Rapport 1563.N.15. Ammoniakemissie van kas, ureum en Powerbasic

Rapport 1563.N.15

Ammoniakemissie van kas, ureum en Powerbasic

Rapport

1563.N.15

Titel

Ammoniakemmissie van kas, ureum en Powerbasic

Auteur(s) :

dr.ing. A.M.D van Rotterdam dr.ir. D.W. Bussink G.D. Doppenberg BSc.

© 2015 Wageningen, Nutriënten Management Instituut NMI B.V. Alle rechten voorbehouden. Niets uit de inhoud mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, op welke wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de directie van Nutriënten Management Instituut NMI. Rapporten van NMI dienen in eerste instantie ter informatie van de opdrachtgever. Over uitgebrachte rapporten, of delen daarvan, mag door de opdrachtgever slechts met vermelding van de naam van NMI worden gepubliceerd. Ieder ander gebruik (daaronder begrepen reclame-uitingen en integrale publicatie van uitgebrachte rapporten) is niet toegestaan zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van NMI. Disclaimer Nutriënten Management Instituut NMI stelt zich niet aansprakelijk voor eventuele schadelijke gevolgen voortvloeiend uit het gebruik van door of namens NMI verstrekte onderzoeksresultaten en/of adviezen.

Verspreiding Van Iperen BV

1

Inhoud pagina Samenvatting en conclusies

2

1

Inleiding

3

2

Proefopzet

4

3

Theorie ammoniakemissie ureum

5

4

Resultaten

6

5

Discussie

8

5.1

NH3-emissie

8

5.2

Effect proefopstelling op resultaten

9

5.3

Praktische aspecten gebruik Powerbasic

9

5.4

In relatie tot KringloopWijzer

10

6

Conclusies

12

7

Referenties

13

Ammoniakemissie van een aantal minerale meststoffen (NMI, 2015)

2

Samenvatting en conclusies De Powerline meststoffen van Van Iperen bestaan onder andere uit ureum en zwavel(zuur). De verwachting is dat daardoor de ammoniakemissie van deze meststoffen lager is dan van andere meststoffen op ureumbasis, temeer daar de Powerline meststoffen op grasland goede opbrengstresultaten geven. Op dit moment wordt in de KringloopWijzer aan alle ureumhoudende meststoffen eenzelfde hoge emissiefactor toegerekend ongeacht de samenstelling van de ureumhoudende meststof. Om meer inzicht te krijgen in de ammoniakemissie van Powerline meststoffen is de ammoniakemissie van Power Basic 120 gemeten onder geconditioneerde omstandigheden in een gesloten diffusiekamer en vergeleken met twee andere meststoffen, namelijk kalkammonsalpeter en zuiver ureum. De ammoniakemissie is gedurende twee weken gemeten op zowel onbeteelde zandgrond als kalkrijke kleigrond. In de experimenten is de toegediende hoeveelheid meststof evenredig aan 100 kg N per hectare. De conclusies zijn: 

In de gesloten diffusiekamer is de eerste week de NH3-emissie van Powerbasic significant lager dan de emissie van ureum.



Voor gronden met een lage zuurbuffercapaciteit (zandgrond) is het effect op de NH 3-emissie groter dan voor gronden met een grote zuurbuffercapaciteit (kalkrijke gronden). Na vier dagen bedroeg de emissie van Powerbasic respectievelijk ongeveer 10 en 60% van de emissie van ureum. Na zeven dagen was dit ongeveer 40 en 80%.



Na twee weken is er relatief weinig verschil in de totale cumulatieve NH 3-emissie van Powerbasic in vergelijking tot de emissie van de ureum korrelmeststof.



De experimenten duiden erop dat het trager op gang komen van de ammoniakemissie bij Powerbasic op zandgrasland de verklaring vormt voor een hoge N-efficiency die vergelijkbaar is met KAS.



In de KringloopWijzer wordt een erg hoog emissiepercentage (28%) voor ureumtoepassing op grasland aangenomen en wordt er geen onderscheid gemaakt tussen de diverse ureumhoudende meststoffen. Voor Powerbasic leidt dit tot een overschatting van het emissiepercentage.


