Andere maatstaven voor nitraatuitspoeling dan Minas met name lastig voor zandbedrijven

Op de meeste akkerbouwbedrijven zijn de Minasnormen goed haalbaar. Eerdere studies hebben dat uitgewezen. Het is echter de vraag of op droge zandgronden met Minas de EU-nitraatrichtlijn wel wordt gehaald. Met alternatieven, zoals een uitgebreidere N-balans of meting van de hoeveelheid minerale bodem-N na de oogst of in de late herfst, is het een stuk lastiger om te voldoen aan de gestelde streefwaarden. Dit blijkt uit de volgende evaluatie.[INVALID URL]

Inleiding

De Nederlandse overheid heeft gekozen voor het instrument Minas om aan de EU-nitraatrichtlijn te voldoen. De vraag is of het Minas-N-overschot hiervoor in alle gevallen wel de juiste maatstaf is. Dit aspect is onderwerp van onderzoek in het project Sturen op Nitraat. In dit project worden naast het Minas-N-overschot tevens alternatieve maatstaven als het werkelijk N-overschot en de hoeveelheid minerale bodem-N zowel na de oogst als in de late herfst onder de loep genomen. In het artikel [INVALID URL] zijn de genoemde maatstaven op gewasniveau besproken. Dit artikel richt zich op het bedrijf en inventariseert de knelpunten die ontstaan bij hantering van de diverse maatstaven op akkerbouwbedrijven. De resultaten komen voort uit een modelstudie uitgevoerd binnen het project 'N-management op bedrijfsniveau'.

Maatstaven en streefwaarden

In tabel 1 zijn de vier gehanteerde maatstaven weergegeven en de wijze waarop ze zijn berekend of afgeleid.

maatstaf	berekening/afleiding	streefwaarde (kg N/ha)
		zand	klei
Minas-N-overschot	(Norganische mest + Nkunstmest + Nbinding) -165	60	100
werkelijk N-overschot	(Norganische mest + Nkunstmest + Nbinding + Ndepositie) - werkelijke afvoer 1	60	100
Nmin,oogst 2	afgeleid uit proefgegevens van de laatste 25 jaar	44	88
Nmin,1dec 2	Nminoogst + Norganische mest - Nopname groenbemester + Nmineralisatie gewasresten + Nmineralisatie bodem + Ndepositie	44	88

¹ : opbrengst * gemiddeld N-gehalte
² : in de laag 0-100 cm

Het werkelijk N-overschot onderscheidt zich van het Minas-N-overschot doordat bij de eerste ook de depositie (afhankelijk van de regio 30-45 kg N/ha) is meegerekend en in plaats van een forfaitaire afvoer van 165 kg N/ha gerekend is met de werkelijke afvoer. Naast deze twee N-balansen is ook de hoeveelheid minerale bodem-N die na de oogst van een gewas achterblijft (Nmin,oogst) meegenomen als maatstaf. Deze is voor de verschillende gewassen afgeleid uit een groot aantal proefgegevens.Tussen de oogst en de aanvang van het uitspoelingsseizoen vinden echter nog allerlei veranderingen in de Nmin-voorraad plaats. De belangrijkste veranderingen kunnen een gevolg zijn van mesttoediening, opname door een groenbemester, mineralisatie uit gewasresten en de bodem en depositie. Daarom is als vierde maatstaf de Nmin op 1 december (Nmin,1dec) toegevoegd. In tegenstelling tot de Nmin,oogst betreft het geen gemeten maar een berekende waarde. Het tijdstip van 1 december is gekozen omdat op dat moment de bodemtemperatuur zodanig is gedaald dat de zojuist genoemde biologische processen nog maar traag verlopen. Verder is ervan uitgegaan dat er in de periode tussen oogst en 1 december geen stikstof verloren is gegaan door uitspoeling en denitrificatie. De berekende waarde geeft derhalve een indruk van de potentiëel uitspoelbare stikstof. Voor verdere achtergronden wordt verwezen naar het al genoemde artikel 'Nitraatuitspoeling: geschikte maatstaven en risicovolle gewassen'.
In tabel 1 zijn bovendien de streefwaarden weergegeven bij de verschillende maatstaven. Bij zowel het Minas-N- als het werkelijk N-overschot zijn de Minasnormen als streefwaarde genomen. Op zandgrond is daarbij uitgegaan van de ongunstigste situatie, namelijk die voor droge zandgronden. Bij de Nmin,oogst en Nmin,1dec is bij de afleiding van de streefwaarde ervan uitgegaan dat op zand- en kleigrond resp. 100 en 50% van de Nmin-voorraad uitspoelt en dat het neerslagoverschot 390 mm/jaar bedraagt.

