Schapenhouderij
enPaardenhouderij
Effect
bodemverdichting
A.
P.
Wouters
--
Voorlichting
%
J
colaror)
Uitgever:
ProefSatbn w&' &je Kundwehoudefl, '
I 3dqei.ihouderij @R
F~aarb@nhwd@
IPFS),
,Rzln-w
6,
.@l 9PK
Lt&st'b~d
ud TeTefoon032D0-@2%1
a'W
L23ZQG:41 !S4Redactte:
Afdeling ,%wìichtEng wn. het PR. 1 . .-
Drurnr:
D m h ] $e'Btq, Lelys&d,
Niets
uitdlt%tpIsa<
nag
zonders ~ w í e g
met
h&
Pr~eIstWn wordm CPvBlrgennmen ISSN0-349-3M9
%&e
dwk
lg.@kp&e
350
Deondanwk~entm
&uw","
A
Effect Engelsbodemyer$ichtIng
raaigrasop
zandg~ond op optrrsngst[BR-rapport
en
stikstsfapnarne 1 SE)/P.
J.M.
Snijders, F, A. Wopereis, H. EvMs, A,P.
Wouten bitrapport
is~8isluitend
verkrfjgbaar
Lek-, 1@94,-
door
s t o ~ n g
van fs,--
oppoStbnk
Matige en slerke vefchting op zandgmd en effect OD dnr.
2307421van b#
PrcigfsWm
PR, opbrengst en N-opname van Engels raaigras.R u n d e w ~ 6,8219
PK.
mystad
mt
Trefw: Wemverdichting, ds-opbreng@, bewortelìng,wmeldf~g:
Rappurï
nr. 152. N-opname.Proefstation voor de Rundveehouderij, Schapenhouderij en Paardenhouderij (PR) Waiboer- hoeve Regionale Onderzoek Centra
EFFECT BODEMVERDICHTING OP OPBRENGST EN STIKSTOFOPNAME ENGELS RAAIGRAS OP ZANDGROND
(Effect of soil compaction on yield and nitrogen uptake of English ryegrass on a sandy soiiì
In samenwerking met het BLO-Staring Centrum (CC-DLO)
P. J.M. Snijders F.A. Wopereis H. Everts A.P. Wouters
SAMENVATTING
In een vierjarige proef van 1 9 8 9 - 1 9 9 2 w e r d het effect van bodemverdichting op de opbrengst aan droge-stof en stikstof (N) en op de beworteling v a n Engels raaigras gras o p een droogtegevoelige zandgrond onderzocht. Er waren 3 behande- lingen, namelijk een Controle (A), Matige verdichting (B) en Sterke verdichting (C).
O m schade door wielslip t e vermijden, werden de verdichtingen aangebracht door belasting m e t een rol, elke herfst na afloop van h e t groeiseizoen. Deze verdich- tingsniveau's werden gecombineerd m e t 4 N-giften, variërend van O t o t 5 4 0 k g N per ha per jaar bij uitsluitend maaien (NO-N3). De proef werd zowel aangelegd op grasland d a t uitsluitend gemaaid werd, als bij gemengd gebruik m e t maaien en weiden (alleen bij N2). Op alle objecten werd gezorgd voor een ruime bemesting m e t fosfaat e n kali. Bij maaien werden 5 sneden per jaar geoogst. De proef w e r d aangelegd als split plot, m e t 4 herhalingen. Tijdens h e t onderzoek w a s het gedurende 3 van de 4 jaar droog, m e t een vrij groot neerslagtekort.
Belasting leidde t o t een diepte van 1 3 c m niet t o t een grotere dichtheid v a n de bodem, daar beneden wel. In het voorjaar was er een trend naar een geringere wortellengte m e t verdichting, daarna niet meer. De droge-stofopbrengst w a s i n 1989, h e t eerste jaar na inzaai, bij sterke verdichting significant lager, z o w e l bij uitsluitend maaien als bij gemengd gebruik. De opbrengstdaling k w a m vooral t o t stand i n de eerste snede, daarna was de opbrengst m e t N soms hoger. Zonder N w a s de opbrengst ook daarna nog lager. M e t N was de opbrengstdaling geringer. V a n 1 9 9 0 - 1 9 9 2 w a s de opbrengst bij uitsluitend maaien m e t verdichting signifi- cant hoger dan bij de controle. Bij gemengd gebruik was dit niet h e t geval. De opbrengstverhoging k w a m vooral t o t stand in droge perioden m e t een relatief groot neerslagtekort, en moet waarschijnlijk vooral toegeschreven worden aan een betere vochtvoorziening als gevolg van een betere capillaire opstijging. D e N- opbrengst o p de objecten zonder N was in 1 9 8 9 lager met verdichting, maar van 1 9 9 0 - 1 9 9 2 hoger.
In a four year study f r o m 1 9 8 9 - 1 9 9 2 effect o f 3 levels of soil compaction on yield o f d r y matter and nitrogen (N) and on rooting patterns o f english ryegrass was investigated, o n a d r o u g h l sensitive sandy soil. There were 3 treatments i.e. a Control ( A ) , Moderate compaction (B) and Severe compaction (C). The compacti- o n treatments were applied w i t h o u t damage f r o m wheel slip. Compaction was combined w i t h 3 rates of fertiliser N, f r o m O t o 5 4 0 kg N per ha per year under t h e cutting only regime (NO-N3). T w o management regimes were applied, cutting only and mixed use (cutting i n combination w i t h grazing; N 2 only). Supply of phosphate and potassium was liberal. Under the cutting only regime 5 cuts per year w e r e harvested. The experimental design was a split plot, w i t h 4 replicates. The weather conditions during t h e study were rather dry in 3 o u t o f 4 years. There were no treatment effects on soil bulk density up t o a depth o f 1 3 cm, b e l o w bulk density was higher due t o the compaction treatments. In spring root lenght tended t o be lower on the compacted soils, n o t however thereafter. Severe compaction reduced dry matter yield significantly in 1989, t h e first year after planting, for b o t h cutting regimes. The yield depression was largest a t t h e first cut, less so w i t h N. After the first c u t yield was sometimes higher w i t h compacti- on, in particular w i t h N. Without N some later cuts yielded less as well. From 1 9 9 0 t o 1 9 9 2 soil compaction increased dry matter yield significantly, b u t under mixed use differences were n o t significant. Positive effects on yield w e r e associa- t e d w i t h dry periods, and were probably due t o an improved moisture supply from cappillary water. Without fertilizer, N-yield was lower w i t h compaction in 1989, b u l higher f r o m 1 9 9 0 - 1 9 9 2 .
INHOUDSOPGAVE
Blz.
. . .
1 Inleiding 1. . .
2 Materiaal en methoden 3. . .
2 . 1 Locatie 3. . .
2.2 Proefopzet en behandelingen 4. . .
2.3 Aanbrengen van de verdichting 5
2.4 Bemesting
. . .
5 2.5 Opbrengstbepalingen. gewasbemonstering en botanische. . .
samenstelling 6
. . .
2 . 6 Meting v a n bodemdichtheid en beworteling 7. . .
2.7 Weersomstandigheden 8. . .
2 . 8 Statistische bewerking 9. . .
3 Resultaten l l. . .
3.1 Resultaat van de verdichting 1 1
. . .
3 . 2 Botanische samenstelling 1 2
. . .
3.3 Droge-stofopbrengst 1 2
. . .
3 . 4 De invloed van verdichting op de opbrengst per snede 1 4. . .
3.5 Stikstofopbrengst 1 7
. . .
3.6 Stikstofefficiëntie en stikstofterugwinning 18 3.7 Verband tussen droge-stofopbrengst, N opname en N-gift. . .
bij verschil i n verdichting 19
. . .
3.8 Beworteling 21. . .
4 Discussie 23. . .
4 . 1 Verdichting en beworteling 2 3. . .
4 . 2 Opbrengst en stikstofbenutting 24. . .
4.3 Praktische aspecten 3 0. . .
5 Conclusies 3 2. . .
6 Geraadpleegde literatuur 3 3 Bijlagen. . .
3 6l
INLEIDING
Het graslandgebruik en de melkveehouderij hebben sinds 1 9 7 0 een geweldige intensivering doorgemaakt. Dit heeft geresulteerd in een hogere veebezetting en melkproduktie per ha, gepaard gaande met een sterke toename van maaipercenta- ge en mestproduktie. Het maaipercentage verdubbelde tussen 1 9 7 0 en 1 9 9 0 van 9 3 % naar 1 8 5 % (CBS steekproef graslandgebruik). Zowel voor de winning van voordroogkuil, als voor het uitbrengen van dunne mest werden steeds grotere en zwaardere machines ingezet. Zonder aanpassing van de banden leidt d i t t o t hogere belasting van de bodem, m e t toenemende kansen op bodemverdichting (Tijink et al., 1990; Van den Akker en Lerink, 1 9 9 0 ) .
De gevolgen van bodemverdichting zijn in de akkerbouw snel zichtbaar in d e v o r m van stagnatie van water in trekkersporen en het pleksgewijs geel w o r d e n en achterblijven v a n de groei van gewassen. Zware bodemverdichting in de laag 3 0 t o t 5 0 c m -mv. leidde bij snijmais vooral in droge zomers t o t lagere opbrengsten (Alblas en Wanink, 1990; Boone et al., 1 9 8 7 ) . De opbrengstderving was groter i n droge jaren en kleiner op een humeuze moeilijk t e verdichten zandgrond.
