Sensorisch Landschap fase II

Doel van de pilot

Doel van het project is om op een reeks percelen te onderzoeken of met nieuwe technieken deze ecosysteemdiensten kunnen worden gemonitord en beoordeeld. De focus is op het toepassen van eDNA analyse van de bodem en het inzetten van cheaptech IoT-sensoren. Op basis van deze metingen zullen bodemindicatoren ontwikkeld worden voor de ecosysteemdiensten: biodiversiteit, beperken broeikasgasemissies en waterregulering, en dat als toevoeging op de open source ontwikkelde indicatorenset van de Open Bodemindex (OBI).

Toegepaste methoden

In de 1e fase vinden de volgende activiteiten plaats:

• alle door de partners ingebrachte (en extra meetreeks-) percelen worden bemonsterd voor eDNA analyse (totaal 130 percelen)
• op deze 130 percelen wordt dit gecombineerd met een bodemvochtmeting, chemische analyse conform de OBI-standaard, biologische referentie metingen (zoals PLFA), een florakartering en een emissiemeting van lachgas en CO2
• op 6 van deze percelen (2 per provincie) worden de ontwikkelde cheaptech bodemvochtsensoren geplaatst om te testen met langere meetreeksen, transmissie via LoRa en data-kwaliteit
• toetsen van de te ontwikkelen CO2-respiratiesensor om de haalbaarheid van doorontwikkeling in de vervolgfase te evalueren
• een eerste data-analyse om inzicht te krijgen welke bodemkwaliteitsindicatoren ontwikkeld kunnen worden op basis van de verkregen data
• een eerste veldstation (met een te bemeten referentieperceel) wordt ingericht.

