Zuinig boeren

Precisielandbouw met behulp van drone-camerabeelden. Foto door Cesar Harada. CC BY-NC-SA 2.0

Onze landbouw is afhankelijk van eindige grondstoffen. Om de wereld te blijven voeden is het zaak dat boeren zuinig omgaan met deze grondstoffen. Is biologische of gangbare landbouw daarvoor geschikter? Een pleidooi tegen simplificatie.

Nutriënten, ook wel plantenvoedingsstoffen genoemd, zijn essentieel voor de groei van gewassen en daarmee voor onze voedselvoorziening. Planten hebben veertien verschillende nutriënten nodig, in verschillende hoeveelheden. De belangrijkste zijn stikstof (N), fosfaat (P) en kalium (K). Van nature komt N vooral beschikbaar doordat bacteriën stikstof uit de lucht aan zich binden, die via verschillende processen in de bodem belandt. P en K komen vooral vrij door verwering van gesteenten en slaan daarnaast neer uit de lucht. Echter, deze bronnen zijn niet voldoende om het voedsel te produceren voor de huidige wereldbevolking. Boeren dienen hun gewassen daarom dierlijke of plantaardige mest en/of kunstmest toe. De N in kunstmest wordt geproduceerd via een chemisch reactieproces dat N uit de lucht bindt; P en K komen uit mijnen. P- en K-mijnen zijn eindig. De N-bron is oneindig, maar vergt veel energie. De fossiele energie die daarvoor tot nu toe gebruikt wordt is wel eindig en veroorzaakt een hoge kooldioxide-uitstoot.

Wetenschappers zijn het er niet over eens wanneer de P- en K-voorraden in de bovenste aardlagen op zijn. Recente publicaties stellen dat de voorraden aan P nog twee- tot driehonderd jaar meegaan en die aan K ongeveer honderd jaar. Al voor die tijd zal de winning bemoeilijkt worden doordat de resterende ertsen minder geconcentreerd zijn, lastig bereikbaar en vermengd met giftige metalen als cadmium.

Precisie

Schaarste is dus een belangrijke reden om zuiniger te zijn op nutriënten. Maar hoe definiëren we zuinig? Als we de voedselzekerheid van huidige en toekomstige generaties centraal stellen, dan vraagt dit om het zoveel mogelijk beperken van nutriëntenverliezen per eenheid geproduceerd voedsel. Ofwel: zoveel mogelijk voedsel produceren per eenheid toegediende nutriënt. De uitdaging voor de boer is dus om een gewas zo te telen dat er weinig verliezen optreden en de gewasopbrengsten hoog zijn.

Om de verliezen van nutriënten te minimaliseren moet de toediening ervan via bemesting (kunstmest en/of organische mest) zo nauwkeurig mogelijk overeenkomen met wat het betreffende gewas op de betreffende locatie onder de weersomstandigheden van dat moment in die specifieke fase van de gewascyclus aan voeding nodig heeft. Kortom: dosering en timing moeten optimaal zijn. Precisielandbouw kan daarbij een rol spelen. Deze optimaliseert de teelt met behulp van gps, digitale kaarten en modellen van bodem, gewas, waterbeschikbaarheid, ziekten en plagen.

Een tweede manier om verliezen te beperken is goed bodembeheer. Hoe gezonder de bodem, hoe beter deze in staat is nutriënten en water die niet door het gewas worden opgenomen vast te houden. Dat voorkomt uitspoeling en dus verliezen. Wanneer het gewas nadien weer (meer) nutriënten nodig heeft kan de bodem die afgeven. Die bodemfunctie is deels afhankelijk van de relatieve verdeling over zand-, klei- en leemfracties en van de chemische samenstelling. Daarnaast speelt organische stof (deels verteerde plantenresten) een belangrijke regulerende rol. Genoemde bodemeigenschappen zijn medebepalend voor de organismen in de bodem, met name insecten, schimmels en bacteriën, die op hun beurt weer invloed hebben op fysische en chemische bodemprocessen en daarmee op de nutriëntenhuishouding in de bodem. Gewasbeschermingsmiddelen hebben veelal een negatieve invloed op het bodemleven. Goed bodembeheer richt zich erop alle bodemeigenschappen te optimaliseren.

Verder dient de teelt erop gericht te zijn om andere aspecten die van invloed zijn op de gewasopbrengst zo goed mogelijk te beheren. Denk daarbij aan het beste zaaizaad of pootgoed voor de betreffende omstandigheden en het voorkomen van oogstverliezen door watertekorten, wateroverschotten, ziekten en plagen.

