Je leest:

Bodemverbeterende maatregelen

Bodemverbeterende maatregelen

Auteurs: en | 6 oktober 2016

Landbouw leidt vaak tot achteruitgang van de bodemkwaliteit. Toch zijn er wel degelijk manieren om de kwaliteit van de bodem te beschermen of te herstellen; zelfs door middel van landbouw, waardoor we overgaan naar een duurzamere vorm van landbouw en bodembeheer.

De gereedschapskist voor duurzaam bodembeheer is gevuld met een groot aantal methoden en technieken. Belangrijke gereedschappen voor de teler zijn: bemesting, beheer van organische stof, grondbewerking, mechanisatie, gewasdiversiteit in tijd en ruimte, het telen van groenbemesters (gewassen die, meestal na het hoofdgewas, worden geteeld vanwege de opname van voedingsstoffen die anders zouden kunnen uitspoelen en vanwege de productie van organische stof die na de groei aan de bodem wordt toegevoegd), gewas- en rassenkeuze, inzet van gewasbeschermingsmiddelen en irrigatie.

Behoud of verbetering van bodemkwaliteit is meestal geen kwestie van één of enkele maatregelen, maar bestaat uit een aanpak waarbij verschillende technieken en methoden op elkaar zijn afgestemd. Voor landbouw op hellingen zal bijvoorbeeld het accent meer liggen op het voorkomen van erosie, voor droge gebieden op het vasthouden van water en irrigatie, en voor natte gebieden op het afvoeren van water.

Er bestaan enkele ‘concepten’ die de nadruk leggen op specifieke combinaties van methoden en die daarnaast een aantal technieken uitsluiten. Bekende concepten die in vergelijking met de huidige gangbare landbouw voor een duurzamer bodembeheer kunnen zorgen zijn de zogenoemde conserveringslandbouw en biologische landbouw. Conserveringslandbouw sluit intensieve en kerende grondbewerking uit en combineert dit met vruchtwisseling en een zoveel mogelijk continue bodembedekking door gewassen, groenbemesters en gewasresten. Biologische landbouw richt zich wat de bodem betreft vooral op beheer van organische stof, vruchtwisseling en de uitsluiting van het gebruik van synthetische gewasbeschermingsmiddelen en kunstmest. Minerale meststoffen gebaseerd op delfstoffen zoals (rots)fosfaat en kalium zijn in de biologische landbouw wel toegestaan.

In de conserveringslandbouw wordt de bodem zoveel mogelijk beschermd door plantenresten.
Stichting BWM

Cultuurmaatregelen

Soms liggen cultuurmaatregelen buiten de invloedsfeer van een individuele boer. Bij een te natte grond kan aanleg van sloten, drainage en het beheer van het waterpeil door het waterschap de bodem geschikt maken voor de teelt van gewassen. Maar dat zijn nou juist cultuurmaatregelen die er op de lange termijn toe kunnen leiden dat de bodem ongeschikter wordt voor landbouw door inklinking en versnelde afbraak van organische stof.

De basisregels voor goed bodembeheer

  • Oog hebben voor bodemkwaliteit op de korte én de lange termijn.
  • Je niet alleen richten op voedselproductie maar ook op andere bodemdiensten.
  • De bodem beschouwen als een levend eco­systeem in plaats van als een levenloos substraat.
  • Dit ecosysteem beheren in plaats van beheersen.
  • De bodem zo veel mogelijk het werk laten doen in plaats van de bodem te bewerken.
  • Teruggeven aan de bodem wat je neemt.

Tekorten aanvullen

Vaak is de bodemvruchtbaarheid in de chemische zin van het woord een beperkende factor voor optimale plantengroei. De voorraad en de beschikbaarheid van voedingsstoffen als stikstof, fosfor, kalium, zwavel, magnesium, calcium of sporenelementen kan een boer relatief eenvoudig verbeteren. Hij kan deze stoffen niet alleen aanvoeren, maar ook de beschikbaarheid verbeteren door de zuurgraad van de bodem te optimaliseren. Voedingsstoffen kunnen worden aangevoerd in de vorm van organische mest of kunstmest of, in het geval van stikstof, via binding uit de lucht door vlinderbloemige planten in samenwerking met bacteriën.

