Nieuw onderzoek: Organische meststoffen kunnen op lange termijn gunstig zijn voor gewassen en de klimaatvoetafdruk verminderen
Økologisk NuDe gødning die wordt gebruikt in de biologische landbouw kan helpen om enkele negatieve gevolgen van klimaatverandering tegen te gaan voor drie van de belangrijkste akkergewassen in Denemarken: tarwe, gerst en aardappelen. Dat blijkt uit een nieuwe computersimulatie van de Universiteit van Aarhus. Deze is gebaseerd op gegevens van veldproeven op de proeflocatie Foulumgård in Midden-Jutland. Volgens de resultaten stabiliseert organische bemesting op de lange termijn de schommelingen in de opbrengst van tarwe, gerst en aardappelen van jaar tot jaar. De totale milieueffecten van de bemesting hangen echter af van de wijze waarop deze wordt toegepast. Als het goed wordt gedaan, kan het leiden tot lagere broeikasgasemissies dan de handelsmeststoffen die in de conventionele landbouw worden gebruikt, terwijl verkeerd gebruik het risico loopt om een belangrijke bron van broeikasgassen te worden. Aan de andere kant kan de opbrengst bij conventionele stikstofbemesting – handelsmeststoffen – nog steeds variëren van jaar tot jaar, met wisselende gevolgen voor de uiteindelijke productie. Tegelijkertijd is er een groter risico op uitspoeling van voedingsstoffen bij handelsmeststoffen dan bij organische bemesting, vooral als de bemesting niet correct wordt beheerd. Bij conventionele bemesting gebruikte de onderzoeker bijvoorbeeld een optimale hoeveelheid stikstof van 140 kg N per hectare in voorjaarsgerst (toegewezen bij het zaaien). Bij organische bemesting gaf hij 2 ton dierlijke mest per hectare. Kan subsidie rechtvaardigen De studie, die nog niet peer-reviewed is, biedt voorlopig documentatie die een Nederlands beleid kan ondersteunen dat het gebruik van organische bemesting en plaats-specifieke voedingsstofbeheer stimuleert. De mogelijke langetermijnvoordelen van organische bemesting komen bovenop de lagere broeikasgasuitstoot en het verminderde risico op voedingsstoffentekorten. Samen kunnen deze factoren het rechtvaardigen voor gerichte subsidies, landbouwmilieuregels en betalingen voor ecosysteemdiensten die boeren belonen die deze toepassen. „Organische bemesting kan de vruchtbaarheid van de bodem op lange termijn verbeteren. Maar het blijft een belangrijke uitdaging om hetzelfde opbrengstniveau te bereiken als in conventionele systemen en te zorgen dat de bemesting agronomisch correct wordt toegepast,“ zegt de auteur van de studie, Davide Cammarano, hoogleraar aan het Instituut voor Agro-ecologie van de Universiteit van Aarhus. Het doel van de studie was om te isoleren en te begrijpen hoe systemen met organische bemesting reageren op veranderende klimaatcondities. In het model werden bodem, gewas en teeltpraktijken constant gehouden, terwijl alleen het klimaat werd aangepast. Hierdoor kon de invloed van het klimaat worden geanalyseerd zonder beïnvloeding door andere factoren. Biologisch leven verbetert De verklaring voor het langetermijnvoordeel ligt in de kleinere schommelingen in de opbrengst van jaar tot jaar. Deze worden veroorzaakt doordat organische bemesting het biologische leven in de bodem verbetert, de beschikbaarheid van voedingsstoffen geleidelijk verhoogt en de algehele gezondheid van de bodem bevordert. Conventionele stikstofbemesting levert snelle resultaten op, maar kan op de lange termijn leiden tot bodemdegradatie en onevenwichtigheid tussen voedingsstoffen. Daarnaast speelt de klimaatdimensie een rol. De simulatie toont dat de totale uitstoot van lachgas (N₂O) – een krachtig broeikasgas – lager kan zijn op velden bemest met dierlijke mest dan op conventioneel bemeste velden. Lachgas ontstaat meestal wanneer stikstof wordt toegediend en is een van de grootste klimaatproblemen in de landbouw. Wat het meest relevante in de huidige studie echter