Waarom stalvloeren instrooien met zeolieten?

“Zeolieten worden door veel veehouders aanzien als een toegankelijke techniek om de uitstoot van ammoniak (NH3) te beperken”, valt er te lezen op de website van onderzoeksinstituut ILVO. “Het is een laagdrempelige maatregel, die eenvoudig toepasbaar is bij verschillende diercategorieën en geen dure investeringen vraagt. Bovendien zien veehouders ook mogelijke voordelen voor de diergezondheid en de kwaliteit van mest en bodem.”

Verschillende claims over zeolieten als voeder- en strooiseladditief gaan inderdaad de ronde, van een verbeterde rantsoen- en eiwitvertering tot een daling van het antibioticagebruik. In de eerste plaats zouden zeolieten echter de ammoniakuitstoot van dierlijke mest verminderen.

Het ILVO onderzocht daarom met behulp van financiering van Boerenbond of zeolieten, uitgestrooid over de stalvloer, wel degelijk een ammoniakemissiereducerend effect hebben. Bij dit onderzoek, dat begon in 2022 en eind vorig jaar op zijn einde liep, testten de onderzoekers de verschillen tussen meerdere zeolietproducten, mesttypes en diersoorten (jongvee en vleesvarkens).

Een week voor Agriflanders publiceerde het ILVO het eindrapport integraal online. Op de beurs stelden zij de belangrijkste bevindingen van het onderzoek voor.

Wat zijn zeolieten?

Zeolieten zijn poreuze vulkanische mineraalpoeders die verschillende stoffen kunnen binden. Met andere woorden, in de gaten van de poriestructuur kunnen bepaalde moleculen vast blijven zitten. “In theorie kunnen zeolieten door hun fysieke structuur ammoniak adsorberen voordat het kan ontsnappen, maar eerder onderzoek toont tegenstrijdige resultaten”, legde Jonas Vandicke, onderzoeker bij ILVO, uit. Momenteel kennen de poeders, die wereldwijd gemijnd worden, al veel toepassingen in de bouw en industrie, zelfs als detoxmiddel voor gezondheidsbewuste mensen.

Er zijn dan ook verschillende zeolietproducten op de markt. Op basis van criteria zoals hun beschikbaarheid in Vlaanderen selecteerden de onderzoekers een tiental zeolietproducten voor verdere proeven.

De effectiviteit van deze zeolietproducten om ammoniak te adsorberen hangt van onder andere de samenstelling van het product af. “Hoe kleiner de korrelgrootte, hoe beter de adsorptie”, aldus Vandicke. “Maar ook de mineralogische samenstelling is van belang.” De poeders bestaan meestal uit een mengeling van zeolieten en andere kleimineralen. “Deze stoffen worden vaak door elkaar gehaald, maar zijn niet hetzelfde. De producten moeten genoeg zeoliet bevatten.”

Zeolietproducten moeten ook voldoende clinoptiloliet – een mineraal dat werkt als een moleculaire zeef – bevatten om überhaupt ammoniak te kunnen binden. “Een van de producten in onze studie telde uiteindelijk zelfs geen clinoptiloliet, ook al beweerde de producent dat het NH3 vermindert.”

Hoog en droog

Een van de conclusies van het ILVO-onderzoek is dat je bij de toepassing van zeolieten in de stal het best het principe ‘hoog en droog’ in het achterhoofd houdt. “In droge omstandigheden werken de zeolieten het best.”

Zo werd bij in vitro proeven de potentiële adsorptiecapaciteit van de zeolietproducten onder de meest ideale omstandigheden getest. Het best scorende zeolietproduct zou dan 9,6 mg NH3 per g zeolieten moeten halen, maar enkel bij droge lucht. Die capaciteit ging snel achteruit bij bevochtigde lucht.

In de daaropvolgende mestcontainerproeven werden containers van 20 l gevuld met verschillende types mest. Die werden wekelijks behandeld met een dosis zeolieten. Bij de containers met stalmest van runderen behaalden die een ammoniakemissiereductie van 51% of 9,4 mg ammoniak per g zeoliet, maar bij de containers met mengmest van runderen maten de onderzoekers geen effect. “We ondervonden dat zelfs bij een hogere dosis de zeolieten meteen in de vochtige mest zakten en hun werking verloren.”

