8 min
Het Bijbelverhaal over de wonderbaarlijke voedselvermenigvuldiging spreekt tot de verbeelding. In de werkelijke wereld kunnen we er echter niets mee, zegt ingenieur Wouter de Heij. Op Foodlog is hij in een serie artikelen op zoek naar de vooronderstellingen over het gedrag van ammoniak onder de stikstofmodellen die in Nederland onderdeel van de wet zijn geworden. De gedachte dat broden en vis zich oneindig kunnen vermenigvuldigen vindt hij prachtig, maar in de werkelijkheid wil hij liever 'een massabalans die klopt'.
Het verhaal over de wonderlijke voedselvermenigvuldiging uit de Bijbel heeft altijd indruk op me gemaakt. Jezus kon een hele menigte te eten geven van slechts een paar broden en enkele vissen Het is een prachtige gedachte, maar niet voor een rationeel en visueel ingesteld brein.
Het verhaal doet me denken aan het wonder van grasland en bemesting. Gras dat niet wordt bemest, lijkt toch goed te groeien in de nabijheid van een stal. Hoe kan dat?
De massabalans van stikstof (N) - mest, voeding om gras te laten groeien en de oogst die daaruit resulteert - moet kloppen. Atomen en moleculen kunnen niet zomaar verdwijnen of vermeerderen. Wat wel kan, zijn transformaties. Stikstof uit de lucht kan door bodemactiviteiten worden omgezet in reactief stikstof, en omgekeerd. Ammoniak kan verdampen of worden opgenomen door water, vochtige grond, of planten. Gekker kan het niet worden. Binnen de fysische-chemie en biologie zijn er geen andere smaken.
Omdat het erop lijkt dat de ammoniak die melkveestallen uitstoten alleen een hoge concentratie heeft direct naast de boerderij, is de vraag: welk bemestend effect heeft die ammoniak boven grasland?
Omdat de uitstoot, de concentratie en de depositie met elkaar moeten kloppen, wil ik twee theoretische situaties onder de loep nemen:
Grasland zonder bemesting
Op het eerste gezicht lijkt dit een situatie die niet kan bestaan. Hoe kan een boer nou gras produceren en oogsten zonder extra inputs? Maar natuurlijke processen maken dat wel degelijk mogelijk. Denk bijvoorbeeld aan wat klaver klaarspeelt. Het plantje bindt stikstof uit de atmosfeer. Daarom is het een uitstekende bodemverbeteraar. Daarnaast zijn er bacteriën die stikstof beschikbaar maken. Ook natte depositie, stikstof die zich bindt met water en als regen en dauw op gewas komt, speelt een rol. Zo weten we aan de hand van feitelijke metingen dat in Nederland op dit moment tussen de 1,5 en 7 kilo stikstof per hectare per jaar vrijkomt als meststof. Die valt gratis en zonder dat boeren er moeite voor hoeven te doen uit de lucht. De natte depositie is overigens de afgelopen twintig jaar sterk afgenomen als gevolg van milieumaatregelen voor industrie, verkeer en landbouw.
Er zijn verhalen over onbemeste graslanden waar jaarlijks tussen de 50 en 100 kilo stikstof per hectare gras wordt geoogst. Denk bijvoorbeeld aan plekken langs de snelweg (waar uitlaatgassen stikstofoxiden achterlaten) of op onderzoeksveldjes waar wetenschappelijk onderzoek wordt gedaan en per ongeluk ook 'oogsten zonder mest' zijn ontdekt. Een deel hiervan kan worden verklaard door stikstof uit de bodemvoorraad, die door bodemorganismen beschikbaar wordt gemaakt.
Daarnaast zijn er verhalen van boeren die al jarenlang geen mest gebruiken, maar toch redelijke opbrengsten hebben. Bijvoorbeeld grasland dat naast een koeienstal ligt, kan profiteren van de stikstof die uit de lucht wordt vastgelegd.
Ik vermoed dat we veilig kunnen concluderen dat onbemest grasland zeker 25 kilo stikstof - en misschien twee of drie keer zoveel - kan opnemen, waarvan maar een kilo of zeven verklaarbaar is via natte depositie. Minstens 20 kilogram moet dus komen uit ‘andere bronnen’. Wat mij betreft kunnen we ook concluderen dat er geen ammoniak-emissie is boven de niet-bemeste graslanden (een discussie over de emissie onder het compensatiepunt daargelaten). Er zal eerder sprake zijn van depositie die ook dus wel de droge depositie wordt genoemd. Het RIVM berekent met zijn modellen OPS en DEPAC dat deze droge depositie ongeveer 500 mol is (3,5 kilo). Gezien het ervaringsgetal, lijkt me dat laag.
Bemest grasland
Bij bemest grasland is de situatie totaal anders. De ammoniakuitstoot bij bemesting is een fractie van de toegepaste stikstof en afhankelijk van de gebruikte techniek. Uit cijfers blijkt dat er bij bemesting een zekere hoeveelheid stikstof verloren gaat in de vorm van ammoniak. Maar de vraag is: waarom zou deze ammoniak niet gewoon door nabijgelegen gras worden opgenomen? Het lijkt onwaarschijnlijk dat deze ammoniak helemaal wegwaait en ver van de bron terechtkomt.
