Drie theorieën
5.2 Theoretische productie-ecologie en de curve van
de Wit
186De productiviteit van de landbouw, gemeten in droge stof opbrengsten per oppervlakte stijgt voortdurend dankzij de continue vooruitgang in landbouwkundige kennis en economische stimulansen. Het gebruik van meststoffen, water, pesticide e.d. per eenheid product neemt af als hogere opbrengsten per hectare worden gerealiseerd. Als groeicondities worden verbeterd door uiteenlopende maatregelen zoals bodemverbetering, irrigatie, zaaibedvoorbereiding, bemesting etc., dan vertoont een gewas een betere respons op de variabele inputs. Aldus leiden de juiste landbouwkundige maatregelen tot een proces, waarin de efficiëntie van het gebruik van grondstoffen toeneemt. Een gedetailleerde analyse van de efficiëntie van grondstoffengebruik werd beschreven door De Wit (1992)187.
De basis in de theorie van De Wit is een sigmoide curve (figuur 15) die het verband weergeeft tussen productiekosten en opbrengsten en die de ‘minimum kosten curve’ wordt genoemd. Twee punten op deze curve zijn interessant in economische zin: het eerste is het snijpunt tussen de curve en de bruto-opbrengst lijn. Aan de linkerzijde van deze lijn zijn de kosten hoger dan de opbrengsten en heeft landbouw productie, economisch gesproken, geen zin. Het snijpunt markeert het onderscheid tussen marginale en winstgevende landbouw. Het tweede punt is het punt waar de raaklijn van de curve, t.o.v. de x-as groter wordt dan 45°. Dit punt representeert de meest optimale economische productie, want voorbij dit punt nemen de marginale meeropbrengsten af. Een derde punt op de curve is milieukundig interessant: Het punt waar een lijn vanuit de snijpunt van de curve met de Y-as (P0) raakt aan de
minimum kosten curve is het milieukundig optimum, waar met de laagste externe kosten de hoogste productie wordt gehaald.
Voor een meer realistische representatie moeten de vaste kosten (voor machines, gebouwen, rente etc.) worden toegevoegd (figuur 16). Naarmate deze kosten hoger zijn, verschuift het punt van marginale landbouw naar rechts op de curve.
186 Deze beschrijving van de theorie van de Wit is overgenomen uit Rabbinge, R., H. C. van Latesteijn & P. J. A. M. Smeets (1996). Planning consequences of long term land-use scenario's in the European Union. In: R. H. G. Jongman Ecological and landscape consequences of land use change in Europe. European Centre for Nature Conservation, Tilburg, The Netherlands.
Theoretische uitgangspunten in ontwerpend onderzoek
Figuur 15: Verband tussen opbrengsten en kosten volgens De Wit (1992)
Figuur 16: Verband tussen opbrengsten en vaste en variabele kosten volgens (De Wit, 1992).
De curve van De Wit leidt tot twee generieke conclusies: (i) In het hele gebied tussen bruto-opbrengstlijn en de curve is winstgevende landbouw mogelijk. Maar nabij het punt van optimale economische productie wordt het meeste geld verdiend. Nabij het punt van optimale milieukundige productie wordt het milieu het minst belast. (ii)
Zowel het milieukundig als het economisch optimum bevinden zich op een niveau van hoge inputs per ha. en worden m.a.w. gerealiseerd met hoog productieve landbouw. De theorie van De Wit werd oorspronkelijk geformuleerd voor gewaspercelen en is voor de belangrijke akkerbouwgewassen gevalideerd door De Koning et al. 188. Recent is ze ook bevestigd voor een gecombineerd systeem van
akkerbouw en herkauwers door Glendining et al.189
De resource use efficiency theorie geeft een belangrijke relatie weer tussen de profit en planet aspecten van duurzame ontwikkeling. Niet het zoeken naar het optimaliseren van single factors staat centraal maar het vinden van het minimum van elke productiefactor waarbij alle andere maximaal gebruikt worden. Een pleidooi voor een integrale benadering, met andere woorden:
….Whether external means of production are used at all depends of course on their price, but as soon as the farmer can afford them, they should be used in such a way that the production possibilities of all other available resources are fully exploited. It thus appears that with further optimizing of the growing conditions an increasing number of inputs gradually lose their variable character and the number of fixed operations on the firm increase. This makes more and more inputs not a variable cost element but a complementary cost element of the decision to farm a piece of land. Therefore strategic research that is to serve both agriculture and its environment should not be so much directed towards the search for marginal returns of variable resources, as towards the search for the minimum of each production resource that is needed to allow maximum utilization of all other resources…190
De Nederlandse glastuinbouw kan gezien worden als de meest vergaande integrale toepassing van deze principes in de plantaardige teelt. Het is de theorie, die de natuurwetenschappen en landbouwwetenschappen inclusief de economie, dwingt om multidisciplinair samen te werken.