De gevolgen van bodemverdichting op grasland zijn minder goed bekend. Het e f f e c t is minder i n het o o g springend dan o p bouwland, mede v a n w e g e de aanwezige graszode. Gevolgen van spoorvorming en structuurbederf i n de bovengrond en van vertrapping (Beuving e t al., 1 9 8 9 ) zijn o p grasland vooral zichtbaar onder natte omstandigheden. Luten et al. ( 1 983), Douglas en C r a w f o r d ( 1 9 9 2 ) en Frame en Merrilees ( 1 990) vonden op respectievelijk een zware zavel- grond, een leemhoudende kleigrond en een leemhoudende zandgrond m e t een alluviale ondergrond een negatief effect van berijden o p de grasopbrengst. I n deze onderzoeken is het effect van verdichting als zodanig niet goed t e scheiden van andere effecten, zoals beschadiging door wielslip en insporen. De gevolgen van berijden kunnen zich, afhankelijk van de bandbreedte en de belasting t o t i n de ondergrond uitstrekken (van Wijk, 1985).
Vooral humusarme zandgronden (podzol) zijn gevoelig voor blijvende bodemver- dichting. Afgezien van eventuele biologische activiteit, is het natuurlijke herstel zoals d a t o p klei en veen optreedt via zwel en krimp o p zandgrond niet van g r o o t belang. Een groot deel (ca. 6 0 %) van het grasland op zandgrond in Nederland ligt
op podzol. Het lostrekken van plukjes graszode door weidende koeien onder droge omstandigheden o p lichte zandgrond (Reuling, 1988), w e r d soms o o k toege- schreven aan bodemverdichting. De eventuele gevolgen van verdichting (en vertrapping) en fouten i n het graslandgebruik kunnen elkaar versterken. Via een opener zode en toename van ongewenste soorten als straatgras kan dit de noodzaak t o t herinzaai verhogen.
O m t e onderzoeken w a t de effecten zijn van bodemverdichting op grasland op podzol, is door het Winand Staring Centrum (SC-DLO) en het Proefstation voor de Rundveehouderij (PR) van 1 9 8 9 t o t 1 9 9 2 een gezamenlijke proef uitgevoerd op het Regionaal Onderzoeks Centrum (ROC) Cranendonck i n Maarheeze ( * ) . Naast het effect van verdichting op de opbrengst en botanische samenstelling w e r d ook het effect op de beworteling onderzocht. Om het effect van verschil in graslandge- bruik na t e gaan werd de proef zowel aangelegd bij uitsluitend maaien als bij het in de praktijk gebruikelijke gemengd gebruik (maaien en weiden).
De proef w e r d uitgevoerd onder auspicien van de "Werkgroep Bodemverdichting o p Grasland" ( * * ) . Op basis van het onderzoek verschijnen 2 rapporten, één van het SC-DLO, d a t vooral de gedetailleerde resultaten van de bodemverdichting en de beworteling weergeeft (Wopereis, 1994), en het onderhavige rapport d a t vooral de gevolgen voor de opbrengst, de stikstofbenutting en de botanische samenstel- ling van het grasland behandeld. De belangrijkste resultaten van het onderzoek zijn ook reeds weergegeven in het verslag van de Themadag Grasland en Berijding 4 (Everts en Wopereis, 1 9 9 3 ) .
( * ) Het onderzoek werd begeleid door H. Everts en A.P. Wouters (PR) en F. Wopereis (SC-DLO).
( * * ) Daarin waren vertegenwoordigd: J. van den Akker, C.A. van Diepen, A.L.M. van Wijk (voorzitter), en F. Wopereis (allen Winand Staring Centrum; SC-DLO), W . A r t s (Instituut voor Mechanisatie Arbeid en Gebouwen, IMAG-DLO), J. Koolen (Landbouwuniversiteit, Afdeling Grondbewerking), L. Beyer (Informatie en Kennis Centrum Veehouderij; IKC-RSP), M . Hoogerkamp en A . Hoogerbrugge (Centrum voor Agrobiologisch Onderzoek, CABO-DLO), F.R. Goossensen (Consulentschap in Algemene Dienst voor Bodem- water- en Bemestingszaken), H . Everts (secretaris), A.P Wouters en P.J.M. Snijders (allen Proefstation voor de Rundveehouderij, Schapen- houderij en Paardenhouderij, PR), J. van der Werf (ROC Cranendonck).
2
MATERIAAL EN METHODEN
H e t proefveld werd aangelegd op zandgrond m e t een zwaklemige veldpodzol in matig fijn dekzand. Het perceel was gedraineerd en vrij droogtegevoelig. De gemiddelde hoogste grondwaterstand was 50 c m -mv en de gemiddeld laagste 150 c m -mv. Het vochtleverend vermogen vanuit de bovenste 40 c m v a n het
profiel w o r d t geschat op 100 mm, met geschatte capillaire nalevering van 2 0 m m .
De resultaten van het grondonderzoek in de laag 0-5 c m staan vermeld in Tabel 1 .
De fosfaat- en de kalitoestand van de grond waren ruim voldoende. Als gevolg van de vrij diepe grondbewerking w a s de bovenste 40 c m van het profiel vrij hetero-
geen van samenstelling, m e t een organische stof gehalte van ongeveer 3 %.
Tabel 1 Resultaten van het nrondonderzoek in de laaci 0-5 cm
Jaar pH-KC1 % org. stof P-AI K-tiCl K-getal M g 0
Door SC-DL0 (voorheen Stiboka) werd in september 1987 de dichtheid v a n de
bodem vastgesteld m e t een Bush penetrometer. Vanwege t e grote verschillen in bodemvruchtbaarheid in het proefveld, en omdat het oorspronkelijke proefveld binnen een jaar na inzaai reeds t o t een diepte van -20 c m beneden maaiveld matig
verdicht w a s (indringingsweerstand van 2,5 t o t 3,Q MPa; 250 t o t 300 N per cm2),
w e r d deze proef gebruikt als een voorproef, waarop in 1987 nog wel een aantal
waarnemingen gedaan zijn (Spek, 1988; Wopereis, 1 9 9 4 ) . De definitieve proef
w e r d n u in september 1988 aangelegd op een ander deel van hetzelfde perceel.
Vooraf w e r d gefreesd en daarna geploegd m e t een vorenpakker en ondergronder (waarbij de grond t o t een diepte van 40 c m werd losgemaakt). Vervolgens werd
m e t een pijpenzaaimachine ingezaaid m e t Engels raaigras (rassen Tresor en Magella). Daarna werden i n oktober de verdichtingsbehandelingen aangebracht.
2.2 Proefopzet en behandelingen
Er werd gekozen voor het aanbrengen van 3 verdichtingstrappen:
A. Onbehandeld (normaal verdicht door natuurlijke bezakking).
B. Matig verdicht (belasting met 8,5 ton aslast). C. Sterk verdicht (belasting met 16,5 ton aslast).
Om effecten van verdichting bij verschil i n graslandgebruik te kunnen meten werden de verdichtingen aangelegd bij twee gebruiksregimes: uitsluitend maaien en gemengd gebruik (eerste en de derde snede maaien, daarnaast weiden). De verdichtingen werden bij uitsluitend maaien gecombineerd met 4 stikstofniveaus: 0, 200, 4 0 0 en 6 0 0 k g N per ha per jaar (NO-N3) op basis van 6 sneden per jaar
(zie ook 2.4). Bij gemengd gebruik werd alleen 4 0 0 k g N per ha per jaar toege- diend (N2).
Het proefschema was een zogenaamde split-plot met 4 herhalingen (herhalingen als blokken). Daarbij zijn eerst de gebruiksregimes geloot, daarna de verdichtingen (subveldjes). Bij uitsluitend maaien werden de N trappen geloot binnen de verdich- tingsniveau's. Omdat het oorspronkelijk de bedoeling was o m een deel van de verdichte objecten weer los te maken, werden de behandelingen B en C in duplo aangelegd. Los maken werd echter niet uitgevoerd omdat de noodzaak daarvan niet uit de resultaten voor de droge-stof opbrengsten naar voren kwam. De behandelingen B en C werden daardoor in achtvoud uitgevoerd.
Door het SC-DL0 zijn op 3 aselect gekozen plekken binnen de subveldjes die bemest werden met 4 0 0 k g N per ha per jaar (N2; zowel bij uitsluitend maaien en als bij gemengd gebruik) grondmonsters genomen voor de bepaling van de dichtheid van de bodem en de bewortelingsintensiteit.
2.3 Aanbrengen van de verdichting
Op 5 en 6 oktober 1988 werden door het IMAG-DL0 m e t een speciaal hiervoor geconstrueerde 2 m brede rol de verdichtingen aangebracht. De veldjes werden over de volle breedte gerold. Door toepassing van deze rol werd, i n vergelijking m e t berijden van (smallere) banden schade als gevolg v a n insporing en wielslip vermeden, en w e r d ook dieper i n de grond een maximale verdichting bereikt. Omdat de grasmat van het proefperceel nog jong was, w e r d de verdichting niet in één keer aangebracht, maar w e r d deze opgebouwd door de belasting v a n de rol geleidelijk o p t e voeren. Het onbehandelde object A w e r d niet gerold. De onstane "verdichting" o p dit object is een gevolg van spontane zakking en berijding m e t de Haldrup proefveldoogstmachine (bij elke snede). De ontstane verdichting o p h e t onbehandelde object is waarschijnlijk nog het beste vergelijkbaar m e t verdichting als gevolg v a n behandeling m e t de onbelaste rol (4,5 t o n ) . Bij de verdichte objecten w e r d de rol belast m e t betonblokken (een blok weegt 5 0 0 kg). Daarbij w e r d stapsgewijs de gewenste last aangebracht. Behandeling B is o p deze wijze verdicht m e t een aslast van 8,5 ton, behandeling C m e t 16,5 ton. De behandelin- gen B en C werden vervolgens elk jaar na de laatste snede opnieuw gerold m e t dezelfde aslast.