Praktijkonderzoek van het Louis Bolk Instituut toont aan dat bemesting de grasproductie flink verhoogt, maar ook dat een deel van de oogst kennelijk 'extra bemest' is. Dit roept de vraag op of er sprake is van een mysterieuze vermeerdering van stikstof. Of komt de stikstof misschien uit andere bronnen, zoals uit de lucht via depositie? Zie de box Feiten? hieronder.
Op grond van praktijkcijfers en gezond verstand, blijf Ik bij mijn hypothese dat er lokaal bij de bron een aanzienlijke hoeveelheid stikstof uit de lucht komt, via droge depositie, vooral bij reguliere ammoniakconcentraties in de lucht. Vermoedelijk gaat het om 20 kilogram of meer die dicht bij de boer uit de lucht komt via droge depositie bij reguliere bemesting en de daarmee samenhangende ammoniakconcentraties in de lucht van tussen de 6 en 10 ug/m3.
Ben ik daarmee eigenwijs? Misschien. Maar ik vind het moeilijk te geloven dat er wel veel ammoniak in de lucht gaat, maar weinig weer direct wordt opgenomen. Dat 230 * 50% * 17% = 19 kilogram ammoniak meteen verdwijnt, is niet waarschijnlijk omdat kleine hoeveelheden water ammoniak aantrekken en graslanden nooit kurkdroog zijn, zeker niet tijdens bemesting.
Massabalans moet kloppen; oproep aan melkveehouders
Omdat ik ben geen boer of praktijkonderzoeker ben kunnen mijn sommetjes weliswaar logisch lijken, maar in de praktijk erg afwijken of zelfs fout zijn. Daarom zoek ik hulp. De massabalans boven grasland moet kloppen. Zonder goed inzicht in stikstofemissie en -depositie kunnen we de ammoniakbalans niet goed vaststellen. We hebben meer kennis nodig over wat er precies gebeurt op en boven grasland. Stikstof kan zich niet zomaar vermenigvuldigen of verdwijnen.
Daarom doe ik een oproep aan Nederlandse (melk)veehouders. Jullie hebben bijna 1 miljoen hectare land in gebruik, bijna 25% van het hele Nederlandse oppervlak. Zonder goed inzicht in de emissie en depositie (en uitspoeling) boven grasland, kan geen overheidsinstantie de ammoniak-balans met voldoende betrouwbaarheid maken. Zonder dit inzicht valt niet te bepalen hoe betrouwbaar de modellen die de overheid gebruikt zijn. Ook kunnen TNO en het RIVM niet fact based stellen dat er veel export van stikstof via de lucht naar het buitenland is.
Daarom lanceer ik een hypothese en vraag ik rundveehouders in Nederland die te toetsen aan hun ervaring. Kan het zijn dat de ammoniak-emissie tijdens het bemesten 19 kilogram is (pijl 6), dat de natte depositie (pijl 5) ongeveer 3-7 kilogram is, en dat de droge depositie (pijl 4) minimaal twintig kilogram is en onder omstandigheden – een lokaal hogere ammoniakconcentratie – kan oplopen naar vijftig kilogram of meer? Laat horen hoe jullie aantallen dieren, hun mest, de toepassing daarvan en de grasoogst zich tot elkaar verhouden.
Ammoniak die vrijkomt zal ergens weer moeten opduiken. Volgens het Bijbelverhaal kan voedsel zich vanzelf vermenigvuldigen, maar gras groeit niet vanzelf.
Dit artikel afdrukken
Het verhaal doet me denken aan het wonder van grasland en bemesting. Gras dat niet wordt bemest, lijkt toch goed te groeien in de nabijheid van een stal. Hoe kan dat?
De massabalans van stikstof (N) - mest, voeding om gras te laten groeien en de oogst die daaruit resulteert - moet kloppen. Atomen en moleculen kunnen niet zomaar verdwijnen of vermeerderen. Wat wel kan, zijn transformaties. Stikstof uit de lucht kan door bodemactiviteiten worden omgezet in reactief stikstof, en omgekeerd. Ammoniak kan verdampen of worden opgenomen door water, vochtige grond, of planten. Gekker kan het niet worden. Binnen de fysische-chemie en biologie zijn er geen andere smaken.
Omdat het erop lijkt dat de ammoniak die melkveestallen uitstoten alleen een hoge concentratie heeft direct naast de boerderij, is de vraag: welk bemestend effect heeft die ammoniak boven grasland?
Omdat de uitstoot, de concentratie en de depositie met elkaar moeten kloppen, wil ik twee theoretische situaties onder de loep nemen:
- 1. een perceel grasland waar geen mest of kunstmest op wordt aangebracht;
2. een perceel grasland waar de productie op wordt vergroot door inzet van mest of kunstmest.
