Naast kunstmest en organische meststoffen is de bodem zelf een belangrijke leverancier van stikstof voor de plant. Een deel van de stikstof wordt onttrokken aan de stikstofcyclus door immobilisatie. Deze stikstof wordt hierbij omgezet in organisch materiaal.
Stikstofgebrek kan ontstaan door het onderwerken van stro en houtsnippers omdat voor de afbraak van deze stoffen, de bacteriën stikstof onttrekken aan de bodem. Compost en dierlijke mest, bloedmeel en hoornmeel zijn natuurlijke bronnen van stikstof. Bloedmeel en hoornmeel zijn verkrijgbaar in poedervorm.
In een Anammox-reactie wordt een ammonium-molecuul en een nitraat molecuul omgezet in stikstof en twee water moleculen. Beide chemische reacties leveren een klein beetje energie op. Zodra vrije zuurstof aanwezig is, levert de aerobe ademhaling veel meer energie op. Bij anaerobe afbraak komt dus stikstof vrij.
' Zogeheten vlinderbloemige, eiwitrijke planten zoals peulen, linzen, bonen, erwten of soja, hebben daar een slimme oplossing voor bedacht: ze werken samen met rhizobiumbacteriën. De planten maken speciale orgaantjes, zogeheten wortelknolletjes, waarmee ze die bacteriën kunnen opnemen in hun eigen cellen.
Ammoniak (NH3) komt met name van dieren in de veeteelt. Een klein deel komt uit overige bronnen zoals industrie, de bouw en het verkeer. Boeren gebruiken mest van dieren en kunstmest om hun land te bemesten. Een deel van die mest verdampt als ammoniak en komt zo in de lucht.
"Als het over absolute aantallen gaat, is China veruit koploper in de stikstofuitstoot", zegt hoogleraar Wim de Vries (Universiteit Wageningen). "In delen van het land stoten ze zelfs per hectare veel meer uit dan wij, maar gemiddeld over het hele land is het minder."
De invloed van de mens op de productie van reactief stikstof heeft gevolgen voor het klimaat. Direct doordat het leidt tot de productie van lachgas (N2O), een broeikasgas met een ongeveer driehonderd keer sterker effect dan het broeikasgas koolstofdioxide.
Planten hebben stikstof nodig. Het is een voedingsstof. Maar te veel stikstof is slecht voor de natuur. Planten die van stikstof houden, zoals grassen, brandnetels en bramen, groeien extra hard.
Stikstof is uitermate belangrijk voor planten in het algemeen en voor landbouwgewassen in het bijzonder. Stikstof (N) bevordert de groei van de plant en de fotosynthese. Het is een essentieel bouwelement voor eiwitten en DNA. Een stikstofgebrek of -overmaat heeft vaak gevolgen voor de kwaliteit van het gewas.
Daarnaast kunnen planten en bomen ook stikstof uit complexe moleculen opnemen, zoals aminozuren en zelfs eiwitten. Planten produceren daartoe proteasen: enzymen die in staat zijn om eiwitten af te breken. Daardoor kunnen planten deze organische bronnen van stikstof opnemen zonder de tussenkomst van micro-organismen.
De meeste planten kunnen alleen stikstof verkrijgen uit de bodem en zijn daardoor afhankelijk van dure stikstofhoudende mest. Een klein aantal planten, vooral peulvruchten, bezit het vermogen om stikstof te lossen uit de atmosfeer met behulp van stikstoffixerende bacteriën.
Stikstof is een scheikundig element en CO2 een scheikundige verbinding. Een chemisch element is niet meer splitsbaar. Dat is anders met CO2, wat een verbinding is van het element koolstof (de letter C) met twee elementen zuurstof (de letter O).
Hierbij wordt stikstof weer omgezet in ammoniak en in wateroplosbare ammoniumzouten. Nadat de voedingstoffen zijn omgezet in ammoniak, zetten anaërobische bacteriën het weer om in stikstofgas. Dit proces wordt denitrificatie genoemd. Daarna komt het stikstof weer in de atmosfeer en begint het hele proces opnieuw.