niet wordt meegenomen, is de manier waarop de dierlijke mest wordt verzameld, opgeslagen, behandeld en gebruikt, omdat dit een grotere impact op het milieu heeft. De opbrengstkloof tussen biologische en conventionele landbouw blijft aanzienlijk. In de simulatie produceert het conventionele perceel bijna twee keer zoveel als het biologische. „Het is moeilijk om de opbrengstkloof op korte termijn te dichten. Dit komt vooral doordat voedingsstoffen in organische bemesting langzamer vrijkomen en dat de concentratie voedingsstoffen vaak lager is. Op de lange termijn kan een betere bodemvruchtbaarheid helpen, maar dat vereist gerichte teeltpraktijken en is geen snelle oplossing,“ legt Davide Cammarano uit. Toepassen naar behoefte Een bijzonder element in de nieuwe studie is een kaart van de opbrengstvariatie binnen hetzelfde veld, bemest met respectievelijk handelsmeststoffen en organische bemesting. De kaarten tonen grote verschillen in welke delen van het veld het beste reageren. De variatie hangt nauw samen met het type bodem en het watergehalte. Volgens Davide Cammarano wijst dit op het potentieel van plaats-specifieke bemesting. Dat betekent dat de bemesting nauwkeuriger wordt toegediend op basis van de behoefte in de verschillende zones van het veld, in plaats van het hele veld gelijk te behandelen. Hij vindt dat er behoefte is aan onderzoek en beleid op twee fronten: het begrijpen van hoe dierlijke mest wordt beheerd voordat deze op het veld komt, en het gebruik van digitale technologieën om de toediening op het veld te optimaliseren. De studie toont echter ook aan dat er nog steeds investeringen in onderzoek en advies nodig zijn om de opbrengstkloof te verkleinen. Dit geldt vooral voor gerst en aardappelen in het biologische systeem. De studie heeft niet gekeken naar plantaardige organische bemesting. Volgens hem is dat een relevante volgende stap om nader te onderzoeken. Het artikel is geschreven in het kader van het project 'LivOrganic'.
De mesture, die in de biologische landbouw worden gebruikt, kunnen helpen om enkele negatieve gevolgen van klimaatverandering voor drie van de belangrijkste gewassen in Nederland te verminderen: tarwe, gerst en aardappelen.
Dit blijkt uit een nieuwe computersimulatie van de Universiteit van Aarhus. Deze is gebaseerd op gegevens van veldproeven op de proefstation Foulumgård van de universiteit in Midden-Jutland.
Volgens de resultaten stabiliseert organische bemesting op de lange termijn de schommelingen in de opbrengst van tarwe, gerst en aardappelen van jaar tot jaar. De totale milieueffecten van de mesting hangen echter af van de wijze waarop deze wordt beheerd. Als het goed wordt gedaan, kan het leiden tot lagere broeikasgasemissies dan de handelsmeststoffen die in de conventionele landbouw worden gebruikt, terwijl verkeerd beheer het risico loopt om het tot een belangrijke bron van broeikasgassen te maken.
Omgekeerd kunnen de opbrengsten bij conventionele stikstofmeststoffen – handelsmest – nog steeds variëren van jaar tot jaar, met wisselende gevolgen voor de uiteindelijke productie.
Daarnaast is er een groter risico op uitspoeling van voedingsstoffen bij handelsmeststoffen dan bij organische mest, als de mest niet correct wordt beheerd.
Bij conventionele bemesting gebruikte de onderzoeker bijvoorbeeld een optimale hoeveelheid stikstof van 140 kg N per hectare in wintergerst (toegewezen bij het zaaien). Bij organische bemesting gaf hij 2 ton dierlijke mest per hectare.
Kan rechtvaardigen subsidie
De studie, die nog niet door vakgenoten is beoordeeld, biedt voorlopig bewijs dat een Nederlands beleid kan ondersteunen dat het gebruik van organische mest en plaats-specifieke voedingsstofbeheer stimuleert. De mogelijke langetermijnvoordelen van organische bemesting komen bovenop lagere broeikasgasemissies en minder risico op voedingsstoffentekorten.
