Perspectief van bodemverbeteraars

13/02/2013 - De Haan, Van Balen, Paauw, Bussink, De Haas, Van der Draai - PPO-agv en NMI

Waar gaat dit over?

Het doel van dit onderzoeksproject is het vaststellen van het effect van bodem-/structuurverbeteraars op korte en langere termijn (zes jaar) in 5 belangrijke akkerbouwregio’s in Nederland (verschillende grondsoorten en bouwplannen). Het gaat daarbij om het jaarlijks vaststellen van het effect op opbrengst en kwaliteit van de gewassen en het tweejaarlijks vaststellen van het effect op de fysische, chemische en bodembiologische bodemvruchtbaarheid (gekozen is voor 2010, 2012 en 2015).

Deze pagina geeft een tussenrapportage van het project tot dusver.

Status:Dit onderzoek is in uitvoering
Uitgevoerd door:PPO-agv/IRS/NMI
Looptijd:2010-2015

Inleiding

Op 5 locaties in Nederland worden 9 bodemverbeteraars getoetst op hun effect op opbrengst en bodemkwaliteit gedurende 6 jaar. De bodemverbeteraars worden met elkaar en met 3 referenties (kunstmest, dierlijke mest en compost) vergeleken. Na 3 jaar gaan er verschillen tussen de bodemverbeteraars ontstaan in hun effecten op opbrengst. Deze verschillen zijn echter over het algemeen nog niet betrouwbaar. De kalkmeststoffen lijken een positief effect te hebben op de kleigronden. Er zijn vooralsnog geen sterke aanwijzingen dat de bodemverbeteraars een duidelijk effect hebben op de bodemstructuur. De resultaten zijn conform verwachting dat er na deze periode nog geen duidelijke verschillen aanwezig zijn. Om te weten of deze middelen op de middellange termijn (>5 jaar) daadwerkelijk een aantoonbaar effect hebben is voortzetting van de proef gewenst.

Aanleiding voor het project

In de praktijk lopen telers steeds vaker tegen problemen aan van een slechte bodemkwaliteit. Intensieve bouwplannen, steeds zwaardere mechanisatie, uitloging (Ca-uitspoeling), piekneerslagen en de schaalvergroting in de landbouw leiden tot vermindering van de fysische bodemvruchtbaarheid en de structuur van de bodem. Dit veroorzaakt:

  • Toenemende problemen bij de bewerkbaarheid van de bodem;
  • Minder efficiënt gebruik van meststoffen;
  • Verhoogd risico van uit- en afspoeling van nutriënten;
  • Wateroverlast;
  • Verlaging van de opbrengst.

Om de bodemstructuur te verbeteren worden door industrie en handel zogeheten bodemverbeteraars en kalkmeststoffen aangeboden. Er is een grote variatie in type producten, de wijze waarop ze werken en de mate waarin ze een directe dan wel indirecte invloed op de bodemvruchtbaarheid hebben. Objectieve informatie over het effect van de aanbevolen producten op gewasopbrengsten en fysische, chemische en biologische bodemvruchtbaarheid ontbreekt. Uit eerdere proeven blijkt dat de effecten binnen 1 of 2 groeiseizoenen vaak beperkt of afwezig zijn. Veel fabrikanten geven aan dat pas op langere termijn effecten te verwachten zijn.

Doel en opzet van het project

Om het effect van bodemverbeteraars op opbrengst en bodemeigenschappen op de langere termijn te toetsen, zijn proeven aangelegd op drie kleilocaties (Westmaas, Kollumerwaard en Lelystad), één dalgrond- (Valthermond) en één zandlocatie (Vredepeel). In deze proeven worden bouwplannen toegepast die gangbaar zijn voor de betreffende regio. In deze proeven worden de ontwikkeling van de gewasopbrengst, de gewaskwaliteit en de bodemeigenschappen gevolgd over een periode van zes jaar (2010-2015) bij toepassing van de bodemverbeteraars. Deze wordt vergeleken met 3 referenties: alleen kunstmest, drijfmest met kunstmest en compost met kunstmest.

