Opnieuw relevant

In de intensieve veehouderij lekken grote hoeveelheden stikstof weg naar de leefomgeving. Welke technologische hulpmiddelen zijn er om dit probleem te lijf te gaan?

 

Dit artikel verscheen eerder in het decembernummer (2019) van De Ingenieur. Het is in juni 2022 opnieuw relevant.

 

'Landbouwproducten en -kennis zijn een belangrijk exportproduct geworden. Dat leidt ertoe dat veevoer met scheepsladingen wordt ingevoerd en dat vrachtauto’s vol vlees Europa bevoorraden, maar dat de stront in Nederland achterblijft’, vatte een recent opiniestuk in de krant NRC het stikstofprobleem van de landbouw samen. Veel kernachtiger wordt het niet.

Maar eigenlijk klopt de term 'stikstof' niet. Stikstof is een inert gas, dat het belangrijkste bestanddeel van lucht is. In feite gaat het om stikstofverbindingen, stoffen die bestaan uit stikstofatomen in combinatie met andere. Ammoniak (NH3), lachgas (N2O) of stikstofoxiden (NOx). Dát zijn de stoffen die voor problemen zorgen. Ze zijn slecht voor de gezondheid van mens en dier en schaden de natuur.
 

Varkens, koeien en kippen

Ammoniak is het grootste probleem en de veehouderij neemt veruit het grootste deel voor haar rekening. Varkens, koeien en kippen zorgen in ons land voor 90 % van de ammoniakuitstoot. Om die terug te brengen, zal er in die sector iets moeten gebeuren.
 

Stikstofoverschotten in Europa. De kaart toont de hoeveelheid stikstof die op de grond neerkomt, min wat er door planten wordt opgenomen in een jaar. Boeren brengen meer stikstof (in de vorm van mest) op hun gronden dan voor de groei van hun gewassen nodig is. Dit overschot aan stikstof komt in het milieu terecht. Bron: Europese Commissie, Joint Research Centre.


De in theorie eenvoudigste maatregel is het verminderen van het aantal dieren. Minder poep betekent immers minder problemen. Omdat deze ingreep veel boerenbedrijven de kop zal kosten, ligt dit politiek nogal gevoelig. Welke technologische én andere maatregelen zijn er die kunnen helpen om de stikstofuitstoot terug te dringen?


Emissiearme vloeren

Om te beginnen de bestaande technieken. Voor het terugdringen van de stikstofuitstoot zijn er namelijk al verschillende technische innovaties door gedrongen tot de stallen. Een deel van de boeren gebruikt ‘schone stallen’, stallen met technische maatregelen die de uitstoot moeten beperken.

Veevoer wordt met scheepsladingen ingevoerd en vrachtauto’s vol vlees bevoorraden [vanuit ons land] Europa, maar de stront blijft in Nederland achter

Zo zijn daar emissiearme vloeren die urine en poep zo snel mogelijk van elkaar scheiden. Hoe langer die met elkaar in aanraking zijn, hoe meer ammoniak er ontstaat. De speciale vloeren zijn daarom zo ontworpen dat de vloeibare mest zo snel mogelijk de kelder in kan lopen. Tegelijk veegt een mechanische schuif de vaste mest om de zoveel tijd weg. Er zijn tegenwoordig ook robots op de markt die de mest weghalen.

Daarnaast worden er in de veehouderij luchtwassers gebruikt. Dit zijn installaties die de lucht in de stal zoveel mogelijk zuiveren van stof, ongewenste gassen en nare luchtjes voordat hij op de buitenlucht wordt geloosd.

 

Een koe plast niet waar zij poept
Als in een koeienstal de vaste mest (poep) en de urine vermengd raken, is dit de ideale voedingsbodem voor de vorming van ammoniak. In de vorm van dat gas lekt stikstof gemakkelijk naar buiten. In de poep zit namelijk een enzym (urease) dat ammoniak vormt wanneer het in contact komt met de stikstofhoudende ureum in de urine. Het is dus zaak om de poep en pies van een koe zo snel mogelijk van elkaar te scheiden. Loopt een koe in de wei dan zal zij nooit plassen waar ze net heeft gepoept. Dat heeft de natuur dus een stuk slimmer opgelost.


