Een landbouwproductie zonder gebruik van kunstmest is minder duurzaam dan je zou verwachten, dat betoogt David De Pue, doctor in de bio-ingenieurswetenschappen, in een opiniestuk dat eerder verscheen in De Standaard. De Pue schreef zijn opiniestuk als reactie op de stelling die eerder in de krant verscheen van professor Jonathan De Roo: “Landbouw heeft geen chemische stikstof nodig.”
Eerst even uitzoomen. Onze atmosfeer zit vol stikstof: 78 procent van de lucht bestaat uit stikstofgas (N2). Het is een vrij inerte, niet-reactieve stof. Stikstof is een essentieel element voor al het leven op aarde. Het zit letterlijk in ons DNA, maar bijvoorbeeld ook in eiwitten. Hoe kan een inerte stof die overvloedig aanwezig is in onze atmosfeer een bron worden van bruikbare stikstof voor organismen? Daarvoor is er een beperkt aantal natuurlijke bronnen nodig van wat we 'reactieve stikstof' noemen. Bliksem is een bron van geoxideerde stikstof, terwijl biologische stikstoffixatie in de bodem, door bacteriën, een bron is van gereduceerde stikstof. Die reactieve stikstof kan door organismen worden benut, en gaat doorheen het ecosysteem circuleren, iets wat we de stikstofcyclus noemen.
Wij, mensen, hebben manieren gevonden om zelf reactieve stikstof te produceren, waarvan de door De Roo vermelde energie-intensieve productie van kunstmest de belangrijkste is. Wetenschappers schatten het aantal stikstofatomen in ons lichaam dat langsheen dit proces is gepasseerd op 50 à 80 procent.
De uitvinding van kunstmest ligt dan ook aan de basis van de sterke bevolkingsgroei in de 20ste eeuw. Vandaag leeft ongeveer de helft van de wereldbevolking bij gratie van kunstmest. Het gevolg is wel dat er vandaag dubbel zoveel stikstofgas uit de atmosfeer naar reactieve stikstofverbindingen wordt omgezet dan voorheen. Het is dus een pak 'drukker' geworden in de stikstofcyclus, wat tot verscheidene milieuproblemen leidt. De uitdaging van stikstofneerslag in onze kwetsbare natuur (waar de Vlaamse regering haar tanden op stuk bijt), nitraatvervuiling in waterlopen, lentesmog … Allemaal houden ze verband met de overvloed aan reactieve stikstof.
Moeten we kunstmest dan maar in de ban doen, zoals De Roo voorstelt? Een wereldbevolking van 8 miljard mensen voeden zonder kunstmest betekent ironisch genoeg nog meer kaalslag van natuurlijke ecosystemen wereldwijd. Dat komt vooral omdat de opbrengsten van biologische en regeneratieve landbouw een stuk lager liggen dan van conventionele landbouw, waardoor er meer land nodig is om evenveel voedsel te produceren.
Een grondige vergelijkende studie naar de milieu-impact van verschillende landbouwsystemen (Clark & Tilman, 2017) concludeerde reeds dat de 'klassieke' landbouw op heel wat punten beter scoort dan biologische landbouw. Zo is de stikstofuitspoeling bij gebruik van dierlijke mest een groter probleem dan bij oordeelkundig toegepaste kunstmest. Dat runderen die op stal blijven, hogere methaanemissies zouden hebben, wordt door diezelfde studie overigens tegengesproken.
Sommige regio's in de wereld, in het bijzonder Afrika ten zuiden van de Sahara, worstelen met een tekort aan stikstof, wat tot zeer lage landbouwopbrengsten leidt. Het probleem verergert er zelfs, omdat de landbouw daar leidt tot uitmijning van de stikstof die nog in de bodem zit. Toegang tot betaalbare meststoffen zou de landbouwopbrengsten er gevoelig opkrikken. Het verhogen van de voedselzekerheid hoeft daardoor niet gepaard te gaan met nog meer landbouwgebied ten koste van regenwoud of savanne.