Grasland zonder bemesting
Op het eerste gezicht lijkt dit een situatie die niet kan bestaan. Hoe kan een boer nou gras produceren en oogsten zonder extra inputs? Maar natuurlijke processen maken dat wel degelijk mogelijk. Denk bijvoorbeeld aan wat klaver klaarspeelt. Het plantje bindt stikstof uit de atmosfeer. Daarom is het een uitstekende bodemverbeteraar. Daarnaast zijn er bacteriën die stikstof beschikbaar maken. Ook natte depositie, stikstof die zich bindt met water en als regen en dauw op gewas komt, speelt een rol. Zo weten we aan de hand van feitelijke metingen dat in Nederland op dit moment tussen de 1,5 en 7 kilo stikstof per hectare per jaar vrijkomt als meststof. Die valt gratis en zonder dat boeren er moeite voor hoeven te doen uit de lucht. De natte depositie is overigens de afgelopen twintig jaar sterk afgenomen als gevolg van milieumaatregelen voor industrie, verkeer en landbouw.
Er zijn verhalen over onbemeste graslanden waar jaarlijks tussen de 50 en 100 kilo stikstof per hectare gras wordt geoogst. Denk bijvoorbeeld aan plekken langs de snelweg (waar uitlaatgassen stikstofoxiden achterlaten) of op onderzoeksveldjes waar wetenschappelijk onderzoek wordt gedaan en per ongeluk ook 'oogsten zonder mest' zijn ontdekt. Een deel hiervan kan worden verklaard door stikstof uit de bodemvoorraad, die door bodemorganismen beschikbaar wordt gemaakt.
Daarnaast zijn er verhalen van boeren die al jarenlang geen mest gebruiken, maar toch redelijke opbrengsten hebben. Bijvoorbeeld grasland dat naast een koeienstal ligt, kan profiteren van de stikstof die uit de lucht wordt vastgelegd.
Verhalen
Rijkswaterstaat zou langs de weg 2,5 tot 5 ton (vijftig tot honderd kilo N) kunnen oogsten jaarlijks zonder bemesting. Oud-WUR onderzoeker Jaap Schroder gaf twee maanden geleden aan zich gevallen te herinneren waar 50 tot 100 kilo stikstof werd opgenomen op de zogeheten 'blanco' onderzoeksveldjes (waarop geen mest werd toegepast) als deze te dicht bij de bemeste veldjes lagen. In een reactie schreef hij “Sterker nog, de stikstofopname van een blanco kan oplopen tot meer dan 200 kg stikstof per hectare. Alleen, het overgrote deel van deze opgenomen stikstof is het gevolg van mineralisatie van organische stikstof uit de bodemvoorraad. De teeltlaag kan bij grasland makkelijk 3.000-5.000 kg stikstof/ha bevatten. Ieder jaar komt er door de activiteit van bodemorganismen een klein deel beschikbaar voor o.a. gewasopname, daarnaast wordt er met gewasresten en via mest ook weer organische stikstof aan de voorraad toegevoegd.”
De op Foodlog bekende biologische melkveehouder Boy Griffioen heeft samen met zijn vader een stuk grasland waar ze al dertig jaar geen mest op aanbrengen terwijl het toch gras blijft opleveren. Het perceel ligt naast een stal met koeien. Heeft hij uitgevonden hoe je toch de broden oneindig kunt breken?
Vleesveehouder Hendrik Kreuger uit Loenersloot tussen Utrecht en Amsterdam schreef recent “Zelf beheer ik natuurland (droog zand) waar al meer dan 15 jaar geen mest op komt. Dit levert afhankelijk van de neerslag in het voorjaar 2-3 ton droge stof per ha op met 15-20 gram N per kg ds, ofwel 30 tot 60 kg per ha stikstof onttrekking per jaar. Ik kan niet zeggen dat de bodem nog verder verschraald, dus verwacht ik dat dit de depositie en vastlegging door bacteriën/schimmels is. Vlinderbloemigen staan er nauwelijks.”
Jonge landbouwkundigen leerden vroeger tijdens hun studie dat er 48 kilo stikstof (uit de lucht) komt. Ook nu circuleert nog steeds de vuistregel dat de boer mag rekenen met '25 kilo gratis stikstof' die hij zelf niet hoeft aan te voeren op zijn grasland. Dergelijke praktijkverhalen zijn anekdotisch bewijs, maar kunnen ook niet zomaar aan de kant worden geschoven.
Rijkswaterstaat zou langs de weg 2,5 tot 5 ton (vijftig tot honderd kilo N) kunnen oogsten jaarlijks zonder bemesting. Oud-WUR onderzoeker Jaap Schroder gaf twee maanden geleden aan zich gevallen te herinneren waar 50 tot 100 kilo stikstof werd opgenomen op de zogeheten 'blanco' onderzoeksveldjes (waarop geen mest werd toegepast) als deze te dicht bij de bemeste veldjes lagen. In een reactie schreef hij “Sterker nog, de stikstofopname van een blanco kan oplopen tot meer dan 200 kg stikstof per hectare. Alleen, het overgrote deel van deze opgenomen stikstof is het gevolg van mineralisatie van organische stikstof uit de bodemvoorraad. De teeltlaag kan bij grasland makkelijk 3.000-5.000 kg stikstof/ha bevatten. Ieder jaar komt er door de activiteit van bodemorganismen een klein deel beschikbaar voor o.a. gewasopname, daarnaast wordt er met gewasresten en via mest ook weer organische stikstof aan de voorraad toegevoegd.”