Nauwelijks lagere stikstofuitstoot

Maar deze technische systemen blijken in de praktijk vaak niet het gewenste effect te hebben. De milieuvriendelijke stallen zorgen niet (of nauwelijks) voor een lagere stikstofuitstoot, zo meldde het CBS begin november. Naar de redenen voor deze tegenvaller is het gissen, maar dit kan bijvoorbeeld komen doordat boeren de systemen niet goed onderhouden of doordat ze er aanpassingen aan doen die het reinigende effect weer tenietdoen.

Zo maken boeren soms de vloer van de stal ruwer, vertelde onderzoeker milieu en veehouderij Nico Ogink aan NRC, zodat koeien er minder snel op uitglijden. ‘Maar dan verwijdert de mestschuiver de mest weer minder goed.’ Bij de luchtwassers zijn er systemen van inferieure kwaliteit op de markt. Ook leidt achterstallig onderhoud aan op zich goede systemen tot een vermindering van de prestaties.
 

Deze vloer van houtsnippers verlaagt de ammoniakuitstoot van de stal. Het systeem is bedacht door een Nederlandse boer. Foto Herman de Boer.


Verdunnen van mest

Milieuvriendelijke stallen lijken dus een oplossing, maar leveren (nog) niet de gewenste resultaten. Wat is er nog meer mogelijk? Een eerste verbetering is het verdunnen van de mest van dieren. De boer voegt daarbij water toe aan de drijfmest, een vloeibaar mengsel van mest en urine. ‘Daardoor trekt de mest na het toedienen sneller de grond in en blijft hij dus korter in contact met lucht’, legt Herman de Boer van Wageningen Livestock Research uit.

Dat is slim, want mest die in contact staat met lucht laat ammoniak los. ‘Als de mest in de grond trekt, bindt het ammonium (NH4+, red.) vervolgens aan de bodemdeeltjes. Zo komt er uiteindelijk meer stikstof in de gewassen terecht.’ Dat levert meer gras voor de koeien om te eten. Deze relatief eenvoudige maatregel kan veel helpen. Drijfmest verdunnen met één deel water op twee delen mest levert maar liefst 40 % minder ammoniakemissie op, blijkt uit een recent afgeronde pilot, Proeftuin Veenweiden Natura 2000.

Deze maatregel zou wel hand in hand moeten gaan met het verlagen van de totale hoeveelheid mest die een boer op zijn land brengt. Want momenteel is dat meer dan de planten aan stikstof kunnen opnemen, en dat zorgt dus voor een groot stikstoflek.

 

De gevolgen van te veel stikstof
De ene ‘stikstof’ is de andere niet. De natuur in ons land heeft het meeste last van ammoniak (NH3). Die stof ontstaat voor een groot deel (85 %) in de intensieve veehouderij. Ammoniak ontsnapt uit stallen en slaat in de buurt van de veehouderijen neer. Voorbeelden van kwetsbare natuurgebieden zijn de Maasduinen (Noord-Limburg), de Veluwe en andere droge gebieden. De bodem daar verzuurt en raakt tegelijk overbemest. De gevolgen zijn op verschillende plekken in ons land te zien. Door de verzuring spoelt de calcium uit de bodem en dit calciumtekort leidt tot het verdwijnen van slakken, pissebedden en miljoenpoten, vertelt Arnold van den Burg van Stichting Biosfeer. ‘Die nuttige beestjes sterven lokaal gewoon uit. Daardoor hebben vogels te weinig voedsel.’ Het gevolg: de eierschalen van vogels bevatten nauwelijks kalk en zijn zwak; jonge vogels die ter wereld komen, hebben breekbare botten. Bij planten is overbemesting te zien: bepaalde soorten, die gemakkelijk stikstof opnemen, woekeren over andere soorten heen. Om aangetaste natuurgebieden te herstellen moet de bodem minder zuur gemaakt worden. Dat kan volgens Van den Burg door kalk (calciumcarbonaat) of kalkhoudende stoffen in de bodem te brengen, bijvoorbeeld als steenmeel (gemalen gesteente). ‘Maar het wordt nooit meer zo als het was’, benadrukt Van den Burg.

