Producten van mest: toepasbaarheid en klimaateffecten

Er komen steeds meer producten uit de be- en verwerking van dierlijke mest voor de akkerbouw beschikbaar. Op dit moment is het gebruik van bijvoorbeeld mineralenconcentraten nog kleinschalig. De verwachting is dat door de op handen zijnde verplichte mestverwerking het aanbod sterk zal groeien. Belangrijk is het dan om te weten welke producten in de akkerbouw goed inzetbaar zijn. Hiertoe is een bureaustudie uitgevoerd door NMI, Alterra en BLGG Research naar de toepasbaarheid van de producten in de akkerbouw en de klimaateffecten.

Inleiding

De akkerbouw krijgt de komende jaren te maken met een toenemende stroom van producten uit be- en verwerkte  dierlijke mest. Daarom is het belangrijk om na te gaan in hoeverre de mestverwerkingsproducten inzetbaar zijn in de akkerbouw en onder welke voorwaarden dat het geval is. Aangezien er sprake is van een groot aantal technieken, is het scala aan producten van mestverwerking breed. De beschikbaarheid, landbouwkundige en milieukundige eigenschappen van die producten verschillen nogal, zodat een inventarisatie en beoordeling van de (mogelijke) producten van mestverwerking zinvol is. Daarom heeft Productschap Akkerbouw (PA) in het kader van het Masterplan Mineralen Management (MMM) onderzoek laten uitvoeren dat bestaat uit:

• een inventarisatie van de producten van mest,
• de toepasbaarheid ervan in de akkerbouw en
• de klimaateffecten van mestverwerkingsproducten.

Inventarisatie en karakterisering

In grote lijnen komen er twee typen producten beschikbaar uit mestbe- en –verwerking: dikke en dunne mestproducten. Deze producten kunnen ontstaan zijn uit directe mestscheiding of via scheiding nadat de mest is vergist. De dunne fractie kan vervolgens zijn verwerkt tot een mineralenconcentraat. Verder kunnen er via covergisting producten aan de mest zijn toegevoegd die de samenstelling van de mestproducten beïnvloeden.
Voor de akkerbouwer die producten uit mest gebruikt is het volgende van belang:

• De N-gehalten van mestproducten zijn veel lager dan die van kunstmest. Ook voor mineralenconcentraten uit mest geldt dat grote volumes moeten worden toegediend.
• De verhouding tussen de verschillende nutriënten verschilt sterk van product tot product.
• Aanbevolen wordt om van elke vracht de samenstelling te kennen; voor totaal stikstof en fosfaat is opgave van de samenstelling verplicht, voor minerale stikstof, organische stof en kali wordt het aanbevolen.
• De stikstofwerking van dikke fracties is relatief laag, die van dunne fracties is hoger dan die van onbewerkte drijfmest.
• Dikke fracties bevatten relatief veel fosfaat, dunne fracties juist weinig. Maximale giften worden bij dikke fracties bepaald door de fosfaatgebruiksnorm, voor dunne fracties door de stikstofnorm voor dierlijke mest (170 kg N-totaal per ha).
• Mestverwerkingsproducten, spuiwater van luchtwassers, etc. zijn per eenheid nutriënt goedkoper dan kunstmest.

Toepasbaarheid in de akkerbouw

De inzetbaarheid van mestverwerkingsproducten is in beeld gebracht voor vijf modelbedrijven met een bouwplan dat representatief is voor de belangrijkste akkerbouwregio’s. Het betreft drie bedrijven op klei van elk 100 ha, te weten een graanbedrijf op noordelijke zeeklei (NZK), een pootgoedbedrijf op centrale zeeklei (CZK) en een consumptieaardappelbedrijf op de zuidwestelijke klei (ZWK). Voor het noordoostelijke zand- en dalgrondgebied is uitgegaan van een bedrijf met 1:2 teelt van zetmeelaardappelen (NON) en voor het zuidoostelijk zandgebied van een intensief bedrijf met consumptieaardappelen, suikerbieten en industriegroenten (ZON).
Voor deze vijf modelbedrijven is de nutriëntenbehoefte berekend op basis van de bemestingsadviezen en eventueel is gecorrigeerd voor de gebruiksnormen. Op alle bedrijven is een basisbemesting uitgevoerd met varkensdrijfmest (voldoende verkrijgbaar en goedkoop). Op klei is daarmee 75% van de fosfaatbehoefte ingevuld, op zand 90%. Vervolgens is beoordeeld welke producten uit mestverwerking (of spuiwater of Betafert) nog binnen de bemestingsbehoefte kunnen worden toegepast. Tenslotte is aangevuld met kunstmest.
In de figuren 1 t/m 5 is het resultaat van de berekeningen weergegeven. Naast de varkensdrijfmest (max. 60% van de N-behoefte via onbewerkte mest) blijken dunne fracties en mineralenconcentraten zeer goed inzetbaar te zijn. Op geen enkel bedrijf werd de maximale gift via mest en mestverwerkingsproducten van 170 kg N-totaal per ha overschreden (bij 100 ha dus 17.000 kg). Op klei komen vooral dunne fracties in aanmerking, op zand vooral de mineralenconcentraten (bevatten vrijwel geen fosfaat).

