Een bodem in balans. Een bodem in balans

Transcriptie

1 Een bodem in balans Is de combinatie van organische stofopbouw en beperking van P-verliezen haalbaar? Thijs Vanden Nest Studienamiddag ie-net 26 november Een bodem in balans Is de combinatie van organische stofopbouw en beperking van P-verliezen haalbaar? 2 1

2 Inhoud P-voeding van het gewas Koolstof en fosfor in onze bodems anno 2015 Fosfor in MAP V Stalmest en compost Nieuwe organische meststoffen 3 P-voeding van het gewas Organismen hebben P nodig voor DNA, ATP, beendergestel P-gehalte als kwaliteitsfactor bij veevoer Vb. droogstaande koe 2,0 g P/kg DS Melkgevende koe 2,5-3,3 g P/kg DS Complexe P-cyclus P is immobiel P aanbrengen kort tegen de plantenwortel Gewassen kunnen moeilijk aan P Symbiose met micro-organismen Gewassen met kort groeiseizoen en beperkt wortelgestel hebben het moeilijker P moet vooral beschikbaar zijn op de juiste plek bv. belang van rijenbemesting of startfosfor 4 2

3 Organische P Anorganische P Organische stof immobilisatie mineralisatie bodemwater solubilization Fe, Al or Ca (hydr)oxiden BODEM bodemwater + Fe, Al or Ca (hydr)oxiden Fe en Al Ca BODEM 3

4 P-voeding van het gewas P-AL Gemakkelijk beschikbare P voorraad 2000 kg P 2 O 5 /ha P-beschikbaarheid voor plant en uitspoeling 10 kg P 2 O 5 /ha 7 Inhoud P-voeding van het gewas Koolstof en fosfor in onze bodems anno 2015 Fosfor in MAP V Stalmest en compost Nieuwe organische meststoffen 8 4

5 Koolstof en fosfor in onze bodems Koolstof: Analyse in bv. TOC-analyzer (verbranding 1050 C) Streefzone leem-zandleem akkerland = 1,2-1,6% C is geen productiefactor, maar garandeert productie Bodemleven Waterbergend vermogen Erosie Bewerkbaarheid van de bodem Bodemstructuur Fosfor: Gebaseerd op bodemvoorraad Ammoniumlactaat extractie (ph = 3,75) P-AL Streefzone akkerland = mg P/100g Belangrijke productiefactor Bemesting op vruchtwisselingsniveau, voorraad aanvullen P-inhoud bepaalt dikwijls de bemestingsdosis anno Koolstof en fosfor in onze bodems 10 5

6 Koolstof en fosfor in onze bodems streefzone opbrengst 5% 18% 35% 30% 12% P-AL Maes, S., Elsen, A., Tits, M., Boon, W., Deckers, S., Bries, J., Vogels, N., Vandendriessche, H., Wegwijs in de bodemvruchtbaarheid van de Belgische akkerbouw- en weilandpercelen ( ). Bodemkundige Dienst van België, Heverlee, Belgium, 198 pp. 11 Koolstof en fosfor in onze bodems Conclusie: er moet stabiele organische stof aangevoerd worden, maar die moet P-arm zijn! meststof EOS* Total P 2 O 5 kg /ton kg/ton C/P ratio runderdrijfmest 30 1,4 23 varkensdrijfmest 20 5,0 6 runderstalmest 80 2,9 28 kippenmest ,1-31, Champost ,0 21 GFT-compost 200 7,0 45 groencompost 160 2,8 91 digestaat ,6-2, * Bron VLACO en LNE EOS = effectieve organische stof = hoeveelheid stabiele organische stof In de bodem mineraliseert iedere jaar kg EOS/ha.jaar 12 6

7 Inhoud P-voeding van het gewas Koolstof en fosfor in onze bodems anno 2015 Fosfor in MAP V Stalmest en compost Nieuwe organische meststoffen 13 Fosfor en MAPV Principe P uitmijnen waar nodig P-norm op basis van een klasse en het gewas Klasse III = referentieklasse Na 2017 Klasse IV = referentieklasse Bodemstaal (5 jaar geldig + terugbetaling bij klasse I of II) opbrengst streefzone P-verlies P beschikbaarheid 14 7

