Gezonde bodem cruciaal voor biobased & circulaire economie

De hele biobased & circulaire economy begint goed beschouwd met de bodem. Zij levert immers de biomassa die de basis zal vormen voor een post-fossiele economie. Het is daarom zaak om die bodem 'in shape' te houden. De bodem is een voorraadkast, waar we niet meer kunnen uithalen dan er in zit. We moeten de kast op gezette tijden aanvullen. Peter Kuikman herkent het beeld en gaat nog wat verder. 'De bodem is eigenlijk een eindige, fossiele standplaats, die nutriënten stof levert voor plantengroei. Maar als je niets doet, is het op een gegeven moment op', zegt de bodemspecialist van Wageningen Environmental Research.  En dat geldt ook voor fysische aspecten, zoals de sponswerking en het watervasthoudend vermogen. 'Je moet dus niet alleen inhoud van de voorraadkast peil houden, je moet ook de structuur ervan niet veronachtzamen. De kast poetsen en planken soppen.'

Organische stof

Naast nutriënten is vooral het gehalte aan organisch stof in de bodem van belang. Dat is doorslaggevend voor de vochthuishouding, zo weten de boeren de laatste jaren steeds beter. En ook bij burgers begint de aandacht voor organische stof toe te nemen. Vooral omdat iedereen er dagelijks mee te maken heeft, in de vorm van aardappelschillen, broccolistronken en fruit-resten. 'Die organische resten moeten terug naar de bodem', aldus Kuikman.

Dat kan door het in onbewerkte vorm, of gestabiliseerd als compost, met of zonder nutriënten als fosfaat en kalium op het land te brengen. 'We kunnen het ook eerst deels vergisten met terugwinning van biogas en het kan ook worden gepyrolyseerd tot biochar (organisch restproduct bij het produceren van bio-brandstoffen en bio-kunststoffen, red)', aldus Kuikman. 'Het leuke is dat we er mede door onderzoek steeds beter in slagen een 'treintje' te maken, met meerdere bewerkingen achter elkaar. Eerst vergisten, dan composteren en ten slotte een deel omzetten in biochar.'

Eenmaal terug in de bodem ontfermen micro-organismen zich over het organisch stof. Ze eten organisch stof vanwege hun energiehuishouding. 'Daarbij ademen ze voor een deel CO2 uit en leggen een ander deel vast in de bodem. We moeten dat proces niet teveel verstoren door te ploegen maar de micro-organismen verleiden hun stofwisseling te vertragen.'

Nieuwe teelttechnieken

Je moet grosso modo dezelfde hoeveelheid organische stof en nutriënten in de bodem terugbrengen als je er van af haalt of in een jaar afbreekt, vindt ook Martin van Ittersum, hoogleraar Plantaardige Productiesystemen bij Wageningen University & Research. 'Als je een goede opbrengst aan gewassen haalt, is dat ook goed voor de bodem. Een productief gewas heeft een veel mooiere stoppel en een sterker wortelstelsel dan een armetierig gewas', aldus Van Ittersum. 'Bij tarwegewassen volstaat het om stoppel en de onderste vijftien centimeter van de graanstengel onder te werken. Bij suikerbieten, uien, snijmais en aardappel moet de boer wat meer doen', aldus de landbouwplantenspecialist. Dat kan bijvoorbeeld door na de oogst een groenbemester in te zaaien, compost of dierlijke mest aan te brengen en er vooral een rotatieschema op na te houden. Want jaar in jaar uit dezelfde monocultuur met deze gewassen is funest voor de bodemvruchtbaarheid en de weerbaarheid van de bodem. 'Nieuw is dat behalve rotatieteelt ook binnen een perceel twee verschillende teelten tegelijk kunnen plaatsvinden, bijvoorbeeld in rijen', zegt Van Ittersum. 'Met het oog op klimaatverandering kan de ene teelt schaduw bieden voor de andere teelt in de volgende rij. Ook kunnen meerdere gewassen van verschillende lagen van de bodem profiteren en de opbouw en verspreiding van ziekten en plagen vertragen.' Die nieuwe teelttechniek vergt wel, zeker in de supergespecialiseerde landbouw in Nederland een aanpassing van de zware, bodemverdichtende machines die maar één handeling verrichten. 'Voor een mengteelt, zijn kleine, robotachtige machines nodig', meent Van Ittersum.

Mest als vierde landbouwproduct

Eigenlijk is die circulaire economie niets meer dan een modern jasje voor het oude principe van het sluiten van kringlopen, bijvoorbeeld door plantaardige afval te gebruiken als veevoer voor koeien, varkens en kippen. 'Steeds meer biomassa verbouwen voor meer mensen en meer dieren leidt tot een tekort aan land. We moeten daarom dieren veel meer inzetten om de geproduceerde biomassa beter te benutten', aldus Martin Scholten, algemeen directeur van de Animal Sciences Group van Wageningen University & Research. 'Herkauwers als koeien, schapen en geiten zijn kampioen verteerders die gras en kruiden omzetten in melk en vlees. Dat kan een stuk slimmer door meer kennis van gras, bodem, begrazingstechnieken.' Scholten voorziet tevens een betere koppeling tussen de akkerbouw en de productie van diervoer. 'Gewasresten van graan, mais en soja moeten we aan dieren voeren, nadat boeren eerst voldoende organisch materiaal terugbrengen in de bodem', valt Scholten Kuikman en Van Ittersum bij. 'Ook strostaken, maisstengels en rijstbladeren kunnen soms direct en soms na gedeeltelijke voorvertering door paddenstoelen als veevoer dienen. Kleine boeren in ontwikkelingslanden beschikken dan over prima veevoer voor hun vaak ondervoede koeien, met als bijvangst champignons voor zichzelf.' In de Nederlandse situatie kan hetzelfde principe worden toegepast door krachtvoerbrokjes voor melkvee te maken van gewasresten. 'En het restproduct van dit restproduct kan vervolgens worden gebruikt om insectenlarven en wormen te kweken waarvan kippenvoer kan worden gemaakt en de compost weer naar het land kan.'

Volgens Scholten zal blijken dat de wereldbevolking van 10 in plaats van 7 miljard mensen in 2050 met deze gemengde landbouw kan worden gevoed op minder hectaren landbouwgrond. En de mest van de dieren? 'Dat wordt het vierde product van de landbouw', zegt Scholten beslist. 'Dat betekent op stal de verse mest direct scheiden in enerzijds stikstofrijke urine en anderzijds fosfaat- en koolstofrijke faeces. Dat zal gebeuren met emissie-arme stalbodemmaterialen en innovaties zoals urinoirs voor varkens. De faeces worden gescheiden in calciumfosfaat als kunstmestvervanger en in een koolstofrijke potaarde. Dierlijke mest wordt overal ter wereld met precisiebemesting de nieuwe kunstmest en bodemverbeteraar. En zo is de cirkel rond.'

Wilt u meer weten over het bodemonderzoek van Wageningen University & Research?