Klimaat, bodem en milieu, 3 vliegen in 1 klap

Dat kan, door nuttig gebruik van biomassa en toepassing van 'nutreren' een geavanceerde composteertechniek

zodat:

De kunstmestgift in Nederland gehalveerd kan worden en evenveel energie kan worden bespaard als opgewekt wordt door het Nederlandse windmolenpark  

maar ook:

- reductie van CO2-emissie

- vermindering van bodemdegradatie

- toename van de bodemvruchtbaarheid

- toename van voedselkwaliteit

- toename van biodiversiteit

- toename van het waterbergend vermogen van de bodem

 

onder voorwaarde dat er sprake is van:

                                                                                      humusvorming 

 

overeenkomstig:

de koolstofkringloop en de stikstof-kringloop

  • --- Koolstofkringloop ---

  • Organische stof is voedsel voor het bodemleven. In de bovenste zuurstofrijke laag wordt dit verteerd en omgezet tot Humus. Humus is dus het uitscheidingsproduct van het bodemleven. Het breekt niet af, bevat veel voedingsstoffen, geeft de bodem structuur en kan veel water vasthouden.

  • --- Stikstofkringloop ---

Een geavanceerde omzettingstechniek zorgt voor een aerobe omzetting

Voor de landbouw zijn twee hoofdwetten van primair belang:

                                                     1. De koolstofkringloopwet

                                                     2. De stikstofkringloopwet

 

Koolstof en stikstof, de bouwstenen voor levende organismen

Alle leven op aarde bestaat uit eiwitten die opgebouwd zijn uit aminozuren. Deze zijn op hun beurt met name opgebouwd uit de elementen koolstof en stikstof, die vormen daarmee de bouwstenen voor het leven. Organische materialen bevatten veel koolstof dat tijdens de plantengroei in de vorm van CO2 (kooldioxide) uit de atsmosfeer is openomen,  en het bevat veel stikstof dat uit de bodem en deels uit de lucht is opgenomen. Bodembacteriën verteren organische stof waarbij de koolstof en stikstof wordt opgenomen. De bacteriën vormen op hun beurt voedsel voor hogere organismen zoals, protozoa en nematoden, die op hun beurt weer voedsel vormen voor hogere organismen. Bovenin de voedselketen bevinden zich mijten, springstaarten, duizendpoten, kevers, spinnen, etc. Organismen hoog in de voedselketen hebben een lagere stikstofbehoefte dan de organismen onderin de voedselketen. De overmaat aan stikstof die de hogere organismen binnenkrijgen door consumptie van de lagere organismen, wordt uitgescheiden zodat het beschikbaar komt voor het plantenleven. Tijdens dit verteringsproces wordt een deel van de koolstof door het bodemleven uitgescheiden in de vorm van kooldioxide dat weer in de atmosfeer terecht komt. Een ander deel blijft in de bodemorganismen en in de onverteerbare bestandelen. Overteerbare delen  bestaan met name uit ligninen en vetten maar ook uit de onverteerde uitscheidingsproducten van het bodemleven. Bij elkaar vormt dit uiteindelijk humus dat daardoor veel koolstof bevat. De uit verteerd organisch materiaal vrijgekomen stikstof wordt in de vorm van ammonium door nitrificerende bacteriën omgezet tot nitraat dat weer door planten kan worden opgenomen. Daarnaast kunnen denitrificerende bacteríën stikstof vormen dat via de lucht weer door stikstofbindende bacteriën door planten kan worden opgenomen.  

 

