Zonder fosfaat geen voedsel

Project

Zonder fosfaat geen voedsel

Onze huidige voedselproductie is in sterke mate afhankelijk van kunstmestfosfaat, gemaakt van ruwfosfaat. Berekeningen laten zien dat ruwfosfaat schaars wordt binnen enkele generaties. Het ‘fosfaatprobleem’ is groter dan het energieprobleem, want voor fosfaat is geen alternatief,’ zegt Oene Oenema. Fosfaat is essentieel voor plant, mens en dier.

Voedselproductie kan niet zonder fosfaat en dat betekent dat we moeten overschakelen op hergebruik en het drastisch beperken van verliezen. Dat vergt een forse omschakeling. Oenema wil wegen verkennen voor efficiënt hergebruik van fosfaat in de voedsel productie-consumptieketen.

De verdeling van (ruw)fosfaat en bodemfosfaat is zeer ongelijk in de wereld. De mestoverschotten in Nederland maken dat veel landbouwgronden nu rijk zijn aan fosfaat en dat fosfaat nog vaak als afval wordt gezien in plaats van waardvolle grondstof. In Afrika zijn de bodems daarentegen zeer arm aan fosfaat, waardoor de voedselproductie wordt beperkt. In Afrika schreeuwt de bodem om fosfaat; voor verhoging van de voedselproductie is daar meer fosfaat nodig.

Winbaar ruwfosfaat komt maar in enkele landen voor, vooral in Marokko en China. Europa importeert fosfaat via kunstmest en veevoer. Als die importen wegvallen, is hergebruik het enige alternatief. Hoe dat effectief en efficiënt kan, is nu nog onduidelijk. Oenema: ‘De prijzen voor fosfaat zullen stijgen als het schaarser wordt. De arme boer trekt dan aan het kortste eind’

Een studie naar mogelijkheden om fosfaatvoorraden in de bodem beter te benutten is in 2012 dankzij een gift gestart. ‘Wat we daarnaast nodig hebben zijn goede studies naar de fosfaatkringlopen, naar mogelijkheden voor efficiënter gebruik en scenario’s voor rendabel hergebruik. In Europa, maar ook in andere gebieden in de wereld.’

Deze studies zijn essentieel voor de voedselproductie op lange termijn. ‘Voorwaarde is een multidisciplinaire aanpak en daar zijn we in Wageningen goed in. Wij hebben deskundigheid in elke fase van de fosfaatcyclus, van landbouw, milieu, sanitatie tot recycling.’ Via onderzoek en publicaties wil Oenema de overheden, landbouw en industrie oplossingsrichtingen aanbieden. ‘De knop moet om.’

Als we pas actie gaan ondernemen op het moment dat fosfaat echt schaars wordt, zijn we te laat.

Prof. Dr. Ir. Oene Oenema, Hoogleraar nutrientenstroming en bemesting
Prof. Dr. Ir. Oene Oenema, Hoogleraar nutrientenstroming en bemesting

Lees meer over het doel van het onderzoek

'Het verhogen van de voedselproductie in de wereld is afhankelijk van de beschikbaarheid van fosfaat. Het fosfaatprobleem is groter dan het energieprobleem, want voor fosfaat is geen alternatief, we zullen het altijd nodig hebben,’ zegt Oenema. 'Dus moeten we fosfaat hergebruiken. De wereld trekt zich van het dreigende tekort nog weinig aan. De mestoverschotten in Nederland maken zelfs dat fosfaat als afval wordt gezien in plaats van waardvolle grondstof. Krankzinnig.’

Europa heeft nauwelijks eigen voorraden en is afhankelijk van import. ‘Dat de Europese landbouw zelfvoorzienend kan zijn, is een mythe,’ betoogt Oenema. ‘Er zitten ook geopolitieke kanten aan, alle fosfaat komt uit China of Marokko. In veel landen schreeuwt de bodem om fosfaat en de arme boer trekt straks aan het kortste eind.’