 

Lucht

Er is mogelijk een heel andere manier om de emissie van ammoniak te beperken, vertelt De Boer, die daar zelf onderzoek naar doet. Je kunt lucht inbrengen in de mestvoorraad in de kelder onder de stalvloer. De reductie van ammoniakvorming die dat oplevert, kan onder optimale omstandigheden fors zijn, meldde vakblad Boerderij onlangs. Uit onderzoek blijkt dat ammoniakvorming kan verminderen met wel 70 %.

Hoe het proces precies werkt, is nog niet helemaal bekend, maar feit is dat er bij de juiste beluchting veel minder ammoniak wordt gevormd. Mogelijk eten zuurstofminnende bacteriën het volop aanwezige ammonium op om te kunnen groeien. Op die manier wordt deze ammonium gebonden en kan hij niet meer vervliegen. Het let wel heel nauw, deze beluchting. Doe je het goed, dan neemt de ammoniakuitstoot fors af. Maar blaas je er te snel veel lucht doorheen, dan neemt de ammoniakemissie juist toe; de ammoniak wordt dan als het ware uit de mest geblazen.
 

De gemiddelde ammoniakconcentratie in Nederland door de jaren heen. Bron: RIVM

 

Verenigd Koninkrijk

Met het juiste systeem is de techniek in de praktijk goed toe te passen door boeren, zegt De Boer. Er zijn al systemen hiervoor te koop. ‘In Nederland zijn zo’n veertig beluchtingssystemen geïnstalleerd bij boeren, maar in het Verenigd Koninkrijk wel duizend.’ Op de grond van de mestopslag liggen dan slangen waaruit op gezette tijden lucht komt. Die mengen de mest en houden hem op die manier homogeen. Het afbreken van de mest door anaerobe bacteriën (die een zuurstofarme omgeving fijn vinden) wordt dan geremd.
 

Ideeën van boeren zelf

Boeren komen zelf ook met ideeën, vertelt De Boer. Zo werden hij en zijn collega’s benaderd door een boer die zijn koeien in de stal op houtsnippers houdt. Op die snippers hout leven bacteriën en schimmels die energie halen uit stoffen in hout. De snippers hout vormen echter geen goede stikstofbron. ‘Gevolg is dat deze micro-organismen maar wat graag stikstof uit de urine van de koeien opnemen’, legt De Boer uit. Daarvan gaan ze groeien. Per saldo wordt zo de ammonium uit de urine omgezet in organische vorm (in micro-organismen). Een lagere ammoniakuitstoot van deze stal is ook hier het gevolg. ‘Het mooie is dat de interesse om het beter te doen helemaal van deze boer zelf kwam. Hij las zich in en ontwierp zelf dit systeem.’
 

Stikstofkraan verder dichtdraaien

Iemand die met een heel andere bril op naar het stikstofprobleem kijkt, is Jan Willem Erisman, voorheen hoogleraar integrale stikstofstudies aan de Vrije Universiteit en nu directeur van het Louis Bolk Instituut, dat zich richt op duurzame landbouw, voeding en gezondheid. Volgens Erisman moeten we aan de inputs gaan draaien. Ofwel aan de stromen stikstof die het systeem íngaan: krachtvoer en kunstmest, twee stoffen die Nederlandse boeren in grote hoeveelheden gebruiken en die veel stikstof bevatten.