3

1

Inleiding

Van Iperen heeft een assortiment meststoffen waaronder de vloeibare Powerline meststoffen. Recente resultaten geven aan dat de Powerline meststoffen op grasland goed presteren, minstens zo goed als kalkammonsalpeter (Kok, 2014). De Powerline meststoffen bestaan onder andere uit ureum en zwavelzuur. De verwachting is dat door deze combinatie de ammoniakemissie laag is, hetgeen indirect bevestigd lijkt te worden door de hoge N-werking van deze meststoffen op grasland. De RE-opbrengst was in driejarige proeven op zandgrasland vergelijkbaar met die van KAS (Kok, 2014). Een meststof op ureumbasis lijkt daarmee dus een lage ammoniakemissie te kunnen hebben. De KringloopWijzer wordt het instrument voor de melkveehouderij om de mineralenefficiëntie op bedrijfsniveau te meten en te verhogen. In de KringloopWijzer wordt ureum aangeduid als een meststof die 28% N-verlies geeft op grasland in de vorm van ammoniak (Schröder et al., 2014). In de KringloopWijzer wordt op dit moment geen onderscheid gemaakt tussen ureumachtige en de diverse soorten van ureum houdende meststoffen die in potentie minder ammoniakemissie geven, omdat ze een urease remmer bevatten of zuur, zoals de Powerline meststoffen. Dit betekent dat deze meststoffen automatisch het etiket opgeplakt krijgen zijnde een meststof die 28% N-verlies geeft in de vorm van ammoniakemissie. Op basis van de agronomische resultaten op grasland is echter de verwachting dat de ammoniakemissie gering is. Van Iperen heeft NMI gevraagd om experimenteel de emissie van Powerline meststof(fen) vast te stellen. In het experiment zijn ook kas en ureum meegenomen om zo een vergelijking met andere gangbare meststoffen te kunnen uitvoeren. NMI heeft een modelopstelling beschikbaar. Hiermee kan onder gecontroleerde omstandigheden de ammoniakemissie worden gemeten. Doelstelling Het vaststellen van de ammoniakemissie van Powerline meststoffen en hoe de emissie van Powerline meststoffen zich verhoudt tot meststoffen als kalkammonsalpeter en ureum.


4

2

Proefopzet

De ammoniakemissie is in een proefopstelling in het laboratorium gemeten voor de meststoffen Powerline basic (Power basic 120), kalkammonsalpeter (KAS) en ureum (PDS-ureum) op de grondsoorten zand en kalkrijke klei uit de Flevopolder. De details van de gebruikte meststoffen zijn weergegeven in Tabel 2.1. In de proef is gebruik gemaakt van een gesloten diffusiekamer. Daartoe zijn afsluitbare kunststofpotten gebruikt met een doorsnede van 22 cm. De potten zijn voor ongeveer twee derde gevuld met grond (4,0 kg zand en 3,7 kg kalkrijke kleigrond) waarna de grond is aangedrukt. Het vochtgehalte van de grond was ongeveer 65% van het watervasthoudend vermogen. Dit komt overeen met veldvochtig. In Tabel 2.2 staat hoeveel van de verschillende meststoffen per pot is toegediend. Hierbij is uitgegaan van een gift van 100 kg N per hectare. De vloeibare meststof Powerline is in druppels in een strook in het midden van de pot toegediend. De korrels van de vaste meststoffen zijn verdeeld over het gehele oppervlak van de pot. Om de ammoniak op te vangen is aan de binnenkant van de kunststofpot een unit geplaatst met zuur (15 ml 0,1M HCl), op een vaste afstand (4 cm) boven het grondoppervlak. Om de ammoniakemissie over de tijd te volgen is de unit met zuur regelmatig vervangen gedurende een periode van twee weken en wel na 4, 8, 24, 48, 96, 168, 240 en 336 uur. Na elke tijdstap is het zuur uit de unit overgebracht in een afsluitbare rondbodembuis. Na schudden is een submonster genomen voor natchemische analyse op het gehalte aan ammoniumstikstof. De proef is in het laboratorium onder geconditioneerde omstandigheden (200C) uitgevoerd. De proef is in drievoud uitgevoerd voor twee grondsoorten en 3 meststoffen. In totaal gaf dit 144 monsters. Tabel 2.1. Eigenschappen en samenstelling van de gebruikte meststoffen. % Meststoffen

