1.4 Bijlage 2 - Rapportage Uitmijnen of afplaggen - 839294.pdf
Tekst van het document
Uitmijnen of afplaggen voor nat schraalland in de Krimpenerwaard: proefresultaten 2020-2021
Nick van Eekeren, Tom van den Broek, Bart Timmermans, Youri Egas, Anna Koornneef, Rudi Terlouw
© 2021 Louis Bolk Instituut Uitmijnen of afplaggen voor nat schraalland in de Krimpenerwaard: proefresultaten 2020-2021 Nick van Eekeren1, Tom van den Broek2, Bart. Timmermans1, Youri Egas3, Anna Koornneef3, Rudi Terlouw4 1 Louis Bolk Instituut
2 Tom van den Broek – Ecologie 3 KTC Zegveld
4Adviesbureau Bui-Tegewoon
Publicatienummer 2021-042 LbD 53 pagina’s
www.louisbolk.nl info@louisbolk.nl T 0343 523 860 Kosterijland 3-5 3981 AJ Bunnik @LouisBolk
Louis Bolk Instituut: Onderzoek en advies ter bevordering van duurzame landbouw, voeding en gezondheid
Voorwoord Voor u ligt de rapportage van het project Uitmijnen of afplaggen voor nat schraalland in de Krimpenerwaard 2020-2021. Ons dank gaat uit naar Marinus de Vries, Frans van Vliet en Piet Blanken voor de medewerking en het ter beschikking stellen van de percelen die zij in gebruik hebben. Het project werd vanuit de gemeente begeleid door Henny de Jong en Geke Pardoel, en vanuit de Provincie Zuid-Holland/Programmabureau veenweide door Hans Geerders, Eric Kortlandt en Rogier Kuil.
Samenvatting In de Krimpenerwaard moet 2.250 ha landbouwgrond worden omgezet naar natuur waar tot nu toe 500 ha van is gerealiseerd. Voor de realisatie van het natuurtype nat schraalland (op grond van Zuid-Hollands Landschap en Provincie Zuid-Holland) zijn peilverhoging plus afplaggen als maatregel voorgesteld in het Inrichtingsplan Krimpenerwaard 2018 (Deskundigen Advies Team Krimpenerwaard, 2018). Afplaggen ten behoeve van natuurontwikkeling kent voor- en tegenstanders. De gebiedscoöperatie Krimpenerwaard wil een wetenschappelijk onderbouwde uitspraak of en in welke mate uitmijnen of afplaggen een effectieve maatregel is om bovenstaande doelstelling te bereiken of dat er een alternatieve maatregel is die tot vergelijkbare resultaten leidt. Met afplaggen wordt de bodem tot een zekere diepte afgegraven. Uitmijnen is een aangepaste vorm van verschralen, waarbij er versneld fosfaat wordt afgevoerd met het gewas, door gras of een natte teelt gericht te bemesten. Dit wetenschappelijk onderzoek naar uitmijnen en afplaggen had dan ook als doel in het najaar 2021 richtinggevend advies te geven wat de beste inrichtings- c.q. beheermaatregelen (behandelingen) zijn om binnen twee beheerperioden van SNL (2 x 6 jaar) de voorwaarden te creëren om op grond van ZHL en PZH de natuurtypen nat schraalland te realiseren.
Het is belangrijk te beseffen dat die voorwaarden zich niet alleen beperken tot een voldoende lage nutriëntenconcentraties in de bodem, specifiek fosfaat, maar ook tot een voldoende basenrijkdom en buffercapaciteit van de bodem en – niet onbelangrijk – voldoende hoge grondwaterstanden. Daarmee stellen voornoemde natuurtypen eisen aan de bodemchemische en hydrologische aspecten van de standplaats. Dit onderzoek richtte zich in eerste instantie met name op de bodemchemische aspecten en de respons van de vegetatie op de verschillende behandelingen. In deze proef is een controle van verschraling vergeleken met afplaggen, en uitmijnen met gras en lisdodde. Deze proef is uitgevoerd op twee locaties binnen de Krimpenerwaard met elk een andere uitganssituatie wat betreft bemestingstoestand en botanische samenstelling: een structuurrijk perceel en een meer productief perceel. De proef is in zijn experimentele vorm pas minder dan twee jaar geleden begonnen (mei 2020), terwijl voor de onderzoeksvragen eigenlijk wel langjarig onderzoek noodzakelijk is. Met deze beperking zal toch zoveel mogelijk gestreefd worden om conclusies te trekken. In het hierop volgende zijn de conclusies weergegeven met betrekking tot realisatie c.q. haalbaarheid van de juiste standplaatscondities voor het natuurtype nat schraalland in de Krimpenerwaard.
Uitmijnen met gras kan de fosfaattoestand van de bodem versneld verlagen t.o.v. verschraling met gras. De termijn van uitmijnen met gras is locatie specifiek en
afhankelijk van de beschikbaarheid van fosfaat en de totaal hoeveelheid fosfor die door bodemprocessen vanuit de voorraad wordt vrijmaakt voor opname door de plant. Op de twee proeflocaties gaat het minimaal 12-14 jaar duren voordat de specifieke streefwaarde van plantbeschikbaar fosfaat voor nat schraalland is behaald. Uitmiinen met gras verandert niets aan het waterpeil, wat zal moeten worden ingeregeld. Uitmijnen met gras voor het natuurtype nat schraalland kan op de gronden van deze proeflocaties niet voldoen aan de gestelde norm van de basenverzadiging van de bodem. Dit is een gevolg van veraarding en uitspoeling van basen uit de bodem. De structuur van de veraarde bovenlaag op deze locaties is zodanig veranderd, dat deze bij vernatting (zelfs met basenrijk en nutriënten- en sulfaatarm water - condities die in de Krimpenerwaard vooralsnog niet aanwezig zijn) niet tot een basenrijke bodem leidt. Op de huidige proeflocaties kan daarom geen nat schraalland ontstaan met enkel uitmijnen met gras.
Uitmijnen met lisdodde stelt vanaf het begin van de teelt eisen aan het waterpeil. Het groeit optimaal bij een waterpeil van +20 cm en heeft dit waterpeil juist in de vestigingsfase nodig om de concurrentie met andere planten aan te gaan. Door de tragere vestigingsfase zal de groei en daarmee de afvoer van fosfaat pas in het tweede of derde jaar echt opgang komen. De afvoer van fosfaat met een goed ontwikkelde lisdoddestand kan vergelijkbaar zijn met de afvoer van fosfaat met uitmijnen met gras. Door het hogere waterpeil zal het fosfaat in de bodem mobieler zijn en kan de afvoer van fosfaat mogelijk beter stand houden over de jaren dan bij uitmijnen met gras. Netto zal de minimale tijd voor uitmijnen op dezelfde tijdsperiode uitkomen als uitmijnen met gras. Het is onbekend welke bodemconditie uitmijnen met lisdodde achterlaat wat betreft basenverzading en of dit aansluit bij de condities die nagestreefd zouden moeten worden voor nat schraalland, maar de resultaten na één jaar laten vooralsnog geen positieve verandering zien ten opzichte van de controle-behandeling en referentiewaarden voor de basengerelateerde bodemparameters.
Afplaggen tot en met 20-30 cm leidt op beide proeflocaties tot de gewenste chemische streefwaarden voor plantbeschikbaar fosfaat, totaal fosfor en de basenverzadiging voor nat schraalland. Om deze condities te houden is het belangrijk dat het veen na plaggen niet de kans krijgt om in te drogen en te veraarden. Binnen de NNN Krimpenerwaard is het daarom cruciaal om goed af te stemmen over het toekomstig waterpeil, de plagdiepte, de timing van het afplaggen en de timing van het opzetten van het waterpeil. Daarnaast is het gewenst om “groen” maaisel met zaad van een doelvegetatie op de geplagde zode te brengen. De gewenste soorten ontbreken immers in de zaadbank en de directe omgeving. Dit vereist een goede afstemming van de verschillende werkzaamheden. Als vanaf de aanleg niet aan deze randvoorwaarden kan worden voldaan, leidt ook afplaggen niet tot nat schraalland vanwege het ontbreken van
Samenvatting
5
de juiste grondwaterstanden en het juiste soortenspectrum. In dit geval moet gestreefd worden naar een ander natuurtype.
Bovenstaande conclusies gelden voor het natuurtype nat schraalland. Voor vochtig hooiland en kruiden- en faunarijk grasland zijn de referentiewaarden minder streng (Bijlage 4) en zijn er andere inrichtings- en beheersmaatregelen mogelijk. Op de proeflocatie Wellepoort heeft het “intensief” verschralingsbeheer, begeleid door Rudi Terlouw (Bijlage 3), laten zien dat een dergelijk ontwikkelingsbeheer vrij snel kan leiden tot een kruiden- en faunarijk grasland. Uitmijnen met gras zou dit nog kunnen versnellen of kunnen worden ingezet op percelen met een hogere uitgangssituatie van fosfaat. Daarnaast is het mogelijk om natuurtypen op een perceel te combineren waarbij de randen worden afgeplagd voor nat schraalland of vochtig hooiland en op het midden van het perceel wordt beheerd voor kruiden- en faunarijk grasland. Dit is vanuit het oogpunt van beheerbaarheid van het perceel sowieso aan te bevelen.