De op Foodlog bekende biologische melkveehouder Boy Griffioen heeft samen met zijn vader een stuk grasland waar ze al dertig jaar geen mest op aanbrengen terwijl het toch gras blijft opleveren. Het perceel ligt naast een stal met koeien. Heeft hij uitgevonden hoe je toch de broden oneindig kunt breken?
Vleesveehouder Hendrik Kreuger uit Loenersloot tussen Utrecht en Amsterdam schreef recent “Zelf beheer ik natuurland (droog zand) waar al meer dan 15 jaar geen mest op komt. Dit levert afhankelijk van de neerslag in het voorjaar 2-3 ton droge stof per ha op met 15-20 gram N per kg ds, ofwel 30 tot 60 kg per ha stikstof onttrekking per jaar. Ik kan niet zeggen dat de bodem nog verder verschraald, dus verwacht ik dat dit de depositie en vastlegging door bacteriën/schimmels is. Vlinderbloemigen staan er nauwelijks.”
Jonge landbouwkundigen leerden vroeger tijdens hun studie dat er 48 kilo stikstof (uit de lucht) komt. Ook nu circuleert nog steeds de vuistregel dat de boer mag rekenen met '25 kilo gratis stikstof' die hij zelf niet hoeft aan te voeren op zijn grasland. Dergelijke praktijkverhalen zijn anekdotisch bewijs, maar kunnen ook niet zomaar aan de kant worden geschoven.
Ik vermoed dat we veilig kunnen concluderen dat onbemest grasland zeker 25 kilo stikstof - en misschien twee of drie keer zoveel - kan opnemen, waarvan maar een kilo of zeven verklaarbaar is via natte depositie. Minstens 20 kilogram moet dus komen uit ‘andere bronnen’. Wat mij betreft kunnen we ook concluderen dat er geen ammoniak-emissie is boven de niet-bemeste graslanden (een discussie over de emissie onder het compensatiepunt daargelaten). Er zal eerder sprake zijn van depositie die ook dus wel de droge depositie wordt genoemd. Het RIVM berekent met zijn modellen OPS en DEPAC dat deze droge depositie ongeveer 500 mol is (3,5 kilo). Gezien het ervaringsgetal, lijkt me dat laag.
Bemest grasland
Bij bemest grasland is de situatie totaal anders. De ammoniakuitstoot bij bemesting is een fractie van de toegepaste stikstof en afhankelijk van de gebruikte techniek. Uit cijfers blijkt dat er bij bemesting een zekere hoeveelheid stikstof verloren gaat in de vorm van ammoniak. Maar de vraag is: waarom zou deze ammoniak niet gewoon door nabijgelegen gras worden opgenomen? Het lijkt onwaarschijnlijk dat deze ammoniak helemaal wegwaait en ver van de bron terechtkomt.
Praktijkonderzoek van het Louis Bolk Instituut toont aan dat bemesting de grasproductie flink verhoogt, maar ook dat een deel van de oogst kennelijk 'extra bemest' is. Dit roept de vraag op of er sprake is van een mysterieuze vermeerdering van stikstof. Of komt de stikstof misschien uit andere bronnen, zoals uit de lucht via depositie? Zie de box Feiten? hieronder.
Feiten?
Uit werk van stikstofonderzoeker Jan Huijsmans (WUR) blijkt dat de ammoniak-emissie van bemest grasland een fractie is van de TAN (Totaal Ammoniakaal Stikstof) is en sterk afhankelijk is van het soort bemesting technologie. In getallen uitgedrukt, als je met een huidige derogatie van 230 kilo N en een TAN percentage van rond de 50% gebruikmakend van de in Nederland meest gebruikelijke Sleufkouterinjectie drijfmest & half water methode, dan is volgens de tabellenboekjes de ammoniak-emissie 230 * 50% * 17% = 19 kilogram ammoniak-N. Dit is de verliesfactor zoals de officiële kentallen uit de boekjes die berekenen. Ook de NEMA rekent met deze kentallen om de totale landbouwemissie te bepalen. NEMA staat voor Nationale Emissiemodel Ammoniak, een model dat wordt gebruikt in Nederland om de emissie van ammoniak uit verschillende bronnen, zoals mest, te berekenen en te voorspellen. Dit model helpt om de impact van landbouwpraktijken op de stikstofuitstoot te bepalen, met name de emissie van ammoniak bij het bemesten van grasland en akkers.
Het getal verwijst dus naar de ammoniak waarvan verondersteld wordt dat die naar de lucht gaat en ontsnapt uit mest tijdens het bemesten. Maar waarom zou deze ammoniak ook niet weer gelijk opgenomen worden door vochtig gras iets verderop? Bekend is immers dat ammoniak en water elkaar aantrekken. Waarom zou deze geëmitteerde ammoniak die heel laag bij de grond vrijkomt, weggeblazen worden en tientallen of honderden kilometers verderop terecht komen? Misschien is die vooronderstelling, die als feit geldt in alle modellen die in Nederland worden gebruikt, eigenlijk onwaarschijnlijk.
