KNAW

Research

Over de grenzen van mest (NL)

Pagina-navigatie:


Update content


Title Over de grenzen van mest (NL)
Period 01 / 2011 - 12 / 2012
Status Completed
Research number OND1345934

Abstract (NL)

Probleemstelling
Specialisering en intensivering van dierlijke- en gewasproductiesystemen heeft geleid tot een verhoogde belasting op het milieu. De productie en het gebruik van dierlijke mest en kunstmest draagt hier sterk aan bij. Daarnaast vinden reststromen uit de maatschappij hun ingang in de landbouw. Om de potentiële milieudruk zo laag mogelijk te houden en de nutriënten efficiency zo hoog mogelijk te laten zijn dienen de verliezen van nutriënten, voornamelijk stikstof, fosfaat en koolstof, geminimaliseerd te worden. Dit kan (deels) bereikt worden door het integreren van het gewasproductiesysteem, de bemestingsproducten en management en de vorm van bodembewerking. Hierbij geldt dat de kwaliteit van de bodem in stand dient te blijven of verbeterd dient te worden. Het is niet bekend hoe de milieubelasting zal veranderen afhankelijk van integratie van bemestingsproduct- en management en (niet)-kerende bodembewerking.

Doelgroep en kennisbehoefte
Veranderingen in de landbouw in de afgelopen 50 jaar hebben geleid tot specialisatie en intensivering van dierlijke- en gewasproductiesystemen. Dit heeft geresulteerd in hogere opbrengsten en meer productieoutput, maar ook in een hogere impact op het milieu (Wilkins, 2008; Lopez-Ridaura et al., 2009). Levenscyclusanalyse (LCA) studies hebben daarbij laten zien dat in de huidige keten van dier tot en met plant veel verliezen van o.a. broeikasgassen, stikstof en fosfaat optreden en veel energie nodig is door de productie en het gebruik van mest en kunstmeststoffen en binnen de gewasproductie (Dalgaard, 2007; Thomassen et al., 2008; Dekker et al., 2009). Verschillende combinaties van mestverwerking, toedieningstijdstip, plaats, en methode van toediening van bemestingsproducten kunnen deze verliezen terugdringen en zijn onderwerp van studie. Verder ontstaan emissies door het intensief bewerken van de bodem (hoog energieverbruik en verlies van organische stof voornamelijk in de vorm van CO2). Niet kerende bodembewerking wordt gezien al een mogelijheid om bodemkwaliteit te verbeteren en emissies te reduceren. Deze aspecten maken deel uit van dit onderzoek.

Doelstelling project
Het doel van dit onderzoek is om de milieuprestaties te verbeteren (gericht op stikstof-, fosfaat- en koolstofverliezen) in de keten vanaf bemestingsproduct tot en met plant bij minimaal behoud van bodemkwaliteit door het integreren van:
1. bemestingsproducten- en management (tijdstip toediening, plaatsing en toediengsmethode) met gewasproductie
2. methode van bodembewerking (kerend en niet-kerend).

Relevantie project voor EL&I Momenteel loopt het project Pilots Mineralenconcentraten gefinancierd door EL&I, VROM , de Productschappen en LTO waarbij de mogelijkheid van het gebruik van verwerkte mest als kunstmestvervanger onderzocht wordt in samenhang met de ecologische duurzaamheid (LCA studie wordt uitgevoerd door J.W. de Vries Livestock Resarch). Dit onderzoek sluit onder andere hier op aan en geeft inzicht in de milieubelasting en het behoud van organische stof van meerdere combinaties van meststoffen en management, gewasproductie en bodembewerking. Daarnaast geeft het onderzoek inzicht in de invloed van (niet)-kerende bodembewerking op de bodemkwaliteit. Dit sluit aan bij huidig wetenschappelijk onderzoek rondom niet-kerende bodembewerking wat wordt uitgevoerd op de Broekemahoeve (PPO Lelystad). Verder is er veel internationale aandacht voor deze manier van bodembewerking, maar is er nog weinig bekend van de effecten onder Nederlandse condities welke andere invloeden kent (zie ook de verwijzingen in de beschrijving van de achtergrond).

