

inficeret bladene, men før fremkomst af

symptomer, viser 2 års forsøg, at det kun

er fungicider med indhold af en systemisk

komponent, der har effekt. Men forsøgene

viser også, at jo tættere behandlingen

kommer på symptomfrembrud, des

ringere bliver effekten. Når symptomerne

først er synlige, er der stort set ingen virkning

af midlerne. Det betyder i praksis,

at en behandling skal placeres så tæt på

infektionstidspunktet som muligt.

Alternativ bekæmpelse

af kartoffelskimmel

I et europæisk samarbejde (BlightMOP)

vedrørende økologisk kartoffelproduktion

afprøver DJF effekten af forskellige kompostekstrakter

og sortsblandinger over for

kartoffelskimmel. I slutningen af projektet

skal DJF sammen med 6 andre europæiske

lande teste en kombination af antagonistiske

mikrobielle produkter, sortsblandinger,

kompostekstrakter, sortsresistens

o.a. i praktisk økologisk kartoffelproduk


tion. Projektet er startet i 2001 med indledende

undersøgelser i klimakammer af

kompostekstrakts virkning på kartoffelskimmel.

Erfaringer herfra vil blive anvendt

til næste år, hvor de bedste ekstrakter

skal afprøves under markforhold.

Integreret bekæmpelse

af salatskimmel

I Danmark og Sverige dyrkes icebergsalat

på henholdsvis 240 ha og 700 ha.

Icebergsalat er en udpræget ferskvare,

hvor kvalitetskravene er store. Dette

gælder både private forbrugere og fødevareindustrien,

som bl.a. producerer

færdige salatblandinger til butikker

og restauranter.

Den alvorligste svampesygdom

i icebergsalat er salatskimmel, Bremia

lactucae. Indtil sidst i 1990-erne blev

sygdommen forebygget ved dyrkning

af sorter med racespecifik resistens.

Svampen udvikler imidlertid nye smitteracer,

der kan angribe nye resistente sorter,

allerede 1-2 år efter de er kommet

i dyrkning. Den kendte pulje af racespecifikke

resistensgener er ved at være

opbrugt, og det er endnu ikke lykkedes

forædlerne at finde frem til dyrkningsegnede

sorter med uspecifik resistens.

Producenterne af icebergsalat har

derfor været tvunget til øget anvendelse

af kemisk bekæmpelse, som har medført,

at svampen har udviklet resistens mod

flere af fungicidernes aktivstoffer. Der

er derfor akut behov for en integreret

bekæmpelsesstrategi, hvor bekæmpelse

ligeledes sker ved hjælp af en klimabaseret

prognose/varslingsmodel, sortsresistens

samt kendskab til midlernes

præventive og kurative egenskaber.

Med dette formål blev der i 2001 startet

et svensk-dansk forskningsprojekt, der

er finansieret af Jordbruksverket i Sverige

Afd. for Plantebeskyttelse

samt svenske og danske avlerorganisationer.

Delprojektet vedrørende undersøgelse

af bekæmpelsesmidlernes præventive/

kurative egenskaber samt anvendelse i

klimabaserede prognose/varslingsmodeller

udføres ved Afdeling for Plantebeskyttelse

ved Forskningscenter Flakkebjerg. De

grundlæggende undersøgelser af fungicidernes

egenskaber er udført i væksthusforsøg

under forskellige klimatiske

betingelser. Disse informationer anvendes

i prognose/varslingsmodeller, der

efterfølgende testes under markforhold.

De første forsøg er udført i 2001 og forventes

videreført i 2002, således at en integreret

bekæmpelsesstrategi forventes

klar til vækstsæsonen i 2003.

49


50

Afd. for Jordbrugsteknik

forskningsindsatser 2001

Afdelingen forsker i bygnings- og

maskintekniske forhold i jordbruget.

Inden for bygningsteknik udvikles

bæredygtige staldsystemer, især vedrørende

ventilation, dyrevelfærd og arbejdsmiljø,

og systemer til udendørs svinehold.

