ir. H.H.H. Titulaer, PAV-Lelystad De behoefte aan meer inzicht in de mineralenstromen op bedrijfsniveau in de landbouw neemt sterk toe.
Wetgeving, hogere kwaliteitsnormen en milieudoelstellingen spelen
hierbij een rol. Het is voor de afzonderlijke bedrijven steeds belangrijker om op bedrijf s- en
perceelsniveau te kunnen sturen en daardoor de gewenste doelen te
kunnen bereiken.
de perioden 1925 tot en met 1985 als-mede op bepalingstechnieken en
nauwkeurigheden die in deze periode golden.
Nieuwe inzichten in het chemisch grondonderzoek gekoppeld aan nieuwe laboratoriumtechnieken en automatisering maken het mogelijk te komen tot een andere aanpak die
landbouwkundige, milieukundige, la-boratoriumtechnische, organisatori-sche en financiële voordelen biedt. In de notitie "Bemestingsonderzoek in de jaren '90" is door het
Bedrij f s laboratorium voor Grond- en Gewasonderzoek (BLGG) te
Oosterbeek een voorstel uitgewerkt
Een oplossing van 0,01 M. calci-umchloride, de extractie vloeistof, komt goed overeen met de gemid-delde zoutconcentratie in de bodem-oplossing. De bodemvruchtbaarheids-"toestand" wordt hierdoor als het
ware direct gemeten. Dit in tegenstel-ling tot de huidige methoden (tabel 1) waarbij meestal via correlaties het verband met de actuele bodemvrucht-baarheid wordt gelegd. Door in een en hetzelfde extract te meten, kunnen niet alleen de hoofdelementen die be-palend zijn voor het grootste deel van de opbrengst maar ook sporenele-menten en zware metalen worden ge-meten.
\ C " "
Invoering CaC^-extractie geeft veel besparingen
• *:
S
Sft ^ M P 88 » ^88«38 ^8103^ ist SS >8s2w ^st&r s« <3SMf ^ g F ^BBJF H^Ob. i l EVoor de bemesting wordt al jaren ge-bruik gemaakt van de bemestingsad-visering op basis van
grondonder-zoek. De huidige bemestingsadviezen zijn opgesteld door daartoe
inge-stelde Commissies Bemesting voor-heen onder voorzitterschap van het Informatie en Kennis Centrum (IKC) en tegenwoordig (sinds 1997) onder voorzitterschap van de Land- en tuin-bouw Organisatie (LTO).
In deze Commissies zijn en worden de resultaten uit het landbouwkundig onderzoek besproken. Op grond daar-van wordt binnen een Commissie daar-van deskundigen een advies geformu-leerd, dat onafhankelijk van commer-ciële belangen tot stand komt, een
breed draagvlak heeft en door ieder-een op dezelfde wijze wordt uitgedra-gen. De waarde hiervan heeft zich in de praktijk bewezen en zal voor de landbouw van belang zijn in verband met het bereiken van de milieudoel-stellingen.
De huidige adviezen zijn gebaseerd op onderzoeksresultaten verricht in
om te komen tot een nieuwe aanpak voor de bemestingsadvisering op ba-sis van grondonderzoek.
Kernpunten in deze nieuwe aanpak zijn:
- het gebruik van calciumchloride als extractiemiddel;
- overgang van slib naar lutum; - actualisering van het N-advies. Om deze nieuwe aanpak vorm te ge-ven, werd een stuurgroep geformeerd met daaronder vier projectgroepen. Hierin zaten vertegenwoordigers van het IKC-L, AB-DLO, PAV, PR, 1RS, LUW, NMI, SC-DLO en BLGG.
: :
CaCl
2'Wat is nu de bedoeling van de invoe-ring van de CaCl2-extractie? Door de
invoering van één extractie, die met CaCl2, moet het mogelijk zijn om in
een en hetzelfde extract alle
voe-dingselementen te bepalen. Daarmee zouden alle in tabel 1 opgesomde ex-tractiemethoden en de daarbij beho-rende schudverhoudingen tot het ver-leden behoren.
Het zal duidelijk zijn dat meting van een hele reeks elementen in hetzelfde extract een flinke besparing geeft op de hoeveelheid gebruikte chemica-liën. De calciumchloride-extractie is dus milieuvriendelijker. Gelijktijdige meting van meerdere elementen geeft ook meer mogelijkheden voor auto-matisering van het meetproces en een efficiëntere organisatie van de
monsterverwerking. Het laten analy-seren van elementen voor de bemes-tingsadvisering zou dus goedkoper kunnen worden.
