Vloeibare meststoffen hebben incidenteel meerwaarde

Vloeibare meststoffen staan volop in de belangstelling. De verwachting is dat door een betere plaatsing en dosering van vloeibare meststoffen minder nodig is dan van vaste meststoffen. Daarom zou gemakkelijker aan Minas kunnen worden voldaan, zonder dat dit ten koste gaat van de gewasopbrengst.

In opdracht van het HPA zijn de resultaten van onderzoek naar vloeibare NPK-meststoffen in de akkerbouw op een rijtje gezet. Dit artikel bespreekt de verschillende toepassingen en gaat in op de vraag in hoeverre vloeibare meststoffen beter werken dan vaste.
Conclusie: In normale jaren geven vloeibare meststoffen geen meeropbrengst in akkerbouwgewassen. Alleen in extreme jaren (o.a. bij droogte) kan een beter resultaat worden verkregen. In het algemeen weegt de iets hogere efficiëntie van vloeibare meststoffen niet op tegen de hogere kosten verbonden aan het gebruik van deze meststoffen.

Samenstelling en eigenschappen

Voordeel van vloeibare meststoffen is dat de verschillende meststoffen gemakkelijk in allerlei concentraties kunnen worden gemengd en toegediend. In het algemeen zijn vloeibare meststoffen sneller beschikbaar voor het gewas dan vaste meststoffen. Bij vaste meststoffen moeten immers eerst de korrels oplossen.
De belangrijkste stikstofvormen in meststoffen zijn ureum, ammonium, nitraat en ammoniak. Ammoniak wordt onder druk vloeibaar. De andere meststoffen zijn zowel in vloeibare als vaste oplosbare vorm leverbaar. Nitraatmeststoffen hebben als nadeel dat ze gemakkelijk uitspoelen of na denitrificatie vervluchtigen. Bij ureum- en ammoniumhoudende meststoffen kan een deel van de stikstof als ammoniak vervluchtigen.
De bekendste vaste fosfaatmeststoffen zijn super- en tripelsuperfosfaat. In vloeibare meststoffen wordt fosfaat veelal in de vorm van ammoniumfosfaat (NP-meststoffen) toegediend. Bij NP-meststoffen wordt onderscheid gemaakt tussen de orthofosfaten (normale fosfaatvorm) en polyfosfaten. Polyfosfaten (zoals APP) bestaan uit lange fosfaatketens, die niet in de grond worden vastgelegd.Verondersteld wordt dat het fosfaat hierdoor beter voor het gewas beschikbaar blijft dan dat uit orthofosfaten. Daarnaast lossen polyfosfaten beter op in water waardoor de vloeibare meststof geconcentreerder is. De gewone NP-meststoffen zijn ook in vaste vorm leverbaar; APP alleen als vloeistof. Alle kalimeststoffen zijn goed oplosbaar in water en kunnen daarom als vloeibare meststof worden gebruikt. In principe verschillen de vloeibare en vaste kalimeststoffen niet qua samenstelling.

Toepassingen

De belangrijkste toepassingen van vloeibare meststoffen zijn: het toedienen van meststoffen met een veldspuit en het injecteren van meststoffen in de bodem. Het toevoegen van meststoffen aan irrigatiewater (fertigatie) wordt buiten beschouwing gelaten. Een nieuwe ontwikkeling is het flexfertilizer-systeem. Aan dit systeem is echter nog te weinig onderzoek gedaan om de waarde ervan te kunnen bepalen.

Verspuiten

Het belangrijkste voordeel van het verspuiten van meststoffen is dat lage doseringen nauwkeurig aan het gewas kunnen worden toegediend. De adviesgift kan hierdoor beter in de tijd worden gespreid dan bij de toediening van vaste meststoffen, waardoor bij veel neerslag de kans op uitspoeling geringer is. Bij bijbemestingen over het gewas wordt de meststof deels direct, via het blad, opgenomen,wat vooral bij droogte voordelen biedt.Wel kan bladverbranding optreden bij hogere concentraties van stikstof- en kalimeststoffen (zie figuur 1).

Stikstof

De bekendste toepassing is het verspuiten van urean (50% ammoniumnitraat en 50% ureum) en ureum (tabel 1). Urean wordt zowel als basisgift als bijbemesting gebruikt. Ureum wordt in vaste vorm als basisgift en in vloeibare vorm als bijbemesting gegeven. Beide worden voornamelijk in granen toegepast, maar kunnen ook in andere gewassen, zoals aardappelen, worden gebruikt.
In het algemeen is voor een basisgift van urean en ureum meer stikstof nodig dan bij KAS. Bij urean vervluchtigt circa 8% en bij ureum circa 15% van de stikstof als ammoniak. Op jonge kalkrijke zeeklei is de ammoniakvervluchtiging het hoogst, hier moet het gebruik van beide dan ook worden afgeraden. Bij bijbemestingen wordt de geadviseerde stikstofgift gespreid gegeven. Om bladverbranding te voorkomen wordt, afhankelijk van het gewasstadium, niet meer dan 10 à 20 kg N per ha per keer toegediend. Op kleigronden leiden bijbemestingen van urean en ureum echter eerder tot een lagere dan een hogere opbrengst in vergelijking tot éénzelfde stikstofgift met KAS. Op uitspoelings- en droogtegevoelige zandgronden zonder beregeningsmogelijkheden kan dit mogelijk wel tot een hogere opbrengst leiden (tabel 1).