In tegenstelling tot organische meststoffen zijn bij gebruik van kunstmest de exacte gehalten van de voedingsstoffen bekend. Hiermee kan een boer gerichter de specifieke tekorten in de bodem aanvullen. Bij tekorten aan plantenvoedingsstoffen in de bodem leidt bemesten al snel tot hogere opbrengsten. Die verbeterde plantengroei heeft tot gevolg dat er meer organische stof beschikbaar is voor de bodem via gewasresten. Om de algemene bodemvruchtbaarheid vervolgens langdurig op peil te houden is meer nodig dan alleen aanvoer van plantenvoedingsstoffen.

Groenbemesters

Goed beheer van organische stof is een cruciaal, maar in de moderne landbouw vaak veronachtzaamd aspect van duurzaam bodemmanagement. Organische stof in de bodem is de spil van de chemische, fysische en biologische bodemvruchtbaarheid. De bodem moet regelmatig gevoed worden met vers organisch materiaal. In feite moet een deel van de productie van organische stof weer terug worden gegeven aan de bodem. Bij wortelresten gebeurt dat vanzelf. De boer heeft er verder direct invloed op via de teelt van groenbemesters en het al dan niet afvoeren van gewasresten, en indirect via gebruik van reststromen zoals dierlijke mest en compost. Om voldoende organische stof aan te kunnen voeren zal in de praktijk vaak een combinatie van de verschillende bronnen nodig zijn.

Groenbemesters tussen en vooral na de teelt van hoofdgewassen hebben als extra voordeel dat de bodem in die periode ook beter beschermd is tegen weer en wind. Ze kunnen helpen om erosie te beperken en plantenziekten en plagen te onderdrukken. Op de korte termijn kan een tussengewas misschien wat opbrengstderving geven, maar op de langere termijn betaalt de investering zich ruim terug. Ook de keuze om bijvoorbeeld stro achter te laten, in plaats van het te verkopen, betaalt zich op de middellange termijn vaak weer terug door een hogere bodemvruchtbaarheid en daarmee een hogere productie.

Ook de keuze van het ene of het andere plantenras kan grote gevolgen hebben voor de organische stof in de bodem. Waar het ene ras veredeld is op een zo hoog mogelijke opbengst aan oogstbaar product, en zo min mogelijk ‘nutteloze’ biomassa zoals plantenwortels, kunnen andere rassen een veel betere aanvoer geven van organische stof naar de bodem in de vorm van wortels of gewasresten.

Subtielere grondbewerking

Met grondbewerking kun je gewasresten onderwerken, onkruid en ziekteverwekkers bestrijden, de bodemstructuur op korte termijn verbeteren en een optimaal zaaibed maken voor de kieming en ontwikkeling van planten. De basis van die grondbewerking bestaat in Nederland meestal uit ploegen.

Naast de positieve effecten, heeft grondbewerking een aantal negatieve kanten. Ploegen begraaft een belangrijk deel van het bodemleven dat zich vooral in en op de bovenste vijftien centimeter bevindt. Het verstoort daarnaast alle poriën en gangen die in de bodem zijn gevormd door plantenwortels en bodemleven. Ploegen kan ook een zogeheten ploegzool veroorzaken: een verdichte laag net onder de ploegdiepte. Op hellingen neemt bovendien het risico op erosie toe door ploegen. In het beste geval vermengt de ploeg de organische stof door de hele bouwvoor, terwijl die juist aan het oppervlak en in de bovenste laag een belangrijke functie heeft als bescherming tegen de invloed van weer en wind en als basis voor de biodiversiteit. Door de extra beluchting bij het ploegen breekt de organische stof sneller af dan in een bodem die met rust wordt gelaten. In het slechtste geval komt de organische stof door het ploegen grotendeels onderin de bouwvoor terecht, bovenop de verdichte ploegzool. Als het dan ook nog nat is, ontstaat juist gebrek aan zuurstof en wordt de afbraak geremd.