De vraag is echter of de keuze voor één extractiemiddel voor een groot aantal elementen wel uitvoerbaar is. Voor de beantwoording van deze vraag is een aantal alternatieven be-schikbaar. Deze alternatieven lopen uiteen van een volledige,
weten-schappelijk verantwoorde analyse van de huidige en nieuwe aanpak tot een pragmatische benadering om "rij-dend over te stappen" op basis van
reeds gevonden verbanden tussen de oude en de nieuwe methode. Uit oog-punt van praktische uitvoerbaarheid
en kostenaspecten is voor de uitvoe-ring van dit project een middenweg gekozen tussen deze twee uitersten.
Via heranalyse van monsters van pot-proeven, waarop de huidige adviezen zijn gebaseerd, is inzicht verkregen in het verband tussen de gehalten in de grond en in het gewas alsmede in de bijbehorende opbrengst. Dit is niet al-leen gebeurd bij gebruik van de hui-dige extractiemethode maar ook bij gebruik van 0,01 M. calciumchloride als extractiemiddel. Het deelproject heranalyse potproeven heeft betrek-king op de elementen fosfaat en kali. De uitvoering van het project is op te splitsen in een aantal fasen:
1) Vaststellen van het verloop van de cijfers in de tijd door opnieuw Pw en K-HC1 te meten.
2) Vaststelling van een verband tus-sen de analysecijfers bij het hui-dige en het nieuwe extractiemiddel (CaCl2).
3) Vaststelling van de relatie met ge-wasgehalten en gewasopbrengsten.
Voor fosfaat zijn 39 bewaarde mon-sters van oude potproeven geselec-teerd door AB-DLO die aan de basis hebben gestaan van de huidige Pw-advisering.
Heranalyse van deze monsters wees uit dat deze geschikt waren voor een vervolgonderzoek op P-calciumchlo-ride, omdat er geen landbouwkundig relevant verloop van de analysecij-fers gedurende de bewaarperiode had plaats gevonden.
De volgende conclusie was dat er een relatie bestaat tussen P-calciumchlo-ride en de P-opname door het gewas. Voor kalkloze gronden blijkt er een niet-lineaire relatie te zijn die de P-opname even goed voorspelt als de li-neaire relatie tussen Pw en P-opname. Op kalkhoudende gronden bestaat een lineaire relatie tussen P-calciumchlo-ride en P-opname die minder nauw-keurig is dan de eveneens lineaire re-latie tussen Pw en P-opname. Er is
dus geen betrouwbare gelijkwaardige landbouwkundige relatie tussen P-cal-ciumchloride en Pw-getal.
Het wel of niet voorkomen van vrije koolzuurkalk betekerlt dat de waarde-ring van de fosfaattoestand van de grond verschillend zal zijn. Door her-analyse van potproeven is geen wijzi-ging in de waardering aan te geven; daartoe dient op basis van veldproe-ven een hercalibratie te worden uitge-voerd.
Bij de huidige kalium-advisering wordt naast de meting van het kalige-halte gebruik gemaakt van het bere-kende K-getal. Hierin spelen het lu-tumpercentage, humuspercentage, pH-KCl en K-HC1 een rol. Het K-ge-tal kan misschien vervangen worden door de K-index (een maat voor de verzadigingsgraad van kalium aan het complex). Wanneer bovendien de kationen-uitwisselingscapaciteit (CEC) bepaald zou worden, betekent dit een versterking bij de advisering. Het zal duidelijk zijn dat de overgang van slib naar lutum, de overgang van K-HC1 naar K-CaCl2, en de overgang
van K-getal naar K-index een rol
len bij de nieuwe kaliumadvisering . Voor toetsing van het nieuwe kali-advies zijn 61 grondmonsters uit oude kali-veldproeven op rivierklei, zeeklei, loss en alluviale zandgrond geselecteerd. Dezelfde drie fasen als voor fosfaat zijn ook voor kalium doorlopen.
De resultaten van dit onderzoek zijn weergegeven in een rapport waarvan de belangrijkste conclusies zijn: - Wijzigingen in de
bepalingsme-thode van kalium hebben ertoe ge-leid dat systematisch hogere kalium-gehalten gevonden worden.
- Een invloed van bewaring door ana-lyse via een K-HCl-extractie op de gebruikte monsters kon niet worden vastgesteld.