2.4 Bemesting
De verdeling van de stikstofbemesting over de sneden bij maaien en bij gemengd gebruik w o r d t gegeven in Tabel 2.
De geplande N-giften bij uitsluitend maaien en bij gemengd gebruik worden bereikt bij 6 respectievelijk 7 sneden per jaar. Bij gemengd gebruik zijn de derde en de zesde snede gemaaid. De oogstdata van de sneden zijn vermeld in Bijlage 2. Bij uitsluitend maaien werden elk jaar 5 sneden geoogst. Er werd daardoor bij N2 slechts bemest m e t 3 6 0 k g N per ha per jaar. Bij gemengd gebruik werden van 1989 t o t 1992 respectievelijk 8, 8, 7 en 6 sneden geoogst. Van 1989 t o t 1991 w a s de bemesting bij N2 daardoor bij gemengd gebruik iets hoger dan bij uitslui- tend maaien ( 4 0 0 k g N per ha per jaar). Alleen in 1992 was de N bemesting bij uitsluitend maaien en gemengd gebruik gelijk.
De bemesting m e t fosfaat en kali was op de objecten m e t uitsluitend maaien 3 5 0 k g mengmeststof 0 - 1 4 - 2 4 (NPK) per snede, o p het object m e t gemengd gebruik werden alleen de maaisneden bemest met 3 0 0 k g 0-1 4 - 2 4 per ha.
Tabel 2 Verdeling van de stikstofbemesting over de sneden ( N in kg.ha-'.snede-') en de totale N- gift (kg.ha-'.iaar-') Snede 1 2 3 4 5 6 7 Totaal N trap Uitsluitend maaien N1 = o
o
o
o
o
o
o
Gemenqd gebruik N 2 = 400 80 60 80 60 40 40 40 400' * ) Bij gemengd gebruik werd de achtste snede niet bemest. In 1992 werd bij gemengd gebruik bemest met 360 kg N perha
2.5 Opbrengstbepalingen, gewasbemonstering en botanische samenstelling
Bij uitsluitend maaien werd zoveel mogelijk gemaaid zodra op object A bij bemes- t i n g m e t N 3 2 5 0 0 k g droge stof per ha aanwezig was. Er werd gemaaid m e t een Haldrup maaimachine (geschikt voor het oogsten van proefvelden). De stoppel- hoogte w a s ca. 5 cm. Per veldje werd een strook van 4 . ô X 1 . 5 m (netto 6 . 9 0 m2) gemaaid voor opbrengstbepaling. Bij gemengd gebruik werd in een jonger stadium een gelote strook gras gemaaid van 4 . 5 0 X 1 . 5 m. O m t e voorkomen dat de weideresten de volgende opbrengstbepaling beïnvloedde, werd vanaf 1 9 9 0 na elke beweiding gebloot m e t de Haldrup. In 1 9 8 9 w e r d niet gebloot. Daardoor werden de opbrengsten van een aantal sneden (sneden volgend op een weidesne- de) in 1 9 8 9 verhoogd m e t de weideresten van de voorafgaande weidesneden. De opbrengst in 1 9 8 9 is daardoor geflatteerd.
Per veldje of per strook w e r d een grasmonster genomen voor de bepaling van het droge-stofgehalte en het asgehalte. Het stikstofgehalte (N-totaal) w e r d echter bepaald i n mengmonsters van de 4 herhalingen.
De botanische samenstelling en de zodebezetting werden elk najaar visueel per soort geschat bij het bemestingsniveau N2.
Aansluitend o p het onderzoek van 1 9 8 9 - 1 992, w e r d in 1 9 9 3 en 1 9 9 4 bij uitslui- tend maaien de droge-stofopbrengst van alleen de eerste snede bepaald, d i t o m een eventueel negatief effect van verdichting i n een nat voorjaar vast t e kunnen stellen.
2.6 Meting van bodemdichtheid en beworteling
De gevoeligheid v a n grond voor verdichting hangt af van veel factoren, zoals de textuur en h e t vochtgehalte van de grond, het gehalte aan organische s t o f en de grootte en de frequentie van de belasting. Vooral het vochtgehalte speelt een belangrijke rol. Een verdichte grond is (bij gelijk vochtgehalte) zwaarder dan een niet verdichte grond. O m de mate van verdichting vast t e stellen w o r d t meestal het droog volumegewicht van de grond bepaald. Bij verschil in organische stof ge- halte kan grond echter bij een gelijk volumegewicht van dichtheid verschillen. O m hiervoor t e corrigeren w o r d t door het SC-DL0 de poriënindex (IP) gebruikt als maatstaf voor de dichtheid (Van der Sluijs, 1 9 8 8 ) . De IP elimineert verschillen in volumegewicht als gevolg van variatie organische stof. Daarbij w o r d t de volgende indeling gebruikt:
IP
>
1 . 2 = zeer los 1 .O7<
IP<
1 . 2 0 = tamelijk los 0 . 9 3<
IP<
1 .O7 = normaal 0 . 8 0<
IP<
0 . 9 3 = matig verdichtIP
<
0 . 8 0 = zeer sterk verdichtVoor een gedetailleerde beschrijving van de metingen van bodemdichtheid en beworteling w o r d t verwezen naar Wopereis ( 1 9 9 4 ) . In 1 9 9 0 w e r d op 3 tijdstippen (tijdens de groei v a n de eerste snede op 1 8 maart, en bij de oogst van de tweede en vijfde snede) in 24-voud bemonsterd. Ook i n 1 9 8 9 en in 1 9 9 2 w e r d beperkt gemeten (in 8 voud). De metingen werden alleen uitgevoerd bij h e t bemestingsni- veau N2. Van de grondmonsters is op normale wijze het organische-stofgehalte en het volumegewicht bepaald. Deze zijn daarna gebruikt o m de poriënindex IP t e berekenen.
Omdat gezocht w e r d naar een eventueel verband tussen wortelontwikkeling en verdichting zijn de grond- en wortelmonsters paarsgewijs genomen op een onderlinge afstand van slechts 5 cm. De monsters zijn genomen m e t een wortel- boor van 4 0 c m lengte. Na verwijdering van de bovenste 5 c m (vooral zode en stoppels), werden de monsters verdeeld in 4 gelijke stukken van 9 c m (respectie- velijk bodemlagen 4-13, 13-22, 22-31 en 3 1 - 4 0 c m beneden maaiveld). Bemon- stering dieper dan 4 0 c m had niet veel zin, omdat daar nog slechts weinig wortels voorkwamen als gevolg van een overgang van humeus naar humusarm materiaal.
2.7 Weersomstandigheden
Het verloop van het cumulatieve neerslagtekort (verdamping-neerslag; berekend door A. van Holst van het SC-DLO) over de periode maart-november is weergege- ven i n Figuur 1. Het maximaal bereikte cumulatieve neerslagtekort over de periode april t o t oktober en de kans op een nog groter neerslagtekort (de overschrijdings- kans o f w e l de kans o p een n o g droger jaar ten opzichte van het langjarig gemid- delde) is vermeld in Tabel 3. Bijlage 1 geeft de neerslag per decade.
Alleen i n 1 9 9 2 was de gemiddelde neerslag vrij normaal, de andere jaren waren droog. I n 1 9 8 9 was h e t voorjaar nat, daarna was het erg droog. De jaren 1 9 9 0 en 1 9 9 1 waren beide droog vanaf het begin van het groeiseizoen. In 1 9 9 2 w a s er in h e t vroege voorjaar voldoende vocht, daarna was het droog t o t augustus, en vervolgens w e r d het nat.
Tabel 3 Maximaal bereikte cumulatieve neerslagtekort (mm) over de periode april t o t en met september en de overschrijdingskans ( % ) op een nog groter tekort
Jaar Neerslagtekort (mm) Overschrijdingskans
Bij droogte w e r d in uiterste noodzaak beregend, o m blijvende schade aan de graszode te voorkomen. Er werd niet beregend o m de produktie op peil t e houden.
Figuur 1 Cumulatief neerslagtekort (in mm) van 1989-1 992 voor maart t o t november
(decade 7-30),
1990 ---
7 9 1 1 13 15 17 19 21 23 25 27 29
Decade
Winter en voorjaar waren i n 199211 9 9 3 vrij droog, in 199311 9 9 4 echter extreem nat (neerslag december-april respectievelijk 1 5 2 en 3 8 0 mm). In 1 9 9 3 e n 1 9 9 4 w e r d alleen de opbrengst van de eerste snede bepaald!
