Ontwikkeling zodebemester en N-werking dunne rundermest bij gebruik zodebemester en zode-injecteur = Development of technique of shallow injection with open slits and utilization of N from cattle slurry using shallow injection techniques on gras[s]land

Ontdkkeling

zodebemester

en

N-werking

dunne

rundermest

bij

gebruik

zodebemester

en

Proefstation voor de Rundveehouderij, Schapenhouderij en Paardenhouderij (PR) Waiboer- hoeve Regionale Onderzoek Centra (ROC's)

ONTWIKKELING ZODEBEMESTER EN N-WERKING DUNNE

RUNDERMEST BIJ GEBRUIK ZODEBEMESTER EN

ZODE-INJECTEUR OP GRASLAND

Developmen t of technique of shallo w injection with open slits and utilization of N from cattle slurry using

shallo w injection techniques on grasland

R. Schreuder A.P. Wouters P.J.M. Snijders

SAMENVATTING

Er is veel onderzoek verricht naar aanwendingsmethoden v a n dunne mest, die leiden t o t een lagere ammoniak vervluchtiging en t o t een betere benutting v a n nutriënten u i t dunne mest o p grasland zoals mestinjectie. Mestinjectie bleek echter slecht toepasbaar o p grasland o p zware klei en veengrond en o p droge grond i n h e t algemeen. Daarom is van 1 9 8 5 t o t 1 9 8 8 door h e t PR onderzoek verricht naar de mogelijkheid v a n h e t ondiep i n de grond brengen v a n dunne m e s t o p grasland. D i t onderzoek, vanaf 1 9 8 7 uitgevoerd i n samenwerking m e t de firma D e Vree (VredoTM), leidde t o t de zodebemester (type VredoTM). M e t de zodebemester w e r d e n i n eerste instantie technisch goede resultaten behaald o p gronden die niet o f nauwelijks geschikt waren voor mestinjectie. In de loop van 1 9 8 9 is d o o r h e t I M A G - D L 0 i n samenwerking m e t de firma V a n Rumpt (RumptstadTM) de zode- injecteur ( t y p e RumptstadTM) ontwikkeld, waarbij i n tegenstelling t o t d e zodebemes- ter, de gleufjes na mestaanwending door een aandrukrol worden dichtgedrukt.

Als vervolg o p de ontwikkeling van de zodebemester en zode-injecteur is i n d e periode 1 9 8 9 - 1 9 9 1 door h e t PR onderzoek uitgevoerd naar de stikstofwerking v a n dunne rundermest e n de schade aan de zode bij aanwending v a n de m e s t m e t de zodebemester en vanaf 1 9 9 0 o o k m e t de zode-injecteur. Per jaar zijn drie maaiproe- ven uitgevoerd m e t mestaanwending in h e t voorjaar (voor enlof direct n a d e eerste snede): o p zandgrond (BOC Aver Heino), o p komklei (voormalige ROC De Vlierd) en o p diep o n t w a t e r d veengrasland (ROC Zegveld). Daarnaast werden per jaar t w e e maaiproeven aangelegd m e t mestaanwending i n de zomer (na de 2e e n l o f e n 4e snede): o p zandgrond (ROC Aver Heino) e n o p zware zeeklei (ROC Bosma Zathe).

De proefobjecten in de éénjarige maaiproeven waren combinaties van verschillende mestbehandelingen en kunstmest N-trappen (0, 2 0 0 , 4 0 0 en 6 0 0 k g Nlhaljaar o p zand en klei en O, 150, 3 0 0 en 4 5 0 kg Nlhaljaar o p veengrasland). De mestbehan- delingen bestonden u i t enkelvoudige en tweevoudige giften dunne rundermest m e t de zodebemester en vanaf 1 9 9 0 ook m e t de zode-injecteur (vanaf 1 9 9 0 ) . I n 1 9 8 9 en 1 9 9 0 waren er o o k behandelingen m e t breedwerpige, bovengrondse aanwen- ding en o p zand m e t mestinjectie in het voorjaar. In de proeven waren ook

behandelingen opgenomen waarbij alleen m e t de machines w e r d gesneden o m h e t effect van h e t snijden o p de zode en op de opbrengst na t e gaan.

De droge-stof en N-opbrengsten varieerden sterk, afhankelijk v a n jaar e n lokatie. De toediening v a n dunne rundermest resulteerde in een duidelijke verhoging v a n de droge-stof- en N-opbrengsten waarbij vaak een interactie optrad m e t d e stikstof u i t kunstmest. De verhoging van de droge-stofopbrengst w a s in bijna alle gevallen bij zodebemesting en bij zode-injectie hoger dan bij breedwerpige,bovengrondse aanwending. Bij de N-opbrengsten w a s de interactie m e t stikstof u i t kunstmest minder sterk dan bij de droge-stofopbrengst, zodat ook bij hogere kunstmestni- veau's n o g duidelijk effecten waarneembaar waren van de aanwending m e t dunne rundermest.

M e t behulp v a n drie kwadrantengrafieken k o n worden vastgesteld d a t h e t N-gehalte van gras bij verschillende mestbehandelingen bij een gelijke N-opname i n veel gevallen gelijk w a s aan die bij de kunstmest N behandelingen. I n sommige gevallen w a s bij zodebemesting en zode-injectie, m e t name o p zware klei, bij een gelijke N- opname, het N-gehalte verhoogd, vooral i n de eerste snede(n) na het aanwenden. Behalve positieve effecten van dunne rundermest kunnen zich o o k negatieve effecten voordoen bij de aanwending van mest. In dit onderzoek w e r d o p alle grondsoorten bij zodebemesting en zode-injectie regelmatig een significante opbrengstderving vastgesteld in de eerste snede na het door snijden v a n d e zode. Op zandgrond waren deze effecten minder groot dan op klei en veen en w e r d de opbrengstderving gedurende de rest van h e t seizoen veelal gecompenseerd. H e t voor de t w e e d e keer in één seizoen doorsnijden van de zode m e t de zodebemester leidde niet t o t een grotere opbrengstderving als gevolg van h e t snijden. H e t aanwenden v a n dunne rundermest m e t de zode-injecteur leverde in tegenstelling t o t de ervaringen m e t de zodebemester o p zware gronden (komklei e n zware zeeklei) en veengrond vaak problemen op. Zode-injectie voor de t w e e d e keer i n h e t seizoen o p dezelfde veldjes w a s meestal niet mogelijk. M e t name tijdens droogte bleek de zode onvoldoende hersteld van de vorige aanwending m e t als gevolg verbrokkeling v a n de zode. Ook was de opbrengstderving door h e t snijden m e t de zode-injecteur o p deze gronden meestal groter dan bij de zodebemester. Op veengrasland trokken na zodebemesting en zode-injectie i n combinatie m e t droogte

de sleufjes verder open wat leidde t o t een aanzienlijke opbrengstderving. Het snijden met de zodebemester of zode-injecteur had geen gevolgen voor de botanische samenstelling.

Tabel A geeft een overzicht van de N-efficiënties en N-terugwinning (N-recovery's) van kunstmest en mest-N en de bijbehorende spreiding zoals die in de verschillende proeven zijn vastgesteld. De N-efficiëntie is hier gedefineerd als de hoeveelheid kg droge-stof per k g N uit mest of kunstmest. De N-terugwinning is hier de hoeveel- heid N die in het geoogste gewas wordt teruggewonnen per kg gegeven N uit mest of kunstmest, weeergegeven in procenten.

De N-efficiënties en N-recovery's van kunstmest N berekend over het traject 0- 1501200 k g Nlhaljaar, varieerden sterk, afhankelijk van lokatie en jaar. De N- efficiënties en N-recovery's die bij kleine mestgiften werden gemeten waren vaak laag en variabel. Dit laatste houdt mede verband met de beperkte hoeveelheid N die met een enkelvoudige gift werd toegediend waardoor de effecten minder goed meetbaar waren.

De N-efficiënties en N-recovery's van mest bij aanwending met de zodebemester en zode-injecteur op zand in het voorjaar waren in alle proefjaren gemiddeld hoger dan bij aanwending op komklei en veen. Dit hangt mede samen met de schade door het snijden met de zodebemester en zode-injecteur. Of verschillen in ammoniak- vervluchtiging bijvoorbeeld als gevolg van het met name bij de zode-injecteur open blijven staan van injectiesleuven een rol hebben gespeeld, is uit deze resultaten niet op te maken.

Tabel A. N-efficiënties en N-recovery's van kunstmest N (traject 0-1 501200 k g Nlhaljaar) en N afkomstig van mest aangewend m e t de zodebemester e n zode-injecteur en de bijbehorende spreiding i n de verschillende proeven o p zand, klei e n veengrasland

N-efficiëntie ( k g ds.kg N-') N-recovery (%)

Zand Klei Veen Zand Klei Veen

Voorjaar (sn 1 -4) kunstmest N 20-32 8-27 15-24 64-78 48-88 57-1 33 Zodebemest. 1 x20 6-19 0-8 9-1 0 14-41 0-23 23-73 2x20 14-18 3-6 10-1 4 42-43 13-1 7 42-72 Zomer (jaar) kunstmest-N 22-36 28-30 - 68-87 84-1 1 1 - Zodebemest. 1 x20 0-25 4-16 0-64 16-54

-

2x20 10-17 8-15 34-46 34-54

-

H e t verschil i n N-recovery tussen zode-injectie en zodebemesting varieerde sterk per jaar en per grondsoort. Gemiddeld w a s de N-recovery bij zode-injectie iets beter dan bij zodebemesting mogelijk veroorzaakt door een lagere NH, vervluchtiging bij zode-injectie.