De bouwstenen in de juiste verhouding onder de juiste omstandigheden

Omdat zowel koolstof (C) als stikstof (N) essentieel zijn voor het bodemleven, is het van belang rekening te houden met de koolstof-stikstofverhouding bij toediening van organische materialen aan de bodem of bij het samenstellen van een composthoop. Voor bodembacteriën is een C/N-verhouding van circa 1:25 vereist, voor de hogere bodemorganismen is een C/N-verhouding van 1:60 of hoger gewenst. Aangezien de bacteriën als eerste in de keten het verteringsproces starten, dient er dus op gelet te worden dat er naast koolstofrijk materiaal, zoals stro en hout, ook voldoende stikstofrijk materiaal wordt toegediend, zoals mest of groenafval in de vorm van maaisel en dergelijke. Bodembacteriën hebben een grotere behoefte aan stikstof dan de hogere bodemorganismen, zij scheiden daarom de overtollige stikstof weer uit. Voor een juist verteringsproces is de aanwezigheid van zuurstof van belang, bij afwezigheid daarvan vindt namelijk anaerobe afbraak ofwel rotting plaats, waardoor verlies van stikstof optreedt ten gevolge van de vorming van ammoniak en distikstofoxide. Ook vindt er verlies plaats van koolstof door vorming van methaangas. Eveneens is aanwezigheid van voldoende vocht noodzakelijk ten behoeve het afbraakproces. Distiksofoxide (lachgas) en methaangas zijn overigens zeer sterke broeikasgassen, ook daarom is het voorkomen van rotting van groot belang (helaas vindt de gangbare wijze van groenafval verwerking meestal onder anaerobe omstandigheden plaats, dit bevat doorom geen humus). Voor de vorming van humus zijn tenslotte de aanwezigheid van klei- of lutummineralen noodzakelijk. Hierdoor kan een klei-humuscomplex worden opgebouwd, een verbinding tussen de humus- en kleideeltjes. Door het grote adsorptievermogen (Cationen Exchange Capacity ofwel CEC) hiervan kunnen de nutriënten die tijdens het verteringsproces vrijkomen worden gebonden. Bovendien geeft dit de bodem een losse kruimelstructuur. Planten zijn door ionenuitwisseling in staat de gebonden nutriënten op te nemen. Organisch restmateriaal dient dus als voedsel voor het bodemleven dat dit verteert en omzet tot humus. Humus is dus verteerde organische stof, het breekt niet verder af. Tijdens het verteringsproces worden stoffen afgescheiden die de humus- en bodemdeeltjes met elkaar verbinden. Het verteerde organische materiaal vormt samen met de gebonden bodemdeeltjes een stabiele en vruchtbare bodemlaag die 'humus' wordt genoemd. Al in de Griekse Oudheid werd het belang van humus onderkend, het werd door hen 'Edaphon' genoemd wat 'levende aarde' betekent.

 

Controled Microbial Composting (CMC)

Bij de Controled Microbial Composting composteertechniek (CMC-techniek) wordt te werk gegaan overeenkomstig de natuurlijke koolstof- en stikstofkringloop. Het doel van deze composteertechniek is het produceren van een stabiele humushoudende organische stof die de bodemkwaliteit duurzaam verbetert. De CMC-tchniek is een procestechnologie die in de jaren 60 van de vorige eeuw ontwikkeld is door de biochemicus Ehrenfried Pfeiffer. Pfeiffer heeft zich vooral ingezet de biologisch dynamische landbouw verder te ontwikkelen. Met de CMC-techniek heeft hij een methodiek ontwikkeld die bedoeld is om de bodemvruchtbaarheid te bevorderen en die toepasbaar is op het agrarische bedrijf.

Klimaat

Het tegengaan van het klimaatprobleem door de vorming van humus wordt veroorzaakt door het vastleggen van koolstof in de bodem. De bodem kan veel koolstof bevatten, dit kan dan niet in de vorm van kooldioxide (CO2, is een broeikasgas) in de atmosfeer aanwezig zijn. Opslag van organisch materiaal, ofwel koolstof, in de bodem, helpt dus de concentratie kooldioxide in de atmosfeer te verlagen. Aangenomen wordt dat de afbraak van organische stof in de landbouw, met name door het gebruik van kunstmest, meer kooldioxide in de atmosfeer heeft gebracht dan de gehele industrie tot nu heeft veroorzaakt.

Bodem

Omdat humus veel nutriënten (voedingsstoffen) vasthoudt en planten in staat zijn deze via ionenuitwisseling op te nemen, is humus zeer bevorderlijk voor de bodemvruchtbaarheid. Omdat het nutriënten aanbod uit natuurlijke restmaterialen veel breder is dan bij kunstmest het geval is, kunnen planten meer werstand tegen ziekten en plagen opbouwen zodat minder gewasbeschermingmiddelen noodzakelijk zullen zijn. Ook wordt aangenomen dat het breder nutriëntenaanbod zorgt voor kwalitatief beter voedsel dat uiteraard een positief effect heeft op de gezondheid van mens en dier. Daarnaast zorgt humus voor een kruimelstructuur van de bodem waardoor voldoende lucht en zuurstof in de bodem aanwezig zal zijn. Door de kruimelstructuur is een humusrijke grond gemakkelijker bewerkbaar, hegeen ecomisch een besparing oplevert. Daarnaast heeft humus de eigenschap veel vocht vast te kunnen houden, 1 gram humus kan wel 10 gram water vasthouden. Door deze sponswerking zorgt humus voor voldoende vocht toevoer in droge perioden en voor vochtopname in natte perioden.

Milieu

Humus bevat veel nutriënten. Deze zijn gebonden zodat geen uitspoeling kan plaatsvinden. Het mineralengehalte van het grond- en oppervlaktewater zal daardoor lager zijn. Hierdoor zullen de milieudoelstellingen ten aanzien van de meststoffenproblematiek in de bodem en eutrofiëring van het oppervlaktewater eerder behaald worden.