Vorm Power Basic 120 Vloeistof Korrel KAS PDS Ureum 46

Korrel

%

%

N-gehalte Ureum-N-NH2 NH4-N NO3-N

SO3

MgO Dichtheid

7,5

1,22

24%

%

24

27%

13,5

46%

%

13,5

kg/L

4

46

Tabel 2.2. Hoeveelheid van de gebruikte meststoffen dat per pot en omgerekend per hectare is toegediend. Toedienen Meststoffen

Vorm N-gehalte Power Basic 120 Vloeistof 24% Korrel KAS 27% Korrel PDS Ureum 46 46%

Kg N/ha

g / pot

Kg/ha

100 100

1,41

370

100

0,83

217


ml / pot

L/ha

1,30

342

5

3

Theorie ammoniakemissie ureum

Power Basic 120 is een meststof gebaseerd op ureum waaraan zwavelzuur is toegevoegd om de pH te verlagen tot pH 2. Wanneer een ureummeststof aan een bodem wordt toegediend zal het ureum hydrolyseren. Dit gebeurt volgens de volgende reactievergelijking: (NH2)2CO + 2H20 → (NH4)2CO3

Vgl. 1

Voor deze reactie is het enzym urease nodig. Bij deze hydrolyse wordt ammoniumcarbonaat gevormd. De volledige hydrolyse vergt een aantal dagen afhankelijk van de urease activiteit, de temperatuur en het bodemvochtgehalte (Yadav et al.,1987). Om de N in een voor de plant beschikbare vorm te krijgen wordt het ammoniumcarbonaat omgezet in ammonium volgens de volgende reactievergelijking: (NH4)2CO3 + 2H+ → 2NH4+ + CO2 + H20

Vgl. 2

Bij deze reactie worden protonen verbruikt wat zorgt in potentie voor een oplopen van de pH in de bodem. Dit is afhankelijk van de capaciteit van de bodem om een verandering in zuurgraad te voorkomen. Dit wordt zuurbuffercapaciteit genoemd. Een hoge pH van de bodem heeft een negatief effect op de ammoniakemissie. Hoe hoger de pH, des te hoger de potentiële emissie. De omzetting van ammonium in ammoniak gebeurd volgens de volgende reactievergelijking: NH4+ → NH3 + H+

óf

NH4+ + OH- → NH3 + H2O

Vgl. 3

Het is duidelijk dat in een zuur milieu de ammoniakemissie lager is en dat een basisch milieu de ammoniakemissie verhoogt. Het aan Powerbasic toegevoegde zuur kan enerzijds mogelijk de hydrolyse remmen en zal anderzijds het ontstane ammoniumcarbonaat neutraliseren (reactie twee remmen) totdat de productie van ammoniumcarbonaat de hoeveelheid zuur overtreft (de hoeveelheid zwavelzuur kan nl. de eerste 19% van het te vormen ammoniumcarbonaat neutraliseren). Daarna zal de pH rondom de plek waar het ureum geplaatst is (hoe sterk hangt af van de bodemeigenschappen) op gaan lopen en zal de drijvende kracht voor ammoniakemissie toenemen. Bij ureum zal het oplopen van de pH veel sneller plaatsvinden dan bij Powerbasic met als gevolg een veel sneller begin van de ammoniakemissie. Grondsoort speelt een rol door de zuurgraad en de zuur bufferende werking. Factoren die ammoniakemissie bevorderen zijn een hoge pH van de bodem en een lage buffercapaciteit van de bodem (meestal gronden met een laag klei en organische stof gehalte).


6

4

Resultaten

Voor de drie meststoffen is gedurende twee weken op onbeteelde grond de ammoniakemissie gemeten (Figuur 4.1). De resultaten laten zien dat op de kalkrijke kleigronden de meststoffen op basis van ureum (Powerbasic 120 en PDS-ureum(korrel)) een hogere emissie hebben dan KAS. De cumulatieve emissie na twee weken is voor Powerbasic 120 niet verschillend van die van ureum. De emissie van KAS is cumulatief significant lager dan die van Powerbasic 120 en ureum. Deze bedraagt respectievelijk ongeveer 30 en 37% van die van de beide ureum houdende meststoffen (Tabel 4.1). Op de zandgrond is de cumulatieve emissie het hoogst voor ureum gevolgd door Powerbasic, gevolgd door KAS. De verschillend tussen de meststoffen zijn significant. De emissie van KAS is erg laag. De cumulatieve emissie van Powerbasic is ongeveer 70% van die van ureum. Het emissieverloop laat zien dat de emissie van Powerbasic langzamer op gang komt dan die van ureum. Na vier dagen is deze zelfs op zowel de kalkrijke kleigrond als op de zandgrond gelijk aan die van KAS. Pas na vier dagen begint de emissie van Powerbasic sterk op te lopen. Cumulatief bedraagt de emissie van Powerbasic en kas op kleigrond dan respectievelijk 59 en 59% ten opzichte van ureum.