Stikstofoxiden (NOx) en ammoniak (NH3) zijn schadelijk voor de natuur als er te veel van in de bodem of het water terechtkomt. Planten als bramen, brandnetels en gras gaan er harder door groeien en overwoekeren andere planten. Daardoor verdwijnen ook insecten, vlinders en vogels.
Stikstof komt overal
Als alle boeren elk jaar tot 2030 vijf procent van hun veestapel inkrimpen komen we een heel eind. Zij moeten ook zorgen voor minder gebruik van kunstmest, pesticiden, voor normale graslanden en krijgen meer land beschikbaar per dier.
De reden dat er nu veel bouwprojecten stil liggen is dat er tijdens het bouwen van een gebouw of weg veel stikstof wordt uitgestoten in omliggende Natura2000 gebieden. De oorzaak van deze uitstoot is groot materieel, zoals graafmachines, vrachtwagens, kranen, bulldozers en shovels.
“De stikstofemissie is vooral in bepaalde gebieden erg hoog, vooral in noordwest-Duitsland, waar relatief veel veehouderij is”, legt Ehlers uit. Maar omdat Duitsland een veel groter landoppervlakte heeft dan Nederland, is de uitstoot relatief minder.
Bomen en planten hebben stikstof nodig om te groeien. Nu is het zo dat er te veel stikstof in de lucht zit. Dat is geen probleem want bomen en planten nemen dit op en zetten het om in zuurstof. Méér stikstof betekent snellere groei en ondergroei.
In Nederland stoot de landbouw volgens het RIVM al decennia de meeste stikstof uit, gevolgd door industrie en verkeer. Zeker in de buurt van Natura 2000-gebieden is dat een probleem. De meeste uitstoot van ammoniak komt dan wel van de boeren, maar ze zijn zeker niet de enige die ammoniak uitstoten.
Vogelsoorten als de korhoen en de tapuit worden ernstig bedreigd, de duinpieper is al verdwenen en ook de boomleeuwerik lijdt volgens het WNF onder de stikstof. Sterke dalers onder de vlinders zijn de kleine heivlinder en het gentiaanblauwtje. Onder de reptielen gaat het slecht met de levendbarende hagedis.
Dat komt vooral omdat Nederland klein en dichtbevolkt is. In landen als Frankrijk of Italië zit er veel meer ruimte tussen landbouwbedrijven en natuurgebieden, en omdat natuurgebieden er veel groter zijn, wordt de kritische depositiewaarde er minder makkelijk overschreden.
Je ziet welke planten verdringingssoorten zijn en welke planten juist kwetsbaar zijn voor stikstof en dus steeds minder aanwezig zijn. Soorten die je steeds vaker ziet en die andere plantsoorten verdringen, zijn bijvoorbeeld: de grote brandnetel, de Bochtige smele, het Pijpenstrootje en de Knolrus.
De meeste planten kunnen stikstof alleen in minerale vorm uit de bodem opnemen. Verbindingen met stikstof komen ook voor in explosieven. Veel chemische verbindingen zoals ammoniak, salpeterzuur, nitraten en cyaniden bevatten stikstof.
Koeien zijn de grootste stikstofproducenten. Zodra hun plas en mest samenkomt ontstaat ammoniak en dit is een vorm van stikstof. Sinds 2020 zijn boeren verplicht om minder krachtvoer met eiwitten aan hun koeien te voeren. Daardoor produceren die koeien minder ammoniak en dus stikstof.
De exacte rol van stikstof is lastig te bepalen, doordat het bijdraagt aan zowel de opwarming als het afkoelen van de aarde. Stikstof in de bodem vormt lachgas, een belangrijk en zeer krachtig broeistofgas. Stikstof laat echter ook de bossen groeien, die extra CO2 uit de lucht opnemen.