Bijlage 2.3.12 - Natuur GNN bijlage Biochemisch onderzoek.pdf

Biochemisch onderzoek landgoed Stilliwald (NMI, 2023)

26

•

mogelijk te maken. Door het verwijderen van de toplaag zullen de bodems echter gevoelig worden voor verzuring, omdat de bodemlaag die dan aan het oppervlak komt een lagere CEC en zuurbuffering heeft. Ook bestaat het risico dat er een te hoge stikstofaanvoer is vanuit externe bronnen (bijvoorbeeld depositie), waardoor de beoogde schrale natuur zich niet ontwikkelt of dat schrale natuur zich wel ontwikkelt maar dat het systeem snel eutroof wordt door stikstofaanvoer vanuit externe of interne bronnen (bijvoorbeeld fixatie door klavers). Verder leidt afgraven tot nattere condities op de lager gelegen delen van het perceel, waarvan nader bekeken moet worden of het daarmee niet te nat wordt. Op het zuidwestelijk gelegen perceel wordt vochtig hooiland beoogd. De fosfaattoestand van de bodem is in de uitgangssituatie echter te hoog. Voorgestelde maatregelen zijn: o Het afgraven van de bovenste 30cm van de bodem. Dit gaat gepaard met periodiek zeer natte condities (GHG boven maaiveld). o De fosfaattoestand te verlagen door uit te mijnen. Het benodigde aantal uitmijnjaren wordt grof geschat op 3-13 jaar, afhankelijk van de locatie. Verschralen duurt naar verwachting 6-26 jaar, ofwel twee keer zo lang dan uitmijnen. Mogelijk ligt het benodigde aantal uitmijnjaren hoger door de P-aanvoer vanuit diepere bodemlagen.

Biochemisch onderzoek landgoed Stilliwald (NMI, 2023)

27

Literatuurlijst

Dobben, H. v., Bobbink, R., Bal, D., & Hinsberg, A. v. (2012). Overzicht van kritische depositiewaarden voor stikstof, toegepast op habitattypen en leefgebieden van Natura2000. Wageningen: Alterra. Eichorn, K., & Ketelaar, R. (2011). Ecologie en beheer van kruidenrijke akkers op de zandgronden. Zeist: Eichhorn Ecologie & Natuurmonumenten. Eichorn, K., & Ketelaar, R. (2016). Ecologie en beheer van kruidenrijke graslanden op de zandgronden. Zeist: Eichorn Ecologie & Natuurmonumenten. Rietra, R., Brus, D., Wamelink, G., Kemmers, R., & Voogd, J. (2012). Inrichtingsontwerp van het bodemmeetnet voor de natuur in de provincie Gelderland. Wageningen: Alterra. Smolders, A., Lucassen, E., Tomassen, H., Lamers, L., & Roelofs, J. (2006). De problematiek van fosfaat voor natuurbeheer. Natuur, Bos en Landschap, pp. 5-11. van der Salm, C., Chardon, W. J., Koopmans, G. F., van Middelkoop, J. C., & Ehlert, P. A. (2009, 03 01). Phytoextraction of Phosphorus-Enriched Grassland Soils. Journal of Environmental Quality. doi:10.2134/jeq2008.0068 van Doorn, M., van Rotterdam, D., Ros, G., Koopmans, G. F., Smolders, E., & de Vries, W. (2023, 07 28). The phosphorus saturation degree as a universal agronomic and environmental soil P test. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, pp. 1-20.

doi:10.1080/10643389.2023.2240211 van Rotterdam, A., Bussink, D., Temminghoff, E., & van Riemsdijk, W. (2012, 08 05). Predicting the potential of soils to supply phosphorus by integrating soil chemical processes and standard soil tests. Geoderma, pp. 617-626. doi:10.1016/j.geoderma.2012.07.003 van Rotterdam, D., Postma, R., & van Doorn, M. (2021). Natuurontwikkeling Roeghoorn; Resultaten van 10 jaar uitmijnen en verschralen in het beekdal van het Oostervoortschediep. Wageningen: NMI. VBNE. (2023). Handreiking voor de omvorming van voormalige landbouwgronden naar schrale natuur. Driebergen: Vereniging van Bos- en Natuurterreineigenaren.

