Onderzoek naar de nitraatbelasting van het grondwater in het waterwingebied Montferland

Il

NN31545,1489 ^

ßl@ÜOTHi£K

t

ONDERZOEK NAAR DE NITRAATBELASTING VAN H E T GRONDWATER IN HET WATERWINGEBIED

MONTFERLAND

P . C . M . HAU W E R T

N o t a ' s van h e t I n s t i t u u t zijn i n p r i n c i p e i n t e r n e c o m m i n i c a t i e m i d d e -l e n , dus g e e n officië-le p u b -l i k a t i e s .

Hun inhoud v a r i e e r t s t e r k en k a n zowel b e t r e k k i n g hebben op e e n eenvoudige w e e r g a v e van c i j f e r r e e k s e n , a l s op e e n c o n c l u d e r e n d e d i s c u s s i e van o n d e r z o e k s r e s u l t a t e n . In de m e e s t e g e v a l l e n zullen de c o n c l u s i e s e c h t e r van v o o r l o p i g e a a r d zijn o m d a t het o n d e r z o e k nog niet is a f g e s l o t e n .

B e p a a l d e n o t a ' s k o m e n niet voor v e r s p r e i d i n g buiten het I n s t i t u u t in a a n m e r k i n g .

0000 0021 4839

•--V-. '» « > r~

\ S K . %LjMi,,(j

V O O R W O O R D

Het door mij uitgevoerde onderzoek is v e r r i c h t in het k a d e r van het doctoraalvak 'kennis van de b o d e m v e r o n t r e i n i g i n g ' a l s o n d e r d e e l van de studie milieuhygiëne a a n de Landbouwhogeschool te Wagenin-gen.

Het o n d e r z o e k i s u i t g e v o e r d op v e r z o e k en in s a m e n w e r k i n g m e t de Waterleiding Maatschappij Oostelijk G e l d e r l a n d te Doetinchem onder leiding van d r . P . E. Rijtema van het Instituut voor C u l t u u r -techniek en Waterhuishouding.

Aan de tot standkoming van deze nota hebben z e e r vele p e r s o n e n m i j m e t r a a d en daad bijgestaan welke ik h i e r v o o r z e e r e r k e n t e l i j k ben. In het bijzonder dr. P . E. Rijtema voor het verschaffen van de modellen voor het opstellen van de vochtbalansen en de b e r e k e n i n g van het verloop van het n i t r a a t g e h a l t e in het opgepompte w a t e r . Ir. J. H.A. M. S t e e n v o o r d e n voor de hulp bij het opstellen van de m e s t b a l a n s e n en A. van den T o o r n voor de a s s i s t e n t i e bij de a n a l y s e s en het boren.

Mijn speciale dankbetuigingen gaan uit n a a r J. Pankow. Z o n d e r zijn tomeloze inzet w a r e n de boringen nooit tot stand gebracht.

I N H O U D S O P G A V E biz. SAMENVATTING 1. INLEIDING 1 2. GEBIEDSBESCHRIJVING 2 3 . STIKSTOFCYCLUS 5 3 . 1 . Inleiding 5 3 . 2 . N i t r i f i c a t i e 7 3 . 3 . Denitrificatie 8 3 . 4 . A s s i m i l a t o r i s c h e n i t r a a t r e d u c t i e 9 3 . 5 . M i n e r a l i s a t i e en i n m o b i l i s a t i e van N - v e r b i n d i n g e n 9 4 . BOOR- EN ANALYSEMETHODIEK 10 4 . 1 . B o o r m e t h o d i e k 10 4 . 1 . 1 . A l g e m e e n 10 4 . 1 . 2 . B e m o n s t e r i n g s m e t h o d i e k 10 4 . 2 . A n a l y s e m e t h o d e s 11 4 . 2 . 1 . C o n s e r v e r i n g van de g r o n d m o n s t e r s 11

4 . 2 . 2 . Bepaling van het g e w i c h t s p e r c e n t a g e vocht en het

aantal m m vocht p e r bodemlaag 11 4 . 2 . 3 . Bepaling van het o r g a n i s c h stofgehalte in de grond 12

4 . 2 . 4 . pH-bepaling 12 4 . 2 . 5 . Bepaling van de C E C 12

4 . 2 . 6 . De a n a l y s e van specifieke verbindingen in de

g r o n d m o n s t e r s 13 5. MESTBALANS 14 5 . 1 . Inleiding 14 5 . 2 . Methode 16 5 . 2 . 1 . B e r e k e n i n g van de N-gift 16 5 . 2 . 2 . B e r e k e n i n g van de m i n e r a l e N - b e l a s t i n g 16 6. VOCHTBALANS 19 6 . 1 . Inleiding 19 6 . 2 . Model voor de vochtbalans 20

7. RESULTATEN EN DISCUSSIE 23

biz.

7 . 2 . De m e s t b a l a n s van het bedrijf van K. 25 7 . 2 . 1 . B e r e k e n i n g van de totale N - p r o d u k t i e 25 7 . 2 . 2 . De N - v e r d e l i n g over het b e m e s t e a r e a a l 26

7 . 2 . 3 . Aanvullende b e m e s t i n g 26 7 . 2 . 4 . B e r e k e n i n g van de Ngift en de m i n e r a l e N b e

-l a s t i n g 26 7. 3. De m e s t b a l a n s van het bedrijf van B- 28

7 . 3 . 1 . B e r e k e n i n g van de totale N - p r o d u k t i e 28

7 . 3 . 2 . De N - v e r d e l i n g over het a r e a a l 28

7 . 3 . 3 . Aanvullende b e m e s t i n g 28 7 . 3 . 4 . B e r e k e n i n g van de N-gift en de m i n e r a l e N - b e l a s t i n g 29

7 . 4 . De m e s t b a l a n s van het bedrijf van R . 31 7 . 4 . 1 . B e r e k e n i n g van de totale N - p r o d u k t i e 31 7 . 4 . 2 . De N - v e r d e l i n g over het b e m e s t e a r e a a l 31

7 . 4 . 3 . Aanvullende b e m e s t i n g 31 7 . 4 . 4 . B e r e k e n i n g van de N-gift en de m i n e r e l a N - b e l a s t i n g 32

7 . 5 . De vochtgehalten en vochtbalansen van de p e r c e l e n 33

7 . 5 . 1 . De vochtgehalten (gewichtpercentage) 33 7 . 5 . 2 . B e r e k e n i n g van het v o l u m e p e r c e n t a g e vocht 33

7 . 5 . 3 . De vochtbalansen 34 7 . 6 . Het o r g a n i s c h stof gehalte en de CEC 36

7 . 7 . De a m m o n i u m c o n c e n t r a t i e s in e e n a a n t a l p e r c e l e n 38 7. 8. De pH in een a a n t a l g r o n d m o n s t e r s 39 7 . 9 . De c h l o r i d e c o n c e n t r a t i e s in een aantal p e r c e l e n 40 7. 10. De n i t r a a t c o n c e n t r a t i e s en de n i t r a a t u i t s p o e l i n g in de b e m o n s t e r d e p e r c e l e n 40 7 . 1 0 . 1 . De n i t r a a t c o n c e n t r a t i e s 40 7 . 1 0 . 2 . De n i t r a a t u i t s p o e l i n g in de b e m o n s t e r d e p e r c e l e n 45 7 . 1 1 . Modelberekening van de te v e r w a c h t e n n i t r a a t -c o n -c e n t r a t i e s in het opgepompte g r o n d w a t e r 48 7 . 1 1 . 1 . Doelstelling 48 7 . 1 1 . 2 . B e r e k e n i n g s m e t h o d e 48

7 . 1 1 . 3 . Het v e r l o o p van de n i t r a a t c o n c e n t r a t i e s in het opgepompte g r o n d w a t e r bij ongewijzigd en g e

-wijzigd landgebruik 52

8. CONCLUSIES 56 9 . LITERATUURLIJST 57

SAMENVATTING

In het waterwingebied 'Montferland' is een onderzoek v e r r i c h t n a a r de n i t r a a t b e l a s t i n g van het g r o n d w a t e r in het e e r s t e w a t e r v o e

r e n d pakket. Dit i s g e b e u r d vanwege de snelle stijging van het n i -t r a a -t g e h a l -t e in he-t g e l e v e r d e ' r e i n e ' w a -t e r en de verlaging van de n o r m in d r i n k w a t e r van 100 m g NO„l (22, 6 rag NO„-N.l ) tot

50 mg NOol , die in 1985 z a l worden ingevoerd. Momenteel i s het -1 n i t r a a t g e h a l t e in het g e l e v e r d e w a t e r o n g e v e e r 35 mg N O „ . l (1982). De o o r z a a k van deze stijging i s de aanwezigheid van l a n d b o u w p e r c e -len die relatief z w a a r worden b e m e s t , in het i n t r e k g e b i e d van de wa-terwinning. Door het opstellen van m e s t b a l a n s e n is gebleken dat de m i n e r a l e stikstofbelasting op de landbouwpercelen t u s s e n de 400 en

500 kg N. ha . j a a r i s . Doordat h e t gebied Montferland een grof-zandig profiel heeft m e t een dunne (40 cm) m a t i g humeuze bouwvoor, vindt een aanzienlijke n i t r a a t u i t s p o e l i n g p l a a t s in deze p e r c e l e n . Het hangwater onder de bouwvoor bevat 130-300 mg NO„. 1 (30-70 m g

- 1

NO„-N. 1 ). Deze w a a r d e n zijn ook in het g r o n d w a t e r gevonden. Van de m i n e r a l e stikstofbelasting spoelt afhankelijk van tijdstip van a a n -wending en m e s t s o o r t 30-50 % uit. De hoogste p e r c e n t a g e s worden gevonden in die p e r c e l e n w a a r o p in het n a j a a r d r i j f m e s t wordt u i t g e -reden. E r w o r d t in het n a j a a r b e m e s t , o m d a t het gebied een lage g r o n d w a t e r s t a n d (15 m - m . v. ) en een goed doorlatende o n d e r g r o n d heeft en o m d a t de o p s l a g c a p a c i t e i t van de m e s t bij de bedrijven te

gering i s . De relatief hoge stikstofbemesting k o m t omdat de b o e r e n te weinig land hebben in vergelijking tot de m e s t p r o d u k t i e . Op bouw-land m e t a l s hoofdgewas m a i s is een m i n e r a l e stikstofbelasting van 300 kg N. ha .jaar m e e s t a l voldoende. Indien h e t huidige b e m e stings-niveau blijft v o o r t b e s t a a n zal de t o e k o m s t i g e n i t r a a t n o r m o m s t r e e k s het j a a r 1995 definitief w o r d e n o v e r s c h r e d e n . Indien e r een z e e r

s t r e n g b e m e s t i n g s b e l e i d w o r d t gevoerd (uitspoeling 20 mg NO„-N. 1 ) zal de n o r m o m s t r e e k s 2015 w o r d e n o v e r s c h r e d e n .

op-^

i gepompte g r o n d w a t e r al een te hoog n i t r a a t g e h a l t e bevatten. Indien in 1984 de landbouwpercelen worden b e b o s t zal e r waarschijnlijk geen o v e r s c h r i j d i n g van de n o r m plaatsvinden.