Uit deze mestcontainerproeven bleek ook dat een on-topbehandeling, waarbij de poeders over de mest gestrooid worden, effectiever is dan de zeolieten in de mest te mengen.

Jongvee

Daarna stapte ILVO met het best werkende zeolietproduct over naar stalproeven met jongvee. Met een kalkstrooier werd 3 keer per week 450 g zeolieten per vierkante meter over het stro in de stallen met behandeling uitgestrooid. “Dat is een hoge dosis natuurlijk, maar we wilden in de eerste plaats zien of zeolieten werken of niet”, licht Vandicke toe.

Ten opzichte van de controlestallen – de vaarzen waar geen zeolieten bij gestrooid werden – maten de onderzoekers er wel degelijk een ammoniakvermindering van zo’n 16%. “Maar terug merkten we op dat bij vochtige omstandigheden de zeolieten minder effectief waren.” In de tweede helft van de studie regende het meer, waardoor de ammoniak-reductie beperkt bleef tot zo’n 2%.

Zeolieten in de stallen strooien zorgde voor een aantal interessante neveneffecten. De zuurtegraad van de mest daalde, terwijl het ammoniumgehalte steeg. De voederopname en groei stegen ook. “Die laatste zelfs met zo’n 20%, maar de precieze link tussen zeolieten en deze voordelen moet nog onderzocht worden. Mogelijk likte het jongvee de poeders van het stro.” Zeolieten over de stalmest strooien lijkt geen invloed te hebben op de methaan- of CO2-uitstoot ervan.

Vleesvarkens

ILVO bouwde vervolgens verder op de eerdere resultaten, met een onderzoek naar de toepassing van zeolieten in vleesvarkensstallen. “De mestcontainerproef leerde ons bijvoorbeeld dat de NH3-reducerende werking bij runderdrijfmest niet aanwezig is”, aldus Chari Vandenbussche van het ILVO. “Terwijl we bij varkens juist meestal te maken hebben met drijfmest.”

Uit korte testen in de varkensstal van het ILVO bleek bovendien dat de toediening via het droog strooien van de zeolieten op de vloer van een varkensstal het beste lijkt te werken. “Een hogere dosis leek ook tot hogere ammoniakemissiereducties te leiden. Mogelijk is ook een hogere dosis nodig wanneer de varkens ouder worden.”

Vervolgens werden deze principes getest met een proef in een varkensstal met 50% roostervloer en 50% betonvloer. “We volgden 4 afdelingen met telkens 40 vleesvarkens op voor een volledige vleesvarkensronde”, legde Vandenbussche uit. “We dienden in 2023 van de zomer tot het begin van de herfst aan 2 afdelingen een toenemende dosering zeolieten toe. Deze steeg van 75 g/m2 tot 500 g/m2.”

De resultaten van deze proefopstelling toonden een consistente vermindering van zo’n 15% ammoniakemissies tijdens het zomerseizoen in beide behandelde afdelingen aan. “De gemiddelde ammoniakopname is 5 mg NH3 per g zeoliet”, aldus Vandenbussche.

In tegenstelling tot de jongveestal, stegen methaanemissies in beide zeolietafdelingen van de vleesvarkensstal.

Economische haalbaarheid

Zeolieten tonen potentieel, maar voordat deze poeders een haalbare mogelijkheid worden om ammoniak in stallen te reduceren, moeten alternatieve toepassingswijzes en optimalisaties volgens de onderzoekers van het ILVO onderzocht worden.

Zeolieten toepassen in veestallen wordt bijvoorbeeld snel een intensieve klus. “Dagelijks tot 3 keer per week moeten zeolieten met een manuele poederstrooier over de stalvloer of het stro gespreid worden.”

Die intensieve toepassingsfrequentie en de hoge dosering doen de kosten van zeolieten oplopen: voor rundvee tot 190 euro per dier per jaar bij het jaarrond opstallen, en bij varkens 25 euro per dierplaats per jaar. Zoals eerder gezegd beperkte dit onderzoek van het ILVO zich vooral tot een proof of concept: hebben zeolieten in de stal een ammoniakemissiereducerend effect of niet. Verder onderzoek moet nagaan of een kleinere dosis niet hetzelfde effect heeft.