Biochemisch onderzoek landgoed Stilliwald (NMI, 2023)

28

Bijlage I Boorbeschrijvingen

Tabel S1-1 Boorbeschrijving BP1 (vlakvaaggrond). Grondwaterstand: 97cm -mv

Diepte

Horizont

Opmerking

0-31

1Ah

Zwak lemig, matig fijn zand

31-40

2Ag

Overgang naar humusloos, leem arm, matig fijn zand

30-70

1Bg

Leem arm, matig fijn zand. Aanwezigheid van ijzeroer op 50-60cm

70-80

2Bg

Leem arm, matig grof zand

80-120

Cg

Leem arm. Matig grof zand. Vanaf 100cm bijna geen ijzer meer te zien

Tabel S1-2 Boorbeschrijving BP2 (vlakvaaggrond). Grondwaterstand: 150cm -mv

Diepte

Horizont

Opmerking

0-30

1Ah

Matig humus arm, zwak lemig, matig fijn zand

30-40

2A

Overgang naar humusloos, leem arm, matig fijn zand

40-50

1Bg

Leem arm, matig fijn zand

50-60

2Bg

Zeer sterk lemig, matig fijn zand. IJzeroer vorming, nog geen korrels

60-95

3Bg

Zwak lemig, matig grof zand

95-120

Cg

Leem arm, zeer grof zand. Op 100cm ijzeroer en verhoogde afzetting van silt.

Tabel S1-3 Boorbeschrijving BP3 (vorstvaaggrond). Grondwaterstand: 180cm -mv

Diepte

Horizont

Opmerking

0-32

Ah

Matig humus arm, zwak lemig, matig fijn zand

32-70

1B

Leem arm, matig tot zeer fijn zand

80-100

2Bg

Leem arm, matig fijn zand

100-120

3Bg

Zwak lemig, matig fijn zand

Tabel S1-4 Boorbeschrijving BP4 (vlakvaaggrond). Grondwaterstand: circa 120 cm -mv

Diepte

Horizont

Opmerking

0-30

Ah

Matig humus arm, zwak lemig, matig fijn zand

30-50

1Bg

Zeer humus arm, leem arm, matig fijn zand

50-100

2Bg

Leem arm, matig grof zand. IJzeroer op 40-60cm

100-120

3Bg

Sterk lemig, matig grof zand

Biochemisch onderzoek landgoed Stilliwald (NMI, 2023)

29

Tabel S1-5 Boorbeschrijving BP5 (vlakvaaggrond). Grondwaterstand: 79cm -mv

Diepte

Horizont

Opmerking

0-10

1Ahg

Zeer humus arm, leem arm, matig fijn zand

10-30

2Ag

Overgang naar humusloos, leem arm, matig fijn zand.

30-110

Bg

Zwak lemig, matig grof zand. Op 30-40cm ijzerafzettingen.

110-120

C

Zeer grof, leem arm zand

Tabel S1-6 Boorbeschrijving BP6 (vlakvaaggrond). Grondwaterstand: 75cm -mv

Diepte

Horizont

Opmerking

0-25

1Ahg

Matig humus arm, leem arm, matig grof zand

25-50

2Ag

Overgang naar humusloos, leem arm, matig grof zand. Inspoeling van humus uit de bovengrond.