Een nevenvoordeel van een bespuiting met urean en ureum is dat dit kan worden gecombineerd met het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen, bijvoorbeeld bij de bestrijding van Phytophthora in aardappelen.Wel moet de meststof in een lagere concentratie worden toegediend om bladverbranding te voorkomen. Urean en ureum zijn de goedkoopste stikstofmeststoffen. Als voordelen van het gebruik van urean ten opzichte van vaste meststoffen worden verder arbeidsbesparing en -verlichting genoemd. Door de toenemende breedte van kunstmeststrooiers en toenemende gebruik van vaste meststoffen in bulk i.p.v. zakken vervallen deze voordelen grotendeels. Daar urean sterk corrosief is, zijn er extra kosten verbonden aan de opslag en toediening. Zo moet er een corrosievrije veldspuit worden gebruikt. Het gebruik van urean is daarom alleen rendabel voor de grote graanbedrijven in het noorden van het land. Ureum wordt slechts sporadisch gebruikt.

Fosfaat en kali

In de akkerbouw vindt de P- en K-voorziening voor een belangrijk deel plaats via organische mest. Vanwege de lagere prijzen worden aanvullingen vaak via vaste meststoffen toegediend. Mogelijk zouden eventuele fosfaattekorten (bijvoorbeeld vanwege droogte) die gedurende het groeiseizoen ontstaan beter op te vangen zijn met vloeibare dan vaste fosfaatmeststoffen. Het onderzoek dat tot nu toe is uitgevoerd naar de toepassing van vloeibare fosfaatmeststoffen in aardappelen geeft echter geen éénduidig beeld over de werking hiervan. Het bijbemesten met vloeibare kalimeststoffen is te duur, daarnaast kunnen ze gemakkelijk tot bladverbranding leiden.

Injecteren

Het injecteren van meststoffen vindt meestal éénmalig plaats aan het begin van het groeiseizoen. Ammoniak wordt volvelds geïnjecteerd, andere N- en NP-meststoffen voornamelijk in de rij. Vooral bij droogte biedt het dieper en daardoor in vochtiger grond plaatsen van meststof voordelen. Bij rijenbemesting van zowel vaste als vloeistoffen worden meststoffen dicht bij de wortels geplaatst, ze zijn hierdoor sneller voor het gewas opneembaar dan bij het volvelds gebruik van vaste meststoffen. Dit geldt met name voor fosfaat, dat in de bodem weinig mobiel is. Een voordeel van rijenbemesting met een vloeistof is dat de meststof uniformer wordt verdeeld en dunnere toedieningskouters kunnen worden gebruikt. Dit geeft minder grondverstoring.

Stikstof

Injectie van ammoniak en ammoniumhoudende meststoffen vindt veelal in hoge concentraties plaats, hierdoor verloopt de omzetting naar nitraat langzaam,waardoor stikstof regelmatiger voor het gewas vrijkomt dan bij breedwerpig gebruik van vaste meststoffen. Ook vermindert hierdoor de kans op nitraatuitspoeling. Een groot nadeel van een éénmalige stikstofgift is dat gedurende het groeiseizoen niet wordt ingespeeld op de mineralisatie van organische stof en op eventuele uitspoeling van nitraatstikstof, die al in de grond aanwezig is. De toepassingsmogelijkheden lijken dan ook het grootst op weinig mineraliserende zandgronden.
Het volvelds injecteren van ammoniak wordt vanaf de zestiger jaren in Nederland toegepast. Momenteel alleen nog bij de zetmeelaardappelenteelt op de noordoostelijke zand- en dalgronden. Ook hier neemt het gebruik af vanwege een toename in het gebruik van dierlijke mest. Gemiddeld genomen werkt ammoniak iets beter dan een eenmalige gift van KAS (tabel 1). Op kleigrond is het gebruik van ammoniak niet aan te raden, de zware injectiemachines en geringe werkbreedte leiden gemakkelijk tot structuurbederf. Uit het onderzoek wordt niet duidelijk of op de stikstofgift kan worden bespaard. Ammoniakinjectie wordt alleen in loonwerk uitgevoerd, momenteel zijn de kosten iets hoger dan die van het breedwerpig strooien van KAS.
Bij de cultanmethode wordt eenmalig een zeer hoge concentratie van meestal een combinatie van ammoniumsulfaat en ureum (ammoniumwater) vlak bij de gewasrij geïnjecteerd. De hoeveelheid benodigde meststof wordt hierbij aan het begin van het groeiseizoen door N-min bemonstering bepaald. Bij aardappel werkt de cultanmethode niet beter dan KAS dat volgens een NBS (stikstofbijmestsysteem) wordt toegediend.Andere akkerbouwgewassen zijn in Nederland niet getoetst.
Verder valt het te overwegen de basisgift volvelds of in de rij te injecteren en vervolgens bij te bemesten met hetzij vloeibare of vaste meststoffen. Door bij te bemesten kan beter op weersinvloeden en mineralisatie worden ingespeeld.Wel vallen daarbij de voordelen van alleen injecteren, zoals arbeidsbesparingen en minder bemonsteringskosten, weg. Bovendien moet bij rijenbemesting de gift op basis van gewasanalyses in plaats van bodemmonsters worden bepaald.

