Voedingsstoffen terug in de bodem brengen

WOONT u in een gebied waar veel voedsel wordt verbouwd? Dan lijken woestijnen en hongertoestanden wellicht honderden of duizenden kilometers van u verwijderd. Maar dat is verre van waar.

Waar men op aarde ook komt, het gevaar van voedseltekorten bevindt zich feitelijk slechts op een paar centimeter afstand van de mens.

Het is even ver van hem verwijderd als de vruchtbare bodem diep is. Zouden over de gehele aarde enkele luttele centimeters vitale bovengrond verdwijnen, dan zou aan het leven op aarde onherroepelijk een eind komen.

Wat dat aangaat wordt trouwens reeds grote schade aangericht. Op veel plaatsen gaan aanzienlijke hoeveelheden kostbare bovengrond door bodemerosie verloren. Afrikaanse landen geven bijvoorbeeld toe dat bodemerosie bij hen een wezenlijk probleem vormt. In de Ethiopische Herald stond hierover: „Tonnen en tonnen aarde spoelen elke dag van onze hooglanden naar naburige landen, zodat onze velden langzamerhand onvruchtbaar raken. En lage vruchtbaarheid levert lage oogsten.”

De vruchtbaarheid van de bodem kan echter nog op een andere manier worden aangetast: door er namelijk voedingsstoffen aan te onttrekken en die niet te vervangen; het gewas-voortbrengende vermogen van de bodem neemt dan sterk af. Om te begrijpen wat hierbij betrokken is, is het eerst nodig enig inzicht in de structuur van de bodem te hebben.

Wat is grond?

Onder grond of bodem verstaat men, volgens een eenvoudige definitie, de bovenste laag van de aardkorst waarop ons voedsel wordt verbouwd. Deskundigen weten dat niet alle grond hetzelfde is; elke grond heeft zijn eigen geschiedenis en specifieke waarde.

Gewoonlijk gaan geologen ervan uit dat de diverse bodemsoorten tijdens een lange periode van duizenden jaren door de verwering van gesteente zijn ontstaan, een proces waarbij zich waardevolle mineralen in de bodem vormden. Natuurlijk is niemand bij dat veronderstelde lange proces tegenwoordig geweest. Maar men zegt dat het gesteente onder inwerking van water, weersinvloeden en andere omstandigheden langzamerhand is verkruimeld en dat daaruit de bodem is ontstaan. En natuurlijk zal niemand willen ontkennen dat die genoemde krachten inderdaad zelfs de meest harde rots kunnen aantasten. Maar zijn die lange tijdsperioden waar de geologen over spreken, werkelijk nodig om het ontstaan van de bodem te verklaren?

Niet alle geologen schijnen dit te denken. Toen bijvoorbeeld in 1963 het eiland Surtsey in de Atlantische Oceaan werd geboren, berichtte het tijdschrift National Geographic: „De harde golfslag spleet de lava in ronde brokken met een snelheid die de bezoekende geologen verbaasde.” Nauwelijks enkele jaren, en geen eeuwigheden, waren daarvoor nodig. Ook de vruchtbare bodem van Indonesië en andere landen bestaat voor het grootste deel uit vulkanische as; deze grondsoort heeft bovendien de eigenschap snel ergens afgezet te kunnen worden.

Het belangrijkste is echter dat volgens de bijbel de bodem van de aarde tamelijk snel is gevormd. Daarin wordt gesproken over het te voorschijn komen van het droge land èn de plantengroei in één scheppingsdag — een periode die, zoals uit de rest van de bijbel blijkt, zevenduizend jaar in beslag heeft genomen (Gen. 1:9-13). Terecht wordt in The Encyclopedia Americana de vraag gesteld: „Hoe lang vergt het om twee à drie centimeter aarde te vormen — twee à drie centimeter fijn rotsmateriaal waarop planten kunnen groeien? Men kan zeggen een paar minuten of een paar miljoen jaren. Het hangt allemaal af van de plaats waarover wij spreken en vanaf welk moment in de cyclus wij rekenen.”

Natuurlijk bestaat aarde uit veel meer dan alleen maar „verkruimeld” gesteente. Anders zou het alleen maar zand zijn, waarop geen enkel soort van planteleven mogelijk zou zijn. Willen planten kunnen groeien, dan moet de bodem humus bevatten; humus ontstaat wanneer planten en dieren sterven en hun overblijfselen tot ontbinding overgaan. Waardevolle voedingsstoffen waarmee latere planten en dieren zich kunnen voeden, komen bij dit proces van sterfte en ontleding tot bestaan. Ook dierlijke uitwerpselen leveren een aandeel aan de verrijking van de bodem met voedingsstoffen.

Hoe de voedingsstoffen worden geproduceerd

Alles bij elkaar schijnen er voor het planteleven minstens zestien elementen nodig te zijn. Drie van de zestien komen uit de lucht: koolstof, waterstof en zuurstof.