Uitgangspunten berekeningen

Bedrijfstypen

Voor een aantal bedrijfstypen, representatief voor de belangrijkste akkerbouwregio's, zijn modelmatige berekeningen uitgevoerd. Deze aanpak biedt het voordeel dat de effecten van bouwplansamenstelling beter in kaart kunnen worden gebracht. Er is onderscheid gemaakt tussen graan-, pootgoed-, consumptieaardappel- en zetmeelaardappelbedrijven.

Bemestingsscenario's

Voor alle bedrijven is een tweetal bemestingsscenario's doorgerekend:

1. Uitsluitend kunstmest (KM)
   Dit betreft een uitgangsvariant. Hier kunnen de effecten van bouwplansamenstelling het meest zuiver in kaart worden gebracht. Er worden geen groenbemesters geteeld;
2. Organische mest aangevuld met kunstmest (OM)
   Vergelijking met variant 1 geeft de effecten van toepassing van organische mest weer. In geval van herfsttoediening (klei) wordt deze gecombineerd met de inzaai van een groenbemester om onnodige N-verliezen zo veel mogelijk te beperken. De uitgangspunten voor mestgebruik staan verderop beschreven.

Bij beide scenario's zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd:

• Er is bemest volgens de landelijke N-bemestingsrichtlijnen zoals vermeld in de Adviesbasis;
• Bij ijssla is uitgegaan van een dubbelteelt. Bij de tweede teelt is gerekend met de helft van de adviesgift voor de eerste teelt;
• Er is uitgegaan van een hoeveelheid minerale bodem-N van resp. 20, 30 en 40 kg N/ha in de lagen 0-30, 0-60 en 0-90 cm vóór aanvang van de teelt.

Bij het organische mestscenario (OM) is uitgegaan van het volgende:

• Er is gekozen voor vleesvarkensdrijfmest omdat deze mestsoort het meest in de praktijk wordt gebruikt.Voor de samenstelling is uitgegaan van de gehalten zoals vermeld in de Adviesbasis;
• Op basis van de huidige praktijksituatie is uitgegaan van najaarstoepassing op kleigronden en voorjaarstoepassing op zand-, dal- en lössgronden. De N-werkingscoëfficiënt bedraagt resp. 20 en 70%;
• De voorwaarden bij najaarstoepassing zijn:
  • Mesttoediening vindt alleen plaats in de graanstoppel zodat deze kan worden gecombineerd met een groenbemester. Met uitzondering van het graanbedrijf is op het totale graanareaal mest toegediend. Op het graanbedrijf is alleen voor de suikerbieten mest ingezet;
  • De gift beperkt zich tot die omvang waarbij de minerale N uit de mest nog door een groenbemester kan worden opgenomen (80-100 kg N/ha). In de berekeningen is uitgegaan van 25 m3 per ha. Na het inwerken van de groenbemester is gerekend met een N-nawerking van 30 kg N per ha voor het volggewas. Het inzaaien van een groenbemester, zoals de hier getoonde gele mosterd en bladrammenas, is een goede methode om na herfsttoediening van dierlijke mest onnodige N-verliezen te voorkomen (zie ook figuur 2).
• De voorwaarden bij voorjaarstoepassing zijn:
  Er wordt mest ingezet bij onderstaande gewassen. De omvang van de mestgift wordt bepaald door de Nbehoefte. De volgende giften zijn toegediend:
  • Consumptie- en zetmeelaardappelen, snijmaïs: 30 m3/ha
  • Stamslabonen, broccoli : 25 m3/ha
  • Suikerbieten: 20 m3/ha

Resultaten klei

N-overschotten

In figuur 1 zijn de resultaten voor de kleibedrijven weergegeven.