De variatie per jaar en per grondsoort betekent dat de voorspelbaarheid v a n de stikstofwerking bij mestaanwending m e t de zodebemester e n zode-injecteur zoals gevonden i n deze proeven meer variabel is dan bij mestinjectie maar minder dan bij breedwerpig bovengrondse aanwending.

In tabel B zijn de gemiddelde werkingscoefficiënten weergegeven berekend per grondsoort en tijdstip van aanwenden op basis van de droge-stofopbrengsten en o p basis v a n de stikstofopbrengsten bij apart aanwenden. De werkingscoëfficienten bij voorjaarsaanwending zijn gebaseerd op de opbrengsten van de eerste vier sneden; die bij zomeraanwending zijn gebaseerd o p de jaaropbrengsten. De

werkingscoëfficiënten bij apart aanwenden zijn berekend door de N-efficiëntie en N-recovery v a n rundermeststikstof bij O N u i t kunstmest t e vergelijken m e t die v a n kunstmeststikstof

(0-200

k g N/ha/jaar).

Tabel B. Gemiddelde stikstofwerking (%) ten opzichte van kunstmest berekend o p basis van de droge-stofopbrengst e n o p basis v a n de stikstofop- brengst (N) m e t h e t aantal meetjaren waarop d e gemiddelden zijn gebaseerd

zodebemester zode-injecteur

2 x 2 0 t o n mest 2x20 t o n mest N(jaren) droge-stof stikstof N(jaren) droge-stof stikstof zand voorjaar

2

63

6

1

2

66

7

2

zomer

3

46

50

2

40

52

komklei voorjaar

3

30

25

2

32"

40"

zware zeeklei zomer

3

43

47

2

31''

26''

veen voorjaar 2 67

64

1

3

3

2

6

-- P --P

'l= 1*20/30

t o n m e s t per ha

De werkingscoëfficiënten bij aanwending op zand waren duidelijk hoger dan die o p klei. Op zand en zware klei was de N-werking bij zodebemesting i n het voorjaar en i n de zomer, ongeveer gelijk aan die bij zode-injectie. Op veen w a s de N-werking bij zode-injectie veel lager dan bij zodebemesting,waarschijnlijk veroorzaakt door grotere schade aan de zode. De N-werking o p basis van de stikstofopbrengst w a s iets hoger dan o p basis van de droge-stofopbrengst.

Bij zodebemesting en zode-injectie k w a m h e t grootste deel van de opbrengstverho- ging meestal t o t stand i n de eerste drie sneden na aanwending waarvan o p zand

40-65%

i n de eerste snede na h e t aanwenden van de mest. Op komklei en veen w a r e n d e effecten erg variabel en kunnen moeilijk conclusies over de verdeling van de werking getrokken worden. Bij de aanwending van mest in de zomer bleek de werking iets gelijkmatiger verdeeld over de sneden. Dit w a s m e t name bij zode- injectie h e t geval. De verdeling van de N-werking bij h e t aanwenden i n de zomer o p zand k w a m goed overeen m e t die op zware zeeklei.

Uit het onderzoek kunnen de volgende conclusies worden getrokken:

-

De stikstofwerking bij zodebemesting en zode-injectie is beter en minder variabel dan bij bovengrondse aanwending.

- Op zand w a s de N-werking bij zodebemesting en zode-injectie bij aanwending i n het voorjaar beter dan bij aanwending in de zomer.

- De N-werking o p zware klei w a s vooral bij zode-injectie maar o o k bij zodebemes- tingop komklei i n h e t voorjaar slechter dan bij zodebemesting o f zode-injectie o p zandgrond.

- De stikstof u i t dunne rundermest k o m t bij zodebemesting e n zode-injectie vooral t o t werking i n de eerste drie sneden na aanwending m e t h e t grootste deel i n de eerste snede na aanwenden.

- Mestaanwending m e t de zodebemester o f zode-injecteur leidde bij een gelijke N- opname alleen o p zware klei soms t o t hogere stikstofgehalten i n h e t gras. - Zode-injectie o p zware kleigronden is bij droogte moeilijk uitvoerbaar e n geeft

grote kans o p zodebeschadiging.

- Het snijden m e t de zodebemester en zode-injecteur leidde vaak t o t opbrengstder- ving i n de snede na het snijden. Dit was vooral het geval o p grasland op zware klei e n veengrasland. Op zand w e r d deze opbrengstderving i n de meeste gevallen i n de latere sneden weer gecompenseerd. Op zware klei en veen w a s t e n gevolge v a n h e t snijder! de opbrengst o p jaarbasis vaak verlaagd.

- Bij t w e e keer snijden i n één seizoen w e r d de schade i n de v o r m v a n opbrengst- derving relatief niet groter dan bij één keer snijden.

- De botanische samenstelling w e r d niet beinvloed door de snijdende w e r k i n g van de zodebemester o f zode-injecteur.

M u c h research has been conducted o n slurry application methods w h i c h result i n a reduction i n ammonia volatilization and a better utilization o f nutrients f r o m slurry o n grassland such as deep injection. Deep injection, however, appeared t o b e less suitable for grassland o n heavy clay and peaty soils and for dry soils i n general. That is t h e reason w h y , f r o m 1 9 8 6 t o 1988, PR investigated t h e possibility o f applying slurry t o grassland b y means o f shallow injection. This research, f r o m 1 9 8 7 carried o u t i n cooperation w i t h De Vree f a r m machinery manufacturers (VredoTM) resulted i n t h e system o f shallow injection w i t h open slits (VredoTMtype). The technica1 results obtained w i t h shallow injection w i t h open slits w e r e initially considered acceptable o n soils w h i c h are less suitable for deep injection. I n t h e course o f 1 9 8 9 IMAG-DLO, i n a joint project w i t h Van Rumpt f a r m machinery manufacturers (I3umptstadTM), developed t h e system o f shallow injection w i t h closed slits (RumptstadTM type). W i t h this system, contrary t o shallow injection w i t h open slits, slits are closed w i t h a press wheel after t h e slurry has been applied.

A f t e r t h e development o f t h e different machines, PR carried o u t research o n t h e nitrogen efficiency o f cattle slurry and t h e sward damage w h e n applying slurry b y shallow injection w i t h open slits and since 1 9 9 0 also b y shallow injection w i t h closed slits. Each year, three m o w i n g trials were established w i t h treatments w i t h slurry application i n spring (before andlor immediately after t h e first cut): o n grassland o n sandy soil (ROC Aver Heino), o n grassland o n river basin clay (ROC De Vlierd) and o n well-drained peaty grassland (ROC Zegveld). Each year, t w o m o r e m o w i n g trials were conducted w i t h slurry application i n summer (after 2nd andlor 4'h cut), o n grassland o n sandy soil (ROC Aver Heino) and o n grassland o n heavy sea clay (ROC Bosma Zathe).

The experimental plots were combinations of different slurry application treatments and four levels o f C A N fertilizer (0, 200, 4 0 0 and 6 0 0 k g Nlhalyear o n sandy and clayey soils, and 0, 150, 3 0 0 and 4 5 0 k g Nlhalyear o n peaty grassland). The treatments consisted of single and double applications of cattle slurry b y s h a l o w injection w i t h open en w i t h closed slits (since 1 9 9 0 ) . Also treatments w i t h surface

spreading (only in 1 9 8 9 and 1990) and with deep injection on sandy soils in spring (only in 1 9 8 9 and 1990) were included. The experiments also included treatments in which the machine only cut the sward in order to establish the effects of slit cutting on sward and yield.

The dry matter and N yields strongly varied depending on year and location. The application of cattle slurry resulted in an evident increase in dry matter and N yields, w i t h often an interaction taking place w i t h nitrogen from fertilizer. In nearly al1 cases the increase in dry matter yield was higher when applying slurry with shallow injection techniques injections than by surface spreading. As regards N yields the interaction w i t h nitrogen from fertilizer was less evident than in case of dry matter yields. Clear effects of cattle slurry application could be noticed, even at the highest fertilizer levels.

A graphical-mathematical approach describing the relationship between level of N application, N uptake and dry matter yield showed that at the Same level of N uptake, N content of herbage obtained from the different slurry treatments was the Same as that of fertilizer N treatments. In some cases at the Same level of n uptake, N content in herbage after slurry applicattion with shallow injection techniques was, especially on heavy clay and i n particular i n the first cut(s) after application.

Apart from positive effects of cattle slurry as a result of the addition of nutrients, slurry application can also cause negative effects (Prins e t al., 1987). The present

research w i t h the t w o shallow injection techniques repeatedly showed o n al1 soil types a significant decrease in yield i n the first cut due cutting the sward. These effects were less severe on sandy soil compared w i t h clay and peat, as the yield reduction on sandy soils was often being compensated in the rest of the growing season. Cutting the sward and making open slits for a second time in one season did not aggravate the yield reduction. Applying cattle slurry b y shallow injection w i t h closed slits was often problematic on heavy soils (river basin clay and heavy sea clay), contrary t o the experiences w i t h shllow injection w i t h open slits. Shallow injection w i t h closed slits on the Same plots for a second time in the season was

n o l possible. Especially, under d r y g r o w i n g conditions t h e sward appeared t o be insufficiently recovered f r o m the previous application and as a result t h e s w a r d tended t o crumble. Also o n these soils, t h e reduction i n yield due t o c u t t i n g t h e sward w h e n making closed slits b y t h e injector tended t o be larger t h a n w h e n making open slits. In d r y weather conditions, slits rnade b y b o t h shallow injection techniques i n peaty grassland opened wider and became large cracks w h i c h resulted i n a considerable reduction i n yield. The botanical composition w a s n o t affected b y shallow injection.

