Effectieve organische-stofaanbreng door gewasresten

Tom Vossen
onderzoeken hoeveel effectieve organische stof een bepaalde teelt aanbrengt in de bodem en de daarbij horende humificatiecoëficiënten onderzoeken in een zand- en een leembodem

Effectieve organische-stofaanbreng door gewasresten.

Organische stof is een belangrijke parameter voor een productieve landbouwbodem. Het is daarom voor de landbouw zeer belangrijk om deze parameter zeer goed op te volgen en in te grijpen wanneer deze te laag dreigt te worden. Omdat organische stof zo belangrijk is, werd onderzocht hoeveel effectieve organische stof aangevoerd wordt door het inwerken van de gewasresten van enkele belangrijke teelten.

 

Effectieve organische stof

Effectieve organische stof is de organische stof die 1 jaar na aanvoer nog overblijft in de bodem. Als een teelt veel effectieve organische stof aanvoert, zal het organische-stofgehalte in de bodem ook stijgen. Dat is tegenwoordig een knelpunt in de landbouw: het organische-stofgehalte is veel lager dan begin jaren ‘90. De situatie heeft zich intussen enigszins gestabiliseerd, maar er zijn toch nog veel percelen met een te laag organische-stofgehalte. Daarom werd in deze proef voor 5 belangrijke teelten onderzocht hoeveel effectieve organische stof ze aanvoeren. Die 5 teelten zijn de volgende: erwten, wintertarwe, aardappelen, suikerbieten en korrelmaïs. De effectieve-organische-stofaanvoer werd onderzocht op 2 niveau’s, nl. eerst werd de aanvoer van gewasresten onderzocht en daarna werd onderzocht hoeveel procent van het aangevoerde materiaal er mineraliseert in de bodem. Bijkomend werd nog onderzocht of er een verschil is in mineralisatiesnelheid tussen een zand- en een leembodem. De mineralisatie van de gewasresten werd onderzocht d.m.v. een incubatieproef.

 

Proefopzet

Eerst werd leem- en zandgrond verzameld voor het uitvoeren van de incubatieproeven. De leemgrond werd verzameld op een landbouwperceel in Zichen-Zussen-Bolder, de zandgrond op een perceel in Neerpelt. Tijdens het verzamelen werden ook bodemstalen genomen, zodat de bodem geanalyseerd kon worden op pH, koolstofgehalte en nutriënten (fosfor, kalium, …). De overige grond werd gedroogd en gezeefd. Vervolgens werden gewasresten van de 5 teelten verzameld, telkens net vóór de oogst. Tijdens het verzamelen van de gewasresten werd ook de biomassa van de gewasresten bepaald. Dit gebeurde door op 3 willekeurige plaatsen in het veld (buiten de wendakker en buiten de spuitsporen) telkens in een vierkant van 1 m²  alle bovengrondse delen van het gewas aan de grond af te knippen en vervolgens de wortels in de bouwvoor uit te steken. De wortels werden uit de grond gezeefd en daarna werden alle gewasresten per herhaling gewogen. De gewasresten werden dan geanalyseerd en vervolgens gedroogd en gemalen.

 

Twee weken voor de incubatie werd de grond bevochtigd en gepreïncubeerd, zodat het bodemleven terug kon aangroeien tot het normale niveau. Daarna werden grond en gewasresten in de juiste verhoudingen gemengd en werd het mengsel in incubatiepotjes gedaan.  Tijdens de incubatie werd 1 keer per week de CO2-concentratie in de potjes gemeten. Uit deze waarden werd telkens de hoeveelheid gemineraliseerde organische koolstof berekend en uitgezet in een mineralisatiecurve. Zodra de mineralisatiecurve begon af te buigen werd de proef stopgezet en werd een eerste orde mineralisatiemodel gefit. Hieruit werd de effectieve organische koolstof berekend. Met de bekomen resultaten werden simulaties uitgevoerd op basis van het Roth-C-model (Bodemkundige Dienst van België; UGent, 2009 en: Coleman & Jenkinson, 2014; De Clercq, 2016). Zo kon voorspeld worden of het organische-stofgehalte van een bepaalde bodem met een bepaalde wisselteelt op langere termijn zou stijgen of dalen. Er werd gesimuleerd met een ongunstige (monocultuur korrelmaïs) en met een gunstige vruchtwisseling (wintertarwe met stro ingewerkt - gele mosterd+runderdrijfmest -erwten - gele mosterd+runderdrijfmest - suikerbieten). Voor beide vruchtwisselingen werden verschillende simulaties uitgevoerd vertrekkend van gegevens uit de Code voor Goede Praktijk Bodembescherming (CVGPB) (anoniem, 2015), literatuur en/of het eigen onderzoek. Er werd vergeleken met CVGPB omdat de verschillende humificatiecoëficiënten en EOC-aanvoeren die hierin worden vermeld algemeen aanvaard worden in België.