2.8 Statistische bewerking
De resultaten van de proeven werden bewerkt m e t Genstat (met assistentie van G. André). Eerst w e r d een variantieanalyse toegepast. Omdat de restvariantie duidelijk verschilde tussen de behandelingen uitsluitend maaien en gemengd gebruik, werden maaien en gemengd gebruik apart geanalyseerd. Er w a s o o k een duidelijk verschil tussen de resultaten van 1 9 8 9 en van 1990-1 9 9 2 . Daarom werd 1 9 8 9 apart geanalyseerd, terwijl 1990, 1 9 9 1 en 1 9 9 2 ook gezamenlijk geanaly- seerd werden. Omdat binnen de blokken een vruchtbaarheidsverloop aanwezig w a s werden de resultaten bij maaien vervolgens o o k bewerkt m e t het Genstat programma REML (Method of Residual Maximum Likelihood). Via REML wordt zoveel mogelijk voor dit vruchtbaarheidsverloop gecorrigeerd, waardoor de restvariantie verder gereduceerd kon worden. De droge-stofopbrengsten bij uitsluitend maaien zoals vermeld in de tabellen 6, 7 en 9 van Hoofdstuk 3 zijn
daarom gebaseerd op de resultaten van de analyse met REML. Bij gemengd gebruik kon REML echter niet toegepast worden omdat er slechts één stikstofni- veau was. De opbrengsten bij gemengd gebruik in Tabel 8 zijn daarom gebaseerd o p de resultaten van de variantienalyse. Ook de opbrengsten per snede in Bijlage 4
zijn gebaseerd o p de resultaten van de variantie-analyse.
De resultaten van de bodemdichtheidsmetingen en de beworteling zijn alleen voor 1 9 9 0 statistisch bewerkt (zie Wopereis, 1 9 9 4 ) .
3
RESULTATEN
3.1 Resultaat van de verdichting
Voor een uitvoeriger weergave van de resultaten m e t betrekking t o t de verdichting w o r d t verwezen naar Wopereis ( 1 9 9 4 ) . Hier worden alleen de belangrijkste resultaten vermeld. I n Tabel 4 zijn de resultaten van maart l 9 9 0 vermeld, i n Tabel 5 de resultaten van de jaren 1989, 1 9 9 0 (gemiddelde van 3 waarnemingen) en 1 9 9 2 . In 1 9 8 9 en 1 9 9 2 werden waarnemingen uitgevoerd op een beperkt aantal plekken ( m e t daarom soms enigszins afwijkende resultaten).
Tabel 4 Gemiddelde poriënindex (IP) en tussen haakjes het volumegewicht (in t.m3) op verschil- lende diepten (in cm) bij verschil in verdichting (A, B en C ) in het voorjaar van 1990
Belasting\ A B C
Diepte cm
Tabel 5 Gemiddelde poriënindex (IP) op verschillende diepten (in cm) bij verschil in verdichting (A, B en C) in 1989, 1990 (gemiddelde van 3 tijdstippen) en 1992
Belasting A B C Jaar 8 9 90 9 2 89 90 9 2 89 90 9 2 Diepte cm 4-1 3 0.96 1.0 1 .O2 0.90 1.0 0.99 0.86 0.98 0.90 13-22 1.04 0.87 0.99 0.95 0.79 0.90 0.91 0.72 0.80 22-31 0.94 0.95 0.92 0.95 0.87 0.85 0.75 0.76 0.74 31 -40 1.02 0.87 0.90 0.94 0.83 0.77 0.86 0.75 0.70
In de laag 4 - 1 3 c m waren er in geen van de jaren duidelijke verschillen tussen de objecten. In de diepere lagen was de poriënindex daarentegen bij B en C i n 1 9 9 0 bijna steeds significant lager dan bij A. De IP van 0,8 en lager voor object C in 1 9 9 0 e n 1992 wijst op een sterke t o t zeer sterke verdichting. Object B w a s i n het algemeen matig verdicht (IP van 0,8 t o t 0,931. Ook het onbehandelde object was
reeds normaal verdicht. De verdichting nam vooral van 1 9 8 9 t o t 1 9 9 0 n o g toe, van 1 9 9 0 t o t 1 9 9 2 waren de verschillen geringer. De poriënindex IP n a m in het algemeen af m e t de diepte.
In 1 9 9 0 w a s de poriënindex in de laag 4 - 1 3 c m bij de latere sneden w a t hoger dan voor de eerste snede (voor resultaten per snede zie Wopereis, 1 9 9 4 ) . De grond w e r d dus w a t losser in de loop van het seizoen. Bij de vijfde snede van 1 9 9 0 w a s de poriënindex in de lagen 4 - 1 3 en 1 3 - 2 2 c m bij gemengd gebruik significant lager dan bij uitsluitend maaien.
3.2 Botanische samenstelling
De botanische samenstelling en de geschatte zodebezetting zijn vermeld i n Bijlage 3 . Er waren geen duidelijke verschillen in geschatte zodebezetting tussen de verdichtingsobjecten. Wel was in 1 9 9 2 de bezetting iets hoger o p de verdichte objecten. Op het maaigedeelte is de bezetting iets lager, vooral de eerste jaren. Dit laatste is normaal, onder invloed van beweiding treedt meestal w a t meer uitstoe- ling op, waardoor een dichtere grasmat ontstaat. Het aandeel Engels raaigras is in de loop der jaren iets teruggelopen, maar er is geen verschil als gevolg van verdichting. Het aandeel straatgras is onder invloed van beweiden iets toegeno- men. Op het maaigedeelte k o m t witbol voor. Deze grassoort heeft zich niet ontwikkeld als gevolg van de proef maar zal een historische achtergrond hebben. Losplukken v a n de zode bij beweiding k w a m i n geringe mate voor. Mogelijk mede omdat de koeien alle objecten tegelijk beweidden, werden geen duidelijke verschil- len tussen de verdichtingstrappen waargenomen.
De droge-stofopbrengsten voor de eerste snede van 1 9 8 9 zijn vermeld in Tabel 6.
De jaaropbrengsten aan droge-stof (ds) in 1 9 8 9 en gemiddeld over 1 9 9 0 - 1 9 9 2 zijn voor uitsluitend maaien weergegeven in Tabel 7, voor gemengd gebruik in Tabel 8. De resultaten in 1 9 8 9 zijn apart weergegeven, omdat deze sterk afwe- ken. Bijlage 4 geeft de opbrengsten aan droge-stof en stikstof per snede per behandeling bij alle N giften.
De droge-stofopbrengst was in 1 9 8 9 het laagst op het sterk verdichte object C
(respectievelijk 12.4, 12.9 en 11.6 t ds per ha bij A, B en C). Het verschil met matig verdichten w a s significant. Dit opbrengstverschil k w a m vooral t o t stand in de eerste snede. De opbrengst was het hoogst bij
N3
zonder verdichting. Bij N1 w a s de opbrengst het hoogst bij matig verdichten. In 1 9 8 9 was er een significante interactie v a n verdichting en stikstofbemesting i n de eerste snede, daarna niet meer.Tabel 6 Opbrengst (in t ds.ha~') voor de eerste snede in 1989 bij verschil in bodemverdichting (A, B en C) en N bemesting (NO-N3) bij uitsluitend maaien. Het kleinste significante verschil (LSD bij P < 0,05) is ook vermeld
N-niveau\ NO N 1 N 2 N3 Gemiddeld
Verdichting A verage
Niet verdicht (A) 3,O 3,6 4 6 5,O 4,O Matig verdicht (B) 2,7 4,3 4 , 3 4,7 4,o Sterk verdicht (C)
L2
223
3 2 4i.Q 2,8Gemiddeld 2,s 3,5 4,1 4,6
LSD Verdichting 0,4 t ds (0.3 t bij vergelijking van alleen B en C) LSD Stikstof 0.3 t ds
LSD VerdichtingxStikstof 0,6 ds (0.5 t voor B en C alleen)
Tabel 7 Jaaropbrengst (in t ds.ha l) in 1989 en gemiddeld over 1990-1 992 bij verschil in bodem- verdichting (A, B en C) en N bemesting (NO-N3) bij uitsluitend maaien. Het kleinste significante verschil (LSD bij P < 0,05) is ook vermeld
1989 NO N 1 N2 N3 Gemiddeld
Niet verdicht (A) 8,2 12,2 13,7 15,5 12,4 Matig verdicht (B) 8,7 13,6 14,4 14,7 12,9 Sterk verdicht (C)
!%S
11,6 Gemiddeld 7,8 12,4 14,O 14,9 LSD Verdichting 0.9 t ds LSD Stikstof 0.6 t ds LSD VerdichtingxStikstof 1,3 t ds (1 , l t voor B en Cl (0,8 t voor B en Cl Niet verdicht ( A ) 5,2 9,5 1 1 , l 10,8 9,2 Matig verdicht (B) 6,4 1O,8 11,5 12,l 10,2Sterk verdicht (C) GL!~
m
10,5Gemiddeld 6,1 10,4 11,6 11,7 LSD Verdichting 0.6 t (0.5 t voor B en C)
LSD Stikstof 0,4 t
In tegenstelling t o t 1 9 8 9 was van 1990-1 9 9 2 de opbrengst gemiddeld significant hoger m e t verdichting. Dit was o o k voor elk van de jaren afzonderlijk h e t geval (zie Bijlage 4). Van 1 9 9 0 - 1 9 9 2 waren er geen significante interacties.
In Bijlage 9 zijn de droge-stofopbrengsten van de eerste snede in 1 9 9 3 en 1 9 9 4 vermeld. Het voorjaar van 1 9 9 3 was vrij droog, het voorjaar van 1 9 9 4 was extreem nat. In 1 9 9 3 was de opbrengst bij zware verdichting hoger (het verschil was significant bij P<0,07). In 1 9 9 4 waren er geen duidelijke verschillen.
