De veldproef zal de komende jaren worden voortgezet om de effecten van een laag fosfaatoverschot op lange termijn te kunnen volgen. De verwachting is dat de komende jaren de bodemvruchtbaarheid voor fosfaat beperkend zal worden en effect zal hebben op gewasopbrengst. Door de grote variatie in het P-AL-getal is het moeilijk te voorspellen op welke termijn dit zal zijn. Het P-AL-getal in de laag 0-5 cm is in de vijf proefjaren ongeveer 10 eenheden gedaald. Wanneer deze daling doorzet, zal circa 10 jaar na de aanvang van de proef het P-AL-getal in de klasse “vrij laag” terecht gekomen zijn. Verwacht mag worden dat er bij een dergelijk P-AL-getal verschillen tussen de P-objecten in drogestofopbrengst aantoonbaar zullen zijn. De verschillen tussen de P- objecten in P-gehalte waren in de eerste vijf proefjaren al significant.
Het voortzetten van de proef zal leiden tot grotere verschillen in P-toestand tussen het begin en het einde van de proef. Hierdoor zal bij de laagste en hoogste overschotten de mogelijkheid ontstaan om significante verschillen in de stabielere P-pools (oxalaat-extraheerbaar P en totaal-P) aan te tonen. Om de effecten te versnellen is in de tweede fase ook een veldje met een sterk negatief P-overschot (geheel geen P-bemesting en alleen maaien) aan de proef toegevoegd.
In de eerste fase van de proef is gebleken dat de temporele variabiliteit in Pw en P-AL zo groot is dat het moeilijk is om een lange termijn trend vast te stellen. Mogelijk kan dit probleem verminderd worden door vaker in het jaar P in de bodem te meten. Daarom zal als proef het Pw en P-AL-getal zowel in het najaar als in het vroege voorjaar worden bepaald teneinde een stabielere waarde voor Pw en P-AL te vinden.
Een langere meetreeks geeft veel betere mogelijkheden om het nutriënten uitspoelingsmodel ANIMO te valideren, met name ook voor situaties met een negatief P-overschot. Het gevalideerde model kan vervolgens gebruikt worden om de lange termijn effecten van een verlaging van het fosfaatoverschot te voorspellen.
In deze eerste fase van de proef is gebleken dat beweiding leidt tot een zeer heterogene verdeling van P via de weidemest. Bij lage P-overschotten leidt dit tot een krappe P-voorziening op circa 95 % van de oppervlakte terwijl op 3-5 % van de oppervlakte (onder de mestflatten) een hoge fosfaatbelasting optreedt. Dit kan leiden tot hot- spots op het perceel waardoor de verliezen naar grondwater veel hoger kunnen zijn dan bij een homogene verdeling van fosfaat over het perceel. De exacte omvang van deze effecten is op dit moment nog niet duidelijk. Verder onderzoek naar de effecten van beweiding (zoals modelberekeningen van de effecten van variabiliteit) is dan ook gewenst.
6 Conclusies
Gemiddeld bedroegen de N-overschotten in de proef 237 en 120 kg N ha-1
jr-1
op respectievelijk N300 en N180. De bijbehorende N-bemestingniveaus waren 390 en 266 kg werkzame N ha-1 (435 en 297 kg totaal N ha-1). Het
N-overschot is, door het lage aandeel dierlijke mest, in de proef ongeveer 70 kg N ha-1 jr-1 lager dan in de praktijk
bereikt kan worden met dezelfde hoeveelheid werkzame N. Verlaging van het N-overschot op de proefvelden door verlaging van de N-bemesting met 124 kg werkzame N ha-1 kostte gemiddeld 8,4 kg ds per kg N. Dit is circa 1
ton ds ha-1 jr-1, een reductie van circa 9 %. Het verschil tussen de locaties was echter groot. Op Cranendonck was
het N-effect slechts 1,9 kg ds per kg N en was de opbrengst op N180 ruim 0,2 ton ds ha-1 jr-1 (circa 2 %) lager
dan op N300. Op de Waiboerhoeve was het N-effect 19,7 kg ds per kg N en kostte de verlaging van het N- overschot bijna 2,5 ton ds ha-1 jr-1 (circa 21 %). De verlaging van het N-overschot had geen invloed op de
voederwaarde (VEM, DVE) omdat de twee N-trappen gelijktijdig zijn gemaaid waardoor de sneden op het N180 object gemiddeld 200 kg ds ha-1 lichter waren dan op het N300 object.