NP als startgift

In een koud en/of droog voorjaar kan een startgift met ammoniumfosfaat (NP-meststoffen) bij slecht wortelende fosfaatbehoeftige gewassen zinvol zijn. Bekend is het gebruik bij maïs. Daarnaast biedt het gebruik van NP-meststoffen in aardappelen en bonen perspectief. De toediening van ammoniumpolyfosfaat (APP) heeft hierbij in het algemeen geen meerwaarde ten opzichte van de toediening van andere NPmeststoffen. Wel werken de NP-meststoffen gemiddeld genomen iets beter dan (tripel)superfosfaat (tabel 1). Er zijn geen gegevens bekend in hoeverre vloeibare NP-meststoffen in de rij toegediend beter werken dan vaste.

Geen betere resultaten

Uit het bovenstaande wordt duidelijk dat in normale jaren bij akkerbouwgewassen vloeibare meststoffen niet beter werken dan vaste. Dit geldt ook wanneer in droge jaren kan worden beregend. Urean werkt gemiddeld genomen zelfs slechter dan KAS. In extreme jaren is de efficiëntie van vloeibare meststoffen wel iets hoger op uitspoelingsgevoelige zandgronden. Dit weegt echter niet op tegen de veelal hogere kosten verbonden aan het gebruik van deze meststoffen. De geringe opbrengstverschillen tussen bemestingsmethoden met vloeibare en vaste meststoffen zijn deels het gevolg van de hoge bodemvruchtbaarheid in Nederland,waarbij ongeacht het gebruikte bemestingssysteem toch al maximale opbrengsten worden verkregen.Verder worden in de huidige stikstofbemestingsadviezen ook voor bijbemestingen giften van minimaal 30 tot 40 kg N/ha geadviseerd. Deze giften zijn nog voldoende nauwkeurig met vaste meststoffen te geven.

Perspectieven

Bij de huidige stand van zaken lijkt het gebruik van vloeibare meststoffen enkel in specifieke gevallen meerwaarde te bieden ten opzichte van dat van vaste meststoffen. In de toekomst is er wellicht meer perspectief voor vloeibare meststoffen. Zo is bij een verdere aanscherping van de milieuregels het optimaliseren van bijmestsystemen en rijenbemesting wenselijk. Bij bijbemestingen zullen niet alleen de geadviseerde doseringen lager worden, maar zal het ook steeds belangrijker worden dat de meststoffen snel opneembaar zijn. Dit zal met vloeibare meststoffen gemakkelijker te bereiken zijn dan met vaste. Het verder verfijnen van bijmestsystemen lijkt vooralsnog echter belemmerd te worden doordat:

1. de mineralisatie van organische stof en weersomstandigheden moeilijk te voorspellen zijn
2. de indicatoren die de status bepalen van het gewas of de bodem (nog) te onnauwkeurig zijn, en
3. behoorlijk veel tijd kan verstrijken tussen het tijdstip van bemonstering en bemesting,waardoor bemesting soms te laat optreedt.

Bij rijenbemesting zou de eventuele meerwaarde van vloeibare meststoffen, zoals uniformere verdeling van de meststof en minder grondverstoring bij toediening, verder onderzocht moeten worden.Tot slot kan het gebruik van vloeibare meststoffen zinvol zijn bij het opvangen van verschillen binnen percelen. Systemen voor de detectie van deze ruimtelijke verschillen zijn vooralsnog echter niet rendabel.

Conclusies

In normale jaren geven vloeibare meststoffen geen meeropbrengst in akkerbouwgewassen. Alleen in extreme jaren (o.a. bij droogte) kan een beter resultaat worden verkregen. In het algemeen weegt de iets hogere efficiëntie van vloeibare meststoffen niet op tegen de hogere kosten verbonden aan het gebruik van deze meststoffen.
Doordat vloeibare meststoffen nauwkeuriger kunnen worden toegediend dan vaste kan bij het verder optimaliseren van bijmestsystemen en rijenbemesting mogelijk een hoger rendement met vloeibare meststoffen worden behaald.