Dit kan samen de rechtvaardiging vormen voor gerichte subsidies, landbouwmilieuregels en betalingen voor ecosysteemdiensten die boeren belonen die deze gebruiken.
»Organische mest kan de vruchtbaarheid van de bodem op lange termijn verbeteren. Maar het blijft een belangrijke uitdaging om hetzelfde opbrengstniveau te bereiken als in conventionele systemen en om te zorgen dat de mest agronomisch correct wordt beheerd,« zegt de auteur van de studie, Davide Cammarano, die professor is aan het Instituut voor Agro-ecologie van de Universiteit van Aarhus.
Het doel van de studie was om te isoleren en te begrijpen hoe systemen met organische bemesting reageren op veranderde klimaatcondities. In het model werden bodem, gewas en teeltpraktijken constant gehouden, terwijl alleen het klimaat werd gewijzigd. Hierdoor was het mogelijk om het effect van het klimaat te analyseren zonder invloed van andere factoren.
Biologisch leven verbetert
De verklaring voor het langetermijnvoordeel is de kleinere schommelingen in de opbrengst van jaar tot jaar. Deze worden veroorzaakt doordat organische mest de biologische activiteit in de bodem verbetert, de beschikbaarheid van voedingsstoffen geleidelijk verhoogt en de algehele gezondheid van de bodem bevordert. Conventionele stikstofmeststoffen leveren snelle resultaten, maar kunnen na verloop van tijd leiden tot bodemdegradatie en onevenwichtigheid tussen de voedingsstoffen.
Daarnaast speelt de klimaatdimensie een rol. De simulatie toont dat de totale uitstoot van lachgas (N₂O) – een krachtig broeikasgas – lager kan zijn op percelen bemest met dierlijke mest dan op conventioneel bemeste percelen. Lachgas wordt meestal gevormd wanneer stikstof wordt toegediend en is een van de grootste klimaatproblemen in de landbouw. Het belangrijkste punt dat de studie echter niet behandelt, is de wijze waarop de dierlijke mest wordt verzameld, opgeslagen, behandeld en gebruikt, wat een grotere impact op het milieu heeft.
De opbrengstverschillen tussen biologische en conventionele landbouw blijven aanzienlijk. In de simulatie produceert het conventionele perceel bijna twee keer zoveel als het biologische.
»Het is moeilijk om de opbrengstverschillen op korte termijn te dichten. Dit komt vooral doordat voedingsstoffen in organische mest langzamer vrijkomen en de concentratie van voedingsstoffen vaak lager is. Op de lange termijn kan een betere bodemvruchtbaarheid helpen, maar dat vereist gerichte teeltpraktijken en is geen snelle oplossing,« legt Davide Cammarano uit.
Toedelen naar behoefte
Een bijzonder element in de nieuwe studie is een kaart van de variatie in opbrengst binnen hetzelfde perceel, bemest met respectievelijk handelsmest en organische mest. De kaarten tonen grote verschillen in welke delen van het perceel het beste reageren. De variatie hangt nauw samen met bodemtype en watergehalte.
Volgens Davide Cammarano wijst dit op het potentieel van plaats-specifieke bemesting. Dat betekent dat de mest preciezer wordt toegediend op basis van de behoefte in de verschillende zones van het perceel, in plaats van het hele perceel gelijk te behandelen.
Hij vindt dat er behoefte is aan onderzoek en beleid op twee fronten: inzicht in hoe dierlijke mest wordt beheerd voordat deze op het veld komt, en het gebruik van digitale technologieën om de toediening op het veld te optimaliseren. De studie toont echter ook aan dat er nog steeds investeringen nodig zijn in onderzoek en advies om de opbrengstverschillen te verkleinen. Dit geldt vooral voor gerst en aardappelen in het biologische systeem.
De studie heeft niet gekeken naar plantaardige organische mest. Volgens hem is dat een relevante volgende stap om nader te onderzoeken.
Het artikel is geschreven in het project 'LivOrganic'.