6
Uitmijnen of afplaggen voor nat schraalland in de Krimpenerwaard: proefresultaten 2020-2021
Inhoud 1 Inleiding
8
1.1 Aanleiding 1.2 Achtergrond 1.3 Doel
8 8 9
2 Materiaal en methode
10
2.1 Proefopzet 2.2 Metingen 3 Resultaten 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6
Bodem Nulmeting algemene bemestingstoestand van proefpercelen Botanische samenstelling Gewasopbrengst en -afvoer Inschatting van tijdsduur P-verschraling bij verschillend beheer Tot hoe laag kan het fosfaatgehalte worden verlaagd door uitmijnen?
4 Discussie 4.1 Gewasopbrengst en -afvoer 4.2 Bodem 4.3 Mogelijke inrichtings- c.q. beheermaatregelen
10 11 14 14 22 23 24 26 28 29 29 30 31
5 Conclusies
35
Literatuur
37
Bijlage 1: Weergave locaties uitmijnproef op kaart
38
Bijlage 2: Logboek Project Uitmijnen of afplaggen 2020-2021
43
Bijlage 3: Brief rapport-Pilot verschraling percelen Wellepoort 2021
44
Bijlage 4: Referentiewaarden voor de SNL-natuurtypen
53
1 Inleiding 1.1
Aanleiding
In de Krimpenerwaard moet 2.250 ha landbouwgrond worden omgezet naar natuur waar tot nu toe 500 ha van is gerealiseerd. Voor de realisatie van het natuurtype nat schraalland (op grond van Zuid-Hollands Landschap en Provincie Zuid-Holland) zijn peilverhoging plus afplaggen als maatregel voorgesteld in het Inrichtingsplan Krimpenerwaard 2018 (Deskundigen Advies Team Krimpenerwaard, 2018). Afplaggen ten behoeve van natuurontwikkeling kent voor- en tegenstanders. De gebiedscoöperatie Krimpenerwaard wil een wetenschappelijk onderbouwde uitspraak of en in welke mate uitmijnen of afplaggen een effectieve maatregel is om bovenstaande doelstelling te bereiken of dat er een alternatieve maatregel is die tot vergelijkbare resultaten leidt.
1.2
Achtergrond
Een belangrijk aspect van natuurontwikkeling in graslanden, die tot recent een landbouwkundige doelstelling hadden, vormt het verlagen van de voorraad bodemfosfaat. Onderzoek heeft laten zien dat hoge fosfaatconcentraties in de bodem belemmerend werken voor natuurontwikkeling (Ceulemans et al., 2014; Wassen et al., 2005; Critchley et al., 2002). Er zijn verschillende methoden ontwikkeld om de fosfaatvoorraad te verlagen, zodat natuurontwikkeling kansrijker wordt: 1.
‘Klassiek’ verschralen, door maaien en afvoeren: dit is een vorm van grasland beheer waarbij graslanden worden gemaaid, maar zonder bemesting. Met iedere maaisnede wordt er zo fosfaat afgevoerd, en op termijn wordt de voorraad bodemfosfaat kleiner. In het begin kan dit proces enkele jaren snel gaan, maar vervolgens wordt de afvoersnelheid van fosfaat beperkt door limitatie van N, K en eventueel andere nutriënten (Timmermans & van Eekeren, 2016; Chardon, 2008).
2.
Afgraven of afplaggen tot op een diepte waarop de fosfaatconcentratie tot op een streefwaarde verlaagd is, is een tweede in Nederland veelgebruikte methode (Chardon, 2008). Hiervoor is een gedetailleerd bodemonderzoek nodig om de gewenste ontgrondingsdiepte vast te stellen. Het verwijderen van het fosfaat kan in principe snel gebeuren. Vervolgens is wel nog enige tijd van bodemontwikkeling en herbegroeiing van percelen nodig.
3.
Uitmijnen is een aangepaste vorm van verschralen, waarbij er versneld fosfaat wordt afgevoerd door gericht te bemesten (Timmermans & van Eekeren, 2016; Chardon, 2008). Er kan jaarlijks tot viermaal zoveel fosfaat worden onttrokken als doormiddel van ‘klassiek’ verschralen door maaien en afvoeren, afhankelijk van de bemestingstoestand in de uitgangssituatie. Uitmijnen kan onder droge omstandigheden via grasland of grasklaver, en onder natte omstandigheden met bijvoorbeeld lisdodde (Geurts et al., 2020; Bestman et al., 2019).
8
Uitmijnen of afplaggen voor nat schraalland in de Krimpenerwaard: proefresultaten 2020-2021
1.3
Doel
Dit wetenschappelijk onderzoek naar uitmijnen en afplaggen had als doel in het najaar 2021 richtinggevend advies te geven wat de beste inrichtings- c.q. beheermaatregelen (behandelingen) zijn om binnen twee beheerperioden van SNL (2 x 6 jaar) de voorwaarden te creëren om op grond van ZHL en PZH de natuurtypen nat schraalland te realiseren. Het is belangrijk te beseffen dat die voorwaarden zich niet alleen beperken tot een voldoende lage nutriëntenconcentraties in de bodem, specifiek fosfaat, maar ook tot een voldoende basenrijkdom en buffercapaciteit van de bodem en – niet onbelangrijk – voldoende hoge grondwaterstanden. Daarmee stellen voornoemde natuurtypen eisen aan de bodemchemische en hydrologische aspecten van de standplaats. Dit onderzoek richtte zich in eerste instantie met name op de bodemchemische aspecten en de respons van de vegetatie op de verschillende behandelingen.
Inleiding
9
2 Materiaal en methode 2.1
Proefopzet
2.1.1
Behandelingen
In vier herhalingen zijn de volgende behandelingen aangelegd:
Controle met huidige maaibeheer zonder extra bemesting (3-4 x maaien en afvoeren per jaar).
Afplaggen plus aanbrengen van kruidenrijkmaaisel. Dit maaisel was afkomstig uit het natuurgebied Paddenpad dat in eigendom is van Zuid-Hollands Landschap. In overleg is het gemaaid op 7 augustus 2020, en vers verzameld en aangebracht op 8 augustus 2020 in een verhouding vergelijkbaar oppervlakte geoogst als oppervlakte geënt.
Uitmijnen met gras door optimale bemesting van N en K op basis bemestingstoestand excl. P2O5 en maaien (4-5 x maaien en afvoeren per jaar).
Uitmijnen met lisdodde (maaien en afvoeren voor optimale P2O5- afvoer). Ook bekend als natte teelt.
Zie voor verschillende datawerkzaamheden het logboek in Bijlage 2.
2.1.2
Percelen
De proef is aangelegd op twee locaties met verschillende uitgangssituatie wat betreft bemestingstoestand en botanische samenstelling; een meer structuurrijk perceel in Kattendijksblok (“Wellepoort”) en een meer productief perceel in Veerstalblok (“Veerstalblok”) (Bijlage 1). Hiervoor zijn percelen bekeken op verschillende locaties. Uiteindelijk werd het duidelijk dat deze proeven wat betreft bestemmingsplan enkel konden liggen op het Kattendijksblok en Veerstalblok. Het structuurrijk perceel op Kattendijksblok (“Wellepoort”) voldoet volledig aan de opgestelde criteria. Voor het productieve perceel was een homogener perceel, met een botanische samenstelling hoofdzakelijk bestaande uit Engels raaigras, beter geweest maar die waren binnen de aangewezen percelen niet te vinden. Op beiden locaties zijn de 4 behandelingen uitgezet op 25 mei 2020 in 4 herhalingen. In totaal zijn er voor deze proef 32 proefveldjes aangelegd (2 locaties * 4 behandelingen *4 herhalingen = 32 proefveldjes). De herhalingen zijn hierbij in de lengte van het perceel aangelegd (zie Figuur 1).
10
Uitmijnen of afplaggen voor nat schraalland in de Krimpenerwaard: proefresultaten 2020-2021
Inrichting proefveldjes en maatvoering pilot uitmijnen Proef 1 Schrale uitgangspositie
Proef 2 Productieve uitgangspositie
Wellepoort (kadaster 231) plotlengte in m 10 plotbreedte in m
Totaal
4 4 4 10 10 4 4 4 4 4 4 10 10 4 4 4
S16P-Plaggen S15U-Uitmijnen S14C-Controle S13N-Natte teelt S12N-Natte teelt S11U-Uitmijnen S10P-Plaggen S9C-Controle S8U-Uitmijnen S7P-Plaggen S6C-Controle S5N-Natte teelt S4N-Natte teelt S3C-Controle
Veerstalblok (nr 70, perceel 8) plotlengte in m 10
Blok 4
plotbreedte in m
Blok 3
S L O O T
Blok 2
Blok 1
S2U-Uitmijnen
S1P-Plaggen
88 m
Totaal
Totale oppervlakte Proef 880 m2
Totaal
4 4 4 10 9 10 4 4 4 4 4 4 4 10 10 4 4 4
P32P-Plaggen P31U-Uitmijnen P30C-Controle P29N-Natte teelt
Blok 4
P28N-Natte teelt P27U-Uitmijnen P26P-Plaggen
Blok 3
P25C-Controle P24U-Uitmijnen P23P-Plaggen P22C-Controle P21N-Natte teelt P20N-Natte teelt P19C-Controle
Blok 2
Blok 1
P18U-Uitmijnen
P17P-Plaggen
101 m
Totale oppervlakte Proef 880 m2
WEG
WEG
Figuur 1 Plattegrond van de proef op een meer structuurrijk perceel in Kattendijksblok (“Wellepoort”) en een meer productief perceel in Veerstalblok (“Veerstalblok”).
