Verloop N en P-uitspoeling in de tijd

In figuur 13 is voor de vier proefgebieden het verloop in de tijd van de berekende totaal-N- en totaal-P-uitspoeling in de periode 1970-1998 gegeven als jaarvracht en als jaargemiddelde uitspoelingsconcentratie. De resultaten zijn naar oppervlakte van de clusters gewogen gemiddelden over het rurale deel van elk gebied. Stedelijke bebouwing en ander verhard oppervlak zijn niet meegenomen in deze gemiddelden. De jaargemiddelde uitspoelingsconcentraties zijn berekend door de gebiedsgemiddelde vracht op jaarbasis te delen door de gebiedsgemiddelde afvoer van water naar het oppervlaktewater op jaarbasis. Omdat de uitspoeling in sterke mate wordt bepaald door neerslag(overschot) en N- en P-bemesting is het verloop van de jaartotalen van neerslag, berekend actueel neerslagoverschot en bemestingsniveau tevens in figuur 13 opgenomen.

Voor alle gebieden met uitzondering van Bergambacht is voor de periode 1950-1994 een reeks van 15 werkelijke weerjaren (1980-1994) gebruikt die drie keer is herhaald. De neerslag- en andere meteorologische gegevens zijn afkomstig van nabijgelegen weerstations (zie 5.2). Voor Bergambacht is voor de periode 1950-1987 één gemiddeld weerjaar gebruikt. Voor de eigenlijke simulatieperiode 1995-1998 zijn werkelijke meteorologische gegevens gebruikt van weerstations zo dicht mogelijk bij de proefgebieden. Figuur 13 laat zien dat hoewel de neerslag voor sommige gebieden onderling in bepaalde perioden (nagenoeg) gelijk is, het berekende neerslagoverschot, dat de drijvende kracht is voor de nutriëntenuitspoeling, aanzienlijk kan verschillen per gebied als gevolg van verschillen in gewas(groei), en bodemfysische en hydrologische omstandigheden. De herhaling in de weerjaren in de periode 1970- 1994 is duidelijk zichtbaar in neerslag en neerslagoverschot. De neerslag van het gemiddelde weerjaar van Bergambacht lijkt redelijk gemiddeld ten opzichte van het neerslagverloop van het aangrenzende proefgebied Rozendaal; het neerslagoverschot daarentegen lijkt wat lager.

De invloed van neerslag(overschot)patronen zijn duidelijk zichtbaar in de berekende uitspoelingsvrachten: pieken en dalen in de vrachten vallen samen met pieken en dalen in het neerslagoverschot. De grootte van het neerslagoverschot bepaalt in hoge mate de waterafvoer naar het oppervlaktewater die de drijvende kracht is voor de nutriëntenuitspoeling. Op jaarbasis zijn waterafvoer en nutriëntenvracht sterk gecorreleerd. Dit geldt niet voor de gemiddelde uitspoelingsconcentratie. Deze vertoont een veel geleidelijker verloop. Kleine pieken of dalen in concentraties vallen samen met zowel pieken als dalen in het neerslagoverschot. Deze samenhang wordt bepaald door complexe mechanismen in en op de bodem in relatie tot moment van neerslag en bemesting in het groeiseizoen. Wel bestaat de overwegende tendens van pieken in de concentraties die samengaan met dalen in vrachten en neerslagoverschot in droge jaren (indikking), en de omgekeerde tendens in natte jaren (verdunning). Opvallende voorbeelden hiervan zijn de laatste drie jaren: de droge jaren 1996 en 1997 met pieken in de concentraties door indikking en het uitzonderlijk natte jaar 1998 met dalen in de concentraties door verdunning.

Fig. 13 Verloop in de tijd over de periode 1970-1998 van neerslag, berekend actueel neerslagoverschot, N- en P- bemestingsniveau, berekende N- en P-uitspoelingsvracht en berekende N- en P-uitspoelingsconcentratie voor de vier proefgebieden. Bemesting en vrachten zijn oppervlaktegewogen gebiedsgemiddelde jaartotalen4 _{en concentraties opper-}

vlaktegewogen gebiedsgemiddelde jaargemiddelden (nutriëntenvracht gedeeld door waterafvoer op jaarbasis), voor het rurale deel van elk gebied. N-bemesting is zonder ammoniak die vervluchtigt tijdens aanwending.