Table A gives a review of N efficiencies and N recoveries o f fertilizer N and slurry N and their variation as found in the various experiments. The N efficiencies are expressed as t h e amount o f additionla d r y matter produced per k g N applied, while t h e N-recovery is defined as t h e apparent N recovery being t h e amount o f N recovered i n t h e harvested herbage as percentage o f t h e amount o f N applied. N recoveries o f fertilizer N strongly varied depending o n location and year while those o f cattle slurry were affected b y location, year,time o f application and also number o f dressings. The latter w a s related w i t h t h e limited amount o f N w h i c h w a s given i n a single dressing making i t more t o measure t h e effects accurately.

In al1 experimental years t h e N efficiencies and N recoveries o f slurry applied b y shallow injection techniques o n sandy soils i n spring were o n average higher t h a n t h e figures measured o n river basin clay and peaty soil. This is partly caused b y sward damage. W h e n cutting t h e sward only, t h e reduction in yield d u e t o slit c u t t i n g appeared t o be m u c h higher o n river basin clay and peaty soil (especially w h e n making closed slits) than on sand. Whether differences in ammonia volatiliza- tion, e.g. due t o injection slits remaining open in case o f shallow injection w i t h open slits, have played a role, cannot be gathered f r o m these results.

Table A. N efficiencies and N recoveries of fertilizer N and N f r o m slurry applied b y shallow injection w i t h open and w i t h closed slits and corresponding variation i n experiments o n sandy, clayey and peaty grasslands.

- N efficiency (kg DM.kg N") N recovery (%)

Sand Clay Peat Sand Clay Peat

Spring (cut 1-4)

fertilizer N 20-32 8-27 15-24 64-78 48-88 57-133

Summer (year)

fertilizer N 22-36 28-30

-

68-87 84-1 11 -

The differences i n N recovery between shallow injection w i t h open and w i t h closed slits strongly varied between years and soil types. On average, t h e N recovery of slurry applied b y shallow injection w i t h closed slits was better than w h e n applied b y injection w i t h open slits pobably due t o a l o w e r NH, volatilization.

The variation b e t w e e n years and soil t y p e s means t h a t t h e predictability o f t h e nitrogen efficiency o f slurry applied b y shallow injection techniques wil1 v a r y m o r e t h a n for deep injection b u t this variation wilt be less t h a n i n case o f surface spreading.

Table B s h o w s t h e average efficiency indices as calculated per soil t y p e and t i m e o f application o n t h e basis of dry matter yields and o f nitrogen yields w h e n applying slurry and fertilizer apart. The efficiency indices for spring application are based o n t h e yields o f t h e first four cuts; those for summer application are based

annual yields. The efficiency indices have been calculated b y comparing t h e N efficiency and N recovery o f cattle slurry at zero level for N f r o m fertilizer w i t h those o f fertilizer nitrogen

(O

-

200

k g Nlhalyear).

Table B. Average efficiency indices (%) calculated on the basis o f dry matter (DM) and nitrogen (N) yields and applicatiori rates o f

2*20

t o n slurry per ha per year.

shallow injection with open slits shallow injection with closed slits 2x 20 t o n slurry 2x20 t o n slurry

N(years) dry matter nitrogen Níyears) dry matter nitrogen

- - sand spring 2 6

3

6

1 2 6 6 72 summer 3

4

6

5

O

2

40

52

heavy clay spring 3

30

25

2

32''

40''

heavy sea clay

summer

3

43

4

7

2

31''

26"

peat

spring

2

67

6

4

1 3

3

2

6

l' = 1

*20/30

t o n slurry per ha

The efficiency indices for slurry applied w i t h b o t h shallow injection techniques o n sandy soil were evidently higher than those for applied o n clay. On sand and heavy clay t h e efficiency indices of slurry applied b y shallow injection w i t h open slits in spring and summer was about the Same as those for injection w i t h closed slits. On river basin clay there was no difference between t h e t w o injection techniques. On peaty soil t h e N efficiency index of slurry applied b y shallow injection w i t h closes slits w a s m u c h lower than in case of open-slits; probably due t o more s w a r d damage.

The N efficiency indices calculated on t h e basis of t h e nitrogen yield w a s o n average slightly higher than calculated on t h e basis of t h e dry matter yield.

With b o t h injection techniques the major part of the yield increase mostly occurred in t h e first three c u t s after slurry application. On sandy soil this amounted t o 40-65% of the total yield increase obtained the first cut after slurry application. On

application i n summer appeared t o be spread somewhat more evenly over the different cuts. This applied i n particular t o shallow injection w i t h closed slits. The distribution o f t h e yield increse due t o slurry applied o n sandy soil i n summer corresponded wel1 w i t h results obtained o n heavy sea clay.

The following conclusions could be d r a w n f r o m t h e results:

- The nitrogen utilization o f cattle slurry applied b y shallow injection techniques is better and less variable than if applied b y surface spreading.

- On sandy soil t h e nitrogen utilization o f cattle slurry applied b y shallow injection techniques i n spring is better than w h e n applied i n summer.

- In spring, t h e nitrogen utilization o f cattle slurry applied b y shallow injection w i t h closed slits i n particular o n heavy sea clay and slurry applied b y shallow w i t h open slits o n river basin clay in spring w a s lower than o n sandy soil.

- Yield increase due t o application o f cattle slurry w i t h shallow injection techni- ques w a s f o u n d i n t h e first three cuts after application, w i t h t h e major p a r t i n t h e first c u t after application.

- Shallow injection w i t h closed slits o n heavy clay soils is difficult t o carry o u t i n d r y weather conditions, w i t h a high risk o f sward damage.

- Cutting t h e sward w i t h shallow injection techniques often reculted i n a yield reduction i n t h e first c u t thereafter. This w a s especially t h e case o n heavy clay and peaty grassland. On sandy soils this yield reduction w a s often compensated in later cuts. On heavy clay and peaty soil t h e annual yields were o f t e n depres- sed as a result of slit cutting.

- Cutting t h e sward t w i c e i n one growing season did n o t aggraviate t h e reduction in yield compared t o cutting once.

- The botanical composition was n o t affected b y shallow injection.

- Slurry application w i t h shallow injection techniques resulted sometimes i n higher nitrogen contents o f t h e herbage than fertilizer nitrogen w h e n compared at t h e Same level o f N uptake.

INHOUDSOPGAVE

SAMENVATTING

1.INLEIDING

. . .

1

. . .

2

.

ONTWIKKELING V A N ZODEBEMESTER 4 3

.

MATERIAAL EN METHODE ONDERZOEK N-WERKING

. . .

7

3.1 Algemeen en proefopzet

. . .

7

3 . 2 Bodemvruchtbaarheidskenmerken van de proefvelden . . . 11

3.3 Bemesting met dunne rundermest

. . .

11

. . .

3.4 Kunstmestgiften 1 4

. . .

3.5 Opbrengstbepaling 1 5 3.6 Weersomstandigheden

. . .

15

. . .

3.7 Botanische samenstelling 1 6 3 . 8 Statistische verwerking van de resultaten

. . .

1 6

. . .

4

.

RESULTATEN ONDERZOEK N-WERKING 1 8

. . .

4.1 Algemeen 1 8 4.2 Opbrengsten aan droge-stof en N en de N-gehalten in het gras

. . .

bij voorjaarsaanwending 1 8 4.3 Opbrengsten aan droge-stof en N en de N-gehalten i n het gras

. . .

bij zomeraanwending 27 4.4 Stikstofwerking: efficiëntie en terugwinning van stikstof uit kunstmest en uit dunne rundermest

. . .

3 2 4.5 Stikstofwerkingscoefficiënten bij aparte aanwending van mest

. . .

en kunstmest 4 6 4.6 Verdeling van de N-werking over de sneden

. . .

53

. . .

4.7 Schade 59

4 . 8 Effecten op botanische samenstelling

. . .

6 2 5.DISCUSSIE

. . .

6 4 5.1 Droge.stof. stikstofopbrengsten en N-gehalten in gras

. . .

6 4

5 . 2 Stikstofwerking

. . .

65 5.3 Schade en praktische uitvoerbaarheid

. . .

71

LITERATUUR

. . .

7 4 Bijlage 1

.

Grondonderzoek

. . .

76 Bijlage 2

.

Mestsamenstelling per toediening

. . .

8 0 Bijlage 3

.

Maaidata

. . .

84 Bijlage 4

.

Weersgegevens

. . .

8 5

. . .

Bijlage 5

.

Geschatte bezettingsgraad en botanische samenstelling 97 List o f tables and figures

. . .