2.2
Metingen
Metingen hebben zich geconcentreerd op: 1.
Verloop bemestingstoestand in bodem
2.
Botanische samenstelling
3.
Gewasopbrengst en -afvoer van nutriënten
Nulmeting bodem 2020 Nulmetingen van de bodem is in beide percelen uitgevoerd op 25 mei 2020, voorafgaand aan het opstarten van de behandelingen. In elk van de vier proefvlakken binnen de behandelingen 1 (controle), 3 (uitmijnen met gras) en 4 (uitmijnen met lisdodde), werd een bodemmonster gestoken in de wortelzone (0-10 cm). In elk proefvlak van behandeling 2 (plaggen) werd aanvullend op vier diepten (10-20 cm, 20-30 cm, 30-40 cm en 40-50 cm) een monster gestoken. Deze monsters werden per vergelijke diepte samengevoegd tot een mengmonster en vervolgens vergelijkbaar behandeld als de bodemmonsters van de andere behandelingen. De monsters werden vacuüm en koel opgeslagen en vervolgens voor analyse aangeboden bij Bright Labs in Venlo. De bodemmonsters op behandeling 2 werden gestoken om op basis van referentiewaarden voor bodemchemische parameters de plagdiepte vast te stellen voor nat schraalland. Nadat op basis van deze analyse de plagdiepte was vastgesteld, werden op 10 juli 2020 na plaggen op vergelijkbare wijze als voor de behandelingen 1, 3 en 4 bodemmonsters gestoken in de nieuwe laag 0-10 cm en geanalyseerd. Om uiteindelijk de verkregen analysedata (die verkregen wordt in mg of mmol / kg droge bodem) om te kunnen rekenen, is steeds in elk proefvlak een bodemmonster met een vast volume (100 ml) Materiaal en methode
11
S L O O T
verzameld op een diepte van 0-10 cm om hiermee de bulk dichtheid van de bodem te bepalen en waarmee vervolgens de analysedata in mmol per kilogram bodem omgerekend kan worden naar mmol per liter bodem. Voor het vaststellen van de plagdiepte zijn deze monsters genomen op de aangegeven verschillende diepten. Metingen bodem na één jaar Op 15 oktober 2021 is in elk van de proefvlakken binnen een behandeling op basis van een mengmonster (random drie steken) een bodemmonster gestoken in de wortelzone (0-10 cm). Vergelijkbaar als ten tijde van de nulmeting werd in elk proefvlak een vast-volume monster verzameld over dezelfde diepte om de dichtheid van de bodem te bepalen en daarmee de analysedata binnen het betreffende proefvlak om te rekenen van kg bodem naar L bodem. Uitgevoerde bodemanalyses 2020 en 2021 Aan de bodemmonsters van de behandelingen 1, 2 (na plaggen), 3 en 4 (per behandeling n=4) werden bij de nulmeting als in 2021 de volgende analyses uitgevoerd: ○
Organisch stofpercentage.
○
Olsen-P (maat voor plantbeschikbaar fosfaat).
○
Destructie voor totalen kat- en anionen.
○
Strontiumextractie aan de hand waarvan samen met de zoutextractie de cation exchange capacity (CEC) en de basenverzadiging van de bodem kan worden bepaald (alleen in 2021).
○
Zoutextractie voor zoutuitwisselbare kat- en anionen.
○
pH in het zoutextract.
De verkregen analysedata worden vergeleken met referentiewaarden voor nat schraalland waarbij de volgende streefwaarden voor de meest relevante bodemchemische parameters hier als toetswaarde worden gehanteerd:
Totaal P < 10 (20) mmol/ L
Olsen-P (<)100 tot 300 (optimaal) tot 500 (acceptabel) µmol/L
Totaal calcium > 40 (acceptabel tot > 100 (optimaal) mmol/L
Zout-uitwisselbaar calcium > 14.000 (acceptabel) tot > 30.000 (optimaal) µmol/L
Totaal ijzer > 50 mmol/L
Totaal Fe : totaal P > 5
Totaal S / (totaal Ca + totaal Mg) < 0,67
pH 5 tot 6
Organisch stof > 30 %
Basenverzadiging > 80 % (acceptabel) tot > 90 % (optimaal).
Hierbij wordt opgemerkt dat ook in een goed ontwikkeld nat schraalland zelden aan alle toetswaarden tegelijk wordt voldaan.
12
Uitmijnen of afplaggen voor nat schraalland in de Krimpenerwaard: proefresultaten 2020-2021
Botanische samenstelling De botanische samenstelling werd tweemaal gemeten in de periode 2020-2021. Om de beginsituatie op de percelen vast te leggen, is bij aanvang van de proeven in juni 2020 een nulmeting uitgevoerd. Vervolgens is in het tweede proefjaar in juni 2021 een tweede meting uitgevoerd. In beide gevallen is de botanische samenstelling vastgelegd met behulp van de Braun-Blanquet methode, waarbij in de proefveldjes van 10m*4m van de behandelingen 1 en 3 (juni 2020) en 1, 2 en 3 (juni 2021) de hoogte, bedekking, het percentage kruiden, de soortsamenstelling en het aantal soorten werd bepaald. Gewasopbrengst en -afvoer van N, P en K in controle en uitmijnveldjes Voor de opbrengstmetingen zijn met de Haldrup proefveldmaaier van KTC Zegveld bij elke maaisnede stroken uitgemaaid waarvan het versgewicht is bepaald. Daarnaast is van elke strook een gewasmonster genomen voor analyse op droge stof percentage bij KTC Zegveld en N, P en K-analyse bij Eurofins in Wageningen. Gewasopbrengst en -afvoer van N, P en K in lisdodde In 2021 is er gemeten aan de opbrengst en afvoer van N, P en K van grote en kleine lisdodde aan de demovelden uitmijnen met lisdodden in de Krimpenerwaard. De optimale afvoer van P met lisdodde is eind augustus/begin september (Geurts et al., 2020).
Op 13 september 2021 zijn de verschillende gewassen geoogst en zijn er gewasmonster genomen voor analyse op droge stof percentage bij KTC Zegveld en N, P en K -analyse bij Eurofins in Wageningen.
Materiaal en methode
13
3 Resultaten 3.1
Bodem
3.1.1
Vaststellen benodigde plagdiepte behandeling plaggen in 2020
Een van de behandelingen betreft plaggen. Plaggen is een beproefde methode om komende vanuit een situatie met een sterk verhoogde beschikbaarheid van nutriënten in de bodem, geschikte condities te creëren voor vegetaties die gebonden zijn aan een (matig) voedselarme tot matig voedselrijke bodem (Deskundigen Advies Team Krimpenerwaard, 2018). Het is van belang om vooraf vast te stellen tot welke diepte moet worden geplagd. Dit belang zit hem in het feit dat bij te ondiep plaggen er veelal nog steeds een te voedselrijke bodemlaag aan het oppervlak wordt gebracht en dat bij te diep plaggen - zeker ook in het veenweidegebied in Zuid-Holland – er een, bij vernatting, sterk verzuringsgevoelige bodem aan het oppervlak komt (de klei- en veenbodems zijn hier relatief sulfaatrijk vanwege de historische mariene invloeden). Daarnaast geeft het natuurlijk inzicht of plaggen überhaupt haalbaar is, zeker wanneer ook landschappelijke, aardkundige en bodemkundige waarden en kosten een rol spelen bij de afweging omdat je dan het grondverzet eigenlijk zoveel mogelijk wilt beperken. Vanuit deze optiek zou een volwaardig alternatief voor plaggen welkom zijn.
Tot welke diepte moet worden geplagd kan worden nagegaan met bodemchemisch onderzoek met als doel om de bodemdiepte vast te stellen vanaf waar de meest relevante bodemchemische parameters overeenkomen met referentiewaarden vanuit goed ontwikkelde nat schraallanden. In Tabel 1 zijn de waarden voor de meest relevante bodemchemische parameters weergegeven voor de verschillende bemonsteringsdiepten binnen de proefveldjes die ingericht gaan worden voor de behandeling plaggen in het structuurrijk grasland (Wellepoort) en het productiegrasland (Veerstalblok). Het lagere organisch stofpercentage en het hoge aluminiumgehalte over het hele bodemprofiel in het productiegrasland maakt duidelijk dat de bodem in Veerstalblok uit klei met een moerige bovenlaag bestaat en de bodem in het structuurrijk grasland (Wellepoort), duidelijk over het hele profiel venig is (met dunne klei-lensjes) en een veraarde bovenlaag (ca. 0 tot 20 cm beneden maaiveld).