De Wit formuleerde zijn theorie op het niveau van gewassen en postuleerde daarbij dat ze niet alleen betrekking had op het onderling afstemmen van de variabele inputs, maar dat het systeem als geheel beter zal werken naarmate het gebruik kan maken van betere gronden. Hij gaf bovendien aan dat zijn theorie ook van toepassing is op
188 De Koning, G. H. J., H. Van Keulen, R. Rabbinge & H. Janssen (1995). "Determination of input and output coefficients of cropping systems in the European Community." Agricultural Systems 48: 485-502. 189 Glendining, M. J., A. G. Dailey, A. G. Williams, F. K. Van Evert, K. W. T. Goulding & A. P. Whitmore (2009). "Is it possible to increase the sustainability of arable and ruminant agriculture by reducing inputs?" Agricultural Systems 99 117-125.
Theoretische uitgangspunten in ontwerpend onderzoek
veehouderij en dit is later uitgewerkt door van de Ven et al191 voor dierlijke en
gecombineerde plantaardige-dierlijke productiesystemen. De belangrijkste kosten binnen de veehouderij (zowel in economisch als in milieukundig opzicht) zijn de kosten van voer, waarvan het grootste deel via akkerbouw wordt geproduceerd. Net als in de intensieve akkerbouw als in de glastuinbouw laten zowel de economische als milieukundige resultaten van de intensief werkende veehouderijbedrijven zien dat intensivering en verbetering van milieuprestaties goed samengaan: Terwijl de gemiddelde bedrijfsgrootte van de landbouwbedrijven gestaag groeien en de kapitaalintensiteit van de systemen toeneemt, neemt de milieubelasting af192.
Van Ittersum en Rabbinge193 ontwikkelden de resource use efficiency verder naar het
niveau van landgebruik. Gebaseerd op deze verder uitwerking maakte de WRR in het rapport Grond voor keuzen194 duidelijk dat door vanuit de resource use efficiency theorie
te zoeken naar het beste grondgebruik en landbouw vooral uit te oefenen op de plekken, die daar het meest geschikt voor waren qua fysieke omstandigheden, de productiviteit opnieuw sterk kon worden opgevoerd. De titel van het rapport refereerde aan de stellingname van de WRR, dat over het grondgebruik van de landbouw in de 12 lidstaten van de toenmalige Europese Unie. belangrijke politieke keuzes aan de orde waren. De resource use efficiency theorie werd in dat rapport de onderbouwing van politieke scenario’s.
Daarmee beslaat het domein van de theorie volgens de huidige inzichten niet alleen het niveau van gewaspercelen maar van gewas- en agrosystemen en het niveau van het grondgebruik op uiteenlopende schaalniveaus, van lokaal tot continentaal.
Aldus kunnen deze inzichten van De Wit, Rabbinge en andere productie-ecologen gezien worden als de theoretische onderbouwing van de in paragraaf 4.1 beschreven megatrend, die aangeeft dat de productiviteitstijging in de landbouw zich al eeuwen afspeelt en doorgaat, mits het klimaat- en milieuprobleem dat hiermee samenhangt, kan worden opgelost.