Forskning i gødningshåndtering og forurening

i og fra stalde, bl.a. arbejdes der

med reduktion af lugtgener fra husdyrproduktionen.

På Forskningscenter Bygholm foretages en væsentlig del af DJFs

forskning vedrørende håndtering af husdyrgødning i alle led, fra

den forlader dyret og til den er bragt ud på marken. Afdelingen

har deltaget i arbejdet vedrørende revision af normtallene, og

inden for biogas er der foretaget undersøgelser af energipotentialet

i gylle og i metoder til optimering af energiproduktionen.

Reduktion af ammoniakfordampning fra stalde er et af de

områder, der fortsat forskes intensivt i. Andre opgaver inden for

området er reduktion af lugtgener fra stalde og gødningslagre,

og logistik og kapacitetsberegning ved håndtering af gødning,

f.eks. betydningen af bufferlagre og muligheden for at transportere

gylle i rør i stedet for at køre det ud med vogne. Gyllens

nedsivningsevne er blevet undersøgt, da den er interessant for

valget af udbringningsmetode.

Internationalt står afdelingen stærkt på området med 2

forskere placeret i ledelsen af henholdsvis et europæisk ekspertpanel

vedrørende fastlæggelse af grænser for udslip af

miljøbelastende gasser fra landbruget, og en international

arbejdsgruppe, hvis opgave er at koordinere forskningen

inden for ammoniakfordampning ved udbringning af husdyrgødning.

Sidstnævnte har bl.a. ført til oprettelse af en database,

som kan bruges i beregning af ammoniakfordampning.

Præcisionslandbrug er et af afdelingens andre specialområder,

bl.a. analyseres og udvikles præcisionen af gødningsspredere

i samarbejde med virksomheder. Der arbejdes med

avancerede positioneringssystemer og optimering af tildelingsprincipper

forskellig skala fra kvadratnet til række/enkeltplanteniveau.

Afdelingen er koordinator på et projekt vedrørende

udvikling af en selvkørende markrobot (se artikel).

Rugballegaard lagde i 2001 faciliteter til en lang række forsøg,

bl.a. inden for afgræsning. På svineområdet forskes der i

overdækning af stier i åbne stalde, og her omfattede forskningen

en undersøgelse af pattegrises valg af åben hule, med det formål

at finde en metode til at lokke pattegrise væk fra den fritgående

so, så de ikke bliver lagt ihjel. Forskellige dyrkningsstrategier for

økologisk majs blev afprøvet, og forsøgene med roedyrkning og

cikorie som kvælstofopsamler fortsattes i 2001. 2 markvandringer

blev gennemført med et tilfredsstillende antal besøgende, omkring

et halvt hundrede hver gang.

Anlæg og vedligehold af drivgange til køer og indretningen

af den optimale ædeplads til køer blev undersøgt inden for projektet

Den Åbne Stald (se artikel), som afsluttedes i 2001.

Forskningscenter Bygholm er en af de europæiske prøvestationer,

som kan udføre afprøvninger af førerværn til traktorer,

trucks og lignende, og centret har myndighed til at foretage type-

Forskningen inden for maskinteknik

omfatter blandt andet udvikling af styreog

procesteknik og tilpasning af sensorsystemer.

Hertil kommer analyser af

arbejds-, maskin- og energibehov, og

udvikling af værktøjer til beslutningsstøtte.

Vigtige områder er desuden

gødningshåndtering og spredeteknik,

jordbearbejdning, afgrødeetablering og

plantepleje, sprøjteteknik og ikke-kemisk

ukrudtsbekæmpelse, høst, håndtering og

lagring af afgrøder.

Den økologiske forsøgsstation

Rugballegaard er en del af afdelingen.

Her gennemføres forsøg til udvikling

af det økologiske jordbrug.