Bij gemengd gebruik w a s er i n 1 9 8 9 een sterk en significant negatief e f f e c t van sterke verdichting (Tabel 8), maar bij matig verdichten waren er geen significante verschillen. De verschillen tussen de behandelingen waren groter dan bij alleen maaien. D e opbrengsten bij gemengd gebruik zijn i n 1 9 8 9 echter geflatteerd omdat na weiden niet gebloot werd. Van 1 9 9 0 - 1 9 9 2 waren er bij gemengd gebruik geen significante verschillen. Er was wel een trend naar een hogere opbrengst m e t verdichten, vooral bij sterke verdichting.
Tabel 8 Jaaropbrengst (in t ds per ha) in 1989 en gemiddeld over 1990-1992 bij gemengd ge- bruik en verschil in verdichting (A, B en C; alleen bij N2)
N-niveau\ 1989 1990-1 9 9 2
Verdichting
Niet verdicht (A) 18,5 Matig verdicht (B) 16,9 Sterk verdicht (C)
Gemiddeld 16,3
LSD 1 9 8 9 voor snede 1 : 10,6 t ds (0.5 t voor B en C) LSD voor 1 9 8 9 : 1,6 t ds
LSD voor 1990-1 992: 1.6 ds (1,3 t voor B en C)
3.4 De invloed van verdichting op de opbrengsten per snede
In Figuur 2 w o r d t bij uitsluitend maaien de droge-stofopbrengst per snede gege- ven, gemiddeld over de N giften. In Tabel 9 zijn de resultaten bij uitsluitend maaien per N g i f t opgesplitst over de eerste t w e e en latere sneden (de helft van de jaargift aan N werd toegediend aan de eerste t w e e sneden). In de Bijlagen 4 t o t 6 worden de droge-stofopbrengsten per snede bij de verschillende N-giften vermeld.
U i t Figuur 2 en Tabel 9 blijkt dat h e t negatieve effect van sterk verdichten i n 1 9 8 9 vooral t o t stand k w a m in de eerste snede. In de latere sneden w a s de opbrengst bij verdichting gemiddeld hoger (bij N 2 significant). Bij NO was de opbrengst op het sterk verdichte object echter in de eerste 4 sneden het laagst (Bijlage 4). Van 1990-1 9 9 2 was er zowel bij de eerste t w e e sneden als daarna een significant positief effect van verdichting o p de droge-stofopbrengst. Bij NO k w a m het positieve effect van verdichten vooral t o t stand in de derde en latere sneden. Positieve effecten van verdichting werden vooral vastgesteld gedurende droge perioden (zie verder discussie in Hoofdstuk 4). Het effect van verdichting verschil- de soms per N-gift, mogelijk mede als gevolg van variatie in bodemomstandighe- den.
Figuur 2 Droge-stofopbrengst per snede en per jaar gemiddeld over de N-giften bij verschil in verdichting (A-C)
S n e d e 1 S n e d e 2
m
S n e d e 3 S n e d e 4m
S n e d e 5I
A B C A B C A B C A B CI
Tabel 9 Effect van verdichting (A, B and C) op de opbrengst (in t ds per ha) bij uitsluitend maaien in 1989 en gemiddeld over 1990-1 992 bij de eerste t w e e sneden (snede 1-2) en bij latere sneden (snede 3-5)
N-niveau\ NO N 1 N2 N3 Gemiddeld Opbrengst 1 9 8 9 Niet verdicht ( A l snede 1-2 snede 3-5 Matig verdicht (B1 snede 1-2 snede 3-5 Sterk verdicht (C) snede 1-2 snede 3-5 Gemiddeld snede 1-2 snede 3-5 Opbrengst 1 9 9 0 - 1 9 9 2 Niet verdicht (A)
snede 1-2 2,9 4,9 5,8 5,7 4 3 snede 3-5 2,3 4,7 5 2 5,O 4,3 Matiq verdicht (B) snede 1-2 3,3 5,7 6 , l 6,4 5,4 snede 3-5 3,1 5,1 5,4 5,7 4,9 Sterk verdicht ( C ) snede 1-2 3,2 5,6 6,4 6,5 5,4 snede 3-5 3,4 5,l 5,9 5,8 5,O Gemiddeld snede 1-2 3,l 5,4 6,1 6,2 snede 3-5 3,O 4,9 5,5 5,5 eerste sneden Verdichting Stikstofniveau Verdichting*stikstofniveau latere sneden Verdichting 0.6 (B en C 0,5) 0.3 (B en C 0,2) Stikstofniveau 0.4 0.2 Verdichting*stikstofniveau 0,7 (B en C 0,5) 0,5 (B en C 0.4)
3.5 Stikstofopbrengst
Tabel 1 0 geeft de jaaropbrengsten aan stikstof. De stikstofopbrengsten zijn gebaseerd op bepaling van het stikstofgehalte in mengmonsters van de 4 herhalin- gen. Er kon daarom geen statische toetsing uitgevoerd worden. In bijlage 7 worden de stikstofopbrengsten en het stikstofgehalte per snede vermeld.
Tabel l 0 Gemiddelde stikstofopbrengsten (in kg N.ha-'.jaar-') in 1 9 8 9 en gemiddeld over 1990-
1 9 9 2 bij verschil in bodemverdichting (A, B en C) en N bemesting (NO-N3) bij uitslui- tend maaien N.niveau\ NO N 1 N 2 N3 Gemiddeld N-opbrengst 1 9 8 9 Niet verdicht ( A ) Matig verdicht (B) Sterk verdicht (C) Gemiddeld N-opbrengst 1990-1 992 Niet verdicht ( A ) Matig verdicht (B) Sterk verdicht (C) Gemiddeld
De N-opbrengst was in 1 9 8 9 veel lager bij sterke verdichting, vooral bij NO. Bij hogere N- giften waren de verschillen kleiner. De N-opbrengst was h e t hoogst bij matig verdichten. Van 1 9 9 0 t o t 1 9 9 2 daarentegen was de N opbrengst zowel bij matig als sterk verdichten hoger dan van het onbehandelde object, vooral NO en bij de laagste N-gift. Bij hogere N-giften was het verschil sorris geringer, maar er is geen duidelijke trend. De lagere stikstofopbrengst bij sterk verdichten i n 1 9 8 9 was vrijwel uitsluitend het gevolg van een lagere opbrengst in de eerste snede, alleen bij NO w a s de slikstofopbrengst ook in de tweede snede en daarna n o g lager. De hogere stikstofopbrengst m e t verdichten in de periode 1 9 9 0 - 1 9 9 2 k w a m vooral t o t stand i n de derde en vierde snede, in het bijzonder in 1 9 9 0 (Bijlage 7). Ook in eerste snede was er echter al een verschil.
3.6 Stikstofefficiëntie en stikstofterugwinning
Tabel 1 1 geeft de N-efficiëntie (de verhoging van de droge-stofopbrengst per kg toegediende N) en Tabel 12 de N-terugwinning ( % van de toegediende N geoogst via gras). Deze worden als volgt berekend:
N-efficiëntie = ds-opbrenast bii een bepaalde N-qift - ds-opbrenqst zonder N N-gift
N-terugwinning = N-opbrensst bii een bepaalde N-qift - N-opbrenqst zonder N N-gift
Tabel 11 Stikstofefficiëntie (in kg ds per kg N) in 1989 en gemiddeld voor 1990-1992 bij verschil in bodemverdichting (A, B en C) en N bemesting (NO-N3) bij uitsluitend maaien. Tussen haakjes de N-efficiëntie voor snede 1-2 alleen.
N-efficiëntie 1989
Niet verdicht ( A ) 22,2 (21,2) 15,2 (17,O) 13,6 (1 5,6) Matig verdicht (B) 27,4 (28,2) 15,9 (1 5,2) 11,2 (12,3) Sterk verdicht (C) 26,l (28,9) 20,8 (23,2) 14,7 (1 8,8) N efficiëntie 1990-1 992
Niet verdicht (A) 24,l (21,8) 16,2 (15,9) 10,4 (1 0,4) Matig verdicht (B) 24,5 (26,7) 14,l (15,4) 10,5 (1 1,5) Sterk verdicht (C) 22,7 (27,5) 15,9 (1 7,9) 10,5 (1 2,5)
De N-efficiëntie varieerde in 1 9 8 9 afhankelijk van verdichting en N-gift v a n 1 1,2 t o t 27,4 k g droge-stof per k g N. De N-efficiëntie was hoger met verdichten, vooral in de eerste t w e e sneden en bij de laagste N-gift. De N-efficiëntie liep sterk terug bij hogere N-giften, vooral op het matig verdichtte object. Van 1 9 9 0 t o t 1 9 9 2 w a r e n er op jaarbasis geen grote verschillen in N-efficiëntie tussen de verdich- tingsobjecten. In de eerste 2 sneden was de N-efficientie echter beter met verdichting, i n de latere sneden slechter. De N-efficiëntie was bij verdichting w a t lager dan i n 1 9 8 9 .
De N-terugwinning varieerde in 1 9 8 9 van 5 9 t o t 9 0 %. De N-terugwinning was beter m e t verdichting, vooral bij N l . Dit verschil k w a m vooral t o t stand i n de latere sneden. Van 1990-1 9 9 2 was de N-terugwinning daarentegen m e t verdich- t i n g slechter dan bij het onbehandelde object A, vooral bij N l . In de eerste 2 sneden w a s echter eerder het omgekeerde het geval.
Tabel l 2 Stikstof terugwinning (in % van de toegediende N) in 1 9 8 9 en gemiddeld voor 1 9 9 0 1 9 9 2 bij verschil in bodemverdichting (A, B en C) en N bemesting ( N I - N 3 ) bij uitclui tend maaien. Tussen haakjes de N-terugwinning voor snede 1-2 alleen.