1. INLEIDING

Het o n d e r z o e k n a a r de n i t r a a t b e l a s t i n g van het g r o n d w a t e r in het waterwingebied 'Montferland' i s u i t g e v o e r d in o p d r a c h t van de Waterleiding Maatschappij Oostelijk G e l d e r l a n d (W. O. G. ). De a a n leiding h i e r t o e i s de snel toenemende n i t r a a t c o n c e n t r a t i e in het o p -gepompte - en g e l e v e r d e g r o n d w a t e r . Het n i t r a a t g e h a l t e i s van 10 mg N O " / l in 1968 g e s t e g e n tot 36 mg N O ~ / l in 1982. In figuur 1 is het verloop van de n i t r a a t c o n c e n t r a t i e in h e t g e l e v e r d e w a t e r w e e r g e g e v e n . nitraatgehalte (mg NOj/l) 5 0 . -40 30 20 -10 O L L ' i i i t I I 1 L J I I I I _ l I I 1968 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 jaar

Fig. 1. Het v e r l o o p van h e t n i t r a a t g e h a l t e in h e t ' r e i n e ' w a t e r van Montferland

E e n a n d e r e belangrijke reden i s dat de n o r m voor het n i t r a a t -gehalte in d r i n k w a t e r in 1985 zal w o r d e n v e r l a a g d van 100 n a a r 50 mg

NO / l (E. E. G. - n o r m ) , Op de v r a a g of deze v e r l a g i n g van de n o r m wel of niet noodzakelijk i s , wordt in deze nota niet ingegaan. Door de verlaging van de n o r m zullen w a a r s c h i j n l i j k op k o r t e t e r m i j n m a a t r e g e l e n m o e t e n w o r d e n genomen.

Deze nota r i c h t zich op de m o m e n t e l e n i t r a a t u i t s p o e l i n g in h e t i n t r e k g e b i e d van de waterwinning. Dit is bepaald door de n i t r a a t c o n -c e n t r a t i e in het h a n g w a t e r te m e t e n in een a a n t a l r e l e v a n t e b o s - , bouwland- en g r a s l a n d p e r c e l e n .

Voor de bouw- en g r a s l a n d p e r c e l e n i s een m e s t b a l a n s opge-steld m e t m e d e w e r k i n g van de g e b r u i k e r s . H i e r m e e i s g e t r a c h t een r e l a t i e stikstofbelasting- stikstofuitspoeling te bepalen. T e v e n s kan uit de m e s t b a l a n s w o r d e n afgeleid o r e r s p r a k e is van zinvolle b e -m e s t i n g of van du-mping. T e n s l o t t e wordt -m e t een -m o d e l b e r e k e n i n g nagegaan, wat het verloop in n i t r a a t g e h a l t e z a l zijn in het opgepompte w a t e r bij ongewijzigd en gewijzigd landgebruik. Op grond h i e r -van is m e d e te bepalen wat wel dan geen zinvolle m a a t r e g e l e n zijn om het n i t r a a t g e h a l t e onder de n o r m te blijven houden.

2. GEBIEDSBESCHRIJVING

Het gebied Montferland i s een stuwwal, gelegen ten z u i d w e s -ten van Doetinchem, die is ontstaan tijdens de S a a i e - i j s t i j d . Tijdens deze ijstijd is m a t e r i a a l dat r e e d s voor de S a a i e i j s t i j d door de r i -v i e r e n i s afgezet, n a a r bo-ven gestuwd. Het bodemprofiel in Mont-f e r l a n d b e s t a a t h i e r d o o r uit p r e g l a c i a a l zand. Dit is opgebouwd uit afwisselende laagjes vrij grof, wit of bruin, zand, g r i n d en leem (KUIPERS, 1981). De grond b e h o o r t tot de Holtpodzolgronden. Van n a t u r e is dit een bruine b o s g r o n d m e t een dunne A , laag (ca. 6 cm).

De g r o n d w a t e r s t a n d in het gebied v a r i e e r t van 5 m beneden m a a i v e l d o n d e r a a n de stuwwal tot o n g e v e e r 20 m in de h o g e r g e l e -gen gedeelten. De e e r s t e ondoorlatende laag bevindt zich op ca. 25m beneden de g r o n d w a t e r s p i e g e l . De g r o n d w a t e r o n t t r e k k i n g , uit het e e r s t e w a t e r v o e r e n d pakket in het gebied Montferland is m o m e n t e e l

L O _ 1

ongeveer 3. 10 m . j r . In tabel 1 zijn de j a a r l i j k s e o n t t r e k k i n g s -c i j f e r s over de p e r i o d e 1962-1982 v e r m e l d .

Tabel 1. De g r o n d w a t e r o n t t r e k k i n g in het w a t e r w i n g e b i e d Montferland in de p e r i o d e 1962-1982 J a a r G r o n d w a t e r o n t t r e k k i n g (m / j a a r ) 1962 407.483 1963 730.200 1964 1. 443. 784 1965 1.923.398 1966 1.941.719 1967 2.214.816 1968 2.523.377 1969 2. 686. 226 1970 2. 923. 590 1971 2.841.480 1972 2.486.300 1973 2.727.220 1974 2. 700. 950 1975 2. 801. 670 1976 3. 041. 700 1977 2. 765. 140 1978 3.114.050 1979 3. 120. 275 1980 3. 153. 545 1981 3. 098. 080 1982 3.175.454

Bij een gemiddeld n e e r s l a g o v e r s c h o t van 300 m m / j a a r is het 7 2

intrekgebied o n g e v e e r 10 m . Dit betekent een gebied m e t een s t r a a l van ca. 2 km. Het i n t r e k g e b i e d b e s t a a t voor o n g e v e e r 75% uit bos en voor 25% uit bouwland en h i e r en d a a r wat g r a s l a n d . Op het bouwland wordt voornamelijk m a i s verbouwd en in m i n d e r e m a t e rogge, a a r d -appelen en suikerbieten. Het bos b e s t a a t voor o n g e v e e r de helft uit grove den (pinus s y l v e s t r i s ) m e t een gemiddelde ouderdom van 50 j a a r . Ongeveer 10% b e s t a a t uit de J a p a n s e l a r i k s ( l a r i x k a e m p f e r i ) . Het o v e r i g e deel b e s t a a t uit een groot a a n t a l v e r s c h i l l e n d e b o o m -soorten. Op de h i e r n a volgende k a a r t i s het landgebruik w e e r g e g e v e n .

3. DE STIKSTOFCYCLUS

3. 1. I n l e i d i n g

De stikstofcyclus wordt b e s p r o k e n om een beeld te geven van stikstofverbindingen in de grond en in welke v o r m e n het a a n de grond w o r d t toegevoegd en onttrokken. In fig. 2 i s de N c y c l u s w e e r -gegeven (MULDER, 1976)

De stikstofkringloop kan in d r i e delen w o r d e n o p g e s p l i t s t . Dit zijn de a a n v o e r p o s t e n , de afvoerposten en de o m z e t t i n g e n in de grond. De a a n v o e r p o s t e n zijn: 1. k u n s t m e s t

2. dierlijke m e s t

3. m i c r o b i o l o g i s c h e N-binding

4. N in de n e e r s l a g en afzetting op gewas De k u n s t m e s t komt m e e s t a l in de v o r m van a m m o n i u m ( N H . ) en n i t r a a t (NO„~) in de grond en s o m s in de v o r m van een o r g a n i s c h e verbinding die snel wordt o m g e z e t in N H . ( u r e u m ) . De stikstof in dierlijke m e s t komt voor in de v o r m van o r g a n i s c h e N - v e r b i n d i n g e n (eiwitten, u r e u m , u r i n e z u u r ) en a m m o n i u m . Doordat m e s t m e e s t a l een h o g e r e pH dan 7 heeft kan een gedeelte van de N H . v e r v l u c h t i -gen tijdens het u i t r i j d e n en de p e r i o d e dat de m e s t op het land ligt. NH4 + + OH~5± NH3 + H20.

NO: / / ; NO: \ i i \ j2t lN,o7 organische N-verbindingen ind

ass. nitraat, red.

nitrif icatie vs N2-binding \ {microbiologisch en \ industrieel) \ \ \ Jtis F i g . 2. De stikstof eye lu s. a s s = a s s i m i l a t o r i s c h ; d i s s = d i s s i m i l a -t o r i s c h ; ind. = i n d u s -t r i e e l ( k u n s -t m e s -t p r o d u k -t i e ) ; r e d . = r e d u c t i e

Bij de m i c r o b i o l o g i s c h e N-binding wordt luchtstikstof gebonden door vrijblijvende - dan wel in s y m b i o s e levende m i c r o - o r g a n i s m e n . Deze stikstof wordt g r o t e n d e e l s opgeslagen in o r g a n i s c h e N v e r b i n -dingen ( c e l m a t e r i a a l van b a c t e r i ë n of planten). Voor een v e r d e r e b e s p r e k i n g van de a a n v o e r p o s t e n w o r d t v e r w e z e n n a a r de b e h a n d e -ling van de m e s t b a l a n s (hoofdstuk 5).

In het hiernavolgende w o r d e n de o m z e t t i n g e n van N v e r b i n d i n -gen in grond puntsgewijs v e r m e l d . D a a r n a w o r d e n de v e r s c h i l l e n d e omzettingen a p a r t behandeld, w a a r b i j t e v e n s de afvoerposten t e r

s p r a k e komen.

De omzettingen van N - v e r b i n d i n g e n in grond zijn:

- N i t r i f i c a t i e ; de m i c r o b i o l o g i s c h e omzetting van N H . in N 02 en v e r v o l g e n s in NO„ ;

A s s i m i l a t o r i s c h e n i t r a a t r e d u c t i e ; de omzetting van NO in v o o r a l NH„ en de opname h i e r v a n door planten en m i c r o - o r g a n i s m e n ;

M i n e r a l i s a t i e en i m m o b i l i s a t i e van N - v e r b i n d i n g e n ; m i n e r a l i s a t i e i s het v r i j k o m e n van N H . uit o r g a n i s c h e N v e r -bindingen, i m m o b i l i s a t i e is het vastleggen van N H . /NO„ in o r g a n i s c h e N-verbindingen.