Resultaten

1. Er zijn prototype indicatoren ontwikkeld op basis van eDNA en sensor data. Met deze indicatoren kan vastgesteld worden wat de vitaliteit van de bodem is en of een verandering in bodem-beheer inderdaad leidt tot herstel van de vitaliteit. Ook kunnen de indicatoren verder uitgewerkt worden om als basis te dienen voor de beloningssystematiek.
2. Het bodemleven vertoont grote verschillen tussen extensief beheerde natuurgraslanden en agrarische graslanden. De hoeveelheid en diversiteit aan bodemleven is het hoogst in oude ongestoorde graslanden. Tussen regulier grasland en biologisch grasland zijn geen directe markante verschillen waarneembaar, want een biologische boer kan ook intensief boeren. Niettemin blijkt duurzaam, extensief beheer (regulier of biologisch) bepalend voor de mate van verscheidenheid van levensgemeenschappen in de bodem. Spaarzame bemesting en terughoudende bodembewerking geven aanmerkelijke verschillen te zien.
3. Organische stof en een goed ontwikkeld bodemleven gaan hand in hand. Een lager organisch stofgehalte betekent minder bodemleven en andersom. Allerlei organismen die nuttige dingen doen in de bodem, zoals het vastleggen van stikstof komen in lagere aantallen voor als het organische stofgehalte laag is. Bodembeheer dat organisch stofgehalte verhoogt, in combinatie met extensiever beheer, verbetert daardoor het functioneren van de bodem.
4. Verdichting blijkt een cruciale factor die de biodiversiteit en het functioneren van de bodem negatief beïnvloeden. Allerlei belangrijk bodemleven komt in lagere aantallen voor in verdichte bodems. Zowel biologische als gangbare boeren kunnen de bodem te intensief bewerken of overbemesten. Om een vitale bodem te creëren is het daarom essentieel om te voorkomen dat er met zware machines gewerkt wordt, zeker onder natte omstandigheden. In fase 2 kan worden gezocht naar mogelijkheden om reeds bestaande bodemverdichting op te heffen zonder daarbij het bodemleven te schaden.
5. Jarenlange (intensieve) bemesting leidt tot hoge bodemvoorraad fosfor en een afname van bodemleven. Percelen met een P-AL groter dan 45 mg P2O5/ 100g kennen zelden een grote hoeveelheid bodemleven. Daarom komt het functioneren van de bodem in het gedrang als er te intensief bemest is. Om het bodemleven te herstellen is het noodzakelijk om de bodemvoorraad fosfor te verkleinen. Dit kan door middel van uitmijnen of afgraven. Het is echter essentieel om ervoor te zorgen dat de organische stof en de CEC niet te ver dalen omdat dit nadelige effecten heeft op het bodemleven. Dat kan door bemesten met fosfor arme organische mest. De eDNA indicatoren vormen een belangrijk instrumentarium om de balans te vinden tussen uitmijnen van fosfaat en het verhogen van organisch stofgehalte.
6. Een hogere bovengrondse biodiversiteit, en specifiek kruidenrijkheid gaan samen met de aanwezigheid en afwezigheid van specifieke groepen organismen in de bodem. Een groot deel daarvan heeft een rol in de stikstofcyclus. Op percelen die volledig bemest worden met drijfmest, is het aandeel ammonium-consumerende organismen groter. Deze organismen zetten ammonium om in nitraat, dat vervolgens makkelijk kan uitspoelen naar het grondwater of omgezet kan worden in het broeikasgas lachgas. Op bodems met een groot aandeel ammonium- consumerende organismen is de kruidenrijkheid lager. Bij een hogere kruidenrijkheid worden er juist meer stikstofbindende bacteriën aangetroffen. Een evenwichtige stikstofbemesting kan de biodiversiteit verbeteren en houdt rekening met wat de bodem aankan en maakt gebruik van wat het bodemleven zelf kan leveren. Precisiebemesting kan een rol spelen in het vergroten van de gewasopbrengst en tegelijkertijd het stikstofverlies te beperken. Tenslotte kan het aandeel ammonium-consumerende organismen potentieel gebruikt worden als indicator voor stikstof-depositie in natuurgebieden en de verandering van het bodemleven die deze depositie teweegbrengt.
7. Koolstof die door het gewas en bemesting wordt toegevoegd aan de bodem wordt door het bodemleven weer deels of volledig uitgestoten als CO2. Een divers bodemleven lijkt de koolstof efficiënter te kunnen benutten: per eenheid organisch koolstof vindt minder uitstoot plaats. Echter over de linie geldt dat hoe meer organische koolstof er al in de bodem zit, hoe groter de maximale uitstoot. Om toegevoegde koolstof vast te kunnen houden, is het dus cruciaal om de condities van maximale uitstoot te voorkomen. In de praktijk betekent dit het nemen van maatregelen die bodemvocht in (droge) zomers verhogen, zoals omgekeerde drainage op veenpercelen en bevloeien op zandpercelen.
8. De potentiële methaanuitstoot was op 25% van de percelen positief. Dit betekent dat op de meeste percelen methaan netto geconsumeerd wordt door het bodemleven. Met eDNA metingen zijn methaan-oxiderende bacteriën gemeten, maar er is nog geen duidelijke relatie gevonden met de mate van methaanconsumptie. Op die percelen waar wel methaan werd uitgestoten was dit (in CO2-eq) aanzienlijk lager dan de CO2 uitstoot. Gemiddeld lijken graslanden een positieve bijdrage te leveren aan het verlagen van de concentratie methaan in de atmosfeer.
9. De waterregulatie op een perceel is cruciaal voor de bodemvitaliteit en heeft een complexe wisselwerking met het bodemleven. Vochtgehaltes bepalen welk bodemleven er mogelijk is. Zo is er op percelen met een zeer hoge grondwaterstand een lagere diversiteit in het bodemleven en zijn er veel minder schimmels. Tegelijkertijd zorgt bodemleven voor een hoger watervasthoudend vermogen en dragen regenwormen bij aan de infiltratie. Aanhoudende droogte, zoals in 2022, kan veel schade opleveren voor biodiversiteit, broeikasgasuitstoot en bodemleven. Maatregelen om meer water vast te houden of aan te voeren kunnen daarmee positief bijdragen aan verschillende klimaat- en biodiversiteitsopgaven en tegelijkertijd ook economisch voordeel opleveren door opbrengstverliezen te verminderen. Zo is in bevloeid grasland een groot volume water opgeslagen, waarmee de productiviteit van het gewas tot ver in de zomer van 2022 is gehandhaafd.

Meer weten?

Meer uitgelichte pilots vind je hier. Nog vragen? Neem contact met ons op.