Organische stof in de landbouwbodems

Studienamiddag Bodemkundige Dienst van België
“Meten om te sturen”
Organische stof in de landbouwbodems:
trendbreuk met het verleden?
Annemie Elsen
BDB
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Inhoud
•
•
•
•
•
Belang van organische stof in de bodem
Organische stof in de bodem meten en beoordelen
Organische stof in landbouwbodems: het verleden
Organische stof in landbouwbodems: het heden
Organische stof in landbouwbodems: de toekomst
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Organische stof in de bodem
= de basis van bodemkwaliteit
bodemvruchtbaarheid
CHEMISCH → vasthouden/vrijgeven nutriënten
FYSISCH → bodemstructuur
BIOLOGISCH → microbiële activiteit
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Organische stof in de bodem
Organische stof
in de bodem
Levende
organismen
Vers plantaardig
en dierlijk
materiaal
Gemakkelijk
afbreekbaar deel
Humus
Moeilijk
afbreekbaar deel
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Organische stof in de bodem
Gemakkelijk afbreekbaar deel verse organische stof
organische stof → CO2 + minerale verbindingen
Mineralisatie
Moeilijk afbreekbaar deel verse organische stof
vers organisch materiaal + minerale elementen → humus
Humificatie
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Organische stof in de bodem
Plantenvoeding
Gemakkelijk afbreekbaar deel verse organische stof
organische stof → CO2 + minerale verbindingen
Mineralisatie
beschikbaar voor plant
Minerale N
stikstofimmobilisatie
C/N
(30)
Bv. stalmest (15)
GFT-compost (11-17)
stro (80)
schorscompost (75)
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Organische stof in de bodem
Bodemstructuur
OS in de bodem
Nalevering van nutriënten ↗
Wortelgroei ↗
Slempgevoeligheid ↘
kruimelstructuur
aggregaatstabiliteit
Erosiegevoeligheid ↘
Bodemverdichting ↘
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Organische stof in de bodem
Bodemstructuur
Stabiele aggregaten in %, GFT-proef
jaarlijks min. bemesting
45 ton GFT/ha/3j
15 ton GFT/ha/j
45 ton GFT/ha/j
BEH nr 2
AS
BEH nr 5
AS
BEH nr 9
AS
BEH nr 11
AS
nr 5
14
nr 36
16
nr 12
35
nr 11
27
nr 18
16
nr 37
21
nr 13
27
nr 20
32
nr 32
13
nr 46
26
nr 26
33
nr 30
33
nr 35
14
nr 47
14
nr 39
31
nr 41
24
14,5 a
19,8 a
31,6 b
28,9 b
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Organische stof in de bodem
Bodemwater
OS in de bodem
Waterbergend vermogen ↗
Infiltratiecapaciteit ↗
poriënvolume
Infiltratie: 30-60 mm/u
Infiltratie: 2-4 mm/u
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Organische stof in de bodem
Bodemwater
Infiltratiesnelheid, GFT-proef
Instante infiltratiesnelheid (mm/h)
800
600
400
200
0
minerale bemesting
15 ton GFT/ha /jr
45 ton GFT/ha /jr
Behandeling
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Organische stof in de bodem
OS in de bodem
Bodemleven
Regenwormen = bodembiologische indicator
strooiselwormen
• inwerken en verspreiden van vers organisch materiaal
beter beschikbaar voor schimmels en bacteriën
• vorming van stabiele bodemkruimels of –aggregaten
betere bodemstructuur
bodemwoelers
• graven van gangen
 betere water- en luchtdoorlaatbaarheid en betere
waterinfiltratie
diepgravers
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Organische stof in de bodem
Bodemleven
Aanwezigheid regenwormen, GFT-proef
35
30
aantal per m²
gewicht in g/m²
25
20
15
10
5
0
minerale
bemesting
45 ton GFT/ha
driejaarlijks
15 ton GFT/ha
jaarlijks
45 ton GFT/ha
jaarlijks
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Organische stof in de bodem
Koolstofcyclus
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Inhoud
•
•
•
•
•
Belang van organische stof in de bodem
Organische stof in de bodem meten en beoordelen
Organische stof in landbouwbodems: het verleden
Organische stof in landbouwbodems: het heden
Organische stof in landbouwbodems: de toekomst
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Hoe meten en beoordelen?
koolstofgehalte = 0,58 * organische-stofgehalte
of
organische-stofgehalte = 1,72 * koolstofgehalte
• standaardgrondontleding
(0-23 cm akker, 0-6 cm weiland)
• N-INDEX (0-30 cm)
• gewijzigde Walckley & Black methode
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Hoe meten en beoordelen?