1 0 4

1. INLEIDING

D e laatste tien jaar i s veel onderzoek verricht naar aanwendingsmethoden v a n dunne m e s t o p grasland, die leiden t o t een betere benutting van nutriënten u i t dunne m e s t o p grasland. Uit onderzoek van het PR en AB-DL0 (het voormalige CABO) is gebleken dat injectie van dunne mest i n h e t voorjaar leidt t o t een verdub- beling v a n de N-werking i n vergelijking m e t breedwerpig, bovengrondse aanwen- ding (Snijders e t al., 1 9 8 7 ) . Het tijdstip waarop de N t o t werking komt, blijkt echter w e l t e verschillen. Bij voorjaarsaanwending komt, mede afhankelijk van h e t tijdstip, v a n toediening de meeste N u i t geïnjecteerde mest t o t werking na d e eerste snede

(Schils e t al., 1 9 9 2 ) . Een belangrijk nadeel van mestinjectie bleek de slechte toepas- baarheid o p zware klei en bosveen en o p droge grond i n h e t algemeen (Wadman, 1 9 8 8 ) . Ook is de N-werking op basis van de droge-stofopbrengst vaak lager dan o p basis v a n de N-opname. Dit leidt bij mestinjectie vaak t o t hogere gehalten aan N en K en t o t lagere gehalten aan M g (Snijders e t al., 1 9 8 7 ; Snijders e t al., 1 9 9 1

1.

O m tegemoet t e komen aan de nadelen van mestinjectie is van 1 9 8 5 t o t 1 9 8 8 , m e t financiële steun van h e t Financieringsoverleg Mest- en Ammoniakonderzoek (FOMA), door het PR onderzoek verricht naar de mogelijkheid van h e t ondiep aanwenden van dunne mest. In samenwerking m e t de firma De Vree (VredoTM) is d i t idee (m.b.v. schijfkouters van een doorzaaimachine) verder uitgewerkt m e t als resultaat de zodebemester (Snijders en de Boer, 1 9 8 7 ) . Deze zodebemester brengt de m e s t i n de grond m e t behulp van schijfkouters die open sleufjes maken m e t een diepte v a n ca 3-5 cm. In 1 9 8 8 is de zodebeinester o p proef- en praktijkschaal inge- zet. Daarbij bleek d a t technisch gezien goede resultaten werden behaald, o o k o p grondsoorten die nauwelijks o f niet geschikt zijn voor mestinjectie.

In de loop v a n 1 9 8 9 is door het I M A G - D L 0 in samenwerking m e t de firma Van Rumpt ( ~ u m ~ t s t a d ~ ~ ) het principe van zode-injectie ontwikkeld. Zode-injectie kan gezien w o r d e n als een tussenvorm van mestinjektie en zodebemesting. Belangrijke voordelen van de zode-injecteur t.o.v. de mestinjekteur zijn de geringere injectie- diepte ( 7 - 9 cm), de kleinere tandafstand (30 cm) en de kleine torpedovormige ganzevoeten. Het voordeel t.o.v. de zodebemester is d a t de injectiegleuven door aandrukrollen worden dichtgedrukt, zodat er minder ammoniak emissie plaatsvindt

2 (Bussink en Bruins, 1 9 9 2 ) .

H e t onderzoek naar de ammoniak emissie bij h e t aanwenden van m e s t m e t de zodebemester en zode-injecteur is uitgevoerd door h e t I M A G - D L 0 en h e t N M I (Bussink en Bruins, 1 9 9 2 ) .

O m de bemestingswaarde van dunne mest voor grasland beter t e kunnen inschat- t e n is door h e t PR van 1 9 8 9 t o t en m e t 1 9 9 1 onderzoek uitgevoerd naar de

N-

werking v a n dunne rundermest b i j gebruik van de zodebemester. Zodebemesting is i n h e t onderzoek tevens vergeleken m e t breedwerpig, bovengrondse aanwending en o p zand o o k m e t mestinjectie. Behalve positieve effecten v a n dunne rundermest kunnen zich o o k negatieve effecten voordoen bij de aanwending van m e s t (Prins et. al., 1 9 8 7 ) . In dit onderzoek is o o k de mogelijke schade als h e t gevolg van het doorsnijden v a n de zode vastgesteld. Vanaf 1990, toen d e zode-injecteur operatio- neel was, is o o k de mestaanwending m e t de zode-injecteur i n h e t onderzoek meegenomen. Gezien de eerste, vrij gunstige ervaringen m e t de zodebemesting o p zware klei en veen i n h e t voorjaar en tijdens de zomer, is het onderzoek uitgevoerd op zand, zware rivierklei en veen grasland bij voorjaarsaanwending én o p zand en zware zeeklei o o k bij zomer aanwending.

Het onderzoek naar de N-werking van dunne rundermest w e r d uitgevoerd op maaiproefvelden gelegen in het werkgebied van ROC Aver Heino, ROC Zegveld, ROC Bosma Zathe en ROC De Vlierd. In dit rapport worden de resultaten besproken v a n d e maaiproeven waarin dunne rundermest i n h e t voorjaar i s aangewend op zandgrasland (praktijkperceel grasland in de buurt van ROC Aver Heino; PR 1535), kleigrasland (ROC de Vlierd; PR 4 5 3 3 ) en veengrasland (ROC Zegveld; PR 5 5 3 3 ) en van de maaiproeven waarin dunne rundermest tijdens h e t groeiseizoen is aange- w e n d o p zandgrasland (praktijkperceel grasland in de buurt van ROC Aver Heino; PR 1 5 3 6 ) en kleigrasland (praktijkperceel grasland in Haskerdyke, ROC Bosma Zathe; PR 2 5 3 1 ) .

In dit rapport zal eerst worden ingegaan op de ontwikkeling van de zodebemester (hoofdstuk 2). In hoofdstuk 3 w o r d t de gebruikte materiaal en methoden (proefzet, lokaties, bemesting, weersomstandigheden en botanische samenstelling) be-

schreven.

In h o o f d s t u k 4 worden vervolgens de resultaten van het onderzoek bespraken. Eerst komen de opbrengsten aan droge-stof en de N-gehalten i n h e t gras aan de orde (hoofdstuk 4.2). Daarna w o r d t de berekende stikstofwerking aan d e h a n d v a n de droge-stofopbrengsten en N-opbrengsten weergegeven (hoofdstuk 4 . 3 ) . De verdeling v a n de stikstofwerking over de afzonderlijke sneden en de negatieve effecten v a n de aanwending o p de grasopbrengst komen aan de orde i n respectie- velijk h o o f d s t u k 4.4 en 4.5. Hoofdstuk 5 behandelt de discussie van de resultaten e n d e conclusies.

Aan h e t onderzoek naar de ontwikkeling van de zodebemester w e r d m e e g e w e r k t door P.J. de Boer (voorheen PR), W.J. Buitink (voorheen I M A G gestationeerde bij h e t PR), B.J. Hakvoort (voorheen ROC Bosma Zathe) en P.J.M. Snijders (PR). Aan h e t onderzoek naar de N-werking en schade aan de zode door de zodebemester en zode-injecteur is meegewerkt door F. Groenveld (voorheen PR), K. van Houwelingen (ROC Zegveld), J. Loonen (voorheen PR), R. Schils (PR), H. van Schooten (ROC Heino), R. Schreuder (PR), D. Wismeyer (voorheen ROC de Vlierd), A.P. W o u t e r s (PR), J. Zonderland (ROC Bosma Zathe).

H e t onderzoek w e r d mogelijk gemaakt door een financiële bijdrage v a n h e t Financieringsoverleg Mest-en Ammoniak Onderzoek (FOMA).

4

2.

ONTWIKKELING VAN ZODEBEMESTER

Mestinjectie bij een afstand van 5 0 c m tussen de injectiesleuven en o p een diepte van 1 5 c m brengt, naast belangrijke voordelen w a t betreft de ammoniak vervluchti- ging, o o k problemen m e t zich mee. Mestinjectie leidt t o t een enigszins verhoogd gehalte aan stikstof en (waarschijnlijk) kali van het geoogste gras en dan vooral i n h e t gras langs de injectiesleuven m e t name i n de eerste snede na injectie. D i t heeft mede t e maken m e t de afstand tussen de injectietanden en de relatief grote hoe- veelheden m e s t die worden aangewend. Omdat de mest bij injectie o p een diepte v a n ca. 1 5 c m i n de grond w o r d t gebracht, is de beschikbaarheid van fosfaat vooral i n h e t jaar van aanwending minder goed (Van Dijk,I 9 8 9 ) . Bij droogte kan injectie leiden t o t beschadiging van de graszode vanwege verbranding enlof verdroging van h e t gras langs injectiesleuven (Snijders et al, 1987; Schils, 1992; Snijders e t al., 1 9 9 2 ) . Op zware klei- en veengrond is injectie slecht uitvoerbaar; o p z w a r e klei v a n w e g e de benodigde trekkracht en daardoor het risico van wielslip, o p veengras- land v a n w e g e h e t voorkomen van houtstobben (Wadman,1988).

O m d e beperkingen v a n mestinjectie t e ondervangen, is h e t PR i n 1 9 8 5 gestart m e t onderzoek naar de mogelijkheden o m mest en urine aan t e wenden i n sleufjes m e t een diepte van ca. 5 c m en een afstand van 2 0 t o t 3 0 c m tussen de sleufjes. In h e t verleden w a s al geëxperimenteerd m e t het ondiep in de grond inbrengen v a n gier m e t een gieronderbrenger (Koolenbrander et al, 1 9 6 7 ) .