‘Het is hoog tijd dat we die kraan aan de voorkant van het systeem een flink stuk gaan dichtdraaien. Krachtvoer en kunstmest zijn zo goedkoop voor boeren dat veel bedrijven er slordig mee omspringen, waardoor er veel van de leefomgeving in lekt. Weet je hoeveel er van 1 kilogram kunstmest uiteindelijk wordt omgezet in vlees? Maar 10 procent! De rest komt in het milieu terecht.’
 

Krachtvoer

Waar hebben we het over? Kunstmest is de verzamelnaam voor stikstofrijke stoffen die melkveehouders aan hun grasland en akkerbouwers aan hun gewassen geven. Die varen daar wel bij, maar een deel van die stoffen verdwijnt in lucht, bodem en grondwater. Dat zorgt bijvoorbeeld in natuurgebieden in de buurt voor overbemesting (zie kader ‘De gevolgen van te veel stikstof’). Krachtvoer bestaat onder andere uit eiwitrijke gewassen, zoals soja en granen, die boeren aan hun dieren voeren. En veel eiwit betekent: veel stikstof. ‘Van al het krachtvoer dat Nederland invoert gaat ongeveer een derde naar melkkoeien, een derde naar varkens en een derde naar kippen’, zegt Erisman. Maar als een dier meer eiwit binnenkrijgt dan het nodig heeft, leidt dat tot meer mest en dus meer ammoniakuitstoot.

Alle dieren hebben stikstof nodig, want het is een belangrijke bouwsteen voor al het leven, net als koolstof dat is. Eiwitmoleculen zitten vol stikstofatomen; DNA ook en de afgeleiden daarvan. ‘Levende organismen kunnen niet zonder stikstof; ze hebben er alleen niet zo véél van nodig.’
 

Voorstel van de boeren
Eind november 2019 stuurden boerenorganisaties een voorstel naar het kabinet met maatregelen om hun stikstofuitstoot terug te dringen. Daarin staan opties als: minder eiwitrijk krachtvoer, koeien meer buiten laten lopen (dat levert minder ammoniakuitstoot op) en het verdunnen van mest met water. Zou dit zoden aan de dijk zetten? Stikstofexpert Jan Willem Erisman zet daar in NRC grote vraagtekens bij. Er komt jaarlijks veel te veel (500 mol) stikstof per hectare in de grond terecht. Veel meer dan de natuur kan verdragen. De maatregelen uit het boerenplan leiden volgens Erisman tot een reductie van 6 tot 10 mol/ha, schrijft NRC. ‘Dat is voor de korte termijn mooi als je het afzet tegen bijvoorbeeld de bouw. Maar op lange termijn is het peanuts.’ De veehouderij ontkomt niet aan een kleinere productie met hogere winstmarges.

 

Stikstofhoudende producten zijn te goedkoop

Maar hoe zijn boeren te prikkelen om minder van de stikstofhoudende grondstoffen te gebruiken? ‘Het spul is nu te goedkoop, dus gooi om te beginnen de prijs maar eens omhoog. Dan zul je zien dat een boer nauwkeuriger gaat werken en zuiniger omgaat met krachtvoer of kunstmest. Dat levert zo 20 % besparing op stikstof op’, voorspelt Erisman.

Niet dat we er daarmee zijn, waarschuwt hij. ‘Maar als je de kraan met inputs nog verder dichtdraait, dan gaat dat ten koste van de productie; dan produceert een boer gewoon minder melk, vlees of eieren.’
 

Bijzondere kazen

Dit is de enige route die de stikstofbelasting door de veehouderij genoeg kan terugschroeven, zegt Erisman. ‘Het is niet anders. Een boer doet er dus goed aan om producten van hogere waarde te gaan maken. Nu gaat een derde van alle melk onder de kostprijs weg. We moeten naar producten van hogere kwaliteit. Een melkveehouder kan zich bijvoorbeeld specialiseren in het maken van bijzondere kazen, waar consumenten meer voor willen neertellen.’ 
 

Vond je dit een leuk artikel? Neem eens een kennismakings-abonnement!


Openingsfoto Depositphotos.com

Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.