Tegenover deze hoge kost en intensieve dagtaak staan mogelijk een hele reeks bijkomende voordelen, zoals een hogere groei, lagere voederconversie, een resem gezondheidsvoordelen, hogere mestkwaliteit en een betere nutriëntenopname op het veld. Deze neveneffecten worden vaak opgevoerd in de literatuur, en een aantal merkte het ILVO ook op in hun eigen onderzoek. De wetenschappers van het ILVO benadrukten op de studiedag echter dat deze voordelen nog niet bevestigd zijn.

De gebruikte zeolieten zijn niet schadelijk voor de gezondheid van de dieren. “Verschillende zeolieten zijn goedgekeurd als technisch additief in voeder”, aldus Vandenbussche. “Bepaalde zeolietsoorten mogen bovendien in de biologische sector toegepast worden.” De zeolietproducten voor deze aanwendingen worden normaal gezien op zware metalen getest.

In de presentatie werden een aantal best practices en opmerkingen geformuleerd over de toepassing van zeolieten in veestallen. “Het best bewaar je het zeolietproduct op de droge plaats, zodat deze niet vochtig wordt en zijn ammoniakemissiereducerend vermogen verliest.” Zeolieten zouden kunnen bezinken in de mestput en het mestvolume vergroten.

Verder onderzoek naar de toepassing van zeolieten in veestallen is nodig voordat de maatregel mogelijk op de AER-lijst komt, besluiten de onderzoekers van het ILVO. Pas dan mogen veehouders deze maatregel gebruiken om aan hun PAS-doelstellingen te voldoen.

ZeoGoat

Het ILVO voert de daad bij het woord. Het onderzoeksinstituut is betrokken bij verschillende andere onderzoeksprojecten rond zeolieten in de veehouderij. “Voor bepaalde diercategorieën, stalsystemen of deelsectoren – denk maar aan de biologische sector – zijn er knelpunten op de AER-lijst”, waarschuwde Karen Goossens van het ILVO. Veel veehouders staan echter voor harde deadlines in verband met hun PAS-doelstellingen, of verwachten een passende beoordeling voor hun bedrijf.

Voor geitenhouders is er bijvoorbeeld een gebrek aan brongerichte voeder- en mestmaatregelen die de vorming en/of uitstoot van ammoniak voorkomen. Het ZeoGoat-project voert onderzoek naar het emissiereducerend potentieel van zeolieten in geitenstallen en als voederadditief. “Testen lopen met een dagelijkse dosis van 10 g per dier via het voer en met een wekelijkse dosis van 200 g per vierkante meter als strooiseladditief.” Het project neemt ook de verschillende claims op het vlak van milieu, diergezondheid en stalklimaat die de ronde gaan over zeolieten als voeder- en strooiseladditief onder de loep.

Drie geitenboerderijen en de studieclub voor professionele geitenhouders nemen deel aan het onderzoek.

Rambo

Landbouwleven heeft al meerdere keren geschreven over het onderzoek van Rambo. Dit onderzoeksproject gaat op zoek naar brongerichte en flankerende maatregelen om stikstofuitstoot te reduceren, die makkelijk toegepast kunnen worden in traditionele, niet ammoniakemissiearme stallen.

“Tijdens deze studie maakt het Proefbedrijf Pluimveehouderij de vergelijking tussen 3 strooiselmaterialen (stropulver, vlaspulver en aangezuurde stropellets) en het gebruik van zeolieten als strooiseladditief bij vleeskippen”, aldus Goossens. “Een eerste proef toont potentieel voor vlaspulver, maar het onderzoek is lopende. Ook op de resultaten van de proef met zeolieten is het nog wachten.” In het project kijkt het ILVO ook naar zeolieten als luchtreiniger bij vleesvarkens.

Proeven met zeolieten als voederadditief bij vleesvarkens, leghennen en vleeskippen lopen bij respectievelijk het ILVO en het Proefbedrijf Pluimveehouderij.

Niet alleen zeolieten, maar ook andere maatregelen worden onderzocht in het Rambo-project. Zo startte een aantal weken geleden een nieuwe proef die de effectiviteit van mestadditieven op basis van micro-organismen en op basis van biostimulantia moet testen.

Thor Deyaert