In eerste instantie w e r d vooral aandacht besteed aan de maximaal toelaatbare afstand tussen de sleufjes en de hoeveelheid mest die i n de sleufjes aangewend k o n worden. I n h e t begin werden de sleufjes gemaakt i n handwerk. V o o r het onderzoek naar de hoeveelheid mest die in sleufjes aangewend kan worden, w e r d eerst gebruik gemaakt van meskouters voorafgegaan door een schijfkouter. O m de kwaliteit van de sleufjes t e verbeteren en o m de machine ontwikkeling t e versnellen w e r d daarna overgegaan op schijfkouters van een doorzaaimachine. Op verzoek van h e t PR w e r d door de firma De Vree (VredoTM) in eerste instantie naar het voorbeeld v a n h e t prototype m e t meskouters een prototype van een zodebemester g e b o u w d (Snijders en de Boer, 1 9 8 7 ) .

Bij h e t onderzoek naar de optimale afstand tussen de sleufjes, leek o p basis v a n visuele beoordeling, dat het effect van urine regelmatig w a s t o t een afstand van 20

cm. Dit was soms ook nog het geval bij een afstand van 30 cm. Mede op basis van onderzoek naar het effect van mestflatten op het omringende gras (MacDiarmid, 1971

1,

en de ervaringen met injectie van vloeibare ammoniak op grasland, werd besloten dat een afstand van 20 c m tussen de sleufjes vooralsnog het beste compromis was. Een nog geringere afstand tussen de sleufjes leidde t o t hogere machine kosten. Het bleek dat bij een afstand van 20 c m tussen de sleufjes 20 a 30 t o n mest per ha kon worden aangewend. Bij teveel mest en ondiepe sleufjes k w a m de mest over de rand van de sleuven en verontreinigde het gras. Ook wordt naar inschatting de ammoniakvervluchtiging hoger.

Ten behoeve van proefveldonderzoek naar de benutting van stikstof u i t dunne rundermest aangewend met een zodebemester werd door firma De Vree een aanbouwset gebouwd voor de proefvelddoseermachine van het AB-DL0 (voormali- ge IB-DL0 en voormalige CABO-DLO), PAGV, PR en NMI die gebruikt wordt voor mestaanwending op proefvelden. Het oorspronkelijk gebruikte verdeelmechanisme van een sleepslangenmachine werd daarbij vervangen door een verdringerpomp met meerdere uitgangen.

Mede o m ammoniak vervluchtiging uit de openstaande sleufjes te voorkomen en eventuele verontreiniging van gras met mest tegen te gaan werd in de loop van 1989 door het IMAG-DL0 in samenwerking met de firma Rumptstad, de zogenaam- de zode-injecteur ontwikkeld. Daarbij wordt de mest ondiep i n de grond gebracht met injectietanden gevolgd door aandrukrollen die de injectiesleuven dichtdrukken. Van de zode-injecteur van het type RumptstadTM is ook een aanbouwset gemaakt voor de proefvelddoseermachine.

In figuur 1 zijn de principes van de aanwendingsmethodiek van de verschillende injectie systemen schematisch weergegeven.

Figuur 1. Schematisch overzicht van de aanwendingsmethodiek m.b.v. de mestinjecteur, de zodebemester en de zode-injecteur.

(Overgenomen uit: Handboek voor de Rundveehouderij, IKC publikatie nr. 35)

EI

JAANZICHT

ACHTERAANZICHT

aandrukrollen

l n j e c t l e k o u ~ r ~ mest-

1

toevoer

7

3. MATERIAAL EN METHODE ONDERZOEK N-WER-

KING

3.1 Algemeen e n proefopzet

Van 1 9 8 9 t o t en m e t 1 9 9 1 zijn er jaarlijks 5 maaiproeven aangelegd v o o r h e t vaststellen v a n de N-werking u i t dunne rundermest en de schade aan de zode bij gebruik v a n d e d e zodebemester en zode-injecteur. Hiervan hadden 3 proeven betrekking o p h e t toedienen van dunne rundermest i n het voorjaar (voor e n direct na de eerste snede). Deze proeven, werden aangelegd op praktijkpercelen i n h e t werkgebied v a n ROC Heino (zandgrasland, PR 1 5 3 5 ) , op praktijkpercelen v a n h e t ROC D e Vlierd (komklei, PR 4 5 3 3 ) en op praktijkpercelen v a n h e t ROC Zegveld (diep o n t w a t e r d veengrasland, PR 5 5 3 3 ) . De overige 2 maaiproeven hadden betrek- king o p h e t toedienen van dunne rundermest tijdens h e t groeiseizoen (na de t w e e d e snede). Deze proeven werden aangelegd o p praktijkpercelen in h e t werkgebied v a n ROC Aver Heino (zandgrasland, PR 1 5 3 6 ) en ROC Bosma Zathe (zware zeeklei Haskerdyke, PR 2 5 3 1 ) . De proeven lagen ieder jaar op een ander perceel m e t uitzondering v a n PR 2 5 3 1 .

De proefobjecten bestonden u i t combinaties v a n aanwending v a n verschillende giften ( 1 x 2 0 , 2 x 2 0 tonlha enz.) dunne rundermest m e t verschillende methoden van aanwending (zodebemester, zode-injecteur, bovengronds enz.) o p verschillende tijdstippen (voorjaar, zomer) en vier kunstmest N-trappen ( 0 - 6 0 0 k g Nlhaljaar). I n eerste instantie ( 1 9 8 9 en 1 9 9 0 ) w e r d vanuit praktische overwegingen ( v a n w e g e de beschikbare ruimte op het proefperceel) gekozen voor een split-plot opzet m e t vier herhalingen en m e t de mestbehandelingen als hoofd behandelingen en kunstmest N-trappen als sub-behandelingen. Statistisch gezien heeft deze opzet nadelen. H e t e f f e c t van mesttoediening k o n bij deze proefopzet minder n a u w k e u r i g w o r d e n geschat dan bij een volledig gelote blokkenproef. Daarom is i n 1 9 9 1 voorzover daarvoor ruimte w a s o p de proefpercelen, overgegaan t o t een opzet m e t volledig gelote blokkenproeven. In 1 9 9 1 zijn de proeven m e t mestaanwending i n het voorjaar en de zomer op zand (respectievelijk PR 1 5 3 5 en PR 1 5 3 6 ) geïnte-

8

greerd t o t één maaiproef. Deze maaiproef en de maaiproef op komklei (PR 4 5 3 3 ) werden aangelegd als volledig gelote blokkenproeven m e t de verschillende combinaties v a n mestaanwending en kunstmest-N bemesting als behandelingen in vier herhalingen. De overige proeven (PR 5 5 3 3 en PR 2 5 3 1 ) werden i n 1 9 9 1 evenals i n de voorgaande jaren, aangelegd als split-plot proeven.

In tabel 1 staan de verschillende mestbehandelingen voor respectievelijk de aanwending v a n mest i n h e t voorjaar en de aanwending tijdens h e t groeiseizoen (zomer) vermeld. Bij de in tabel 1 vermelde codes is in de verdere t e k s t een V toegevoegd aan de behandelingen in de proeven m e t aanwending van m e s t i n het voorjaar en een Z aan die in de proeven m e t aanwending van mest in d e zomer. Deze codering zal in het vervolg van het rapport worden gebruikt o m de verschillen- de mestbehandelingen aan t e duiden. In tabel 1 is t e zien d a t er ook behandelingen zijn opgenomen waarbij m e t apparatuur is gesneden zonder dat er m e s t w e r d aangewend. Hiermee is het effect van de snijdende werking o p de opbrengst en zode nagegaan.

In de proeven zijn behandelingen m e t dubbele giften opgenomen o m de totale N- werking per jaar goed t e kunnen vast stellen. Bij h e t begin van het onderzoek w a s de v e r w a c h t i n g dat een enkele g i f t van 2 0 t o n mest per ha mogelijk t e weinig werkzame N zou bevatten o m duidelijke, betrouwbare effecten t e kunnen aantonen. Bovendien zullen i n de praktijk, uitgaande van een g i f t van 2 0 ton.ha-', veel percelen t w e e keer per jaar m e t de zodebemester worden bemest. Bij een dubbele mestgift kan echter de verdeling van de N-werking over de afzonderlijke sneden niet goed w o r d e n bepaald. Daarom zijn ook behandelingen m e t enkelvoudige giften van 2 0 ton.ha-' i n de proeven opgenomen. Uit kostenoverwegingen en o p basis van de resultaten behaald i n 1 9 8 9 en 1990, is in de proeven m e t zomeraanwending (PR1 5 3 6 en PR2531) in 1991, de behandeling m e t aanwending van m e s t na de vierde snede m e t de zodebemester (ZZ20,4e) achterwege gelaten.