14
Uitmijnen of afplaggen voor nat schraalland in de Krimpenerwaard: proefresultaten 2020-2021
Tabel 1. Samenvatting van de meest relevante bodemchemische parameters voor de het vaststellen van de plagdiepte voor de behandeling 2 (plaggen) op beide proeflocaties (gem, n=4). Middels kleuren is aangegeven hoe de waarden zich verhouden tot referentiewaarden voor nat schraalland: Rood=wijkt af; oranje=acceptabel; groen=optimaal. Ontwikkel-
diepte
Org. stof pH
Olsen-P Al-totaal
stadium
(cm -mv)
(%)
(µmol/L) (mmol/L) (mmol/L) (mmol/L) (mmol/L)
Ca-totaal Fe-totaal P-totaal
S/(Ca+Mg) Fe:P
Ca-zout (mmol/L)
(Locatie) structuurrijk
0-10
40
5,2
1634
853
113
159
41
0,23
3,9
19
(Wellepoort)
10-20
35
5,0
852
1066
111
178
36
0,23
5,0
16
20-30
36
5,2
481
1229
134
193
26
0,24
7,3
23
30-40
59
5,3
295
791
202
163
28
0,33
5,8
38
40-50
68
4,8
255
543
242
133
18
0,37
7,3
43
productie
0-10
36
4,9
2021
930
118
215
56
0,25
3,9
27
(Veerstalblok) 10-20
22
4,9
1594
1476
126
354
35
0,19
10,1
30
20-30
15
5,3
511
1587
118
366
23
0,17
16,1
22
30-40
18
5,4
311
1605
124
296
20
0,18
14,9
24
40-50
15
5,3
146
1664
123
399
17
0,18
24,0
20
De totale hoeveelheid fosfor (totaal-P) is op beide proeflocaties qua ordegrootte vergelijkbaar en over de gehele bemonsterde diepte erg hoog in vergelijking met de referentiewaarde. De plantbeschikbare hoeveelheid fosfaat (Olsen-P) neemt op beide proeflocaties af met de diepte en is vanaf een diepte van 30 cm qua ordegrootte vergelijkbaar. Tot een diepte van 20 cm is de Olsen-P waarde op beide proeflocaties sterk verhoogd ten opzichte van de referentiewaarde. In het bovenste deel van de bodem (0-20 cm) wijzen de totaal-P en Olsen-P waarden op beide proeflocaties op erg voedselrijke condities. De waarden zijn over deze diepte wat lager in het structuurrijk grasland wat verklaart dat de vegetatie hier iets minder productief en enigszins structuurrijker is dan in het productiegrasland in Veerstalblok. In vergelijking met de toplaag, is de fosfaatbeschikbaarheid (streefwaarde Olsen-P onder of gelijk aan 300 µmol/L) in de laag 20-30 cm in beide percelen al fors lager, evenals de totaal-P waarde. De Olsen-P waarde ligt op beide proeflocaties vanaf een diepte van 20 cm binnen het acceptabel bereik en vanaf een diepte van 30 cm (nagenoeg) binnen het optimaal bereik van nat schraalland. Op de diepte van 20 en 30 cm ligt totaal-P nog (ruim) buiten) het optimaal bereik van de streefwaarde.
De Olsen-P concentratie wordt niet alleen bepaald door de totaal-P concentratie van de bodem. Het fosfor kan aan ijzer gebonden zijn in de bodem, maar ook aan calcium of aluminium. Fosfor wordt in bodems zeer effectief vastgelegd door hechting aan ijzer(hydr)oxiden en door de vorming van ijzerfosfaat-zouten (onder zowel anaerobe als aerobe condities). Voor de P-bindende werking van calcium is de vorming van relatief slecht oplosbare calciumfosfaat complexen verantwoordelijk. Dit calcium gebonden-P komt slechts zeer langzaam vrij door verweringsprocessen. Ook klei (aluminium is indicatief voor het lutumpercentage) is een sterke P-binder. De calcium-, aluminium- en ijzerconcentraties kunnen de beschikbaarheid van fosfaat dus beïnvloeden.
Resultaten
15
De totale en zout-uitwisselbare hoeveelheid calcium (respectievelijk totaal-Ca en zoutuitwisselbaar-Ca) duiden met name in de diepere bodemlagen in het structuurrijk grasland op goed gebufferde condities. In het productiegrasland is het relatieve aandeel zout-uitwisselbaar-Ca ten opzichte van totaal-Ca in het bovenste 20 tot 30 cm van de bodem hoger dan in het structuurrijk grasland, wat een indicatie is dat in de eerste calcium meer vrij beschikbaar is in de bodem en in het structuurrijk grasland calcium meer vastgelegd is in organisch materiaal. In het verlengde hiervan kan gesteld worden dat fosfaat in het structuurrijk grasland – naast dat het daar ook in het organisch materiaal is vastgelegd - ook meer gebonden is aan calcium aan het adsorptiecomplex van de bodem, wat verklaart dat de beschikbaarheid van fosfaat aldaar lager is dan in het productiegrasland bij een meer vergelijkbare hoeveelheid totaal-P. De totale hoeveelheid ijzer (totaal-Fe) is hoog waardoor ook de Fe/P-ratio (in toenemende mate met de diepte) gunstig is voor vastlegging van P bij vernatting. Aangezien onder gereduceerde omstandigheden zwavel (in de vorm van sulfide) nog beter aan ijzer bindt dan fosfaat, is het belangrijk om de hoeveelheid beschikbaar ijzer te corrigeren voor het aanwezige zwavel.
Wanneer de hoeveelheid ijzer wordt gecorrigeerd voor de zwavelconcentratie, dan neemt de (Fe-S):P-ratio in het productiegrasland met de diepte, toe van 8,5 tot 20,7 (data niet in Tabel), wat gunstige waarden zijn om fosfaatmobilisatie als gevolg van vernatting tegen te gaan. In het structuurrijk grasland (locatie Wellepoort) neemt deze ratio juist af met de diepte; van 3,5 naar 0,9. Deze waarden zijn beduidend lager dan in het productiegrasland (locatie Veerstalblok) maar voldoende gunstig. Alleen in de diepste laag is deze ongunstig (<1), wat een gevolg is van de sterk verhoogde sulfaatconcentratie in deze venige bodem. Vlakdekkend afplaggen in het structuurrijk grasland tot 40 cm is dan ook onverstandig. Advies voor afplaggen vanuit optimale bodemchemie Vergelijken we op beide locaties de verschillende diepten met elkaar, dan zien we dat op beide proeflocaties vanaf een diepte van 20 cm de Olsen-P concentratie acceptabel tot gunstig wordt. Dit komt overeen met de bevindingen vanuit eerder uitgevoerd bodemchemisch onderzoek in de noordrand van de Krimpenerwaard (Van Mullekom et al., 2017). Het monsterpunten 5 binnen dat onderzoek ligt zeer nabij de proeflocatie Wellepoort en het monsterpunt 55 ligt nabij proeflocatie Veerstalblok. Het onderzoek van Van Mullekom et al. (2017) is gebruikt bij het opstellen van het Inrichtingsplan Krimpenerwaard.
In dit inrichtingsplan is plaggen als noodzakelijke maatregel benoemd om een gunstige uitgangssituatie te creëren voor de ontwikkeling van nat schraalland. Een conclusie die gedeeld wordt vanuit het Deskundigen Advies Team Krimpenerwaard (2018). Betrekken we ook de basen-gerelateerde parameters, dan is de toestand vanaf 30 cm (met name op de proeflocatie Wellepoort) gunstig. Kijken we echter ook naar totaal-P dan lijken de condities pas vanaf de bodemlaag 40-50 cm gunstig.
16
Uitmijnen of afplaggen voor nat schraalland in de Krimpenerwaard: proefresultaten 2020-2021
Ten einde een gunstige uitgangssituatie te creëren voor de ontwikkeling van nat schraalland, wordt op basis van deze resultaten (dus niet alleen op basis van Olsen-P) geadviseerd om op beide proeflocaties ten behoeve van de behandeling plaggen, een plagdiepte aan te houden van 40 cm. Bedenking Het plagadvies zoals hierboven geformuleerd, is gebaseerd op alle relevante parameters. Wanneer we deze nog eens nader beschouwen dan blijkt dat deze, met uitzondering van totaal-P, alle op beide proeflocaties vanaf een diepte van 20 cm binnen dan wel nabij optimaal bereik te liggen Indien het in de praktijk zo is dat 20 tot 30 cm plaggen tot gunstige hydrologische condities leidt, dan is het te overwegen – gelet op de hoge totaal-ijzer en (relatief) hoge totaal-calcium waarden (m.n. Wellepoort) en (relatief) hoge totaalaluminium waarden (m.n. Veerstalblok) én de gunstige S/(Ca+Mg)- en Fe:P-ratio’s, om het plaggen tot 20 tot 30 cm te beperken. Weliswaar is de totaal-P waarde in theorie dan ongunstig en zal er onder natte condities fosfaat worden gemobiliseerd. Echter, de bindingscapaciteit in beide bodems is vanaf genoemde diepte hoog en op het moment dat de grondwaterstand weer uitzakt (holle grondwaterspiegel) zal het fosfaat dat alsnog vrijkomt ook weer worden gebonden.