Plantenwortels maken gebruik van de gangen die wormen graven.
P. Lavelle (IRD)

Op kleigronden wordt – in de gematigde klimaatzone – vaak in de herfst geploegd. Daardoor is het niet mogelijk om in de winter een groenbemester te telen. Ploegen past goed bij het oude paradigma waarin de bodem als levenloos substraat wordt beschouwd en waarbij eenzijdig wordt gekeken naar de kortetermijndienst van snelle voedselproductie.

Bij een agro-ecologische benadering past een minder intensieve grondbewerking. Voor akkerbouw op hellingen, zoals op de lössgronden in Zuid-Limburg, is ploegen soms zelfs niet toegestaan. Daardoor wordt weliswaar erosie bestreden, maar ontstaat tegelijk een hogere onkruid- en ziektedruk. Er worden inmiddels steeds meer alternatieve grondbewerkingssystemen ontwikkeld en toegepast, waarbij de grond minder intensief of helemaal niet-kerend wordt bewerkt, terwijl tóch de onkruiden en andere plagen worden tegen­gehouden.

Lichtere machines

De laatste vijftig jaar zijn de landbouwmachines steeds groter en zwaarder geworden. Dit ging samen met monocultuur, schaalvergroting en een toenemende specialisatie. Kleine akkertjes met ieder jaar een ander gewas, maakten plaats voor enorme lappen grond met één gewas, waar grote machines op werden ingezet. Deze ontwikkeling heeft voor de bodemkwaliteit een aantal negatieve kanten. De bodemverdichting is, ondanks bredere banden en verlaagde bandenspanning, flink toegenomen. Omdat grote machines hand-in-hand gaan met monocultuur – anders zijn de dure machines niet rendabel in te zetten – is ook de gezondheid van de bodem afgenomen. De problemen met de bodemstructuur, die vaak door de mechanisatie zijn ontstaan, worden in veel gevallen met nóg meer mechanisatie opgelost.

De beste remedie tegen bodemverdichting is het vermijden van hoge bodemdruk door berijding. Ook het bewerken van te natte grond, mogelijk geworden door de zware landbouwmachines, is funest voor de structuur. Als er geploegd moet worden is het zogenoemde ‘bovenover ploegen’ beter voor de bodem dan gewoon ploegen. Tijdens dat bovenover ploegen rijdt de tractor niet meer met een wiel door de ploegvoor, die daardoor verdicht wordt, maar rijdt hij volledig op de nog ongeploegde grond.

Tijdens ‘bovenover ploegen’ rijdt de tractor op het ongeploegde land en niet in de voor.
Niels van der Boom / Agrifoto.nl

Bodemverdichting kan ook worden beperkt door ervoor te zorgen dat de bodemdruk van banden of rupsen altijd op dezelfde plek plaatsvindt. Dit gebeurt bijvoorbeeld met systemen voor vaste rijpaden, waarbij met behulp van GPS-aansturing altijd exact over hetzelfde spoor wordt gereden. De grond tussen de sporen blijft dan onverstoord. Oplossen van (ondiepe) bodemverdichting is mogelijk door grondbewerking. Ook biologische maatregelen, zoals het bevorderen van regenwormen door voldoende aanvoer van gewasresten en goed waterbeheer, en de teelt van groenbemesters met een uitgebreid wortelstelsel kunnen ondiepe bodemverdichting voorkomen. Bodemverdichting dieper in de grond is lastiger aan te pakken.

Combinaties van mechanische en biologische oplossingen werken vaak het best. Maatregelen die bodemverdichting voorkomen sluiten ook perfect aan bij systemen met minder intensieve grondbewerking. Als de bodem niet meer verdicht wordt, hoeft dit ook niet meer opgelost te worden met intensieve grondbewerking.

In plaats van één grote, zware machine met een bestuurder erop, ontvouwt zich een toekomstperspectief van precisielandbouw, met kleine, automatische en lichte machines, of zelfs robots, die op de vierkante centimeter de boer, de bodem en het gewas kunnen bedienen. Die nieuwe machines kunnen worden ondersteund door drones die de actuele bodem- en gewastoestand meten. Zo’n omschakeling maakt tegelijkertijd heel andere teeltsystemen mogelijk, zoals het veel meer gemengd of in stroken telen van gewassen en de ontwikkeling van daaraan aangepaste mechanisatie.