De zode-injecteur k o n pas i n 1 9 9 0 worden ingezet omdat i n 1 9 8 9 de machine nog niet praktijkrijp was. In 1 9 9 1 zijn de mestgiften m e t de zode-injecteur verhoogd t o t 3 0 t o n niest per ha per keer, aangezien dat een in de praktijk haalbare g i f t bleek. In 1 9 9 0 bleek h e t op komklei (PR 4 5 3 3 ) niet mogelijk o m na de eerste snede mest aan t e w e n d e n m e t de zode-injecteur zonder grote schade aan de grasmat. De

Tabel 1. Overzicht van de toegepaste rnestbehandelingení*) en de daarvoor gebruikte coderingen in de verschillende proefseries

kode rnestbehandeling PR 1535 PR 1536 PR 4533 PR 2531 PR 5533

zand zand komklei zware zeeklei diep ont- waterd veen voorjaar (V) zomer (Z) voorjaar (V) zomer (Z) voorjaar (V) '89 '90 '91 '89 '90 '91 '89 '90 '91 '89 '90 '91 '89 '90 '91 Blanko Z s n l x Z l s n l x I s n l x 2-20 geen mest

snijden met zodebemester

vóór 1' (voorjaar) of na 2' (zomer) snede

snijden met zodebemester vóór en na l e

(voorjaar) of na 2' en 4e (zomer) snede

snijden met zodeinjecteur

vóór 1' (voorjaar) of na 2' (zomer) snede

snijden met zodeinjecteur vóór en na l e

(voorjaar) of na 2' en 4e (zomer) snede

snijden met injecteur vóór l e snede

20 ton mestlha met zodebemester vóór l e

(voorjaar) en na Ze snede

20 ton mestiha met zodebemester na 4= snede (zomer)

2 0 ton mestlha met zodebemester vóór en

na 1' (voorjaar) en na 2%n 4' (zomer) snede

20 ton mestiha met zodeinjecteur vóór 1"

(voorjaar) en na Ze snede

20 ton mestiha met zodeinjecteur vóór en

na t e (voorjaar) en na Ze en 4e (zomer) snede

20 ton mestlha bovengronds vóór l e snede

20 ton mestlha bovengronds vóór en na 1' snede

1 0 ton mestlha bovengronds na 2' en na 4= snede

1 0 ton mestiha bovengronds na 2F,3e,4e en 5e snede

40 ton mestlha met injecteur vóór l e snede

'

In duplo

1

o

grond w a s t e droog voor de snijkouters van de zode-injecteur, waardoor de zode oprolde. Dit w a s o o k het geval bij de zode-injectie o p zware zeeklei na de 4 e snede. De behandelingen zijn toen niet meer uitgevoerd.

Behandelingen m e t bovengrondse aanwending en mestinjectie (alleen o p zand in het voorjaar) zijn i n 1989 en 1990 als referentie meegenomen. Uit eerder onder- zoek w a s gebleken d a t deze techniek niet geschikt w a s voor zware klei en veen (Wadman, 1988). De behandelingen met bovengrondse aanwending en mestinjectie zijn i n 1991 niet meer in het onderzoek meegenomen. Daarvoor in de plaats zijn behandelingen m e t "alleen snijden m e t de zode-injecteur" opgenomen aangezien behoefte w a s aan h e t vaststellen van de negatieve effecten van h e t snijden m e t de zode-injecteur.

Binnen alle mestbehandelingen (split-plot opzet) werden vier kunstmest-N giften verloot (N,, N,, N,, N,) o m de werking van de N u i t de m e s t t e kunnen berekenen bij h e t apart en gecombineerd aanwenden van mest-N en kunstmest-N. D e trappen N,, N,, N,, N, waren gericht op een N-bemestingsniveau v a n 0, 200, 400 en 600 kglhaljaar voor de proefvelden op minerale gronden (zand en klei) en o p een N- bemestingsniveau van O, 150, 300 en 450 kglhaljaar voor het proefveld o p diep o n t w a t e r d veengrasland (PR 5533).

1 1

3.2 Bodemvruchtbaarheidskenmerken v a n de proefvelden

Voor de aanleg van de proefvelden w e r d een grondmonster genomen v a n d e lagen

0-5 c m en 0-20 c m . De monsters werden door h e t bedrijfslaboratorium in Ooster- beek onderzocht op pl-l-KCI, organische stof, afslibbaarheid, granulaire samenstel- ling (alleen o p zand), P-AL, K-getal, magnesium en kalk (alleen op zand). De resultaten v a n de grondanalyses van d e verschillende proefvelden staan vermeld i n bijlage 1. In tabel 2 staat een samenvatting van de resultaten v a n h e t grondon- derzoek van de laag O - 5 c m per proeflokatie vermeld. De resultaten geven de m i n i m u m en m a x i m u m waarden aan die o p de verschillende proefvelden zijn vastgesteld.

Tabel 2. De minimum en maximum waarden v a n de resultaten v a n h e t grondon- derzoek in de laag O - 5 c m van de verschillende proefvelden o p d e vers- chillende lokaties.

Proef Grondsoort pH-KC1 Organische P-AL K-getal Slib

stof (mg/P,O,/ (%)

1

Q0 droge grond) ( % ) PR 1535 zand 5,4-6,l 4,O-7,0 30-57 19-31 PR 1536 zand 4,9-6,1 5,7-4,6 28-57 20-3

1

PR 4533 k o m klei 5,2-6,4 7,l-22,O 25-55 10-35 64-84 PR 5533 diep ontwaterd veen 5,O-5,4 38,3-43,4 46-53 26-4.3 PR 2531 zware zeeklei 5,4-5,9 7,l-14,2 16-23 23-66 67-81

3.3 Bemesting m e t dunne rundermest

De m e s t die i n de proeven w e r d gebruikt, w a s per proef en per jaar afkomstig van dezelfde partij (behalve bij PR 1536 in 7990) en w e r d opgeslagen i n een speciaal daarvoor gereserveerde kelder, silo o f tank. Alle m e s t w a s afkomstig v a n het betreffende Regionaal Onderzoeks Centrum (ROC). Voor het toedienen v a n d e mest w e r d de hele partij goed gemixed.

De m e s t w e r d aangewend me.t de proefvelddoseermachine, waaraan een zodebe- mester ( t y p e vredoTM), een zode-injecteur ( t y p e RumptstadTM), een mestinjecteur ( t y p e RumptstadTM) o f een bovengronds element (4 spuitmonden) k a n w o r d e n

12

gekoppeld. In

1990

zijn bij zode-injectie o p zandgrasland i n het voorjaar (PR

1535)

kleine torpedovormige ganzevoeten gebruikt. Deze bleken echter een minder goed w e r k af t e leveren. Bij de overige bemestingen m e t de zode-injecteur zijn snijkouters zonder ganzevoet gebruikt.

Bij iedere mestaanwending werden t w e e o f meer mestmonsters genomen (minimaal één monster per tank), die door het bedrijfslaboratorium in Oosterbeek werden geanalyseerd. In

1991

zijn de gehalten aan P20, en K 2 0 niet bepaald. De samen- stelling van de mest per aanwending staat vermeld in bijlage

2.

I n tabel

3

zijn de analyse resultaten samengevat door per proef de minimum en m a x i m u m waarden v a n h e t droge-stof gehalte en de N frakties (N-totaal en N-NH,) i n de m e s t weer t e geven.

Tabel 3. De minimum en maximum gehalten aan droge-stof, N-totaal en N-NH, (g.liter-') i n de toegediende dunne rundermest

Proef Droge-stofgehalte N-totaal N-NH,

PR

1535

69-1

07

3,8-5,2

1,8-2,5

PR

4533

83-1

12

3,9-5,l

1,6-2,2

PR

5533

64-94

3,7-4,8

1,8-2,5

PR

1536

55-92

3,l-5,4

1,6-3,l

PR

2531

42-

1

49

2,8-4,8

1,5-2,5

D e droge-staf gehalten i n de mest liepen sterk uiteen per lokatie en per jaar. i n

1990

w a r e n de droge-stof gehalten in het algemeen lager dan i n

1989.

Vooral bij de mestaanwending in de zomer (PR

1536

en PR

2531)

k w a m e n nogal eens lage gehalten aan droge-stof i n de m e s t voor. D i t w a s m e t name h e t geval i n

1990.

De gehalten aan N-totaal in de mest varieerden m e t het droge-stof gehalte. In het algemeen waren de gehalten hoger bij een hoger droge-stofgehalte e n lager, waarschijnlijk door verdunning m e t spoelwater, bij een lager droge-stofgehalte. De fraktie aan N-NH, bedroeg gemiddeld

40-60%

van de totale hoeveelheid N in de mest.

De werkelijk gegeven hoeveelheden mest (gemiddelden van

4

herhalingen) staan vermeld i n tabel

4.

Hieruit blijkt dat de werkelijke mestgiften redelijk t o t goed

Tabel 4. De hoeveelheden mest (ton.ha-l), N-totaal (kg.ha'') en N-NH, (kg.ham') afkomstig van dunne rundermest die gegeven zijn bij de verschillende behandelingen in de verschillende proeven

Proef 1989 1990 1991

Mestbeh. mest N-tot N-NH, mest N-tot N-NH, mest N-tot N-NH,

overeenkwamen m e t de geplande mestgiften. Behalve de mesthoeveelheden zijn o o k de hoeveelheden N-totaal en N-NH, die via de mest zijn aangewend, vermeld.

3.4 Kunstmestgiften

De beoogde kunstmest-N trappen (N, t / m N,) voor de proefvelden o p minerale gronden waren 0, 200, 4 0 0 en 6 0 0 k g N per ha per jaar. Alle kunstmest N w e r d gegeven i n de v o r m van KAS-27%.