Kringlopen

Bovenstaande factoren kunnen vooral op het boerenbedrijf worden beïnvloed. Maar daarmee is de cirkel letterlijk en figuurlijk nog niet rond. Want een aanzienlijk deel van de nutriënten komt terecht in de gewassen die na de oogst van het land worden afgevoerd. Verstedelijking en globalisering vergroten de afstand tussen de plek waar voedsel wordt geproduceerd en de plek waar het wordt geconsumeerd. Daardoor wordt het moeilijker om de afgevoerde nutriënten terug te brengen op het land. Gevolg is dat enerzijds nutriënten zich ophopen – op mondiaal niveau vooral in Europa en Noord-Amerika, op nationaal niveau in stedelijke gebieden – en anderzijds bodems verarmen door nutriëntengebrek – op mondiaal niveau vooral in Afrika. Beide effecten zijn onwenselijk. In Nederland kampen we bijvoorbeeld met milieuproblemen door een overmaat aan fosfaat en stikstof. Fosfaathoudende as uit afvalverbrandingsinstallaties wordt gebruikt voor de bouw van wegen. Ondertussen mislukken in Afrika oogsten mede door tekort aan fosfaat.

We moeten de nutriënten en organische stof in afvalstromen gaan zien als grondstoffen die niet verloren mogen gaan voor de landbouw. Gewasresten, gft en alle waardevolle grondstoffen die het riool ingaan dienen op hygiënische en kostendekkende manier teruggebracht te worden naar het land. Deels gebeurt dit al, zo laat het artikel van Wouter de Buck in deze Helling zien. Maar de markt voor reststoffen moet verder worden ontwikkeld opdat nutriënten en organische stof uit afvalstromen worden overgebracht van gebieden met overschotten naar gebieden met tekorten. Daar dienen deze grondstoffen te worden ingezet voor bemesting op maat. Vanuit Wageningen werkt het Fertile Grounds Initiative hieraan.

Romantisch beeld

Voldoet de biologische landbouw beter aan bovengenoemde voorwaarden voor een zuinige omgang met nutriënten dan de gangbare? Of andersom? Helaas, zo eenvoudig is het niet. Het ontwerp van het landbouwsysteem is doorslaggevender. Biologische en agro-ecologische landbouwsystemen komen, vanuit hun holistische en meer circulaire benadering, eerder tot een goed ontwerp dat bijdraagt aan het beperken van verliezen en het sluiten van kringlopen. Maar een slecht ontworpen biologisch landbouwsysteem kan toch hogere verliezen per eenheid geproduceerd voedsel hebben dan een goed ontworpen gangbaar landbouwsysteem. De dosering en timing van het toedienen van nutriënten en het bodembeheer spelen daarbij een belangrijke rol.

Dosering en timing van het toedienen van nutriënten zijn eenvoudiger te realiseren wanneer kunstmest wordt gebruikt (zeker van het type dat de nutriënten gedoseerd afgeeft). De uitdaging is groter voor landbouwsystemen waarin organische vormen van mest worden toegediend, in de vorm van dierlijke mest, compost of het onderploegen van groenbemesters zoals stikstof bindende vlinderbloemigen. Dit komt doordat de nutriënten in organische mestvormen over het algemeen niet direct opneembaar zijn voor gewassen. Ze komen pas vrij na chemische en biologische processen die afhankelijk zijn van de samenstelling van de mest en de bodem, het bodemleven, temperatuur en vocht. Het is een hele opgave voor een boer om hierop te sturen, waardoor verliezen van nutriënten groter kunnen zijn. Het romantische beeld van een gemengd boerenbedrijf met korte kringlopen is dus alleen toekomstbestendig als de juiste technologie en de nieuwste inzichten worden toegepast.

Goed bodembeheer is een uitdaging voor zowel gangbare als biologische landbouwsystemen. De uitgangspunten van de biologische landbouw zijn een prima basis voor goed bodembeheer. Dat wil echter niet zeggen dat elk biologisch boerenbedrijf de bodem ook goed beheert. In de moderne gangbare landbouw is beheer dat gericht is op instandhouding van de organische stof en een rijk bodemleven minder verankerd. Dat neemt niet weg dat goed bodembeheer en gangbare landbouw best samen kunnen gaan. Onder Nederlandse akkerbouwers groeit de belangstelling voor het goed beheren van organische stof in de bodem. Uiteindelijk komt het op de individuele boer aan, ongeacht of die biologisch of gangbaar teelt, of de bodem goed beheerd wordt en zo verliezen worden beperkt.