Figuur 4.1 Cumulatieve NH3-emissie in een gesloten diffusiekamer voor drie meststoffen op kalkrijke kleigrond (bovenste figuur, foutenbalken geven standaard deviatie weer) en zandgrond (onderste figuur, foutenbalken geven standaard error weer), uitgedrukt in % NH3-emissie van het totaal toegediende N. Ammoniakemissie van een aantal minerale meststoffen (NMI, 2015)

7

Tabel 4.1. Cumulatieve NH3-emissie uitgedrukt per toegediende hoeveelheid N en NH2-N. Samenstelling

Cumulatieve NH3-emissie Kleigrond

Zandgrond

Meststoffen

N-gehalte

Ureum-N-NH2

% Ntot

% NH2-N

% Ntot

% NH2-N

Power Basic 120

24%

24%

1,45 (115)*

1,45

0,13 (72)*

0,13

KAS

27%

PDS Ureum46

46%

0,47 (37) 46%

1,26 (100)

0,007 (4) 1,26

0,18 (100

0,18

* relatief ten opzichte van ureum

Op zandgrond is dit respectievelijk 8 en 4%. Na zeven dagen bedraagt de cumulatieve emissie van Powerbasic en kas op kleigrond respectievelijk 81 en 40% van die van ureum. Op zandgrond is dit respectievelijk 37 en 3,5%.


8

5

Discussie

5.1

NH3-emissie

Het positieve effect van het toegevoegde zwavelzuur (en daarmee een lagere pH) op de NH 3-emissie van Powerbasic ten opzichte van andere minerale meststoffen op basis van ureum is vooral de eerste dagen (é week) na toediening zichtbaar, en dan vooral op gronden met een relatief kleine zuurbuffercapaciteit. De reden hiervoor is toegelicht in hoofdstuk 3. Op de kalkrijke klei bedraagt de emissie na 4 dagen ongeveer 60% van die van ureum terwijl dat minder dan 10% is op de zandgrond. Na twee weken is dat respectievelijk 115 en 37%. Op de kalkrijke kleigrond is de emissie uit KAS ook relatief hoog. Na 4 dagen is deze zelfs gelijk aan die van Powerbasic. Het feit dat het op basis van bovenstaand proces enkele dagen duurt voordat er emissie op kan treden betekent dat de meststof door dauw en regen kan infiltreren in de bodem. Het effect van dauw en regen werd onder andere aangetoond in een studie van Bussink (1994). Ureummeststoffen hadden in Engeland een hogere N-werking ten opzichte van KAS dan in Nederland als gevolg van het nattere weertype in Engeland. Daarnaast is Powerbasic een vloeibare meststof waardoor direct bij toediening enige infiltratie kan plaatsvinden. Dit kan er voor zorgen dat onder veldomstandigheden het risico op ammoniakemissie na enkele dagen sterk afneemt. Indirect lijkt dat bevestigd te worden door N-respons proeven op (zand)grasland waarbij de opbrengst gelijkwaardig of hoger is dan bij KAS (Kok, 2014). De eerste week is de emissie van Powerbasic significant lager dan de emissie van PDS-ureum. De oorzaak hiervan is de lagere pH van de Powerbasic ten opzichte van PDS-ureum waardoor de NH3emissie wordt geremd. Op de kalkrijke kleigrond is dit effect kleiner dan op de zandgrond. Zeer waarschijnlijk door de hoge zuurbuffercapaciteit van de aanwezige kalk in de grond. Op deze grond ging de oplossing bruisen zodra deze in aanraking kwam met de grond. Dit komt door het vrijkomen CO2 wanneer zuur in de Powerbasic meststof in aanraking komt met kalk. De bufferende werking van het zwavelzuur wordt zo teniet gedaan, waardoor er weinig verschil is in emissie tussen ureum en Powerbasic. Op de zandgrond is de zuurbuffering veel geringer. Dit is duidelijk terug te zien in de resultaten waar het verschil tussen Powerbasic en PDS-ureum de eerste week groter is dan op de kleigronden. Door de relatief grote foutenmarge op de zandgronden (in de grafiek is standaard error in plaats van standaard deviatie getoond) is er alleen de eerste week (168 uur) een statisch significant verschil tussen Powerbasic en PDS-ureum. Na verloop van tijd wordt dit positieve effect echter op beide grondsoorten teniet gedaan. Voor de kalkrijke kleigrond is dit zeer waarschijnlijk een zuur buffer effect. Op de zandgrond is dit met name het gevolg van de grote spreiding in de resultaten en de snelle toename van de fout van de cumulatieve NH3-emissie. De proef laat een opvallend effect van grondsoort zien. Behalve het zojuist besproken effect op de NH3emissie van Powerbasic is ook het absolute emissieniveau van alle drie de meststoffen veel lager op de zand- dan op de kalkrijke kleigrond. Daarnaast is, behalve voor KAS, de foutenmarge veel groter op de zand- dan op de kleigrond. De lagere emissie is een gevolg van de lagere pH van de grond en mogelijk ook door een betere doorlatendheid waardoor de vrijkomende N makkelijker wordt opgenomen in het bodemprofiel. KAS heeft op beide grondsoorten een lage NH3-emissie. Daarnaast is de reproduceerbaarheid van de resultaten op beide gronden hoog. Hier moet bij vermeld worden dat op beide grondsoorten de KASAmmoniakemissie van een aantal minerale meststoffen (NMI, 2015)