Gemiddeld bedroegen de P-overschotten -9, 13 en 33 kg P2O5 ha
-1 jr-1 op respectievelijk P00, P20 en P40. De
bijbehorende bemesting was 50, 74 en 96 kg P2O5 ha -1
jr-1
. Het P-overschot in de proef is vergelijkbaar met het overschot in de praktijk bij dezelfde P-bemesting. De verlaging van het P-overschot had over het algemeen weinig effect op de drogestofopbrengst op deze percelen met fosfaattoestand “voldoende” of hoger. Slechts op één locatie (Aver Heino) was er een significant effect. Verwacht wordt dat het effect van het P-overschot op de drogestofopbrengst in de komende jaren groter wordt naarmate de bodemvruchtbaarheid verder daalt.
Het effect van het P-overschot op het P-gehalte van het gras was significant op de twee zandlocaties en op veen. Verlaging van het P-overschot van 33 naar -9 kg P2O5 ha
-1
jr-1
verlaagde het P-gehalte in het gras circa 0,3 g P per kg ds. Het P-gehalte van het gras kwam gemiddeld niet onder de norm voor melkgevende koeien.
Op de proefbedrijven is elke herfst de P-toestand (Pw, P-AL en P-totaal) van de bovenste 30 cm van het bodemprofiel bepaald. De jaar-tot-jaar variatie in de P-toestand was aanzienlijk, waardoor het na vijf jaar meten nog moeilijk was om met grote nauwkeurigheid aan te geven wat er met de P-toestand gebeurde bij verschillende overschotten.
Het Pw-getal fluctueerde sterk van jaar-tot-jaar. Uit de metingen bleek dat, bij de fosfaattoestand van de proefpercelen, het Pw-getal over het algemeen daalde bij een laag overschot (0 kg P2 O5 ha
-1 jr-1) en steeg bij een
overschot van 40 kg P2 O5 ha -1 jr-1.
Ook het P-AL-getal fluctueerde, zij het minder sterk dan het Pw-getal. Gedurende het experiment daalde het P-AL- getal op de zandgronden en bleef op de klei-en veengronden vrijwel stabiel. De daling trad met name op in de ondergrond en was onafhankelijk van het P-overschot. In de bovenste 5 cm was de daling over het algemeen iets geringer bij een hoger P-overschot maar het verschil tussen de behandelingen is vooral in de eerste drie
proefjaren ontstaan.
De hoeveelheid oxalaat extraheerbaar P (P-ox) is van een beperkt aantal behandelingen bepaald. Op bijna alle locaties is een significante daling in P-ox geconstateerd. De tijdreeks is te kort om duidelijke verbanden tussen de P-ox verandering en het opgelegde overschot vast te stellen.
De verandering van het P-totaal gehalte op de zandlocaties is goed gecorreleerd met de bodembalans (overschot minus uitspoeling). Bij een negatieve bodembalans vond een vergelijkbare daling van het P-totaal gehalte plaats terwijl bij een positieve bodembalans het P-totaal gehalte in de laag van 0-30 cm steeg. Op de klei-locatie was de verandering in P-totaal zeer wisselend en kon geen goed verband met het overschot of de bodembalans worden vastgesteld. Op de veenlocatie vond een veel sterkere daling van het P-totaal gehalte plaats dan op basis van de bodembalans verwacht mocht worden. De daling in P-totaal staat waarschijnlijk in verband met de mineralisatie van het veen, dit wordt bevestigd door de daling in het koolstofgehalte van de veengrond. Het lot van het fosfaat dat vrijkomt ten gevolge van de mineralisatie is nog onduidelijk.
Een dalende trend in de P-toestand ging gepaard met een dalende trend in de fosfaatconcentraties in
bodemvocht en grondwater op de klei- en zandgronden. Op de veengronden waren de concentraties min of meer stabiel. De totale uitspoeling van fosfaat uit de bouwvoor (0-30 cm) bedroeg 6-10 kg P2 O5 ha
-1 jr-1 op de
zandgronden, 3 kg P2 O5 ha
-1 jr-1 op de veengrond en circa 1 kg P 2 O5 ha
-1 jr-1 op de kleigrond. De uitspoeling
gedurende de proef was vooral afhankelijk van de (initiële) fosfaattoestand (Pw) van het diepere deel van de bouwvoor (20-30 cm) en wordt gedurende de proef nauwelijks beïnvloed door het fosfaatoverschot.
