Protocol 5 Bodemrespiratie

Protocol 5 Bodemrespiratie
(Methode overgenomen van Louis Bolk Instituut)
Het meeste bodemleven is zo klein dat het met het blote oog niet zichtbaar is. Organismen die
van organisch materiaal leven, hebben een ademhaling (respiratie) en scheiden daarbij
koolzuur (koolstofdioxide) uit. Het koolzuur is te meten en daardoor kan de activiteit van het
bodemleven toch zichtbaar gemaakt worden.
Doel
Bepaling van de biologische activiteit in de bodem doormiddel van het meten van het door het
bodemleven uitgescheiden koolzuur. De koolzuurproductie wordt gemeten aan een
ongestoorde grond. Dit is een grond waarin niet geroerd of geschept is of waaraan voeding
voor bacteriën aan toegevoegd is. Het beste is om de respiratie te meten van een grond die op
veldcapaciteit is. De veldcapaciteit is de maximale hoeveelheid water die de grond kan
vasthouden. Daarom wordt de respiratie gemeten voor en na de waterinfiltratie test (6 tot 24
uur na bevochtiging)in dezelfde ringen (cilinder)
Methode
Het Koolzuur dat in de bodem wordt geproduceerd wordt gedurende een half uur opgevangen
in een afgesloten ring (cilinder). De opgevangen lucht wordt door een Dräger gasmeetbuisje
geleid waarin zich kleurreagentia bevindt. Met de mate van kleuring kan het percentage
koolzuur vastgesteld worden. Met behulp van het invul formulier wordt de koolzuurproductie
per ha. berekend. Met deze methode wordt vooral de koolzuurproductie gemeten van het
bodemleven dat zich direct onder de oppervlakte bevindt. De test is minder geschikt voor
sterk begroeide gronden, want plantenwortels scheiden immers ook koolzuur uit.
Hoe vaak meten
Drie keer op de locatie in de buurt van waar je de bodem macrofauna hebt bestudeerd.
Dit protocol kan worden uitgevoerd wanneer ander bodemonderzoek plaatsvindt. Zoals de
identificatie van de bodemmacrofauna en de bepaling van de macrofaunadichtheid in de
bodem en de bepaling van organische stof en bodemvocht gehalte.
Duurt 30 minuten per bepaling.
Benodigde materialen:
 (Gras)schaar
 (pvc) Ring van 15 cm hoog en 15 cm in doorsnee. Trek met markeerstift een lijn 5 cm
onder boven kant van ring.
 Deksel met twee stoppen
 Rubberhamer en blok hout
 Grond thermometer
 2 plastic slangetjes
 2 naalden
 6 Dräger gasmeetbuisjes (per locatie)
 140 ml of 100 ml spuit
 stopwatch
Werkwijze
1. Selecteer drie plekken om de bepaling uit te voeren.
2. Knip begroeiing weg met schaar. Dit omdat de begroeiing ook CO2 produceert.
3. Druk of sla de ring voorzichtig met behulp van rubber hamer en blok hout recht de grond
in. Tot de aan gegeven lijn zodat ring 5 cm boven de grond uitsteekt.
4. Sluit de ring met deksel
5. Plaats bodem temperatuur naast ring (cilinder).
6. Druk de 2 rubberen stoppen in het deksel, steek de thermometer in de grond (minimaal 5
cm diep) naast de ring en start de stopwatch.
7. De ring moet nu 30 minuten gesloten blijven.
8. 1 a 2 minuten voor de eindtijd beide zijden van het Dräger gasmeetbuisje afbreken.
9. Een slangetje bevestigen aan de ingeschoven spuit.
10. Aan het andere uiteinde van het slangetje het afgebroken Dräger gasmeetbuisjes
bevestigen. (met pijl richting spuit)
11. Bevestig aan de andere kant van het Dräger gasmeetbuisje het tweede slangetje, koppel dit
aan een naald
12. Steek na 30 minuten een losse naald in een van de rubberen stoppen
13. Steek de naald met Dräger gasmeetbuisje en spuit in de andere stop
14. Zuig met de spuit 100 ml lucht uit de ring (heel rustig geen vacuüm trekken)
15. Haal de spuit van het slangetje, druk de spuit leeg, bevestig deze opnieuw aan het
slangetje en zuig nogmaals 100 ml lucht uit de ring.
