Toegepaste scheikunde les 2 - Bodemanalyse en reactievergelijkingen

• Scheikunde
• MBO
• Studiejaar 1

Toegepaste scheikunde les 2 - Bodemanalyse en reactievergelijkingen

Thema's bij toegepaste scheikunde

1. Stoffen en molecuulformules
2. Bodemanalyse en reactievergelijkingen
3. Grond- en oppervlaktewater
4. Fotosynthese
5. pH in de bodem en pH in het melksysteem
6. Mest en urine
7. Broeikasgas 

1. Stoffen en molecuulformules
   
2. Bodemanalyse en reactievergelijkingen
   
3. Grond- en oppervlaktewater
   
4. Fotosynthese
   
5. pH in de bodem en pH in het melksysteem
   
6. Mest en urine
   
7. Broeikasgas 

Planning

• Periode 2 
• 1 uur in de week
• Thema 1t/m 3
• Toets als afsluiting
• Periode 3
• 1 uur in de week
• Thema 4 t/m 7
• Toets als afsluiting
• Cijfers gemiddeld = eindcijfer

Leerdoelen

Aan het einde van de les kun jij:

• Je kunt een bodemanalyseformulier lezen.
• Je kunt met behulp van een bodemanalyse de bemesting aanpassen aan de behoefte van de bodem en het gewas.
• Je kunt uitleggen hoe je ervoor kunt zorgen dat meststoffen zo goed mogelijk opgenomen worden door het gewas.
• Jij kan uitleggen wat een chemische reactie is met behulp van praktijkvoorbeelden.
• Je kunt in een reactievergelijking weergeven wat er gebeurt bij het verdunnen van mest

En nu deze leerdoelen

Aan het einde van de les kun jij:

• Je kunt een bodemanalyseformulier lezen.
• Je kunt met behulp van een bodemanalyse de bemesting aanpassen aan de behoefte van de bodem en het gewas.
• Je kunt uitleggen hoe je ervoor kunt zorgen dat meststoffen zo goed mogelijk opgenomen worden door het gewas.
• Jij kan uitleggen wat een chemische reactie is met behulp van praktijkvoorbeelden.
• Je kunt in een reactievergelijking weergeven wat er gebeurt bij het verdunnen van mest

nutrinorm.nl

Door op een regel te klikken van het bodemanalyse rapport verschijnt de uitleg.

Gebruik het loep icoon voor een uitgebreidere praktische uitleg.

Bodemanalyse formulier lezen

• Plant beschikbaar
• Bodemvoorraad
• Leverend vermogen
• Ratio 
• Eenheid
• Streeftraject

Wat u altijd al had willen weten over bodemanalyse rapport.

Plant beschikbaar geeft de hoeveelheid aan die de plant direct tot zijn beschikking heeft en die direct kan worden opgenomen.

Bodemvoorraad geeft de hoeveelheid aan die niet direct door de plant kan worden opgenomen, maar die op langere termijn wel beschikbaar kan komen.

Het leverend vermogen geeft de verwachte hoeveelheid weer. die het komend jaar plant beschikbaar maakt vanuit de bodemvoorraad door het bodemleven.

Ratio geeft de verhouding aan tussen twee elementen. Zo geeft de verhouding tussen koolstof (C) en stikstof (N) in organische stof aan wat de stikstofrijkdom is van organische stof. Dit is een indicatie voor de hoeveelheid stikstof die vrij kan komen bij de afbraak van organisch materiaal in de bodem. De verhouding tussen koolstof (C) en Stikstof (N)/Zwavel (S) geeft weer hoe veel bouwstoffen zoals stikstof en zwavel beschikbaar komen. Energie wordt uit organische stof gehaald, waarbij C-organisch wordt omgezet in kooldioxide (CO2).

In de kolom “eenheid” staat de eenheid weergegeven van de betreffende meting. Als voorbeeld: mg P2O5/100 gr geeft het aantal milligrammen fosfaat in 100 gram grond weer. De kolom daarnaast staat het resultaat van de meting. In de kolom Gem. staat de gemiddelde waarde van de regio zodat het eigen resultaat vergeleken kan worden met regiogemiddelden.

