Verbeterde voedselproductie (12): koolstof - stikstof verhouding bij vertering en in de bodem

Koolstof en stikstof zijn 2 erg belangrijke bouwstenen voor het leven. In de natuur is stikstof echter één van de stoffen die normaal gesproken de beperkende factor is. Als de stikstofbeschikbaarheid stijgt, reageert de natuur hier op; dat is waarom kunstmest zo goed werkt. Een vergrootte stikstof beschikbaarheid heeft echter een effect op de bodem. De koolstof - stikstof verhouding (C/N ratio) is hierbij een belangrijke indicator.

Stikstofbalans

Stikstof in de vorm van nitraat (NO3) of ammonium (NH4) kan op verschillende manieren beschikbaar komen; dankzij het Haber Bosch proces kan stikstof in de vorm van ammonium of nitraat nu middels kunstmest rijkelijk beschikbaar worden gemaakt. Voor de industriele revolutie zag, volgens dit artikel uit 2013, de wereldwijde stikstof balans er echter ongeveer als volgt uit:

Ons voedsel (11a): stikstof en bodemvruchtbaarheid

Stikstof, koolstof, fosfor en kalium zijn de belangrijkste bouwstenen voor de natuur. Stikstof en koolstof zijn in gasvorm beschikbaar (N₂ en CO₂). Via fotosynthese wordt CO₂ omgezet in suikers, zodat koolstof beschikbaar wordt voor planten en bodemleven. Stikstof wordt in beperkte mate beschikbaar gemaakt via natuurlijke depositie en bliksem. De grootste hoeveelheid stikstof wordt in de natuur echter beschikbaar gemaakt via biologische stikstof binding.
Volgens dit artikel uit 2013 zag de wereldwijde stikstof balans er voor de industriele revolutie ongeveer als volgt uit:

		Omschrijving	Hoeveelheid [Tg N yr−1]	Hoeveelheid [%]
N-uitstroom	HL	Uitstroom van N naar water	35	54%
	GL	Uitstroom van N naar de atmosfeer	30	46%
N-productie	LNF	Onweer N-fixatie	4	6%
	Nrl	Atmosferische N-depositie	3	5%
	BNF	Biologische N-binding	58	89%