- De geschatte K-index blijkt niet sig-nificant van de gemeten K-index te verschillen. De spreiding in waarne-mingen is relatief groot zodat het aanbeveling verdient de
onge-bufferde CEC daadwerkelijk te me-ten.
- Met 0,01 CaCl2 wordt minder
ka-lium uit de grond geëxtracteerd dan met 0,1 M.HC1 of een mengsel van 0.1 M. HCl plus 0,2 M-oxaalzuur. Als er onderscheid tussen grond-soorten wordt gemaakt, verbetert de relatie tussen K-CaCl2 en K-HC1 of
K-HCl-ox aanzienlijk.
- Wordt K-CaCl2 gerelateerd aan de
resultaten verkregen met het K-getal dan steekt K-CaCl2 ongunstig af.
Invoering van calciumchloride als extractiemiddel geeft dan een ver-zwakking van het huidige bemes-tingsadvies. De resultaten verkregen
met K-CaCl2 zijn gunstiger ten
op-zichte van die behandeld met de K-index. Weging van de bodem-kenmerken bij extractie met
calciumchloride moet de relatie met de gewasbehoefte verbeteren.
Verder onderzoek zal nodig zijn voor de onderbouwing het kali-advies op basis van K-CaCl2.
Uit een literatuurstudie kwam naar voren dat relaties tussen extractie met CaCl2 en gangbare extractiemiddelen
met pH, kali fosfaat magnesium, ni-traatstikstof en borium beschikbaar zijn. Routinematig kunnen de vol-gende analysen met behulp van
CaCl2-extract gemeten worden: pH,
fosfaat, kali, magnesium en natrium. Voor fosfaat en kali is onderbouwing van het advies via CaCl2-extractie
voor verbetering vatbaar; het onder-zoek daarnaar loopt.
De CaCl2-extractie voor de analysen
van pH, Mg en Na is mogelijk zonder dat de adviezen landbouwkundig aan waarde verliezen.
De overgang van slib naar lutum heeft landbouwkundige,
labtechni-sche en milieukundige voordelen. In de bemestingsadviesbasis speelde het percentage slib op bepaalde plaatsen een rol.
Dit zijn:
1. indeling in grondsoorten, 2. berekening van het K-getal, 3. berekening van het K-advies,
4. berekening van de kalkgift,
5. correctie van het humus-gloeiver-lies voor kleigebonden water. Wat betekent nu de overgang van slib naar lutum? In wezen is er weinig verschil te verwachten bij deze over-gang. Met slib wordt namelijk be-doeld lutum plus sloef. De chemische en fysische eigenschappen van de twee fracties verschillen sterk van elkaar. De specifieke "klei"-eigen-schappen van slib zijn vrijwel volle-dig toe te schrijven aan de lutum-fractie. Deze fractie is onder andere bepalend voor de CEC, de slempge-voeligheid en de bewerkbaarheid van de grond.
Globaal bestaat ongeveer 66% van het slibgehalte uit lutum en de rest uit sloef. Deze gehalten kunnen bij een gelijk slibgehalte wisselen zodat af-hankelijk van de lutum/sloef-verhou-ding, gronden andere eigenschappen hebben.
Een belangrijke eigenschap van lu-tum is het absorptievermogen voor kationen (CEC). Daardoor kan de grond plantenvoedingsstoffen zoals kalium, calcium, magnesium en na-trium vasthouden. Maar ook ammo1
nium kan op deze manier vastgehou-den worvastgehou-den.
Ook de fysische eigenschappen van de grond worden voor een deel be-paald door het lutumgehalte. We kun-nen hierbij denken aan het vochthou-dend vermogen, de zwel en de krimp, de bewerkbaarheid, de water- en luchtdoorlatenheid, de slempgevoe-ligheid, de draagkracht enzovoort. Door nu het lutumgehalte van de
parameter pH K,Na Mg N-mineraal Pw P-AL B Co Cu Mn-reduceerbaar Zn extractiemiddel 1MKCI 0,1 M HCl + 0,2 M oxaalzuur 0,5 M NaCl 1 M CaCl2 water 20 °C 0,1 M ammoniumlactaat + 0,4 M azijnzuur (pH 3,75) kokend water 0,4 M azijnzuur 0,43 M HN03 1 M ammoniumacetaat + 0,002 M hydrochinon 0,4 M azijnzuur grond/vloeistof-verhouding 1:5 (v/v) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 (m/v) •5 (m/v) 2 (v/v) •60 (v/v) 20 (m/v) 10 (m/v) 40 (m/v) 10 (m/v) 20 (m/v) 40 (m/v)
voor interpretatie benodigde gegevens
grondsoort, organische stof, slib, bouwplan grondsoort, organische stof, slib pH
grondsoort, organische stof grondsoort, gewas
grondsoort, gewas bouwplan
gewas
organische stof, C/N-quotiënt
Tabel 1. Overzicht extractiemiddelen.
grond als basis te nemen, zal de kwa-liteit en betrouwbaarheid van de advi-sering toenemen. In de overgangsfase zullen op het uitslagformulier zowel slib als lutum vermeld worden.