In de kolom “Streeftraject” staan de waarden die zijn gebaseerd op landelijke metingen per grondsoort en sector zoals tuin-/akkerbouw of grasland. Het geeft de meest ideale hoeveelheid aan voor een optimale groei. Daarnaast staat de huidige situatie van het perceel in staafgrafieken weergegeven. Dit geeft u een overzicht van de elementen en factoren waarop u zou kunnen inspelen om de situatie van het perceel te verbeteren.

Bodemanalyseformulier: Wat betekent "plant beschikbaar"?

1. geeft de verwachte hoeveelheid weer. die het komend jaar plant beschikbaar maakt vanuit de bodemvoorraad door het bodemleven
2. geeft de verhouding aan tussen twee elementen.
3. de waarden die zijn gebaseerd op landelijke metingen per grondsoort en sector zoals tuin-/akkerbouw of grasland
4. geeft de hoeveelheid aan die de plant direct tot zijn beschikking heeft en die direct kan worden opgenomen.

D

Bodemanalyseformulier: Wat betekent "leverend vermogen"?

1. geeft de verwachte hoeveelheid weer. die het komend jaar plant beschikbaar maakt vanuit de bodemvoorraad door het bodemleven
2. geeft de verhouding aan tussen twee elementen.
3. de waarden die zijn gebaseerd op landelijke metingen per grondsoort en sector zoals tuin-/akkerbouw of grasland
4. geeft de hoeveelheid aan die de plant direct tot zijn beschikking heeft en die direct kan worden opgenomen.

A

Bodemanalyseformulier: Wat betekent "ratio"?

1. geeft de verwachte hoeveelheid weer. die het komend jaar plant beschikbaar maakt vanuit de bodemvoorraad door het bodemleven
2. geeft de verhouding aan tussen twee elementen.
3. de waarden die zijn gebaseerd op landelijke metingen per grondsoort en sector zoals tuin-/akkerbouw of grasland
4. geeft de hoeveelheid aan die de plant direct tot zijn beschikking heeft en die direct kan worden opgenomen.

B

Bodemanalyseformulier: Wat betekent "streeftraject"?

1. geeft de verwachte hoeveelheid weer. die het komend jaar plant beschikbaar maakt vanuit de bodemvoorraad door het bodemleven
2. geeft de verhouding aan tussen twee elementen.
3. de waarden die zijn gebaseerd op landelijke metingen per grondsoort en sector zoals tuin-/akkerbouw of grasland
4. geeft de hoeveelheid aan die de plant direct tot zijn beschikking heeft en die direct kan worden opgenomen.

C

Heeft positief effect op productie en op benutting meststoffen

Betere oplosbaarheid en daardoor betere benutting meststoffen

Deze waarde heeft invloed op de beschikbaarheid van meststoffen

Vloeibare meststof onder droge omstandigheden

Vochtvoorziening

Zuurgraad van de bodem (pH)

Hoe kun je ervoor zorgen dat meststoffen zo goed mogelijk worden opgenomen door het gewas?

1. Vloeibare meststoffen onder droge omstandigheden
2.  Bodemstructuur
3. Vochtvoorziening
4. Zuurgraad van de bodem pH

https://www.handboekbodemenbemesting.nl/

Ik hier de meest voorkomende maatregelen gepakt die ook een relatie hebben met scheikunde

Vloeibare meststoffen onder droge omstandigheden

Onderzoeksresultaten laten vooralsnog geen duidelijke voordelen zien van gebruik van vloeibare meststoffen. Voor bijbemesting onder droge omstandigheden waarbij niet kan worden beregend, kunnen vloeibare meststoffen een voordeel bieden ten opzichte van korrelmeststoffen. De efficiëntie van vloeibare meststoffen is bij droogte tijdens en na toediening wat hoger dan van vaste meststoffen. Doordat korrelmeststoffen onder droge omstandigheden slecht oplossen, komen de nutriënten (te) langzaam beschikbaar.