Naast een viertal consumptieaardappelbedrijven (bedrijf 1 t/m 4) zijn tevens twee pootgoedbedrijven (bedrijf 5 en 6) en één graanbedrijf (bedrijf 7) meegenomen. Binnen de aardappelbedrijven is gevariëerd in het aandeel groenten (10 en 30%) en is onderscheid gemaakt tussen groenten met een lage (ui en witlofwortel) en een hoge N-behoefte (ijssla en spruitkool).
Zowel zonder (Minas-km) als mét gebruik van dierlijke mest (Minas-om) voldoen alle bedrijven aan de Minaseindnorm van 100 kg N per ha (figuur 1A). De hoogste overschotten worden behaald op bedrijven met consumptieaardappelen gecombineerd met groenten met een hoge N-behoefte (bedrijf 2 en 4 met ijssla en spruitkool).Wanneer in plaats van consumptieaardappelen pootgoed wordt geteeld is bij een vergelijkbaar bouwplan het overschot ruim 30 kg N per ha lager als gevolg van de veel lagere N-behoefte van laatstgenoemd gewas (vergelijk bedrijf 3 en 4 met resp. bedrijf 5 en 6).
De stijging van het N-overschot als gevolg van gebruik van organische mest is het sterkst op de consumptieaardappelbedrijven met een hoog aandeel graan (bedrijf 1 en 2). Dit komt omdat op deze bedrijven op een groter areaal mest is ingezet.
Wanneer het werkelijk N-overschot als maatstaf wordt gehanteerd stijgt het N-overschot. Het verschil met het Minas-Noverschot bedraagt gemiddeld over de bedrijven circa 45 kg N per ha. De verschillen zijn het kleinst op het graanbedrijf en het grootst op de pootgoedbedrijven. Dit komt omdat op het eerstgenoemde bedrijf met het geoogste product veel meer N wordt afgevoerd dan op pootgoedbedrijven.
Ondanks de hogere overschotten voldoen bij het kunstmestscenario (Werk-km) echter nog steeds alle bedrijven aan een maximaal toelaatbaar overschot van 100 kg N per ha. Bij gebruik van dierlijke mest (Werk-om) is er bij bedrijven met consumptieaardappelen gecombineerd met N-behoeftige groentegewassen (bedrijf 2 en 4) sprake van een lichte overschrijding van de norm.

Nmin

In figuur 1B is voor de kleibedrijven de hoeveelheid Nmin na de oogst en op 1 december weergegeven. Bij de Nmin,oogst is geen onderscheid gemaakt tussen de beide bemestingsscenario's, omdat de effecten van organische mest zeer gering zijn. Bij de Nmin,1dec zijn wel de uitkomsten van beide scenario's weergegeven, omdat deze wel wordt beïnvloed door gebruik van mest, met name in geval van herfsttoediening van organische mest op klei.
De Nmin na de oogst variëert tussen de 30 en 70 kg N per ha en bevindt zich voor alle bedrijven onder de gestelde norm van 88 kg N per ha. De hoogste waarden worden bereikt op de bedrijven met een relatief hoog aandeel ijssla (bedrijf 4 en 6), de laagste op het graanbedrijf (bedrijf 7). In tegenstelling tot de N-overschotten zijn de verschillen tussen de consumptieaardappel- en pootgoedbedrijven gering. Beide gewassen laten een vergelijkbare hoeveelheid Nmin in de bodem achter.
Op alle bedrijven is de Nmin op 1 december beduidend hoger dan vlak na de oogst, gemiddeld circa 35 kg N per ha. Dit is voor een belangrijk deel een gevolg van mineralisatie van de organische stof in de bodem en vanuit gewasresten. Op het graanbedrijf is dat vooral een gevolg van het eerste door de relatief lange periode tussen oogst en 1 december.
Op bedrijven met ijssla en spruitkool zijn het verhoudingsgewijs meer de gewasresten die bijdragen aan de stijging van de Nmin. Met name op de bedrijven met ijssla wordt de norm van 88 kg N per ha overschreden. De verschillen tussen het kunstmest- en het dierlijkemestscenario zijn gering. Dit komt omdat de herfsttoediening is gecombineerd met een groenbemester die voor een belangrijk deel de minerale N uit de mest opneemt. Figuur 2 laat zien dat wanneer er geen groenbemester wordt gezaaid of wanneer deze niet slaagt, dit leidt tot een sterke stijging van de Nmin,1dec.