50-85

Bg

Leem arm, matig grof zand. Op 50-60cm

85-120

Cr

Leem arm, zeer grof zand

Tabel S1-7 Boorbeschrijving BP7 (vlakvaaggrond). Grondwaterstand: 80cm -mv

Diepte

Horizont

Opmerking

0-40

Ahg

Matig humus arm, zwak lemig, matig fijn zand. IJzeroer brokjes op 20cm

40-80

Bg

Leem arm, matig grof zand. Sporen van humus waar ijzer in wordt afgezet

80-110

1Cg

Sterk lemig, matig fijn zand

110-120

2C

Leem arm, matig grof zand

Tabel S1-8 Boorbeschrijving BP8 (vlakvaaggrond). Grondwaterstand: 110cm -mv

Diepte

Horizont

Opmerking

0-32

Ahg

Matig humus arm, zwak lemig, matig fijn zand. IJzer op 10cm.

32-75

1Bg

Leem arm, matig tot zeer fijn zand. Bijmenging met gesorteerd leem.

75-80

2Bg

Zeer sterk, lemig zand

80-110

3Bg

Leem arm, matig grof zand

110-135

1Cg

Siltig leem

135-150

2Cr

Leem arm, zeer grof tot uiterst grof zand

Tabel S1-9 Boorbeschrijving BP9 (vlakvaaggrond). Grondwaterstand:83 cm -mv

Diepte

Horizont

Opmerking

0-10

1Ahg

Matig humeus, zwak tot zeer sterk lemig, matig fijn zand. Zichtbaar >10 jaar niet geploegd.

10-32

2Ahg

Zeer humus arm, zwak tot sterk lemig, matig fijn zand. IJzer op 10cm.

32-60

1Bg

Sterk lemig, matig fijn zand

60-100

2Bg

Leem arm, matig grof zand

100-120

Cr

Siltig leem en matig grof zand.

Biochemisch onderzoek landgoed Stilliwald (NMI, 2023)

30

Bijlage II Analyseresultaten bodem

Tabel S2-1 Zuurgraad, textuur, organische stof, stikstof totaal en het klei-humuscomplex (CEC) van de locaties op het noordoostelijk gelegen perceel

Locatie

Diepte

pHCaCl2

Klei (%)

Zand (%)

Silt

OS

(%)

(%)

N-totaal (mg kg-1)

CEC (mmol+ kg-1)

Noordoostelijk perceel, hoger gelegen deel waar de ontwikkeling van droog schraalland (N11.01) wordt beoogd BP2

0-10

5.2

5

82

9

3.5

1600

49

BP2

10-30

5.2

5

80

13

1.8

680

27

BP2

30-50

5.3

4

80

14

1.5

390

20

BP3

0-10

5.7

2

80

14

3.6

1690

54

BP3

10-30

5.5

3

84

11

1.7

640

22

BP3

30-50

5.7

5

82

12

0.9

310

31

BP4

0-10

5.6

3

78

14

3.8

1730

60

BP4

10-30

5.8

4

83

11

2.1

760

35

BP4

30-50

5.6

3

89

6

2.4

730

23

Noordoostelijk perceel, lager gelegen deel waar de ontwikkeling van vochtig hooiland (N10.02) wordt beoogd BP1

0-10

5.3

5

73

18

3.4

1530

56

BP1

10-30

5.8

4

87

8

1.2

350

31

BP1

30-50

6

3

86

10

1

280

30

BP5

0-10

5.4

4

82

11

2.6

1250

50

BP5

10-30

5.3

1

96

1

1.4

260

16

BP5

30-50

5.7

3

94

3

0.5

<200

33

BP6

0-10

5.7

5

83

9

2.5

1270

57

BP6

10-30

6

6

91

1

1.4

440

36

BP6

30-50

5.5

6

84

8

1.1

<200

33

Biochemisch onderzoek landgoed Stilliwald (NMI, 2023)

31

Tabel S2-2 Zuurgraad, textuur, organische stof, stikstof totaal en het klei-humuscomplex (CEC) van de locaties op het zuidwestelijk gelegen perceel

Locatie

Diepte

pHCaCl2

Klei (%)

Zand (%)

Silt

OS

(%)

(%)

N-totaal (mg kg-1)

CEC (mmol+ kg-1)

Zuidwestelijk perceel, waar de ontwikkeling van vochtig hooiland (N10.02) wordt beoogd BP7