7. Bodemstructuur

Zorg naast een goede bodemvruchtbaarheid voor een goede bodemstructuur zonder storende lagen en een lage druk van bodemziekten en –plagen. Dit bevordert de beworteling van het gewas. Een slechte beworteling leidt doorgaans tot een slechtere benutting van stikstof en andere nutriënten. Let op dat de pH in orde is, probeer daar waar mogelijk groenbemesters te telen of extra organische stof via gewasresten achter te laten bijvoorbeeld door stro onder te werken en probeer verdichting van de ondergrond te voorkomen.

8. Vochtvoorziening

Zorg voor een goede vochtvoorziening van het gewas; beregen op tijd. De vochtvoorziening heeft directe invloed op de productie, maar beïnvloedt ook de nutriëntenbenutting. In een droge bodem zijn stikstof en andere nutriënten moeilijker opneembaar voor het gewas.

Zuurgraad van de bodem (pH)

De zuurgraad van de bodem (uitgedrukt via de pH) heeft invloed op de beschikbaarheid van nutriënten, zo ook op die van fosfaat. Fosfaat is het beste beschikbaar voor het gewas bij een bodem-pH tussen de 5,5 en 6,5. Als de pH lager is dan 4,5 kan er fosfaatfixatie optreden. Er ontstaan dan slecht oplosbare verbindingen van fosfaat met ijzer en aluminium. Dit kan worden voorkomen door op tijd te bekalken.

Op kalkrijke gronden met een pH hoger dan 7 neemt de beschikbaarheid ook af door de vorming van slecht oplosbare calciumfosfaatverbindingen. 

Opdracht

Maak de opdracht behorend bij het bodemanalyseformulier. 

Deze gaat over: 

• Het herkennen van belangrijke elementen voor de bodem
• Deze elementen bij naam kunnen noemen 
• De functie van de verschillende elementen kennen

Mest verdunnen is voor veel melkveehouders niet nieuw. Sinds 1 januari 2019 is mestverdunning zelfs verplicht voor boeren op klei- en veengrond bij gebruik van de sleepvoetbemester. Dat verdunnen doen ze in een verhouding van 1:2, oftewel één deel water op twee delen mest. Een grotere verdunning is hierbij toegestaan.

Reden voor deze verplichting is dat verdunde mest (1:2) bij sleepvoetbemesting 40 tot 50 procent ammoniakreductie geeft.

Aantonen

Bij controle moeten boeren aantonen dat ze mest verdunnen. Volgens de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO.nl) zijn daar geen regels voor. Boeren bepalen zelf hoe ze dat aantonen, bijvoorbeeld met een pomp.

Hoeveel veehouders er al water toevoegen aan de mest, is niet duidelijk. Ook is niet bekend hoeveel ze exact verdunnen. De meitelling van 2020 zal daar meer inzicht in geven.

Kortetermijnmaatregelen

Mest aanlengen lijkt dus veelbelovend. Het is zelfs een van de kortetermijnmaatregelen die het kabinet en het Landbouw Collectief met elkaar afspraken op 18 december 2019. Het wordt in één adem genoemd met de maatregelen 'minder eiwit in rantsoen' en 'koeien vaker in de wei'.

In het rapport 'Uit de gecreëerde stikstofimpasse' schrijft het Landbouw Collectief dat een toevoeging van 50 procent water bij zodebemesting op grasland kan leiden tot een ammoniakreductie van 40 procent of meer, rekening houdend met weersomstandigheden en bodemgesteldheid. Onder mest verdunnen valt ook het toevoegen van water aan de mestput of sproeien van de mestvloer.

Minder ammoniakuitstoot

Mest verdunnen geeft minder uitstoot van ammoniak. Dat zit zo. Het bevat een lagere ammoniakconcentratie en het sijpelt beter de grond in. Er komt dus meer stikstof in de bodem en er is minder uitstoot in de lucht. En omdat verdunde mest makkelijker de grond indringt, neemt het gras de nutriënten beter op. Met dezelfde hoeveelheid mest en minder kunstmest oogst de veehouder meer gras.