Hoeveel gras levert welke hoeveelheid bemesting met stikstof op? Uit praktijkonderzoek van het Louis Bolk Instituut uit 2011 bleek:
Volgens deze tabel komt bij een bemesting van 200 kilo stikstof ongeveer 12 ton gras vrij over vijf snedes. Uitgedrukt in stikstof is dat 364 kilo N. Bij 400 kilo N komt 13,6 ton vrij (438 kilo N). Is hier dan ook sprake van een wonderlijke vermeningvuldiging van stikstof? Of zijn er gewoon andere bronnen van stikstof buiten de aangebrachte mest. Ik denk dat alle boeren in Nederland hun uiterste best doen om hun (gasvormige) verliezen te beperken. Niet alleen uit milieuoverwegingen maar vooral ook omdat ze er geld mee weggooien. Economisch gezien heb je immers niks aan een N-verlies naar lucht of grondwater.
Biotechnoloog en van-huis-uit-boerenzon Arend van t Oever schreef in een reactie op Foodlog: “Bemesting op weilanden (akkerland), doe je als boer niet hoogzomer op droge grond, dan kom je er niet eens in met de sleuf (er zijn trouwens meerdere systemen). Het liefst in lichte regen of kort erna in vochtige grond. Iedereen had voorheen wel een tank om bovengronds uit te rijden (ook in regen om gewas weer te schonen), nu is die investering voornamelijk voor de grote boeren, liefhebbers (mechanisatie) of loonwerkers. Op het perfecte moment uitrijden lukt dan niet altijd. Daar valt nog beter op te sturen en winst te halen qua emissiebeperking (oa systemen die ook water bijmengen en ammoniak in water oplossen), of op basis van het weer.”
Onder dit soort natte of vochtige omstandigheden zullen de ammoniakemissies dus snel weer een ammoniakdepositie worden. Pijl zes buigt dan af, de emissie wordt gewoon een (droge) depositie.
Tellen
Met de getallen hierboven valt te tellen. Per hectare is minstens 38 kilo stikstof zoek. Dat gat volgt uit 438 - 400 = 38 kilogram stikstof per hectare. Die kilo's ie moeten ergens anders vandaan komen. De natte depositie mag worden ingeschat op 7-10 kilo, maar dan mist nog altijd een dikke 30 kilo. Die zou van klaver kunnen komen, maar dat lijkt onwaarschijnlijk. Het kan het gevolg zijn van uitputting van de bodem als gevolg van minder organische stof of juist het effect van microbiologische activiteit in de bodem.
Uit werk van stikstofonderzoeker Jan Huijsmans (WUR) blijkt dat de ammoniak-emissie van bemest grasland een fractie is van de TAN (Totaal Ammoniakaal Stikstof) is en sterk afhankelijk is van het soort bemesting technologie. In getallen uitgedrukt, als je met een huidige derogatie van 230 kilo N en een TAN percentage van rond de 50% gebruikmakend van de in Nederland meest gebruikelijke Sleufkouterinjectie drijfmest & half water methode, dan is volgens de tabellenboekjes de ammoniak-emissie 230 * 50% * 17% = 19 kilogram ammoniak-N. Dit is de verliesfactor zoals de officiële kentallen uit de boekjes die berekenen. Ook de NEMA rekent met deze kentallen om de totale landbouwemissie te bepalen. NEMA staat voor Nationale Emissiemodel Ammoniak, een model dat wordt gebruikt in Nederland om de emissie van ammoniak uit verschillende bronnen, zoals mest, te berekenen en te voorspellen. Dit model helpt om de impact van landbouwpraktijken op de stikstofuitstoot te bepalen, met name de emissie van ammoniak bij het bemesten van grasland en akkers.
Het getal verwijst dus naar de ammoniak waarvan verondersteld wordt dat die naar de lucht gaat en ontsnapt uit mest tijdens het bemesten. Maar waarom zou deze ammoniak ook niet weer gelijk opgenomen worden door vochtig gras iets verderop? Bekend is immers dat ammoniak en water elkaar aantrekken. Waarom zou deze geëmitteerde ammoniak die heel laag bij de grond vrijkomt, weggeblazen worden en tientallen of honderden kilometers verderop terecht komen? Misschien is die vooronderstelling, die als feit geldt in alle modellen die in Nederland worden gebruikt, eigenlijk onwaarschijnlijk.
Hoeveel gras levert welke hoeveelheid bemesting met stikstof op? Uit praktijkonderzoek van het Louis Bolk Instituut uit 2011 bleek:
Volgens deze tabel komt bij een bemesting van 200 kilo stikstof ongeveer 12 ton gras vrij over vijf snedes. Uitgedrukt in stikstof is dat 364 kilo N. Bij 400 kilo N komt 13,6 ton vrij (438 kilo N). Is hier dan ook sprake van een wonderlijke vermeningvuldiging van stikstof? Of zijn er gewoon andere bronnen van stikstof buiten de aangebrachte mest. Ik denk dat alle boeren in Nederland hun uiterste best doen om hun (gasvormige) verliezen te beperken. Niet alleen uit milieuoverwegingen maar vooral ook omdat ze er geld mee weggooien. Economisch gezien heb je immers niks aan een N-verlies naar lucht of grondwater.