Antallet af medarbejdere har i 2001

ligget på ca. 75, hvoraf omkring en tredjedel

er forskere og unge under uddannelse

til forskere. Forskergrupperne er:

• Bygningsteknik, staldsystemer og

indretning

• Maskinteknik, udvikling, implementering

og anvendelse

Forsøgsopstilling på Rugballegaard vedrørende indretning af

ædepladser til køer

godkendelser. I 2001 udarbejdede afdelingen en kvalitetshåndbog

for afprøvningerne til rekvirenter og andre interesserede.

Inden for bioenergi og afgrødehåndtering blev kapaciteten

for forskellige halmpressere afprøvet i 2001, og tørringsteknikkens

indflydelse på mykotoksiner i økologisk korn blev undersøgt.

På arbejdsmiljøområdet var afdelingen medarrangør af et

nordisk møde.

I løbet af året modtog afdelingen flere besøg af udenlandske

forskere, og 3 Ph.D.-studerende fra Brasilien og Japan kom til

centret for at gennemføre hele eller en del af deres studium. En

af afdelingens forskere blev udnævnt til gæsteprofessor ved et

japansk universitet.

På det nationale område lægger afdelingen vægt på et godt

samarbejde med andre uddannelsesinstitutioner om uddannelse

af nye forskere. Afdelingen har således medvirket til at etablere

et dansk netværk for udvikling og forskning i jordbrugsteknologi

(Danet, www.agrsci.dk/jbt/DANET). Netværket består p.t. af

universiteter, forsknings- og forsøgsinstitutioner og erhvervet.

Danske gæster er jævnligt på rundvisning på centret, fortrinsvis

studerende fra universiteter, teknika og landbrugsskoler.

På Rugballegaard modtages tillige mange interesserede i økologisk

jordbrug, f.eks. forbrugergrupper og interesseorganisationer.

Afdelingen har forstærket sin formidlingsindsats, bl.a. ved at udbygge

hjemmesiden.


Afd. for Jordbrugsteknik

API projektet – Udvikling af den intelligente markrobot

API står for Autonom Platform og Informationssystem

til registrering af afgrøde

og ukrudt. API er en selvkørende maskine,

en robot, som ved hjælp af kameraer

og computere vil blive i stand til at

finde, identificere og på sigt bekæmpe

ukrudt i afgrøder. Ud over at finde ukrudt

vil robotten også indsamle oplysninger

om afgrødens tilstand, dvs. behov for

næringsstoffer, plantebestand mm.

Hvorfor udvikle en

intelligent markrobot?

Fordelene ved API’en vil være, at landmanden

kan få et bedre overblik over afgrødens

tilstand og sætte ind de steder,

hvor der er særligt behov for det. Gødning,

herbicider mm. kan begrænses til

de steder i marken, hvor det er påkrævet,

og der kan også spares energi i form af

mindre kørsel med traktor og redskaber

i marken. Afgrødens kvalitet kan forbedres

ved at tilstræbe ensartethed i hele

marken, eller ved stedsspecifik høst

efter kvalitetsparametre.

Desuden vil API’en kunne reducere

den manuelle indsats og dermed forbedre

arbejdsmiljøet. Det nedsætter stresspåvirkninger,

idet informationssystemet

medvirker til at skabe overblik og rettidighed.

Første version af markrobotten,

udviklet af

studerende ved DTU

i samarbejde med

Afd. for Jordbrugsteknik

Også for beslutningsstøttesystemer

vil den øgede datamængde være en fordel,

da det styrker systemets pålidelighed,

og endelig kan udviklingen af robotten

ventes at kunne medvirke til nytænkning

med hensyn til nye dyrkningsmetoder,

driftsledelse og beslutningsstøttesystemer.

Teknologien vil desuden kunne overføres

til andre redskabssystemer inden for

jordbruget. Der vil således være mange

fordele forbundet med udviklingen af

en intelligent markrobot.

Teknologien

Informationsteknologi og computere på

traktorer og redskaber er ved at vinde

indpas i planteavlen. Det betyder, at der

bliver nye muligheder for at etablere og

pleje afgrøder på en effektiv måde, f.eks.

stedsbestemt såning, gødskning og plantebeskyttelse.