9

korrels op de grond bleven liggen en gedurende de gehele proef duidelijk als korrels te herkennen waren. Waarschijnlijk is dat de meststof wel oplost, maar het kalkskelet (van de vulstof kalk) blijft achter. De PDS-ureum korrels lossen volledig op. 5.2

Effect proefopstelling op resultaten

Bij de proefopzet is gekozen voor metingen via fluxkamers in het lab. Bij deze opstelling is diffusie vanaf het bodemoppervlak naar de sink (het zuur) het sturende proces. De niveaus die in een diffusieopstelling worden gemeten zijn veel lager dan in het veld (In deze proeven was de cumulatieve emissie over twee weken voor ureum 1,26 % van de N op de kalkrijke kleigrond en 0,18 % op zandgrond en voor KAS 0,47% van de N op de kalkrijke kleigrond en 0,007% op de zandgrond.) In het veld bepaalt vooral (turbulente) convectie het transport van ammoniak naar de atmosfeer, met als gevolg hogere emissieniveaus. Wel kunnen in deze opstelling meststoffen goed met elkaar worden geleken (welke meststof geeft de hoogste emissie en welke factoren zijn van invloed). Een ander verschil met het veld is dat de emissie langer doorgaat. In het veld vindt de emissie vooral gedurende de eerste dagen plaats (voorbeeld Velthof et al., 1990) terwijl in dit experiment de emissie na 1 week nog steeds hoog is (en bij Powerbasic dan pas dan echt op gang komt). De reden hiervoor is dat in de proef de opstelling statisch is. Er zijn geen weersinvloeden, zoals regen en wind, maar ook dauw die de resultaten beïnvloeden. Vooral neerslag zorgt ervoor dat een meststof beter infiltreert in de bodem, daarmee neemt de drijvende kracht voor ammoniakemissie af. Daarnaast kan er in de veldsituatie een gewas aanwezig zijn. De hoogte van een gewas heeft invloed op het niveau van ammoniakemissie (Naarmate het gewas hoger is neemt de emissie af). Bovendien neemt een groeiend gewas nutriënten op, hetgeen een verlagend effect op de emissie kan hebben zeker als de ammoniakemissie pas na enige tijd op gang komt. Het is hierdoor goed denkbaar dat het later op gang komen van de ammoniakemissie bij Powerbasic in vergelijking tot ureum in de veldsituatie leidt tot een relatief lage ammoniakemissie, hetgeen indirect wordt bevestigd door de hoge N-werking van Powerbasic op zandgrasland. De RE-opbrengst was in driejarige proeven vergelijkbaar met die van KAS (Kok, 2014). Of dit ook zo is op kalkrijk kleigrasland is minder duidelijk. Dit vergt additionele toetsing. De proef is in drievoud uitgevoerd. Door de NH3-emissie uit te drukken in het cumulatieve percentage van het toegediende N, waarbij de metingen bij elkaar worden opgeteld, neemt ook de fout met de tijd toe. Omdat daardoor ook het onderscheidend vermogen minder wordt is het niet zinvol om meer tijdstappen op te nemen in de proef. Voor de kleigronden was de reproduceerbaarheid goed. Voor de zandgronden was de fout echter relatief groot. Hierdoor kan moeilijker onderscheid worden gemaakt in de cumulatieve NH3-emissie tussen de verschillende meststoffen. 5.3

