De stikstofstromen binnen de veestapel van De Marke kunnen vrij nauwkeurig in kaart worden gebracht doordat de meest relevante parameters worden geregistreerd.
Melkvee
In tabel 10.1 is vermeld hoe de stikstofopname per gemiddelde aanwezige melkkoe (melkgevend plus
droogstaand) per jaar is verdeeld over de voergroepen van melkgevende en droogstaande koeien. Daarnaast is weergegeven voor welke doeleinden de opgenomen stikstof uiteindelijk is benut.
Tabel 10.1 Stikstofopname en –benutting (kg N/koe) per jaar
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 Gem. N-opname Droogstaand 8,9 10,4 10,5 14,4 15,1 8,1 11,7 13,3 11,6 Melkgevend 175,5 167,8 156,2 173,5 157,9 156,9 150,0 156,4 161,8 Totaal 184,4 178,1 166,7 187,9 173,0 165,0 161,7 169,8 173,3 N-benutting Totaal 184,4 178,1 166,7 187,9 173,0 165,0 161,7 169,8 173,3 Melk 41,8 43,5 44,5 44,5 45,2 46,3 43,9 45,9 44,5 Vrucht 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 0,9 0,9 0,9 1,0 Massabalans 1,8 0,4 0,6 -1,0 -1,2 1,2 0,6 -0,3 0,3 Bruto excretie1 140,0 133,4 120,6 143,4 127,9 116,6 116,4 123,4 127,7 Vervluchtiging 9,8 9,3 8,4 10,0 9,0 8,2 8,1 8,6 8,9 Netto excretie2 130,2 124,1 112,2 133,4 118,9 108,4 108,3 114,8 118,8 1 excretie via mest en urine, niet gecorrigeerd voor vervluchtiging
2
excretie via mest en urine, gecorrigeerd voor vervluchtiging
Een belangrijk deel van de opgenomen stikstof wordt vastgelegd in melkeiwit. Hierbij is uitgegaan van de som van de individueel geproduceerde melk (registratie door middel van elektronische melkmeting in de melkstal) in combinatie met het eiwitgehalte van leverantie aan de zuivelfabriek.
Daarnaast wordt bij drachtige dieren een deel van de opgenomen stikstof vastgelegd in de vrucht. Er kan daarbij onderscheid gemaakt worden tussen de vrucht van eerstekalfsdieren en van oudere dieren. Voor
eerstekalfsdieren geldt dat de stikstof voor de ontwikkeling en groei van de vrucht grotendeels is opgenomen in de voergroep “pinken”. Vruchten van kalveren van eerstekalfsdieren zijn daarom meegenomen in het
stikstofstromenschema van het jongvee. Voor tweedekalfs en oudere dieren geldt dat de stikstof voor de
ontwikkeling en groei van de vrucht is opgenomen in de voergroep van melkgevende dieren. In de post "Vrucht" is verder uitgegaan van de som van de gemeten geboortegewichten en een stikstofgehalte van 25,3 g per kg geboortegewicht. Dit betekent dat stikstof vastgelegd in de nageboorte en vruchtwater wordt verwaarloosd. Tenslotte wordt een deel van de opgenomen stikstof “benut” voor gewichtstoename van de melkveestapel. De omvang van de totale groep “melkvee” wordt enerzijds bepaald door de instroom van vaarzen en anderzijds door de uitstroom van overtollig vee (afvoer). Daarnaast speelt gewichtstoename of gewichtsafname per dier een rol. Deze afzonderlijke componenten zijn niet in tabel 10.1 opgenomen; elke component is namelijk uit te drukken in een gewichtsverandering van de totale groep melkvee. De resultante is berekend door de som van het
lichaamsgewicht van alle melkkoeien aan het einde van het jaar te verminderen met de som van het
lichaamsgewicht van alle melkkoeien aan het begin van het jaar. Per kilogram aanzet is gerekend met een N- gehalte van 25,3 gram. Deze resultante is in tabel 10.1 aangeduid met de term “massabalans”.
De totale N-opname minus de posten melk, vrucht en massabalans vormt de bruto excretie. Na correctie voor N- vervluchting resteert de netto excretie.
Voor vervluchtiging van stikstof is uitgegaan van de forfaitaire waarden voor gasvormige stikstofverliezen (Oenema et al, 2000). Hierbij is het N-verlies uitgedrukt als percentage van de totale N-excretie in 2003. Voor melk- en kalfkoeien in een emissiearme ligboxenstal en een beperkt beweidingssysteem bedraagt dit percentage 7.