8 Klasse Fosfor en MAPV Akkerland (mg P/100g) Grasland (mg P/100g) I II > 12 en 18 > 19 en 25 III >18 en 40 >25 en 50 IV > 40 > 50 Teelt/P-norm (kg P 2 O 5 /ha) I II III IV Grasland snede gras/rogge + maïs maïs Graan aardappelen andere Koolstof en fosfor in onze bodems meststof EOS Totaal P 2 O 5 Klasse III-andere kg /ton kg/ton kg EOS/ha runderdrijfmest 30 1, varkensdrijfmest 20 5,0 280 runderstalmest 80 2, GFT-compost 200 7, groencompost 160 2, Conclusie: in combinatie met gewasresten en groenbedekkers, is het haalbaar om het organische stofgehalte net op peil te houden. Maar verhogen??? gewasrotatie met tijdelijk grasland? 16 8

9 Fosfor en MAPV Evolueren naar minder P-voorraad Effect op P-beschikbaarheid? En gewas? Moeten we onze meetmethodes uitbreiden? P-beschikbaarheid Tijd 17 Proefvelden Lange-termijnproef CRA-W, te Gembloux* Proefopzet 1967, leem, suikerbiet-tarwe-gerst, P binnen streefzone Behandelingen: - P0: geen P - P1: evenwichtsbemesting - P2: dubbele P-dosis Evenwichtsbemesting op rotatieniveau = 180 kg P 2 O 5 /ha (wetgeving 2015 op deze rotatie 195 kg P 2 O 5 /ha) *uit de bietplanter, 07-08/2012 9

10 Proefvelden Lange-termijnproef CRA-W, te Gembloux Resultaten Geen significante opbrengstverschillen in eerste 20 jaar Opbrengst 2009 en 2011: -P0 8-10% minder dan P1 -P1 = P2 P-AL gehalte behandelingen: -P0 7 -P1 14 (streefzone 12-18) -P Proefvelden Lange-termijnproeven Oostenrijk, 3 locaties* Proefopzet 1956, 3 bodemtexturen Granen-bieten-maïs-aardappelen-veldbonen-erwten-luzerne e.a. Behandelingen (bemesting uit TSP) P1 100 kg P 2 O 5 /ha P1 0 kg P 2 O 5 /ha P2 100 kg P 2 O 5 /ha P2 100 kg P 2 O 5 /ha *Lindentahl et al. (2003), Die Bodenkultur 20 10

11 Proefvelden Lange-termijnproeven Österreich, 3 locaties Resultaten positieve P-balans! opbrengst P1 = P P-export P2>P1 P1 P-balans kg P 2 O 5 /ha 21 Proefvelden Digestaatproef UGent, te Melle* Proefopzet 2010, lichte leem, maïs-aardappelen-voederbiet-zomergraan Behandelingen: verlaagde P-bemesting, compost, mengmest en verschillende digestaten 200 kg N/ha en 250 kg K 2 O/ha *eigen onderzoek 22 11

12 Proefvelden Behandeling P-bemesting (kg P 2 O 5 /ha.jaar) P balans (kg P 2 O 5 /ha) P export (kg P 2 O 5 /ha) Dikke fractie GFT-compost rundermengmest kg P 2 O 5 /ha kg P 2 O 5 /ha kg P 2 O 5 /ha kg P 2 O 5 /ha kg P 2 O 5 /ha kg P 2 O 5 /ha kg P 2 O 5 /ha kg P 2 O 5 /ha P-bemesting heeft een belangrijk effect op de balans, maar voorlopig niet op de P export 23 Proefvelden Behandeling P-CaCl (mg/kg) P-AL (mg/kg) P-AL 2013 (mg/kg) Dikke fractie 1,6 213 GFT-compost 1,1 197 rundermengmest 1, kg P 2 O 5 /ha 0, kg P 2 O 5 /ha 1, kg P 2 O 5 /ha 0, kg P 2 O 5 /ha 1, kg P 2 O 5 /ha 1, kg P 2 O 5 /ha 1, kg P 2 O 5 /ha 1, kg P 2 O 5 /ha 1,2 202 De P-voorraad toont nog geen verschuivingen, de P-beschikbaarheid wel 24 12

13 Inhoud P-voeding van het gewas Koolstof en fosfor in onze bodems anno 2015 Fosfor in MAP V Stalmest en compost Nieuwe organische meststoffen 25 Compost en stalmest Veldproef UGent zandleem 2005 Rode kool, biet, aardappel, maïs, wintertarwe >2000 kg C/ha Nbalans 100P 2 O 5 300K 2 O Veldproef INRA zandleem 1998 Wintertarwe-maïs 4000 kg C/ha elke 2 jaar Geen correctie voor PK Treatments compost (3) runderdrijfmest stalmest NPK mineraal Geen bemesting braak Behandelingen compost (2) GWS-compost stalmest N mineraal 26 13

