T6B1&2 - Kringlopen en voedselproductie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Kringlopen en voedselproductie

Thema 6 - Mens en milieu

Leerdoelen

6.1.1 Je kunt de koolstofkringloop in hoofdlijnen beschrijven en schema’s hiervan interpreteren.

6.1.2 Je kunt de stikstofkringloop in hoofdlijnen beschrijven en schema’s hiervan interpreteren.

6.2.1 Je kunt de oorzaken en gevolgen van eutrofiëring van water uitleggen en mogelijke oplossingen hiervoor aandragen.

6.2.2 Je kunt uitleggen op welke manieren een optimale productie van voedsel kan worden verkregen en wat de eventuele gevolgen hiervan voor de natuur zijn.

6.2.3 Je kunt de verschillen in de wijze van voedselproductie in de gangbare en de biologische landbouw beschrijven.

Mensen beinvloeden het milieu

vervuiling

uitputting

aantasting

klimaatverandering

Mensen beinvloeden het milieu

vervuiling

uitputting

aantasting

klimaatverandering

Door deze invloeden van de mens worden de natuurlijke kringlopen van stoffen beïnvloed.

Koolstofkringloop (binas 93F)

Stikstofloop (binas 93G)

Stikstofbinding

Sommige bodembacteriën kunnen stikstof uit de lucht gebruiken voor de stofwisseling dankzij nitrogenase. 

• Nitrogenase kan stikstofmoleculen (N2) splitsen in 2 stikstofatomen (N).
• Deze kunnen binden aan waterstofatomen waardoor ammoniak (NH₃) en ammoniumionen (NH₄⁺) ontstaan (stikstofbinding). anaeroob

Stikstofbinding/fixatie

vlinderbloemige planten (klavers, erwten, bonen) symbiose knolletjesbacteriën, Rhizobium.  Nitrogenase N₂ -> NH₃

Voedselproductie

Om de voedselproductie zo efficiënt mogelijk te maken proberen boeren invloed te hebben op de abiotische en biotische factoren

Manieren om voedselproductie te verhogen:

• bemesting
• bescherming tegen ziekten en plagen
• aanpassing erfelijke eigenschappen

Bemesting

Planten hebben water en voedingszouten nodig.

Grond raakt uitgeput

- Oogsten van gewassen

- Uitspoeling

Bemesting:

kunstmest (NO3- of PO43-) of drijfmest

Door bemesting voegen boeren weer voedingszouten toe aan de bovenste bodemlagen van landbouwgrond. Hiervoor gebruiken ze kunstmest of drijfmest. 

Kunstmest: nitraat/fosfaat; direct beschikbaar

Drijfmest: urine en uitwerpselen van dieren, vermengd met stro. Wordt door reducenten afgebroken, zodat de mineralen beschikbaar komen voor de planten.

Eutrofiëring

Monocultuur

Voedingsgewassen worden vaak verbouwd in monocultuur

Voordeel:

goedkoop, hoge opbrengst (vooral met extra bemesting)

Nadeel:

Gevoelig voor plagen, afhankelijke van bestrijdingsmiddelen, afname biodiversiteit

Chemische bestrijding

Pesticiden:

• Insecticiden/herbiciden
• Effectief
• Soortspecifiek vs. niet-soortspecifiek

Nadelen:

• Doodt ook nuttige soorten
• Resistentie
• Persistent: zeer langzame afbraak --> accumulatie
• Uitspoelen --> vervuiling drinkwater

Bestrijding van ziekten en plagen

Mechanisch: 
Het vangen of wegjagen van dieren (door bijv. vallen of vogelverschrikkers) of bestrijden van onkruid met machines en gereedschap. 

Nadeel:

Door gewenning wordt dit minder effectief. 

Arbeidsintensief

Machines stoten CO2 uit.

Bestrijding ziekten & plagen

• Bestrijdingsmiddelen: pesticiden

(niet selectief)

• Problemen: resistentie, ophoping (bioaccumulatie) in voedselketen

• Duurzame alternatieven?

Veredeling

Door soorten te kruisen en gewenste eigenschappen te kiezen, wordt de voedselproductie hoger. 

Veredeling

• Klassiek: selectie en kruising
• Modern: via DNA-recombinatie

Aan de slag

Wat?                Basisstof 1: opdr. 3, 4, 5, 6, 7,  8, 9, 12

                          Basisstof 2: opdr. 17, 18, 20, 22, 23, 24, 25

Hoe?               Online via BVJ

Vragen?         Boek of vraag om hulp