Berekening van gasvormige stikstofverliezen, depositie en het stikstofbodemoverschot op akkerbouw- en melkveehouderijbedrijven in de Kleiregio

Berekening van gasvormige stikstofverliezen, depositie en het stikstofbodemoverschot op akkerbouw- en melkveebedrijven in de Kleiregio

In het LMM worden de verliezen van stikstof naar de lucht en de depositie van stikstof vanuit de lucht berekend. Hiermee wordt de hoogte van het stikstofbodemoverschot zo goed mogelijk bepaald. De berekening van de verliezen naar de lucht en de depositie zijn gebaseerd op normen en/of gemiddelde waarden. Uit een analyse in de Kleiregio blijkt dat de verliezen van stikstof naar de lucht per hectare op akkerbouwbedrijven lager zijn dan die op melkveebedrijven.

Het stikstofbodemoverschot is in het LMM een belangrijke indicator van de landbouwpraktijk. Deze indicator geeft aan hoeveel stikstof er in de bodem achterblijft na afloop van het groeiseizoen en mogelijk kan uitspoelen naar het grond- en oppervlaktewater in de vorm van nitraat. Niet alle stikstof in de bodem hoeft uit te spoelen. Stikstof kan ook worden afgebroken (denitrificeren) in de vorm van stikstofgas of in de bodem achterblijven in bijvoorbeeld organisch materiaal.

Het stikstofbodemoverschot wordt berekend aan de hand van alle aanvoer van stikstof (via de dam, via de lucht en via de bodem) en de afvoer van stikstof (via de dam, via de lucht en via de bodem). We nemen daarbij aan dat er netto evenveel stikstof aan de bodem wordt toegevoegd door immobilisatie van stikstoffixerende bacteriën als dat er aan wordt onttrokken door afbraak van stikstof door het bodemleven (mineralisatie, behalve bij veen- en dalgronden). Met aanvoer via de dam bedoelen we bijvoorbeeld de aanvoer van kunstmest en mengvoer. Met afvoer via de dam bedoelen we bijvoorbeeld melk, aardappelen en dieren.

Zowel bij de aanvoer als bij de afvoer van stikstof vindt er uitwisseling van stikstof plaats met de lucht. Bij de aanvoer is dat atmosferische depositie waarbij stikstof uit de lucht neerslaat op de bodem. Bij de afvoer van stikstof naar de lucht is dat een emissie of een verlies. De emissie van stikstof in de vorm van ammoniak, lachgas en andere stikstofverbindingen (aangeduid als gasvormige stikstofverliezen) vindt plaats in de stal en mestopslag, bij beweiden en bij het aanwenden van dierlijke mest en kunstmest.

Depositie per provincie

De depositie in kg N/ha voor een bedrijf wordt bepaald op basis van depositieberekeningen van het RIVM. Hieruit berekenen we de gemiddelde depositie in kg N per ha per provincie. Afhankelijk van de provincie waarin het bedrijf gelegen is, wordt een hoeveelheid stikstof per ha als aanvoer meegeteld in de nutriëntenboekhouding. De gemiddelde depositie per provincie varieerde in 2018 tussen de 18 en 24 kg N/ha.

Verliezen van stikstof naar de lucht zijn veelal gebaseerd op normen

De in het LMM gehanteerde gasvormige stikstofverliezen zijn berekende waarden. De gasvormige stikstofverliezen uit stallen en mestopslagen worden berekend aan de hand van het verschil tussen stikstof in het voer en de vastlegging van stikstof in dieren en dierlijke producten (de zogenoemde bedrijfsspecifieke stikstofexcretie), en aan de hand van het huisvestingsysteem. Op een aantal bedrijven hanteren we geen specifieke excretie, maar gebruiken we hiervoor een vastgestelde norm, de forfaitaire stikstofexcretie. Indien wordt uitgegaan van de forfaitaire excretie wordt eveneens een forfaitaire waarde voor de gasvormige stikstofverliezen aangenomen. Per huisvestingssysteem is een ammoniakemissie bekend vanuit de RAV-lijst (Regeling Ammoniak en Veehouderij). Verliezen in de vorm van lachgas en andere stikstofverbindingen zijn gebaseerd op vastgestelde normen.

De ammoniakemissie die ontstaat bij beweiding van dieren is gebaseerd op berekeningen van de ammoniakemissie in Nederland (EmissieRegistratie). Tot slot wordt de ammoniakemissie bij het aanwenden van dierlijke mest en kunstmest bepaald door de hoeveelheden stikstof bij aanwenden te vermenigvuldigen met de gehanteerde emissiefactoren (bron: EmissieRegistratie).

Afvoer en aanvoer onderling afhankelijk

Het stikstofbodemoverschot, de gasvormige stikstofverliezen en de stikstofdepositie zijn van elkaar afhankelijk. Hierdoor zal er bij een verlaging van de gasvormige stikstofverliezen meer stikstof in de meststoffen aanwezig blijven en door de bemesting aan de bodem worden toegevoegd. Deze extra stikstof kan worden benut door het gewas, maar het kan ook zijn dat deze stikstof aan het bodemoverschot wordt toegevoegd. Doordat bij een afname van de emissie de depositie mogelijk ook zal afnemen, zal het netto-effect van een toename op het bodemoverschot kleiner zijn (figuur 1).

Figuur 1 (klik om afbeelding te vergroten): Gemiddelde aanvoer en afvoer van melkveebedrijven in de Kleiregio in 2017 (kg N/ha)
Figuur 1 (klik om afbeelding te vergroten): Gemiddelde aanvoer en afvoer van melkveebedrijven in de Kleiregio in 2017 (kg N/ha)

Melkveebedrijven in de Kleiregio

Ter illustratie is voor akkerbouw- en melkveebedrijven in de Kleiregio de nutriëntenbalans getoond in de figuren 1 en 2 met daarin de depositie, de gasvormige verliezen en het stikstofbodemoverschot. De gasvormige stikstofverliezen op melkveebedrijven in de Kleiregio van het LMM bedroegen in 2017 gemiddeld 55 kg N/ha (lichtblauw in figuur 1). Hiervan was 47% afkomstig uit stallen en opslagen, 2% uit beweiding en 51% van aanwending van dierlijke mest en kunstmest. De depositie van stikstof was in dat jaar gemiddeld 22 kg N/ha.

Akkerbouwbedrijven in de Kleiregio

Op akkerbouwbedrijven in de Kleiregio van het LMM was de aanvoer van stikstof middels depositie in 2017 gemiddeld 20 kg N/ha. De depositie op melkveebedrijven in de Kleiregio is iets hoger dan op akkerbouwbedrijven in dezelfde regio omdat de verdeling van beide bedrijfstypen over provincies niet aan elkaar gelijk is. De gasvormige stikstofverliezen bedragen gemiddeld 20 kg N/ha en bestaan hoofdzakelijk uit verliezen bij het aanwenden van dierlijke mest en kunstmest (figuur 2).

Figuur 2 (klik om afbeelding te vergroten): Gemiddelde aanvoer en afvoer van akkerbouwbedrijven in de Kleiregio in 2017 (kg N/ha)
Figuur 2 (klik om afbeelding te vergroten): Gemiddelde aanvoer en afvoer van akkerbouwbedrijven in de Kleiregio in 2017 (kg N/ha)

Veranderingen in de stikstofverliezen naar de lucht beïnvloeden de depositie en het stikstofbodemoverschot. Veranderingen in het stikstofbodemoverschot kunnen doorwerken in het risico op uitspoeling van stikstof naar het grond- en oppervlaktewater.


Marga Hoogeveen (Wageningen Economic Research)