Door het AB-DLO is een simulatie-model ontwikkeld waarmee het mo-gelijk is de veranderingen in de stik-stoftoestand van de grond te
berekenen. Het model is bruikbaar in de periode waarin geen of weinig mi-neralisatie plaats vindt, dus in de pe-riode (herfst) waarin de monsters ge-nomen worden voor de andere
voedingselementen dan N (onder an-dere P, K en Mg). Door in deze pe-riode ook de stikstoftoestand te me-ten, is het mogelijk met het model uit te rekenen hoeveel stikstof op het
moment van bemesten in het voorjaar in de grond zit. Een N-mineraal-be-monstering in het voorjaar kan dan achterwege blijven. Om dit te toetsen, zijn op 15 percelen, verspreid over de akkerbouwgebieden in het hele land gedurende de herfst en winter, op vijf tijdstippen grondmonsters genomen voor stikstofonderzoek. De monsters zijn gestoken op een onbemest stuk van het perceel in lagen van 20 cm tot een diepte van 100 cm en daarna op stikstof onderzocht in de veldvochtige
grond en in droge grond (luchtdroog 40°C).
De proef percelen zijn uitgebreid be-schreven en door diverse bemonste-ringen en analysen van de bodemho-rizonten gekarakteriseerd.
Toetsing van het simulatiemodel voor de weken 45 (begin november) tot en met 16 (eind april) de jaren
1991/1992, 1992/1993 en 1993/1994 leiden tot de volgende conclusies:
1) Het model is nog niet integraal
(over 15 proefpercelen) inzetbaar. Bekeken wordt of dit voor deelge-bieden wel kan.
2) Droging van de met CaCl2
geèx-tracteerde monsters leidt tot een hogere voorraad N-mineraal. 3) De verwaarlozing van
luchtinslui-ting en de hoeveelheid vocht leidt bij de huidige methode tot onder-schatting van het N-gehalte.
Kort samengevat kunnen voor de ver-schillende deelprojecten de volgende conclusies worden getrokken:
- Invoering CaC^-extractie voor de analyse van pH, Mg en Na is moge-lijk zonder dat de adviezen land-bouwkundig aan waarde verliezen. - Voor invoering van P-CaCl2 moeten
de resultaten van het huidige fos-faatonderzoek in de
vollegronds-groenteteelt en bloembollenteelt af-gewacht worden.
- Invoering van K-CaCl2 is alleen
verantwoord als tevens rekening wordt gehouden met de totale hoe-veelheid kali die potentieel voor het gewas beschikbaar is.
- Voor het gebruik van CaC^-extrac-tie bij de overige elementen is ver-der onver-derzoek noodzakelijk. Overgang slib-lutum
- Invoering van lutum voor het routi-nematig onderzoek is mogelijk ge-bleken. Op dit moment is de routi-nematige meting van het percentage afslibbaar bij BLGG Oosterbeek reeds vervangen door de meting van het percentage lutum.
Actualisering N-advies
- Inzet van het N-model is nog niet
integraal mogelijk. Voor deelgebie-den mogelijk echter wel. In de na-bije toekomst zal dit verder in de praktijk getoetst worden.
Aanpassing van het model behoort tot de mogelijkheden.
- Meting van N-mineraal in droge monsters leidt tot een hogere voor-raad dan bij meting in veldvochtige monsters. Hoewel duidelijk is dat door droging de hoeveelheid NH4 stijgt, dient voor een goede vergelij-king tussen de twee meetmethoden bij de huidige meting ook de pre-cieze hoeveelheid toegediende grond vastgesteld te worden.
- Er is nog veel aanvullend onderzoek nodig maar daar wordt aan gewerkt door het AB-DLO, PAV, NMI en BLGG die via laboratorium- en veldonderzoek hun steentje bijdra-gen aan de vervolmaking van het advies.