Ja, de grote energievraag van de kunstmestproductie, gelinkt aan een hoge afhankelijkheid van staten als Rusland, en de grote klimaatimpact van die productie, zijn problemen die moeten worden aangepakt. Feitelijk staat de kunstmestproductie voor dezelfde uitdaging als andere energie-intensieve processen zoals de fabricage van staal en cement: het proces zo aanpassen dat het kan op basis van hernieuwbare, koolstofneutrale energiebronnen.
In de landbouw moeten we vooral inzetten op het verder verhogen van de stikstofefficiëntie, door ervoor te zorgen dat zo veel mogelijk van de aangevoerde stikstof in het uiteindelijke landbouwproduct terechtkomt. Dat kan door de toediening van de meststoffen precies af te stemmen op de behoeften van de plant.
Daarnaast kunnen agro-ecologische technieken zoals mengteelten met vlinderbloemigen - die in samenwerking met bodembacteriën zelf stikstof fixeren, plus een permanente bodembedekking vormen - ook bijdragen aan een goede stikstofhuishouding in de bodem.
Er is dan ook zeker plaats voor alternatieve landbouwvormen zoals biologische en regeneratieve landbouw. Niet als passe-partout om overal in te zetten, maar wel omdat er in die landbouwvormen geëxperimenteerd wordt met technieken die later worden opgenomen door conventionele landbouwers. Dat laat toe dat landbouw op sommige vlakken een beetje minder chemie en een beetje meer biologie wordt, bijvoorbeeld de vermindering van pesticidengebruik door het toepassen van natuurlijke plaagbestrijders.
Tenslotte is er nog een olifant in de kamer die - vooral in beleidskringen - weleens over het hoofd wordt gezien. Toevallig behandel ik in mijn lessen biologie in het vierde middelbaar net de stikstofcyclus. Zo weten mijn leerlingen intussen dat elke schakel in een voedselketen leidt tot een verlies van energie en materialen. Als we zelf vaker een stapje terugzetten op die voedselpiramide, en meer rechtstreeks plantaardige eiwitten dan dierlijke eiwitten zouden consumeren, kunnen we het stikstofverlies naar het milieu gevoelig verminderen.
David De Pue is doctor in de bio-ingenieurswetenschappen en leraar wetenschappen op het Sint-Lievenscollege in Gent. Voorheen was De Pue stikstofexpert en onderzoeker bij het Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek (ILVO).
Met dit opiniestuk wil de auteur een bijdrage leveren aan het maatschappelijk debat. De auteur schrijft op eigen naam en is verantwoordelijk voor de inhoud van de tekst.
Dit artikel afdrukken
Wij, mensen, hebben manieren gevonden om zelf reactieve stikstof te produceren, waarvan de door De Roo vermelde energie-intensieve productie van kunstmest de belangrijkste is. Wetenschappers schatten het aantal stikstofatomen in ons lichaam dat langsheen dit proces is gepasseerd op 50 à 80 procent.
De uitvinding van kunstmest ligt dan ook aan de basis van de sterke bevolkingsgroei in de 20ste eeuw. Vandaag leeft ongeveer de helft van de wereldbevolking bij gratie van kunstmest. Het gevolg is wel dat er vandaag dubbel zoveel stikstofgas uit de atmosfeer naar reactieve stikstofverbindingen wordt omgezet dan voorheen. Het is dus een pak 'drukker' geworden in de stikstofcyclus, wat tot verscheidene milieuproblemen leidt. De uitdaging van stikstofneerslag in onze kwetsbare natuur (waar de Vlaamse regering haar tanden op stuk bijt), nitraatvervuiling in waterlopen, lentesmog … Allemaal houden ze verband met de overvloed aan reactieve stikstof.
Een wereldbevolking van 8 miljard mensen voeden zonder kunstmest betekent ironisch genoeg nog meer kaalslag van natuurlijke ecosystemen wereldwijdKlassiek versus biologisch
Moeten we kunstmest dan maar in de ban doen, zoals De Roo voorstelt? Een wereldbevolking van 8 miljard mensen voeden zonder kunstmest betekent ironisch genoeg nog meer kaalslag van natuurlijke ecosystemen wereldwijd. Dat komt vooral omdat de opbrengsten van biologische en regeneratieve landbouw een stuk lager liggen dan van conventionele landbouw, waardoor er meer land nodig is om evenveel voedsel te produceren.