Biotechnoloog en van-huis-uit-boerenzon Arend van t Oever schreef in een reactie op Foodlog: “Bemesting op weilanden (akkerland), doe je als boer niet hoogzomer op droge grond, dan kom je er niet eens in met de sleuf (er zijn trouwens meerdere systemen). Het liefst in lichte regen of kort erna in vochtige grond. Iedereen had voorheen wel een tank om bovengronds uit te rijden (ook in regen om gewas weer te schonen), nu is die investering voornamelijk voor de grote boeren, liefhebbers (mechanisatie) of loonwerkers. Op het perfecte moment uitrijden lukt dan niet altijd. Daar valt nog beter op te sturen en winst te halen qua emissiebeperking (oa systemen die ook water bijmengen en ammoniak in water oplossen), of op basis van het weer.”
Onder dit soort natte of vochtige omstandigheden zullen de ammoniakemissies dus snel weer een ammoniakdepositie worden. Pijl zes buigt dan af, de emissie wordt gewoon een (droge) depositie.
Tellen
Met de getallen hierboven valt te tellen. Per hectare is minstens 38 kilo stikstof zoek. Dat gat volgt uit 438 - 400 = 38 kilogram stikstof per hectare. Die kilo's ie moeten ergens anders vandaan komen. De natte depositie mag worden ingeschat op 7-10 kilo, maar dan mist nog altijd een dikke 30 kilo. Die zou van klaver kunnen komen, maar dat lijkt onwaarschijnlijk. Het kan het gevolg zijn van uitputting van de bodem als gevolg van minder organische stof of juist het effect van microbiologische activiteit in de bodem.
Op grond van praktijkcijfers en gezond verstand, blijf Ik bij mijn hypothese dat er lokaal bij de bron een aanzienlijke hoeveelheid stikstof uit de lucht komt, via droge depositie, vooral bij reguliere ammoniakconcentraties in de lucht. Vermoedelijk gaat het om 20 kilogram of meer die dicht bij de boer uit de lucht komt via droge depositie bij reguliere bemesting en de daarmee samenhangende ammoniakconcentraties in de lucht van tussen de 6 en 10 ug/m3.
Ben ik daarmee eigenwijs? Misschien. Maar ik vind het moeilijk te geloven dat er wel veel ammoniak in de lucht gaat, maar weinig weer direct wordt opgenomen. Dat 230 * 50% * 17% = 19 kilogram ammoniak meteen verdwijnt, is niet waarschijnlijk omdat kleine hoeveelheden water ammoniak aantrekken en graslanden nooit kurkdroog zijn, zeker niet tijdens bemesting.
Massabalans moet kloppen; oproep aan melkveehouders
Omdat ik ben geen boer of praktijkonderzoeker ben kunnen mijn sommetjes weliswaar logisch lijken, maar in de praktijk erg afwijken of zelfs fout zijn. Daarom zoek ik hulp. De massabalans boven grasland moet kloppen. Zonder goed inzicht in stikstofemissie en -depositie kunnen we de ammoniakbalans niet goed vaststellen. We hebben meer kennis nodig over wat er precies gebeurt op en boven grasland. Stikstof kan zich niet zomaar vermenigvuldigen of verdwijnen.
Daarom doe ik een oproep aan Nederlandse (melk)veehouders. Jullie hebben bijna 1 miljoen hectare land in gebruik, bijna 25% van het hele Nederlandse oppervlak. Zonder goed inzicht in de emissie en depositie (en uitspoeling) boven grasland, kan geen overheidsinstantie de ammoniak-balans met voldoende betrouwbaarheid maken. Zonder dit inzicht valt niet te bepalen hoe betrouwbaar de modellen die de overheid gebruikt zijn. Ook kunnen TNO en het RIVM niet fact based stellen dat er veel export van stikstof via de lucht naar het buitenland is.
Daarom lanceer ik een hypothese en vraag ik rundveehouders in Nederland die te toetsen aan hun ervaring. Kan het zijn dat de ammoniak-emissie tijdens het bemesten 19 kilogram is (pijl 6), dat de natte depositie (pijl 5) ongeveer 3-7 kilogram is, en dat de droge depositie (pijl 4) minimaal twintig kilogram is en onder omstandigheden – een lokaal hogere ammoniakconcentratie – kan oplopen naar vijftig kilogram of meer? Laat horen hoe jullie aantallen dieren, hun mest, de toepassing daarvan en de grasoogst zich tot elkaar verhouden.
Ammoniak die vrijkomt zal ergens weer moeten opduiken. Volgens het Bijbelverhaal kan voedsel zich vanzelf vermenigvuldigen, maar gras groeit niet vanzelf.
Nog 3
Je hebt 0 van de 3 kado-artikelen gelezen.
Op 31 oktober krijg je nieuwe kado-artikelen.
Op 31 oktober krijg je nieuwe kado-artikelen.
Als betalend lid lees je zoveel artikelen als je wilt, én je steunt Foodlog
Lees ook
_(weic2304a)_480_289_84_s_c1.jpeg)
Hendrik Kreuger schreef: Het gaat om dit onderzoek Wouter: mosquera j., a. hensen, w.c.m. van den bulk, a.t. vermeulen, and j.w. erisman, 2001. long term nh3 flux measurements above grasslands in the netherlands. comparison between an intensive and an extensive field. water, air, and soil pollution: focus 1, 203–212. Via Google kom je op een samenvatting waar die 26 kg in staat.
