Stikstof in bodem en gewas

hoofdvoedingselement

Stikstof is een van de belangrijkste componenten van een plant. Stikstof wordt voornamelijk gebruikt voor de opbouw van eiwitten. Stikstofbemesting stimuleert dan ook sterk de groei van planten

Stikstof  in het kort:

Chemisch symbool

:

N voor stikstof   (zuiver stikstof)

NO3 voor nitraatstikstof

NO2 voor nitrietstikstof

NH4 voor ammoniumstikstof

Te laag gehalte:lichte bladkleur, matige groei, minder eiwit in het gras
Te hoog gehalte:

te) donkere bladkleur, te welig gewas, teveel eiwit in het gras in extremere gevallen een gedrongen groei, uitval, gewasziekten.     

meststoffen:onder (veel) meer: -kalkammonsalpeter, zwavelzure ammoniak, ureum, mengmeststoffen

 

Nitraatstikstof

Vooral tijdens de zomer wordt nitraat (NO3-) uit organische mest gevormd of wordt het rechtstreeks aan de grond toegevoegd in de vorm van meststoffen. Bij veel regenval spoelt nitraat gemakkelijk uit (verlies). Het nitraatgehalte kan dus door het jaar heen sterk schommelen. Daarom geeft het nitraatcijfer slechts een indruk van de  stikstofbeschikbaarheid op het moment van monsterneming. De Eurolab nitraat bodemanalyse wordt in de regel uitgedrukt in kg zuiver N per hectare in een laag van 20 cm.

Ammoniumstikstof

Ammoniumstikstof (NH4+)  komt vrij bij de vertering van organische stof en organische mest. Als het bodemleven en de structuur van de grond in orde zijn, wordt ammoniumstikstof snel omgezet in nitraatstikstof. Een ammoniumstikstofgehalte tussen 1 en 20 kilo per ha is normaal. Wanneer het gehalte aan ammoniumstikstof één of meer maanden na een bemesting nog steeds hoger is, kan dat duiden op een slechte omzetting van ammonium naar nitraat. Dat is vaak een gevolg van een beperkte zuurstofvoorziening.De Eurolab nitraatanalyse wordt uitgedrukt in kg zuiver N per hectare in een laag van 20 cm.

Stikstof totaal

Naast het direct opneembare stikstof wordt in pakket bodem (A, B of C) ook de reserve aan stikstof in de organische stof bepaald. De stikstof is hier aanwezig in de vorm van onder meer eiwitten en humus. Hierdoor is in te schatten hoeveel stikstof jaarlijks vrij komt uit mineralisatie van organische stof.  (zie ook onder NLV getal op deze pag.)De Eurolab nitraatanalyse wordt uitgedrukt in ton zuiver N per hectare in een laag van 20 cm.

C/N-quotiënt

Uit het C/N-quotiënt, de deling van de hoeveelheid koolstof door de hoeveelheid stikstof, is indirect af te leiden of de organische stof uit een bodem veel of weinig humus bevat. Humus heeft een C/N-quotiënt van rond de 7. Bodems met weinig humus in de organische stof hebben een C/N-quotiënt dat boven de 18 ligt. Veel bodems in Nederland hebben een C/N-quotiënt tussen de 12 en 15. Niet alle organische stof in de grond is dus humus. Er is geen streefwaarde aangegeven omdat dit cijfer in veel gevallen moeilijk is te beïnvloeden. Het is meer een vaststelling die nuttig is voor het opstellen van een bemestingsadvies. Zo lijkt op graslanden met een C/N boven de 20 stikstofkunstmest minder effectief en kan het beter zijn om een grasklavermengsel toe te passen.

Behoefte aan stikstof door de plant

De behoefte aan stikstof is nogal verschillend tussen de gewassen, zowel in hoeveelheid als in de verdeling daarvan over het seizoen. Een stikstoftekort uit zich in een matige groei en een lichtere kleur van het gewas.  Bij te veel stikstof wordt ook het nitraatgehalte in het gewas te ruim, dit is nadelig voor de gezondheid van het vee. Doordat steeds meer bedrijven vanwege wetgeving rond stikstofbemesting lagere hoeveelheden stikstof geven, zal dit probleem echter steeds kleiner worden.

Het gebruik van organische mest en compost zorgt voor een regelmatige nalevering van stikstof. Dit komt doordat de langzame afbraak door het bodemleven van de organische mest voortdurend voedingsstoffen laat vrijkomen voor de plant.

Nitraatgehalten in de bodem zijn in de winter meestal lager dan in de zomer omdat de mineralisatie tot stilstand komt.