Klimaateffecten van mestverwerking

Klimaateffecten worden bepaald door de uitstoot van de broeikasgassen kooldioxide (CO2), methaan (CH4) en lachgas (N2O). Beoordeling van deze effecten vanaf het moment van uitscheiding door het dier tot het moment dat het gewas de nutriënten opneemt leidt tot de volgende bevindingen (figuur 6):

• Tijdens de opslag is de lachgasemissie van dikke fracties hoger dan die van onbewerkte mest en van dunne fracties.
• De methaanemissie tijdens de opslag van dikke en dunne fracties is lager dan die van onbewerkte mest. Bij co-vergisting treedt nauwelijks methaanemissie op.
• Elke bewerkingsstap kost energie en gaat dus gepaard met uitstoot van koolstofdioxide. Echter bij co-vergisting wordt netto energie bespaard en daalt de emissie van koolstofdioxide.
• Mestscheiding resulteert per saldo in lagere emissies van broeikasgassen, vooral vanwege lagere methaanemissies tijdens de opslag.
• Co-vergisting resulteert per saldo in lagere emissies vanwege de vermeden methaanemissie uit de opslag en de productie van energie.
• De productie van mineralenconcentraat resulteert in hogere emissies van broeikasgassen dan de niet verder bewerkte dunne fractie.

Synthese

De beoordeling van de producten van mest en andere producten is samengevat in Tabel 1, waarbij naast de nutriëntenlevering en klimaateffecten tevens andere criteria, zoals de organische stoflevering, kosten, wettelijke aspecten, logistiek en toedieningsaspecten zijn beoordeeld.

Tabel 1. Samenvatting van de kwalitatieve beoordeling van producten van mest op basis van een aantal criteria. DVM= dunne varkensmest; DRM= dunne rundermest; dig. = digestaat; OS= organische stoflevering. Met ++. +. +/- en – zijn scores van zeer goed tot slecht weergegeven.

Mestsoort	Fractie	Nutriënten-levering	OS-levering	kosten	Wettelijk	logistiek	Toediening	klimaateffecten
DVM	Onbewerkt	+	+/-	++	-	-	-	-
	Dikke fractie	+/-	+	++	+	-	+/-	-
	Dunne fractie	++	-	++	-	-	-	-
	MC	+++	-	+	+	-	-	-
DVM dig.	Onbewerkt	+	-	++	-	-	-	++
	Dikke fractie	+/-	+	++	+	-	+/-	+
	Dunne fractie	++	-	++	-	-	-	++
	MC	+++	-	+	+	-	-	++
DRM	Onbewerkt	+	+	++	-	-	-	-
	Dikke fractie	-	+	++	+	-	+/-	-
	Dunne fractie	++	-	++	-	-	-	-
	MC
DRM dig.	Onbewerkt	+	+	++	-	-	-	++
	Dikke fractie	-	+	++	+	-	+/-	++
	Dunne fractie	++	-	++	-	-	-	++
	MC	+++	-	+	+	-	-	++
KAS		+++	-	-	+	++	+	+/-
TSP		+++	-	-	+	++	+	+/-
Urean		++	-	-	+	+	+	+/-
APP		+++	-	-	+	+	+	+/-
Spuiwater		+++	-	+	+	+/-	+/-	n.b.1)
Vaste RM	Onbewerkt	+/-	+	+	+	+/-	+/-	+/-
Vaste VKM	Onbewerkt	+/-	+	+	+	+/-	+/-	+/-
Betafert	Onbewerkt	+		+	+	-	-	n.b.
	Dikke fractie	+/-	+	+	+	-	-	n.b.
	Dunne fractie	++		+	+	-	-	n.b.