koolstofgehalte = 0,58 * organische-stofgehalte
of
organische-stofgehalte = 1,72 * koolstofgehalte
beoordeling
zeer laag
laag
tamelijk laag
streefzone
tamelijk hoog
hoog
veenachtig
zand
akkerland
zandleem-leem
polders
<1,2
1,2-1,4
1,5-1,7
1,8-2,8
2,9-4,5
4,6-10,0
>10,0
<0,8
0,8-0,9
1,0-1,1
1,2-1,6
1,7-3,0
3,1-7,0
>7,0
<1,0
1,0-1,2
1,3-1,5
1,6-2,6
2,7-4,5
4,6-10,0
>10,0
weiland
elk type bodem
behalve leem
<2,0
2,0-2,9
3,0-3,5
3,6-5,5
5,6-7,0
7,1-10,0
>10,0
leem
<1,5
1,5-2,0
2,1-2,5
2,6-4,2
4,3-6,5
6,6-9,0
>9,0
Streefzone : zone van optimale toestand, opgesteld door de Bodemkundige Dienst van België.
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Inhoud
•
•
•
•
•
Belang van organische stof in de bodem
Organische stof in de bodem meten en beoordelen
Organische stof in landbouwbodems: het verleden
Organische stof in landbouwbodems: het heden
Organische stof in landbouwbodems: de toekomst
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
%C in akkerland (1989-2007)
1989-1991
1996-1999
2004-2007
1992-1995
2000-2003
Licht  donker = lager  hoger dan streefzone
• afname van %C
• goede OS-voorziening in de Kempen
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Dalend OS-gehalte
• toenemende ploegdiepte  verdunningseffect
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Dalend OS-gehalte
• toenemende ploegdiepte
 verdunningseffect
 hogere aanvoer nodig
• erosie  toenemende ploegdiepte
• verminderde aanbreng van stabiele organische stof
 beperkingen organische bemesting (MAP)
 afvoer oogstresten (bv. stro)
• gescheurde weilanden
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Inhoud
1.
2.
3.
4.
5.
Belang van organische stof in de bodem
Organische stof in de bodem meten en beoordelen
Organische stof in landbouwbodems: het verleden
Organische stof in landbouwbodems: het heden
Organische stof in landbouwbodems: de toekomst
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Trendbreuk met verleden
Licht  donker = lager  hoger dan streefzone
2004-2007
2008-2011
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Trendbreuk met het verleden
1989-1991
1996-1999
2004-2007
1992-1995
2000-2003
2008-2011
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Trendbreuk met verleden
• Procentuele verdeling van het koolstofgehalte van de akkerbouwstalen in
zeven bodemvruchtbaarheidsklassen gedurende verschillende perioden
(geografisch niveau: België)
Bodemvruchtbaarheidsklasse
‘89-‘91
‘92-‘95
‘96-‘99
‘00-‘03
‘04-‘07
’08-‘11
zeer laag
2,3
2,2
3,3
5,9
9,8
3,9
laag
6,3
6,7
9,1
14,2
18,7
11,0
tamelijk laag
12,3
13,7
17,7
20,9
23,5
20,1
streefzone
50,7
51,4
50,1
44,1
37,9
50,2
tamelijk hoog
25,8
24,0
18,0
13,9
9,4
14,2
hoog
2,4
1,9
1,7
1,0
0,7
0,6
veenachtig
0,2
0,1
0,1
0,0
0,0
0,0
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Trendbreuk met verleden
• Procentuele verdeling van het koolstofgehalte van de weilandstalen in
zeven bodemvruchtbaarheidsklassen gedurende verschillende perioden
(geografisch niveau: België)
‘89-‘91
‘92-‘95
‘96-‘99
‘00-‘03
‘04-‘07
’08-‘11
zeer laag
3,7
4,4
6,5
7,0
12,1
7,4
laag
14,6
17,3
22,0
23,6
25,2
19,8
tamelijk laag
11,3
13,3
14,0
15,8
15,1
15,3
streefzone
36,1
36,8
34,3
34,7
32,2
38,0
tamelijk hoog
24,7
21,1
16,3
14,1
11,6
14,9
hoog
7,4
5,6
4,8
3,4
2,7
3,8
veenachtig
2,2
1,5
2,1
1,4
1,1
0,8
Bodemvruchtbaarheidsklasse
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
%C in akkerbouwpercelen (2008-2011)
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
%C in akkerbouwpercelen (2008-2011)
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
%C in weilandpercelen (2008-2011)
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
%C in weilandpercelen (2008-2011)
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Trendbreuk met het verleden
1. responsabilisering van land- en tuinbouwers
2. bijsturen van OS-gehalte:
•Aanpassen van landgebruik
•Verlagen van afbraaksnelheid
•Verhogen aanvoer OS
3. toenemend areaal korrelmaïs (veel oogstresten)
4. geen verdere toename van de ploegdiepte
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Trendbreuk met het verleden
