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.
Het element stikstof komt in allerlei vormen voor. Niet-schadelijke vormen, zoals de gasvormige stikstof in de lucht en stikstof in de vorm van eiwit. Deze zijn zelfs heel belangrijk voor de mens.
De mens produceert veel reactief stikstof. Niet zozeer via zijn uitwerpselen, maar vooral door allerlei activiteiten. We verbranden fossiele brandstoffen en biomassa, waarin stikstofverbindingen zitten. We maken kunstmest en we telen veel planten die stikstof uit de lucht binden, zoals soja, bonen en klaversoorten.
Cijfers over stikstof
De landbouw zorgt voor ongeveer 60% van de stikstofuitstoot (door mest, maar ook uit kassen en door landbouwvoertuigen), het wegverkeer voor bijna 30%. Zowel de uitstoot door de landbouw als door het verkeer is flink afgenomen sinds de jaren '90.
Bij de stikstofcrisis van de laatste jaren draait het om twee stofjes: stikstof uit verkeer (NOx) en stikstofverbindingen uit boerenbedrijven, meestal in de vorm van ammoniak. Deze slaan neer in de natuur en werken als voedingsstof. Daardoor groeien sommige planten beter dan andere.
Zonder stikstof zouden er geen cellen zijn, geen leven. Omdat het element essentieel is voor de opbouw van eiwitten. Maar terwijl grote landbouwregio's te veel stikstof in de natuur brengen, neemt het gehalte aan bruikbare stikstof in veel ecosystemen al decennialang af.
Bij teveel stikstof in de natuur verzuurt de bodem. Niet alle planten kunnen daar goed tegen en verdwijnen daardoor. Met als gevolg dat er ook dieren verdwijnen uit de natuurgebieden zoals bijen, insecten en vogels. Hierdoor neemt de biodiversiteit af.
“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.
Concentratie – wanneer schadelijk? Teveel stikstofoxiden in de lucht, of: een hoge stikstofoxidenconcentratie, is schadelijk voor de gezondheid. Vooral mensen met longklachten en astma hebben er last van. Teveel ammoniak in de lucht is ook schadelijk voor de mens.
Stikstof (N2) is overal om ons heen aanwezig. De lucht die we in- en uitademen bestaat voor 80 procent uit dit kleur- en reukloze gas. Samen met zuurstof of waterstof wordt stikstof omgezet in stikstofoxiden (NOx) en ammoniak (NH3). Dit zogeheten reactieve stikstof is onmisbaar voor alle vormen van leven op aarde.
Stikstofoxiden en ammoniak komen in onze lucht terecht door uitstoot van onze landbouw, verkeer en industrie. Eenmaal in de lucht verspreidt het zich over ons land en Europa. Er gaat 2 keer zoveel stikstof vanuit Nederland naar het buitenland dan er vanuit het buitenland bij ons naar binnen waait.
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.
"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."
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).
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.
Stikstofgas (N₂) is een kleur- en reukloos gas dat op zichzelf niet schadelijk is voor mens of milieu. Maar als we over stikstof spreken, bedoelen we stikstof in combinatie met zuurstof of waterstof. We spreken dan over stikstofoxiden of ammoniak, en die hebben wel negatieve effecten op de gezondheid en de natuur.
Een persoon in rust ademt per etmaal meer dan 5000 liter stikstof uit.
In het kort
Ongeveer 80 procent van onze atmosfeer bestaat uit stikstof (N₂). Stikstof wordt door de natuur opgenomen in de vorm van nitraatzout of ammoniumzout. In bodem en water komt stikstof voor als nitriet, nitraat en ammonium.
In Nederland gold een grenswaarde van 1 mol stikstof (14 gram) per hectare per jaar voor een activiteit in de nabijheid van een Natura 2000-gebied.
De luchtvaart stootte bijna 30 miljoen kilo stikstofoxiden uit in 2020. De bijdrage van de luchtvaart aan de totale stikstofoxide-uitstoot door de Nederlandse economie was in 2020 rond de 8 procent.
Natuurlijke natuur beschermt zich tegen verzuring
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.
De Rhizobium-bacterie haalt stikstof uit de lucht voor de plant, die deze voedingsstof nodig heeft voor groei en fotosynthese.
Stikstof wordt in de fabriek gemaakt door lucht vloeibaar te maken en hier vervolgens stikstof uit te destilleren. Op vele plaatsen maakt men gebruik van stikstofgas en in het verleden werd deze stikstof dan in gasflessen aangevoerd. Nadeel is dat men afhankelijk is van de aanvoer van (flessen) stikstofgas.
Stikstof is van zichzelf niet schadelijk voor mensen en de natuur. De lucht die we inademen bestaat voor het grootste deel uit stikstofgas (N2). Samen met zuurstof en waterstof vormt stikstof ook verbindingen als stikstofoxiden (NOx) of ammoniak (NH3).