‘Wat we nodig hebben zijn goede studies naar de fosfaatkringlopen, naar mogelijkheden voor efficiënter gebruik. In Europa, maar ook in andere gebieden in de wereld. En we moeten scenario’s voor rendabel hergebruik ontwikkelen.’ Oenema wil ook het fosfaat in de bodem beter benutten. ‘In een land als Nederland zit door tientallen jaren overbemesting veel fosfaat in de bodem.’

‘Deze studies zijn essentieel voor de voedselproductie op lange termijn. Voorwaarde is een multidisciplinaire aanpak en daar zijn we in Wageningen goed in. Wij hebben deskundigheid in elke fase van de fosfaatcyclus, van sanitatie en recycling tot landbouw.’ Met onderzoek en publicaties wil Oenema de industrie en beleidsmakers wakker schudden. ‘De kunstmestindustrie is nog niet geïnteresseerd in het terugdringen van het fosfaatgebruik, daar moet de knop uiteindelijk ook om.’

Projectomschrijving

Oene Oenema: ‘Het onderzoek bouwt voort op eerdere studies en wordt uitgevoerd op verschillende schaalniveaus. Centraal staat steeds de zoektocht naar integrale oplossingen voor een efficiënte benutting en rendabel hergebruik van fosfaat in de samenleving. Er is dringend behoefte aan integrerend onderzoek met een internationale focus, want de verschillen tussen landen en werelddelen zijn groot. Cijfermatig inzichten verkregen op basis van kennissynthese en dynamische modellen stellen ons in staat doordachte voorstellen te doen voor verbetering van efficiency en hergebruik. Het bedrijfsleven, overheden en wetenschap kunnen daarmee, ieder vanuit eigen verantwoordelijkheid, verdere stappen te zetten. Per slot van rekening gaat het in de fosfaateconomie ook om een winst- en verliesrekening.

De fosfaatkringloop in Europa

Europa gaat nog kwistig om met fosfaat en heeft relatief fosfaatrijke bodems. Het doel is om in kaart te brengen waar de mogelijkheden voor hergebruik in Europa het grootst zijn, en daar lange-termijn scenario’s aan te koppelen. Dat wil ik doen door een dynamische model te ontwikkelen. Bestaande kennis worden daarin samengebracht en nieuwe kennis ontwikkeld. Ik wil dat heel bewust op regionale schaal doen omdat de verschillen tussen landen en provincies groot zijn. Op regionale schaal kunnen handelingsperspectieven en lange-termijn consequenties heel concreet gemaakt worden in adviezen voor beleid en praktijk. Mijn ervaring is dat de bedrijven en beleidsmakers daar gevoelig voor zijn.

De fosfaatkringloop in Afrika

Afrika heeft arme bodems en er is schaarste aan beschikbaar fosfaat. Bovendien wordt door de snelle urbanisatie weinig afval ingezameld en fosfaat hergebruikt. Ook hier is het doel is om in kaart te brengen waar de mogelijkheden voor hergebruik van fosfaat en verhoging van de efficiëntie liggen. Deze studies hebben ook tot doel te verkennen hoeveel kunstmestfosfaat tegelijkertijd nodig is om de gewasproductie te kunnen verhogen tot gewenste niveaus. Ieder land heeft een eigen specifieke fosfaatkringloop. Ik wil studies laten uitvoeren in Afrika, om te beginnen in Ethiopië, met als doel strategieën te testen om fosfaat efficiënter te benutten. En uitrekenen wat de mogelijke consequenties zijn voor de lange-termijn. Studies naar de fosfaatkringlopen in contrasterende continenten biedt ook inzicht in de noodzaak van herverdeling van fosfaat.