Maar de resterende dertien moeten uit de grond komen: fosfor, kalium, stikstof, calcium, magnesium, ijzer, zwavel en sporen borium, mangaan, koper, zink, chloor en molybdeen. De eerste drie van deze dertien, worden als de „primaire elementen” beschouwd. Wanneer aanzienlijke hoeveelheden van deze elementen aan de grond zijn onttrokken, is het nodig ze weer aan de grond toe te voegen, om ook in de toekomst van een gezonde plantengroei verzekerd te zijn.

Hoe wordt dood organisch materiaal in de bodem voor plantevoeding geschikt gemaakt? Dat geschiedt door levende organismen die het omzetten in voor planten opneembare stoffen.

Eén vingerhoed vol aarde bevat miljoenen levende organismen, die elk op zich tot de vruchtbaarheid van de bodem bijdragen. De bovenste aardlaag bevat de meeste van deze organismen.

Tot de grotere vormen behoren regenwormen, die van alle ongewervelden welke in de bodem huizen, het meest waardevol worden geacht. Ze zorgen niet alleen voor de afbraak van heel wat bodemafval, maar doorploegen en doorluchten tevens de grond.

Produktieve bodems zijn meestal ook rijk aan micro-organismen, bacteriën, schimmels, actinomyceten, algen en protozoën. Wanneer een plant of dier sterft, worden zijn suikers, zetmeel, cellulose en soortgelijke verbindingen door bepaalde soorten van deze organismen opgegeten en tot een vorm gereduceerd die voor planten bruikbaar is, terwijl ze tevens kooldioxyde aan de bodem afstaan. Wanneer kooldioxyde zich met vocht, met water, verbindt, ontstaat koolzuur; dit op zijn beurt werkt mee aan de oplossing van mineralen in de bodem.

Stikstof is belangrijk voor het planteleven. Door H. A. Curtis van de „Tennessee Valley Authority” is de schatting gemaakt dat zich boven elke hectare land ongeveer 77.200 ton atmosferische stikstof bevindt; vier vijfde van de atmosfeer bestaat uit stikstof. Ondanks deze overvloed hebben planten hier echter niets aan, omdat ze stikstof niet rechtstreeks in gasvormige toestand kunnen opnemen.

De stikstof moet met andere elementen gecombineerd, „gebonden”, worden. Een van de manieren waarop stikstof voor plantengebruik gebonden wordt, is door middel van microscopisch kleine plantjes, die op de wortels van bepaalde gewassen, zoals lupinen, leven.

Bij de verbouw echter van grote hoeveelheden gewas, worden enorme hoeveelheden voedingsstoffen aan de bodem onttrokken. Bij een onderzoek aan een landbouwproefstation in de Amerikaanse staat Maine ontdekte men dat in de aardappels die kwamen van één hectare land, zich ongeveer 160 kilo stikstof bevond, 29 kilo fosforzuur, 260 kilo kaliumcarbonaat, 63 kilo calciumoxyde, 34 kilo magnesiumoxyde en 12 kilo zwavel.

Voor de aanvulling van deze voedingsstoffen is duidelijk meer nodig dan slechts een „natuurlijk” herstel van de bodem. Zou men de grond aan zichzelf overlaten, dan zou deze na verloop van tijd armer en na enige tijd zelfs volkomen onvruchtbaar worden. Een deskundige verzorging van de bodem zal deze niet alleen vruchtbaar houden, maar ook in een maximale opbrengst resulteren. Hoe kunnen er weer voedingsstoffen aan de landbouwgronden worden toegevoerd?

De terugbreng van voedingsstoffen in de bodem

Het eerste wat een bodemdeskundige wil weten, is: ’Wat is de pH van de bodem?’ Wat bedoelt hij daarmee?

Daarvoor moet men weten dat de diverse bodemsoorten in twee categorieën worden onderverdeeld: zuur of basisch. Op een schaal van 0-14 zijn de bodemsoorten in de categorie van 0-6 zuur, terwijl die van 8 tot en met 14 als basisch worden beschouwd. Bodemsoorten met een pH van 7 beschouwt men als neutraal.

Sommige gewassen gedijen het best op een ietwat zure bodem, terwijl andere een wat meer basische grond prefereren. Kalk maakt grond basischer, d.w.z: verhoogt de pH ervan.

Een juist evenwicht tussen zuur en basisch is van onontbeerlijk belang, zelfs al zijn alle dertien noodzakelijke voedingsstoffen aanwezig. Want alleen dan kunnen de planten ten volle van deze voedingsstoffen profiteren.

Kalk aan de bodem toegevoegd, bewerkt minstens drie dingen. Het verschaft de noodzakelijke calciumoxyde. Ten tweede houdt het bepaalde elementen onder controle zodat deze de bodem niet gaan vergiftigen. Wordt bijvoorbeeld de pH van zure grond door de toevoeging van kalk verhoogd, dan kunnen elementen als aluminium, ijzer, mangaan, koper en zink minder oplossen. In wat zuurdere grond heeft een overvloedige aanwezigheid van deze elementen een nadelige uitwerking op de gewassen, maar wanneer de pH van de grond wordt verhoogd, raken ze minder werkzaam. Ten derde maakt kalk andere elementen vrij die de planten voor hun groei goed kunnen gebruiken, terwijl het ook de groei van belangrijke bodembacteriën stimuleert.

