Paarse bacteriën als groene kunstmest: wat betekenen die voor de stikstofcrisis?

15 oktober 2026|doorDN Nieuwsredactie|inlandbouw

Volg Duurzaamnieuws op Google News | Discover | of als voorkeursbron op Google

Kleuren de velden binnenkort paars? Japanse onderzoekers hebben gedroogde paarse zeebacteriën als meststof gebruikt op broccolivelden. De oogst was net zo goed als met gewone kunstmest. En in laboratoriumproeven kwam er tot ruim 70 procent minder lachgas vrij. Voor het Nederlandse stikstofprobleem is het directe effect voorlopig klein, maar op termijn kan de techniek helpen bij het klimaat, de waterkwaliteit en de afhankelijkheid van aardgas.

Paarse bacteriën zijn (nog) geen oplossing voor het stikstofprobleem. Foto: iStock – quantic69

Kunstmest uit de snelkookpan

Bijna alle stikstof kunstmest wordt gemaakt met het Haber-Bosch-proces. Daarin reageert stikstof uit de lucht met waterstof, onder hoge druk en bij zo’n 450 graden Celsius. Die waterstof komt meestal uit aardgas. Volgens het Amerikaanse tijdschrift Anthropocene Magazine stoten deze fabrieken samen naar schatting 450 miljoen ton CO2 per jaar uit.

Kunstmest heeft een probleem. Te veel kunstmest verzuurt de bodem. Wat wegspoelt naar sloten, rivieren en zee, veroorzaakt algenbloei en zuurstofgebrek. En een deel van de stikstof ontsnapt als lachgas (N2O). Dat is een broeikasgas dat zo’n 270 tot 300 keer sterker is dan CO2, afhankelijk van de rekenmethode.

Dierlijke mest, compost of stro zijn geen eenvoudig alternatief. Ze bevatten veel minder stikstof. Koeienmest bevat bijvoorbeeld maar ongeveer 1,3 procent stikstof, kippenmest zo’n 4,5 procent.

Een paarse bacterie die stikstof uit de lucht haalt

Onderzoekers van Kyoto University en het Japanse onderzoeksinstituut RIKEN kijken daarom naar een heel andere bron. Ze werken met Rhodovulum sulfidophilum, een paarse bacterie die van nature voorkomt in kustwateren, riviermondingen en meren. De bacterie gebruikt licht als energiebron. Ze neemt CO2 op en kan stikstof uit de lucht vastleggen in eiwitten. Daar is geen hoge druk of hoge temperatuur voor nodig.

Het team bouwt al een paar jaar aan dit idee. In 2024 lieten ze in kasproeven zien dat gedroogd bacteriepoeder de groei van komatsuna, een Japanse bladgroente, net zo goed stimuleerde als kunstmest. In 2025 publiceerden ze een methode om de bacterie goedkoper en op grotere schaal te kweken, in een voedingsbodem met minder zout.

Twee seizoenen broccoli

Op 6 augustus 2026 verscheen de nieuwste studie in het vakblad npj Sustainable Agriculture. De onderzoekers kweekten de bacteriën, braken de cellen open en droogden ze tot een poeder. Ze noemen dat poeder PB, van processed biomass.

Het poeder bevat 11 procent stikstof. Dat is veel meer dan dierlijke mest. Ook de verhouding tussen koolstof en stikstof is gunstig. Daardoor breken bodemmicroben het poeder relatief snel af.

In 2023 en 2024 testten de onderzoekers het poeder op een proefveld van Kyoto University in Kizugawa. Ze vergeleken het met gewone kunstmest, een commerciële organische meststof en een veld zonder bemesting. De broccoli groeide met het bacteriepoeder net zo goed als met kunstmest. Ook de hoeveelheid stikstof in de broccoliroosjes was vergelijkbaar.

Langzamer en met minder lachgas

In het laboratorium onderzochten de wetenschappers hoe snel de stikstof vrijkomt. Kunstmest gaf binnen 30 dagen 95 tot 99 procent van zijn stikstof af. Het bacteriepoeder kwam in dezelfde tijd tot 68 tot 72 procent. Het werkt dus als een meststof met vertraagde afgifte.

Dat heeft gevolgen voor de uitstoot van lachgas. Bij een gelijke stikstofdosis stootte de bodem met bacteriepoeder op de derde dag ongeveer 73 procent minder lachgas uit dan bij kunstmest. Op de negentiende dag was het verschil nog 44 procent.

Er zit wel een addertje onder het gras. Omdat het poeder trager werkt, is ongeveer anderhalf keer zoveel nodig voor dezelfde hoeveelheid beschikbare stikstof. Vergeleken met een normale kunstmestdosis was de winst daarom kleiner. Op dag drie was de uitstoot 42 procent lager, op dag zes 16 procent en op dag twaalf 8 procent.