Verbetering benutting van bodemfosfaat

In veel landen zijn bodems verrijkt met fosfaat, door meer te bemesten dan het gewas opneemt. Dat fosfaat zit meer of minder sterk gebonden in de bodem en is daardoor niet allemaal direct beschikbaar voor opname door het gewas. De snelheid waarmee het fosfaat beschikbaar komt, kunnen we nog niet goed voorspellen. Veel boeren weten dat en dienen daarom meststoffosfaat toe, deels als verzekeringspremie, waardoor de bodem verder wordt verrijkt. Het doel van het onderzoek is hier dan ook om meer inzicht te krijgen in de snelheid waarmee bodemfosfaat beschikbaar komt. Met die nieuwe kennis en innovatieve technieken willen we de benutting van bodemfosfaat, mestfosfaat en fosfaat uit reststoffen beter te benutten. Daarvoor is precisiebodembeheer en precisiebemesting nodig. We weten dat een plant in een koude bodem minder gemakkelijk fosfaat kan opnemen. Hoe kan door verbeterde drainage, bodembewerking, fosfaatefficiënte gewassen en variëteiten en precisiebemesting de benutting van bodemfosfaat worden verbeterd? We willen een tool ontwikkelen waarmee boeren aan de slag kunnen, een bedrijfseigen, perceelsspecifieke tool. Daarmee vang je meerdere vliegen in één klap; de benutting van fosfaat op het bedrijf wordt verbeterd, de behoefte aan kunstmestfosfaat verminderd, en de uitspoeling van fosfaat naar het oppervlaktewater wordt ook verminderd. Dit onderzoek helpt ook om de modellen voor de regionale schaal te verbeteren.’

Resultaat

Wat is het effect op de voedselproductie?

Oene Oenema: ‘Met deze studies leveren we een essentiële bijdrage aan de voedselproductie op de langere termijn. Er is geen alternatief voor fosfaat en de voorraden zijn beperkt. We moeten op tijd overgaan tot hergebruik, ik zie daarin onvoldoende voortgang. Dit onderzoek moet dienen als katalysator voor projecten die nodig zijn om al die veranderingen die nodig zijn in gang te zetten.’

Wat kan dit project maatschappelijk betekenen?

Oene Oenema: ‘De daadwerkelijke effecten op de voedselproductie zien we vooral op de lange termijn. Dit onderzoek moet denkpatronen en besluitvormingsprocessen van de beleidsmakers doorbreken. Goede ideeën en analyses zullen naar leiden tot suggesties om hergebruik van fosfaat te verbeteren en de toekomstige voedselproductie veilig te stellen. Hergebruik draagt ook bij aan de vermindering van de ‘vermesting’ van het oppervlaktewater.
Er moet iets gebeuren, het is een trein die doordendert en uiteindelijk in het ravijn stort. We lossen dit ook niet in 4 jaar op, maar hoe langer je wacht, hoe drastischer de ingrepen moeten zijn.’

Achtergrond en historie

Fosfaat is een onmisbaar element voor het leven op aarde. Alle planten, mensen en dieren hebben fosfaat nodig. De voorraden zijn echter beperkt en eindig, er zijn maar weinig landen met winbare voorraden ruwfosfaat, Marokko en China hebben samen 70% van alle voorraden. Dat betekent dus ook dat ‘fosfaat’ een machtsfactor wordt.

Van ruwfosfaat wordt kunstmest gemaakt. Het is ook de grondstof van zuiver fosfaat, dat wordt gebruikt in veevoer en levensmiddelen. In Europa importeren we fosfaat in de vorm van kunstmest en veevoer, vooral soja. Door het mestoverschot en de vermesting van het oppervlaktewater door rioolwater is fosfaat jarenlang gezien als afval in plaats van waardevolle grondstof. Dat heeft er zelfs toe geleid dat we fosfaatrijke reststoffen in asfalt en beton verwerken om ervan af te zijn. Dat is absoluut niet duurzaam.