I øjeblikket er der ingen rationelle

metoder til bl.a. registrering af afgrøde

og ukrudt, men i de seneste år er der dog

sket store fremskridt med hensyn til automatisk

identifikation af afgrøderækker og

ukrudtsarter ved hjælp af computervision.

Computervision er et system, som er baseret

på informationer fra billeder, der løbende

optages af et kamera og behandles

digitalt i en computer.

På figuren til venstre på siden ses et

billede fra et indledende forsøg med at

bestemme konkurrenceforholdet mellem

byg og ukrudt. Det blå bånd markerer

rækkerne, og de grønne blade, som båndene

berører, antages at være kornblade,

mens de øvrige klassificeres som ukrudt.

Forholdet mellem kornets og ukrudtets

bladdække kan derefter tages som et

simpelt mål for konkurrenceforholdet.

API’en vil blive udstyret med computervision,

som løbende registrerer og

lagrer information om afgrødens tilstand

og forekomst af ukrudt i et klart defineret

område af marken.

Ikke kun selve registreringsdelen skal

udvikles, robotten skal også være robust

og kunne begå sig på marken, f.eks. skal

den være i stand til at følge en afstukket

rute og køre udenom forhindringer. Der

ligger derfor også et stort arbejde i udviklingen

af ‘robotkroppen‘ og dens egenskaber.

Samarbejde mellem

offentlig forskning og

private virksomheder

Udviklingen af markrobotten foretages

i et samarbejde mellem DJF (Afdeling for

Jordbrugsteknik og Afdeling for Plantebeskyttelse),

Aalborg Universitet, Den

Kgl. Veterinær- og Landbohøjskole og

virksomhederne Dronningborg Industries

A/S, Hardi International, Sauer-Danfoss

og Eco-Dan A/S.

Projektperioden løber 2001-2003, og

tidsplanen er indtil videre overholdt. Prototypen

er afprøvet, og ‘2. generation‘ er

under udvikling.

artikel af: Martin Heide Jørgensen & Svend Christensen

51


52 Afd. for Jordbrugsteknik

artikel af: Henrik B. Møller

Gylleseparering

Harmonikravene er efterhånden ved at

gøre det mere interessant for landmændene

at investere i teknologi end at blive

ved med at købe jord for at leve op til

kravene.

Specielt er der fokus på teknologi til

separering af svinegylle: Ved at dele gyllen

op i flere fraktioner bliver den lettere at

transportere, og dermed opstår muligheden

for at få den ‘tunge‘ del af gyllen væk

fra områder med stor husdyrproduktion.

Intensiv forskning i

behandling af husdyrgødning

Afdelingen har behandling af husdyrgødning

som et af de helt store indsatsområder:

Gødningen bliver fulgt fra den

lander på staldgulvet til den er udbragt

på marken med alle mellemstationer, lige

fra oplagring og transport til ammoniakemission

og lugtproblemer.

Separering af gylle er et af forskningsområderne,

og her har opmærksomheden

foreløbig især været rettet mod dekantercentrifugering.

Dekantering og

centrifugering af gyllen

Forsøgsopstilling på Forskningscenter Bygholm

At dekantere betyder at hælde en væske

fra én beholder over i en anden, så væsken

bliver fri for bundfald og samtidig

iltes. Ved at dekantere gyllen får man den

delt i 2 fraktioner, en fast og en flydende.

En dekantercentrifuge fungerer på

den måde, at gyllen pumpes ind i centrifugen,

hvor den bliver slynget rundt i

tromlen med op til 5.000 omdrejninger i

minuttet. De faste partikler i gyllen sætter

sig fast på tromlens væg og bliver skrabet

væk af en snegl, mens resten af væsken

pumpes ud.