Grasland blijft curieus
Als emissies bij aanbrengen van drijfmest rond de 25kg zijn en er zou geen droge depositie zijn - wat ook gek is - dan is grasland de enig plek in Nederland waar geen droge depositie zou zijn?
Dit komt niet overeen met biomarker metingen en praktijk.
Mijn conclusie tot nu toe als "wetenschappelijke ingenieur", depositie en emissie zijn ongeveer in balans. Kortom, een hectare grasland 'doet niks'.
For the record: we hebben het over 25% van heel Nederland ... ....
Nog niet openbaar, maar uit mijn rapport dat eerdaags openbaar zal komen:
6.8.2 Grasland
Expert Opinions en Praktijk.
Een gepensioneerde bemestingsonderzoeker van de WUR heeft in persoonlijke gesprekken aangegeven dat sommige proeven in het verleden mislukten omdat er per ongeluk ammoniak via de wind terechtkwam op de blanco veldjes. Volgens deze onderzoeker is de depositie (‘vanuit de lucht’) ongeveer 25 kg N en hebben ze meegemaakt dat deze waarde opliep tot 80-100 kg N door een verkeerd DoE. Aan de hogescholen leerden boeren vroeger dat er wel 50 kg N uit de lucht ‘viel’. Tegenwoordig wordt er nog steeds gesproken over ruim 25 kg N per hectare op opleidingen waarbij geen onderscheid gemaakt wordt tussen natte en droge depositie. Onder het Foodlog-artikel “RIVM lijkt ammoniakdepositie op erf boer flink te onderschatten” debatteren tientallen experts over dit onderwerp. Een depositie van 20 kg N of meer wordt niet ter discussie gesteld door de verschillende experts ‘onder normale condities’, d.w.z. normale achtergrondconcentraties. Ook de mediane waarde van de depositiesnelheid uit het werk van Schrader voor landbouwgrond ligt rond de 1 cm/seconde. We hebben eerder beargumenteerd dat de droge depositie dus minimaal 24 kg ammoniak per hectare kan zijn. Volgens insiders bij Rijkswaterstaat groeit er jaarlijks tussen de 2500 en 5000 kg gras per hectare langs de bermen van wegen. Hiervoor is tussen de 50 en 60 kg stikstof nodig, die uit de lucht komt, inclusief natte depositie, of door vlinderbloemigen beschikbaar wordt gemaakt. De lokale NOx-concentratie is langs wegen wat hoger, daarom is dit louter anekdotisch bewijs. Diverse boeren geven ook aan dat depositie dicht bij de stal hoog is, zo hoog dat het niet nodig is om het grasland te bemesten.
Literatuur
Heil (1988) rapporteert een opname van 6 kg N gedurende 3,5 zomermaanden bij zeer lage
luchtconcentraties. Gras begint doorgaans te groeien eind februari/begin maart en de groei stopt
wanneer er nachtvorst optreedt en de dagtemperaturen te laag zijn. Bij een Indian Summer stopt het groeiseizoen uiterlijk begin november. Bij een typisch groeiseizoen van zeven tot acht maanden kunnen we schatten dat het om 12 kg N per jaar ging (15 kg ammoniak). Gallagher (2002) rapporteert een depositiesnelheid van 0,9 tot 1,1 cm/sec (voor kort en langer gras) en een droge depositie van 0,06 g/m²/jaar, ook bij een zeer lage concentratie van 1,92 µg/m³. Tanner (2022) heeft een droge depositie flux gemeten van 5 kg N/jaar, maar ook bij in Nederland weinig voorkomende ammoniakconcentraties van 0,5-4,7 µg/m³. De COTAG paal boven Oosterlijk Vechtplassen – een laagveen moerasachtig gebied met riet – meet ongeveer 8 kg stikstof bij 4 µg/m³ en bij extrapolatie met een lineair fit zou dit uitkomen op 18 kg stikstof zijn bij 9 µg/m³ (met een onzekerheidsmarge van 50%). Uitgedrukt in kg ammoniak: 22 kg ammoniak per hectare.