In Nederland hebben we de landbouwgronden sterk verrijkt met fosfaat, door meer te bemesten dan we er via geoogste producten afhalen. Fosfaat komt daardoor ook in het oppervlaktewater terecht en uiteindelijk in de oceanen. Dat is schadelijk voor natuur en milieu en bovendien kunnen we dat fosfaat niet meer hergebruiken.

In Afrika is de situatie heel anders, daar zijn de bodems juist arm aan fosfaat. Boeren kunnen vaak geen kunstmest betalen. De opbrengsten in de landbouw lijden daaronder. Het tekort aan fosfaat is daar nu al nijpend en dat wordt in de toekomst alleen maar schrijnender,

Wat maakt dit onderzoek uniek?

Oene Oenema: ‘Vooral het wereldwijde aspect en de vertaling naar strategieën voor beleid en bedrijfsleven, zijn uniek. Tot op heden wordt er vaak gekeken naar een stukje van de fosfaateconomie, men kijkt dan naar één bedrijfstak, bestudeert één schaalniveau (bijvoorbeeld akker, regio of land) of richt zich op een specifieke technologie. In dit project gaan we werken op verschillende schaalniveaus en integreren we kennis van verschillende vakgebieden. Dit type onderzoek is – voor zover ik kan overzien – niet eerder met zo’n brede en genuanceerde focus verricht. Ik verwacht veel van deze studie.’

De mening van anderen over fosfaat

Het Den Haag Centrum voor Strategische Studies (HCSS) heeft onlangs een rapport gepubliceerd over fosfaatserts. Meer informatie.

Wie is Oene Oenema?

‘Ik werk al meer dan 30 jaar aan nutriëntenstromen en bemesting en heb in 1979 mijn afstudeervak in Wageningen gedaan over fosfaatgebruik in Afrika. Sinds een paar jaar zien we de beperkte voorraden fosfaat als een fundamenteel probleem en ik zie dat doorbraken mogelijk zijn. Dit is ook mijn persoonlijke missie, ik ben vaak in Brussel en Den Haag om met mensen te praten die uiteindelijk de beslissingen nemen.

De voedselproblematiek vereist dat je op verschillende niveaus werkt, dat maakt het ook interessant. Ik word gedreven door nieuwsgierigheid en door maatschappelijke belangstelling. Vorig jaar trok ik een maand in China rond met twee promovendi en heb veel met boeren gesproken. Gewoon zien wat er gebeurt. Het veld in gaan, ideeën opdoen.’

De kracht van Wageningen UR

Oene Oenema: ‘Wetenschappelijk onderbouwde handelingsperspectieven dragen bij aan het realiseren van consensus over oplossingsrichtingen. Ik denk dat Wageningen een van de weinige instituten is met een geïntegreerde aanpak. Wij kijken naar voedselproductie én –consumptie, naar landbouw, milieu en hergebruik van grondstoffen. Het leuke van Wageningen is dat je met collega’s die in een heel andere hoek zitten, toch aan hetzelfde probleem kunt werken. Daarin ligt de kracht van Wageningen.’

Wie zijn de partners in dit project?

Oene Oenema: ‘Er zijn verschillende groepen die aan fosfaat werken, ook in Wageningen. We werken met veel landbouwkundige en milieukundige onderzoekinstellingen en bedrijven samen die werken aan fosfaat. Samen met Amerikaanse en Chinese partners organiseren we (twee-) jaarlijks een nutriëntenmanagement workshop. Onlangs is het ‘Global Phosphorus Network’ opgericht, waarin wij participeren. Vanuit het United Nations Environment Programme (UNEP) is onlangs het ‘Global Partnership on Nutriëntenmanagement’ opgericht, waarin Nederland een belangrijke rol speelt. Er worden geregeld specialistische internationale symposia over fosfaat georganiseerd. Ook zijn er nationale netwerken van onderzoekers die aan fosfaat werken en veel kennis hebben. Ik vind het belangrijk om die kennis te benutten.’