Het NLV-getal

Het NLV-getal van een grond wordt uitgedrukt in kilo’s N-stikstof Leverend Vermogen per hectare. Het gangbare NLV-getal is gebaseerd op de totale stikstofvoorraad van de bodem. Hierop wordt, toegespitst per grondsoort, een eenvoudige formule losgelaten met als resultaat het NLV-getal. De bedoeling van dit getal is te voorspellen hoeveel stikstof er vrij komt in een seizoen. Het NLV-getal kan variëren van rond 50 kg tot over de 350 kg N per hectare. Bij de gangbare NLV-bepaling blijkt uit onderzoek echter een afwijking van +50 tot -50 kg N/ha te bevatten.geaccepteerd?  Dat maakt dat het NLV-getal wel beter is dan wat voordien als mineralisatie van N werd aangegeven / voorspeld, maar nog steeds onvoldoende nauwkeurig.

Verbetering NLV getal

Zoals we al eerder beschreven bij biologische activiteit in de bodem is er veel verschil in de biomassa. Verder is bij de gangbare NLV-bepaling ook de van invloed zijnde zuurstofhuishouding niet meegenomen. In de bepaling van het NLV- getal, zoals Koch Eurolab dat rapporteert is dat wel meegenomen. Hierdoor komt het aantal kilo’s stikstof dat jaarlijks uit een bodem vrijkomt beter in beeld en zal het bemestingsadvies op basis van dit aangepaste NLV-getal beter met de werkelijke behoefte overeenkomen.

Voor grasland is in het groeiseizoen een voorraad  van ongeveer 50-100 kg nitraatstikstof per ha een redelijke bodemvoorraad. Bij een NLV onder 150 is een voorraad van 75 -100 kg N/ha wenselijk, bij een NLV boven 150 is een voorraad van 50-75 kg N/ha voldoende.

Stikstofverlies

Wetgeving

Door de wetgeving rond bemesting en meststoffen is een hoge benutting van stikstof binnen het bedrijf een financiële factor van belang geworden. Het is dan ook zaak om onnodig stikstofverlies te voorkomen. De volgende verliezen zijn relevant:

Stikstofverlies door denitrificatie

Denitrificatie is een biochemische reactie die chemisch gezien kan worden omschreven met: [ NO3-  + zuurstof(vr)etende bacteriën > N2  of N2O ].  Hierin is salpeter ofwel nitraat met het symbool NO3- aangeduid. N2 is stikstofgas; de lucht om ons heen bestaat voor ongeveer 80% uit N2. N2O staat voor lachgas, één van de broeikasgassen.

Denitrificatie is een proces waarbij bacteriën zuurstof gebruiken die ze uit nitraat halen in plaats van uit de lucht in de bodem. Dit gebeurt op de zuurstofarme plaatsen in de bodem. Tijdens denitrificatie komen stikstofgas (N2) en lachgas (N2O) vrij.

In formulevorm: NO3-  + zuurstof(vr)etende bacteriën > N2  of N2O. Stikstofgas komt veel voor: de lucht om ons heen bestaat voor 80% uit stikstofgas. Lachgas is een broeikasgas en daarom ongewenst. In welke vorm dan ook, gasvorming is een verlies voor het bedrijf. Stikstofgas en lachgas kunnen worden gevormd uit kunstmest en uit organische mest.

Kunstmest, zoals kalkammonsalpeter kan snel en voor een groot deel denitrificeren omdat een flink deel van de stikstof in de vorm van nitraat (50% van de N) aanwezig is.  Ook andere vormen van N uit kunstmest kunnen na enige tijd denitrificeren. Hiertoe is wel eerst een tussenstap nodig. De stikstof in ammoniumvorm wordt daartoe eerst door het bodemleven omgezet in nitraat. Dit gaat meestal vrij snel en kan in het groeiseizoen variëren van een of twee weken bij warm weer en goede bodemomstandigheden, anders enkele weken langer. Het nitraat kan vervolgens denitrificeren. Zodra een grond met een laag zuurstof-vermogen te nat wordt kan de denitrificatie snel oplopen.

Ook de stikstof uit organische mest kan denitrificeren. De vertering van organische mest kost zuurstof, waarbij onder ongunstige omstandigheden zoals natte of  vastgereden grond zuurstofgebrek kan ontstaan. Wanneer kunstmest op of onder pas verspreide organische mest komt te liggen kan de denitrificatie nog verder worden versneld. In zo’n geval kan al snel de helft van de kunstmeststikstof worden afgebroken en vervliegen.