3 . 2 . N i t r i f i c a t i e

De n i t r i f i c a t i e wordt u i t g e v o e r d door 2 typen b a c t e r i ë n . De e e r s t e stap wordt voornamelijk door de b a c t e r i e n i t r o s o m o n a s u i t -gevoerd. Dit i s een c h e m o - a u t o t r o f e b a c t e r i e , hetgeen inhoudt dat de b a c t e r i e h a a r koolstof h a a l t uit C O? of c a r b o n a t e n en h a a r e n e r g i e uit de o m z e t t i n g van een a n o r g a n i s c h e stof. In dit geval i s het de omzetting van N H . in NO^ . Het r e a c t i e m e c h a n i s m e i s : N H ,+ + | O , — » NO " + 2 H+ + H-O.

4 2 2 2 2

De tweede stap w o r d t door de b a t e r i e n i t r o b a c t e r u i t g e v o e r d die ook c h e m o - a u t o t r o o f i s . Deze stap i s :

N 02" + H20 > N 03" + 2H 2H + \ 02 > H20

Uit de r e a c t i e v e r g e l i j k i n g e n volgt dat n i t r i f i c a t i e a l l e e n p l a a t s vindt onder a e r o b e omstandigheden (O nodig). Onder n o r m a l e o m

-standigheden vindt geen ophoping van n i t r i e t p l a a t s m a a r wordt h e t g e v o r m d e n i t r i e t d i r e c t o m g e z e t in n i t r a a t . Ophoping van n i t r i e t kan plaatsvinden a l s de N H . c o n c e n t r a t i e en de pH hoog zijn (vlak na drijfmesttoediening). Dit r e m t de om zetting van NO., in NO„ . De o m z e t t i n g s s n e l h e i d i s s t e r k t e m p e r a t u u r - en z o a l s al genoemd pH afhankelijk. De pH m o e t voor een optimale omzetting t u s s e n de

6 en 7 liggen. Hoewel bij een l a g e r e pH de n i t r i f i c a t i e m i n d e r w o r d t en in de m e e s t e gronden z e e r gering i s bij een l a g e r e pH dan 5, i s in nog veel z u u r d e r e gronden n i t r i f i c a t i e w a a r g e n o m e n . Dit komt w a a r s c h i j n l i j k door zuur r e s i s t e n t e s t a m m e n . De optimum t e m p e r a -tuur ligt t u s s e n de 30 en 35 C. Boven de 40 en onder de 5 C i s de n i t r i f i c a t i e snelheid z e e r laag. Ook onder de 5 C (wintermaanden)

vindt nog een l a n g z a m e v o r m i n g van n i t r a a t p l a a t s (ALEXANDER, 1977). Doordat n i t r a a t niet of nauwelijks aan grondbestanddelen w o r d t gebonden, dit in t e g e n s t e l l i n g tot a m m o n i u m , z a l n i t r a a t u i t s p o e l e n a l s e r een n e e r s l a g o v e r s c h o t i s (BOLT, 1978). In N e d e r l a n d i s e r m e e s t a l vanaf half oktober tot begin a p r i l een n e e r s l a g o v e r s c h o t . De n i t r a a t u i t s p o e l i n g z a l v o o r a l in het n a j a a r o p t r e d e n omdat dan de t e m p e r a t u u r nog hoog genoeg is voor een snelle afbraak van o r g a -nische stof in de grond ( w o r t e l s , o o g s t v e r l i e s , drijfmest) en een

snelle n i t r i f i c a t i e . In de w i n t e r m a a n d e n v e r l o p e n deze p r o c e s s e n veel l a n g z a m e r w a a r d o o r de v o r m i n g van n i t r a a t g e r i n g e r i s .

3 . 3 . D e n i t r i f i c a t i e

Denitrificatie kan plaatsvinden via c h e m i s c h e en m i c r o b i ë l e omzetting van n i t r a a t in v o o r a l N~ en N _ 0 . De c h e m i s c h e d e n i t r i -ficatie kan optreden a l s e r Fe(II) of Mn(ll) aanwezig i s (KRAJEN-BRINK, 1982). Gezien de kwaliteit van het opgepompte g r o n d w a t e r (Fe 0, 01 m g . 1 en Mn <"0, 01 m g . 1 ) z a l de c h e m i s c h e d e n i t r i -ficatie in Montferland onbelangrijk zijn.

De denitrificatie door m i c r o o r g a n i s m e n vindt p l a a t s door b e -paalde a ë r o b e b a c t e r i ë n o n d e r a n a ë r o b e omstandigheden. In p l a a t s van O-, gebruiken deze b a c t e r i ë n n i t r a a t a l s e l e k t r o n e n a c c e p t e r voor hun a d e m h a l i n g . A l s e l e k t r o n e n d o n o r wordt m e e s t a l een o r g a n i s c h e

stof gebruikt. Soms kan w a t e r s t o f w o r d e n gebruikt en sommige b a c t e r i e s o o r t e n gebruiken een sulfide (MULDER, 1976). Het r e a c t i e -m e c h a n i s -m e i s :

2 H N O , + 4*? 2HNO- + Zf 2NO + 2^ N?Q + 2g N?.

ö -"2H^O Z -2 H2 ° "2ÏÇO -2H^O ù

Volgens een zijweg kan tevens wat NH o n t s t a a n (ALEXANDER, 1977). Denitrificatie is een a n a ë r o o b p r o c e s omdat het enzym dat de d e n i -t r i f i c a -t i e k a -t a l y s e e r -t , he-t d i s s i m i l a -t o r i s c h e n i -t r a a -t r e d u c -t a s e , door zuurstof wordt g e r e m d . Hoewel de denitrificatie pH-afhankelijk i s , vindt denitrificatie o v e r een groot p H - t r a j e c t p l a a t s en de m a t e van d e n i t r i f i c a t i e is s t e r k grondgebonden. Het t e m p e r a t u u r s - o p t i m u m ligt t u s s e n 25 en 60 C. Denitrificatie kan p l a a t s v i n d e n tot o n g e v e e r h e t v r i e s p u n t . Beneden de 5 C i s de snelheid z e e r laag. In M o n t f e r -land zal denitrificatie in de w i n t e r m a a n d e n niet e r g belangrijk zijn.

Het gebied Montferland heeft een diepe g r o n d w a t e r s t a n d en het p r o f i e l heeft een gering vochthoudend v e r m o g e n (grofzandige ondergrond). H i e r -door is de O . - a a n v o e r goed, terwijl het O - v e r b r u i k gering i s , -door de lage t e m p e r a t u u r . AnaErobie zal zelfs plaatselijk niet snel o p t r e d e n in die p e r i o d e . In de r e s t van het j a a r kan d e n i t r i f i c a t i e wel o p t r e d e n a l s e r vol-doende vocht aanwezig is omdat de 0 _ - c o n s u m p t i e dan veel hoger l i g t .

3 . 4 . A s s i m i l a t o r i s c h e n i t r a a t r e d u c t i e

De a s s i m i l a t o r i s c h e n i t r a a t r e d u c t i e is de omzetting van NO„ in NH„ en de opname h i e r v a n . Dit p r o c e s w o r d t u i t g e v o e r d door h o g e r e planten en vele m i c r o - o r g a n i s m e n . E e n uitzondering h i e r o p i s de b a c i l l u s g r o e p . Van deze g r o e p m i c r o o r g a n i s m e n kan een a a n -t a l s o o r -t e n onder a n a ë r o b e o m s -t a n d i g h e d e n NO„ o m z e -t -t e n in N9,

+ +

N^O en N H . . Deze N H . kunnen ze niet opnemen en deze wordt dan ook u i t g e s c h e i d e n . Genoemde b a c i l l u s s o o r t e n hebben onder a n a ë r o b e omstandigheden een o r g a n i s c h e N - v e r b i n d i n g nodig voor hun stikstofvoorziening (STANIER et al. , 1976). De n i t r a a t wordt door deze b a c -t e r i ë n g e r e d u c e e r d omda-t h i e r m e e m e e r e n e r g i e word-t on-tleend a a n de oxydatie van de e l e k t r o n e n d o n o r dan bij de n o r m a l e s u b s t r a a t -gebonden fosforylering.

3 . 5 . M i n e r a l i s a t i e e n i m m o b i l i s a t i e v a n N v e r b i n -d i n g e n

De m i n e r a l i s a t i e van o r g a n i s c h e N - v e r b i n d i n g e n uit zich in h e t v r i j k o m e n van N H . .Of N H . bij afbraak van o r g a n i s c h e N v e r b i n d i n gen v r i j k o m t hangt af van de hoeveelheid N in de o r g a n i s c h e v e r b i n -dingen. A l s de koolstof-stikstof verhouding in de verbindingen onge-v e e r 20 of l a g e r i s , zal bij afbraak m e e r N onge-v r i j k o m e n dan nodig i s voor de celopbouw van de m i c r o - o r g a n i s m e n . De niet benodigde N zal w o r d e n u i t g e s c h e i d e n in de v o r m van N H . . Ligt de koolstof/ stikstof boven de 20 dan z a l m i n e r a l e N a a n de bodem oplos sing w o r -den onttrokken en wor-den ingebouwd in b a c t e r i e eiwit.

Deze vastlegging n o e m t m e n i m m o b i l i s a t i e omdat deze N niet voor de plant b e s c h i k b a a r i s (VAN DIEST, 1974). In wezen i s de o p -n a m e va-n N door het gewas ook i m m o b i l i s a t i e .

4. BOOR- EN ANALYSEMETHODIEK

4 . 1 . B o o r m e t h o d i e k

4. 1. 1. A l g e m e e n

De p e r c e l e n zijn b e m o n s t e r d door 6 handboringen te zetten tot 6 m e t e r diepte. Voor deze methode is gekozen omdat het de v r a a g i s of m e n m e t m a c h i n a a l b o r e n in dit profiel kan komen. P l a a t s e l i j k k o -m e n keien voor -m e t een d o o r s n e d e tot 10 c-m. D a a r b i j ko-mt dat e r in het v o o r j a a r m o e s t w o r d e n geboord, w a a r d o o r v a s t z i t t e n m e t een grote b o o r i n s t a l l a t i e niet denkbeeldig i s . Voor h e t a a n t a l van 6 b o -ringen p e r p e r c e e l i s gekozen in verband m e t de b e s c h i k b a r e tijd. Door het z e e r g r i n d r i j k e profiel zijn namelijk niet m e e r dan 2 b o r i n -gen p e r dag te zetten.

4. 1. 2. B e m o n s t e r i n g s m e t h o d i e k

Voor het b e m o n s t e r e n van het profiel is het nodig dat m e n b e s c h i k t o v e r goed m a t e r i a a l , dat g r o t e k r a c h t e n kan w e e r s t a a n . Het volgende m a t e r i a a l is gebruikt in het g r i n d r i j k e , grofzandige stuw-walprofiel.