Door inzet van robots kunnen landbouwmachines lichter en nauwkeuriger worden.
Manuel Wopfner / Fraunhofer IPA / Agri apps

Variatie in gewassen

Variatie in gewassen in de tijd, ofwel vruchtwisseling, is een effectief instrument in de beheersing van ziekten en plagen. Vruchtwisseling heeft niet alleen een belangrijk effect op de bodemgezondheid. Het bevordert ook de bodemstructuur, de bodembiodiversiteit, en de benutting van plantenvoedingsstoffen, en het vermindert de onkruiddruk. Wanneer in de vruchtwisseling vooral zogeheten rooivruchten worden opgenomen, zoals aardappelen, bieten of peen, en weinig maaivruchten zoals granen, is dat slecht voor de bodemstructuur. Rooivruchten vragen immers om intensievere grondbewerking en ook de grote massa van gewassen die onder soms slechte omstandigheden moeten worden geoogst, komt de bodem niet ten goede.

Wanneer ook groenbemesters in de vruchtwisseling worden opgenomen, zorgt dat voor minder uitspoeling van voedingsstoffen, een betere bodembescherming, meer aanvoer van organische stof en een betere structuur door de intensieve doorworteling. Wanneer die groenbemesters ook nog vlinderbloemigen bevatten, zoals klaver, zorgt dat voor natuurlijke stikstofvoorziening in de bodem. Verder kunnen groenbemesters voedingsstoffen vrijmaken uit de soms moeilijk opneembare bodemreserves.

Behalve variatie van gewassen in de tijd kan ook variatie van gewassen in de ruimte soelaas bieden. Mengteelt, waarbij verschillende gewassen door elkaar, of om en om in stroken worden geteeld, kan bijvoorbeeld de verspreiding van bovengrondse ziekten en plagen afremmen. Voor gespecialiseerde ziekteverwekkers is immers minder bladoppervlak beschikbaar in vergelijking met monocultuur. Gewasdiversiteit in de ruimte kan ook invloed hebben op de bodemkwaliteit. Gewas- en groenbemestermengsels kunnen een aantal functies combineren zoals type doorworteling, vermogen tot vasthouden van uitspoelbare nutriënten en het vermogen tot stikstofbinding. Daarnaast kunnen mengsels efficiënter omgaan met voedingsstoffen en zijn ze vaak weerbaarder tegen extreme omstandigheden. Een ander gunstig effect van gewasdiversiteit is dat het meer overlevingskansen biedt aan nuttige dieren op het veld. Zo is bijvoorbeeld aangetoond dat nuttige spinnen en kevers die plaaginsecten kunnen bestrijden, meer voorkomen in ‘strokenteelt’ dan in monoculturen.

Meer gewasdiversiteit betekent automatisch dat ook de grootschalige mechanisatie aangepast moet worden; die is immers gericht op monoculturen.

Mengteelt van verschillende gewassen biedt meer kansen voor nuttige insecten, kan meer opbrengen én kan meer koolstof opslaan in de bodem dan monocultuur.
W. Cong (WUR)

De ene plant is de andere niet

Zelfs binnen één gewas kan het ene of het andere ras een groot verschil maken. De keuze van het ras is dan ook een krachtig en vaak nog onderschat instrument voor een meer duurzaam bodembeheer. Er bestaat grote genotypische variatie binnen gewassen en soms zelfs binnen het bestaande rassensortiment, in bijvoorbeeld de doorworteling en wortelmassa, de stikstofefficiëntie en het vermogen om nutriënten vrij te maken uit de moeilijk opneembare bodemreserves.