Jongvee
De stikstofstromen kunnen niet voor alle categorieën jongvee goed in kaart worden gebracht. Immers, de voeropname van de kalveren tot circa 5 maanden wordt niet geregistreerd. Van de categorie pinken (leeftijd circa 11 maanden tot kort voor afkalven) kan wel een goed overzicht van de stikstofopname en stikstofbenutting worden gegeven (tabel 10.2).
Tabel 10.2 Stikstofopname en –benutting (kg N/pink/jaar)
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 Gem. N-opname 87,3 78,5 85,8 94,0 83,4 71,5 83,2 82,9 83,3 N-benutting Totaal 87,3 78,5 85,8 94,0 83,4 71,5 83,2 82,9 83,3 Vrucht 0,6 0,8 0,8 0,9 0,8 0,9 1,3 0,7 0,9 Aanzet 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 Bruto excretie1 80,3 71,2 78,5 86,6 76,0 64,1 75,4 75,6 76,0 Vervluchtiging 4,8 4,3 4,7 5,2 4,6 3,8 4,5 4,5 4,6 Netto excretie2 75,5 66,9 73,8 81,4 71,4 60,3 70,9 71,1 71,4
1 excretie via mest en urine, niet gecorrigeerd voor vervluchtiging 2
excretie via mest en urine, gecorrigeerd voor vervluchtiging
Een deel van de opgenomen stikstof wordt vastgelegd in lichaamsweefsels (aanzet). Omdat het jongvee niet dagelijks of wekelijks wordt gewogen is uitgegaan van een gemiddelde groei van de pinken van 700 gram per dag en een stikstofgehalte van 25,3 g/kg lichaamsgewicht.
In de post “Vrucht” is evenals bij melkkoeien uitgegaan van de som van de gemeten geboortegewichten en een stikstofgehalte van 25,3 g per kg geboortegewicht.
De totale N-opname minus de posten vrucht en aanzet vormt de bruto excretie. Na correctie voor N-vervluchting resteert de netto excretie.
Voor vervluchtiging van stikstof is uitgegaan van de forfaitaire waarden voor gasvormige stikstofverliezen (Oenema et al, 2000). Hierbij is het N-verlies uitgedrukt als percentage van de totale N-excretie in 2003. Voor vrouwelijk jongvee ouder dan een jaar in gangbare huisvesting en een beperkt beweidingssysteem bedraagt dit percentage 6.
N-vervluchtiging
Voor vervluchtiging van stikstof is in de tabellen 10.1 en 10.2 gerekend met een vast percentage per diercategorie per huisvestingssysteem, hoewel een vaste hoeveelheid ook een optie zou kunnen zijn. In de Uitvoeringsregeling Ammoniak en Veehouderij (1999) wordt namelijk gerekend met een vaste hoeveelheid NH3-N emissie (zogenaamde emissiefactor) van 3,6 kg per dierplaats per jaar voor loopstallen met een sleufvloer en mestschuif. Deze waarde geldt voor melk- en kalfkoeien ouder dan 2 jaar en heeft betrekking op een stalperiode van oktober tot mei. Echter, deze waarde lijkt voor dit rapport onvoldoende bruikbaar omdat hierbij geen rekening wordt gehouden met vervluchtiging van ammoniak bij mestaanwending en beweiding en omdat andere N-
houdende componenten dan ammoniak buiten beschouwing worden gelaten.
Een andere mogelijkheid voor het afleiden van de N-vervluchtiging is het uitvoeren van balansberekeningen. In Alterra-rapport 107 (Oenema et al, 2000) is een overzicht gegeven van in voorbereiding zijnde
balansberekeningen van het Ministerie van LNV waarbij de totale N-verliezen door vervluchtiging worden gegeven als percentage van de totale N-excretie. Voor melkvee bedragen deze verliezen 11,3% en voor jongvee ouder dan een jaar 9,0%.
Een indicatie van de juistheid van de aangehouden verliespercentages voor de specifieke omstandigheden op De Marke kan verkregen worden door vergelijking met op De Marke vastgestelde meetwaarden voor emissie. Over de periode 1994-1996 bedraagt de uit de meetwaarden berekende ammoniakemissie uit stal, opslag,
mestaanwending en beweiding gemiddeld 24,1 kg N/ha/jaar (De Marke, 1999).