1. Grondboor voor een g r i n d r i j k p r o f i e l , JÓ 7 cm 2. Grondboor voor een g r i n d r i j k p r o f i e l , tf> 10 cm 3. R i v e r s i d e b o o r , (jf 7 cm

4. K e i e n v a n g e r , <$ 5 cm 5. Keienvanger, $ 10 cm

6. Kunststof buizen, v o o r z i e n van s c h r o e f d r a a d , in- en uitwendig 7. Stalen getande v o o r l o p e r

8. 2 s t a l e n b u i s k l e m m e n

9. Aantal u n i v e r s e l e v e r l e n g s t a n g e n .

In p r i n c i p e is e r van uitgegaan dat elke m e t e r a p a r t wordt b e m o n s t e r d . E e r s t i s de humeuze bovenlaag b e m o n s t e r d , welke v a

-r i e e -r d e in diepte, d a a -r n a tot 1 m , dan tot 2 m , enz. Van i e d e -r e 3

m e t e r (ongeveer 10 dm grond) i s een m e n g m o n s t e r g e m a a k t , w a a r -uit de m o n s t e r s zijn genomen. Na 1 m e t e r te hebben geboord m e t de

b o o r voor een g r i n d r i j k profiel (fi 10 c m , wordt een kunststof buis m e t een stalen getande v o o r l o p e r in het b o o r g a t g e d r a a i d en door deze buis w o r d t de volgende m e t e r b e m o n s t e r d m e t een boor voor een g r i n d r i j k profiel Ç$ 7 cm. H i e r n a wordt de b e m o n s t e r d e m e t e r v e r d e r uitgeboord m e t de boor van 10 cm d o o r s n e d e en begint de p r o c e d u r e w e e r van v o r e n af aan. Op deze m a n i e r kan tot 6 à 7 m e t e r worden b e m o n s t e r d . De k e i e n v a n g e r s ( s t a l e n v e e r b o r e n ) dienen om eventuele keien in de v e e r of t u s s e n v e e r en buis v a s t te d r a a i e n , w a a r n a de v e e r of v e e r en buis w o r d e n opgetrokken en de keien w o r -den v e r w i j d e r d .

4 . 2 . A n a l y s e m e t h o d e s

4. 2. 1. C o n s e r v e r i n g van de g r o n d m o n s t e r s

De m o n s t e r s zijn, na te zijn genomen, d i r e c t in een koelbox, w a a r i n zich ijsflesjes bevinden, gedaan en zo b e w a a r d tot t e r u g k e e r op het ICW. Tot het tijdstip van a n a l y s e r e n zijn de m o n s t e r s b e w a a r d in een k o e l k a s t bij 4 C. Op deze m a n i e r i s g e t r a c h t het v o c h t v e r l i e s en de m i c r o b i ë l e o m z e t t i n g e n van stikstofverbindingen te m i n i m a l i -s e r e n .

4. 2. 2. Bepaling van het g e w i c h t s p e r c e n t a g e vocht en het a a n t a l m m vocht p e r bodemlaag

Het g e w i c h t s p e r c e n t a g e vocht i s bepaald door o n g e v e e r 300 g grond gedurende 24 u u r bij 105 C te drogen. Het g e w i c h t s p e r c e n t a g e vocht i s het a a n t a l m l vocht p e r 100 g droge grond. Dit wordt b e r e -, -, -, j . -, nat gewicht - droog gewicht 1 n n 0 /

k e n d v o l g e n s de f o r m u l e : Q-j . , " " x 100% & droog gewicht

Uit het g e w i c h t s p e r c e n t a g e vocht i s het v o l u m e p e r c e n t a g e vocht te b e r e k e n e n door het g e w i c h t s p e r c e n t a g e te v e r m e n i g v u l d i g e n m e t de dichtheid van de grond. De dichtheden van de grond zijn ontleend a a n HOEKSTRA en POELMAN (1982) en a a n een nog niet g e p u b l i c e e r d on-d e r z o e k n a a r on-de on-dichtheon-den in b o s g r o n on-d e n van KRABBENBORG (1983). In t a b e l 2 zijn de dichtheden aan voorkomende bodemeenheden v e r m e l d . Uit het v o l u m e p e r c e n t a g e vocht in een bodemlaag volgt het a a n -tal m m vocht in die laag.

Tabel 2. Omrekeningsfactoren voor de bepaling van het volume-percentage water in de bemonsterde lagen

o Grondsoort Dichtheid (g/cm ) grof zand 1, 65 zand 1,60 grind 1, 55 zand/oer 1,65 zand/grind 1, 70 A-horizont(bouwland) 1,35 A-horizont (bos) 1,30 iets lemig zand 1, 55

leemhoudend zand 1, 50

sterk leemhoudend zand 1,45

4. 2. 3. Bepaling van het organisch stofgehalte in de grond

Het organisch stofgehalte is bepaald door ca. 50 g droge grond gedurende 1-| uur bij 900 C te gloeien. De be rekening

smetho-T gewicht voor gloeien - gewicht na gloeien * nr.„,

de is: £ & . , . ^ : ö x 100%.

gewicht na gloeien

Berekend wordt dus het aantal gram organische stof per 100 g droge grond.

4. 2. 4. pH-bepaling

Van een aantal monsters is de pH(H_0) en/of de pH(KCl) be-paald. De pH(H-O) is gemeten door 50 ml demi-water toe te voegen aan 100 g monster en dit gedurende 1 uur te schudden. Na bezinking van de grond (ca. 1 uur) is in de bovengenoemde vloeistof de pH ge-meten met een pH-meter.

De pH(KCl) is bepaald door 100 g monster gedurende 2 uur met 50 ml, 1 molair KCl-oplossing, te schudden. De pH is verder

op dezelfde wijze gemeten als de pH(H?0).

4. 2. 5. Bepaling van de C E . C. (cation exchange capacity)

volgens B a s c o m b (voorschrift op het w a t e r l a b a r a t o r i u m van het ICW). Het b a s i s p r i n c i p e is alle kationen te v e r v a n g e n door Ba en d a a r n a do or M g - O o o , toe Vo eg i„g „ n B . C 1 , w or d t Het ads or p t iec o m p leX v e r z a d i g d m e t B a r i u m . H i e r n a wordt MgSO . toegevoegd, w a a r d o o r

2 + 2

-het Ba m e t SO. n e e r s l a a t in de v o r m van B a S O , . H i e r d o o r z a l 2+

h e t a d s o r p t i e c o m p l e x voornamelijk Mg bevatten. Door de afname 2+

in de totale hoeveelheid Mg in oplossing te m e t e n kan het b i n d i n g s -v e r m o g e n -van kationen w o r d e n bepaald.

4. 2. 6. De analyse van specifieke verbindingen in de g r o n d m o n s t e r s

4. 2. 6. 1. A l g e m e e n

C h l o r i d e , a m m o n i u m en n i t r a a t zijn bepaald in de g r o n d m o n -s t e r -s door a a n 100 g m o n -s t e r , 50 m l d e m i - w a t e r toe te voegen en gedurende 1 u u r te schudden. In deze oplossingen worden de c o n c e n -t r a -t i e s bepaald. Aangezien he-t o o r s p r o n k e l i j k voch-tgehal-te bekend i s , kan w o r d e n t e r u g g e r e k e n d n a a r de c o n c e n t r a t i e s in het bodemvocht. E e n a a n t a l a m m o n i u m b e p a l i n g e n is v e r r i c h t door 100 g m o n s t e r uit te schudden m e t een K C l - o p l o s s i n g (1 m o l a i r ) gedurende 2 uur. Dit

4+

heeft tot doel inzicht te k r i j g e n in de hoeveelheid NH die aan de grond i s g e a d s o r b e e r d .

4. 2. 6. 2. Bepaling van c h l o r i d e

Het c h l o r i d e g e h a l t e in het h a n g w a t e r van de m o n s t e r s i s b e paald m e t behulp van een z i l v e r e l e k t r o d e . De oplossing wordt g e t i t r e e r d m e t z i l v e r n i t r a a t w a a r d o o r z i l v e r c h l o r i d e n e e r s l a a t . De z i l v e r e l e k t r o d e geeft een p o t e n t i a a l die afhangt van de ag c o n c e n t r a -tie in de oplossing. De p o t e n t i a a l is g e m e t e n m e t een p H / m V m e t e r ( E l e c t r o f a c t type 36 000). A l s e r geen c h l o r i d e m e e r in oplossing i s , z a l de ag - c o n c e n t r a t i e snel oplopen. De potentiaal z a l v e r a n d e r e n volgens de formule

E = Eo+ 0,059 log ( a g+) (1)

De v e r a n d e r i n g in p o t e n t i a a l is dus het g r o o t s t bij het e q u i -valentiepunt. Gebleken is dat de p o t e n t i a a l in h e t equivalentiepunt altijd dezelfde w a a r d e heeft ( 120 mV) bij gebruik van een v e r z a d i

ging K-SO r e f e r e n t i e - e l e k t r o d e . Voor een u i t g e b r e i d e beschrijving wordt verwezen n a a r de a n a l y s e voor schriften op het w a t e r l a b o r a r o r i u m van het ICW.

4. 2. 6. 3. Ammonium ( N H . ) - b e p a l i n g

De N H , bepaling, zowel in w a t e r i g e a l s in 1 M K C l o p l o s -sing i s g e m e t e n volgens de methode De Jong (1982),

+

Het NH w o r d t in b a s i s c h m i l i e u m e t n a t r i u m h y p o c h l o r i e t o m g e z e t tot NH^Cl. Met N a s a l i c y l a a t v o r m t dit een s a l i c y l a a t indofenolcomplex. Deze stof heeft een blauwe k l e u r . Voor de k l e u r -ontwikkeling is licht nodig ( T L - b a l k ) . De extinktie w o r d t g e m e t e n m e t een s p e k t r o f o t o m e t e r ( P e r k e n E l m e r 5505). E e n ijklijn w o r d t

g e m a a k t m e t behulp van een (NH .)~SO . - o p l o s s i n g (0 - 0, 8 m g N H , . l" ). + -1 De o n d e r g r e n s van deze methode i s c i r c a 0, 01 m g N H . . 1 . A a n -gezien het h a n g w a t e r in het m o n s t e r o n g e v e e r 10 x wordt verdund, i s de o n d e r g r e n s voor de c o n c e n t r a t i e in het m o n s t e r o n g e v e e r 0, 1 m g

N H / . T

.