Omdat ook met plaggen van 20 tot 30 cm de bodemcondities vochtiger worden dan in de huidige situatie, zal de afbraak van organisch materiaal afnemen en daarmee de beschikbaarheid van nutriënten. Dit speelt met name in de organische bodem van het structuurrijk grasland. Een meer intacte veenstructuur heeft ook een hogere adsorptiecapaciteit en daarmee gunstige condities voor binding van Ca-Pzouten. De bodems zijn niet tot weinig verzuringsgevoelig, wat duidt op een hoge basenbeschikbaarheid (voor vorming fosfaat-complexen).
Bijgesteld advies Binnen voorliggend onderzoek is het hiermee interessant te bezien wat het effect van plaggen is indien we bodemchemisch iets minder maar hydrologisch misschien meer gunstig gaan zitten. Daarom is er voor gekozen om de proefveldjes plaggen op beide proeflocaties vanaf de zijde van het midden van het perceel ‘op één oor’ te leggen door over de midden-sloot-richting een plaggradiënt van 10 cm aflopend naar een plagdiepte van 40 cm aan de oever te realiseren. Op die manier valt een groot deel van het geplagde deel binnen de zone waar preferente condities heersen, i.e. een diepte van 20 tot 30 cm. Het voordeel van ‘op één oor’ leggen is dat het neerslagwater kan afstromen, wat de uitlogende werking beperkt. Daarnaast is verhoogd het de kans dat oude zaadbanken van specifieke soorten, die in een bepaalde laag kunnen zitten, worden doorsneden.
Resultaten
17
Figuur 2. Afgeplagde proefveldjes voor en na dat maaisel is opgebracht. Foto: Wellepoort.
3.1.2
Uitgangssituatie voor de behandelingen in 2020
Binnen de behandelingen 1 (controle), 3 (uitmijnen met gras) en 4 (uitmijnen met lisdodde) is op beide proeflocaties de bodemlaag 0-10 cm in de proefveldjes bemonsterd. Voor behandeling 2 (plaggen) gaat het om de oorspronkelijke bodemdiepte 20-30 cm (maar na plaggen ook de dan bovenste 0-10 cm) in het midden van de proefveldjes. Deze laatste bemonsteringsdiepte volgt uit de analyse waarbij de plagdiepte is vastgesteld (paragraaf 3.1.1). Tabel 2 toont de nulmeting voor de meest relevante bodemchemische parameters voor de vier behandelingen op de twee proeflocaties. Middels kleuren is aangegeven hoe deze zich verhouden tot de referentiewaarden voor nat schraalland. Bij aanvang van het onderzoek wijken de P-gerelateerde parameters in de behandelingen 1 (controle), 3 (uitmijnen met gras) en 4 (uitmijnen met lisdodde) zeer sterk af van de referentiewaarden voor nat schraalland (zoals dat ook was voor de bodemlaag 0-10 cm in het oorspronkelijke maaiveld van de proefveldjes van de behandeling plaggen, zie Tabel 1). De concentraties Olsen-P en totaal-P zijn tussen de (uitgangssituatie voor deze) behandelingen binnen en tussen de proeflocaties vergelijkbaar. Met concentraties van minimaal 1.700 µmol/L Olsen-P en minimaal 44 mmol/L totaal-P zijn de bodems sterk fosfaatverrijkt (Tabel 2).
Dit is, gelet op het (historisch) intensieve agrarisch gebruik (bemesting en drooglegging) op beide proeflocaties niet verwonderlijk. Voor behandeling 2 (plaggen) liggen de fosfaat-waarden op beide proeflocaties aanzienlijk gunstiger. Dat de waarden hier duidelijk gunstiger zijn dan die voor de andere behandelingen is natuurlijk het gevolg van het feit dat in deze behandeling voor de uitgangssituatie te creëren geplagd is en dat hierbij een vooraf vastgestelde gunstige plagdiepte is gevolgd. Als we de fosfaat-waarden (Olsen-P en totaal-P) vergelijken met die zoals gevonden door Van Mullekom et al. (2017) in een aantal referentieterreinen binnen de Krimpenerwaard dan is het duidelijk dat op beide proeflocaties de uitgangssituatie voor de behandelingen controle, uitmijnen met gras en uitmijnen met lisdodde veel te fosfaat-rijk is. De fosfaat-
18
Uitmijnen of afplaggen voor nat schraalland in de Krimpenerwaard: proefresultaten 2020-2021
waarden op beide proeflocaties voor de uitgangssituatie binnen de behandeling plaggen, liggen binnen de door Van Mullekom et al. (2017) gevonden bandbreedte. Het plaggen heeft er in Wellepoort toe geleid dat er een bodemlaag met een aanzienlijk hoger organisch stofpercentage aan het maaiveld is gebracht. Dit is ook te zien aan de lagere concentraties totaal-aluminium en totaal-ijzer. Hierdoor is de Fe:P-ratio hier gunstig (Tabel 2). Omdat de bodemlaag die binnen de behandeling plaggen op de proeflocatie Veerstalblok een hogere concentratie totaal-ijzer en lagere concentratie totaal-P heeft in vergelijking met de andere behandelingen op deze proeflocatie, is ook hier de Fe:P-ratio gunstig. Tabel 2. Nulmeting bodemchemische parameters voor de behandelingen op beide proeflocaties (gem±stdev; n=4). Middels kleuren is aangegeven hoe de waarden zich verhouden tot referentiewaarden voor nat schraalland: Rood=wijkt af; oranje=acceptabel; groen=optimaal. Uitgangssituatie
Behandleing
Org. stof
(Locatie)
(bemonsteringsdiepte 0-10 cm)
(%)
structuurrijk
controle
(Wellepoort) uitmijnen met gras
productief
controle
(Veerstalblok) uitmijnen met gras
Al-totaal Ca-totaal Fe-totaal
P-totaal
S/(Ca+Mg) Fe:P
(µmol/L) (mmol/L) (mmol/L) (mmol/L) (mmol/L)
Ca-zout
NO3-zout NH4-zout
(mmol/L) (µmol/L)
(µmol/L)
40,3
5,2
1702
910
106
166
44
0,23
3,8
18
513
72
stedev
4,5
0,3
224
127
15
21
6
0,01
0,3
4
295
73
gem
39,4
5,5
1990
980
125
177
48
0,25
3,7
21
803
76
stedev
3,1
0,5
590
93
30
24
5
0,04
0,5
5
376
40
37,2
5,4
1926
1017
133
188
47
0,23
4,0
20
1123
218
stedev
4,3
0,4
360
203
22
36
10
0,01
0,5
4
924
50
gem
79,4
5,1
340
88
128
38
9
0,41
16,6
27
623
170
stedev
6,3
0,4
8
52
23
8
2
0,10
11,7
5
36
30
gem
38,6
5,0
2015
897
125
205
54
0,27
3,9
29
190
114
stedev
1,3
0,1
760
234
32
50
19
0,01
0,5
6
91
76
gem
36,5
4,9
1755
904
117
206
49
0,25
4,2
26
218
98
stedev
2,7
0,1
310
65
15
21
7
0,01
0,5
7
182
69
37,1
5,0
1751
828
106
191
48
0,26
4,0
27
251
139
stedev
1,6
0,2
261
69
6
13
3
0,01
0,4
4
224
132
gem
32,2
5,4
237
977
171
313
15
0,23
18,2
35
491
238
stedev
24,7
0,2
109
533
29
188
6
0,12
6,4
6
223
43
uitmijnen met lisdodde gem plaggen
Olsen-P
gem
uitmijnen met lisdodde gem plaggen
pH
De concentratie totaal-calcium is overal gunstig maar voor zoutextraheerbaar calcium (een maat voor de mate waarin calcium is gebonden aan het adsorptiecomplex van de bodem) geldt dit alleen voor de behandeling plaggen in het structuurrijk grasland (Wellepoort). In vergelijking met de concentratie zoutextraheerbaar nitraat (NO 3-zxout) en zoutextraheerbaar ammonium (NH4-zout) zoals die door Van Mullekom et al. (2017) gevonden zijn in de referentieterreinen, zijn de waarden in de uitgangssituatie voor alle behandelingen op beide proeflocaties, (zeer) sterk verhoogd. De spreiding van de waarden is hierbij groot (zie de gegeven standaarddeviatie, Tabel 2). Indien de bodems vernat zouden worden (om ook de juiste hydrologische condities te realiseren) en de condities in de bodem hierdoor zuurstofarm of -loos, dan wordt nitraat (NO3) in plaats van zuurstof gebruikt voor de (anaerobe; voor zover de veraarde, moerige toplaag zuurstofarm tot -loos wordt) afbraak van organisch materiaal. Gelet op de hoge concentratie nitraat en
Resultaten
19
(grotendeels vastgelegd in organisch materiaal) totaal-P (behoudens in de behandeling plaggen), zou dit kunnen leiden tot een aanzienlijk verhoogde beschikbaarheid van fosfaat.