Een grondige vergelijkende studie naar de milieu-impact van verschillende landbouwsystemen (Clark & Tilman, 2017) concludeerde reeds dat de 'klassieke' landbouw op heel wat punten beter scoort dan biologische landbouw. Zo is de stikstofuitspoeling bij gebruik van dierlijke mest een groter probleem dan bij oordeelkundig toegepaste kunstmest. Dat runderen die op stal blijven, hogere methaanemissies zouden hebben, wordt door diezelfde studie overigens tegengesproken.
Sommige regio's in de wereld, in het bijzonder Afrika ten zuiden van de Sahara, worstelen met een tekort aan stikstof, wat tot zeer lage landbouwopbrengsten leidt. Het probleem verergert er zelfs, omdat de landbouw daar leidt tot uitmijning van de stikstof die nog in de bodem zit. Toegang tot betaalbare meststoffen zou de landbouwopbrengsten er gevoelig opkrikken. Het verhogen van de voedselzekerheid hoeft daardoor niet gepaard te gaan met nog meer landbouwgebied ten koste van regenwoud of savanne.
Ja, de grote energievraag van de kunstmestproductie, gelinkt aan een hoge afhankelijkheid van staten als Rusland, en de grote klimaatimpact van die productie, zijn problemen die moeten worden aangepakt. Feitelijk staat de kunstmestproductie voor dezelfde uitdaging als andere energie-intensieve processen zoals de fabricage van staal en cement: het proces zo aanpassen dat het kan op basis van hernieuwbare, koolstofneutrale energiebronnen.
In de landbouw moeten we vooral inzetten op het verder verhogen van de stikstofefficiëntie, door ervoor te zorgen dat zo veel mogelijk van de aangevoerde stikstof in het uiteindelijke landbouwproduct terechtkomtOlifant in de kamer
In de landbouw moeten we vooral inzetten op het verder verhogen van de stikstofefficiëntie, door ervoor te zorgen dat zo veel mogelijk van de aangevoerde stikstof in het uiteindelijke landbouwproduct terechtkomt. Dat kan door de toediening van de meststoffen precies af te stemmen op de behoeften van de plant.
Daarnaast kunnen agro-ecologische technieken zoals mengteelten met vlinderbloemigen - die in samenwerking met bodembacteriën zelf stikstof fixeren, plus een permanente bodembedekking vormen - ook bijdragen aan een goede stikstofhuishouding in de bodem.
Er is dan ook zeker plaats voor alternatieve landbouwvormen zoals biologische en regeneratieve landbouw. Niet als passe-partout om overal in te zetten, maar wel omdat er in die landbouwvormen geëxperimenteerd wordt met technieken die later worden opgenomen door conventionele landbouwers. Dat laat toe dat landbouw op sommige vlakken een beetje minder chemie en een beetje meer biologie wordt, bijvoorbeeld de vermindering van pesticidengebruik door het toepassen van natuurlijke plaagbestrijders.
Tenslotte is er nog een olifant in de kamer die - vooral in beleidskringen - weleens over het hoofd wordt gezien. Toevallig behandel ik in mijn lessen biologie in het vierde middelbaar net de stikstofcyclus. Zo weten mijn leerlingen intussen dat elke schakel in een voedselketen leidt tot een verlies van energie en materialen. Als we zelf vaker een stapje terugzetten op die voedselpiramide, en meer rechtstreeks plantaardige eiwitten dan dierlijke eiwitten zouden consumeren, kunnen we het stikstofverlies naar het milieu gevoelig verminderen.
David De Pue is doctor in de bio-ingenieurswetenschappen en leraar wetenschappen op het Sint-Lievenscollege in Gent. Voorheen was De Pue stikstofexpert en onderzoeker bij het Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek (ILVO).
