Pyrolyse-methode nog ongeschikt om kwaliteit organische stof in mest te meten
Volledig onderzoeksrapportPyrolyse-methode nog ongeschikt om kwaliteit organische stof in mest te meten
Over Crkls
In de afgelopen decennia is het landbouwkundig onderzoek in Nederland enorm versplinterd en uit elkaar gegroeid. En ja, boeren hebben vertrouwen in onderzoek, maar hun vertrouwen is niet onvoorwaardelijk. Ook sluit het onderzoek niet altijd goed aan op de urgente problemen waarmee boeren worstelen in de praktijk.
De initiatiefnemers van Crkls: Misset Uitgeverij, BO Akkerbouw, Wageningen University & Research, Aeres Hogeschool en Groen Kennisnet willen hier wat aan doen voor een toekomstbestendige landbouw in Nederland die nu voor grote uitdagingen staat.
Het kennisplatform Crkls wil het kaf van het koren scheiden en bewezen kennis gemakkelijk vindbaar maken voor boeren op een plek. De resultaten van alle onderzoeken en praktijkproeven in Nederland worden verzameld en door een onafhankelijke redactie beoordeelt en op een uniforme en compacte wijze gepubliceerd.
Ga naar de inhoud
Onderzoeksinstituut: Wageningen Universiteit & Research en Eurofins
Locatie: Nederland
Periode: 2020
Gefinancierd door: PPS Beter Bodembeheer en Zuivel NL
Status onderzoek: Afgerond
Diercategorie: Melkvee
Betrouwbaarheidsscore:
Een maat voor de kwaliteit van organische mest is de samenstelling van de organische stof (OS). De samenstelling bepaalt hoe snel de toegediende OS wordt afgebroken en hoeveel OS er op termijn in de bodem achterblijft. In een experiment werd de relatief snelle en goedkope pyrolyse meetmethode voor OS getest als vervanging van de dure en tijdrovende incubatie meetmethode. De afbreekbaarheid van koolstof (C) van de 30 geteste mestmonsters lag tussen 6 en 46 procent. De gemeten totale ionenstroom (TIC) door pyrolyse was niet bruikbaar voor het meten van het OS-gehalte.
Conclusies
• Met de pyrolyse ionen Alkanen, Alkenen en Guaiacolen was de meting van de koolstof afbraak (C-mineralisatie) 33 procent nauwkeurig.
• In combinatie met de standaard mestkenmerken DS-gehalte (droge stof), OS-gehalte en zuurtegraad (pH) was de nauwkeurigheid van de meting toegenomen naar 78 procent.
• Mogelijk is pyrolyse wel een zinvolle aanvulling in meting van de OS-kwaliteit in mest.
• De vijf runderdrijfmesten hadden de hoogste hoeveelheid afgebroken koolstof (C); blijvende C lag tussen de 55 en 79 procent na 168 dagen.
• Bij de varkensdrijfmesten lag de blijvende C na 168 dagen tussen 68 en 85 procent, bij de Strostalmesten tussen 54 en 87 en Vrijloopstalmesten tussen 65 tot 89 procent.
• De vijf compostmonsters hadden de laagste hoeveelheid afgebroken koolstof; blijvende C lag tussen de 82 en 94 procent na 168 dagen.
Samenvatting
De samenstelling van organische stof (OS) is een wezenlijk onderdeel van mestkwaliteit. Bij mesttoediening in de bodem bepaalt de samenstelling van OS de afbraaksnelheid door het bodemvoedselweb. Dit resulteert in de snelheid van nutriëntenbeschikbaarheid voor gewasopname en de hoeveelheid bodemblijvende OS. Omdat de incubatie experimenten relatief duur en tijdrovend zijn, is vanuit de praktijk de wens voor een goedkopere methode. De pyrolyse-methode moet de verschillen in de kwaliteit van OS in mest meten, met in hoofdlijnen dezelfde informatie als vanuit de incubatie experimenten.
Door pyrolyse wordt organisch materiaal onder zuurstofloze omstandigheden tot hoge temperatuur verhit, waarbij het uiteenvalt in een groot aantal verschillende fragmenten. Om de geschiktheid van pyrolyse als meetmethode te beoordelen, is een experiment uitgevoerd waarin de afbraakpatronen van mest zijn gemeten in een incubatie meetmethode en vervolgens gekoppeld aan hun pyrolyse resultaten.
Doel van het onderzoek
Testen of pyrolyse een geschikte meetmethode is als vervanging van de gebruikelijke incubatie-methode.
Opzet experiment
- Zes soorten mest; Compost, Digestaat, Runderdrijfmest, Varkensdrijfmest, Strostalmest en Vrijloopstalmest. Per soort mest vijf verschillende partijen, totaal dertig mestmonsters.
- Deze dertig mestmonsters werden op tien kenmerken geanalyseerd:
- Droge stof (DS) bepaalt door 24 uur drogen bij 105 graden Celsius
- Organische stof (OS) door 3 uur bij 550 graden Celsius
- Koolstof (C) totaal na drogen bij 70 graden Celsius en malen op 50 micrometer door een CN analyzer
- Ammoniak (NH4-N)
- Nitraat (NO3-N)
- Stikstof (N) totaal
- Fosfor (P) totaal
- Kalium (K) totaal
- Zwavel (S) totaal
- Zuurtegraad (pH)
- De incubatieproef werd uitgevoerd met verse zandgrond (controle) en verse zandgrond gemixt met de verschillende mesten.
- Totaal was de incubatie 168 dagen.
- De pyrolyse metingen zijn op dag 1 en op dag 168 verricht.
Conclusie
Er is nog veel onduidelijk over de interpretatie van de totale ionenstroom (TIC) gemeten met de pyrolyse. Daarmee kunnen toe- of afnames van de gemeten waarden door pyrolyse op dit moment niet direct gerelateerd worden aan absolute veranderingen in het OS-gehalte.
Impactscore
Met de Impactscore laten we zien op welke bedrijfsactiviteiten in de melkveehouderij de onderzoeksresultaten direct effect kunnen hebben. Een onderzoeksresultaat kan bijvoorbeeld leiden tot efficiënter voergebruik, minder gebruik van geneesmiddelen of een betere diergezondheid. Dat vermelden we met een korte toelichting.
Kosten
De goedkopere pyrolyse-methode was niet bruikbaar voor het meten van het OS-gehalte, daardoor wordt de relatief dure en tijdrovende incubatie-methode gebruikt.
Aanvullende informatie
- Pyrolyse ter bepaling van de kwaliteit van organische stof in mest: https://edepot.wur.nl/517478
- * Afbraak van organische meststoffen: https://edepot.wur.nl/638513
Betrouwbaarheidsscore:
Het onderzoek is eenjarig uitgevoerd met herhalingen. De resultaten bevatten een statistische onderbouwing. Het is daarmee betrouwbaar.