Praktische aspecten gebruik Powerbasic

De proeven op onbeteelde grond geven aan dat vooral op kalkrijke klei er een substantiële emissie op kan treden. Op zandgrond begint de emissie veel later. Praktisch gezien betekent het dat Powerbasic beter niet op onbeteelde grond kalkrijke grond dient te worden gebruikt, tenzij de meststof wordt ingewerkt. Dit laatste is bijvoorbeeld het geval bij toepassing in de aardappelteelt waarbij de meststof in de grond wordt geplaatst. Toediening van Powerbasic aan zandgrasland geeft op basis van het voorafgaande weinig risico op ammoniakemissie. Op grasland op kalkrijke klei is echter niet uit te sluiten dat er enige


10

ammoniakemissie optreedt. Hoeveel is niet exact aan te geven. De verwachting is dat dit duidelijk minder is dan bij ureum, vanwege het feit dat hier ook enige vertraging optreedt van het oplopen van de pH en/of remming van de hydrolyse, waardoor afhankelijk van de weersomstandigheden er kans is op een goede infiltratie voordat de pH gaat oplopen. Praktisch gezien zou het advies voor kalkrijke klei kunnen zijn om Powerbasic alleen te gebruiken indien er binnen bijvoorbeeld vier dagen regen wordt voorzien (Tabel 5.1). Tabel 5.1. Voorlopige Advies. Teelt

Grondsoort

Advies

Grasland

zand en veen, klei

toepasbaar

kalkrijke klei

toepasbaar met binnen 4-7 dagen regen

onbeteeld, zand en veen, klei

toepasbaar mits binnen een week ingewerkt

onbeteeld, kalkrijke klei

inwerken

zand en veen, klei , beteeld

toepasbaar

kalkrijke klei, beteeld

toepasbaar met binnen 4-7 dagen regen

Bouwland

5.4

In relatie tot KringloopWijzer

In de KringloopWijzer wordt de NH3-emissie van ureummeststoffen op bouwland op 14% en op grasland op 28% gesteld. De emissiefactor voor andere meststoffen op grasland bedraagt 2%. Het percentage voor ureum is erg hoog en wordt bijvoorbeeld ook niet gestaafd door de resultaten van Velthof et al. (1990) waarin de emissie van ureum gemiddeld over zeven proeven (met 13 meetseries) ongeveer 23% bedroeg na ruim een ruim een week meten. De emissie van ureum wordt sterk beïnvloed door de weersomstandigheden, de grondsoort maar ook de giftgrootte. Gemiddeld bedroeg de N-gift in de proeven van Velthof et al. 60 kg N/ha, variërend van 20-120 kg N/ha. In het algemeen stijgt het emissiepercentage uit ureum naarmate de gift groter is. Bij de huidige gebruiksnormen zal de aanvullende N-gift gemiddeld niet veel meer zijn dan 40 kg N/ha per snede. Overigens wordt in een rapport uit 2011 (Bruggen et al., 2011) met daarin berekeningen met het nationale emissiemodel een emissiefactor van 14,5 % gehanteerd voor ureum. Op basis van het later opgang komen van de emissie bij Powerbasic (Figuur 3.1) in vergelijking tot ureum en de hoge N-werking in graslandproeven op zandgrond (Kok, 2014) lijkt de conclusie gerechtvaardigd dat het hanteren van een emissiefactor van 28% in de KringloopWijzer voor meststoffen die ureum bevatten leidt tot een forse overschatting van de emissie van Powerbasic. Dit kan indicatief geïllustreerd worden aan de hand van Tabel 5.2. Daarin is uitgegaan van de gemeten emissie na 1 week. De meetwaarden voor kas, ureum en Powerbasic zijn vervolgens geschaald, naar een waarde waarbij de emissie van ureum na 7 dagen 28% bedraagt (Tabel 5.2). Tabel 5.2. De cumulatieve NH3-N emissie gestandaardiseerd, waarbij de emissie van ureum na 7 dagen op 28% is gesteld. Grondsoort dag Power Basic 120 KAS PDS Ureum46

