Houtoogst in relatie tot nutriëntenvoorraden in bossen op droge zandgronden

Transcriptie

1 Houtoogst in relatie tot nutriëntenvoorraden in bossen op droge zandgronden Wim de Vries, Anjo de Jong, Hans Kros and Joop Spijker

2 Inhoud Achtergrond: zorg over verarming van de bodem door oogst tak- en tophout De nutriëntenbalans: methode en gegevens Afvoer nutriënten door oogst Depositie, verwering en uitspoeling Resultaten van balansberekeningen Gebruik van de tabellen

3 Achtergrond Klimaatverandering: vervanging fossiele brandstoffen oogst tak- en tophout voor energie Oogst van tak- en tophout zorgt voor extra afvoer nutriënten, mogelijk met effect op bodemvruchtbaarheid Maar wat gebeurt er eigenlijk als beschikbaarheid nutriënten afneemt? Bijvoorbeeld: N GROEI P groei K groei, gevoeligheid droogte Ca, Mg bodem-functioneren Alle vitaliteit bomen en ecosysteem

4 Achtergrond Nederlandse bossen krijgen veel stikstof (N) uit de lucht (meer overmaat dan gebrek) en liggen vooral op vrij arme zandgronden vooral zorg over mogelijk gebrek aan P, K, Ca, Mg eventueel gebrek aan sporenelementen We hebben daarom P, K, Ca, Mg balansen van oogst doorgerekend: stamhout stam + tak- en tophout bij eindvelling

5 Methode: principe van balansberekening depositie oogst beschikbare voorraad verwering uitspoeling Bron: Egnell: 2012

6 Aannames en scenario s Aannames Geen bodems met kwel kijken naar lange termijn: alles wat niet wordt geoogst komt weer beschikbaar er is geen netto toe- of afname in biomassa of strooisel Beheerscenario s 1) Normale stamoogst met dunning en eindkap 2) Normale stamoogst met dunning en eindkap + oogst tak- en tophout bij eindkap. + naalden bij Douglas, Grove den en Fijnspar 6

7 7 boomsoorten Grove den Douglas Fijnspar Beuk Eik Lariks Berk Boomsoorten en bodems voor oogst en verwering 3 bodemgroepen Arm (SP) Matig rijk (SM) Rijk (SR) Van belang voor groei en nutriëntgehalten afvoer / oogst Van belang voor verwering

8 Regio s voor depositie Noord Midden Oost Zuid Van belang voor depositie

9 Schattingen op regionale schaal ++ heel zeker en heel onzeker (+, +/- en liggen er tussen) Term Ca, Mg, K P Onderzoek Gehalten in bomen Depositie Verwering Uitspoeling Bodemvoorraad +/- +/- Analyse N, P, S, Ca, Mg en K in vellingen (stammen/takken) en naalden relateren aan beschikbaarheid +/- - Basen: Modelmatige analyse landelijke spreiding natte en droge depositie met onzekerheid. P Interpolatie natte depositie en literatuur +/- -- Basen: Schatting middels experimenten en literatuur Fosfaat: literatuur - - Inschatting middels percentage van de invoer + + Analyse beschikbare voorraad in bodem op locaties vellingen

10 Uitspoeling Bijna geen beschikbare voorraad meer voor K, Ca, Mg (kan nauwelijks afnemen) Geen opname in de winterperiode Uitspoeling K, Ca en Mg 50% van wat vrij komt spoelt uit Gehalten grondwater voor P-uitspoeling

11 Opname / afvoer door oogst Groei: OPTAB Biomassa expansie factoren: EFI database Nutrient gehalten : literatuur + /metingen Afvoer nutriënten Nutriënt gehalten beheer groeitabellen Volume Dichtheid hout Stam massa Biomassa expansie factoren Nutrienten per boom onderdeel terug naar de bodem Opname

12 Dikte schors (cm) Nutriëntgehalten in hout Gehalten van N, P, Ca, Mg en K zijn gemeten per onderdeel: spinthout, kernhout, schors (stam en tak apart) tak + tophout (beide grof en fijn) Mostername hout met kern- en spinthout monster schors Aanvullende info: Schors: dikte Spinthout: dikte werkhout (schors, spint en kern) monster spinthout monster kernhout kernhout: diameter 6,0 5,0 dg 4,0 3,0 2,0 1,0 Dikte-schors 0,0 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 D met schors (cm)