N terugwinning 1989
Niet verdicht ( A ) 6 9 (60) Matig verdicht (B) 9 0 (79) Sterk verdicht (C) 81 (67)
N terugwinning 1990-1 992
Niet verdicht (A) 8 4 (69) 71 (67) 5 4 ( 5 7 ) Matig verdicht (B) 7 8 (81) 6 2 (62) 5 3 ( 6 0 ) Sterk verdicht (C) 7 0 (75) 67 (66) 51 ( 5 5 )
3.7 Verband tussen droge-stofopbrengst, N-opname en N-gift bij verschil i n verdichting
De figuren 3 en 4 geven voor 1 9 8 9 en gemiddeld voor 1 9 9 0 - 1 9 9 2 het verband tussen droge-stofopbrengst, N-opname en N-gift in zogenaamde driekwadranten grafieken. In Bijlage 8 is in Figuur 5-7 het verband tussen droge-stofopbrengst, N- opname en N-gift voor 1990, 1 9 9 1 en 1 9 9 2 ook per jaar weergegeven. In het eerste kwadrant (rechtsbeneden) w o r d t het verband tussen N-gift er1 N-opname weergegeven, in het tweede (rechts boven) het verband tussen droge-stofop- brengst en N-opname, en in het derde (links boven) het verband tussen droge- stofopbrengst en N-gift. De lijnen geven het verloop van de m e t regressieanalyse berekende opbrengsten. De via variantieanalyse (niet via REML) berekende gemiddelde opbrengsten zijn weergegeven als punten. Uit Figuur 3 en 4 blijkt dat bij gelijke N-gift in 1 9 8 9 zowel de N-opname (eerste kwadrant), als de droge- stofopbrengst (derde kwadrant) lager waren bij sterke verdichting, van 1 9 9 0 - 1 9 9 2 daarentegen waren de N-opbrengst en droge-stofopbrengst hoger m e t verdichting. Uit het tweede kwadrant van Figuur 3 blijkt dat het verband tussen droge-stofpro- duktie en N-opname in 1 9 8 9 min of meer gelijk verliep voor de 3 verdichtingsob- jecten (de lijnen overlappen elkaar). Van 1 9 9 0 - 1 9 9 2 (Figuur 4) daarentegen, liepen de lijnen voor het onbehandelde object steeds beneden die voor de verdichte objecten. Het stikstofgehalte van het gras van het niet verdichte object A w a s van 1 9 9 0 - 1 9 9 2 hoger dan van de verdichtte objecten. Een tekort aan stikstof w a s dus niet verantwoordelijk voor de lagere opbrengst van object A.
Figuur 3 Effect van verdichting (A-C) en N-gift op droge-stofopbrengst (ds-opb) en N- opname
Figuur 4 Effect van verdichting (A-C) en N-gift op droge-stofopbrengst (ds-opb) en N-opname van 1990-1 992
In 1 9 8 9 was h e t verschil tussen sterke verdichting en de t w e e andere objecten het grootst bij lage N-giften. Dit wijst op een interactie tussen verdichting en stikstof (zie o o k 3.3). Van 1990-1 9 9 2 waren de verschillen tussen de 2 verdichte objecten niet groot, maar in 1 9 9 2 (zie Figuur 7) was er een trend naar een w a t hogere droge-stofopbrengst en N-opname bij de hoogste N-giften bij sterke verdichting (een betere benutting van de gegeven N).
3.8 Beworteling
Voor een uitgebreide behandeling van de metingen naar de beworteling w o r d t verwezen naar Wopereis ( 1 9 9 4 ) . Hier zijn alleen de belangrijkste resultaten vermeld.
De bewortelingsdiepte in 1 9 8 9 is vermeld in Tabel 1 3 (steekproefsgewijs vastge- steld op basis v a n de zichtbare w i t t e wortels). De wortellengte in 1 9 9 0 is voor 3 tijdstippen vermeld in l a b e l 14.
De bewortelingsdiepte was in 1 9 8 9 bij sterk verdichten geringer, vooral o p 11 mei. Op 2 5 mei en 1 1 juni waren de verschillen kleiner. Bij een matige verdichting w a s het verschil m e t het onbehandelde object kleiner dan bij sterke verdichting.
Tabel 13 Bewortelingsdiepte (in cm) bii verschil in verdichtinci oo drie t i i d s t i ~ o e n in 1 9 8 9 I l mei 25 mei I l juni Onbehandeld ( A ) 4 7
Matig verdicht (B) 4 1 Sterk verdicht (C) 2 7
In 1 9 9 0 was er in de eerste snede in de laag 4-1 3 c m geen significant verschil in wortellengte tussen de verdichtingsniveau's, daar beneden ( 1 3 - 4 0 cm) w a s de wortellengte significant kleiner m e t verdichting. In de tweede en vijfde snede waren er geen significante verschillen als gevolg van verdichting. De wortellengte was bij de eerste snede het grootst in de bovenlaag ( 4 - 1 3 c m ) . M e t verdichting werd ruim de helft van de wortellengte in de laag 4-13 c m gevonden. Bij de t w e e d e en vijfde snede was de wortellengte vooral in de laag 4-1 3 c m veel gerin- ger. Bij het onbelaste object was dit ook het geval voor de laag 1 3 - 2 2 c m . Bij de tweede snede w a s de wortellengte soms iets groter m e t verdichting.
Tabel l 4 Wortellengte (cm per cm3) bij verschil in verdichting (A, B and C) in 4 bodemlagen en op 3 tijdstippen in 1 9 9 0 bij alleen maaien (gemiddelde bij gemengd gebruik tussen haakies).
Diepte (cm) 4-1 3 13-22 22-31 31-40 4-40 Snede 1
Onbehandeld ( A ) 2 7 , l 18,7 13,2 6,7 6 6 Matig verdicht B 27,2 11,3 6,4 5,O 4 9 Sterk verdicht C
m
%i &.!i 4 9 Gemiddeld 26,9 14,2 10,3 5,O(26,6) ( 1 3,4) (7,4) ( 5 2 ) Snede 2
Onbehandeld ( A ) 18,6 9,4 6,9 6,2 4 0 Matig verdicht B 17,2 9,7 7,5 5,O 4 0
Sterk verdicht C
m
u
&!i&A
47Gemiddeld 18,7 9,6 7,8 5,1
( 1 8 , l ) (10,8) (7,5) (6,7) Snede 5
Onbehandeld ( A ) 15,6 8,7 5,1 5,4 3 5 Matig verdicht B 19,5 7,3 4,1 2,o 3 3 Sterk verdicht C
m
6 s%J
x
!
3 0 Gemiddeld 1 6 , l 7,9 4,7 4,24
DISCUSSIE
4.1 Verdichting en beworteling
De aangebrachte belasting heeft in de bovenlaag (5-13 cm) niet geleid t o t een duidelijke verdichting t e n opzichte van het onbehandelde object, i n de diepere bodemlagen daarentegen wel. Het geringe effect van belasting in de bovenste laag is waarschijnlijk het gevolg van de dempende werking van de graszode. Het onbehandelde object w a s als gevolg van natuurlijke bezakking en berijden m e t een proefveldoogstmachine reeds in het eerste jaar na losmaken enigszins verdicht. Een geheel niet bereden object kan losser zijn en blijven (zie Arts, 1 9 9 4 ) . De poriënindex o p het onbehandelde object k o m t overeen met de door Spek ( 1 9 8 8 ) in de voorproef gevonden waarde op het object dat volgens normaal praktijk gebruik bereden was. Het volumegewicht voor de diepere lagen van het zwaar belaste object benadert m e t ongeveer 1 5 5 0 k g per m3 de maximale dichtheid i n de voorproef (Spek, 1 9 8 8 ) , en kan m e t een poriënindex van ongeveer 0,8 o f lager gekarakteriseerd w o r d e n als zeer dicht.
De grond w a s o p de belaste objecten in 1 9 9 0 dichter dan in 1989, waarschijnlijk vooral als gevolg van het herhaald belasten (Wopereis, 1 9 9 4 ) . Mogelijk h e e f t ook de verdergaande vertering van de bij inzaaien ondergeploegde oude zode daarbij nog een rol gespeeld. In 1 9 9 0 was de dichtheid op het beweidde object i n vijfde snede i n de bovenste lagen significant hoger dan bij maaien ten gevolge van betreding door het vee. Bij maaien was de toplaag losser dan in de eerste snede (mogelijk als gevolg van de invloed van bodemleven), bij beweiding w a s d e laag 1 3 - 2 2 dichter (vooral bij object A), waarschijnlijk als gevolg van betreding (zie ook Wopereis, 1 9 9 4 ) .
Tijdens de eerste snede waren de wortels sterk geconcentreerd i n bovenlaag, vooral m e t verdichting. De relatief geringe bewortelingsdiepte bij sterke verdich- ting in 1 9 8 9 en de significant kortere wortellengte in 1 9 9 0 tijdens de groei van de eerste snede i n de diepere bodemlagen, wijst op beschadiging van spruiten als gevolg van belasting enlof op ongunstige omstandigheden voor de wortels. Na de eerste snede waren er geen duidelijke verschillen in wortellengte en w a s d e totale
wortellengte geringer. In de diepere lagen van de verdichte objecten w a s d i t echter veel minder o f niet het geval.