1) n.b. = niet bepaald.

Toelichting:

• Met nutriëntenlevering wordt gedoeld op de mate waarin de beschikbaarheid aan N, P en K in het product aansluit bij de gewasbehoefte, naast het gebruik van onbewerkte varkensdrijfmest.
• Met organische stoflevering wordt gedoeld op de bijdrage die een product aan de organische stofvoorziening kan geven. Daarbij gaat het om het gehalte en de stabiliteit van organische stof.
• De kosten zijn opgebouwd uit de kosten voor de aanschaf, opslag en toediening.
• De wettelijke aspecten betreffen de eventuele beperkingen die er zijn ten aanzien van de hoogte van de gift (voor dierlijke mesten meer beperkt dan voor andere producten) en het tijdstip van de gift (dierlijke mest mag tussen 1 september en 1 februari niet worden toegediend, m.u.v. dikke fracties, vaste mesten en kunstmest).
• Logistiek: de volumineuze producten van mest vragen in logistiek opzicht de meeste organisatie (krijgen een “-“, terwijl dat voor de kunstmesten het best geregeld is (krijgen een “+”). Spuiwater en de vaste, stapelbare mesten zitten hier tussen in (krijgen een “+/-”).
• Toediening: voor de volumineuze producten van mest geldt ook dat er eerder problemen op kunnen treden bij de toediening, aangezien de benodigde zware machines de bodemstructuur vooral op kleigrond negatief kunnen beïnvloeden. Dit geldt in mindere mate voor de dikke fracties en vaste mesten. De kunstmesten zijn het gemakkelijkst toe te dienen.
• Klimaat: Zoals hiervoor is aangegeven scoren vooral de co-vergiste mesten goed bij het beperken van de broeikasgas-emissies. Kunstmest scoort wat minder goed en dat geldt in sterkere mate voor de overige producten van mest.

Naast de aspecten die in Tabel 1 worden genoemd, is de betrouwbaarheid van de samenstelling van het product van groot belang. Als garanties over de samenstelling van de geleverde producten van mest zouden kunnen worden gegeven, zou dat een grote meerwaarde hebben.
Een eenduidig eindoordeel over de producten is moeilijk te geven, omdat dit afhangt van de eisen die er aan worden gesteld. Het gebruiksdoel, lokale omstandigheden, de persoonlijke voorkeur van de akkerbouwer en/of aanvullende eisen zijn daarbij van belang en zullen bepalend zijn voor de uiteindelijke meststofkeuze.

Conclusies

Alle producten van mest zijn inzetbaar in de akkerbouw. De toepassing hangt af van lokale omstandigheden (prijs van de producten), de voorkeur van de akkerbouwer, de toedieningsmogelijkheden, de andere meststoffen in het meststoffenplan en aanvullende eisen van afnemers van akkerbouwproducten.

Akkerbouwers die duurzaamheid hoog in het vaandel hebben en de CO2-voetafdruk zoveel mogelijk willen beperken zullen het gebruik van producten uit (co)vergisting positief beoordelen.

De inzetbaarheid van producten van mest in de akkerbouw zou worden vergroot als:

• Er garanties gegeven zouden kunnen worden over de samenstelling;
• De gehalten aan beschikbare nutriënten verhoogd zouden kunnen worden, zodat de bezwaren ten aanzien van de benodigde logistiek (transport en opslag) en bij de toediening deels zouden worden weggenomen;
• Voor mineralenconcentraten geldt dat de inzetbaarheid in de akkerbouw wordt vergroot als het P-gehalte in het product tot (bijna) 0 wordt teruggebracht, aangezien het product dan beter inzetbaar is naast onbewerkte dierlijke mest.  

Figuur 1. Graanbedrijf op noordwestelijke klei (100 ha).

Figuur 2. Pootaardappelbedrijf op centrale zeeklei (100 ha).

Figuur 3. Consumptieaardappelbedrijf op zuidwestelijke zeeklei (100 ha).

 
Figuur 4. Zetmeelaardappelbedrijf op noordoostelijke zand- of dalgrond (100 ha).

Figuur 5. Intensief akkerbouwbedrijf op zuidoostelijke zandgrond (100 ha).



Figuur 6 Broeikasgasemissie (BKG-emissie) per bron voor bewerkte en onbewerkte mest, uitgedrukt in kg CO2-equivalent per kg werkzame stikstof.