De gemeten fosfaatconcentraties in bodemvocht en grondwater en de verandering in Pw konden redelijk goed met het simulatiemodel ANIMO worden gesimuleerd. Het model gaf een goede voorspelling van de gemiddelde jaarlijkse uitspoelingsfluxen op de plots. De temporele dynamiek in de fosfaatconcentraties werd echter niet nauwkeurig door het model berekend. Dit kan worden verklaard doordat de effecten van temperatuur en redox
potentiaal op de fosfaatbinding in de bodem verwaarloosd zijn en doordat de (weide)mest in het model homogeen over het perceel is toegediend. De gemiddelde P-totaal concentraties worden sterk door het model onderschat. Deze discrepantie wordt mogelijk deels veroorzaakt door het onderschatten van de mineralisatieflux in de winter en/of het vroege voorjaar. Daarnaast kan de discrepantie ook te wijten zijn aan het beperkte aantal metingen van de P-totaal concentraties in het bodemvocht (3 maal per jaar). De P-totaal concentraties in het bodemvocht variëren sterk in de tijd ten gevolge van de gift met dierlijke mest waardoor het niet goed mogelijk is om op basis van slechts 3 metingen per jaar een goede jaargemiddelde concentratie te bepalen.
De verandering in Pw kon redelijk goed gesimuleerd worden. De gesimuleerde fluxen van fosfaat ten gevolge van fixatie en (im)mobilisatie in organische vorm zijn moeilijker te vergelijken met de metingen omdat op basis van de P-pools geen strikt onderscheid gemaakt kan worden tussen deze processen. Een globale vergelijking geeft echter aan dat de gesimuleerde immobilisatie van fosfaat op de zandlocaties vrij hoog lijkt te zijn ten opzichte van de gemeten verandering in het koolstofgehalte, daarentegen lijkt de fixatie van P vrij laag te zijn ten opzichte van de verandering in P-AL getal. Op de veenlocatie lijkt de gesimuleerde mobilisatie van P wat lager te zijn dan op basis van de koolstofgehalten verwacht mag worden. Gezien de onzekerheid in de verandering van de vaste fase- pools is het echter nog te vroeg om conclusies te trekken over deze modeluitkomsten.
De verdeling van fosfaat op het perceel door weidend vee kan goed geschat worden door middel van de bedekking van het perceel met mest omdat fosfaat dat uitgescheiden wordt door weidend vee voornamelijk voorkomt in de mestflatten.
In een groeiseizoen werd slechts 3,4 procent van het perceel bedekt met mestflatten. Op deze 3,4 procent was het plaatselijk bemestingsniveau gemiddeld 983 kg P2O5 ha
-1. Als gevolg van verspreiding van deze flatten door
bewerkingen nam de bedekte oppervlakte toe tot 4,7 procent. De plaatselijke bemesting met fosfaat is dan gemiddeld 711 kg P2O5 ha
-1.
Door beweiden vindt een interne herverdeling van het fosfaat over een perceel plaats. In dit onderzoek is tijdens 4 weidesneden 30-40 kg P2O5 ha
-1
via gras opgenomen door het vee. Dit fosfaat kwam via mestflatten op slechts 3,4 à 4,7 % van de oppervlakte terecht. Op de resterende 95 procent van de oppervlakte, waar geen mestflatten terecht kwamen, is het bodemoverschot daardoor circa 35 kg P2O5 ha
-1
lager dan ingeschat op basis van de perceelsbalans en was op deze oppervlakte minder fosfaat beschikbaar voor de groei van het gewas. Bij een fosfaatoverschot van 20 en 0 kg P2O5 ha
-1
was de gerealiseerde fosfaatbemesting respectievelijk 73 en 50 kg P2O5 ha
-1. Bij evenwichtsbemesting betekent dit dat op circa 95 procent van de oppervlakte uit de
aangevoerde fosfaat nog 15 kg P2O5 ha -1
beschikbaar is voor twee maaisneden. Op deze oppervlakte zal dus extra fosfaat uit de bodem worden onttrokken. Naar verwachting zal de fosfaattoestand hierdoor op 95 procent van de oppervlakte dalen. Op 3,4 à 4,7 procent van de oppervlakte komt omgerekend 700 -1000 kg P2O5 ha
-1
terecht. Lokaal zal de fosfaattoestand sterk stijgen. Op deze zwaar met fosfaat bemeste plaatsen zal naar verwachting extra uitspoeling van fosfaat plaatsvinden. De fluctuaties in de fosfaattoestand die van jaar tot jaar worden waargenomen, worden mede veroorzaakt door de heterogene verspreiding van P in relatie tot de bemonsteringsdichtheid (40 monsters per plot).