Het inzaaien van een groenbemester is daarom een goede methode om onnodige N-verliezen te voorkomen. Doordat kan worden bespaard op de N-gift van het volggewas daalt het Minas- en het werkelijk N-overschot licht.

Resultaten zand/dal/löss

N-overschotten

In figuur 3 zijn de resultaten weergegeven van drie zetmeelaardappelbedrijven representatief voor de noordoostelijke zand- en dalgronden, twee consumptieaardappelbedrijven representatief voor het zuidoostelijk zandgebied en één lössbedrijf.

Zowel zonder als mét dierlijke mest voldoen alle bedrijven aan de Minasnorm voor droge zandgronden (figuur 3A). De hoogste overschotten worden behaald op het bedrijf met 50% zetmeelaardappelen in Noordoost-Nederland (bedrijf 1) en het consumptieaardappelbedrijf met snijmaïs in Zuidoost-Nederland (bedrijf 5).
Ook hier is het werkelijk N-overschot duidelijk hoger dan het Minas-N-overschot. Op de zand- en dalgrondbedrijven is dit verschil groter dan op de klei- en lössbedrijven. Dit is een gevolg van de lagere opbrengstniveaus op eerstgenoemde bedrijven waardoor minder N wordt afgevoerd. Bij hantering van het werkelijk N-overschot als maatstaf zitten bij het kunstmestscenario alleen het zetmeelaardappelbedrijf 2 en het lössbedrijf 6 net onder de norm. Bij gebruik van dierlijke mest overschrijden alle bedrijven de norm van 60 kg N per ha. Wanneer uitgegaan wordt van de norm voor de niet droge zandgronden, nl. 100 kg N per ha,wordt de situatie aanzienlijk gunstiger. In dat geval kan met een beperktere inzet van mest worden voldaan aan de norm.

Nmin

Op de bedrijven op de noordoostelijke zand- en dalgronden bedraagt de Nmin na de oogst 40-50 kg per ha en bevindt zich dus ongeveer op het niveau van de norm van 44 kg N per ha (figuur 3B). Op de zuidoostelijke zandbedrijven 4 en 5 en het lössbedrijf 6 wordt deze norm overschreden. Dit is het sterkst het geval bij het bedrijf met snijmaïs (bedrijf 5) en komt omdat snijmaïs veel meer Nmin in de bodem achterlaat dan graan.
Bij hantering van de Nmin op 1 december als maatstaf overschrijden alle bedrijven ruim de norm. Het verschil tussen de hoeveelheid Nmin na de oogst en op 1 december is het grootst op bedrijven waar gewassen worden geteeld waarbij veel N-rijke gewasresten achterblijven (bedrijf 3, 4, en 5 waar resp. broccoli en conservenerwt/stamslaboon worden geteeld).
Gemiddeld over de bedrijven is de stijging vergelijkbaar met die op de kleibedrijven. Gebruik van organische mest leidt slechts tot een lichte verhoging van de Nmin op 1 december. Doordat de mest in het voorjaar is toegediend is een belangrijk deel van de organische N al in in het voorjaar en zomer vrijgekomen.

Tot slot

Het hanteren van andere maatstaven voor nitraatuitspoeling dan Minas zoals het werkelijk N-overschot of de Nmin na de oogst of de late herfst, leidt met name voor bedrijven op droog zand gemakkelijk tot overschrijding van de gestelde streefwaarden. De overschrijding is met name een gevolg van de scherpere normstelling. Gemiddeld is het niveau van de N-overschotten en de Nmin redelijk vergelijkbaar tussen de zand- en kleibedrijven.
Een volgend artikel zal ingaan op de vraag in welke mate door een aangepaste bemestingsstrategie knelpunten kunnen worden opgelost.
Tenslotte zij benadrukt dat de genoemde alternatieven wettelijk (nog) geen enkele status hebben, maar op dit moment slechts onderwerp van onderzoek zijn.