Aangezien elke bodem anders is, is het uitermate belangrijk eerst na te gaan wat er aan voedingsstoffen nodig is. Van de drie primaire stoffen, stikstof (N), fosfor (P) en kalium (K), staan de hoeveelheden op een zak meststof altijd in percenten aangegeven. De aanduiding 10-12-8 betekent bijvoorbeeld dat de mest 10% stikstof, 12% fosfor en 8% kalium bevat.

Waar komen deze meststoffen vandaan?

Momenteel zijn er veel boeren en tuinders die naar zij zeggen de voorkeur geven aan het uitsluitende gebruik van „natuurlijke”, organische meststoffen om de bodem van de noodzakelijke voedingsstoffen te voorzien — gier, rioolslib, bagger of compost. Het gebruik van deze produkten geniet reeds lang erkenning als een fundamentele manier om voedingsstoffen in de bodem terug te brengen en daarnaast extra humus toe te voegen. Het is nog steeds de gewone manier van bemesting in Azië, Afrika en Latijns-Amerika.

Maar in het Westen geschiedt de bemesting thans op zo grote schaal dat het niet mogelijk is hiervoor voldoende organische meststof te bemachtigen. De bemesting van slechts één hectare land vereist soms wel 33 ton dierlijke mest. Voor de meeste boeren is zo’n grote hoeveelheid onmogelijk op te brengen. Wat is dan het alternatief? Kunstmest, „minerale meststoffen”.

Volgens sommige mensen zijn minerale meststoffen schadelijk als het gaat om de verbouw van gewassen die voor menselijke consumptie zijn bestemd. Maar in een rapport door het Amerikaanse Huis van Afgevaardigden stond hierover: „Uit niets is gebleken dat het gebruik van minerale meststoffen van schadelijke invloed is geweest op de gezondheid van mens en dier.” Evenmin is definitief bewezen dat zulke minerale stoffen, indien juist gebruikt, het bodemleven schaden. Zelfs „organische” tuinders gebruiken soms steenpoeder, met inbegrip van fosfaatsteen, kaliumcarbonaatsteen en gestampte kalksteen om de grond te verrijken.

Eén landbouwer die al vele jaren van kunstmest gebruik maakt, redeneert: „Het kan de planten niet schelen waar hun voedingsstoffen vandaan komen, zolang zij ze maar krijgen.” En zo weten ook eerlijke „organische” tuinders dat een evenwichtige kijk op plantenvoeding nodig blijft. In het blad Organic Gardening and Farming (een blad dus voor organische bodembewerking) stond dan ook: „Onder bodemdeskundigen bestaat weinig overeenstemming over de vergelijkbare waarde van natuurlijke meststoffen (en evenmin over minerale meststoffen, voor zover bekend). Samenstellers van natuurlijke meststoffen noemen universiteits-agronomen (landbouwdeskundigen) lakeien van de petrochemische industrie . . . De universiteitsgeleerden pareren deze aanval door verkopers van bodemverbeterende meststoffen, venters te noemen die zakken verkopen vol bluf en magie. In beide kritieken schuilt wel iets waars . . . Eerlijke mensen staan aan beide kanten van de lijn.”

Maar hoe slagen mensen erin de drie „primaire elementen”, stikstof, kalium en fosfor, in kunstmestvorm te brengen?

Hun voornaamste bron van stikstof is synthetisch vervaardigd ammoniakgas — dat ontstaat door de vereniging van waterstof met stikstof. Zuiver stikstofgas kan uit de lucht worden verkregen door zuurstof en andere gassen te verwijderen. Waterstof is een bijprodukt van de olieraffinage. Een samenvoeging van de twee levert de benodigde ammoniak. Een gedeelte van de ammoniak brengt men als waterige oplossing rechtstreeks in de grond. Het meeste wordt echter omgezet in vaste vorm en in die gedaante door boeren en tuinders gebruikt. De meeste kalium- en fosfaatverbindingen treft men in de bodem aan als minerale afzettingen. Deze worden uit de bodem gewonnen en tot de juiste samenstelling vermalen.

De toekomst van de bodem

De mens heeft wat de verzorging van de aarde betreft al heel wat dwaze fouten begaan, en hij begaat ze nog dagelijks. De bodem van de aarde echter kan bij juiste verzorging tot onbepaalde tijd opbrengst blijven leveren. In het tijdschrift Farm Journal stond hier zelfs over: „Grond die op de juiste wijze bemest en bewerkt wordt, raakt nooit uitgeput. De bodem is een steeds weer hernieuwbare hulpbron voor de mens, zoals wel blijkt in de landen van Europa en Azië, waar de grond nu al duizenden jaren constant in gebruik is.”

Ja, deze waardevolle „hulpbron” — de paar centimeter grond waar alles op leeft en groeit — moet gezond worden gehouden om een optimale opbrengst te kunnen blijven leveren.