Kanttekeningen

Het onderzoek is veelbelovend, maar staat nog aan het begin. Er zijn een paar belangrijke kanttekeningen.

Nog geen zonlicht en lucht alleen. Het verhaal over meststof uit zonlicht en lucht klinkt mooi. Toch werd de biomassa in deze studie gekweekt in flessen van tien liter, onder lampen die continu brandden. De voedingsbodem bevatte gistextract en pepton. Die stoffen bevatten zelf ook stikstof. Hoeveel stikstof de bacterie echt uit de lucht haalt bij grootschalige productie, blijkt nog niet uit deze studie.

Lachgas is alleen in het lab gemeten. De vergelijking van de lachgasuitstoot komt uit bodemproeven in het laboratorium, niet uit metingen op het veld. Ammoniakuitstoot werd niet gemeten.

Eén gewas, één plek. De veldproef ging over broccoli op één locatie in Japan. Ook het bacteriepoeder verzuurde de bodem enigszins, net als kunstmest.

Nog niet te koop. De onderzoekers schrijven zelf dat de meststof in ontwikkeling is en nog niet commercieel verkrijgbaar is. Over de kosten is nog niets bekend. Ze pleiten voor langlopende veldproeven en een analyse van kosten en baten.

Wat betekent dit voor de stikstofcrisis in Nederland?

Het Nederlandse stikstofprobleem gaat vooral over stikstof die neerslaat op de natuur. Ongeveer twee derde van die neerslag bestaat uit ammoniak en ammonium. Het overige deel is stikstofoxide uit verkeer en industrie. Lachgas speelt bij de neerslag op de natuur geen rol. Het is wel een broeikasgas.

De landbouw is goed voor ongeveer 91 procent van de Nederlandse ammoniakuitstoot. Het grootste deel daarvan komt uit dierlijke mest: in de stal, bij de opslag, bij het uitrijden en tijdens het weiden. Kunstmest draagt veel minder bij. Voor de gangbare kunstmest in Nederland, kalkammonsalpeter, rekent de overheid met een ammoniakverlies van 2,5 procent van de stikstof.

Deze paarse kunstmestvervanger lost de kern van het stikstofprobleem dus niet op. Het kabinet wil dat de landbouw in 2030 23 tot 25 procent minder ammoniak uitstoot. Daarvoor komen er emissienormen per bedrijf. Een melkveehouder die zijn kunstmest vervangt door bacteriepoeder, komt daarmee nauwelijks dichter bij die norm. Het blijft afwachten of het poeder zelf ammoniak verliest. Organische stikstof wordt in de bodem eerst omgezet in ammonium. De onderzoekers wijzen er zelf op dat daarbij ammoniak kan vervluchtigen.

Waar het wel kan helpen

Toch is de ontwikkeling voor Nederland niet zonder betekenis. Er zijn drie terreinen waar een meststof als deze verschil kan maken.

Klimaat. Lachgas is na methaan het belangrijkste broeikasgas uit de landbouw. Het kabinet werkt aan emissienormen per bedrijf voor zowel ammoniak als broeikasgassen. Een meststof die minder lachgas veroorzaakt, past in dat plaatje.

Waterkwaliteit. Nederland heeft moeite om de doelen voor schoon water te halen. Te veel nitraat in de grond en het oppervlaktewater is een van de oorzaken. Een meststof die stikstof langzaam afgeeft, sluit beter aan bij wat het gewas opneemt. In theorie spoelt er dan minder nitraat uit. Dat is in deze studie overigens niet gemeten.

Afhankelijkheid van aardgas. De Nederlandse landbouw gebruikt jaarlijks ruim 200 miljoen kilo stikstof uit kunstmest. De prijs daarvan hangt direct samen met de gasprijs. Na de blokkade van de Straat van Hormuz steeg de prijs van stikstofkunstmest in Europa met 18 tot 24 procent. Het kabinet ziet RENURE, een kunstmestvervanger uit verwerkte dierlijke mest, als een manier om minder kwetsbaar te worden. Maar volgens de minister heeft RENURE een vrij lage stikstofconcentratie. Daardoor is transport over grotere afstanden snel niet rendabel. Een droog bacteriepoeder met 11 procent stikstof is wat dat betreft een interessante aanvulling.

Voor de Nederlandse stikstofcrisis blijft de kern liggen bij de veestapel en de dierlijke mest. Paarse bacteriën veranderen daar weinig aan. Maar als vervanger van kunstmest kunnen ze wel bijdragen aan minder lachgas, schoner water en minder afhankelijkheid van fossiel gas. Dat maakt ze het volgen waard.