4. 2. 6. 4. Bepaling^ van n i t r a a t

Het n i t r a a t g e h a l t e in het hangwater i s bepaald m e t behulp van v l o e i s t o f c h r o m a t o g r a f i e (HARMSEN, 1982). Bij deze bepaling w o r d t t e v e n s n i t r i e t gemeten. De o n d e r g r e n s van de methode i s c i r c a 0, 1 mg N. l" . Doordat de m o n s t e r s 5 à 10 m a a l worden verdund i s de o n d e r -g r e n s voor de n i t r a a t c o n c e n t r a t i e s in het h a n -g w a t e r 0, 5 - 1 m -g NO3"-N. r1.

5. MEST BA LANS

5. 1. I n l e i d i n g

Voor de p e r c e l e n w a a r i s g e m o n s t e r d , i s voor z o v e r m o g e lijk een m e s t b a l a n s opgesteld om te t r a c h t e n een r e l a t i e te leggen t u s

sen de N b e l a s t i n g en de N u i t s p o e l i n g . T e v e n s w o r d t door voor m e e r -d e r e be-drijven een m e s t b a l a n s op te s t e l l e n inzicht v e r k r e g e n in -de gemiddelde N - b e l a s t i n g in het i n t r e k g e b i e d van de waterwinning. Van

5 bedrijven is een m e s t b a l a n s opgesteld aan de hand van een e n q u ê t e -f o r m u l i e r (zie bijlage 1). Van deze 5 bedrijven wordt voor 3 d a a r v a n in deze nota de N - b e l a s t i n g b e r e k e n d . Van de a n d e r e twee w a r e n de gegevens te onzeker om een r e ë l e m e s t b a l a n s op te stellen. De a d r e s -sen zijn v e r k r e g e n van het c o n s u l e n t s c h a p voor veehouderij te Doetin-chem. In figuur 1 (Hfst. 2) staan de p e r c e l e n die de d r i e bedrijven in b e h e e r hebben op een k a a r t aangegeven.

5. 2. M e t h o d e

5. 2. 1. Berekening van de totale N-gift

Bij het o p s t e l l e n van de m e s t b a l a n s i s uitgegaan van een bepaalde stikstofproduktie. Voor deze methode i s gekozen omdat de b e d r i j f s -voering bij b o e r e n onderling s t e r k kan v e r s c h i l l e n . H i e r d o o r is het

3

N - g e h a l t e p e r m m e s t niet hetzelfde bij de v e r s c h i l l e n d e b o e r e n . Uit de enquête zijn a a n t a l en s o o r t vee en de m e s t s o o r t e n b e -kend. In t a b e l 3 is de m e s t p r o d u k t i e p e r d i e r s o o r t en het N - g e h a l t e van de m e s t v e r m e l d . H i e r u i t i s de totale N - p r o d u k t i e te b e r e k e n e n . T a b e l 3. Samenstelling van d i e r l i j k e m e s t s t o f f e n in kg p e r 1000 kg m e s t G i e r Rundvee Varkens Dunne nest Rundvee Mestvarkens Zeugen (onverdund) Zeugen (verdund) Vleeskalveren Kippen Vaste mest Rundvee l o o p s t a l Rundvee g r u p s t a l Varkens Kippen vochtige Kippen droge Kippen deeppit Kippen s t r o o i s e l m e s t Slachtkuikens Kalkoenen Paarden Champignonmest Nertsen ds 2 6 20 95 80 60 10 20 H O 240 215 230 322 580 530 530 580 450 310 391 320 os 10 5 60 50 40 10 15 90 160 140 160 230 370 240 350 460 340 250 203 180 N 4 . 0 6 . 5 4 . 4 5 . 5 3 . 9 2 . 0 3 . 0 9 . 2 5 . 5 5 . 5 7 . 5 12.5 2 1 . 0 1 4 . 3 15.6 2 6 . 0 17.4 5 . 0 7 . 0 9.5 PiOi 0 . 2 0 . 9 1.8 4 . 7 3 . 7 0 . 9 1.3 8 . 0 2 . 5 3 . 8 9 . 0 18.7 2 5 . 0 3 6 . 1 2 0 . 0 2 4 . 0 19.3 3 . 0 7 . 8 3 3 . 0 K]0 8 . 0 4 . 5 5 . 5 5 . 0 3 . 9 2 . 5 2 . 4 5 . 0 6 . 0 3 . 5 3 . 5 9 . 0 2 0 . 0 1 9 - 2 11.0 2 1 . 5 1 6 . 1 5 . 6 9 . 6 2 . 5 CaO 0 . 1 0 . 6 2 . 1 5 . 0 0 . 8 5 . 2 -13.7 3.0 4 . 0 9 . 0 2 3 . 5 4 5 . 0 6 7 . 0 2 8 . 6 2 0 . 5 2 4 . 6 3 . 1 5 1 . 1 3 4 . 5 MgO 0 . 2 0 . 2 1.0 1.5 1.3 0 . 2 -1.5 1.0 1.5 2 . 5 2 . 5 3 . 5 4 . 0 4 . 4 6 . 0 5 . 0 1.8 2 . 9 2 . 0 Na,0 1.0 1.0 1.0 0 . 7 0 . 7 0 . 2 -1.0 1.0 1.0 1.0 2 . 0 3 . 0 3 . 5 3 . 5 4 . 0 5 . 8 _ 2 . 6 1.0 Cl 4 . 0 4 . 0 3 . 0 1.5 1.5 0 . 5 _ 2 . 0 2 . 0 2 . 0 2 . 0 3 . 5 8 . 0 8 . 7 5 . 4 5 . 5 8 . 0 _ 2 . 8 1.5 SO, 2 . 0 1.8 1.8 1.6 1.0 -_ 2 . 0 0 . 8 0 . 6 1.0 4 . 0 6 . 0 1 0 . 0 8 . 3 9 . 0 9 . 5 _ 1 3 . 8 9 . 3 volume gewicht 1.032 1 . 0 1 0 ' 1.040 1.033 -0 . 7 -0 -0 0 . 9 0 0 -0 . 4 6 5 -0 . 7 -0 -0 0 . 5 0 0 * invloed op pH i n kg CaO • • ) b u . - 3 - 7 - 1 • 1 - 2 -• 4 0 0 • 2 • 1 9 • 2 1 .»50 »11 - 1 • e _ «41 • 9 g r l . - . 2 - 6 0 • 2 - 1 -• 6 • 1 • 1 • 4 «21 • 2 7 - 5 3 «14 « 4 • 12 _ • 4 3 +11 p r o d u c t i e i n k g • ) per s t a l p e r i o d e 4000 900 10000 1600 -3000 80 5500 5000 700 40 30 20 40 7 -~

*ï Rundvee 1B0 dagen, overige veesoorten 365 dagen.

Slachtkuikens b i j 5.5 toom per j a a r , nestkalveren 3 afleveringen per j a a r .

• • ) Bij doelmatige aanwending i n voorjaar. Bij herfstaanwending + 0.2 x N-gehalte meer n e g a t i e f of minder p o s i t i e f .

Samengesteld februari 1983 .door h e t CAD voor Bod erna angele genheden i n de Landbouw naar gegevens van h e t I n s t i t u u t voor Bodemvruchtbaarheid t e Haren.

Uitgaande van de opgegeven v e r d e l i n g van de m e s t o v e r de p e r c e l e n en de a a n en/of afvoer van m e s t is de totale N b e l a s t i n g door o r -ganische m e s t p e r p e r c e e l en p e r h e c t a r e te b e r e k e n e n . Van deze N - b e l a s t i n g m o e t de vervluchtiging van a m m o n i a k (NH„) worden af-getrokken. In t a b e l 4 staan de gemiddelde v e r v l u c h t i g i n g s p e r c e n t a g e s voor een a a n t a l m e s t s o o r t e n . Bij de N - b e l a s t i n g uit de o r g a n i s c h e m e s t m o e t de stikstof in de v o r m van k u n s t m e s t , n e e r s l a g en N b i n -ding w o r d e n opgeteld om de j a a r l i j k s e N-gift te krijgen.

T a b e l 4. De v e r v l u c h t i g i n g s p e r c e n t a g e s van NH„ uit v e r s c h i l l e n d e m e s t s o o r t e n onder v e r s c h i l l e n d e omstandigheden

M e s t s o o r t % vervluchtiging van N - t o t a a l rundvee - g r u p s t a l m e s t 5 (Verheijen en Steenvoorden, 1981) r u n d v e e - d r i j f m e s t ( g r a s l a n d ) 1 6 ( R i j t e m a , 1978) r u n d v e e - drijfmest(bouwland) 10 (Sluijsmans en K o l e n b r a n d e r , '76) v a r k e n s d r i j f m e s t ( g r a s l a n d ) 16 (Rijtema, 1978) varkensdrijfmest(bouwland) 10 (Sluijsmans en K o l e n b r a n d e r , '76) m e s t (weideperiode) l\ (Rijtema, 1978) 5. 2. 2. Berekening van de m i n e r a l e N - b e l a s t i n g

Omdat opname door planten en uitspoeling van stikstof v o o r a l m i n e r a l e stikstof betreft, wordt de m i n e r a l e N - b e l a s t i n g berekend. Onder m i n e r a l e stikstof v e r s t a a t m e n N H . , N O , - en NO„ .

De j a a r l i j k s e m i n e r a l e N b e l a s t i n g b e s t a a t uit de volgende p o s -ten:

1. De m i n e r a l e N (N ) in d i e r l i j k e m e s t

2. De o r g a n i s c h e N in d i e r l i j k e m e s t die in het e e r s t e j a a r van a a n -wending m i n e r a l i s e e r t (N );

3 . De o r g a n i s c h e - N die m i n e r a l i s e e r t uit b e m e s t i n g e n in voorgaande j a r e n ( Nr) ;

4 . De o r g a n i s c h e N die m i n e r a l i s e e r t uit w o r t e l r e s t e n , o o g s t v e r l i e -zen en niet van b e m e s t i n g afkomstige h u m u s ;

5. K u n s t m e s t ;

6. Stikstof door n e e r s l a g ; 7. M i c r o b i ë l e N-binding.

ad 1. Dierlijke m e s t is opgebouwd uit een f r a c t i e m i n e r a l e stikstof en een f r a c t i e o r g a n i s c h gebonden stikstof. In t a b e l 5 i s de v e r -deling gegeven die Sluijsmans en Kolenbrander(1976) m a k e n voor de v e r s c h i l l e n d e f r a c t i e s in dierlijke m e s t , afhankelijk van de m e s t s o o r t .