Den faste del udgør 10-15% af gyllen,

og indeholder 70-80% af gyllens fosfor og

ca. 20% af kvælstoffet. Det er således især

fosforindholdet, der flyttes ved centrifugeringen.

Fordele og ulemper

ved metoden

Dekantercentrifugering medfører, at overgødskning

med fosfor kan undgås, og det

er økonomisk muligt at transportere den

faste del af gyllen over længere afstande.

Den fortyndede gylle, som må formodes

at blive på den bedrift, hvor den blev produceret,

kræver mindre omrøring, den er

nem at udbringe, trænger hurtigere ned

i jorden, og ammoniakfordampningen

bliver derfor mindre. Alt i alt nogle ikke

ubetydelige fordele.

Ulemperne er navnlig investeringen,

idet centrifugen med opsætning mm. kan

løbe op i 1 million kr. Landmanden slipper

heller ikke for at vedligeholde og

overvåge udstyret. Hertil skal lægges, at

der – endnu – ikke er fordele i forhold til

myndighederne, da fosfor ikke har betydning

for beregning af dyreenheder.

I Holland bruges dekantercentrifugering

i nogen grad inden for svineproduktionen,

mens metoden herhjemme foreløbig

kun anvendes på en enkelt bedrift.


Den åbne stald

I de senere år har der været stor interesse

hos landmændene for at opføre åbne

stalde, først og fremmest til kvæg, men

i stigende grad også til svin. Åbne stalde

vælges af flere årsager, men især for at

give dyrene et sundt klima med megen

frisk luft, og for at give et bedre arbejdsmiljø

med mindre støv, svampesporer mm.

Den traditionelle stald, især til grise,

er lukket og mekanisk ventileret. Det betyder,

at ammoniak, støv, lugt, luftbåren

smitte og fugt ophobes i stalden til gene

for dyrerne og for de mennesker, der arbejder

i stalden. Problemerne skyldes i

overvejende grad ønsket om at opretholde

en konstant temperatur, og dermed

et begrænset luftskifte.

Forskellen ligger

i ventilationen

Den største forskel mellem åbne og traditionelle

stalde ligger i ventilationen.

I åbne staldtyper med naturlig ventilation

er luftskiftet så stort, at indetemperaturen

nærmer sig udetemperaturen.

Naturens egne kræfter sørger for en tilpas

luftudskiftning: Dels udnyttes det

fænomen, at varm luft stiger opad, og

dels udnyttes vinden. Man får et ventilationsanlæg,

der ikke bruger el til driften,

og dermed heller ikke går i stå ved strømsvigt.

Det store luftskifte medfører fortynding

af de affaldsstoffer, der dannes ved

husdyrproduktionen, og de problemer,

som kan opstå på grund af støv, lugt og

luftbåren smitte, reduceres væsentligt i

forhold til de lukkede stalde. Koncentrationen

af ammoniak i en åben stald er

også lav. Det er endnu uvist, hvordan

det går med ammoniakfordampningen,

da den afhænger af en række forskellige

faktorer, f.eks. fodersammensætning,

gødningssystem, lufthastighed og selve

staldens opbygning.

Indretning af stalden

For at tage så meget hensyn til dyrenes

adfærd som praktisk muligt kan staldindretningen

være anderledes i en åben

stald. Indretningen af stalden har krævet

en del undersøgelser, både på den nærliggende

Rugballegaard og hos landmænd.

Især vil indretningen af en åben stald

til grise kræve andet inventar end i en

lukket stald med konstante temperaturer.

Afd. for Jordbrugsteknik

I en åben stald er der i kolde perioder

også koldt i stalden; det generer ikke

kreaturer, når bare de har et blødt og tørt

hvileområde, men temperaturfølsomme

dyr som grise skal have adgang til beskyttede

områder i stien, hvor der er trækfrit

og lunt. Det kræver specielle overdækninger

af stien, hvor dyrene ved hjælp

af deres egen kropsvarme og et godt lag

halm er i stand til at skabe en passende

temperatur.

