Landbouwpraktijk en waterkwaliteit op landbouwbedrijven aangemeld voor de derogatie. Beschrijving van de meetnetopzet voor de periode 2006-2009 en de inhoud van de rapportages vanaf 2008

Translation of RIVM report 680717001. Alleen digitaal verschenenHet RIVM en het LEI hebben in 2006 in Nederland een monitoringnetwerk opgezet dat de gevolgen meet als landbouwbedrijven mogen afwijken (derogatie) van de Europese gebruiksnorm voor dierlijke mest. Het meetnet volgt driehonderd landbouwbedrijven die zich hebben aangemeld voor derogatie. Het legt de gevolgen vast voor de landbouwpraktijk en de waterkwaliteit. In dit rapport is de opzet van het monitoringnetwerk beschreven, evenals de wijze waarop vanaf 2008 over de resultaten zal worden gerapporteerd. Het rapport geeft onder andere aan wanneer welke cijfers beschikbaar zijn, en welke rekenmethoden gebruikt zullen worden om onder andere de bemesting en gewasopbrengst te berekenen. De Europese Nitraatrichtlijn verplicht lidstaten het stikstofgebruik via dierlijke mest te beperken tot maximaal 170 kg per hectare. Een lidstaat kan de Europese Commissie vragen hiervan onder voorwaarden af te wijken. Nederland heeft in december 2005 toestemming gekregen om vanaf 2006 tot en met 2009 onder voorwaarden af te mogen wijken van de gestelde norm. Dit betekent dat landbouwbedrijven 250 kilo stikstof per hectare mogen toedienen via dierlijke mest afkomstig van graasdieren (vooral koeien). Een van die voorwaarden is dat minimaal 70 procent van het totale areaal grasland is. Daarnaast is de Nederlandse overheid verplicht een monitoringnetwerk in te richten en de Commissie over de resultaten daarvan te rapporteren. De driehonderd deelnemers die worden gevolgd, zijn een steekproef van de circa 27.000 Nederlandse landbouwbedrijven die zich hebben aangemeld voor derogatie. Het netwerk is een onderdeel van het Landelijk Meetnet effecten Mestbeleid (LMM).In 2006 RIVM and LEI set up a monitoring network that measures the consequences of the option for farmers to deviate from the European use-standard for animal manure (derogation). The monitoring network follows three hundred farms benefiting from individual derogations and records the consequences for agricultural practice and water quality. This report describes the design and set-up of the monitoring network, as well as the content and layout of the annual reports from 2008 onwards containing results of the monitoring network. The report indicates, for example, what data will be available at a certain point in time, and what methods will be used to calculate such factors as fertilisation and yield. The Nitrates Directive obliges Member States to limit the use of animal manure to a maximum of 170 kg of nitrogen per hectare. A Member State may request the European Commission to deviate from this obligation under certain conditions. In December 2005, the European Commission granted the Netherlands the right to derogate from the obligation from 2006 till 2009 inclusive, implying that farmers could use up to 250 kg of nitrogen via manure of grazing livestock (particularly cows). One of the conditions is that 70% or more of the acreage available for manure application is grass. The Netherlands authorities are also obliged to set up a monitoring network and to report the results of this network to the European Commission. The 300 farms participating in the monitoring represent a sample taken from the approximately 27,000 Netherlands farms benefiting from individual derogations. The network is part of the National Programme for Monitoring the Effectiveness of the Minerals Policy (LMM).VROM-BWLLNV-D