D e eerste kunstmest N-gift w e r d direct nadat de dunne rundermest w a s aange- wend, gegeven. Dit gebeurde bij een I - s o m tussen de 2 0 0 en 300°C. Er werden 6 maaisneden gepland. De verdeling v a n de beoogde jaargift aan kunstmest-N over d e afzonderlijke sneden bedroeg 25, 20, 20, 15, 1 0 en 1 0 % van d e beoogde jaargift. Voor PR 5 5 3 3 waren de beoogde kunstmestgiften 0, 150, 3 0 0 en 4 5 0 k g N per ha per jaar m e t een verdeling van 20, 20, 20, 17, 1 3 en 1 0 % van de jaargift over d e afzonderlijke sneden. Vanwege h e t oogsten v a n minder sneden dan gepland en h e t gebruik v a n de proefveldkunstmeststrooier (door ROC Heino) weken d e werkelijke giften soms af van de beoogde giften. Bij PR 1 5 3 6 i n 1 9 9 0 waren de werkelijke jaargiften 199, 3 9 7 en 6 0 1 k g N per ha.

De P- en K-bemesting w e r d gegeven als NPK mengmeststof 0-9-25. Behalve bij PR 1 5 3 5 en PR 1 5 3 6 i n 1 9 9 0 w e r d voor de eerste snede 6 0 0 en voor de volgende sneden 4 0 0 k g van deze NPK mengmeststof gegeven. Bij PR 1 5 3 5 en PR 1 5 3 6 in 1 9 9 0 w e r d voor de eerste snede 8 0 0 en en voor de volgende sneden 5 0 0 NPK mengsmeststof gegeven. In d a t jaar werd bij PR 2 5 3 1 voor de eerste snede n o g 50 k g P,O, per ha extra gegeven in de v o r m van superfosfaat. In alle gevallen w e r d gestreefd naar een bemesting m e t P en K boven het advies o m er zeker van t e zijn dat deze elementen niet beperkend voor de groei zouden zijn. D i t is niet altijd gelukt. Gezien de fosfaat- en kalitoestanden (bijlage 2) bleek i n 1 9 8 9 PR 'l 5 3 6 w a t K betreft volgens het praktijkadvies t e zijn bemest. Het proefveld PR 2 5 3 1 kreeg i n 1 9 8 9 waarschijnlijk t e weinig fosfaat.

In 1 9 9 0 is bij PR 4 5 3 3 tweemaal een P- en K-bemesting overgeslagen, zodat in totaal de P-bemesting ook t e laag is uitgekomen.

1 5 3.5 Opbrengstbepaling

Bij alle proeven w e r d per snede, de verse opbrengst per veldje bepaald. V o o r d e opbrengstbepaling w e r d in 1 9 8 9 een Agria motormaaier gebruikt, daarna w e r d gebruik gemaakt v a n een HaldrupTM proefveldmaaier.

In 1 9 8 9 w e r d u i t een bruto veldoppervlak v a n 8,O bij 2,5 m (bij PR 1 5 3 5 e n PR 1 5 3 6 7,O x 2,5 m ) een netto oppervlak geoogst v a n 8,4 m 2 (PR 1 5 3 5 en PR 1 5 3 6 ) , 9,2 m 2 (PR 4 4 5 5 ) , 8,4 m 2 (PR 5 5 3 3 ) en 10,5 m 2 (PR 2 5 3 1 ) . Deze verschillen i n netto oppervlak hielden verband m e t de wijze v a n maaien en de maaibalk breedte van de Agria motormaaier. In 1 9 9 0 en 1 9 9 1 w e r d u i t een bruto veldoppervlak v a n 9,5 x 2,8 m 2 (bij PR 2 5 3 1 en PR 5 5 3 3 8,O x 2,8 m2) een netto oppervlak geoogst v a n 9,75 (6,5 x 1,5 m ) m2.

Bij de opbrengstbepaling w e r d v a n elk veldje een grasmonster genomen. Hierin werden de gehalten aan drogestof, N-totaal en r u w as bepaald door h e t bedrijfsla- boratorium i n Oosterbeek. In 1 9 9 1 w e r d van de behandelingen m e t alleen snijden alleen h e t droge-stofgehalte bepaald (drogen bij 105OC o p h e t ROC).

H e t aantal sneden en de maaidata v a n de opbrengstbepalingen staan vermeld in bijlage 4. In 1 9 8 9 zijn van PR 1 5 3 5 en PR 1 5 3 6 de opbrengsten van 5 sneden bepaald ( d e 6" snede k o n vanwege een uitbraak door vee o p h e t proefveld niet meer w o r d e n bepaald). In 1 9 9 0 is de opbrengst v a n PR 5 5 3 3 t o t en m e t de derde snede bepaald. Door uitbraak van vee op het proefveld, konden daarna geen goede opbrengstbepalingen meer plaatsvinden.

3.6 Weersomstandigheden

De neerslag, referentiegewasverdamping, potentiële verdamping en het potentieel neerslagtekort per decade zijn in bijlage 5 weergegeven. Bovendien staat per maand de totale hoeveelheid neerslag en h e t dertig jarig gemiddelde ( 1 9 5 1 -1 9 8 0 ) vermeld. De gegevens zijn afkomstig van regionale KNMI weerstations.

H e t algemene weerbeeld kan als v o l g t worden omschreven. Maart 1 9 8 9 w a s op alle lokaties een natte en mei een erg droge maand. Juli t / m september w a r e n droger en oktober weer natter dan gemiddeld. I n 1 9 8 9 zijn er geen proefvelden beregend. I n 1 9 9 0 w a s het voorjaar op alle lokaties droger dan in 1 9 8 9 . Tijdens

1 6

het groeiseizoen w a s h e t echter minder droog dan in 1 9 8 9 . Gedurende d e zomer was h e t droger dan gemiddeld, terwijl september juist natter w a s . I n 1 9 9 0 zijn de proefvelden o p zand beregend.

In 1 9 9 1 w a s h e t voorjaar droger dan gemiddeld. De juni maand w a s op alle locaties veel natter d a n normaal. De zomermaanden waren w a t droger dan gemiddeld. Verdere bijzonderheden w a t betreft de weersomstandigheden per lokatie bij de mestaanwending en daarna staan ook beschreven in bijlage 5.

3.7 Botanische samenstelling

De proeven werden aangelegd o p percelen blijvend grasland m e t overwegend Engels raaigras in het bestand. De botanische samenstelling op de proefvelden w e r d geschat m.b.v. veldkartering. De resultaten van deze visuele schattingen staan vermeld i n bijlage 6. Van alle proefvelden was de landbouwkundige waarde- ring v a n de botanische samens.telling goed.

3.8 Statistische verwerking van de resultaten

Op de resultaten v a n de droge-stof en N-opbrengsten i s een variantieanlyse uitgevoerd m e t behulp van de GENSTAT procedure ANOVA. De in h e t rapport berekende gemiddelde waarden zijn de u i t de variantie analyse verkregen gemiddel- den. Regressies zijn berekend m e t de GENSTAT procedure FIT.

De resultaten w a t betreft de N-reponse zijn verder geanalyseerd m e t behulp van onderstaand statistisch model.

Alle i n dit verslag vermelde response curves zijn m e t behulp van d i t model berekend.

Y = a x N K

+

b * N K 2

+

cxDRYF I- E

Y = Droge-stofopbrengst of stikstofopbrengst o p jaarbasis NK = Kg stikstof per ha u i t kunstmest

DRYF = Mestbehandeling f = Restterm

c = constante

17

H e t model verschilt per proefjaar afhankelijk van de termen die een significante bijdrage leveren. Het model d a t hier is weergegeven is h e t volledige model. De significante parameters werden m e t behulp van variantie analyse geselecteerd.

18

4. RESULTATEN ONDERZOEK N-WERKING

4.1 Algemeen

In d i t hoofdstuk worden de resultaten van het onderzoek per methode en tijdstip v a n mestaanwending gepresenteerd. De nadruk ligt daarbij o p de resultaten van de behandelingen m e t de zodebemester en zode-injecteur.

Allereerst komen in hoofdstuk 4 . 2 de opbrengsten aan droge-stof en N e n de N- gehalten van h e t gras aan de orde. Deze zijn ingedeeld per methode en tijdstip v a n mesttoediening: voorjaarsaanwending m e t de zodebemester en zode-injecteur en zomeraanwending m e t de zodebemester en zode-injecteur.

Dan v o l g t in hoofdstuk 4.3 een beschrijving van N werking waarbij de resultaten v a n de N-effecten en N-recovery's van de verschillende behandelingen w o r d e n gepresenteerd. In dit hoofdstuk worden ook de resultaten van de behandelingen m e t mestirijectie en breedwerpige, bovengrondse aanwending besproken. In hoofdstuk 4 . 4 w o r d t ingegaan o p de verdeling van de werking over de afzonder- lijke sneden.

In h o o f d s t u k 4.5 worden de nadelige effecten t e n gevolge van de methode v a n aanwenden o p de droge-stofopbrenysten weergegeven.

Op zand is h e t proefjaar 1 9 8 9 van PR 1 5 3 5 buiten beschouwing gelaten o m d a t de resultaten wegens droogte een zeer onregelmatig verloop hadden. H e t jaar 1 9 9 0 ontbreekt bij PR 5 5 3 3 omdat het proefveld na de derde snede is beweid.

In h e t Intern Rapport nr... zijn de gegevens van iedere snede van alle proeven vermeld evenals figuren die de relatie tussen N-gift, droge-stof- en N -opbrengst (drie kwadrantenfiguren) per snede weergeven.

