Kunstmest

Patentkali

Chilisalpeter

Kieseriet

Dolokal

Tripelsuperfosfaat (46% P₂O₅)

Kalkammonsalpeter

Onder kunstmest worden doorgaans de middelen van niet-biologische oorsprong verstaan die ter bevordering van de groei van gewassen aan de bodem worden toegevoegd.

Een betere omschrijving zou echter zijn alle voedingselementen die kunstmatig gewonnen worden. Chilisalpeter is bijvoorbeeld van organische oorsprong maar wordt kunstmatig in een fabriek verwerkt en het krijgt dan ook de naam kunstmest mee. Dit in tegenstelling tot organische mest; de uitwerpselen van dieren en gefermenteerde resten van planten en dieren. Bijna alle kunstmeststoffen zijn zouten en worden in de gangbare landbouw gebruikt. In de biologische landbouw wordt kunstmest niet gebruikt, wat vooral het milieu ten goede komt.

Geschiedenis

De Duitser Justus von Liebig (1803-1873) wordt beschouwd als de uitvinder en eerste gebruiker van kunstmest. Von Liebig onderzocht nauwkeurig welke elementen planten nodig hadden om te groeien. Daarna startte hij een proef met kunstmestgiften. In 1845 was zijn land een van de vruchtbaarste plekken van Duitsland geworden.

Als basis voor de eerste kunstmestsoorten dienden onder andere natuurlijke afzettingen van dierenuitwerpselen: Guano (bevat chilisalpeter) van zeevogels, afgezet op eilandjes waar duizenden jaren lang zeevogels hadden gebroed en waar het door vrijwel ontbrekende regenval ook niet wegspoelde en stikstofrijke vleermuizenuitwerpselen (bat guano) die zich, ook weer in de loop van duizenden jaren in dikke lagen in grotten ophoopt waar enorme vleermuispopulaties in wonen. (6%N + 8% P₂O₅) uit Peru of Argentinië. Deze natuurlijke voorraden waren al snel uitgeput.

Hoofd- en sporenelementen

Zowel dierlijke mest als kunstmest hebben tot doel de bodem aan te vullen met stoffen die voor de optimale groei van een gewas nodig zijn. Onderscheid kan gemaakt worden in hoofd- en sporenelementen. Van de hoofdelementen wordt tijdens de groei veel opgenomen. Sporenelementen worden maar in kleine hoeveelheden opgenomen, maar behoren wel tot de belangrijke voedingsstoffen. Al deze 12 elementen zijn voor een goede plantengroei noodzakelijk, zonder één van deze elementen zal een plant gebreken gaan vertonen.

Hoofdelementen

De hoofdelementen zijn stikstof, fosfor, kalium, calcium, zwavel en magnesium.

Sporenelementen

Sporenelementen zijn de metalen ijzer, zink, koper, molybdeen, boor en mangaan.

Kunstmestfabricage

In 1910 lukte het Fritz Haber als eerste om stikstof uit de lucht om te zetten in ammoniak via zogenaamde Haber-Boschproces. Ammoniak vormt de basis van de moderne stikstofmeststoffen. Potash (Engels: Potassium = kalium) is nu veruit de grootste kunstmestproducent ter wereld. Het bedrijf heeft marktposities in de drie belangrijkste ingrediënten voor kunstmest (kalium, fosfaat en stikstof).

Kunstmeststoffen

Kunstmeststoffen kunnen bestaan uit enkelvoudige meststoffen of een mengsel van elementen, de meervoudige meststoffen. Daarnaast kunnen ze in vaste of vloeibare vorm voorkomen. Een complete samengestelde meststof zou alle 12 elementen moeten bevatten voor een goede plantengroei.

Tegenwoordig zijn er zeer veel langzaamwerkende of gecontroleerd vrijkomende meststoffen die minimaal uitspoelen en continu een klein beetje voeding aan de plant afgeven. Naast alle zouten is er ook nog een organisch gebonden stikstofvorm die chemisch gewonnen wordt ureum deze wordt o.a. gebruikt als bladbemesting in de fruitteelt. In de groenteteelt onder glas wordt zeer veel op water geteeld, waarin alle benodigde meststoffen worden opgelost.

