Niveau en samenstelling van het stikstofverlies uit een melkveestal met roostervloer

Samenvatting

Stikstofemissie uit de stal geeft stikstofverlies uit de kringloop van het melkveebedrijf. De verloren stikstof (N) moet weer worden aangevuld om de productiviteit op peil te houden, wat leidt tot hogere productiekosten. Daarnaast kan vervluchtigde N neerslaan in gebieden waar externe N-aanvoer ongewenst is. Het is daarom van belang om de N-emissie uit melkveestallen beperkt te houden. Stikstof vervluchtigt uit de melkveestal met roostervloer, de meest gangbare stal, op basis van huidige inzichten grotendeels in de vorm van ammoniak (NH3) en voor een klein deel in de vorm van stikstofgas (N2), lachgas (N2O), en stikstofoxiden (NOx). Anders dan de emissie van NH3 en N2O kan de emissie van N2 en NOx uit de stal niet rechtstreeks worden gemeten, maar alleen (als totaal) worden afgeleid van een N massabalans. Dergelijke balansen worden voor melkveestallen zelden opgesteld, maar zijn nodig om een goed beeld te krijgen van het totale niveau van N-verlies uit de melkveestal. In combinatie met gelijktijdige meting van NH3- en N2O-emissie kan ook worden vastgesteld in welke vorm de N verloren gaat, en hoe het verlies mogelijk kan worden verminderd. Binnen de PPS ‘Mestscheiding in melkveestallen’ zijn voor meerdere stalsystemen N-balansen opgesteld en is tijdens de balansperiode de NH3- en N2O-emissie gemeten. Een van de stallen betrof een referentiestal met roostervloer en drijfmestproductie. De referentiestal was een experimenteel compartiment in de Milieumeetstal op proeffaciliteit Dairy Campus, met daarin 16 melkgevende koeien jaarrond opgestald. Het totale N-verlies uit deze stal werd gemeten door het wekelijks opstellen van (cumulatieve) mineralenbalansen voor N, fosfor (P), en kalium (K), over een periode van 52 weken, waarbij het (cumulatieve) N-verlies het verschil was tussen totale aanvoer en totale vastlegging van N. De mineralen werden in de stal voornamelijk aangevoerd met ruwvoer en krachtvoer, en voornamelijk vastgelegd in drijfmest en melk. Het ruwvoer en enkelvoudig krachtvoer, verstrekt als basisrantsoen, werd dagelijks gewogen, gecorrigeerd voor de voerrest, en iedere dinsdag bemonsterd. De verstrekte hoeveelheid brok werd dagelijks vastgelegd en iedere dinsdag bemonsterd. Het volume drijfmest in de kelder onder de stalvloer werd iedere dinsdag gemeten en bemonsterd, en zes keer tijdens de balansperiode werd een deel van de mest verwijderd, gewogen, en bemonsterd. De melkgift van de koeien werd dagelijks gemeten en de samenstelling werd eens per week bepaald in monsters genomen tijdens de melkcontrole. Van de mineralenbalansen werden twee varianten berekend: een variant op basis van nat-chemische analyse van de wekelijks genomen monsters (variant 1), en een variant op basis van aangeleverde kuil- en brokanalyses, waarbij het N-gehalte in het voer en de melk werd afgeleid van het eiwitgehalte gemeten met NIR (variant 2). Bij beide varianten werd de meetfout op de P-balans gebruikt om de meetfout op de N-balans te corrigeren. Met behulp van de dagelijks gemeten NH3- en N2O-emissie werd onderscheiden welk deel van het totale N-verlies bestond uit NH3, N2O, en N2 (incl. NOx). Uit de resultaten blijken grote verschillen tussen de twee balansvarianten in het ongecorrigeerde N-verlies over de balansperiode, maar een relatief klein verschil in gecorrigeerd N-verlies. Bij de beoordeling van het N-verlies zijn de resultaten van de eerste variant gebruikt, vanwege de consistentie in analysemethode en de meer directe meting. Bij de eerste variant was de meetfout op de P-balans en K-balans aan het einde van de balansperiode respectievelijk 4% (P-overschot) en 16% (K-tekort). De grote meetfout op de K-balans was mogelijk het gevolg van het achterblijven van K in de bezinklaag van de mest in de kelder. De meetfout op de K-balans was daardoor niet geschikt om de meetfout op de N-balans te corrigeren en werd niet gebruikt. Het totale N-verlies uit de stal, over de balansperiode van 52 weken en exclusief vier weken leegstand, werd vastgesteld op 16,6% van de N-excretie in deze periode (137 kg N koe-1 jaar-1), bij een eiwitgehalte in het rantsoen van gemiddeld 157 g kg-1 DS, een melkproductie van 29,1 kg koe-1 dag-1, een eiwitgehalte in de melk van 3,67%, en een ureumgetal in de melk van 20,7 mg 100-1 g. De temperatuur in de stal was gemiddeld 13,9°C en het ventilatiedebiet gemiddeld 17305 m3 uur-1. Het totale N-verlies van 16,6% was opgebouwd uit 6,6% N-NH3 (11,1 kg NH3 koe-1 jaar-1), 0,2% N-N2O, en 9,7% N-N2 (incl. enig N-NOx). Het totale N-verlies was daarmee aanzienlijk groter dan de 9,4% die was aangenomen op basis van eerder onderzoek, vooral als gevolg van een veel groter verlies in de vorm van N2 (9,7%) dan eerder aangenomen (1%). Het grotere N2-verlies in het voorliggende onderzoek kan worden verklaard uit de aanwezigheid van een drijflaag op de mest, waardoor waarschijnlijk het N-verlies door denitrificatie werd gestimuleerd. Regelmatig kort mixen van de mest zou de vorming van een drijflaag kunnen beperken of voorkomen en daarmee mogelijk het N2-verlies kunnen verlagen. Het geconstateerde grote N2-verlies in dit onderzoek suggereert dat er in de Nederlandse melkveehouderij sprake is van een onbekend lek in de N-kringloop in (een deel van) de stallen met roostervloer. Wanneer dit lek (deels) kan worden gedicht, kan de bemestende waarde van de drijfmest toenemen en daardoor ook de N-efficiëntie van de melkveehouderij.