Stikstof is cruciaal voor de agrarische sector. Jaarlijks wordt er wereldwijd meer dan 100 miljoen ton stikstof in de vorm van kunstmest aan landbouwgronden toegediend. Gewassen hebben stikstof nodig om te groeien. Het zorgt ervoor dat er voldoende voedsel wordt geproduceerd om de steeds groter wordende wereldbevolking te voeden. Maar een deel van de stikstof die wordt toegevoegd, wordt niet door de planten wordt opgenomen en komt in het milieu terecht. Het stikstofoverschot spoelt af naar het oppervlaktewater, wat weer bijdraagt aan biodiversiteitsverlies en algenbloei.

Om dit probleem aan te pakken en de gezondheid van zowel mensen als ecosystemen te verbeteren, hebben veel landen maatregelen voorgesteld of genomen om de stikstofverliezen te beperken. Er is echter nog onvoldoende inzicht in het effect ervan op voedselzekerheid (waarvoor stikstofgebruik nodig is) en het halen van milieudoelen (waarvoor stikstofreductie nodig is).

Wereldstudie

Een team van onderzoekers van het International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), Wageningen University & Research, Zhejiang University (China) en Ritsumeikan University (Japan) leidde grenzen voor het stikstofoverschot af voor 37 wereldwijde regio's. Zij toonden aan dat het huidige stikstofoverschot die grenzen overschrijdt in 14 van deze regio's, waaronder China, India en West-Europa.

Vervolgens onderzochten ze de effecten van verschillende manieren om die regionale stikstofgrenzen te halen en de spanning tussen regionale voedselproductie en milieudoelstellingen voor stikstof weg te nemen. Voorbeelden zijn het bevorderen van een efficiënter gebruik van stikstof in de landbouw, het verbeteren van de recycling van mest, compost en slib, het verminderen van voedselverspilling en een verschuiving in diëten van dierlijke naar plantaardige producten. Het verhogen van de efficiëntie van het stikstofgebruik in de landbouw bleek daarbij de meest effectieve strategie.

Verhogen van stikstofefficiëntie

“Hoe goed je stikstof ook toedient, een gewas neemt nooit alles op,” zegt Wim de Vries, hoogleraar integrale stikstof-effectanalyse bij WUR en medeauteur van het artikel. “Er is dus altijd sprake van verliezen naar het milieu. Met de huidige efficiëntie zal er minder stikstof toegediend moeten worden om de verliezen te beperken. Maar dit gaat ten koste van de gewasproductie. Gezien de groeiende wereldbevolking kunnen we ons dit niet veroorloven. Een hogere stikstof efficiëntie kan de verliezen beperken terwijl de gewasopbrengst niet of veel minder terugloopt.”

Volgens De Vries kan dit door onder andere door stikstof toe de dienen op de juiste tijd, op de juiste plek, met de juiste meststof en in de juiste hoeveelheid. "Maar gezien de omvang van de uitdaging, moeten meerdere opties voor stikstofbeperking op tafel liggen,” vervolgt hij. “Een andere optie is om export te bevorderen van regio's die hun stikstofgrenzen niet overschrijden, naar de regio's die hun stikstoftoevoer moeten verminderen om hun stikstofoverschot aan te pakken.”

Deze studie is gericht op de wereldschaal, en vooral op waterkwaliteit. “In Nederland is de stikstofcrisis nu vooral een gevolg van de hoge ammoniakdepositie uit de veehouderij op natuurgebieden. Tegelijkertijd moet ook in Nederland voldaan worden aan normen voor de waterkwaliteit”, stelt De Vries. “Die normen zijn ook hier op veel plaatsen overschreden en het halen ervan zal gepaard gaan met productieverlies, tenzij de stikstofefficiëntie verhoogd wordt.”

Evenwicht tussen voedselzekerheid en stikstofgebruik