4.2 Opbrengsten aan droge-stof en N e n de M-gehalten i n het gras bij voorjaarsaan- w e n d i n g

Droge-sto fopbrengsten

In tabel 5a-c staan per proef, de gemiddelde opbrengsten aan droge-stof v a n de eerste vier sneden per jaar vermeld. In 1 9 9 0 is mede uit kosten overwegingen

alleen v a n de eerste vier sneden het N-gehalte i n de droge-stof bepaald zodat alleen van deze sneden de N-opbrengsten konden worden vastgesteld. I n 1 9 9 0 w e r d m e t de zode-injecteur 2 0 t o n mest per ha per keer gegeven, i n 1 9 9 1 w a s d i t 3 0 t o n m e s t per ha per keer.

Toediening v a n mest m e t de zodebemester ( V Z - 2 0 en V Z - 2 0 i- 2 0 ) en zode-injecteur (VZ120 en VZI-20 i- 2 0 ) resulteerde i n bijna alle proeven bij N, in een hogere droge- stofopbrengst i n de eerste vier sneden dan de blanko. Alleen o p komklei w a s d i t in een aantal gevallen ( V Z - 2 0 i n 1 9 8 9 en 1 9 9 0 ) niet h e t geval.

Bij een tweevoudige bemesting m e t de zodebemester ( V Z - 2 0 i- 20) en zode-injecteur (VZI-20 i- 20) w e r d o p alle drie de grondsoorten een hogere droge-stofopbrengst behaald dan bij de enkelvoudige g i f t (VZ-20, VZI-20)).

De droge-stofopbrengst w a s bij N, gemiddeld h e t hoogst o p veengrasland e n h e t laagst o p zand. De effecten van N uit mest aangewend m e t de zodebemester en zode-injecteur werden bij een toenemende kunstmest N-gift kleiner hetgeen w i j s t o p een interactie tussen N u i t m e s t en kunstmest.

De opbrengsten van de behandelingen VZl-20 en VZI-20

+

2 0 i n combinatie m e t verschillende N-trappen k w a m e n i n 1 9 9 0 o p zand toen de N-giften m e t m e s t goed vergelijkbaar waren, goed overeen m e t die van de zodebemesting.

De resultaten v a n objecten die zowel dunne rundermest als kunstmest kregen, zijn i n h e t algemeen goed t e analyseren m e t behulp v a n driekwadrantengrafieken. D e grafieken w o r d e n i n het algemeen gebruikt in proeven waarin h e t e f f e c t v a n kunstmest-N i n combinatie m e t het effect v a n andere proeffactoren ( i n d i t geval aanwending dunne rundermest m e t verschillende technieken) o p de opbrengst en N huishouding w o r d t nagegaan (Snijders et al., 1 9 8 7 ) .

In Intern Rapport nr

...

zijn per proef per jaar drie kwadranten grafieken gegeven v a n het e f f e c t v a n kunstmest N o p de N-opname en droge-stof opbrengsten v a n de eerste vier sneden van de objecten zonder dunne rundermest (blanko) e n de objecten waar dunne rundermest is aangewend m e t de zodebemester en m e t de zode-injecteur. In deze tekst zijn als voorbeeld i n de figuren 2 en 3 d e driekwa- drantenfiguren voor repectievelijk de proeven m e t voorjaarsaanwending o p zand en zomeraanwending v a n mest op zware klei i n 1990 weergegeven. In de figuren zijn

2 0

tevens response curves ingetekend die m e t het in hoofdstuk 3 beschreven statistisch regressie model zijn berekend. Zoals beschreven in Snijders et al. ( 1 987), worden i n de driekwadrantengrafieken voor elk van de behandelingen, h e t e f f e c t van kunstmest-N o p de droge-stofopbrengst geanalyseerd aan de hand v a n de t w e e relaties die de grootte van dit effect bepalen namelijk:

- _{de relatie tussen de kunstmest N-gift en de N-opname door h e t gras ( k w a d r a n t} IV) en

- _{de relatie tussen de N-opname en de opbrengst aan droge-stof v a n h e t gras} ( k w a d r a n t I).

Uit de statistische analyse en de driekwadrantenfiguren blijkt d a t bij zodebemesting er in de meeste proeven, behalve o p komklei i n 1 9 8 9 en o p veen in 1 9 9 1 , een duidelijke interactie is tussen N u i t dunne rundermest en u i t kunstmest. De effecten van dunne rundermest k w a m e n vooral naar voren bij N, en in geringere m a t e bij de kunstmest N-trap N,. Bij N, en N, was er geen betrouwbaar effect meer van N uit dunne rundermest o p de droge-stofopbrengst.

Bij N, waren i n h e t algemeen de droge-stofopbrengsten van de verschillende mestbehandelingen op een uitzondering na gelijk of lager dan die van de blanko.

N-op brengs ten

In de tabellen 5a-c zijn de gemiddelde N-opbrengsten t l m de vierde snede per proef per jaar vermeld.

De hoogste N-opbrengsten werden behaald op veengrasland in 1 9 9 1 gevolgd door die o p kleigrasland, terwijl de proef op zand de laagste N-opbrengst gaf.

Mestaanwending had bij N, een duidelijk effect o p de N-opbrengst. Een tweevoudi- ge g i f t m e t de zodebemester ( V Z - 2 0

+

20) en zode-injecteur (VZ120

+

2 0 ) leidde t o t een hogere N-opbrengst dan een enkelvoudige g i f t (VZ-20, VZI-20). De verschillen m e t de blanko waren gemiddeld het kleinst o p klei. De N-opbrengsten in 1 9 9 0 v a n VZI-20 en VZI-20

+

2 0 bij de verschillende kunstmest N-trappen k w a m e n o p zand overeen m e t die v a n V Z - 2 0 en VZ-20

+

2 0 . In 1 9 9 1 waren de N-opbrengsten bij zode-injectie hoger dan bij zode-bemesting maar de mestgiften waren o o k hoger.

Tabel 5a. Gemiddelde opbrengsten aan droge-stof (ds i n kg.ha-l) en N (N in kg.ha-') van de eerste vier sneden bij verschillende combinaties van hoeveelheden N u i t dunne rundermest (kg.ha.,), aangewend m e t zodebemes- ter (VZ) en zode-injecteur (VZI) voor en direct na de eerste snede en hoeveelheden kunstmest N (N,, N,, N,, N, i n k g N.ha-') per jaar, voor de proef o p zandgrasland (PR 1535).

No N, N2 N3

Proef Jaar Behan- N uit d s N d s N ds N d s N LSD

deling mest (P

<

0,051 N,=O N 1 = 1 6 0 N, = 320 N, = 480 P R 1990 Blanko O 2458 46 7558 171 11219 330 13150 453 ds=1031 1535 VZ-20 8 0 4009 79 8272 203 12469 367 13445 484 N = 3 6 Aver VZ-20+20 161 5305 114 10151 253 12502 388 13872 519 Heino VZI-20 80 3728 76 8534 214 12684 390 13130 473 Zand VZ120+20 155 5662 127 9914 259 11701 383 13540 505 N, = O N,=160 N, = 320 N, = 480 1991 Bianko O 4475 95 7739 197 9636 301 10610 377 ds=1143 VZ-20 90 5005 108 8350 225 11002 360 10165 368 N = 4 4 VZ-20+20 175 6993 170 8444 251 10517 342 10248 388 VZI-20 138 7324 194 9689 299 9955 347 11429 416 VZ120+20 278 8278 231 9346 308 10548 381 10434 425

Tabel 5b. Gemiddelde opbrengsten aan droge-stof (ds i n kg.ha-l) en N (N in kg.ha-l) van de eerste vier sneden bij verschillende combinaties van hoeveelheden N u i t dunne rundermest (kg.ha.,), aangewend met zodebemes- ter (VZ) en zode-injecteur (VZI) voor en direct na d e eerste snede en hoeveelheden kunstmest N (N,, N,, N,, N, in k g N.ha-') per jaar,voor de proef o p komklei (PR 4533)

No N1 N2 N3

Proef Jaar Behan N u i t d s N d s N d s N d s N LSD

deling mest (P

<

0,05) P R N, = O N1=160 N, = 320 N, = 480 4533 D e 1989 Blanko O 8309 200 9644 276 10219 342 10807 392 ds= 1341

"

- - Vlierd k o m _{VZ-20+20 236 9434 240 10512 313 10626 349 10812 396 N = 4 6 *} klei _{N = 4 0 " *} N,=O N,=160 N, = 320 N, = 480 1990 Blanko O 3732 81 7706 198 10134 295 11378 402 ds=860" VZ-20 80 3749 79 7816 205 10243 324 11135 414 d s r 7 4 5 " " VZ-20+20 169 4676 1 1 1 8272 225 9624 302 10203 374 N = 3 7 * VZI-20 82 4444 99 7708 200 10043 308 11 194 403 N = 3 2 * * No = O N,=160 N, = 320 N, = 480 1991 Blanko O 5700 137 9845 277 11306 369 121 15 467 ds=1171* VZ-20 91 6388 157 10241 315 11632 418 11983 488 d s = 1014*" VZ-20+20 164 6148 158 10468 347 11872 433 12107 489 N = 50" VZI-20 127 6637 190 9920 292 11 141 398 12187 478 N = 4 3 * * VZ120+20 245 7853 223 10466 338 1171 1 429 11807 486

'LSD (P<0,05) bij onderlinge vergelijking van combinaties van kunstmest en mest **LSD (P<0,05) bij vergelijking van combinaties van mest en kunstmest met blanko