Verschraling van fosfaatrijke bodems Maaien en afvoeren

De fosfaatvoorraad in de bodem kan ook gereduceerd worden door maaien en afvoeren of uitmijnen. Intensief beheer in de vorm van maaien en afvoeren levert in veel gevallen voldoende resultaat op om bestaande (gewenste) vegetaties in stand te houden. Nutriënten in het bovengrondse organisch materiaal worden afgevoerd, waardoor ze uit het systeem worden onttrokken (Smolders et al. 2006b). Echter, bij landbouwgronden, die intensief zijn bemest, is deze vorm van beheer niet afdoende om de hoeveelheid fosfaat in de bodem snel te verlagen. Het kan vele jaren duren, bij sterk bemeste percelen vaak tot 200 jaar, voordat zoveel nutriënten zijn verwijderd dat er sprake is van een voedselarme bodem (Figuur 6.12, Smolders et al. 2006b).

Uitmijnen

Uitmijnen is een versterkte verschraling door middel van een gewas waarvan de productie op peil wordt gehouden door middel van aanvullende bemesting opdat de afvoer van het

doelnutriënt (fosfor) maximaal is. Door middel van het zaaien van grasklaver in combinatie met kalibemesting en een maaibeheer kan fosfaat versneld (40 kg P/ha/jaar: 4x sneller dan met maaien en afvoeren; Figuur 6.13) aan de bodem worden onttrokken (Timmermans & van Eekeren 2012). Klaver houdt met haar stikstofbinding de productie gaande en kalibemesting wordt gebruikt om klaver optimaal te laten groeien. Ook met deze verschralingsmaatregel duurt het op voormalige landbouwgronden vaak tientallen jaren voordat het gewenste verschralingsniveau is bereikt (Smolders et al. 2009; van Mullekom et al. 2013). Het uitmijnen kan versneld worden door het verwijderen van de extreem

voedselrijke toplaag. Het is belangrijk om te realiseren dat uitmijnen met grasklaver alleen mogelijk is onder niet te natte omstandigheden.

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 0 1 2 3 4 5 6 7 T ot aal-P (µmol k g-1 DW ) 0-20 20-40 40-50 50-60 60-70 R 25 jaar 200 jaar 125 jaar 75 jaar

Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 160 Figuur 6.13. Fosfaatafvoer (in kg fosfor per ha per jaar) door uitmijnen met grasklaver en kalibemesting (start eind 2002) en even frequent maaien (vier tot vijf maaisneden per jaar) zonder aanvullende bemesting. Na enkele jaren daalt de afvoer van fosfaat in het deel waar alleen wordt gemaaid ten opzichte van het gedeelte waar wordt uitgemijnd. Stikstof- en kalibronnen zijn dus nodig voor een hoge fosfaatafvoer. Op de lange termijn is de gemiddelde afvoer bij uitmijnen ongeveer 40 kg fosfor per ha per jaar. Dit komt overeen met circa 90 kg fosforpentoxide (P2O5) per ha per jaar. Bron: Timmermans & van Eekeren (2012).

Figure 6.13. Soil phosphorous removal (kg P ha-1 _year-1_{) by phytoextraction (mining) with}

potassium-fertilised grass-clover swards (start experiment in 2002; red bars) and similar frequent mowing without fertilisation (blue bars). Fertilisation with N and K are necessary to maintain a high P removal. The average soil P removal rate is approx. 40 kg P ha-1 _year-1_.,

similar to approx. 90 kg phosphorus pentoxide (P2O5) ha-1 year-1. Source: Timmermans & van

Eekeren (2012).

Paludicultuur

Indien afgraven of uitmijnen niet mogelijk is, is paludicultuur (natte landbouw) een optie om in de loop van de tijd de fosfaatbeschikbaarheid te reduceren onder natte omstandigheden. Bij paludicultuur worden gewassen verbouwd die goed kunnen groeien onder natte

voedselrijke omstandigheden. Het gaat dan bijvoorbeeld om lisdodde, riet, cranberry’s of kalmoes. Voor gebieden waar het water tot boven het maaiveld komt en waar door historisch landbouwkundig gebruik eutrofiering van het opstaande water is te verwachten, is Grote kroosvaren (Azolla filiculoides) een geschikt ‘gewas’ voor natte landbouw (Smolders & van Kempen 2015). Groot voordeel van paludicultuur is dat hydrologische maatregelen al genomen kunnen worden, en dat het verbouwen van Azolla samen kan gaan met waterberging.

Azolla leeft in symbiose met de cyanobacterie (blauwalg) Anabaena azollae. Deze bacterie bindt stikstof uit de lucht waardoor Azolla, net als klaver, nooit gebrek heeft aan stikstof. De symbiose zorgt ervoor dat Azolla in water kan groeien dat relatief rijk is aan fosfor, ongeacht de stikstofconcentratie van het water. Azolla filiculoides komt sinds het begin van de 19e eeuw in Nederland voor en maakt net als waterpest ondertussen een onuitroeibaar onderdeel uit van onze zoetwaterflora. Ten onrechte wordt deze soort in Nederland nog wel eens als een exotische plaagsoort gezien. Azolla komt alleen tot dominantie in zeer voedselrijk water en het is dan ook vooral de slechte oppervlaktewaterkwaliteit die het grote probleem vormt. Azolla is door bovengenoemde eigenschappen potentieel geschikt om te ‘verbouwen’ op geïnundeerde landbouwgronden. Hierbij kan het ook worden gebruikt voor het uitmijnen van landbouwgrond. Vanwege de symbiose met stikstoffixerende bacteriën heeft Azolla een hoge fosforbehoefte waardoor het fosfor efficiënt wordt opgenomen uit de waterlaag. Doordat

Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 161 Azolla groeit op het wateroppervlak wordt de diffusie van zuurstof naar de waterlaag sterk belemmerd. Door de consumptie van zuurstof in de bodem wordt de waterlaag hierdoor uiteindelijk zuurstofarm, waardoor de nalevering van fosfaat uit de bodem naar de waterlaag sterk toeneemt. Uit experimenten is gebleken dat kroosvaren tot 70 kg fosfor/hectare/jaar kan onttrekken uit geïnundeerde landbouwbodems (Figuur 6.14). Er is in Nederland nog geen ervaring op veldschaal met het uitmijnen met Azolla.

Figuur 6.14. Uitmijnen van fosfaatrijke bodem met behulp van Azolla. Azolla sluit de waterlaag af voor diffusie van zuurstof, waardoor behalve in de bodem ook zuurstof arme condities ontstaan in de waterlaag. Het fosfaat dat onder deze zuurstofarme condities wordt gemobiliseerd kan hierdoor bovenin de waterlaag worden opgenomen door Azolla. Azolla kan vervolgens worden geoogst en vermarkt. Bron: Smolders & van Kempen (2015).

Figure 6.14. Phytoextraction (mining) of soil P by Azolla filiculoides. Azolla hampers oxygen diffusion to the waterlayer, resulting in anaerobic conditions. The phosphorus that is

mobilised from the soil due to anoxia, is taken up by Azolla. The produced Azolla biomass can be harvested and market. Source: Smolders & van Kempen (2015).

Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 162

7 Inrichtings- en beheersmaatregelen binnen

restanten