Motivation of the Dutch request to derogate from the EC nitrates directive

The Dutch government has announced its intention to make a request to the European Commission for a derogation of the manure standard of 170 kg/ha nitrogen (in 2003) according to the EC nitrates directive. This report contains the argumentation for the derogation in case of grassland, due to a long growing season and a high nitrogen uptake compared to arable crops. The application of manure to grassland produced by a range of cattle densities (1-3 cows/ha) has been studied. The report concludes that the amount of nitrogen with manure on soils with a medium to high soil moisture holding capacity of about 360 kg/ha and on soils low soil moisture holding capacity about 290 kg/ha can be applied to grassland. This is only possible with daytaime grazing by the cattle and a limitation of the amount of chemical fertiliser. In this way the environmental objectives of the EC nitrates-directive can be met.Volgens de Europese nitraatrichtlijn mag in 2003 niet meer dan 170 kg/ha stikstof in de vorm van dierlijke mest op landbouwgrond gebracht worden. De richtlijn biedt de mogelijkheid om hiervan gemotiveerd af te wijken (derogeren) mits dit verantwoord is, gelet op de milieudoelstellingen van de richtlijn. De regering heeft aangekondigd om voor grasland van deze mogelijkheid gebruik te maken. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van twee objectieve criteria in de richtlijn, namelijk 'langer groeiseizoen' en 'hogere gewasopname'. Gras neemt meer en langer stikstof op dan akkerbouwgewassen. Op basis van proefveldonderzoek is nagegaan of de uitspoeling van stikstof als gevolg van het gebruik van dierlijke mest groter is dan bij toepassing van kunstmest. Dit blijkt niet het geval te zijn mits de dierlijke mest goed verdeeld in het groeiseizoen wordt toegediend. Dierlijke mest die tijdens beweiding op de bodem komt spoelt daarentegen wel in belangrijke mate uit. In dit rapport is bij een traject van veebezettingen van 1- 3 melkkoeien per hectare (incl. het bijbehorend jongvee) onderzocht hoeveel stikstof met dierlijke mest op grasland kan worden gebracht, rekening houdend met de voorgenomen verliesnormen voor stikstof en fosfaat in 2003. Voorts geldt als uitgangspunt dat beweiding moet plaatsvinden. Voor wat betreft de milieugevolgen voor grondwater is als maat voor de uitspoeling de nitraatconcentratie van 50 mg/l in het bovenste grondwater beschouwd. Uit modelberekeningen, die de stikstofstroom binnen een graasdierbedrijf beschrijven, blijkt dat bij gras op vochthoudende gronden een hoeveelheid stikstof met dierlijke mest tot ca. 360 kg/ha mogelijk is en bij gras op droge gronden ca. 290 kg/ha. De nitraatconcentratie van 50 mg/l in het bovenste grondwater wordt net bereikt (droge gronden) of blijft daaronder (vochthoudende gronden). Dit kan alleen als de stikstof in de dierlijke mest zo goed mogelijk wordt benut d.w.z. bij een systeem van beperkt weiden en als de kunstmestgift wordt beperkt

Predicting Nitrogen Excretion of Dairy Cattle with Machine Learning

Several tools were developed during the past decades to support farmers in nutrient management and to meet legal requirements such as the farm specific excretion tool. This tool is used by dairy farmers to estimate the farm specific nitrogen (N) excretion of their animals, which is calculated from farm specific data and some normative values. Some variables, like intake of grazed grass or roughage, are hard to measure. A data driven approach could help finding structures in data, and identifying key factors determining N excretion. The aim of this study was to benchmark machine learning methods such as Bayesian Network (BN) and boosted regression trees (BRT) in predicting N excretion, and to assess how sensitive both approaches are on the absence of hard-to-measure input variables. Data were collected from 25 Dutch dairy farms. In the period 2006–2018, detailed recordings of N intake and output were made during 6–10 weeks distributed over each year. Variables included milk production, feed intake and their composition. Calculated N excretion was categorized as low, medium, and high, with limits of 300 and 450 g/day/animal. Accuracy of prediction of the farm specific N excretion, and distinguishing the low and high cases from the medium ones, was slightly better with BRT than with BN. Leaving out information on intake during grazing did not negatively influence validation performance of both models, which opens opportunities to diminish data collection efforts on this aspect. Further analyses are required to confirm these results, such as cross-validation