Omdat sommige meststoffen reacties met elkaar kunnen aangaan en dan niet oplosbare producten geven, wordt hier gebruikgemaakt van een zogenaamde A-bak en een B-bak of van een geautomatiseerde opstelling, vanwaaruit per element vloeibare oplossingen kunstmest gegeven wordt.

Gehalteaanduidingen

In de kunstmestindustrie worden de gehaltes aan stikstof, fosfor en kalium aangegeven in de NPK-getallen. Met name de getallen voor fosfor en kalium verdienen toelichting, al geldt de opmerking ook voor magnesium en zwavel en een aantal andere metalen:

• Het fosforgehalte is een percentage dat wordt aangegeven alsof alle fosfor aanwezig is als difosforpentaoxide.
• Het kaliumgehalte is een percentage dat wordt aangegeven alsof alle kalium als kaliumoxide aanwezig is.
• Het magnesiumgehalte wordt aangegeven als MgO.
• Het zwavelgehalte wordt opgegeven als SO₃.

De aanduidingen gaan terug op de vroegere gravimetrische bepalingsmethode: alle aanwezige fosfor (kalium, magnesium, zwavel) werd omgezet in het oxide en gewogen. De oxiden zelf zitten niet in de kunstmest: dit zijn zeer reactieve, hygroscopische stoffen (P, K, S) die de kunstmest gevaarlijk maken om te hanteren en bovendien - door het aantrekken van vocht - van het kunstmestpoeder een onhandelbaar blok zouden maken. MgO is juist slecht oplosbaar in water, en het magnesium zou pas voor planten beschikbaar nadat het oxide met een zuur gereageerd heeft.

Enkelvoudige meststoffen

Samenstelling	Naam kunstmest
21% N ((NH4)2SO4)	zwavelzure ammoniak
46% N (koolzuurdiamide)	ureum
32%NaNO3 (15,5%N)+ 0,2% boor + 37%Na2O	chilisalpeter of natriumnitraat
15,5% N (Ca(NO3)2)	kalksalpeter of calciumnitraat
27% N (NH4NO3) + 6% CaO (+ 4% MgO)	kalkammonsalpeter
30% K2O + 10% MgO + 42% SO3(17% S)	Patentkali
48-50% K2SO4	kali chloorarm (zwavelzure kali)
KCl + NaCl	kalizout 20% (20% K2O), 40% of 60%
17, 18 of 20% P2O5	superfosfaat
14-18% P2O5 (oplosbaar in 2% citroenzuur)	Thomasslakkenmeel
80% CaCO3 + 19% MgO	dolokal (60 zuurbindende waarde)
27%MgO + 55% SO3(22% S)	kieseriet
25% Cu (CuSO4)	koper(II)sulfaat
ongeveer 20% Co (CoSO4)	kobalt(II)sulfaat
25% Mn(MnSO4)	mangaansulfaat
1-3% Cu (CuSO4)	koperslakkenbloem
3% Mo	molybdeenfrit

Meervoudige vaste meststoffen

Enkele voorbeelden:

• NPK meststoffen: o.a. 12+10+18 bevat 12% stikstof, waarvan 7% N-NH₄ en 5% N-NO₃, 10% P₂O₅ en 18% K₂O of 15+20+25 kamerplantenmest of 12+15+18 tuin- en gazonmest
• Magnesamon: bevat 22% N (NH₄NO₃) en 7% MgO of 21% N (NH₄NO₃) en 8% MgO
• Patentkali: bevat 30% K₂O, 10% MgO en 42% SO₃(17% S)

De percentages zijn gebaseerd op %als. Dit wil zeggen: In 100 gram kunstmest zit zoveel kalium dat als er K₂O van gemaakt zou worden, dat 18 gram zou opleveren. Kaliumoxide is zelf veel te hygroscopisch (en daardoor gevaarlijk) om als zodanig in kunstmest verwerkt te worden. Hetzelfde geldt voor Na₂O, MgO, P₂O₅ en SO₃.

