Voedingstoestand van bomen

Een toename van N-depositie kan de voedingstoestand van bomen beïnvloeden door verhoogde N-concentraties in het bladerdek. Daarnaast kan de door stikstof mede

veroorzaakte verzuring tot afname van de (relatieve) opname van andere nutriënten leiden, zoals basische kationen (Mg, K & Ca) of fosfor (P). Dit betekent dat de verhouding tussen de concentraties van N enerzijds en Mg, K, Ca en P anderzijds in bladeren bij verhoogde N- depositie verhoogd kunnen worden. Dit wordt ook wel “nutriëntenonbalans” genoemd. Deze effecten zijn voor verschillende bostypen zowel in correlatieve veldstudies als in

experimenten met N-additie veelvuldig waargenomen (Bobbink & Hettelingh, 2011). De verlaging van de concentratie aan basische kationen of fosfor in het bladerdek kan door verschillende factoren (of hun combinatie) veroorzaakt zijn: a) verminderde opname door de wortels t.g.v. aluminiumtoxiciteit bij verhoogde bodemverzuring; b) competitie tussen ammonium met andere kationen bij de wortelopname (Roelofs et al., 1985); c) een kleiner wortelvolume of ectomycorrhiza-bezetting van de wortels of d) een verlaagde

beschikbaarheid van nutriënten (Ca, K, Mg) door verhoogde uitspoeling of door N- geïnduceerde groeiverhoging, waardoor een ander nutriënt (P) uitgeput wordt. Dit alles betekent dat een combinatie van bodemverzuring en N-eutrofiëring in veel gevallen de voedingstoestand van bomen ernstig kan beïnvloeden.

In Nederland en direct aangrenzende landen is vrijwel geen causaal-analytisch onderzoek naar de rol van N-depositie op de mogelijke “nutriëntenonbalans” bij loofbomen, echter

Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 32 wederom des te meer in nu al bijna 30 jaar lopende onderzoek in Zwitserse beuken. Het betrof zowel metingen in lange-termijn observatieproefvlakken bij verschillende N-deposities maar ook veldexperimenten met verhoogde N-gift (o.a. Braun & Flückiger, 2013). Met beide methodieken is overduidelijk geworden dat de voedingstoestand van beuken ernstig

aangetast kan worden na langjarig, hoge N-depositie of na N-addities: vooral de Mg, K en/of P-gehaltes in het bladerdek werden verlaagd, en kwamen regelmatig uit onder de minimaal vereiste concentratie voor de groei van de beuk (Figuur 2.6). Ook kwam heel vaak een nutriëntenonbalans tussen N en Mg, K en/of P aan het licht! Uiteraard kan dit alles negatieve gevolgen hebben voor de vitaliteit van beuken in Zwitserland.

Figuur 2.6 Magnesiumconcentratie in beukenblad in een veldexperiment met N-additie in een relatief zuur beukenbos in Zwitserland, 6 jaar na de start van N-additie (Flückiger & Braun, 1999). In grijs: range in Mg-concentratie voor goede ontwikkeling van beuk.

Figure 2.6 Magnesium concentration in beech leaf in a field experiment with N-addition in a relatively acidic beech forest in Switzerland, 6 years after the start of N-addition (Flückiger & Braun, 1999). In gray: range in Mg concentration for good development of beech.

Onlangs is een Europees overzicht verschenen over de veranderingen in ICP-Forest-

proefvlakken van de bladchemie van beuk, zomer- en wintereik over de periode 1992 tot in 2009 (Jonard et al., 2015). Hieruit kwamen verontrustende trends naar voren, zowel voor beuk als wintereik werd er een significante afname van verschillende nutriënten over de onderzoeksperiode gevonden: voor beuk werd de concentratie van magnesium, calcium en fosfor in de bladeren lager, terwijl in de bladeren van wintereik dit het geval was voor kalium, calcium en fosfor. In de bladeren van zomereik was de trend niet duidelijk, mogelijk door het geringe aantal permanente observatieproefvlakken met deze soort. Voor beuk was nog opvallend dat de afname van magnesium het meest opvallend was in situaties die in het begin relatief goede voeding met magnesium hadden (Jonard et al., 2015). Trouwens, recent is ook een update na her-evaluatie verschenen van de door van den Burg in de jaren tachtig van de vorige eeuw opgestelde nutriëntengrenswaarden (ranges) voor de bladchemie van 2 loofboomsoorten (zomer/wintereik en beuk) en 2 naaldboomsoorten (grove den en fijn spar) (Mellert & Göttlein, 2012).

Sinds 2003 is ook een aantal observatieopstanden met zomereik betrokken in het Zwitserse lange-termijnonderzoek (Braun & Flückiger, 2013). In de eerste 7 jaar van de waarnemingen van deze eikenbestanden werd geconstateerd dat het P-gehalte en K-gehalte veelal lager waren dan de ondergrens, en dat het magnesiumgehalte in het bladerdek van de zomereik aan de onderkant van de range voor goede vitaliteit van zomereik lag. Kortom, een duidelijke indicatie dat de voedingstoestand van zomereik onder druk staat. Dit werd ook gevonden in recente studies naar verminderde zomereikvitaliteit in Nederland: in de Maasduinen in Noord-Limburg werd in de zomer van 2014 in de bladeren van minder vitale bomen een significant lage concentratie gemeten van de basische kationen (Mg, K en Ca)

Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 33 dan in nog vitale zomereiken. Ook het chlorofylgehalte was duidelijk lager in de bladeren van minder vitale eiken (Lucassen et al., 2014a en b). Ook op de Vughtse heide in Noord-Brabant werd de bladchemie van zomereik in zomer 2014 gekwantificeerd in relatie tot de vitaliteit van de boom. In deze studie werd gevonden dat met name het magnesium- en

fosforgehalte, en in mindere mate het kaliumgehalte, ook aan de onderkant van de range of juist lager waren dan de ondergrens voor een vitale groei van zomereik. In de Maasduinen was het N-gehalte in de bladeren niet hoog, maar op de Vughtse heide duidelijk aan de hoge kant van de range voor goede ontwikkeling. De eerste analyses van de bladchemie van de twee zomereikbossen die in het huidige onderzoek zijn betrokken (hoofdstuk 4) laten zien dat in beide bossen het gemeten calciumgehalte duidelijk op een tekort wijst, het

kaliumgehalte aan de onderkant van de range voor een vitale ontwikkeling ligt en dat het N- gehalte boven de bovengrens voor deze ontwikkeling ligt. Alleen in de onderzoekslocatie op het nationale park de Hoge Veluwe is ook het gemeten fosforgehalte bijna zo laag als de ondergrens voor deze waarde.