 

Resultaten

De biomassa van de gewasresten gemeten tijdens het veldwerk was hoger dan wat de literatuur aangeeft. De C/N-verhouding van de meeste gewassen lag in lijn met de waarden uit de literatuur, behalve voor tarwe (lagere C/N dan in de literatuur) en suikerbieten (hogere C/N dan in de literatuur). Uit de resultaten van de incubatieproef bleek dat de EOC-aanvoer hoger ligt dan wat de CVGPB aangeeft, maar dat de procentuele hoeveelheid gemineraliseerde organische stof (de humificatiecoëfficiënt) dezelfde grootteorde had als wat in de literatuur wordt teruggevonden (zie tabel 1 in bijlage).

De resultaten van de incubatieproef gaven geen verschil in mineralisatiesnelheid tussen een zand- en een leembodem. De simulaties gaven duidelijke verschillen in koolstofevolutie aan, gerelateerd aan de hoeveelheden gewasresten (biomassa) per teelt die gebruikt werden. De gebruikte humificatiecoëfficiënten hadden weinig of geen invloed op de resultaten van de koolstofsimulatie.

Conclusie

Er kan besloten worden dat de EOC geen vaste waarde is, maar dat de procentuele hoeveelheid organisch materiaal die mineraliseert (hc) wel van dezelfde grootteorde is als wat vooropgesteld werd in de code van goede praktijk bodembescherming. Als de aanvoer gekend is, kan er geschat worden hoeveel er wordt aangevoerd op een perceel. Voor landbouwers zou het nuttig zijn als er regio-specifieke tabellen van EOC-aanvoer zouden verschijnen, zodat de landbouwers een betere inschatting van de EOC-aanvoer op hun percelen kunnen maken. Om een verschil in mineralisatiesnelheid tussen een zand- en een leembodem te onderzoeken moet er een incubatie in veldomstandigheden uitgevoerd worden, zodat elke bodem kan mineraliseren aan de snelheid zoals dat in het veld ook zou zijn.

 

 

 

Bibliografie

 

Anoniem (2015). Code van goede praktijk bodembescherming: versie februari 2015. gevonden op het internet op 11/20/2016: https://esites.vito.be/sites/reflabos/2015/Online%20documenten/CVGP_ver….

Bodemkundige Dienst van België; Universiteit Gent, vakgroep Bodembeheer en Bodemhygiëne (2009) Ontwikkelen van een expertsysteem voor het adviseren van het koolstofbeheer in de landbouwbodems. Studie uitgevoerd in opdracht van de Vlaamse Overheid, Departement Leefmilieu, Natuur en Energie, ALBON, Dienst Land- en Bodembescherming, 146 pp.

Coleman K. & Jenkinson D.S. (2014). Roth-C 26.3-a model for the turnover of carbon in the soil. Model description and windows user guide. IACR Rothamsted, 44pp.

De Clercq, T. (2016). The effect of long-term organic fertilization on the soil nitrogen and carbon dynamics. Doctoraatsthesis KU Leuven, in druk.

Universiteit of Hogeschool
master in de biowetenschappen: Land- en tuinbouwkunde, afstudeerrichting plantaardige en dierlijke productie
Publicatiejaar
2017
Promotor(en)
Annemie Elsen
Share this on: