- april 29, 2024
- Gepost door: admin_1712
- Categorie:
Gewasproductie en waterkwaliteit kun je niet afwegen in bemestingsadviezen zonder de fosfaat-bindingscapaciteit in kaart te brengen. Dat stelt PhD-er en NMI-projectmanager Maarten van Doorn. Hij hoopt dat dit wordt opgepakt door beslissende instanties, zoals de ministeries van LNV en IenW. “Als dit niet hoort bij bodem- en watersturend dan weet ik het ook niet meer.”
Het maximale vermogen van bodems om fosfaat te binden (P-bindingscapaciteit) is onlosmakelijk verbonden aan bemestingsadviezen voor agrarisch ondernemers. Dit toont Maarten van Doorn aan in zijn PhD-onderzoek waarin hij gewasproductie, waterkwaliteit en het gebruik van eindige grondstoffen koppelt aan fosfaat-bemestingsadviezen. Werken aan het verduurzamen van landbouwsystemen is Maartens grootste drijfveer en het in kaart brengen van de fosfaat-bindingscapaciteit van bodems past daar naadloos in.
Hoe kom je erbij om de fosfaat-bindingscapaciteit in kaart te brengen?
“In eerste instantie stelden we de vraag: als je gewasproductie en waterkwaliteit met elkaar wil integreren in bemestingsadviezen, welke inzichten in de bodem hebben we dan nodig om dit te kunnen doen en hoe kunnen we die meten? We concludeerden dat de maximale P-bindingscapaciteit de belangrijkste parameter is waar we inzicht in nodig hebben (zie https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10643389.2023.2240211). Op de meeste landbouwpercelen zijn echter geen metingen uitgevoerd van de maximale P-bindingscapaciteit, omdat deze bodemeigenschap niet in agronomische meetnetten is opgenomen. Daarom hebben we deze bodemeigenschap voorspeld. De voorspellingen hebben een hoge resolutie (elke 25 meter van Nederlandse landbouwbodems) en betreffen voorspellingen over het bodemprofiel (0-5, 5-10, 10-25, 25-60, 60-100 en 100-200 cm -maaiveld). Zo kunnen we duidelijk bodems identificeren met een hoog of laag risico op P-verliezen naar het watersysteem.”
Wie heeft hier praktisch iets aan, nu en in de toekomst?
“In Nederland willen we het bodem-watersysteem doorslaggevend maken bij de inrichting van ons land (water en bodem sturend). Inzicht in de maximale P bindingscapaciteit van de bodem leent zich hier prachtig voor, omdat deze bodemeigenschap een brug slaat tussen bodem- en waterkwaliteit. In de praktijk hebben we in Nederland grote uitdagingen om tot een goede waterkwaliteit te komen; de Kaderrichtlijn Water-doelstellingen moeten in 2027 zijn gehaald. Eén van die uitdagingen is om fosfaatverliezen van de landbouw naar het watersysteem te reduceren. Met inzicht in de maximale P-bindingscapaciteit is het mogelijk om logisch beleid hiervoor te schrijven. Denk dan aan ministeries van LNV en IenW. Meer bottom-up kan de sector zelf inzicht in de maximale P-bindingscapaciteit gebruiken om stappen te maken om verliezen naar het watersysteem te reduceren. Zo zijn we betrokken bij een gebiedsproces samen met een groep boeren, het waterschap en LTO waarin we onder andere deze voorspellingen gebruiken om risicoverschillen op P-verliezen naar het watersysteem te duiden. Dit leidt tot interessante discussies over het aanpassen van bemestingsstrategiën als we verschillen zien in de maximale P-bindingscapaciteit. Inzicht in de maximale P-bindingscapaciteit is ook interessant voor partijen die fosfaatverliezen van land naar water willen modelleren. Denk aan waterschappen (via hun water- en stoffenbalansen), maar ook de WUR (bijvoorbeeld het INITIATOR of STONE model).”
Hoe heb je de data verzameld?
“We hebben drie data-vormen verzameld:
1. Data van de maximale P bindingscapaciteit die zijn gebruikt voor het trainen van het model. Specifiek data van de gehalten aan amorfe ijzer- en aluminium-(hydr)oxiden in de bodem, welke in de meeste Nederlandse landbouwgronden de maximale P bindingscapaciteit bepalen. Deze data is afkomstig van diverse NMI-projecten en het bodeminformatie systeem van de WUR (www.bodemdata.nl).