T a b e l 5. De v e r d e l i n g van stikstof over de v e r s c h i l l e n d e f r a c t i e s in dierlijke m e s t . Nm = de stikstof in m i n e r a l e v o r m ; Ne = de o r g a n i s c h e stikstof die het e e r s t e j a a r m i n e r a l i s e e r t ; Nr = de o r g a n i s c h e stikstof die in de daaropvolgende j a r e n m i n e r a l i s e e r t . N a a r SLUIJSMANS en KOLENBRANDER, 1976. M e s t s o o r t N m N e N r rundvee g r u p s t a l m e s t rundvee d r i j f m e s t v a r k e n s d r i j f m e s t kippe d r i j f m e s t k a l v e r d r i j f m e s t g i e r 10 50 50 70 80 94 45 25 22 20 9 3 45 25 28 10 11 3

ad 2. De o r g a n i s c h e - N die m i n e r a l i s e e r t uit b e m e s t i n g e n in voorgaande j a r e n i s afhankelijk van de p e r i o d e van b e m e s t i n g . De b e m e s t i n g s -c i j f e r s uit de enquête zijn, afhankelijk van het p e r -c e e l , voor een bepaalde tijdsduur geldig. Voordat m e t de m o m e n t e l e b e m e s t i n g w e r d begonnen, was de N b e l a s t i n g a a n m e r k e l i j k l a g e r . Hoe hoog deze b e -m e s t i n g toen w a s , i s niet bekend. Uitgegaan w o r d t van een b e -m e s t i n g door dierlijke m e s t die de helft i s van de huidige b e m e s t i n g . In fig. 3 is het verband t u s s e n de b e m e s t i n g s d u u r en de p r o c e n t u e l e m i n e r a l i satie van Nr w e e r g e g e v e n . H i e r u i t is te bepalen welk deel van de h u i -dige b e m e s t i n g i e d e r j a a r uit Nr m i n e r a l i s e e r t (x. N r ) . Uit het lage b e m e s t i n g s n i v e a u d a a r v o o r m i n e r a l i s e e r t i e d e r j a a r (1-x). Nr. 7.

residuale org. stof gemineraliseerd (% 100

F i g . 3. Het verloop van de m i n e r a l i s a t i e van de r e s i d u a l e o r g a n i s c h e stof in p r o c e n t e n van de j a a r l i j k s e a a n v o e r h i e r v a n (SLUIJS-MANS en KOLENBRANDER, 1976).

ad 3. Doordat w o r t e l r e s t e n en o o g s t v e r l i e s op het land a c h t e r b l i j v e n zal door afbraak h i e r v a n e x t r a m i n e r a l e stikstof aan de bouwvoor worden toegevoegd. Volgens BAKKER (1973) blijft bij s n i j -m a i s o n g e v e e r 2000 kg. ha a l s w o r t e l s en stoppels a c h t e r op het land. Het N - g e h a l t e i s c i r c a 1%. Aangezien de landbouwpercelen deze functie al z e e r lang hebben (PETERSEN, 1983) z a l deze 20 kg N. ha ook m i n e r a l i s e r e n . Het deel dat in het n a j a a r m i n e r a l i s e e r t i s e c h t e r al g e -rekend voor de m i n e r a l e N - b e l a s t i n g van dat j a a r en m o e t danook van deze 20 kg N. h a " worden afgetrokken. Deze m i n e r a l i s a t i e vindt p l a a t s in de m a a n d e n oktober, n o v e m b e r en d e c e m b e r en kan o n g e v e e r op 25% worden gesteld. De m i n e r a l e N-toevoeging door w o r t e l r e s t e n en o o g s t v e r l i e s i s h i e r d o o r o p g e v e e r 15 kg N. ha . In g r a s l a n d i s de

stikstofvastlegging in de w o r t e l s 17% van de hoeveelheid die in het blad wordt vastgelegd en zijn de o o g s t v e r l i e z e n o n g e v e e r 25% van de bruto droge stof opbrengst(RIJTEMA, 1978). Uitgaande van een b r u t o o p b r e n g s t van 45 t o n d r o g e stof p e r ha en een N g e h a l t e van 3% is de b r u t o onttrekking 450 kg N / h a . Van deze 450 kg N / h a blijft 112 kg N / h a a c h -t e r a l s o o g s -t v e r l i e s en word-t 77 kg N / h a in de w o r -t e l s vas-tgelegd.

Van de o o g s t v e r l i e z e n uit voorgaande j a r e n m i n e r a l i s e e r t 73% h e t d a a r o p volgende j a a r . De r e s t m i n e r a l i s e e r t volgens de grafiek in figuur 3. Van de w o r t e l s m i n e r a l i s e e r t 53% in h e t e e r s t e j a a r en de r e s t volgens fig. 3.

ad 4. De k u n s t m e s t komt a l s m i n e r a l e stikstof in de grond. De v e r -vluchtiging van NHo zal gering zijn omdat de k u n s t m e s t gelijk wordt onder geploegd,

ad 5. De n e e r s l a g geeft een stikstofbelasting van 20-30 kg N / h a en is vooral NH4 + (STEENVOORDEN en OOSTEROM, 1975). ad 6. E r wordt van uitgegaan dat in de landbouwpercelen de m i c r o

-biële N-binding v e r w a a r l o o s b a a r klein i s . De r e d e n h i e r v o o r is dat deze Nbinding van belang is in niet z w a a r b e m e s t e p e r -celen. Als de N - b e m e s t i n g in de h o n d e r d e n k i l o g r a m m e n p e r h e c t a r e gaan lopen, zullen de vrijlevende en de s y m b i o n t i s c h e N - b i n d e r s bijna geen stikstof m e e r binden. Dit komt v o o r a l omdat de opname van m i -n e r a l e stikstof e -n e r g e t i s c h gezie-n veel v o o r d e l i g e r is (MULDER e-n BROTONEGORO, 1974 en HAVELKA et. al. 1982). Of e r in het g r a s -land nog symbiontische N-binding o p t r e e d t , is afhankelijk van h e t k l a v e r b e s t a n d .

6. DE VOCHT BALANS

6. 1. I n l e i d i n g

De vochtbalans wordt b e r e k e n d door n e e r s l a g en v e r d a m p i n g s -cijfers p e r decade r e s p e c t i e v e l i j k op te tellen bij en af te t r e k k e n van de hoeveelheid vocht die b e s c h i k b a a r i s voor v e r d a m p i n g in de grond. Komt de hoeveelheid vocht boven de berekende-of g e m e t e n veldcapa-citeit dan t r e e d t afvoer op n a a r het g r o n d w a t e r . O p p e r v l a k t e - a f v o e r kan optreden indien de doorlatendheid te gering is om het n e e r s l a g o v e r s c h o t binnen de p e r i o d e te v e r w e r k e n en d a a r d o o r de g r o n d w a t e r -stand op maaiveldhoogte komt.

In de m e e s t e w a t e r b a l a n s e n wordt geen rekening gehouden m e t een reductie in de e v a p o t r a n s p i r a t i e a l s e r weinig vocht voor v e r d a m -ping aanwezig i s . E r wordt dan g e r e k e n d m e t m a x i m a l e v e r d a m p i n g tot e r geen vocht m e e r b e s c h i k b a a r is voor v e r d a m p i n g .

In deze nota wordt de v e r d a m p i n g op een r e ë l e r e m a n i e r b e -rekend door wel een r e d u c t i e f a c t o r m e e te nemen. H i e r v o o r i s een m o d e l ontwikkeld door dr. P . E. Rijtema. Dit m o d e l wordt in het hiernavolgende b e s p r o k e n .

6 . 2 . H e t m o d e l v o o r d e v o c h t b a l a n s

De b a s i s v e r g e l i j k i n g van de vochtbalans w o r d t w e e r g e g e v e n door de formule

4 ~ - =

E + P - D

(2)

dt re h i e r i n i s :

Mt = hoeveelheid b e s c h i k b a a r vocht (mm) op tijdstip t E = de werkelijke v e r d a m p i n g (mm)

P = n e e r s l a g (mm) D = afvoer (mm)

Afhankelijk van de h o e v e e l h e i d b e s c h i k b a a r vocht kunnen e r 2 s i t u a t i e s optreden aan het begin van een p e r i o d e (decade) Deze zijn: Mt > Mo en Mt < Mo, w a a r i n Mo de hoeveelheid b e s c h i k b a a r vocht bij v e l d c a p a c i t e i t i s (pF = 2,4). A l s e e r s t e w o r d t de mogelijkheid Mt > Mo uitgewerkt. Afhankelijk van de n e e r s l a g en v e r d a m p i n g s c i j f e r s kunnen zich twee mogelijkheden voordoen en wel E < P en E > P .

ö J m a x m a x (E is de m a x i m a l e v e r d a m p i n g in een p e r i o d e ) .

A l s E ^ P zal afvoer n a a r het g r o n d w a t e r p l a a t s v i n d e n omdat

m a x & ^

Mt > Mo. De afvoer p e r p e r i o d e is afhankelijk van de doorlatendheid van de grond volgens de formule

w a a r i n :

k = d o o r l a a t b a a r h e i d (mm p e r p e r i o d e )

Ms = hoeveelheid b e s c h i k b a a r vocht bij v e r z a d i g i n g (mm)

Als Mt > Ms wordt tijdens een p e r i o d e zal opper v l a k t e - a f v o e r plaatsvinden. In h e t goed doorlatende zandige p r o f i e l in Montferland m e t een g r o n d w a t e r s t a n d van gemiddeld 15 m m . v. zal dit niet o p -t r e d e n . Tijdens s -t r e n g e w i n -t e r s , w a a r b i j de bovengrond b e v r i e s -t , i s oppervlakte a f s t r o m i n g wel mogelijk. Om dit m e e te n e m e n zijn z e e r p r e c i e s e gegevens noodzakelijk die ontbreken.

Uit vergelijking (2) en (3) volgt de volgende vergelijking

dMt _ ^ T

dt """max "r r *" ( M s - M o )

(E - P)(Ms-Mo) f (E -P)(Ms-Mo) ( -/fe^-. . x

Mtn=Mo - m a x k -+(Mt-Mo)+ m a x k - . e ( M ^M o)

hierin is Mt = de nieuwe hoeveelheid beschikbaar vocht (mm)

n v '

t = de tijdsduur van een periode

De afvoer D = (Mt - Mt) - (E - P). t (5a)

x n ' v max ' v '

en E = E

re max

De tweede mogelijkheid bij Mt > Mo is: E / P. Er zal dan afvoer

ö J J max

optreden tot Mt = Mo. Vergelijking (5) gaat dan over in de volgende vergelijking, waaruit de tijdsduur wordt berekend voordat Mt = Mo.

(E - P)(Ms - Mo) •) n

(Mt - Mo) + m a X

(Ms-Mo) . J ° k . , , , .