16. Herhaal dit totdat 5X 100 ml lucht uit de ring is gezogen.
17. Lees het Dräger gasmeetbuisje af (linker kolom waar 5N onder staat), de grens van de
paarse kleur geeft de grenswaarde aan.
18. Lees de bodemtemperatuur af.
19. Vul de afgelezen waarde(A) en de gemeten bodemtemperatuur (B) in op het
invulformulier en bereken de koolzuurproductie.
20. Herhaal dit op ten minste twee andere plekken.
De berekening van de Koolzuurproductie
Koolzuurproductie (kg CO2-C/ha/dag) = (A-0.035) x ((B+273)/273) x H x 25,2
A= is het percentage kleuring van het Dräger gasmeetbuisje. De waarde 0.035 geeft het
percentage aan wat normaal in de lucht aanwezig is.
B= Bodem temperatuur
H= hoogte van de ring
TF= temperatuur factor = (bodemtemperatuur in graden Celsius+ 273)/273
PF= druk factor. Neem hiervoor PF=1
Waarnemingsformulier Koolzuurproductie
Naam onderzoeksgebied:
Datum monstername:
jaar:
maand:
dag:
Naam onderzoekers:
Monsternummer/code:
Bedekking met planten#: %
Weersgesteldheid van de afgelopen dagen:
# Het percentage bodem oppervlak binnen de ring wat bedekt is met planten
* ringhoogte is de hoogte die de ring boven de grond uitsteekt.
Koolzuurproductie (kg CO2-C/ha/dag) = (A-0.035) x ((B+273)/273) x H x 25,2
Metingen vóór de
Metingen na de waterinfiltratie
waterinfiltratie test
test
Monster Ring
nr
Hoogte
(cm)*
H
1
2
3
gem
%CO2
Drägerbuisje
A
Bodem- KoolzuurTemp.
productie
(°C)
B
%CO2
Drägerbuisje
A
Koolzuurproductie
vóór min
na
Bodem- KoolzuurTemp.
productie
(°C)
B
* ringhoogte is de hoogte die de ring boven de grond uitsteekt.
Koolzuurproductie (kg CO2-C/ha/dag) = (A-0.035) x ((B+273)/273) x H x 25,2
Opmerkingen bij dit protocol
Meet bij voorkeur na een regenperiode. Dit omdat temperatuur en vochtgehalte een grote
invloed hebben op de bodemactiviteit.
Dräger gasmeetbuisjes zijn eenmalig te gebruiken en kosten 4,5 Euro per stuk.
Dräger gasmeetbuisjes zijn te bestellen bij Dräger safety b.v in Zoetermeer.
Rare meetresultaten
Bodemleven wordt geremd bij een lage pH.
Wat zegt het?
Door een goede (hoge) bodemactiviteit komen mineralen en voedingsstoffen sneller
beschikbaar voor ander bodemleven en planten. Hiervan kunnen andere bodemorganismen
weer profiteren en snel groeien, groter worden of zich sneller en beter voortplanten. Een echt
hoge koolzuurconcentratie gaat vaak samen met zuurstof gebrek. Een hoge koolzuurproductie
is niet altijd gunstig. Het kan n.l. de activiteit van het wortelstelsel van planten verminderen.
Achtergrond
Bewerking van grond verhoogt de activiteit van micro-organismen, vooral op kleigronden. Dit
komt doordat bewerking de aggregaten openbreekt en voedsel in de kleine en verstopte of
verborgen poriën toegankelijk maakt. Verder wordt de concentratie zuurstof in de grond hoger
en waarschijnlijk worden ook patstellingen doorbroken tussen micro-organismen die elkaar
remmen in hun activiteit (antibiotica).
De koolzuurproductie wordt meestal in het laboratorium gemeten. Deze metingen vinden
plaats aan grond die gemengd is en bij een constante temperatuur en vochtigheid. De manier
van koolstof meten die in dit protocol beschreven staat is het meten van de koolzuurproductie
aan een ongeroerd (niet behandeld, gemengd) bodemmonster. In Nederland is op deze manier
nog maar bij een aantal veldproeven, vooral op landbouwgrond de koolzuurproductie
gemeten. Dit aantal is te weinig om voor Nederland een gefundeerde norm op te stellen.
Gegevens over de bodem ademhaling in Nederland worden gebruikt om de bodemkwaliteit te
bepalen.
Lit: C.J. Koopmans en L. Brands. Testkit Bodemkwaliteit, Ondersteuning van duurzaam
bodembeheer.