Meervoudige vloeibare meststoffen

Vloeibare meervoudige meststoffen worden bijvoorbeeld gebruikt voor de voeding van kamerplanten.
Een voorbeeld van een eenvoudige NPK samenstelling is:

Samenstelling	Naam bestanddeel
7% N (waarvan 2% N-NH4, 2% N-NO3 en 3% N-ureum)	nitraat
3% P2O5	fosfaat
6% K2O	kalium

Een voorbeeld van een NPK samenstelling met sporen-elementen voor geraniums en fuchsia's is:

Samenstelling	Naam bestanddeel
5% N (waarvan 2,5% carbamidstikstof, 1,3% ammoniumstikstof en 1,2% nitraatstikstof)	stikstof
7% P2O5	fosfaat
7% K2O	kalium
0,01% B	boor
0,01% Cu	koper
0,02% Fe	ijzer
0,01% Mn	mangaan
0,005% Mo	molybdeen
0,005% Zn	zink

Biologische landbouw

Het overmatig gebruik van kunstmest leidt vaak tot een verontreinigd milieu. Doordat de minerale voedingsstoffen goed oplosbaar zijn in water, komt veel voeding gedurende een korte tijd ter beschikking van planten. Een teveel aan voeding wordt uitgespoeld via het grondwater en eindigt in vijvers en oceanen.

Ter voorkoming van deze problemen wordt er in de biologische landbouw veel aan gedaan om uitspoeling van voedingsstoffen te voorkomen — in ieder geval voor zover dat de natuurlijke uitspoeling zou overtreffen. Voor deze vorm van landbouw geeft men daarom de voorkeur aan het gebruik van organische meststoffen, bijvoorbeeld compost, dierlijke mest of groenbemesting.

In de biologische landbouw streeft men naar het vermijden van kortwerkende voedingsstoffen zoals kunstmest. Met natuurlijke bemesting wordt het bodemleven verbeterd, wat bij het gebruik van kunstmest niet het geval is. De gedachte achter het activeren van het bodemleven is dat dit tot een vruchtbaarder bodem leidt en compactere planten geeft met een sterker wortelstelsel en meer weerstand tegen ziektes.

Proeven laten zien dat biologische gewassen meer vaste stof bevatten. Dit wordt verklaard uit de kortstondige voedingspiek bij gebruik van kunstmest; tijdens deze piek groeit een plant snel, maar worden langere cellen gevormd, die minder sterk zijn en dus ook gemakkelijker ten prooi kunnen vallen aan belagers. Aanhangers van biologisch voedsel menen ook dat biologisch geteelde gewassen voller van smaak zijn. Van een bodem zonder veel dierlijk leven wordt tenslotte gezegd dat die minder bescherming biedt tegen ziektes die een plant vanuit de grond kunnen aantasten, zoals knolvoet.

Schaarste

De vraag naar kunstmest door niet-Westerse landen neemt toe. Met name door hogere inkomens in China, India en Brazilië stijgt de vraag naar kip- en rundvlees, waardoor de vraag naar graan stijgt, waardoor de vraag naar kunstmest stijgt. De bodemvoorraden van kali en fosfaatgesteente zijn echter eindig, waardoor schaarste en prijsstijging op de wereldmarkt kan ontstaan. Dana Cordell schat de fosforpiek, waar de vraag de productie overschrijdt, rond 2035.

Discussie

Kunstmest staat ter discussie omdat de bodemvruchtbaarheid er volgens sommigen ernstig onder te lijden heeft. Volgens anderen maakt het voor de plant niet zoveel uit of ze stikstof vanuit organische mest of in anorganische vorm aangeboden krijgt. Het element zoals de plant het opneemt is in beide gevallen gelijk. Een ander bezwaar is dat de belasting van het milieu bij toediening van anorganische meststoffen vele malen groter zou zijn. Een bezwaar van organische mest is dat de meststoffen ongecontroleerd, onder andere afhankelijk van de hoeveelheid neerslag en temperatuur, vrij komen. Nadat het gewas geoogst is, kan daardoor uitspoeling plaatsvinden als er geen groenbemester wordt gebruikt, hoewel dit laatste zowel voor kunstmest als organische mest geldt.

Trivia

De merknaam Pokon, een kunstmest voor kamerplanten, ontleent zijn naam aan de samenstelling van het oorspronkelijke product.

Zie ook

• Champost

Mediabestanden

Zie de categorie Fertilizer van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.