3.1.3
Bodemtoestand in de behandelingen na één jaar in 2021
Allereerst wordt in Tabel 3 aangegeven wat de absolute en relatieve af- of toename is voor Olsen-P en totaal-P in het najaar van 2021 ten opzichte van het voorjaar 2020 voor de vier behandelingen op beide proeflocaties. Dit wordt gedaan omdat daar waar het gaat om de haalbaarheid van het ontwikkelen van nat schraalland er primair gekeken wordt naar de fosfaat-waarden. Ten overvloede wordt hier opgemerkt dat die fosfaat-waarden zeker niet de enige parameters zijn die de haalbaarheid bepalen. Omdat de behandelingen (uitmijnen en plaggen) zich in eerste instantie richten op het verlagen van de voedselrijkdom (lees: fosfaat-toestand) is dit echter een zinvolle vergelijking. Waarbij het belangrijk is te beseffen dat er tussen de meetmomenten maar één jaar is verstreken en dit een kort tijdbestek is om verschillen te zien tussen dergelijke bodemmetingen. Tabel 3. Gemiddelde (n=4) absolute (#) en relatieve (# %) afname (negatieve waarde) of toename (positieve waarde) voor Olsen-P en totaal-P in de vier behandelingen op beide proeflocaties in 2021 ten opzichte van 2020. Uitgangssituatie
Behandeling
Olsen-P # (µmol/L)
totaal-P #%
# (mmol/L)
#%
(Locatie)
Bemonsteringsdiepte (0-10 cm) 2021 vs 2020 2021 vs 2020 2021 vs 2020 2021 vs 2020
structuurrijk
controle
-207,9
-13,9
-0,6
-1,4
(Wellepoort)
uitmijnen met gras
-344,0
-20,9
-4,0
-9,2
uitmijnen met lisdodde
-446,0
-30,1
-2,5
-5,5
plaggen
-215,3
-172,6
0,4
4,6
productief
controle
-15,2
-0,8
-1,5
-2,9
(Veerstalblok)
uitmijnen met gras
-467,0
-36,3
-8,1
-19,8
uitmijnen met lisdodde
-209,0
-13,6
-0,9
-2,0
1,3
0,5
-1,4
-10,1
plaggen
Voor Olsen-P zien we op beide proeflocaties in alle behandelingen een afname in 2021 ten opzichte van 2020 (zie Tabel 3). Alleen voor plaggen binnen Veerstalblok is de waarde gelijk gebleven. De relatieve afname is – logischerwijs – laag binnen de behandeling controle; hier is immers het minst intensief beheer gevoerd gericht op afvoer van fosfaat (al is hier natuurlijk ook gemaaid en afgevoerd). De behandelingen gericht op uitmijnen leidt tot een relatieve afname tussen 14 % en 36 %. De variatie binnen de proefveldjes binnen een behandeling op beide proeflocaties is overigens erg groot (standaarddeviatie niet gepresenteerd in Tabel 3). Ook voor totaal-P zien we een afname in 2021 ten opzichte van 2020, al is deze zowel in absolute als relatieve zin beperkt. De uitzondering hierop wordt gevormd door uitmijnen met gras in Veerstalblok, al is ook hier (net als in alle behandelingen binnen elk van de proeflocaties) de variatie tussen de proefveldjes erg groot. Logischerwijs is de afname van totaal-P gering omdat fosfaat ook in allerlei fracties aanwezig is waaruit fosfaat niet
20
Uitmijnen of afplaggen voor nat schraalland in de Krimpenerwaard: proefresultaten 2020-2021
eenvoudig wordt vrijgemaakt. Daarnaast is de pool aan totaal-P natuurlijk zo groot dat de afname relatief gezien sowieso gering is. In Tabel 4 zijn, net als voor de nulmeting (Tabel 2), de meest relevante bodemchemische parameters na één jaar van behandeling weergegeven en (voor de meeste) afgezet tegen preferente waarden voor nat schraalland zoals we die uit referentiegebieden kennen (zie paragraaf 2.2). We zien dat, ondanks de vaak relatief verlaagde waarden in 2021 ten opzichte van 2020 (Tabel 3), deze in absolute zin net als in 2020 overwegend (ruim) boven de referentiewaarden liggen (rood en oranje gekleurd; voor Olsen-P ligt de waarde nog ruim driemaal te hoog). De uitzondering hierop is logischerwijs de behandeling plaggen. Met plaggen verbetert de fosfaattoestand van de bodem fors evenals de basentoestand in Wellepoort, hier uitgedrukt middels de basenverzadiging. Deze ligt alleen hier binnen het optimaal bereik. Een hoge basenverzadiging is van belang om voldoende buffering te generen en de fosfaatbeschikbaarheid laag te houden. Binnen bodemchemische onderzoeken wordt dit aspect, waar het gaat om het creëren van een goede uitgangssituatie voor nat schraalland, vaak vergeten en ligt de focus alleen op een voldoende lage concentratie Olsen-P (maar waarmee er dus niet per se een gunstige standplaats is gecreëerd).
Ondanks dat de fosfaatbeschikbaarheid om genoemde reden in de behandeling plaggen (enigszins) is toegenomen in 2021 ten opzichte van 2020, ligt de waarde nog ruim binnen het preferente bereik. Tabel 4. Bodemchemische parameters na één jaar van behandelingen op beide proeflocaties (gem±stdev; n=4). Middels kleuren is aangegeven hoe de waarden zich verhouden tot referentiewaarden voor nat schraalland: Rood=wijkt af; oranje=acceptabel; groen=optimaal. Uitgangssituatie (Locatie) structuurrijk (Wellepoort)
Behandeling Org. stof pH Bemonsteringsdiepte (0-10 cm) (%) controle gem 38,4 5,8 st edev 3,1 0,3 uitmijnen met gras gem 35,8 5,3 st edev 2,1 5,1 uitmijnen met lisdodde gem 39,2 6,0 st edev 2,2 0,2 plaggen gem 34,9 5,1 st edev 16,5 0,2
productief controle (Veerstalblok) uitmijnen met gras
gem st edev gem st edev uitmijnen met lisdodde gem st edev plaggen gem st edev
41,0 5,2 40,3 4,3 36,9 5,1 77,3 5,8
5,5 0,1 5,7 6,2 5,6 0,1 6,2 0,3
Olsen-P Al-totaal Ca-totaal Fe-totaal P-totaal S/(Ca+Mg) Fe:P Ca-zout Basenverz. NO3-zout NH4-zout (µmol/L) (mmol/L) (mmol/L) (mmol/L) (mmol/L) (mmol/L) (%) (µmol/L) (µmol/L) 1494 1388 170 312 43 0,15 7,3 17 77,3 544 64 212 353 38 82 11 0,01 0,9 5 1,0 494 7 1480 1331 174 305 44 0,16 7,0 23 80,1 447 63 556 240 15 59 9 0,01 0,3 5 3,5 352 12 1646 1617 217 350 45 0,15 8,5 23 77,0 788 134 845 66 61 14 13 0,01 3,0 7 0,8 543 74 125 298 368 128 9 0,31 14,4 86 91,5 369 128 76 89 32 17 3 0,04 3,2 25 2,5 204 96 2000 798 1288 447 1542 187 238 115
1361 278 1248 103 1358 229 1684 261
191 47 166 22 191 31 215 76
342 62 308 53 311 69 414 236
53 14 41 7 47 9 14 4
0,17 0,00 0,15 0,02 0,16 0,00 0,13 0,06
6,6 0,5 7,7 1,8 6,6 0,5 29,9 12,0
40 7 32 8 32 12 96 35
76,8 3,0 77,5 1,3 76,5 1,3 70,0 7,4
444 434 415 97 195 314 157 110
37 24 89 46 142 63 139 86
In absolute zin lijken de waarden voor de verschillende parameters binnen de behandelingen op beide proeflocaties in 2021 zeer sterk op die in 2020 en is er in die die zin, zoals verwacht, geen tot een beperkt effect van de behandelingen op de bodemchemische parameters in de periode 2020-2021. Wel zien we een verbetering van de Fe:P-ratio in de behandelingen controle, uitmijnen met gras en uitmijnen met lisdodde, hetgeen een gevolg is van de (beperkte) afname van totaal-P die we zien in deze drie behandelingen.
Resultaten
21
Zoutextraheerbaar ammonium is tussen beide jaren niet of nauwelijks gewijzigd. Voor zoutextraheerbaar nitraat geldt dat er een afname op beide proeflocaties is waar te nemen binnen de behandelingen uitmijnen met lisdodde en plaggen. De verklaring hiervoor is dat de bodem in deze twee behandelingen vochtiger tot natter is dan in beide andere behandelingen en er als gevolg hiervan nitraatreductie (onder meer of minder anaerobe omstandigheden) plaatsvindt waarbij stikstofgas wordt geproduceerd bij afbraak van organisch materiaal. In absolute zin zijn ook deze waarden nog erg hoog in vergelijking met de referentiewaarde.