Tværfaglig forskning

I forskningsprojektet Den åbne stald har

mange af forskerne i afdelingen bidraget

med resultater vedrørende ventilation,

indretning af stalde samt materialevalg,

adgangsveje til udearealer med mere.

Resultaterne er bl.a. publiceret i populær

form i Grøn Viden-serien.

Projektet er afsluttet med udgangen af

2001 efter 5 års arbejde. På flere områder

har projektet været tværfagligt, f.eks. er

anvendt viden om dyreadfærd, som er resultat

af andre afdelingers undersøgelser.

Samtidig har projektet haft glæde af et

nært samarbejde med private virksomheder

og Landbrugets Rådgivningstjeneste.

artikel af: Jan S. Strøm m.fl.

53


Publikationer fra Danmarks JordbrugsForskning:

www.agrsci.dk (Publikationer)

55


Adresser

DJF Foulum

Postboks 50, 8830 Tjele

Tlf. 8999 1900 • Fax 8999 1919

djf@agrsci.dk • www.agrsci.dk

Direktion

Administration

Afd. for Animalske Fødevarer

Afd. for Husdyravl og Genetik

Afd. for Husdyrernæring og Fysiologi

Afd. for Husdyrsundhed og Velfærd

Afd. for Jordbrugssystemer

Afd. for Plantevækst og Jord

Afd. for Mark- og Stalddrift

Afd. for Analytisk Kemi

Informationsafdelingen

International Enhed

Afd. for Centerdrift

Borris


Silstrup


Askov ●

Jyndevad


Tylstrup


Forskningscenter

Foulum

Foulumgård

Forskningscenter

Bygholm

Rugballegård

Forskningscenter

Årslev


Rønhave

DJF Årslev

Kirstinebjergvej 10, 5792 Årslev

Tlf. 6390 4343 • Fax 6390 4390

Afd. for Prydplanter og

Vegetabilske Fødevarer

DJF Flakkebjerg

Flakkebjerg, 4200 Slagelse

Tlf. 5811 3300 • Fax 5811 3301

Afd. for Plantebiologi

Afd. for Plantebeskyttelse

Afd. for Infrastruktur

● Tystofte

Frederiksberg ●

Forskningscenter

Flakkebjerg

DJF Bygholm

Schüttesvej 17, Postboks 536

8700 Horsens

Tlf. 7629 6000 • Fax 7629 6100

Afd. for Jordbrugsteknik

Driftsfunktion

Enheder på andre lokaliteter

Afd. for Sortsafprøvning

Teglværksvej 10, Tystofte

4230 Skælskør

Tlf. 5816 0600 • Fax 5816 0606

Askov Forsøgsstation

Vejenvej 55, 6600 Vejen

Tlf. 7536 0277 • Fax 7536 6277

Bioteknologigruppen

(Afd. for Plantebiologi)

Thorvaldsensvej 40, 2., opg. 8

1871 Frederiksberg C

Tlf. 3528 2588 • Fax 3528 2589

Borris Forsøgsstation

Vestergade 46, 6900 Skjern

Tlf. 9736 6233 • Fax 9736 6543

Den Økologiske Forsøgsstation

Rugballegård

Postboks 536, 8700 Horsens

Tlf. 7629 6000 • Fax 7629 6102

Foulumgård, Postboks 50

8830 Tjele

Tlf. 8999 1900 • Fax 8999 16 33

Jyndevad Forsøgsstation

Flensborgvej 22, 6360 Tinglev

Tlf. 7464 8316 • Fax 7464 8489

Rønhave Forsøgsstation

Hestehave 20, 6400 Sønderborg

Tlf. 7442 3897 • Fax 7442 3894

Silstrup Forsøgsstation

Højmarken 12, 7700 Thisted

Tlf. 9792 1588 • Fax 9791 1696

Tylstrup Forsøgsstation

Forsøgsvej 30, 9382 Tylstrup

Tlf. 9826 1399 • Fax 9826 0211

More magazines by this user
Similar magazines