Opbrengst

Het behalen van hoge opbrengsten is gemiddeld gesproken een grotere uitdaging in biologische landbouwsystemen dan in gangbare. In de gangbare landbouw wordt het beheer als het ware vereenvoudigd met behulp van synthetische middelen voor bemesting (kunstmest) en gewasbescherming tegen ziekten en plagen. Die middelen worden in biologische landbouwsystemen geheel weggelaten, in agro-ecologische systemen grotendeels. Het is een complexere taak voor een boer om met behulp van natuurlijke processen en in de natuur voorkomende gewasbeschermingsmiddelen hoge opbrengsten te behalen. Het gevolg kan derhalve zijn dat er bij dezelfde inzet van schaarse nutriënten minder hoge opbrengsten worden gerealiseerd in biologische landbouwsystemen. Meta-analyses tonen aan dat gewasopbrengsten in de biologische landbouw wereldwijd gemiddeld circa twintig procent lager zijn dan in vergelijkbare gangbare landbouwsystemen. Daarbij zijn in sommige gevallen de oogsten beduidend lager, in andere nagenoeg gelijk. Mogelijk kan het gat (deels) gedicht worden wanneer er meer landbouwkundig onderzoek wordt gedaan ten behoeve van de biologische landbouw.

Het sluiten van kringlopen van nutriënten is zowel in biologische landbouwsystemen als in de gangbare landbouw mogelijk. Een minder bekend voorbeeld is de substraatteelt in kassen. Daarin worden gewassen op bijvoorbeeld steenwol geteeld. De planten krijgen de nutriënten opgelost in water toegediend. In moderne substraatteelten worden zowel het afvalwater als de daarin aanwezige nutriënten verwerkt en opnieuw in de teelt ingezet. Zo ontstaat een circulair teeltsysteem dat verliezen van nutriënten sterk beperkt.

Niet zwart-wit

Voor de transitie naar landbouw- en voedselsystemen die zuinig omgaan met schaarse nutriënten is politieke actie nodig. Zo moeten regels die boeren en bedrijven belemmeren bij het sluiten van kringlopen worden veranderd. Het is noodzakelijk dat historische meststoffen- en afvalstoffenwetgeving herzien wordt zodat nutriëntrijke reststromen niet meer als afval maar waardevolle grondstoffen gezien worden. Daarnaast moeten voor gerecyclede meststoffen dezelfde kwaliteitseisen en regelgeving gelden als voor kunstmest, waardoor er een eerlijk speelveld ontstaat voor de introductie van secondaire meststoffen. Ook moeten (eindige) grondstoffen (zwaarder) belast worden, zodat zuinig gebruik wordt gestimuleerd. Ten slotte moet de overheid haar rol als aanjager van duurzame innovaties waarmaken. Zij dient te investeren in onderzoek en in bedrijven die samen werken aan een circulaire landbouw- en voedselketen.

Er is veel discussie in de samenleving over de vorm van landbouw waar we op in zouden moeten zetten, gangbaar of biologisch. Bovenstaande analyse laat zien dat de keuze niet zwart-wit is. We moeten zoeken naar de landbouw die het beste is voor het wereld-ecosysteem en die gezond voedsel voor mens en dier voortbrengt. Gangbaar kan leren van biologisch en biologisch kan leren van gangbaar. Beide kunnen zich laten inspireren door de werking van natuurlijke ecosystemen.

Laten we wegblijven van het over-simplificeren van onze landbouw. We moeten ons inzicht in de complexiteit van de natuur juist benutten, zodat de natuur zoveel mogelijk het werk voor de boer kan doen. Dan kunnen we ook met schaarser wordende nutriënten en een groeiende wereldbevolking iedereen blijven voorzien van voldoende voedsel van goede kwaliteit.

Met dank aan Oene Oenema, Wim de Vries en Greet Blom van Wageningen Universiteit & Research centrum.

Dit artikel staat in De Helling, herfst 2015: Grondstoffenpolitiek.

Aanjager duurzame innovaties bij Alterra.
Alle artikelen
Programmaleider voedselzekerheid bij Alterra.
Alle artikelen