4 _{Resultaten in dit rapport zijn uitgedrukt in ha landbodem}

400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 Neerslag (mm.j -1₎ -100 0 100 200 300 400 500 600 700 Actuele neerslagoverschot (mm.j -1₎ 200 300 400 500 600

700 Bemesting totaal-N (kg.ha

-1 .j-1) 30 40 50 60 70 80

90 Bemesting totaal-P (kg.ha

-1 .j-1) 0 10 20 30 40 50 60

70 Vracht totaal-N (kg.ha

-1 .j-1) 0 1 2 3 4

5 Vracht totaal-P (kg.ha

-1 .j-1) 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2 4 6 8 10 12 14 Concentratie totaal-N (mg.l -1 ) 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Concentratie totaal-P (mg.l -1 )

Tussen de relatieve grootte van neerslagoverschot en uitspoelingsvracht en -concen- tratie onderling bestaat in de vier gebieden geen eenduidige relatie. Het is duidelijk dat andere processen en omstandigheden dan neerslag(overschot) (mede) bepalend zijn voor de grootte van de belasting van het oppervlaktewater met nutriënten. Een belangrijke daarvan is bemesting als antropogene bron van nutriënten. De N- en P- bemestingsniveaus en het verloop daarvan verschillen over het algemeen aanzienlijk tussen de gebieden. Voor N is vooral het niveau van De Noorderkoggen opvallend laag, wat samenhangt met het diverse grondgebruik in het gebied, waaronder onbemest natuurgebied. De veenweidegebieden Bergambacht en Rozendaal kennen gemiddeld een relatief hoog N-bemestingsniveau. Bij Bergambacht is dat drastisch verlaagd vanaf 1988. Het niveau van de weidepolder De Putten ligt iets lager dan dat van de veenweidegebieden. Bij P is het bemestingsniveau van Rozendaal relatief hoog en dat van De Putten relatief laag. Ook het niveau van De Noorderkoggen is relatief laag. Het verloop van zowel de N- als P-bemesting in de tijd is voor de vier gebieden in grote lijnen gelijk: een stijging rond 1975, een piek in of gedurende de periode 1980-1988, en een (sterke) daling na die periode. In Rozendaal heeft relatief gezien de geringste daling plaatsgevonden sinds 1988.

Uit figuur 13 blijkt dat verschillen in bemestingsniveau niet volledig de verschillen in nutriëntenuitspoeling tussen de proefgebieden onderling kunnen verklaren. Het N- bemestingsniveau is tot 1989 het hoogst bij Bergambacht (gemiddeld iets hoger dan bij Rozendaal), terwijl de N-uitspoeling in deze periode het hoogst is bij Rozendaal. Bij vergelijking tussen deze twee gebieden voor fosfor geldt het omgekeerde. Belangrijke oorzaak hiervan is vooral de uitspoeling via kwel: voor N is deze hoger bij Rozendaal en voor P bij Bergambacht (zie 6.2). Voor de Noorderkoggen is het verband tussen bemestingsniveau en grootte van uitspoeling in relatieve zin ten opzichte van de ander drie gebieden wel aanwezig: bij N het laagst en bij P inter- mediair. Bij De Putten geldt dit wel voor P (laagste P-bemesting en –uitspoeling), maar niet voor N: dit gebied heeft in vergelijking de hoogste N-uitspoelingspiek (eind jaren ’80), maar niet de hoogste N-bemesting.

Voor het analyseren van het verband tussen het verloop van bemesting en uitspoeling zijn de gemiddelde uitspoelingsconcentraties het meest geschikt. Invloeden van weerjaren werken hierin veel minder door dan in de uitspoelingsvrachten. Er lijkt een verband te bestaan tussen het verloop van bemesting en uitspoelingsconcentraties. Over het algemeen vertonen de concentraties een stijgende lijn vanaf 1970 met een top tussen 1980 en 1995. Per combinatie van gebied en nutriënt verschilt het jaar van deze top, maar in het algemeen valt deze rond 1988/1990, het begin van de sterke daling in de mestgiften. De reactie van de uitspoeling op grote veranderingen in de mestgift is echter relatief erg klein – met uitzondering van De Putten - en enigszins vertraagd. Blijkbaar spelen andere aspecten een rol in de relatie bemesting-uitspoeling, zoals de bufferende werking van de bodem, hydrologische condities en het bestaan van andere bronnen van N en P. Hierop wordt verder ingegaan in subparagraaf 6.1.2 en in paragraaf 6.2.