Ook al zegt het Landbouw Collectief dat het effect van mestverdunning bij de zodebemester aanzienlijk is, niemand weet exact wat de uitstoot is. 'De emissiefactor is nog nooit wetenschappelijk onderzocht', zegt Gerard Migchels, onderzoeker bij Wageningen University & Research.

Voor de sleepvoetbemester is dat wel bekend. Bij deze machine ligt de emissiefactor zonder verdunning op 30,5 procent en met verdunning (1:2) op 19 procent. Dit betekent dat 19 procent van de stikstof die kan verluchtigen in verdunde mest, ook daadwerkelijk vervluchtigt.

Geld voor onderzoek

Migchels hoopt dat het ministerie van LNV geld beschikbaar stelt voor onderzoek naar de emissiefactor van verdunde mest toegediend via de zodebemester.

Naar de uitkomst blijft het gissen. 'Ik kan me voorstellen dat het effect van verdunnen bij de zodebemester kleiner is dan bij de sleepvoet. Je brengt de mest immers niet op maar in de grond.'

Percentage

De onderzoeker verwacht een ammoniakreductie tussen de 15 en 40 procent. 'Een percentage van 25 ligt voor de hand, alhoewel het resultaat ook zomaar eens positiever kan zijn. Voor droge zandgrond kan een verdunning met water misschien juist gunstig uitpakken.'

Extra reductie is verder nog te realiseren door netjes te werken tijdens het mest uitrijden. Want verdunde mest kan nog weleens versmeren, zeker bij hoge volumes. Bij een drijfmestgift van 50 kuub en 25 kuub water komt het volume op 75 kuub per hectare. 'Dat wordt best lastig. Maar bij de helft van deze giften moet het lukken om de mest fatsoenlijk toe te dienen.'

Verplicht of vrijwillig

Over een algehele verplichting om mest aan te lengen, wordt niet gesproken. Het Landbouw Collectief wil dat de maatregelen uitvoerbaar blijven. Melkveehouders moeten genoeg ruimte krijgen voor precieze invulling. Ze denken aan een keuzemodel, waarbij de boer vrijwillig, maar niet vrijblijvend, kiest uit extra weidegang, minder eiwit in het rantsoen en/of mestverdunning.

Wanneer boeren hier daadwerkelijk mee te maken krijgen, is onbekend. Een woordvoerder van het ministerie van LNV laat weten dat de uitwerking nog onderwerp van gesprek is. 'We kunnen op dit moment dan ook nog niet aangeven of, en zo ja in welke vorm, deze maatregel wordt ingevoerd.'

LTO Nederland

Ook LTO Nederland zegt dat het thema nog in de pijplijn zit. 'De afspraken die het Landbouw Collectief met het kabinet maakte, worden nu verder uitgewerkt', zegt Willemien van de Kandelaar, LTO-specialist Melkveehouderij. 'Dat geldt ook specifiek voor mestaanwending. Daar valt nu dus niet veel over te vertellen.'

Of het verdunnen voor elke veehouder mogelijk is, is ook nog de vraag. In sommige regio's in Nederland is onvoldoende water beschikbaar in de sloten en moeten er putten worden geslagen. Volgens het Landbouw Collectief gaat het al snel om 30.000 euro per put. Ook een vergunning is vereist.

'Je begrijpt dat waterschappen daar niet blij mee zijn', zegt Migchels. 'Een andere optie is een waterbassin met regenwater.'

Prijzig

Bij loonbedrijf Huiskamp weten ze dat verdund mest uitrijden via de sleepslang niet bij elke boer past. In hun werkgebied zijn er veel bedrijven met kleine huiskavels. Sleepslangbemesting is dan onpraktisch en relatief prijzig.

'Water is ook niet overal voorhanden. Je kunt dan beter mest aanlengen in de kelder, al is dat ook duurder, want je moet meer kuub uitrijden', zegt Meekes. 'En bij de meesten zit de put al vol mest. Er kan geen water meer bij.'

https://agrarischwaterbeheer.nl/system/files/documenten/pagina/fs_24_verdunnen_van_mest.pdf

phet.colorado.edu

Hier kun je oefenen met reactievergelijkingen kloppend maken!