H = k ' l n 1 (Ê ' - P ) ( M s ' - M o T ( 6 )

1 max '

Als t1 ^ t, dan blijft vergelijking (5) gelden

als t. ( t, dan gaat (5) over in (7) met t = t1 en waarvan (E -P)(t-t1)

wordt afgetrokken. , t -P)(Ms-Mo) ( (E -P)(Ms-Mo) Mtn=Mo- m a x k +j (Mt-Mo) + m a x k . e 1 (Ms-Mo)

-

w

><'-'i> <

'

Als t, > t, dan is D = (Mt-Mt )-(E -P). t en E = E

1 ' v n' v max ' re max

Als t, < t, dan is D = Mt - Mo en meestal is E = E

1 re max Indien de maximale verdamping in de periode de neerslag sterk

over-schrijdt zal reductie in verdamping kunnen optreden. Of dit optreedt wordt behandeld ónder de mogelijkheid Mt <L Mo en E > P, waarbij de periode inplaats van t wordt t-t...

Nu de mogelijkheid Mt ^Mo is uitgewerkt wordt Mt < Mo behan-deld.

Ook dan kan E < P en E > P zijn. Als eerste E 4: P.

max max J max

Er zal dan aanvulling van vocht plaatsvinden totdat Mt = Mo. Daarna zal afvoer optreden . Of dit het geval is kan met de volgende formule worden berekend

_ (Mo - Mt) ,

XZ * p - E ^

max

hierin is t? = de tijd die nodig is om het vochttekort aan te vullen tot

Als t ><C t zal op tijdstip t_ het vochttekort zijn opgeheven. Dan geldt

vergelijking (5) weer met t - t-t_ en wordt op tijdstip t? gestart met

Mt = Mo. Vergelijking (5) gaat dan over in: , /. * (E - P) (Ms - Mo) f " (Ms-Mo)

Mtn = Mo - m a x —ç ,-j 1 - e ( (9)

de afvoer D = (Mt - Mt ) -(E - P). t en E = E

n' max re max

Als t_ > t dan blijft Mt kleiner dan Mo. Mt wordt dan berekend met ₂

J n n de formule Mt = Mt - (E - P). t (10) n x max ' x ' de afvoer is nul en E = E re max

Als laatste mogelijkheid blijft over: Mt < Mo en E > P. Er zal

6 J J max

maximale verdamping optreden totdat er reductie optreedt in verdamping doordat er te weinig vocht aanwezig is. In dit geval gelden 2 r e -laties: E - P = E - P = - ^P als Mt y. aMo (11) re max dt ' en E - P = -ML. . ( E -P) = - ^M.' als Mt< aMo (12) re a. Mo v max ' d t

hierin is: a = de fractie vocht die nog aanwezig is, waarbij reductie in verdamping optreedt

De waarde van a wordt bepaald door het verdamping s over schot waarbij

a = 0, 182. (E - P ) ° ' 5 ? 1 (RIJTEMA en ABOUKHALED, 1975).

max

Oplossing van vergelijking (11) geeft

(Mt - aMo) / 1 ON

*3 " ( 1 ^ P ) { '

max '

Als t„ ^ t , dan blijft Mt ^ aMo en vindt geen reductie in verdamping plaats, dan geldt: Mt = Mt - (E -P). t en E = E

v » & n v m a x ' re max

Als t„ < t dan wordt Mt < aMo en geldt vergelijking (12). Oplossing van vergelijking (12) waarbij wordt gestart met Mt > aMo geeft

^ m a x - ^ - V

Mt = aMo. e a > M° (14)

en

E = Mt - Mt + P . t

re n (14a)

Oplossing van vergelijking (12), w a a r b i j wordt g e s t a r t m e t Mt ^ a M o

geeft (E - P ) . t m a x ' a. Mo Mt = Mt . e n o en E = Mt - Mt + P . t r e n (15) (14a)

Met deze vergelijkingen kan voor i e d e r e p e r i o d e de vochtbalans w o r den opgesteld. Voor de o v e r z i c h t e l i j k h e i d volgt h i e r o n d e r een s t r o o m -model voor de b e r e k e n i n g van de vochtbalans.

M t = M0 (eerste periode) r—~ start M»?M0 n-^-* Emax>P Em Qx > P -J 5- ^ ï , t1? t Inee EZ — K a -Mtn=Mt ja Inee 51—' jo m fnee 3zn M,>aMr nee TIT TTV t^t-088

-I

Van acht p e r c e l e n zijn g r o n d m o n s t e r s genomen tot 6 m e t e r diepte.

Bijna alle genomen m o n s t e r s zijn g e a n a l y s e e r d op n i t r a a t en een groot aantal op c h l o r i d e . Van de m e e s t e p e r c e l e n i s een a a n t a l m o n -s t e r -s g e a n a l y -s e e r d op a m m o n i u m . In alle m o n -s t e r -s tot 1 m diepte i -s het o r g a n i s c h stofgehalte bepaald. P e r p e r c e e l is dit voor 1 boring tot 6 m e t e r diepte bepaald. In een a a n t a l m o n s t e r s is de pH(H-O) of pH(kCl) bepaald, omdat de pH invloed heeft op de m i c r o b i ë l e o m z e t -tingen.

Doordat b e s p r e k i n g p e r p e r c e e l te veel tot h e r h a l i n g leidt, w o r -den de r e s u l t a t e n b e s p r o k e n p e r g e a n a l y s e e r d e component. De

analyser e s u l t a t e n staan wel p e analyser p e analyser c e e l g e analyser a n g s c h i k t . Deze staan in de b i j lagen 2a tot en m e t 2h. De volgorde van b e s p r e k i n g i s de hie ronde r

-staande.

1. M e s t b a l a n s e n van de bedrijven van

K-2. De vochtgehalten en vochtbalansen van de p e r c e l e n ; 3. Het o r g a n i s c h stofgehalte en de C . E . C . ;

4. De c h l o r i d e c o n c e n t r a t i e s ; 5. De a m m o n i u m g e h a l t e s ; 6. De pH ( H20 ) en de pH(kD);

7. De c o n c e n t r a t i e s en uitspoeling van n i t r a a t ;

8. Het verloop van de n i t r a a t c o n c e n t r a t i e s in het opgepompte w a t e r bij ongewijzigd - en gewijzigd landgebruik.

De volgende p e r c e l e n zijn b e m o n s t e r d : 1. Een p e r c e e l bouwland van K.

Het bouwplan is 3 x m a i s , 1 x a a r d a p p e l e n , 1 x s u i k e r b i e t e n . De oppervlakte van het p e r c e e l i s 4 h e c t a r e . Van het bedrijf i s een m e s t b a l a n s opgesteld. De r e d e n van b e m o n s t e r e n i s dat K.

in vergelijking tot de a n d e r e b o e r e n veel k u n s t m e s t op de p e r c e l e n brengt.

2. E e n p e r c e e l bouwland van R

Het bouwplan is 2 x m a i s / s n i j r o g g e , 1 x r o g g e / s t o p p e l k n o l l e n . De oppervlakte i s 0, 8 ha. Van het bedrijf is een m e s t b a l a n s o p g e steld. Doordat de opgegeven b e m e s t i n g vrij laag w a s , is dit p e r c e e l b e m o n s t e r d om na te gaan wat het effect i s van een l a g e r e b e -m e s t i n g . Daarbij ko-mt dat snij rogge en stoppelknollen z o r g e n voor een l a g e r e n i t r a a t u i t s p o e l i n g in h e t n a j a a r ( l a g e r e n i t r a a t c o n c e n -t r a -t i e in he-t bodemvoch-t).

3. Een p e r c e e l bouwland van B.

Het bouwplan i s m a i s . De o p p e r v l a k t e van h e t p e r c e e l i s 4, 2 ha. Van het bedrijf is een m e s t b a l a n s opgesteld. Het p e r c e e l i s b e m o n -s t e r d omdat e r relatief veel d i e r l i j k e m e -s t op komt.

4. Een p e r c e e l g r a s l a n d van B.

De oppervlakte i s 5 hectare.'' Het p e r c e e l i s b e m o n s t e r d omdat e r in h e t oostelijk deel van het i n t r e k g e b i e d van Galgenberg een a a n -tal p e r c e l e n g r a s l a n d liggen.

5. Een p e r c e e l bouwland van S.

Het bouwplan is m a i s . De oppervlakte is 2, 6 ha. E r is geen m e s t -balans van het bedrijf opgesteld. Het p e r c e e l i s b e m o n s t e r d omdat het w o r d t gepaeht door l o o n w e r k e r S. . Bij n a v r a a g is gebleken dat g e b r u i k e r en b e m e s t e r de b r o e r van de l o o n w e r k e r i s .

6. Een p e r c e e l bouwland van H . B .

Het bouwplan was m a i s en is s e d e r t 1982 rogge. E r is geen m e s t -balans voor het p e r c e e l opgesteld. De oppervlakte is ongeveer 3 ha. Het p e r c e e l i s b e m o n s t e r d om na te gaan wat h e t effect i s van de lage b e m e s t i n g door H . B . i na een r e l a t i e f z w a r e b e m e s t i n g op het m a i s p e r c e e l .

7. Een p e r c e e l J a p a n s e l a r i k s (1939) en een p e r c e e l grove den (1924). De b o s p e r c e l e n zijn b e m o n s t e r d om te bepalen in welke m a t e de n i t r a a t u i t s p o e l i n g a l d a a r bijdragen tot de n i t r a a t b e l a s t i n g van h e t grondwater. E r is gekozen voor J a p a n s e l a r i k s en grove den omdat deze s o o r t e n het frequentst voorkomen in het intrekgebied.

De ligging van de p e r c e l e n i s w e e r g e g e v e n op de k a a r t in hoofdstuk

7 . 2 . D e m e s t b a l a n s v à n h e t b e d r i j f v a n K

7. 2. 1. Berekening van de totale stikstofproduktie

De omvang van de v e e s t a p e l i s 55 m e l k k o e i e n , 70 fokzeugen en gemiddeld 200 biggen ( g e m e s t tot 20 kg). De v a r k e n s p r o d u c e r e n g e -durende het hele j a a r d r i j f m e s t . Het rundvee p r o d u c e e r t ge-durende 270 dagen p e r j a a r g r u p s t a l m e s t en g i e r (in de z o m e r staan ze ' s nachts op stal).

p r o d u c e e r t ongeveer 5, 1 kg N. Dit geeft een totale stikstofproduktie door de v a r k e n s van 2252 kg N.

P e r koe wordt 2 1 , 5 kg N p e r 180 dagen g e p r o d u c e e r d . De s t a l -m e s t heeft een open bewaring -m e t een ge-middelde ouderdo-m vnn 2\ m a a n d e n (KOLENBRANDER en DE LA LANDE CREMER, 1967). De totale stikstofproduktie door het rundvee is dan 1732 kg. De b e -m e s t i n g vindt zowel in het n a j a a r a l s in het v o o r j a a r p l a a t s .