3.2
Nulmeting algemene bemestingstoestand van proefpercelen
Voor de bepaling van de bemesting voor uitmijnen en monitoren van de tijd van uitmijnenzijn bodemmonsters geanalyseerd bij Eurofins (zie Tabel 5 en 6). Het gaat op beide percelen om een bodem die als veen gekarakteriseerd kan worden, ondanks de kleideeltjes. Het organische stof percentage in de laag 0-10cm is namelijk hoger dan 25% (32 % en 36 %). Daarbij is de bodem van het structuurrijke grasland wat rijker in organische stof dan die van het productievere perceel. Dit organische stof bevat ook stikstof, en dit zien we terug in de hoge gehalten aan N-totaal, typerend voor veen. Uit de meting van plant beschikbaar kalium (van belang bij uitmijnen) is te zien dat het productievere perceel voldoende hoog zit in kalium, maar dat het structuurrijke perceel een lage waarde van plant beschikbaar kalium heeft. Op beide percelen is in 2020 en 2021 op de behandelingen van uitmijnen extra kali bemest. Tabel 5. Bodemchemische startmetingen zoals uitgevoerd door Eurofins, 0-10 cm diepte, kort voor aanleg van de proeven.
Klei (lutum) Zuurgraad Uitgangssituatie Locatie % < 2um pH CaCl2 Structuurrijk Wellepoort 29 5.1 Productief Veerstalblok 24 5.1
Koolzure kalk % 2.9 2.1
Organische stof N-totaal % mg N/kg 35.6 17190 31.9 16420
NLV kg N/ha 250 250
K-plantbeschikbaar mg K/kg 57 189
In de laag 0-10 cm zijn er ook landbouwkundige metingen van het plant beschikbaar bodemfosfaat gedaan (Tabel 6). Hier zien we dat beide percelen behoorlijk rijk zijn aan bodemfosfaat, maar niet extreem. Tabel 6. Bodemchemische startmeting van P-totaal, P-AL en Pw door Eurofins voor de laag 0-10 cm, gemiddelde over alle plots per proefperceel. Meting uitgevoerd vóór de start van de behandelingen.
Uitgangssituatie Structuurrijk Productief
22
Locatie Wellepoort Veerstalblok
P-totaal
P-AL
Pw
mg P2O5/100 g 427 451
mg P2O5/100 g 34 40
mg P2O5/L 27 25
Uitmijnen of afplaggen voor nat schraalland in de Krimpenerwaard: proefresultaten 2020-2021
3.3
Botanische samenstelling
Uitgangssituatie voor de behandelingen in 2020 In het voorjaar van 2020, net na inzet van de behandelingen met uitmijnen door bemesting met stikstof en kali op basis van inzichten van de bodemtoestand, is in de controle plots op de beide proefpercelen een nulmeting van de vegetatie gemaakt. Figuur 3 toont overzichtsfoto’s van de percelen ten tijde van deze meting.
Figuur 3. Overzichtsfoto van het perceel te Wellepoort (links) dat structuurrijker is en meer kruiden heeft (Kruipende boterbloem duidelijk te zien) en het perceel in het Veerstalblok (rechts), met meer grassen (Gestreepte witbol duidelijk te zien).
Tabel 7 toont de resultaten van de meting. We zien een iets soortenrijkere situatie op het perceel Wellepoort (gemiddeld 15,3 soorten per 40m2), maar ook het productievere perceel in het Veerstalblok heeft nog een behoorlijk aantal soorten (13,5 gemiddeld per 40 m2) in de proefplots van 40 m2. Wat echter opvalt is het grote verschil in bedekking van bloeiende planten (kruiden): voor de doelstelling SNL N12.02 moet de bedekking minimaal 20% kruiden en mossen zijn, en daar zit het perceel op Wellepoort boven. Dit sluit ook aan bij de observaties van Rudi Terlouw in de Pilot verschraling percelen Wellepoort (zie ook Bijlage 3). Dit komt door een aantal soorten, maar met name door een behoorlijk aandeel kruipende boterbloem. Het productievere perceel heeft veel minder kruiden, maar juist met name grassen. Gestreepte witbol is samen met Engels raaigras dominerend. Tabel 7. Samenvatting van de resultaten van de startmeting van de vegetatie op de twee proefpercelen. Uitganssituatie Locatie Structuurrijk Wellepoort Productief Veerstalblok
Aantal soorten Percentage (40 m2) bedekking kruiden Drie meest dominante soorten 15.3 21.2 Engels raai Kruipende boterbloem 13.5 0.5 Gestreepte witbol Engels raai
Fioringras Fioringras
Botanische samenstelling in de behandelingen na één jaar in 2021 In juni 2021 zijn opnieuw metingen van de botanische samenstelling in de proef op beide locaties uitgevoerd. De resultaten hiervan zijn weergegeven in Tabel 8. We zien dat bij de behandelingen waarin wordt uitgemijnd een hogere vegetatie groeide ten tijde van de meting, wat wijst op meer biomassa. Het percentage kruiden en het aantal soorten was Resultaten
23
echter niet verschillend met dat van de controle behandeling op beide locaties, en we zien ook dat dit vergelijkbaar van grote is als bij start van de proeven. Met andere woorden er zijn nog geen structurele veranderingen vastgesteld in de vegetatie en het percentage kruiden. Wel was er op beide percelen als gevolg van het plaggen een grote verandering waarneembaar. De geplagde proefveldjes hadden echter in juni na 1 jaar nog nauwelijks bodembedekking in het structuurrijke perceel, en enkel 21% bodembedekking in het productieve perceel. De geplagde behandeling was dus op beide percelen nog volop in ontwikkeling. De hoeveelheid dood materiaal in het structuurrijke perceel wees daarbij op extreme condities (nat en/of droog) die vestiging van een vegetatie vertragen. De planten die zich hebben weten te vestigen in de geplagde plots zijn daarbij zeer divers op beide locaties, wat leidt tot een behoorlijk aantal verschillende soorten. Hieronder bevonden zich naast pionierssoorten (zo groeide Sagina apetala in de geplagde plots op het productieve perceel) op beide percelen indicatoren voor vochtig hooiland, zoals Biezenknoppen, Kale jonker, Echte koekoeksbloem. Ook afgeplagde percelen waar zich nat schraalland ontwikkelt gaan vaak eerst door een fase met veel biezenknoppen.
Tabel 8. Meting van een aantal vegetatiekenmerking van de verschillende behandelingen op beide percelen, in het tweede jaar (juni 2021) van de proef.
Uitgangssituatie Structuurrijk Plaggen Controle Uitmijnen
Locatie Wellepoort
Productief Plaggen Controle Uitmijnen
Veerstalblok
3.4
Bedekking Hoogte % totaal cm 3 13 96 14 100 37 Bedekking Hoogte % totaal cm 21 17 100 29 100 53
Bedekking % kruiden 0 21 22 Bedekking % kruiden 7 3 3
Dood materiaal Soorten % opp aanal/plot 54 20 2 15 0 14 Dood materiaal Soorten % opp aanal/plot 5 22 0 12 0 12
Gewasopbrengst en -afvoer
In 2020, het eerste jaar waarin de proeven gestart zijn, zijn in de proeven Wellepoort en Veerstalblok, respectievelijk vier en drie maaibeurten geweest (in Veerstalblok liepen voor aanvang van de proef in de eerste snede nog schapen). In 2021 is de uitmijnbehandeling in Wellepoort vijf keer gemaaid en de controlebehandeling vier keer. In Veerstalblok zijn in 2021 vier maaibeurten geweest op beide behandelingen (in Veerstalblok was er in de eerste snede schade van ganzen). We zagen in het veld meteen na inzet van de uitmijnbehandeling (bemesting met stikstof en kali) dat de productiviteit omhoog ging en de vegetatie op de bemesting reageerde. In het tweede jaar was dit effect vergelijkbaar. Een foto van de eerste snede in 2020 is te zien in Figuur 4.
24
Uitmijnen of afplaggen voor nat schraalland in de Krimpenerwaard: proefresultaten 2020-2021
Figuur 4. Vrijwel meteen na inzet van de behandelingen van uitmijnen (bemesting met stikstof en kali) zien we verschillen optreden: links een controleveld, rechts een veldje dat met stikstof en kali bemesting uitgemijnd wordt. Rechts is de vegetatie donkerder van kleur, en staat er hoger op (meer biomassa). Foto: Wellepoort.
Tabel 9 toont voor beide locaties de gemiddelde jaaropbrengst en N, P en K afvoer in het gemaaide materiaal van de controle- en uitmijnbehandeling in beide proefjaren. We zien dat in de uitmijnveldjes met gras de droge stof opbrengst flink hoger is t.o.v. de controle, variërend van 42% toename in het eerste jaar tot gemiddeld 65 % toename in het tweede jaar. Gedeeltelijk verklaarbaar doordat we de uitmijnbehandeling in het eerste jaar pas na de eerste snede hebben kunnen starten. Een bijna vergelijkbaar grootte toename zien we in de P-afvoer (van gemiddeld 39 % in het eerste jaar naar 52 % in het tweede jaar). Afvoer van stikstof en kalium, die toegediend worden tijdens het uitmijnen, nemen in nog grotere mate toe en verdubbelen in sommige gevallen zelfs. Het gemiddelde ruw eiwitgehalte (Ngehalte * 6,25) neemt in 2021 t.o.v. de controle bij uitmijnen toe van 148 naar 198 g per kg droge stof in Wellepoort en van 141 naar 172 g per kg droge stof in Veerstalblok. De droge stof opbrengst en afvoer van Veerstalblok was lager dan Wellepoort doordat er in 2020 in de eerste snede nog schapen liepen voordat de proef begon en er in 2021 in de eerste snede schade was van ganzen. De werkelijke opbrengst en afvoer in Veerstalblok had dus nog 1000-2000 kg droge stof hoger kunnen zijn en daarmee een P-afvoer van 4-8 kg P per ha hoger.