In de laag 4-1 3 c m was tijdens de eerste snede de wortellengte bij beweiding op het onverdichte object significant groter dan bij maaien, maar o p h e t sterk verdichte object w a s het omgekeerde het geval (zie Wopereis, 1 9 9 4 ) . Tegelijker- tijd was de dichtheid op het beweidde object bij de laatste snede groter. Dit zou o p een effect van beweiding kunnen wijzen.
De resultaten v a n dit onderzoek en die van de voorproef (Wopereis, 1 9 9 4 ; Spek, 1 9 8 8 ) wijzen erop dat de fijnere wortels van Engels raaigras (Boone, 1 9 7 6 ) ook bij vrij sterke verdichting nog kunnen doorgroeien, dit in tegenstelling t o t de dikkere wortels van een gewas als mais (Boone et al, 1 9 8 7 ) . Ook bij grassen m e t dikkere wortels is dit mogelijk minder het geval. Luten et al. ( 1 9 8 3 ) vonden bij berijding van verschillende grassoorten op kleigrond grotere effecten op opbrengst en zodebezetting bij timothee en kropaar dan bij Engels raaigras. Ook klaver, m e t dikkere wortels dan Engels raaigras, reageert mogelijk verschillend ( M y t t o n e t al.,
1993; Blaiki en Mason, 1 9 9 3 ) .
4.2 Droge-stofopbrengst en stikstofwerking
Er w o r d t nogmaals op gewezen dat de N-gehalten afkomstig zijn van mengmon- sters. De bepaling van de N-opname is daarom minder betrouwbaar dan die van de droge-stofopbrengsten.
De in het voorjaar van 1 9 8 9 waargenomen bruinkleuring van het gras o p de verdichte objecten wijst op beschadiging van het gras als gevolg van belasten (rollen) van de n o g weinig ontwikkelde jonge zode. Ook de Gooyer ( 1 9 7 4 ) vond duidelijk waarneembare beschadiging van gras bij zware belasting. De opbrengst- depressie was i n 1 9 8 9 op het sterk verdichte object kleiner met stikstof. Dit zou er o p kunnen wijzen dat het herstel van de beschadigde zode met stikstof beter was.
Naast de veel lagere droge-stofopbrengst was ook het N-gehalte van h e t gras in 1 9 8 9 bij sterke verdichting i n de eerste sneden lager dan bij de controle (zie Bijlage 7). Dit w o r d t mogelijk mede veroorzaakt door n o g aanwezig dood materiaal i n h e t monster als gevolg van beschadiging, maar omdat het N-gehalte bij NO ook
i n de t w e e d e en derde snede nog lager was, spelen waarschijnlijk ook andere factoren een rol. De relatief hoge N-opname op het onverdichte object bij NO wijst mogelijk o p mineralisatie van N u i t de ondergeploegde zode. M e t sterke verdich- ting w a s de N-opname veel lager, gepaard gaande met een betere stikstofbenut- t i n g (Tabel 1 1 en 12). De lagere N-opname zou het gevolg kunnen zijn van beschadiging van het gras enlof een geringere mineralisatie van bodem N (als gevolg van een lagere bodemtemperatuur enlof een lager zuurstofgehalte v a n de grond na verdichting). Ook zou een deel van de in het najaar en winter geminerali- seerde N door uitspoeling (vanwege beschadigd gras m e t een geringere opname- capaciteit voor N) of denitrificatie (Hansen en Bakken, 1 9 9 3 ) verloren gegaan kunnen zijn. In onderzoek naar verdichting bij mais was het zuurstofgehalte v a n de bodem lager op voormalig grasland (Boone et al., 1986), een voorwaarde voor denitrificatie.
Het e f f e c t van verdichting op de droge-stofopbrengst was in 1 9 8 9 na de eerste snede neutraal o f positief. Alleen zonder N was de opbrengst t o t de vierde snede n o g iets lager, mogelijk omdat de schade aan het gras hier minder snel herstelde vanwege een N tekort. De relatief hoge opbrengst op het object matig verdichten bij N1 is niet goed t e verklaren, afgezien van toevallige omstandigheden die samenhangen m e t de aard van het proefveld.
Van 1 9 9 0 t o t 1 9 9 2 was het effect van verdichten positief, zowel voor w a t betreft de drogestof- als de N opbrengst. Uit het verband tussen droge-stofopbrengst en N-opname in Figuur 4 blijkt, dat bij gelijke N-opname, de droge-stofopbrengst met verdichting hoger was (vooral bij de hoogste N giften; in 1 9 8 9 was dit alleen bij B N I h e t geval). Dit geeft aan dat een andere factor dan de N voorziening verantwoordelijk was voor de lagere opbrengst op het object zonder verdichting. Een tekort aan fosfaat o f kali is gezien de uitgangstoestand van de bodem en de gegeven bemesting niet waarschijnlijk. De resultaten van de metingen naar het vochtgehalte van de grond geven aanwijzingen voor een grotere capillaire opstij- ging en een betere vochtvoorziening op de verdichte objecten (Wopereis, 1 9 9 4 ) . Het vochtgehalte van de grond was bij de vijfde snede in 1 9 9 0 hoger o p de verdichte objecten. Een andere aanwijzing voor een betere vochtvoorziening met verdichting was de snellere toename van de zuigspanning op het onverdichte
object in de voorproef van 1 9 8 8 (Spek, 1988). Dit is in overeenstemming met onderzoek van De Willigen en van Noordwijk ( 1 9 8 7 ) .
De N-opname op de onbemeste verdichte objecten was van 1 9 9 0 - 1 9 9 2 veel hoger, vooral i n de latere sneden. Dit wijst op een hogere N mineralisatie, mogelijk als gevolg van een betere vochtvoorziening. Terwijl de N efficientie in de eerste sneden beter was m e t verdichting, was er op jaarbasis geen duidelijk verschil. Dit zou er o p kunnen wijzen dat in de eerste sneden al wel een vochttekort was. Ook het lagere N gehalte van het gras m e t verdichting in de eerste sneden (Bijlage 7), wijst niet o p een N tekort. Na de eerste 2 sneden is waarschijnlijk vooral de grotere N mineralisatie bij verdichting van belang voor verklaring v a n de op- brengstverschillen. Bij N1 was de N-terugwinning lager op het sterk verdichte object, er w a s echter geen duidelijke trend (zie ook Figuur 5-7 in Bijlage 8 ) .
Ook analyse van het effect van verdichting op snedebasis geeft sterke aanwijzin- gen dat h e t effect van verdichten i n droge periodes vaak positief was. D i t was vooral he.t geval van de tweede t o t de vierde snede. In 1 9 9 0 en 1 9 9 1 w a s ook h e t voorjaar droog en w a s er reeds een positief effect van verdichten bij eerste snede. Ook tijdens de groei van de vijfde snede in 1 9 9 0 en 1 9 9 2 w a s het vrij droog. In 1 9 9 2 w e r d bij de tweede snede een positief effect van verdichten gevonden, ondanks een nog relatief beperkt neerslagtekort. De neerslag tijdens de groei van de tweede snede was echter slechts 6 5 mm, waarvan 2 3 m m op één dag, m e t daarnaast veel droge dagen. Ook i n 1 9 8 9 was er i n de vierde snede tijdens een erg droge periode m e t N een positief effect van verdichting. Op het onbemeste object was dit nog niet het geval, mogelijk mede vanwege de n o g niet voldoende herstelde zode (de zodebezetting werd alleen geschat bij N2). Bij sommige sneden speelt mogelijk ook hergroeivertraging als gevolg van een relatief zware voorafgaande snede n o g een rol bij de verklaring van de verschillen ( d e Wit, 1 9 8 7 ) . In 1992, een jaar m e t een relatief gering neerslagtekort, was het positieve effect van verdichting geringer.
Hoewel de droge-stofopbrengst van 1990-1 9 9 2 in de eerste snede hoger w a s met verdichting, waren de N-gehalten van het gras m e t sterke verdichting gelijk of lager dan van het onbehandelde object (Bijlage 7). Dit geeft aan dat ook al bij de eerste snede niet N, maar waarschijnlijk vocht beperkend was.
De trend naar een hogere opbrengst van de eerste snede m e t verdichting i n 1 9 9 3 bevestigt de resultaten van 1 9 9 0 - 1 9 9 2 (zie Bijlage 9). Bij de na een extreem nat voorjaar geoogste eerste snede van 1 9 9 4 waren er geen duidelijke opbrengstver- schillen. Dit zou er op kunnen wijzen dat eventuele blijvende negatieve effecten van verdichting onder dergelijke omstandigheden niet van grote betekenis waren. Er w e r d echter na de laatste snede van 1 9 9 1 niet meer verdicht. Ook werden in 1 9 9 3 na de eerste snede alle behandelingen met de in de praktijk gebruikelijke machines geoogst.
Ook bij gemengd gebruik was er in 1 9 8 9 een significante opbrengstderving als gevolg van verdichting, maar van 1 9 9 0 - 1 9 9 2 waren er echter geen significante opbrengstverschillen. Wel was de trend gelijk aan die bij uitsluitend maaien. Gezamenlijke analyse van de opbrengst bij uitsluitend maaien en bij gemengd gebruik w a s echter niet mogelijk (zie Hoofdstuk 2). Wel was in 1 9 9 0 bij de vijfde snede de dichtheid bij gemengd gebruik in de bovenste t w e e lagen (significant) groter w a s dan bij maaien. Bij de eerste snede was de wortellengte bij sterke verdichting in de bovenste laag geringer bij gemengd gebruik. Dit zou kunnen wijzen o p een effect van betreden of vertrappen enlof mest en urine.