Bij een bedrijfsoppervlakte van 55 ha is dit 1326 kg N. Uitgaande van de gemiddelde N-vervluchtiging uit de tabellen 10.1 en 10.2 en een gemiddelde omvang van de veestapel van 79 melkkoeien en 28 pinken (tabel 3.1) bedraagt het N-verlies door vervluchtiging 832 kg/jaar. In werkelijkheid zal dit getal iets hoger zijn omdat de bijdrage van jongvee tot een leeftijd van één jaar hierbij nog niet is inbegrepen. Echter, het lijkt er op dat de N- vervluchtiging in tabellen 10.1 en 10.2 enigszins is onderschat wanneer rekening wordt gehouden met op De Marke uitgevoerde emissiemetingen.
Een andere schatting van de mate van N-vervluchtiging op De Marke kan worden verkregen met behulp van de in de mest aanwezige N/P-verhouding. Aangenomen wordt dan, dat van de in mest en urine aanwezige fosfor geen vervluchtiging plaats vindt. Door de berekende N/P-verhouding ten tijde van de uitscheiding (direct na mesten en urineren) te relateren aan de bepaalde (=gemeten) N/P-verhouding in de reeds langer opgeslagen mest
(bijvoorbeeld in de centrale mestopslag) wordt een indruk verkregen van de mate van N-vervluchtiging. Deze methode is echter niet geheel sluitend doordat niet alle mest en urine bemonsterd is (bijvoorbeeld mest van weidende dieren), doordat de mest/urine van jongvee en melkvee niet tot volledig gescheiden trajecten behoren en doordat vanuit de mestopslag nog een deel vervluchtiging plaatsvindt.
In tabel 10.3 is een overzicht gegeven van de gemiddelde samenstelling per jaar van de mest in de centrale opslagsilo.
Tabel 10.3 Gemiddelde samenstelling per jaar van de mest in de opslagsilo (g/kg)
ds N-tot N-min N-org P2O5 N/ P2O5-verhouding
1994 75 3,9 2,0 1,9 1,2 3,25 1995 66 3,3 1,8 1,5 1,0 3,30 1996 73 3,7 1,8 1,9 1,1 3,36 1997 75 3,6 1,8 1,8 1,1 3,27 1998 69 3,2 1,6 1,6 1,0 3,20 1999 72 3,4 1,8 1,6 1,0 3,26
Door vervolgens de N/P2O5-verhouding te koppelen aan de berekende P-excretie (in dit geval P2O5-excretie) kan
de N-excretie (na vervluchtiging) berekend worden (tabel 10.4). Er wordt in deze berekening vanuit gegaan dat alle N-vervluchting plaatsvindt voorafgaande aan bemonstering in de centrale silo.
N-excretie_na_vervluchtiging = P2O5-excretie * N/ P2O5-verhouding
N-vervluchtiging = 100% * (N-excretie_voor/ N-excretie_na) – 100%
Tabel 10.4 Kengetallen ten behoeve van inschatting van de N-vervluchtiging
P-excretie P2O5-excretie N-excretie_voor N-excretie_na N-vervluchtiging
Jaar N/ P2O5 kg/koe/jr kg/koe/jr kg/koe/jr kg/koe/jr %
1994 3,25 15,4 35,2 120,6 114,4 5 1995 3,30 17,7 40,5 143,4 133,7 7 1996 3,36 15,6 35,7 127,9 120,0 7 1997 3,27 14,9 34,1 116,6 111,5 5 1998 3,20 13,1 30,0 116,4 96,0 21 1999 3,26 15,4 35,2 123,3 114,7 7 Gem. 3,3 15,4 35,1 124,7 115,1 9
Uit deze indicatieve benadering blijkt dat de N-vervluchtiging op De Marke circa 9% zou kunnen bedragen (exclusief vervluchtiging na bemonstering van de silomest). Dit percentage komt redelijk goed overeen met de in tabel 10.1 en 10.2 gehanteerde uitgangspunten.
Onduidelijk is waarom de geschatte N-vervluchtiging in tabel 10.4 in het jaar 1998 zo sterk afwijkt van de overige jaren. Duidelijk is dat door een relatief lage P-opname door het melkvee, de P-excretie dat jaar laag is. In
combinatie met een lage N/P2O5-verhouding in mest veroorzaakt dit een lage berekende N-excretie na
vervluchtiging (slechts 96,0 kg N/koe/jaar), hetgeen een hoge N-vervluchtiging impliceert (de N-excretie voor vervluchtiging was immers minder afwijkend van het gemiddelde).