Aanpak en tijdspad
Het project wordt uitgevoerd door Wageningen UR Livestock Research en Praktijkonderzoek Plant en Omgeving. Daarbij maakt het onderzoek deel uit van het promotieonderzoek van Jerke de Vries (Wageningen UR Liverstock Research) waarbij de resultaten in wetenschappelijke tijdschriften gepubliceerd worden. Hierbij wordt samengewerkt met de vakgroepen Farm Technology (FTE), Animal Production Systems (APS) en Soil Quality (SOQ).
Het onderzoek wordt uitgevoerd in een aantal fases (niet volledig volgtijdig):
1 (2010 t/m 2011). In deze fase is een vooronderzoek (literatuur) gedaan naar de kwaliteit van verschillende bemestingsstromen en de emissie van broeikasgassen en nutriënten naar lucht, bodem en water. De mechanismen achter de emissie zijn hierin onderzocht. Daarnaast is de invloed van (niet-kerende) bodembewerking op broeikasgasemissies vanuit de bodem in kaart gebracht. Uit analyse in 2010 volgt dat er een gebrek is aan emissiegegevens van BKG s voor niet-kerende bodembewerking in combinatie met verschillende mestproducten gericht op de Nederlandse situatie. Deze data zullen worden gemeten in een veldexperiment (start 2011). Met behulp van methodisch ontwerpen (ontwerpmethodologie gericht op eisen- en functie analyse) worden ketens samengesteld gericht op het verlagen van de milieubelasting (2011). Hierin worden verschillende bemestingsproducten meegenomen die aansluiten bij de gewasproductiesystemen op zand (ZON1) en klei (CZK3) (van Dijk et al., 2007). Het go no-go moment is reeds geweest.
2 (2011 t/m 2013). Er is een experimentele opzet gemaakt aan de hand van de datagebreken geanalyseerd in 2010. Er wordt een proef uitgevoerd voor het meten van broeikasgassen (N2O, CO2 en CH4) met 4 mestproducten: kunstmest, varkensdrijfmest, dikke fractie en urine uit primaire scheiding (scheiding onder de stal) en 2 grondbewerkingssystemen: kerende en niet-kerende grondbewerking. De proef is in 3 herhalingen aangelegd in het project BASIS op de Broekemahoeve waarbij een split plot experimenteel ontwerp wordt gehanteerd. De start en de uitvoer van het experiment volgt in 2011. Dit experiment zal naar verwachting minimaal twee jaar doorlopen.
3 (2011 t/m 2013). In fase 3 wordt een volledige Levenscyclusanalyse (LCA) gemaakt van de verschillende ketens vanaf bemestingsproducten tot en met plant (zoals ontworpen in fase 1) (verwachte uitvoering van de eindanalyse in 2012/ 2013). Dit betreft modelwerk en richt zich op de volgende milieu-indicatoren: Klimaatverandering (kg CO2 eq met emissies van CO2, N2O en CH4), Fossiel energieverbruik (kg olie-eq), Potentiële verzuring (kg SO2 eq met emissies van SO2, NOx, en NH3), Potentiële eutrofiering (kg NO3 eq met emissies van NH3, NOx, NO3 en PO4)., Fijn stof emissie (PM10 eq met emissies van NH3, NOx, SO2, PM10 en PM2,5), P balans t.a.v. fossiele P uitputting.
4 In deze fase (2012/ 2013) zal de afsluiting plaatsvinden met het afronden van een aantal wetenschappelijke artikelen. Gedurende de andere fases worden een aantal artikelen in vakbladen uitgebracht (zie output).

Resultaten
Het project zal resulteren in een tweetal wetenschappelijke artikelen. Deze worden gepubliceerd in relevante tijdschriften en zullen nieuw inzicht verschaffen in de invloed van verschillende meststoffen en (niet)kerende bodembewerking op broeikasgas- en nutriëntenemissies. Daarnaast zal het inzicht verschaffen in de milieubelasting van verschillende geïntegreerde ketens vanaf bemestingsproduct tot en met plant. De resultaten zullen gepresenteerd worden op een tweetal wetenschappelijk internationale congressen. Daarnaast zullen een tweetal artikelen in vakbladen worden gepubliceerd.
Publicaties bij dit project zijn beschikbaar via deze Link

Related organisations

Related people

Researcher Ing. W.C.A. van Geel
Researcher Ing. W.K. Haagsma
Researcher Ir. G.J. Kasper
Researcher Ir. W. Sukkel
Project leader Dr.Ir. J.W. de Vries

Related research (upper level)


Go to page top
Go back to contents
Go back to site navigation