13 Nutriëntgehalten in stam hout Vergelijking gemeten gehalten 30-40% hogere gehalten N (effect van N depositie) 10-50% lager voor Ca, Mg en K (effect van verzuring) 40-70% lager voor P (effect van N overschot en verzuring) takhout grove den Douglas fijnspar lariks eik beuk Data 2016 buitenland verschil Data 2016 buitenland verschil Data 2016 buitenland verschil Data 2016 buitenland verschil Data 2016 buitenland verschil Data 2016 buitenland verschil N 4,69 3,96 19% 4,10 2,90 41% 6,20 6,36-3% 4,61 6,19-26% 6,56 5,20 26% 5,33 3,25 64% P 0,32 0,39-17% 0,34 0,66-48% 0,48 0,74-35% 0,40 0,71-44% 0,40 0,30 34% 0,39 0,35 13% Ca 1,91 2,34-18% 3,18 4,54-30% 3,77 3,26 15% 2,45 2,49-1% 2,64 3,66-28% 2,78 2,69 4% K 1,78 1,69 5% 1,82 2,89-37% 2,09 3,97-47% 1,88 2,71-31% 1,94 1,82 7% 1,51 1,32 14% Mg 0,45 0,57-21% 0,49 0,64-23% 0,71 0,66 8% 0,51 0,66-22% 0,62 0,43 45% 0,39 0,23 71% stamhout N 1,46 1,30 13% 1,54 1,30 19% 1,57 1,30 21% 1,52 1,21 26% 2,71 2,07 31% 2,32 1,85 25% P 0,05 0,15-63% 0,06 0,18-68% 0,06 0,12-55% 0,05 0,32-86% 0,10 0,10-5% 0,10 0,12-12% Ca 0,71 1,09-35% 0,46 1,38-66% 1,68 1,47 14% 0,40 0,74-46% 1,70 2,23-24% 1,43 1,55-8% K 0,43 0,83-48% 0,63 0,95-34% 0,60 0,70-15% 0,33 0,73-55% 0,78 0,94-17% 1,02 0,89 15% Mg 0,17 0,25-31% 0,10 0,21-51% 0,19 0,17 14% 0,09 0,26-66% 0,14 0,13 7% 0,27 0,21 29%

14 Gemiddeld resultaat alle boomsoorten Ca (kg/ha/jr) K (kg/ha/jr) SP SM SR SP SM SR Balans Verwering Depositie Oogst Uitspoeling SP SM SR SP SM SR Balans Verwering Depositie Oogst Uitspoeling stam stam+top+tak stam stam+top+tak Mg (kg/ha/jr) P (kg/ha/jr) SP SM SR SP SM SR Balans Verwering Depositie Oogst Uitspoeling 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4-0,6-0,8-1,0 SP SM SR SP SM SR Balans Verwering Depositie Oogst Uitspoeling stam stam+top+tak stam stam+top+tak 14

15 Grove den (8 m 3 ha -1 jr -1 ) in 5 regio s Ca (kg/ha/yr) Balans Verwering Depositie Oogst uitspoeling K (kg/ha/yr) Noord 3 Oost 4 Midden 5 Zuid 9 Duinen Balans Verwering Depositie Oogst uitspoeling Stam Stam+tak- en tophout Stam Stam+tak- en tophout grove den grove den Mg (kg/ha/yr) P (kg/ha/yr) Balans Verwering Depositie Oogst uitspoeling 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00-0,20-0,40-0,60-0,80-1, Balans Verwering Depositie Oogst uitspoeling Stam Stam+tak- en tophout Stam Stam+tak- en tophout grove den grove den 15

16 Resultaten VBNE brochure duurzaam beheer 16

17 Voorbeeld tabel oogst stamhout: Regio Oost Grondsoort Arme zandgronden Matig arme zandgronden Rijke zandgronden Oogst m3/ha/jr Berk P Ca K P nvt P P nvt P P nvt Beuk K P Ca K P nvt P Ca K P Ca K P P Ca K P Ca K P Eik P Ca K P nvt P Ca K P nvt P Ca K P nvt Douglas K P K P K P Fijnspar Ca K P Ca P Ca P Grove den P nvt P nvt P nvt Lariks P P P P P P Kleurcode Donker Groen Betekenis Aanvoer nutriënten groter dan de afvoer Licht groen Aanvoer en afvoer van nutriënten zijn gelijk Oranje Afvoer van nutriënten groter dan aanvoer Grijs Niet van toepassing (oogstniveau is groter dan bijgroei voor betreffende boomsoort) 17

18 Voorbeeld tabel oogst stamhout + tak- en tophout; Regio Oost Grondsoort Arme zandgronden Matig arme zandgronden Rijke zandgronden Oogst m3/ha/jr Berk P Ca K P nvt P Ca K P nvt P Ca K P nvt Beuk K P Ca K P nvt K P Ca K P Ca K P P Ca K P Ca K P Eik P Ca K P nvt P Ca K P nvt P Ca K P nvt Douglas P K P Ca K P P K P K P P K P K P Fijnspar Ca K P Ca K P Ca P Ca K P Ca P Ca K P Grove den P P nvt P P nvt P P nvt Lariks P P K P P P K P P P P Kleurcode Donker Groen Betekenis Aanvoer nutriënten groter dan de afvoer Licht groen Aanvoer en afvoer van nutriënten zijn gelijk Oranje Afvoer van nutriënten groter dan aanvoer Grijs Niet van toepassing (oogstniveau is groter dan bijgroei voor betreffende boomsoort) 18