Uw bijdrage

Oene Oenema: ‘Om deze studies uit te kunnen voeren is geld nodig. Maar er zijn ook andere mogelijkheden. Bedrijven uit de sector kunnen participeren in het onderzoek, bijdragen met technieken. Daar zijn ze best goed in, ik kijk er ook naar uit om samen ideeën te genereren en het gezamenlijke netwerk maximaal te gebruiken. Misschien kunnen we tot projecten komen die passen in het bedrijfskader. Daar komen we in gesprekken vast wel uit.’

Wat bieden we gevers?

Oene Oenema: ‘Elke gever kan rechtstreeks betrokken raken bij het project. Ik laat graag ons werk in Wageningen en daarbuiten zien en laat me ook graag adviseren. We bieden mogelijkheden tot ontvangsten en netwerken met de Raad van Bestuur en andere gevers, ik kan lezingen of masterclasses geven over de fosfaatproblematiek. Bedrijven en personen kunnen we desgewenst publiekelijk erkennen op de website of in andere publicaties.

Het Wageningen Universiteits Fonds (WUF) is een ANBI Stichting, schenken is fiscaal aantrekkelijk, het fonds is niet BTW-plichtig.

» Lees meer over schenken via het WUF

Begroting

Het onderzoek wordt uitgevoerd door jonge onderzoekers in opleiding (AIOs), met hulp en begeleiding van ervaren onderzoekers. We willen beginnen met drie samenhangende en integrerende projecten, naar fosfaatkringlopen in Europa en Afrika en naar verbetering van de benutting van bodemfosfaat. Per project is circa een half miljoen euro nodig. Aanvullende projecten zijn goed mogelijk en gewenst, waarbij per project een vergelijkbaar bedrag nodig zal zijn.

Op verzoek zenden wij u een gedetailleerde begroting.

English version: No food without phosphate

Project

Recycling phosphate

Duration

4 years

Spending target

Three scenario studies into the phosphate balance in Europe, the lifecycle of phosphate in a country like India and opportunities for reutilizing phosphate in the soil.

Funding needed

€ 1.7 million, € 0.5 million pledged


Stores of phosphate are drying up, despite the fact that phosphate is essential to plants, animals and humans. Food cannot be produced without phosphate, but the situation could be avoided if we were to switch to the more efficient use and re-use of this commodity. Oene Oenema wants to set out a new course and make industry and policy-makers sit up and take notice.

‘Calculations show that phosphate will become scarce in another 50 to 70 years. The phosphate problem is actually more serious than the energy problem, as there is no alternative to phosphate,’ says Oenema. ‘The world is taking little notice of the looming shortage. Dutch manure mountains mean that phosphate is seen as waste rather than a valuable commodity. It’s crazy.’

Europe currently has very few home-grown supplies and relies on import. ‘The idea that European agriculture can be self-supporting is a myth,’ claims Oenema. ‘There are geopolitical interests; all phosphate comes from China or Morocco. The soil in many countries is in desperate need of phosphate and poor farmers will soon be the hardest hit.’

‘We need competent studies of the lifecycle of phosphate, and research into more efficient usage. In Europe, as well as in other areas around the globe. And we must devise scenarios for cost-effective recycling.’ Oenema also wants to make better use of the phosphate in the soil. ‘In a country like the Netherlands, excessive fertilization will lead to ample supplies of phosphate in the soil in another few decades.’

‘These studies are essential to long-term food production. But they need a multidisciplinary approach, which is something that we at Wageningen excel in. We have expertise on every phase of the phosphate cycle, from sanitation and recycling to agriculture.’ Oenema hopes that research and publications will shake the industry and policy-makers out of their stupor. ‘The artificial fertilizer industry doesn’t yet realize how important it is to reduce phosphate use, but they too will have to change their ways eventually.’



Terug naar alle projecten over wereldvoedselvraagstukken