7. 2. 2. De stikstof v e r d e ling over het a r e a a l

De v a r k e n s d r i j f m e s t komt op het bouwland (15, 6 ha) en e r wordt p e r ha in gelijke hoeveelheden b e m e s t . De stikstofbelasting is h i e r d o o r 144 kg N. ha . De g r u p s t a l m e s t wordt o v e r het g r a s l a n d

q

(12, 6 ha) en het bouwland v e r d e e l d . Op het bouwland komt 50 m p e r 3

ha en op het g r a s l a n d 5 m p e r ha. Dit geeft een stikstofbelasting voor h e t bouwland van 103 kg N p e r ha. De g i e r gaat o v e r het g r a s land. Omdat het g r a s l a n d niet in het i n t r e k g e b i e d van de w a t e r w i n -ning ligt, wordt h i e r v o o r geen N - b e l a s t i n g uitgerekend.

7. 2. 3. Aanvullende b e m e s t i n g

3

Het bouwland wordt j a a r l i j k s nog m e t 20 m v a r k e n s d r i j f m e s t van onbekende s a m e n s t e l l i n g b e m e s t . Dit geeft een b e l a s t i n g van ca. 70 kg N p e r ha.

De aanwending van k u n s t m e s t is afhankelijk van het geteelde g e -was. Het bouwplan is 3 x m a i s , 1 x a a r d a p p e l e n en 1 x suikerbieten. Bij m a i s is dit 250 kg N p e r ha, bij a a r d a p p e l e n 200 kg N, ha en bij s u i k e r b i e t e n 125 kg N p e r ha. De kunstmestgift b e d r a a g t h i e r d o o r g e -m i d d e l d 215 kg N p e r ha ( k a l k a -m -m o n s a l p e t e r ) .

7. 2. 4. B e r e k e n i n g van de N-gift en van de m i n e r a l e N - b e l a s t i n g

De N-gift i s de hoeveelheid stikstof die j a a r l i j k s aan de bouwvoor wordt toegevoegd. Deze Ngift b e s t a a t uit d i e r l i j k e m e s t m i n de a m m o niakvervluchtiging plus de stikstof uit k u n s t m e s t en n e e r s l a g . In t a -bel 6 is de berekening van de N-gift w e e r g e g e v e n . Omdat de s t a l m e s t een open bewaring heeft w a a r d o o r het m e s t w a t e r v e r l o r e n gaat, zal e r weinig N H . in de m e s t aanwezig zijn. De N H „ - v e r v l u c h t i g i n g zal h i e r d o o r z e e r gering zijn.

T a b e l 6. De j a a r l i j k s e N - g i f t (kg N p e r h a ) op b o u w l a n d v a n K „ S o o r t m e s t kg N p e r h a N H „ - v e r v l u c h t i g i n g N - g i f t kg. h a g r u p s t a l m e s t 103 0 103 v a r k e n s d r i j f m e s t 216 22 194 n e e r s l a g 25 0 25 k u n s t m e s t 215 0 215 537 De m i n e r a l e N b e l a s t i n g i s de h o e v e e l h e i d m i n e r a l e n d i e j a a r -l i j k s in de b o u w v o o r v r i j k o m t e n / o f e r a a n w o r d t t o e g e v o e g d . V o o r e e n b e s c h r i j v i n g v a n de m e t h o d e w o r d t v e r w e z e n n a a r de m e s t b a l a n s (5. 2. 2. ). H e t b e m e s t i n g s n i v e a u i s g e d u r e n d e 20 j a a r h e t z e l f d e . H i e r d o o r i s de N d i e j a a r l i j k s m i n e r a l i s e e r t 70%. V a n d e b e -m e s t i n g d i e d a a r v o o r p l a a t s v o n d -m i n e r a l i s e e r t 30% v a n \ N . De t o t a l e m i n e r a l i s a t i e d o o r b e m e s t i n g u i t v o o r g a a n d e j a r e n i s h i e r d o o r 0, 85 xN . De o r g a n i s c h e s t i k s t o f t o e v o e g i n g a a n de b o u w v o o r i s h i e r -d o o r 0, 15 xN . In t a b e l 7 i s -de m i n e r a l e N - b e l a s t i n g op h e t b o u w l a n -d w e e r g e g e v e n . Bij l o s s e o p e n b e w a r i n g v a n de m e s t g e d u r e n d e 6 m a a n -d e n e n e e n s t r o g i f t v a n 3 kg p e r g r o o t v e e - e e n h e i -d p e r -d a g g a a t 2 3 % v a n de N v e r l o r e n ( K O L E N B R A N D E R e n DE L A L A N D E C R E M E R , 1967). Dit v e r l i e s i s a f k o m s t i g v a n N - m i n e r a a l e n N - e e r s t e j a a r . H i e r d o o r s t i j g t de N - f r a c t i e v a n 4 5 % n a a r 58%. T a b e l 7. B e r e k e n i n g v a n de m i n e r a l e N - b e l a s t i n g op b o u w l a n d v a n K . i n k g N / h a T.T ... N i n o r g a n i s c h e M i n e r a l e S o o r t m e s t N - g i f t " ,T , , .. s v o r m N - b e l a s t i n g g r u p s t a l m e s t 103 9 94 v a r k e n s d r i j f m e s t 194 7 187 n e e r s l a g 25 25 k u n s t m e s t 215 215 m i n e r a l i s a t i e u i t w o r t e l s e n o o g s t v e r l i e z e n 1 3 526 27

De m i n e r a l e N - b e l a s t i n g is m o m e n t e e l 526 kg N / h a en zal lang-zaam stijgen n a a r 552 kg N / h a .

Bij een goede oogst o n t t r e k t s n i j m a i s ongeveer 180 kg N / h a , s u i k e r b i e t e n 260 kg N / h a en a a r d a p p e l e n 100 kg N / h a (Handboek voor de akkerbouw, 1973). Bij een bouwplan van 3 x m a i s , 1 x s u i k e r b i e t e n en 1 x a a r d a p p e l e n i s dit gemiddeld 184 kg N / h a .

Uitgaande van een denitrificatie van 20% en een uitspoeling van 30% voor deze grond (KOLENBRANDER , 1981a en 1981b) m o e t de m i n e r a l e N b e l a s t i n g o n g e v e e r 370 kg N / h a zijn voor een altijd o p t i -m a l e N - v o o r z i e n i n g . In het droogtegevoelige gebied Montferland z a l de N - o p n a m e zelden het m a x i m u m b e r e i k e n .

7 . 3 . D e m e s t b a l a n s v a n h e t b e d r i j f v a n Bk.

7. 3. 1. Berekening van de totale stikstofproduktie

De omvang van de v e e s t a p e l i s 60 m e l k k o e i e n en 50 stuks j o n g -vee. Hetjong vee dient om het a a n t a l van 60 m e l k k o e i e n in stand te houden. Bij zo'n opbouw hebben 50 stuks jongvee een stikstofproduk-tie van 22 melkkoeien. Bij de produkstikstofproduk-tie van r u n d v e e d r i j f m e s t komt 44 kg N p e r 180 dagen in de m e s t t e r e c h t . Van half m e i tot half oktober i s e r overdag beweiding. Het a a n t a l m e s t p r o d u k t i e d a g e n i s dan 289. De totale Nproduktie is h i e r d o o r 5793 kg N p e r j a a r . In de w e i d e -p e r i o d e -p r o d u c e e r t een melkkoe ongeveer 58 kg N -p e r 180 dagen (RIJTEMA, 1978). De weideperiode is 76 dagen. Totale N - p r o d u k t i e in de weideperiode i s 2007 kg N. De b e m e s t i n g vindt zowel in het n a -j a a r a l s in het v o o r -j a a r p l a a t s .

7. 3. 2. De stik stofverdeling over het a r e a a l

3 - 1

Van de r u n d v e e d r i j f m e s t komt 100 m . ha op het bouwland 3 -1

(7, 3 ha) en 45 m . ha op het g r a s l a n d (14, 4 ha). Dit geeft een N b e -lasting van 190 kg op het g r a s l a n d en van 420 kg op het bouwland. Op het g r a s l a n d komt tevens nog 140 kg N. ha door het beweiden.

7. 3. 3. Aanvullende b e m e s t i n g op de p e r c e l e n

3 - 1 Op het g r a s l a n d komt 12 m v a r k e n s d r i j f m e s t . ha van onbekende

s a m e n s t e l l i n g . Dit is een belasting van o n g e v e e r 66 kg N. ha . De kunstmestgift ( k a l k a m m o n s a l p e t e r ) b e d r a a g t op g r a s l a n d 400 kg N. ha Op het g r a s l a n d wordt j a a r l i j k s ongeveer 200 m m b e r e g e n d m e t n i -traathoudend g r o n d w a t e r . Het n i t r a a t g e h a l t e h i e r v a n is gemiddeld 220 mg. NO„ . 1 (zie bijlage 2c). Dit geeft een e x t r a b e l a s t i n g van

- 1

100 kg N. ha . Op het bouwland w a a r o p altijd m a i s w o r d t verbouwd, wordt b e m e s t m e t 130 kg ha k u n s t m e s t ( k a l k a m m o n - s a l p e t e r )

7. 3. 4. Berekening van de N-gift en de m i n e r a l e N - b e l a s t i n g

Voor de b e s c h r i j v i n g van de b e g r i p p e n Ngift en m i n e r a l e N -belasting wordt v e r w e z e n n a a r de b e r e k e n i n g bij K e t e l a a r (par. 7. 2. 2. ) De b e r e k e n i n g van de N-gift i s w e e r g e g e v e n in de tabellen 8 en 9.

Omdat op de p e r c e l e n van Bus geen k l a v e r aanwezig w a s , i s de m i c r o -biële N-binding in g r a s l a n d oi nul g e s t e l d .

Tabel 8. N-gift op bouwland van B* in k g / N ha

Soort m e s t Aanwezig N H „ - v e r v l u c h t i g i n g N-gift

Rundveedrijfmest 420 42 378 k u n s t m e s t 130 0 130

n e e r s l a g 25

533

T a b e l 9. N-gift op g r a s l a n d van B, in k g / N ha

Soort m e s t Aanwezig N H „ - v e r v l u c h t i g i n g N-gift r u n d v e e d r i j f m e s t 189 30 v a r k e n s d r i j f m e s t 66 11 beweiding 140 11 beregening 100 0 k u n s t m e s t 400 40 n e e r s l a g 833

Het huidige b e m e s t i n g s n i v e a u op bouwland vindt gedurende 13 j a a r p l a a t s . 29 159 55 129 100 360 25