Bij vergelijking van de resultaten van dit onderzoek met die van ander onderzoek moet rekening worden gehouden met verschillen in grondsoort (in dit onderzoek lichte zandgrond), m e t de wijze van verdichting (in dit onderzoek w e r d ter vermijding van schade door insporen en wielslip gerold met een rol van 2 m breed) en m e t de weersomstandigheden. Het onderzoek vond plaats o p een veldpodzol. Dit is een grondsoort die mede vanwege het relatief lage humusgehalte gevoelig is voor blijvende verdichting, omdat, afgezien van de effecten van bodemleven, de herstellende werking van zwel en krimp hier ontbreekt (van Wijk, 1 9 8 5 ) . Bij verdichten m e t voertuigen m e t relatief smalle banden met een hoge spanning in plaats van met een brede rol, reikt het effect van verdichting minder diep, en is de schade als gevolg van wielslip en spoorvorming daarentegen vermoedelijk v a n veel grotere betekenis. De huidige proefsituatie was er op gericht het effect van bodemverdichting als zodanig zo goed mogelijk te meten. Mede daarom is een directe vertaling van de resultaten van dit onderzoek naar praktijkomstandigheden niet goed mogelijk.
In onderzoek van Arts ( 1 9 9 4 ) m e t Engels raaigras op de Oostwaardhoeve werd een uiterst fijnzandige, sterk lemige iets lutumhoudende kalkrijke verwerkte vlakvaaggrond m e t een relatief hoog gehalte aan organische stof na elke maaisne- de belast m e t dezelfde rol als in dit onderzoek. Ook hier was er dus geen verstren- geling van verdichten met o.a. wielslip. De opbrengst was bij zware belasting gemiddeld ( 1 988-1992) 1 2 % lager dan bij een lichte belasting met 4,5 t. Ook in droge jaren was de opbrengst m e t sterke verdichting lager. De opbrengst o p een geheel onbelast en erg los object was lager dan bij belasting met 4 , 5 t. De resultaten wijken af van die van Cranendonck op podzol. De redenen hiervoor zijn onvoldoende duidelijk. Het negatieve effect op de opbrengst als gevolg van verdichting k w a m op de Oostwaardhoeve vooral t o t stand in de eerste snede. In de winter waren er duidelijke verschillen in zuigspanning tussen de behandelingen, in het groeiseizoen niet. Het lijkt erop dat de verschillen in opbrengst voornamelijk door de groeicondities in de winter veroorzaakt zijn (persoonlijke mededeling W . A r t s ) . In welke mate de verschillen m e t Craenendonck het gevolg zijn van verschil in proefopzet en uitvoering, alsmede van de enigzins verschillende grondsoorten en weersomstandigheden kan niet worden aangegeven (Wouters, 1 9 9 3 ) .
In ander onderzoek, meestal op leem- o f kleigrond, was er vaak wel een verstren- geling van verdichting als zodanig m e t de andere gevolgen van berijding. Vaak werden negatieve gevolgen van berijding gevonden, in het bijzonder onder natte omstandigheden. Luten et al. ( 1 9 8 3 ) vonden bij onderzoek naar het e f f e c t van berijding o p verschillende grassoorten op kleigrond van 1 9 7 4 - 1 976, in 1 9 7 5 een sterke opbrengstdaling in de eerste snede, nadat in de herfst van 1 9 7 4 onder natte omstandigheden spoor aan spoor bereden was. Berijding onder drogere omstandigheden i n 1 9 7 5 leidde echter in de eerste snede van 1 9 7 6 t o t een hogere opbrengst van Engels raaigras. Gemiddeld over 3 jaar was de opbrengstda- ling als gevolg van berijding 1 2 %, maar in het droge jaar 1 9 7 6 was h e t verschil slechts 3 %. Bij rietzwenkgras, en vooral bij kropaar was de schade groter dan bij Engels raaigras. Zij vonden bij Engels raaigras een positief effect van berijden op de zodebezetting, bij andere soorten daarentegen een negatief effect. Overvest ( 1 9 7 7 ) v o n d bij proeven op verschillende grondsoorten meestal een duidelijke hergroeivertraging als gevolg van ber~jden en bewerken bij de voederwinning, vooral onder natte omstandigheden, en ook op zandgrond.
Douglas en Crawford ( 1 9 9 2 ) vonden in Schotland op niet goed ontwaterde leemhoudende kleigrond, vooral bij de eerste (zeer zware) snede een hogere droge- stofopbrengst en N-terugwinning bij berijding m e t machines uitgerust m e t banden m e t een lage spanning. De grasgroei begon dan ook eerder. In latere sneden was het effect van verdichting soms positief, vooral in droge jaren. In ander onderzoek onder soortgelijke omstandigheden vonden Douglas en Crawford ( 1 9 9 3 ) een lager
N gehalte van h e t gras en een grotere denitrificatie bij zwaardere belasting. Ook hier waren de negatieve effecten het sterkst in de eerste snede en bij lagere N- giften. Frame en Merrilees ( 1 9 9 0 ) vonden op een lemige zandgrond in Schotland bij een neerslag van 4 5 0 m m van april t o t september, gemiddeld over 3 jaar een opbrengstdaling van 8 % als gevolg van berijden. Zij vonden geen verschil tussen diploid en tetraploid Engels raaigras. Frost ( 1 9 8 6 ) vond op klei een negatief effect van herhaald berijden onder natte omstandigheden en een positief effect van berijding m e t lagedruk banden. Losmaken van de grond had in de eerstvolgende snede een negatief effect op de opbrengst. Udom Aritjat et al. ( 1 977) vonden bij gras op klei en leem een negatief effect van berijden op het bodemleven, vooral bij zeer frequent berijden, maar het herstellingsvermogen van de bodemfauna was groot.
Het positieve effect van verdichting op de opbrengst van Engels raaigras onder droge omstandigheden op podzol verschilt sterk van dat bij snijmais. Ook bij mais werden echter bij vochttekorten soms positieve effecten gevonden van verdichting op de begingroei (Boone et al., 1 9 8 7 ) .
De botanische samenstelling en de zodebezetting werden in dit onderzoek (bij N2) niet waarneembaar beïnvloed door verdichting. Het lostrekken van de zode k w a m slechts zeer beperkt voor, terwijl de proefopzet niet toeliet dit toe te schrijven aan een van de behandelingen. In situaties waarin w e l negatieve effecten van verdich- ting optreden, kunnen gevolgen voor de botanische samenstelling echter niet uitgesloten worden, vooral omdat grote veranderingen in botanische samenstelling soms tijd vragen. Het aan verdichting toegeschreven negatieve effect op lospluk- ken van de zode moet mogelijk mede gezien worden tegen de achtergrond van (te?) intensief graslandgebruik. In een enquête op bedrijven met problemen met losplukken van de graszode, bleek de gemiddelde veebezetting op grasland 3,9 gve per ha t e zijn (Reuling, 1 9 8 8 ) . Op veel bedrijven werd beregend. De N
bemesting was vrij hoog en er werd vaak kort geweid. Losplukken k w a m vooral voor na voorafgaand droog weer en op drogere delen van percelen. De grond had op 1 0 - 1 5 c m diepte soms een platerige structuur (mogelijk ook duidend op een beperkt bodemleven?). Een hoge veebezetting in combinatie m e t hoge N-giften en intensief graslandgebruik (weiden in een jong stadium, vooral bij grastekort), heeft mogelijk een negatief effect op de beworteling (Ennik en Baan Hofman, 1 9 8 3 ) , m e t meer kans op urinebrandplekken (Keuning en Vellinga, 1 9 8 6 ) . Mogelijk dat de combinatie van dergelijke omstandigheden met verdichting ook op lichte zand- grond eerder t o t zodebeschadiging leidt.
4.3 Praktische aspecten
De resultaten van de in literatuur beschreven proeven geven aan d a t onder vochtige o f te natte omstandigheden, vooral op klei-en leemhoudende gronden negatieve effecten verwacht mogen worden van berijding, leidend t o t structuurbe- derf en bodemverdichting, vooral in het voorjaar (zie ook Wouters, 1 9 9 3 ) . Op lichte zandgrond zoals podzol, m e t minder kans op structuurbederf en een relatief geringere capillaire opstijging, mag echter onder droge omstandigheden bij Engels raaigras, anders dan bij snijmais, eerder een positief effect van bodemverdichting v e r w a c h t worden ais gevolg van een betere vochtvoorziening, gepaard gaande m e t een betere stikstofvoorziening.
De totale schade als gevolg van belasting door berijden (en beweiding) is echter een combinatie van de gevolgen van spoorvorming, wielslip, vertrapping en bodemverdichting. Hoewel bodemverdichting in dit onderzoek geen grote gevolgen had, dient schade door spoorvorming, wielslip en vertrapping echter ook o p podzol zoveel mogelijk vermeden te worden. Bij beweiding (zie boven) en bij andere grassoorten en vlinderbloemigen (zoals luzerne en klaver) zijn de gevolgen van verdichting mogelijk (waarschijnlijk) minder positief dan bij Engels raaigras. Sporen en wielslip leiden bij de voederwinning t o t verschil in stoppellengte en zand in het voer (zie ook Arts, 1 9 9 4 ) en hebben negatieve gevolgen voor de botanische samenstelling. Bij vruchtwisseling met bv. mais kunnen alsnog negatieve effecten van bodemverdichting optreden. Ook de milieueffecten van verdichting en vertrapping zijn, vooral onder riatte omstandigheden, nog onvoldoende bekend.