19 Conclusies Fosfor (P) vaakst afname Bijna altijd afname bij oogst takhout Afname klein ten opzichte van voorraad Ca, Mg, K: vooral K neemt af, gevolgd door Ca Mg verlies komt niet/nauwelijks voor. Ca en K verlies vooral bij oogst met tak- en tophout. en bij beuk en eik (door hoge gehalten in stammen) 19

20 Mogelijke mitigerende maatregelen (Oogstniveau aanpassen) Afvoer beperken door takken eerst half jaar te laten liggen Uitspoeling beperken door snel verjongen of geen eindkap Nutriënten toedienen 20

21 Oogsten beperken Maatregel: minder stamhout of takhout oogsten is dat efficiënt? Veel hout achter laten voor 1 kg nutriënt m3 stamhout per kg nutriënt soort gd dg fs la ei bu be N 1,5 1,6 1,8 1,5 0,7 0,7 1,6 P 42,2 42,2 51,9 52,2 18,8 16,9 18,2 K 5,3 3,9 4,8 7,2 2,4 1,7 3,2 Ca 3,2 5,2 1,7 5,9 1,1 1,2 1,6 Mg 13,4 23,7 15,1 26,6 12,8 6,4 17,3 vanaf 40/kg? 20/kg? ==> ton vers takhout per kg nutriënt soort gd dg fs la ei bu be N 0,5 0,5 0,4 0,5 0,3 0,4 0,5 P 6,9 6,5 4,7 5,6 5,6 5,7 4,8 K 1,3 1,2 1,1 1,2 1,1 1,5 1,5 Ca 1,2 0,7 0,6 0,9 0,8 0,8 0,5 Mg 5,0 4,5 3,1 4,3 3,6 5,7 5,6

22 Takken eerst half jaar laten liggen Maatregel: takken 4-6 maanden laten liggen K komt voor ~80% vrij uit naalden K komt voor ~50% vrij uit takken P komt voor ~10-40% vrij uit naalden P komt voor ~50% vrij uit takken Mg komt voor 20-40% vrij uit naalden Ca komt weinig vrij

23 Takken eerst half jaar laten liggen Maatregel: takken 4-6 maanden laten liggen naalden vallen 25 45% af daarnaast valt deel naalden nog bij laden Voor fijnspar en Douglas meest effectief (relatief veel naaldmassa t.o.v. takmassa) Logistiek minder aantrekkelijk

24 Uitspoeling beperken Maatregelen: Kale fase na eindkap beperken, dus aanplanten i.p.v. natuurlijke verjonging Wellicht beter: zorg dat er altijd begroeiing is, dus: geen kaalkap Effect voor paar % van de tijd van een omloop dus beperkt effect

25 Nutriënten toedienen Was voorheen heel gewoon Voor P weinig bijeffecten (bodem, uitspoeling) hoeveelheid (gift) is beperkt Voor Ca, Mg, K (combinatie) gebruik langzaam werkende stoffen vanwege uitspoeling (k) vanwege effect op bodem ph (mineralisatie) onderzoek loopt Kosten...

26 Onderzoekslocaties steenmeeltoediening Hooge Veluwe Mastbos

27 Steenmeel 16 februari 2011 en grove maling 27

28 Mineralen giften Bemest met Eiffelgold of Lurgi: beiden 10 ton/ha.

29 Uitstrooien steenmeel

30 Resultaten bladchemie 5 maanden na inzetten proef (Augustus 2016) Ca gehalten in bladeren lijkt iets toe te nemen op Veluwe door steenmeeltoevoeging

31 En verder? Bewustwording Verschillen tussen nutriënten zijn groot verlies P komt vaak voor maar is klein t.o.v. voorraad voor andere nutriënten grote verschillen boomsoort Verschillen tussen bodems groot Twijfel? Laat goed kijken (bodem beoordelen) Onderzoek loopt verder gehalten hout Uitspoeling Apart project steenmeeltoediening (niet direct gekoppeld) Indien nodig eind dit jaar aangepaste brochure of andere vorm 31

32 Vragen?

33 Nabrander: P behoefte in bos in relatie tot P mestproductie Bij oogsten van top en takhout wordt gemiddeld ca 0.75 kg P/ha/jr meer er uit gehaald Stel dat we alle bij bemesten met 1 kg P/ha/jr dan is er jaarlijks kg P nodig, ie. 375 ton P is ca 0.4 kton P De jaarlijkse P productie via dierlijke mest is ca 75 kton P De P vraag vanuit bossen is dus marginaal en op geen enkele wijze een oplossing voor het mestprobleem 33