Maar de ontwikkeling van de productiviteit in de landbouw bij gelijktijdig beter milieurendement, heeft zich tot nog toe ontwikkeld in een richting, waarbij de
191 Van de Ven, G. W. J., N. De Ridder, H. Van Keulen & M. K. Van Ittersum (2003). "Concepts in production ecology for analysis and design of animal and plant-animal production systems." Agricultural Systems 76: 507-525.
192 Brouwer, F. M., C. J. A. M. de Bont, H. Leneman & H. A. B. van der Meulen (2004). Duurzame
landbouw in beeld. Landbouweconomisch Instituut, Den Haag.
193 Van Ittersum, M. K. & R. Rabbinge (1997). "Concepts in production ecology for analysis and quantification of agricultural input-output combinations." Field Crops Research 52: 197-208.
194 Wetenschappelijke Raad voor het Regeringsbeleid (1992). Ground for choices; Four perspectives for the rural
areas in the European Community. Wetenschappelijke raad voor het Regeringsbeleid, Den Haag.
Zie ook Rabbinge, R. & H. C. Van Latesteijn (1992). "Long-term options for land use in the European Community." Agricultural Systems 40: 195-210. en De Koning, G. H. J., H. Van Keulen, R. Rabbinge & H. Janssen (1995). "Determination of input and output coefficients of cropping systems in the European Community." Agricultural Systems 48: 485-502.
verschillende sectoren meer en meer van elkaar gescheiden raakten en ook onderdelen van het productieproces in verschillende van elkaar gescheiden en steeds meer gespecialiseerde bedrijven werden ondergebracht. Akkerbouw, melkveehouderij, intensieve veehouderij, vollegrondsgroenteteelt, groenteteelt onder glas, horticultuur of champignonproductie: het zijn, zeker in de primaire productie, op zichzelf staande werelden, die bij uitzondering in combinaties op één bedrijf te vinden zijn en in de regel ruimtelijk van elkaar zijn gescheiden. Alleen de combinatie van melkveehouderij en intensieve veehouderij wordt met enige frequentie aangetroffen. Maar ook binnen de groenteteelt onder glas bijvoorbeeld is de zaadproductie, de productie van moederplanten en de feitelijke teelt van het groentegewas in gescheiden bedrijven ondergebracht. Net als in de vleeskuikenproductie de productie van grootouderdieren, ouderdieren, eieren, broederijen, eendagskuikens en vleeskuikens in de primaire lijn, de productie van voer en voercomponenten in de toelevering en de slacht en verdere verwerking zich allemaal op gescheiden, gespecialiseerde bedrijven afspelen.
In agropark-ontwerpen ligt de ambitie besloten om via ruimtelijke clustering deze scheiding op te heffen, waar dat verantwoord is. Zodat op de eerste plaats al het transport dat tussen deze onderdelen plaatsvindt niet langer nodig is en daarmee de veterinaire en fytosanitaire risico’s, die vaak met dit transport samenhangen, voorkomen kunnen worden. Diertransport is ook een belangrijke bron van dierongerief195. Door transportreductie zal ook dit ongerief worden teruggedrongen.
Op de tweede plaats opdat rest- en bijproducten niet alleen grootschalig en industrieel verwerkt kunnen worden maar ook opdat de producten van die verwerking vaak weer als grondstof in dezelfde cluster gebruikt kunnen worden. Op de derde plaats opdat in de verwerking van de hoofdproducten een steeds groter accent op samengestelde convenience producten komt te liggen waarin die verschillende ketens uiteindelijk toch bij elkaar worden gebracht.
195 “…Dierenwelzijn is niet het exclusieve domein van (dier)wetenschappers. Dierwetenschappelijke kennis is gebaseerd op waarnemingen aan het dier. Echter, hoeveel we ook wetenschappelijk kunnen vaststellen aan het dier, de wetenschap kan niet pretenderen als enige te spreken voor het dier. Het maatschappelijke debat rond dierenwelzijn gaat ook over onszelf, over onze waarden en overtuigingen van wat een goed leven is. Kortom, over – veelal omstreden – waarden waar (dier)wetenschappers geen speciaal gezag over hebben.