Moderne rassen zijn meestal ontstaan uit het technologische landbouwparadigma van de twintigste eeuw. Ze zijn ontwikkeld voor geploegde grond, makkelijk opneembare nutriënten, de beschikbaarheid van pesticiden en teelt in monocultuur. Werkend vanuit een agro-ecologische benadering zijn er andere rassen nodig. De soms lagere opbrengsten van conserveringslandbouw of biologische landbouw zijn deels het gevolg van het feit dat plantenrassen niet specifiek zijn ontwikkeld voor die vorm van landbouw. Zo is er een verschil in de mate waarin tarwerassen zich kunnen aanpassen aan de veranderende bodemcondities onder conserveringslandbouw of biologische landbouw. Voor maïsrassen blijken er bijvoorbeeld grote verschillen voor te komen in type beworteling, en voor grassen blijkt bij vergelijkbare bovengrondse productie grote variatie te bestaan in de ondergrondse biomassa. Er ligt in de plantenveredeling nog een grote uitdaging om rassen te ontwikkelen die passen in concepten die gericht zijn op duurzamer bodembeheer.

Langetermijnvisie

Waar de twintigste eeuw werd gekenmerkt door landbouw die de bodem zag als een levenloos substraat, waarmee je met behulp van mechanisatie en chemie bijna kon doen wat je wilde, is in de eenentwintigste eeuw duidelijk geworden dat het roer om moet. Hiervoor is een heel andere benadering van bodembeheer nodig: de bodem als levend onderdeel van het agro-ecosysteem.

Naast technische oplossingen is er een verandering nodig in de manier waarop we als maatschappij en economie kijken naar landbouw en voedsel. De ruimte van de teler om over te gaan op een meer bodemvriendelijk management wordt beperkt door de knoet van het kortetermijndenken in onze economie. Deze visie past niet bij investeringen in bodemkwaliteit die zich vaak pas op de lange termijn terugbetalen, soms zelfs pas na generaties. Tegenwoordig betalen boeren in Nederland steeds hogere pachtprijzen voor steeds kortere pachtperiodes. Het is voor een boer dus minder relevant hoe de bodemkwaliteit op de lange termijn is. Er moet binnen de pachtperiode zoveel mogelijk geld verdiend worden, langetermijninvesteringen in bodemkwaliteit worden onder die omstandigheden nooit terugverdiend.

Ook de opleiding van jonge boeren en adviseurs op het gebied van bodemverbeterende landbouw moet beter. De meesten van hen zijn nog opgeleid binnen het landbouwparadigma van de twintigste eeuw. Het is ontegenzeggelijk veel moeilijker om voor je eigen situatie een slimme combinatie van een groot aantal instrumenten toe te passen vanuit een langetermijnvisie, dan te sturen met conventionele maatregelen als intensieve grondbewerking en chemie.

Met het huidige pakket instrumenten is echter al veel verbetering mogelijk. Biologische landbouw en conserveringslandbouw kunnen zorgen voor een betere bodemkwaliteit en zijn in veel gevallen ook economisch rendabel. Toch zijn er nog voldoende uitdagingen, bijvoorbeeld bij de teelt van maïs. De huidige manier van werken zorgt vaak voor een slechte structuur van de bodem. Het telen van zogenoemde ‘kort-seizoensmaïs’ kan een oplossing zijn. Doordat die maïs vroeger, en dus onder gunstiger weersomstandigheden kan worden geoogst, kan schade aan de bodem worden voorkomen. Dat laat bovendien ruimte voor de nateelt van een groenbemester of een wintervoedergewas. Ondanks een lagere maïsopbrengst kan zo over het gehele seizoen een beter resultaat worden behaald.

Om op een breed front over te kunnen gaan op bodemconserverende of zelfs bodemverbeterende landbouw moet er de komende jaren gericht ingezet worden op kennisontwikkeling en innovatie. Naast een beter begrip van agro-ecologische interacties die het functioneren van de bodem kunnen versterken, is er een transitie nodig naar slimme mechanisatie en beter onkruidbeheer en zal de veredeling rassen moeten ontwikkelen die beter passen bij bodemverbeterende concepten. De methodiek van minder intensieve grondbewerking moet daarbij verder ontwikkeld worden en ingepast in een vernieuwde systeemaanpak. Daarnaast zijn er indicatoren en modellen nodig die beter de langetermijneffecten van combinaties van maatregelen kunnen voorspellen, en telers kunnen ondersteunen bij de complexe afwegingen die een beter bodembeheer vergt in specifieke situaties.

Dit artikel is een publicatie van Stichting Biowetenschappen en Maatschappij.
© Stichting Biowetenschappen en Maatschappij, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 06 oktober 2016

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.