Met dit opiniestuk wil de auteur een bijdrage leveren aan het maatschappelijk debat. De auteur schrijft op eigen naam en is verantwoordelijk voor de inhoud van de tekst.
Nog 3
Je hebt 0 van de 3 kado-artikelen gelezen.
Op 4 juni krijg je nieuwe kado-artikelen.
Op 4 juni krijg je nieuwe kado-artikelen.
Als betalend lid lees je zoveel artikelen als je wilt, én je steunt Foodlog
Lees ook
Uitstekende tekst waarop ik twee aanvullingen heb, vanuit het Nederlandse perspectief. Ik laat de grote wereld even voor wat die is.
De olifant is denk ik nog groter dan in deze voorzichtige tekst aangedragen wordt. Daar heb ik twee argumenten voor. De ene is bekend: de conversie van voer via vlees of zuivel naar menselijke voeding is inefficiënt. We maken met elkaar een geweldige stap als we, grosso modo, geen veevoer meer verbouwen daar waar we ook direct voor menselijke consumptie kunnen produceren. Het andere is indirect ook bekend, maar wordt nooit zo onder woorden gebracht. Als voorbeeld de grasklaver die veelvuldig onderdeel is van een biologische akkerbouw rotatie. De stikstof die door fixatie gewonnen wordt kan veel efficiënter benut worden als de grasklaver als groene mest (Maaimeststof) rechtstreeks ingezet wordt in plaats van via het spoor van vee -> mest. Het N-verlies van groene mest is misschien 5%, dat van het vee-spoor zomaar 30%. Zie het stikstofprobleem in Nederland.
Dan nog de kunstmest. Ik zou heel graag een akkerbouw experiment uitvoeren waarbij quasi bologisch gewerkt wordt met uitzondering van het verbod op kunstmest ('snelle') stikstof. Ik vermoed dat bij een goed doordachte, goed gedoceerde en goed getimede N-gift in het voorjaar bij sommige gewassen er een voorsprong behaald kan worden die over het seizoen een aanzienlijke opbrengstvermeerdering laat zien, met een toegenomen N-efficiëntie en energie-efficiëntie. Zullen we geld gaan zoeken voor dit experiment?
Zolang er geen mensenmest toegepast wordt gaat de mens meer eiwit consumeren en minder terugbrengen in de cyclus met als gevolg een harder werkende rioolzuivering en extra kunstmest.
Menselijke mest (algemeen: rioolresiduen) in kringloop brengen is een grote opgave en zeer noodzakelijk. Voor de meeste plantenvoedingsstoffen is dat een wezenlijke bijdrage aan de kringloop, voor stikstof in veel mindere mate. Daar is stikstof te vluchtig voor. Zelf stikstof winnen (vlinderbloemigen), verliezen via het 'mest-spoor' verminderen en verlies op 't veld minimaliseren (slimme vruchtwisseling, maximale inzet groenbemesters) zijn de opgaven.
teelt van vlinderbloemigen om plantenmest te produceren vraagt ook landbouwgrond waarbij geen voedsel uit de opbrengst gehaald wordt. Deze stroom opvoeren (sojaschroot) aan het vee en daarna de mest gebruiken als plantenvoeding is dan win win. De composthoop produceert ook co2, methaan en ammoniak. Zet er dan 4 poten onder een kop plus staart eraan en noem het een koe.
RESTSTROMEN gebruiken als veevoer is inderdaad een heel goed idee. Gras of grasklaver PRODUCEREN voor veevoer is geen goed idee.
Composteren is een soms noodzakelijk kwaad en gaat gepaard met veel organische stof verlies en stikstof-verlies. Jammer: organische stof is voedsel voor bodemleven, stikstofverlies is sowieso jammer. Maar soms is dat de enige manier om een reststroom bruikbaar te maken
Ja, stikstof zelf telen kost oppervlak en is op dit moment vaak niet economisch rendabel. Los dat dan direct op met kunstmest, niet met het pad van veevoer (waar ook (kunst)mest of buitenlandse hectares voor nodig zijn) via mest naar stikstofverlies. Economisch (nog) rendabel, maar ecologisch gewoon niet goed.