We maken in dit rapport daarom een onderscheid tussen ‘dierenwelzijnsproblemen’ en ‘ongerief’. Ieder ongerief is een dierenwelzijnsprobleem, maar niet ieder dierenwelzijnsprobleem hoeft ook daadwerkelijk ongerief voor het dier te betekenen (...). ‘Ongerief’ betreft die vormen van aantasting van de lichamelijke en psychische gezondheid van dieren, waarvan we de aard en het bestaan wetenschappelijk kunnen vaststellen en onderbouwen…” Leenstra, F. R., E. K. Visser, M. A. W. Ruis, K. H. de Greef, A. P. Bos, I. D. E. van Dixhoorn & H. Hopster (2007). Ongerief bij rundvee, varkens, pluimvee, nertsen en paarden. Inventarisatie en prioritering en mogelijke oplossingsrichtingen. Animal Sciences Group, Wageningen UR, Wageningen.. Strikt genomen horen dierenongerief-aspecten bij Matterscape en de overige dierenwelzijnsproblemen bij Powerscape, voor zover ze in de wet zijn verwoord en in Mindscape voor zover het over subjectieve opvattingen gaat.
Theoretische uitgangspunten in ontwerpend onderzoek
Niet alle productie vindt binnen agroparken plaats. Agroparken verwerken op industriële wijze ook landbouwproducten die elders zijn geproduceerd. Via collectiecentra staan agroparken in verbinding met de grondgebonden productie. Dat kan in de directe omgeving zijn van de metropool met andere op zichzelf staande industriële landbouwbedrijven. Maar het kan ook zijn dat de grondstoffen worden aangevoerd uit de supply- en transplant-regions waarover Taylor spreekt (geciteerd in paragraaf 3.3).
De belangrijkste uitdaging die daarbij in de komende jaren aan de orde is, is het terugdringen van het aandeel van fossiele energie, de ‘universele natuurarbeider’, volgens Sloterdijk, geciteerd in paragraaf 2.1 van dit werk. In termen van de productie- ecologische theorie zijn er hiervoor twee argumenten: het belangrijkste is de toenemende schaarste van deze grondstof, die zich niet alleen vertaalt in de directe fossiele energiekosten in de primaire productie zelf maar ook in het duurder worden van alle andere grondstoffen en productiemiddelen, waarvan immers steeds een deel van de prijs door die fossiele energie wordt bepaald. Maar er is ook het milieueffect van het broeikasgas CO2, dat moet worden teruggedrongen. Omdat echter juist in de
industriële setting van de plantaardige productie een deel van dit gas opnieuw als grondstof kan worden ingezet leidt deze theoretische doelstelling tot twee ontwerpeisen:
• Het zoveel mogelijk terugdringen van het directe gebruik van fossiele energie en waar mogelijk van het indirecte gebruik.
• Het waar mogelijk verwerken van CO2 dat ontstaat bij gebruik van fossiele energie
in het park zelf of bij naburige activiteiten.
Het geïntegreerd toepassen van de principes van industriële ecologie, dat hier aan de orde is, verschaft ook het perspectief op terugdringing van allerlei andere milieubelasting omdat door de meer geïntegreerde industriële en grootschalige aanpak milieutechnieken kunnen worden toegepast, die op kleinere schaal vaak niet rendabel te krijgen zijn: Luchtwassers in stallen, mestverwerking via covergisting of water- zuivering zijn hier voorbeelden van.
Daardoor, zo is de verwachting, ontstaan tegelijkertijd kostenreducties en wordt de belasting van het milieu teruggedrongen, terwijl de agroproductie zelf verder intensiveert, in termen van kapitaalinzet, grondgebruik en arbeid. Expeditie Agroparken doet verslag van deze sectoroverschrijdende zoektocht vanuit de productie-ecologie naar synergie vanuit de volgende hypothese t.a.v. de productie- ecologische theorie, die aangeeft dat de ontwikkeling van agroparken een voortzetting is van de basisgedachten achter resource use efficiency. De hypothese, die hierbij wordt getoetst, en via ontwerpend onderzoek zal worden ontwikkeld, luidt:
Een agropark bewerkstelligt lagere kosten, meer toegevoegde waarde en lagere milieulasten per eenheid product en oppervlakte.