zand

klei

1

2

4

0,1

0,2

1,2

0,4

0,6

0,8

0,1

0,9

13,6

7

1

2

4

7,0

10,5

0,7

2,6

9,2

22,9

1,0

3,8

6,4

9,2

11,1

28,0

1,1

4,7

15,6

28,0


11

Gewenst is om de emissiecijfers in de KringloopWijzer voor ureumhoudende meststoffen te herzien temeer daar ureum zonder toevoegingen nauwelijks wordt gebruikt. De factor voor zuiver ureum toediening op grasland is te hoog. Bovendien wordt zuiver ureum nauwelijks gebruikt. Veelal worden ureumhoudende meststoffen gebruikt die een ureaseremmer of een andere toevoeging bevatten, zoals Powerbasic. Probleem is wel dat er relatief weinig kwantitatieve ammoniakemissiegegevens zijn van ureumhoudende meststoffen met een toevoeging.


12

6 

Conclusies In de gesloten diffusiekamer is de eerste week de NH3-emissie van Powerbasic significant lager dan de emissie van ureum.



Voor gronden met een lage zuurbuffercapaciteit (zandgrond) is het effect op de NH 3-emissie groter dan voor gronden met een grote zuurbuffercapaciteit (kalkrijke gronden). Na vier dagen bedroeg de emissie van Powerbasic respectievelijk ongeveer 10% en 60% van de emissie van ureum. Na zeven dagen was dit ongeveer 40 en 80%.



Na twee weken is er relatief weinig verschil in de totale cumulatieve NH 3-emissie van Powerbasic in vergelijking tot de emissie van de ureum korrelmeststof.



De experimenten duiden erop dat het trager op gang komen van de ammoniakemissie bij Powerbasic op zandgrasland de verklaring vormt voor een hoge N-efficiency die vergelijkbaar is met KAS.



In de KringloopWijzer wordt een erg hoog emissiepercentage (28%) voor ureum toepassing op grasland aangenomen en wordt er geen onderscheid gemaakt tussen de diverse ureumhoudende meststoffen. Voor Powerbasic leidt dit tot een overschatting van het emissiepercentage.


13

7

Referenties

Bussink DW (1994). Relationships between ammonia volatilization and nitrogen fertilizer application rate, intake and excretion of herbage nitrogen by cattle on grazed swards. Fertilizer Research, Volume 38, pp 111-121. Kok I (2014). Het effect van type kunstmest op opbrengst, samenstelling en voerderwaarde van vers gras. Tussenrapportage seizoen 2013. Schothorst Feed Research, rapport 1320. pp. 22 Schröder JJ, Sebek LB, Reijs JW, Oenema J, Goselink RMA, Conijn JG & De Boer J (2014). Rekenregels van de KringloopWijzer. Achtergronden van BEX, BEA, BEP en BEC. Plant Research International, rapport 553. Pp.69 Van Bruggen C, Groenestein CM, Hoogeveen MW, Huijsmans JFM, Van der Sluis SM & Velthof GL (2011). Ammoniakemissie uit dierlijke mest en kunstmest, 1990-2008.Berekeningen met het Nationaal Emissiemodel voor Ammoniak (NEMA). Wageningen, Wettelijke Onderzoekstaken Natuur & Milieu, WOt-werkdocument 250. 110 pp. Velthof GL, Oenema O, Postmus J & Prins WH (1990). In situ field measurements of ammonia volatilization from urea and calcium ammonium nitrate applied to grassland. Meststoffen, 1990, 1/2, pp 41-45 Yadav DS, Kumar V, Singh M & Relan PS (1987). Effect of temperature and moisture on kinetics of urea hydrolysis and nitrification. Australian Journal of Soil Research 25(2) 185 – 191.


Rapport 1563.N.15. Ammoniakemissie van kas, ureum en Powerbasic

Recommend Documents