De volgende producten worden getest:

  • Kalk en calciummeststoffen
    - Agrigyps (calciummeststof)
    - Betacal Carbo (kalkmeststof)
    - Brandkalk (kalkmeststof)
    - PRP-SOL (met sporenelementen verrijkte calciummeststof)
  • Bodemverbeteraars met micro-organismen of met bodemleven stimulerende eigenschappen
    - Condit 7% (gehydroliseerde eiwitten en zeolieten die bodemleven stimuleren)
    - Xurian Optimum (micro-organismen die bodemleven stimuleren)
    - BactoFil (bacteriepreparaat ter verbetering van de bodemstructuur, vanaf 2012)
  • Overige producten
    - Biochar (verkoolde organische stof, van diversie producten/oorsprong)
    - Steenmeeld (gemalen vulkanisch gesteente)

In 2010 is op alle proeflocaties de uitgangssituatie van de bodem bepaald (nulmeting), zowel chemisch, fysisch als biologisch. In 2012 zijn de bodemeigenschappen die bijdragen aan structuurvorming of een uiting zijn van de structuur opnieuw bepaald. Het gaat hierbij om de volgende waarnemingen:

  • Bodemfysisch
    - Doorlatendheid
    - Indringingsweerstand
    - Aggregaatstabiliteit
    -Visuele waarneming bodemstructuur (Spadetest)
  • Bodemchemisch
    - Algemeen chemisch grondonderzoek, pH
    - CEC grootte en bezetting
    - Fractionering van de organische stof: hydrofobe en hydrofiele organische stof en heet water extraheer koolstof (HWC)
    - Minerale stikstof na de oogst (kleilocaties)
  • Bodembiologisch
    - Bodemleven
    - Schimmel- en bacteriehoeveelheid (BFI)

Resultaten 2010-2012

Opbrengsten

In tabel 1 staan de relatieve opbrengsten van de bodemverbeteraars gemiddeld over alle locaties en gemiddeld over de locaties op kleigrond en zand- en dalgrond. Er zijn verschillen aanwezig maar deze zijn over het algemeen statistisch nog niet betrouwbaar. Dit is het geval als over alle locaties heen gekeken wordt. Met Agrigyps worden de hoogste opbrengsten gehaald en met Biochar Norit de laagste. Deze zijn statistisch betrouwbaar verschillend van elkaar. Ten opzichte van de andere bodemverbeteraars is er geen statistisch verschil gekeken over alle locaties. Op de kleigronden hebben de Agrigyps en PRP-SOL een betrouwbaar hogere opbrengst dan de kunstmest en de compost. Ten opzichte van de andere objecten is er geen statistisch betrouwbaar verschil. De kalk- en calciummeststoffen doen het gemiddeld genomen vrij goed, maar niet met een statistisch betrouwbaar verschil. Opvallend is dat de variatie in de opbrengsten op Westmaas hoog is. Zo heeft PRP-SOL een 9% hogere opbrengst dan kunstmest maar is dit niet statistisch betrouwbaar. In Lelystad zijn de verschillen juist klein. Hier hebben we nog geen verklaring voor. Op de zand- en dalgronden heeft de compost een betrouwbaar hogere opbrengst dan de Xurian Optimum, Biochar Norit, Biochar hout en de drijfmest. Ten opzichte van de andere objecten is er geen statistisch betrouwbaar verschil. Opvallend is dat op Vredepeel het kunstmest object gemiddeld het beste scoort en het drijfmestobject het slechtste. Op Valthermond heeft compost de hoogste gemiddelde opbrengst en ook steenmeel en Biochar ECN scoren goed.

Tabel 1. Relatieve opbrengsten van de bodemverbeteraars over 2010-2012 over alle locaties gemiddeld en gemiddeld per grondsoort. Gemiddelden zonder gemeenschappelijke letter zijn significant verschillend bij onbetrouwbaarheid van 5%.

BodemverbeteraarsAlle grondenKleigrondZand- en dalgrondLocaties 1
Kalk en calciummeststoffen
Agrigyps103.4b104.4c--LS, KW, WM
Brandkalk100.8ab101.8abc--LS, KW, WM
Betacal Carbo100.7ab101.6abc--LS, KW, WM
PRP-SOL102.1ab103.7bc100.7abAlle
Bodemverbeteraars met micro-organismen of die bodemleven stimuleren
Condit 7% stikstof99.8ab100.4ab99.8abAlle
Xurian Optimum100.3ab102.0abc98.7aAlle
BactoFil99.2ab100.5abc--LS, WM
Overige producten
Biochar ECN101.9ab--101.0abVM
Biochar Edinburgh100.0ab--99.1abVM
Biochar Norit98.4a101.1abc96.0aVM, KW
Biochar hout 2,5 ton100.0ab101.0abc--LS
Biochar hout 5 ton100.0ab101.7abc98.0aLS, VM, KW
Steenmeel100.9ab--100.4abVM, VP
Referenties
Groencompost/GFT100.8ab99.9a102.9bAlle
Varkens-/rundveemest100.5ab102.6abc98.4aAlle
Kunstmest99.7ab100.0a100.5abAlle