2. bijsturen van OS-gehalte:
• Aanpassen van landgebruik:
Groenbedekkers of vanggewassen als nateelt
Bladrijke
Grasachtige
Vlinderbloemige
• bodembedekker
• vanggewas op einde groeiseizoen
• groenbemester bij aanvang volgende groeiseizoen
• inbreng organisch materiaal  effectieve organische stof
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Trendbreuk met het verleden
2. bijsturen van OS-gehalte:
•Aanpassen van landgebruik
Groenbedekkers of vanggewassen als nateelt
•Verlagen van afbraaksnelheid
Minimale grondbewerking
Directe inzaai
Bieten na directe inzaai
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Trendbreuk met het verleden
2. bijsturen van OS-gehalte:
•Aanpassen van landgebruik
Groenbedekkers of vanggewassen als nateelt
•Verlagen van afbraaksnelheid
Minimale grondbewerking
•Verhogen aanvoer OS
Achterlaten en inwerken oogstresten
aardappelloof
tarwestro en -stoppel
bietenloof en -koppen
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Trendbreuk met het verleden
2. bijsturen van OS-gehalte:
•Aanpassen van landgebruik
Groenbedekkers of vanggewassen als nateelt
•Verlagen van afbraaksnelheid
Minimale grondbewerking
•Verhogen aanvoer OS
Achterlaten en inwerken oogstresten
Organische bemesting
Dierlijk mest
Compost
Slib
werkingscoëfficiënt (nutriënten)
effectieve organische stof (C/N)
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Inhoud
•
•
•
•
•
Belang van organische stof in de bodem
Organische stof in de bodem meten en beoordelen
Organische stof in landbouwbodems: het verleden
Organische stof in landbouwbodems: het heden
Organische stof in landbouwbodems: de toekomst
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Belang van perceelsspecifieke adviezen
Voor dit perceel berekende jaarlijkse afbraak: 2100 kg organische stof/ha
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Belang van perceelsspecifieke adviezen
OS-balans = OS-aanvoer – OS-afbraak
OS-balans = EOS-aanvoer – OS-afbraak
EOS = hoeveelheid toegediende OS na 1 jaar nog aanwezig in bodem
effectieve OS
Humificatiecoëfficiënt =
totale OS
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Belang van perceelsspecifieke adviezen
Oogstresten
kg/ha Groenbedekkers
850 gele mosterd
kg/ha
850
aardappelen
wortels en loof
suikerbieten
wortelresten, bietenkop en -blad
1200 gras, vroege inzaai
wintergranen
wortel- en stoppelresten
1500 gras, late inzaai
700
Stro
1300 facelia
750
1200
koolzaad
Oogstresten
950 snijrogge
650
vlas
Oogstresten
100 Bladkool
850
witloofwortelen
Oogstresten
400 Bladrammenas
850
snijmaïs
wortel- en stoppelresten
700 wikken
650
korrelmaïs
wortel-, stengel- en bladresten
2400 rode klaver
1150
luzerne
eerste jaar
1350 witte klaver
850
volgende jaren
2050 grasklaver
erwten (groene)
wortelresten en loof
1000
bonen (stamsla)
wortelresten en loof
650
veldbonen
wortelresten en loof
1000
spruitkool
oogstresten zonder stam
1300 runderdrijfmest
Stam
witte/rode kool
Oogstresten
Organische meststoffen en
bodemverbeteraars
1800
kg/ton
30
700 varkensdrijfmest
20
1150 zeugendrijfmest
10
bloemkool/broccoli
1000 runderstalmest
80
knolselder
1000 kippenmest kooihuisvesting
125
andijvie, chinese kool, koolrabi
450 slachtkippenmest
180
prei
oogstresten excl. Bladafval
100 champost
125
Bladafval
350 GFT-compost
200
aardbeien, schorseneer
500 GFT-compost na vergisting
160
kropsla
200 groencompost
160
sjalotten, ajuinen
100
andere groentegewassen
400
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Dubbele uitdaging
toediening organisch materiaal
bv. stalmest
organische stof
C
nutriënten
N P
Randvoorwaarden bodemkwaliteit
MTR
Mestdecreet
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Dubbele uitdaging
Nitraatresidumetingen BDB, najaar 2011
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012
Besluit
Organische stof in de landbouwbodems:
 positieve trendbreuk met het verleden
 aandacht voor organische-stofbeheer blijft
 dubbele uitdaging: organische stof in relatie tot N-mineralisatie
Meten om te sturen blijft nodig!
Bodemkundige Dienst van België – Studienamiddag “Meten om te sturen” – 16 februari 2012