Resultaten
25
Tabel 9. Opbrengst (kg/ha) van de maaisneden uitgedrukt in droge stof (DS-opbrengst), en afgevoerde nutriënten (kg N/ha, kg P/ha en kg K/ha) tijdens het uitmijnen (U) en bij de tegelijk gemaaide controle (C) in 2020 en 2021. Uitgangssituatie Structuurrijk Structuurrijk Productief Productief Uitgangssituatie Structuurrijk Structuurrijk Productief Productief
Locatie Wellepoort Wellepoort Veerstalblok Veerstalblok Locatie Wellepoort Wellepoort Veerstalblok Veerstalblok
Jaar 2020 2020 2020 2020
Behandeling C U C U
2021 2021 2021 2021
C U C U
DS-opbrengst 7020 9901 6528 9516 DS-opbrengst 7233 10868 5903 10665
N-Opbrengst 185 284 144 266 N-Opbrengst 171 344 133 293
P-Afvoer 26 35 25 36 P-Afvoer 29 41 24 39
K-Afvoer 79 198 169 318 K-Afvoer 65 206 130 266
In het voorafgaande is de gewasopbrengst en –afvoer van gras op de proefvelden van Wellepoort en Veerstalblok besproken. De opbrengst en afvoer van de lisdodde in de proef was nog niet relevant doordat het project pas begin april 2020 was goedgekeurd en de proefveldjes met lisdodde pas in juli 2021 geplant worden. Normaliter duurt het minimaal één jaar voordat planten zich kunnen vestigen en twee jaar voordat ze in volle groei zijn. Vanwege de late start 2021 was het niet de verwachting dat de lisdodde in de proefveldjes in 2022 al in volle groei zouden zijn. Daarom is besloten om in ieder geval in 2022 te meten aan al eerder aangelegde demovelden uitmijnen met lisdodden op gronden in gebruik bij Piet Blanken. De droge stof opbrengst varieerde hier van 15.892 kg droge stof per ha tot en met 20.962 droge stof opbrengst en de P-afvoer van 30-47 kg P per ha (zie Tabel 10). De opbrengst van de geoogste lisdodde op het niet geplagde demoveldje viel wat lager uit om dat het gewas door wind was gaan legeren. Tabel 10. Opbrengst (kg/ha) van de lisdodde op perceel van Piet Blanken uitgedrukt in droge stof (DSopbrengst), en afgevoerde nutriënten (kg N/ha, kg P/ha en kg K/ha) in 2021. 2021
DS-Opbrengst
N-Opbrengst
P-Afvoer
K-Afvoer
Grote lisdodde niet geplagd
15892
185
30
204
Grote lisdodde geplagd
20962
200
47
379
Kleine lisdodde geplagd
17163
170
34
308
3.5
Behandeling
Inschatting van tijdsduur P-verschraling bij verschillend beheer
Met de gegevens van de proeven tot nu toe kunnen we het aantal jaren berekenen om een betreffende bodemlaag in voldoende mate in fosfaat te verarmen. Deze berekeningen zijn weergegeven in Tabel 11, en zijn gemaakt op basis van literatuurgegevens van verschralen zonder bemesting met jaarlijks 3 sneden (Sival & Chardon, 2004), en metingen in de proef aan de controle en uitmijnbehandeling aan afvoer van fosfaat, P-totaal en de bodemdichtheid van de bemonsterde laag. Hierbij is er van uit gegaan dat de fosfaatopname door het grasland, en daarmee de fosfaat afvoer, over de jaren van uitmijnen gelijk is gebleven. Over deze aanname is discussie mogelijk, omdat het fosfaatgehalte van de natuurdoelen zo laag is dat dit mogelijk ook tijdens
26
Uitmijnen of afplaggen voor nat schraalland in de Krimpenerwaard: proefresultaten 2020-2021
uitmijnen limiterend wordt voor de productie. In proeven met uitmijnen op zand (Timmermans & van Eekeren, 2016) trad dit aan het einde van het uitmijnproces slechts in beperkte mate op. Een uitmijnstudie in Drenthe (Postma et al., 2015), laat zien dat het verschil in vijf jaar tussen uitmijnen en verschralen kleiner werd gedurende het uitmijnen. Dit had er mede me te maken dat in het laatste jaar de opbrengst bij verschralen relatief hoog was. Zo werd bij uitmijnen in dat jaar nog 33 kg P / ha afgevoerd, wat een behoorlijke hoeveelheid is, die nauwelijks lager is dan wat wij bereiken. Toch toont de studie van de 1013 jaar lopende uitmijnbehandelingen van Ehlert et al. (2018) wel een afname in productiviteit op het object op veengrond (KTC Zegveld). Daarbij moet vermeld worden dat de bodem op deze locatie na 10-13 jaar uitmijnen een veel lager gehalte aan bodemfosfaat had dan die op onze proeflocaties. Onderstaande berekeningen kunnen dus een overschatting voor de proeflocaties zijn, zeker voor de latere jaren van het proces en doordat ook fosfaat uit een wat dikkere bodemlaag wordt onttrokken. De beschikbare P in de bovengrond wordt, afhankelijk van de fosfaattoestand in diepere lagen, vaak vanuit diepere bodemlagen en P-reserves gebufferd (van Rotterdam et al., 2021).
Toch geeft deze berekening een indruk voor wat mogelijk is, en men moet zich realiseren dat we hier slechts twee proeflocaties (N=2) hebben. Tijdsduren op andere locaties in de Krimpenerwaard zullen zeker anders zijn: van Mullekom et al., 2017 toont dat veel locaties nabij Wellepoort lagere Olsen-p waarden hadden dan de beide proeflocaties in onze studie, hoewel een nette vergelijking lastig is omdat ze net een andere laagdiepte bemonsterd hebben (0-20 cm). In de proef in de Krimpenerwaard zien we dat bij uitmijnen, in vergelijking met verschralen, de tijdsduur van het beheer tot voldoende fosfaat is afgevoerd grofweg halveert. Voor beide proefpercelen zien we daarbij termijnen van uitmijnen van 14 jaar (Structuurrijk) en 12 jaar (Productief) totdat de P-totaal in de bemonsterde laag lager is dan de streefwaarde van 10 mmol/L bodem voor het doel van nat schraalland. Voor het doel van kruiden en faunarijk grasland zijn de termijnen aanmerkelijk minder lang en zijn deze met uitmijnen haalbaar binnen 4-5 jaar.
Resultaten
27
Tabel 11. Bodemfosfaat nu (Eurofins meting) 2021, met daarbij een inschatting van de termijn van verschillende manieren van verschralen tot het beoogde natuurtype (nat schraalland, P-totaal < 10 mmol/L) voor de bemonsterde bodemlaag van 0-10 cm, en hetzelfde voor een richtlijn van Ptotaal voor kruidenrijk grasland (streefwaarde P-totaal < 20 mmol/L, komt ongeveer overeen met Olsen-P < 800 µmol/L en P-Al < 15 mg P2O5/100 g). Met deze cijfers dient voorzichtig te worden omgegaan. Ten eerste gaat het hier om de proeflocaties, en niet om andere percelen in het gebied. Uitmijntijden hiervoor zullen anders zijn (zie tekst hierboven). Ten tweede is aangenomen dat de fosfaat afvoer tijdens het uitmijnen op peil blijft, wat in de latere fase richting nat schraalland mogelijk niet het geval is (dit is nog niet goed onderzocht). Dit zou betekenen dat het bereiken van het natuurdoel enkele jaren langer duurt. Ten derde kan het zijn dat de laag 10-20 cm eveneens verrijkt is en de afvoer van fosfaat daaruit kost extra tijd.
Uitgangssituatie (Locatie) Bodemfosfaat nu (2021, laag 0-10 cm) Structuurrijk (Wellepoort) Productief (Veerstalblok) P-totaal (mgP2O5/100g) 422 407 P-AL (mgP2O5/100g) 31 37 Jaren beheer tot doel (P-tot <10 mmol/L, laag 0-10 cm) verschralen 3 sneden (afvoer maximum Sival & Chardon, 2004) 26 23 intensief maaien zonder bemesting (controle) 20 18 uitmijnen 14 12 Jaren beheer tot doel kruidenrijk grasland (P-tot <20 mmol/L, laag 0-10 cm) verschralen 3 sneden (afvoer maximum Sival & Chardon, 2004) 10 7 intensief maaien zonder bemesting (controle) 8 6 uitmijnen 5 4