1 LS = Lelystad (klei), KW = Kollumerwaard (klei), WM = Westmaast (klei), VM = Valthermond (dal), VP = Vredepeel (zand)

Bodem

De bodemmetingen laten per parameter incidenteel verschillen zien. Geen van de behandelingen vertoont bij meerdere bepalingen een afwijkend gedrag ten opzichte van de referentie. Per parameter zijn de belangrijkste bevindingen weergeven:

Bodemfysisch

  • De doorlaatbaarheid verschilt sterk per locatie. Op de kleilocaties lijkt de doorlatendheid bij Agrigyps en PRP-Sol beter te zijn dan de referentie kunstmest. De andere behandelingen verschilden niet van de referentie kunstmest. Op de zandlocaties was er geen duidelijk verschil tussen behandelingen.
  • Op de kleilocaties is de indringingsweerstand bij Betacal Carbo en drijfmest hoger dan bij de referentie kunstmest. De andere behandelingen verschilden niet van de referentie kunstmest. Op de zandlocaties was er geen duidelijk verschil tussen behandelingen.
  • De aggregaatstabiliteit verschilde tussen locaties, waarbij die te Valthermond (dalgrond) het laagst was. Binnen de kleilocaties lijkt de aggregaatstabiliteit Xurian Optimum lager te zijn de referentie kunstmest. De andere behandelingen verschilden niet van de referentie. Op de zandlocaties lijken de behandelingen PRP-SOL, Condit 7%N en Compost een lagere aggregaatstabiliteit te hebben dan de referentie kunstmest. De andere behandelingen verschilden niet van de referentie kunstmest.
  • Bij de spadetest lijken de Biocharbehandelingen op klei een meer kruimelige structuur te geven ten opzichte van de overige behandelingen. Op de zandlocaties lieten PRP-SOL en Condit 7%N de minst kruimelige structuur zien.

Bodemchemisch

  • De pH is licht gestegen sinds 2010. Op de kleilocaties is de pH bij de Betacal Carbo behandeling licht gestegen ten opzichte van de referentie kunstmest. Op de andere behandelingen is deze ongeveer gelijk aan die van de referentie kunstmest. Op de zandlocaties is de pH licht gestegen bij de behandelingen PRP-SOL, Condit 7%N, Xurian Optimum, drijfmest en steenmeel ten opzichte van kunstmest.
  • De CEC-waarden zijn ongeveer gelijk aan die van 2010 en verschillen niet tussen behandelingen binnen een locatie. De Ca-bezetting op de kleilocaties is sterk gedaald bij de behandeling met Brandkalk als gevolg van een groot aandeel MgO in Brandkalk, hetgeen leidde tot een stijging van de Mg-bezetting van 5 naar 10%. De andere behandelingen verschilden niet van elkaar met een Ca-bezetting van 91-92%. Op de zandgronden hadden de behandelingen geen effect op de Ca- en Mg-bezetting.
  • De HWC verschilt op de kleilocaties niet duidelijk tussen behandelingen. Op de zandlocaties hebben Condit 7%N, Xurian Optimum en Compost een lagere HWC dan het referentieobject kunstmest.
  • Meer hydrofobe organische stof is gunstig voor de bodemstructuur Zowel op de zand als kleilocaties was er geen consistent verschil tussen behandelingen. De hoeveelheid hydrofiele organische stof was daarentegen op de kleilocaties voor vrijwel alle behandelingen hoger dan van de referentie kunstmest. Op de zand locaties was er geen duidelijk verschil met de referentie.

Bodembiologisch

  • De schimmel-bactierverhouding liet geen consistent beeld van verschillen tussen behandelingen zien, zowel op de klei- als op de zandlocaties.

Conclusies

Er zijn verschillen tussen de bodemverbeteraars in hun effecten op opbrengst, maar deze zijn over het algemeen nog niet betrouwbaar. De kalkmeststoffen lijken een positief effect te hebben op de kleigronden. De bodemmetingen laten per bodemparameter incidenteel verschillen zien. Geen van de behandelingen vertoont bij meerdere bepalingen een afwijkend gedrag ten opzichte van de referentie. Daarmee zijn er vooralsnog geen sterke aanwijzingen dat de behandelingen een duidelijk effect hebben op de bodemstructuur.