Het meest uitgebreide onderzoek naar niet-bemeste graslanden is uitgevoerd tijdens het promotieonderzoek van Wichink Kruit (2010), onder supervisie van professor Holtslag (WUR), professor Krol (WUR) en Van Pul (RIVM). Hoewel dit proefschrift vooral een modelmatige studie was, zijn er ook fluxmetingen uitgevoerd, bekend als de “Haarwegmetingen”. De ammoniakconcentratie op de betreffende locatie was typisch 6-8 µg/m³ (in 2004, 2005, 2006) en de gemeten flux was tussen de 0,06 en 0,09 µg/m²/seconde, met depositiesnelheden van typisch rond de 1 cm/seconde, hoewel er een grote spreiding was (tussen 0 en 4 cm/seconde). Rc volgens dit onderzoek lag gemiddeld rond de 50-175 s/m, maar de variatie was groot, oplopend tot 200 en zelfs 800 s/m. Deze waarden zijn vergelijkbaar met het werk van Gallagher. Rekening houdend met het groeiseizoen is dit 9 tot 19 kg N per hectare per jaar. De literatuur rapporteert dus voornamelijk fluxmetingen. Er is weinig praktijkonderzoek gedaan met biomarkers. In Nederland is het UvA-onderzoek een voorbeeld van zo’n onderzoek, hoewel deze resultaten nog niet gepubliceerd zijn in een wetenschappelijke paper. Informeel hebben we droge depositiemetingen gezien uit dit onderzoek, oplopend tot 60 kg ammoniak en meer. Zapletal (2019) constateerde een depositie van 10 kg ammoniak bij 6 µg/m³ en 15 kg bij 8 µg/m³, oplopend tot meer dan 50 kg ammoniak dichter bij de stallen waar de concentratie flink hoger is. Het rapport van Jan
Klaas Santing (onder supervisie van Lantinga, 2012) heeft ook met biomarkers gewerkt. Van het UvA onderzoek weten we inmiddels wel dat vooral ook de Kringloopwijzer is ingezet (KLW), en dat niet alle informatie in het initiële rapport correct is (zie ook Foodlog artikel “Uitkomst UvA-onderzoek stikstof lijkt gebaseerd op rekenfout”). In een vervolgrapport wordt hier op teruggekomen.
Boven graslanden wordt ook ammoniakemissie geconstateerd. Achtergrond hiervan is a) bemesting van het grasland en b) een eventueel een lucht concentratie onder het compensatiepunt. De theorie van het compensatiepunt richt zich vooral op het gedrag van huidmondjes en is niet van toepassing op de depositie (en/of emissie) van gewone natte oppervlakken. Fundamenteel onderzoek naar dit compensatie punt is schaars, waarden van tussen de 6 en 10 µg/m³ worden sinds tientallen jaren gerapporteerd in de literatuur. De vluchtige componenten zijn experimenteel in het verleden vastgelegd en worden uitgedrukt in
een % van de TAN. In Nederland wordt Sleufkouterinjectie drijfmest & half water het meest
toegepast, hiervoor is de emissiefactor 17%. Bij inzet van de maximale bemestingsnorm zou dit een emissie betekenen van 39 kilo N per hectare (17% keer TAN 230 kg per hectare). Volgens de NEMA-tabel is deze emissie echter 24,6 miljoen kg ammoniak. Delen we dit door 984.000 hectare grasland dan komen we uit op 25 kg ammoniak (20 kg N) per hectare aan emissie. Een steekproef op basis van vijftien kringloopwijzer (KLW) komt ook uit op 26 kg ammoniak per hectare aan emissie.
DEPAC_python en OPS (2022)
In de kop van Friesland, boven de A7 en onder de A31, ligt een groot gebied met graslanden voor melkvee. Boven dit gebied is de ammoniakconcentratie ongeveer 9 tot 12 µg/m³. Volgens de DEPAC_python-code zou de droge depositie rond de 8-9 kg ammoniak zijn (7 kg N). Als we naar de OPS-2022 GDN-kaart kijken, zien we dat de depositie inderdaad rond de 500 mol ligt (7 kg N). Deze waarde is laag vergeleken met de literatuur en de mening van experts, die eerder spreken over 20 kg ammoniak of meer DEPAC berekent een depositiesnelheid tussen de 1,0 en 1,1 cm/seconde, wat overeenkomt met de literatuur. Echter, door een relatief kort “groeiseizoen” van drie maanden en een hoog ingeschat compensatiepunt in DEPAC wordt vooral de drijvende kracht uiteindelijk te laag geschat. Deze lage drijvende kracht door een hoog compensatiepunt zit alleen in de lu=1 klasse (graslanden), en we vragen ons serieus af of a) dit klopt, en b) waarom deze niet is verwerkt in de bomen module en/of de heide/duin module.
Overwegingen en Conclusie
Er zijn weinig onderzoeken uitgevoerd naar de droge depositie boven niet-bemeste graslanden. De praktijkmetingen tonen jaardeposities die beginnen bij 6 kg ammoniak (bij lage ammoniakconcentraties van rond de 2 µg/m³) en oplopen tot 20 kg ammoniak bij realistischere ammoniakconcentraties. Praktijkdata gaat uit van 20-25 kg ammoniak, wat overeenkomt met 16 tot 21 kg N. DEPAC berekent echter 6-9 kg ammoniak, waardoor we concluderen dat er sprake is van een onderschatting door DEPAC, met minimaal een factor twee. Vermoedelijk is het compensatiepunt in DEPAC te hoog gekozen, waardoor de drijvende kracht klein is.
#32 Dat klopt Wouter een hele grote afstand regel van zo'n 500 km dat deze professoren niet in de buurt van Den Haag meer mogen komen.
Je weet zelf ook wel dat er geen enkele onderbouwing is voor emissiebeleid wegens N2K o.i.d.
Laat de professoren, voordat ze beginnen over sturing op emissie, eerst maar eens uitleggen hoe ze de emissie van het huiskavel, de in de wei zich ontlastende koeien en het toedienen van mest per bedrijf nauwkeurig gaan meten (dus niks geen forfaitaire waarden).