2. Kaartlagen die voor heel Nederland beschikbaar zijn. We willen een model bouwen dat de gehalten overal kan voorspellen, dus ook op locaties waar geen metingen zijn uitgevoerd. Dat doe je door de bodemeigenschap (maximale P-bindingscapaciteit) te koppelen aan veel variabelen – bijvoorbeeld bodemtype, helling, maaiveldhoogte – die voor heel Nederland beschikbaar zijn. In totaal hebben we meer dan 150 kaarten verzameld die informatie geven over onder meer bodem, landgebruik, klimaat, locatie en topografie. De maximale P-bindingscapaciteit hebben we voorspeld als een functie van al die kaartlagen.
3. Data van de maximale P bindingscapaciteit voor het evalueren van de kwaliteit van de voorspellingen. Dit vereist een speciaal data-type, omdat de locaties representatief moeten zijn voor Nederlandse landbouwgronden. Hiervoor hebben we data gebruikt van monsternamelocaties die op een statistische manier zijn geselecteerd. Op die locaties is de maximale P bindingscapaciteit over de diepte gemeten. Op die plekken hebben we onze voorspellingen vergeleken met de geobserveerde waarden en onderzocht hoe die overeenkomen. Zo kun je de kwaliteit van voorspellingen bepalen.”
Zijn de resultaten blijvend of moet deze informatie steeds geactualiseerd worden?
“De maximale P-bindingscapaciteit is een bodemeigenschap die vrij stabiel is. Niet onderhevig aan bijvoorbeeld bodemmanagement. De kaarten kunnen daarmee als blijvend worden gezien. Wel is de verwachting dat er steeds meer metingen worden uitgevoerd van de maximale P-bindingscapaciteit en dat er betere kaartlagen beschikbaar komen. Uiteindelijk zullen de kaarten dus kunnen worden verbeterd. Noemenswaardig is dat we het liefst zien dat op elke landbouwbodem de maximale P-bindingscapaciteit echt wordt gemeten. We pleiten er daarom de maximale P bindingscapaciteit op te nemen in agronomische meetprotocollen. De voorspellingen die we hebben gemaakt, zie ik als een brug tussen de huidige situatie (geen informatie van maximale P-bindingscapaciteit beschikbaar) en de toekomst (maximale P-bindingscapaciteit opgenomen in agronomisch meetnet). Op die manier kunnen we alvast aan de gang met het schrijven van beleid waar waterkwaliteit en gewasproductie afgewogen worden in bemesting.”
Ook voor andere nutriënten denkbaar?
“De kaarten zijn vooral relevant voor fosfaat en niet voor andere nutriënten. Wel heeft de maximale P bindingscapaciteit (specifiek de gehalten aan amorfe ijzer- en aluminium-(hydr)oxiden) invloed op de stabiliteit van organische stof. Dit kan interessant zijn voor beleid dat erop is gericht om organische stofgehalten in de bodem te verhogen. Waarschijnlijk wordt die grens tussen de potentiële hoeveelheid organische stof die kan worden opgeslagen en de stabiliteit – in welke vorm is dat organische stof dan aanwezig en hoe bestendig is het – mede bepaald door deze bodemeigenschap.”
Zijn er vervolgstappen die je in het verlengde hiervan wenst te maken?
“We schrijven een wetenschappelijke publicatie over het aanpassen van bemestingsadviezen aan de hand van de maximale P-bindingscapaciteit. Graag zie ik dat bodem- en gewasgerichte bemestingsadviezen rekening houden met de maximale P-bindingscapaciteit. Niet alleen in Nederland, maar op wereldschaal. Een andere vervolgstap is dat ik me wil inmengen in de Europese bodemgezondheid discussie. Daar wordt nu een generieke P-Olsen-waarde (een soort P-AL) gebruikt om te duiden of bodems ‘gezond’ of ‘ongezond’ zijn. Dit is veel te ongenuanceerd, omdat de mechanistische betekenis van een P-Olsen-waarde, en daarmee ook het risico op P- verliezen naar het watersysteem, zeer afhankelijk is van de maximale P-bindingscapaciteit. Ik wil graag een voorstel maken om te komen tot logischer, P-bindingscapaciteit-afhankelijke streefwaarden voor bodemgezondheid. Verder ga ik binnen NMI-projecten samen met diverse partijen onderzoeken hoe we waterkwaliteit en gewasproductie kunnen balanceren in bemestingsstrategieën. Denk bijvoorbeeld aan dat gebiedsproces.”
Hoe nu verder?
“Ik verwacht dat dit wordt opgepakt door de sector en overheid (bijvoorbeeld ministeries LNV en IenW) om bemestingsadviezen of gebruiksruimtes afhankelijk te maken van de maximale P- bindingscapaciteit. Als dit niet hoort bij ‘bodem- en watersturend’ dan weet ik het ook niet meer.”
Contactgegevens van Maarten: e-mail maarten.vandoorn@nmi-agro.nl, tel. 06 3437 9187