De beschikbaarheid van zuurstof in een bodem is een voortdurend wijzigende situatie. Het aantal poriën waarin zuurstof zich kan bewegen is daarbij cruciaal. In de zuurstofvermogen-analyse is niet gekeken naar de luchtsamenstelling van de grond. Die is namelijk te variabel. Daarom wordt de grond in een reac

tor geplaatst onder vastgestelde omstandigheden en bekeken hoe het zuurstofverbruik van de grond verloopt. Een matig of laag zuurstofvermogen is niet iets dat met een enkele ploegbeurt kan worden hersteld. Meestal duurt het een jaar of twee na het nemen van maatregelen voordat duidelijke verbetering optreedt. Er zijn diverse oorzaken voor het ontstaan van een laag zuurstofvermogen. De bodemstructuur speelt daarmee een belangrijke rol. Een bodem die vrij vast is heeft snel zuurstofgebrek, helemaal wanneer dit wordt gecombineerd met sterke verteringsprocessen en wateroverlast. Dit drukt zich in de analyse uit in een laag zuurstofvermogen. Het inwerken van organische mest of drijfmest op een dergelijke bodem geeft door het zuurstofgebrek een slechte vertering. Organische mest kan dan zelfs gaan rotten, met blauwkleuring van de bodem als gevolg.. Het voorgaande illustreert waarom het effect van het inwerken van een partij organische mest niet op alle percelen gelijk is.

Ook “bodemverbeterende” maatregelen zoals diepspitten kunnen bijdragen aan een laag zuurstofvermogen. In dergelijke gevallen is het verbeteren van de bodem een lange weg. De grond is vaak voor vele decennia veroordeeld tot een slecht functionerend bodemleven. Een laag zuurstofvermogen dat zich alleen uitstrekt tot de toplaag van plm 0 - 30 cm kan na het nemen van maatregelen wel binnen een paar jaar succesvol verbeteren.

Een bodem met een goed / normaal zuurstofvermogen zal ook in zeer natte omstandigheden slechts beperkt nitraat verliezen door denitrificatie.

Ammoniakemissie bij uitrijden van mest

Door middel van ammoniak emissiebeperkende apparatuur kan vooral bij winderig en zonnig weer bespaard worden op ammoniakverlies door verdamping. Bij zodenbemesten wordt plm. 60% minder ammoniakemissie verkregen dan bij “klassieke” bovengronds uitrijden. Bij sleepvoeten wordt ongeveer 50% emissiebeperking gehaald. De gerealiseerde ammoniak besparingen worden aanzienlijk groter wanneer bijvoorbeeld vlak voor een regenbui wordt uitgereden. Geef ook niet te veel mest in 1 keer. Grote concentraties mest zorgen voor verlies door vorming van lachgas en of stikstofgas. De laagste concentraties mest en de beste verdeling over de grond en de minste schade aan de grasmat kunnen worden gerealiseerd met het “klassieke” bovengronds uitrijden. Dit laatste is echter alleen toegestaan onder strikte voorwaarden. Zonder aanvullende maatregelen zou er anders met deze methode te veel ammoniak verloren gaan.

Stikstofuitspoeling naar grondwater

Stikstof die in de vorm van nitraat richting grondwater uitspoelt hoeft niet per se in het grondwater terecht te komen. Indien er in de ondergrond denitrificerende lagen voorkomen kan het zijn dat ondanks grote uitspoelingsverliezen het nitraat in de ondergrond alsnog wordt afgebroken. Hierdoor valt het nitraatgehalte in het grondwater lager uit dan op basis van de verliezen te verwachten is.

Stikstof in de vorm van nitraat kan vlot uitspoelen. Kunstmest in de vorm van kalkammonsalpeter, magnesamon, ammoniumnitraat bevatten nitraat. Wanneer deze meststof wordt gestrooid vlak voor een forse regenbui kan een aanzienlijk deel beneden de wortelzone terecht komen. Wanneer deze kunstmest eerst met een matige regen / beregening in de grond is gebracht kan het bodemleven een deel van dit nitraat tijdelijk vastleggen, waardoor het minder makkelijk kan uitspoelen. Dit werkt uiteraard alleen bij een voldoende functioneren van het bodemleven.

De stikstof in organische mest is vooral aanwezig  in een organische vorm (eiwit) en in de vorm van ammonium. Dit ammonium spoelt minder uit dan nitraat omdat het  beter aan de bodem wordt gebonden.

Laatst gewijzigd: 06/04/2017
Koch - Eurolab
Postbus 21
7400 AA DEVENTER
0570-502010
info@eurolab.nl
Sitemap
Bookmark deze pagina
© Copyright 1997-2016, Koch - Eurolab