0-10

4.8

6

78

12

3.6

1640

43

BP7

10-30

5.6

4

90

4

1.4

620

40

BP7

30-50

5.8

6

92

1

0.6

300

39

BP8

0-10

4.8

4

79

12

4.1

1810

48

BP8

10-30

4.9

5

85

8

1.8

730

20

BP8

30-50

5.7

6

87

6

0.7

310

24

BP9

0-10

5

5

76

14

4.2

1930

46

BP9

10-30

5.3

5

84

10

1.2

470

17

BP9

30-50

4.9

6

76

17

0.6

350

14

Tabel S2-3 De maximale P adsorptiecapaciteit (PSC), totaal beschikbare P reserves/totaal anorganisch fosfaat (P OX), reversibel gebonden fosfaat wat de P concentratie in oplossing buffert (P AL) en direct beschikbaar fosfaat (PCaCl2) van de locaties op het noordoostelijk gelegen perceel

Locatie

Diepte

PSC (mmol kg-1)

POX (mmol kg-1)

FVG

PAL (mg P2O5 100g-1)

PCaCl2 kg-1)

(mg

Noordoostelijk perceel, hoger gelegen deel waar de ontwikkeling van droog schraalland (N11.01) wordt beoogd BP2

0-10

46

29

62

84

8.7

BP2

10-30

49

30

62

98

8.2

BP2

30-50

50

11

21

35

1.3

BP3

0-10

41

27

67

96

9.4

BP3

10-30

43

30

71

108

10.7

BP3

30-50

38

14

37

55

6.1

BP4

0-10

58

36

62

120

8.2

BP4

10-30

64

42

65

151

7.2

BP4

30-50

66

9

13

29

0.5

Noordoostelijk perceel, lager gelegen deel waar de ontwikkeling van vochtig hooiland (N10.02) wordt beoogd BP1

0-10

34

26

76

100

8

BP1

10-30

28

26

91

123

7.7

BP1

30-50

23

14

62

69

4.6

BP5

0-10

30

14

44

35

2.6

BP5

10-30

29

14

48

38

2.3

Biochemisch onderzoek landgoed Stilliwald (NMI, 2023)

32

Locatie

Diepte

PSC (mmol kg-1)

POX (mmol kg-1)

FVG

PAL (mg P2O5 100g-1)

PCaCl2 kg-1)

BP5

30-50

15

3

23

10

0.4

BP6

0-10

37

15

40

33

2.6

BP6

10-30

35

14

41

33

1.8

BP6

30-50

35

7

19

12

0.4

(mg

Tabel S2-4 De maximale P adsorptiecapaciteit (PSC), totaal beschikbare P reserves/totaal anorganisch fosfaat (P OX), reversibel gebonden fosfaat wat de P concentratie in oplossing buffert (P AL) en direct beschikbaar fosfaat (PCaCl2) van de locaties op het zuidwestelijk gelegen perceel

Locatie

Diepte

PSC (mmol kg-1)

POX (mmol kg-1)

FVG

PAL (mg P2O5 100g-1)

PCaCl2 kg-1)

(mg

Zuidwestelijk perceel, waar de ontwikkeling van vochtig hooiland (N10.02) wordt beoogd BP7

0-10

37

9

23

10

0.3

BP7

10-30

39

11

27

16

0.4

BP7

30-50

25

4

17

7

0.2

BP8

0-10

37

14

37

28

1.4

BP8

10-30

39

12

30

19

0.5

BP8

30-50

18

2

9

<3

<0.3

BP9

0-10

25

7

29

12

0.5

BP9

10-30

28

10

35

22

0.5

BP9

30-50

18

2

9

<3

<0.3

Biochemisch onderzoek landgoed Stilliwald (NMI, 2023)

33

Bijlage III Berekende uitmijnjaren noordoostelijk gelegen perceel

Een schatting van de benodigde tijdsduur van uitmijnen is berekend met Vergelijking 1 (zie hoofdstuk 3.5). De volgende aannamen zijn gemaakt: Het doel voor de fosfaatverzadigingsgraad is 12-18% in de bovenste 20cm van de bodem (optimaal voor de ontwikkeling van matig voedselrijke vegetatie, •

•

• • • •

Tabel 2-1). Gras onttrekt P uit de 0-20cm bodemlaag. Dit is een dikkere bodemlaag dan aangenomen bij het zuidwestelijk gelegen perceel; reden hiervoor is dat er op het noordoostelijk gelegen perceel meer P buffering vanuit diepere bodemlagen verwacht wordt. De bulkdichtheid is 1 / (0.02525 * OS + 0.6541) * 1000 De P balans bij uitmijnen is -30 kg P ha-1 (varieerde tussen -28 tot -40 kg P ha-1 in een 5-jarige uitmijnproef op grasland, van der Salm et al., 2009) Verschralen duurt circa 2x langer dan uitmijnen (van Rotterdam et al., 2021) Voor de locaties waar vochtig hooiland wordt beoogd is een uitmijntijd berekend voor de uitgangssituatie (niet afgraven) en voor het scenario dat er 30cm wordt afgegraven. 𝐽𝑎𝑟𝑒𝑛 =

(𝐹𝑉𝐺𝑑𝑜𝑒𝑙 − 𝐹𝑉𝐺ℎ𝑢𝑖𝑑𝑖𝑔 ) ∗ 𝑃𝑆𝐶 ∗ 𝜌 ∗ 𝑑 ∗ 31 ∗ 10−4 𝑃𝑏𝑎𝑙𝑎𝑛𝑠

(1)

Waar FVGdoel = doel voor de fosfaatverzadigingsgraad (%), FVGhuidig = huidige fosfaatverzadigingsgraad (%), PSC= maximale adsorptiecapaciteit (mmol kg-1), ρ = bulkdichtheid (kg m-3), d de dikte van de bodemlaag (m), 31 de molmassa van fosfor (mg mmol-1) en Pbalans de gemiddeld P balans (kg P ha-1 jaar-1), die bestaat uit de optelsom van P inputs (P-aanvoer via bemesting) en outputs (P wat wordt opgenomen door het gras).

De geschatte tijdsduur die nodig is om in de uitgangssituatie met uitmijnen de fosfaatverzadigingsgraad te verlagen tot 12-18% is circa 23-30 jaar voor het meest zuidelijk gelegen deel waar de ontwikkeling van vochtig hooiland wordt beoogd (locaties BP5 en BP6), 56-62 jaar voor het meest noordwestelijk gelegen deel waar de ontwikkeling van vochtig hooiland wordt beoogd (locatie BP1) en 56-80 jaar op het hoger gelegen deel waar de ontwikkeling van droog schraalland wordt beoogd (locaties BP2 t/m BP4) In het scenario dat er 30cm van de bodem wordt afgegraven voor de ontwikkeling van vochtig hooiland is het aantal uitmijnjaren naar schatting 1-6 jaar in het zuidelijk gelegen deel (locaties BP5 en BP6) en 32-36 jaar op het noordwestelijk gelegen deel (locatie BP1) (Figuur 3.1). Bij een fosfaatverzadigingsgraad <12% is de fosfaatbeschikbaarheid geschikt voor de potentiële ontwikkeling van vochtig hooiland en droog schraalland.

Biochemisch onderzoek landgoed Stilliwald (NMI, 2023)

34

Figuur S3-1 Berekende tijdsduur van uitmijnen voor het verlagen van de fosfaatbeschikbaarheid tot een fosfaatverzadigingsgraad van 12-18%.

Biochemisch onderzoek landgoed Stilliwald (NMI, 2023)

35

soil for life

Nutriënten Management Instituut BV Nieuwe Kanaal 7c 6709 PA Wageningen tel: (06) 29 03 71 03 e-mail: nmi@nmi-agro.nl website: www.nmi-agro.nl

Biochemisch onderzoek landgoed Stilliwald (NMI, 2023)

36