14 Compost en stalmest 1.4 Veldproef UGent Soil organic C (%) GFT compost CMC2 compost Stalmest CMC1 compost Runderdrijfmest Geen bemesting Year Minerale bemesting Braak 27 Compost en stalmest Veldproef UGent P-AL 507 B AB395 AB A AB A 344 A A P-AL (mg P/kg) P-AL 0 A Veldproef INRA B 710 AB AB C P-AL (mg P/kg) Fallow Non-fertilized Mineral fertilizer CMC1-compost CMC2-compost VFG-compost Cattle slurry Dairy farmyard manure 0 Mineral N fertilizer MSW-compost dairy farmyard manure BIO-compost GWS-compost 0 P-AL is verbonden aan de P-voorraad en de P-bemesting 28 14

15 Compost en stalmest 30 Veldproef UGent 30 Veldproef INRA 25 b 25 c HWP (mg P/kg) a fallow non-fertilized a a a a a a mineral fertilized CMC1-compost CMC2-compost VFG-compost cattle slurry dairy farmyard manure HWP (mg P/kg) P-beschikbaarheid is hoger bij stalmest a a b Mineral N fertilizer MSW-compost Dairy farmyard manure BIO-compost GWS-compost a Stalmest interessanter in P-arme bodem Compost interessanter in P-rijke bodem geen hogere gewasopbrengst + meer P-uitspoeling in P-rijke bodem 29 Compost en stalmest Liquid scintillation counter 30 15

16 Compost en stalmest stalmest P leaching (mg P/l) N mineraal r = 0.83 p<0.001 BIO-compost MSW-compost PO 4 - K d (l/kg) Stalmest en compost beïnvloeden de P adsorptie P is minder sterk aan de bodem gebonden bij stalmest 31 Organische zuren Compost en stalmest P beschermd door organisch materiaal? Ca-P vorming in compost? 32 16

17 Inhoud P-voeding van het gewas Koolstof en fosfor in onze bodems anno 2015 Fosfor in MAP V Stalmest en compost Nieuwe organische meststoffen 33 Nieuwe organische meststoffen Inputmaterialen: - Energiegewassen - Afvalstromen - Mest ANAËROBE VERGISTING ENERGIE DIGESTAAT Dikke fractie Dunne fractie -C-rijk - Bevat veel P Verdere nabehandeling - Drogen, pellets - Mengen - Composteren

18 Nieuwe organische meststoffen - Rijk aan organische stof - Rijk aan P Dikke fractie drijfmest Mechanische scheiding Dunne fractie - Rijk aan N en K - kunstmestvervanger 35 Nieuwe organische meststoffen varkensdrijfmest/digestaat verzuring H 2 SO 4 NaOH Ruwe mechanische scheiding Fijne mechanische scheiding Precipitatie van P-zout P-zout P Dikke fractie Concentraat Dunne fractie C Fraunhofer Procédé 36 18

19 Nieuwe organische meststoffen Wet van de afnemende meeropbrengst P-werking (%)= [DS organische meststof DS P0 ] [DS P90 DS P0 ] Nieuwe organische meststoffen Organische mest P-werking (%) runderdrijfmest 100 dunne fractie varkensdrijfmest 100 dikke fractie varkensdrijfmest varkensdrijfmest 100 biochar 48 compost gedroogd digestaat vloeibaar digestaat 100 Vooral de drogere producten met een hoog organisch stofgehalte hebben in het jaar van toedienen een lagere P-werking 38 19

20 Nieuwe organische meststoffen Ruw digestaat DS% 14 OS% 7 NPK (kg/ton) 6,8 4,4 7,2 N-mineralisatie (%) EOC P-werking K-werking kg C/ton % % 36 >100 >100 94% Tijd (weken) Ruw digestaat: Vloeibaar Snelle N-mineralisatie Directe 100% PK-werking Weinig EOS 39 Nieuwe organische meststoffen Gedroogd digestaat andere meststof DS% 77 OS% 53 NPK (kg/ton) 18,6 41,4 20,1 N-mineralisatie (%) EOC P-werking K-werking kg C/ton % % >100 12% Tijd (weken) Gedroogd digestaat dierlijke mest N-mineralisatie (%) EOC P-werking K-werking kg C/ton % % >100 23% DS% 87 OS% 50 NPK (kg/ton) 18,9 34,5 31, Tijd (weken) 40 20

21 Nieuwe organische meststoffen DS% 56 OS% 37 NPK (kg/ton) 21,3 23,3 13,4 N-mineralisatie (%) 5 Tijd (weken) EOC P-werking K-werking kg C/ton % % Gedroogd digestaat: Veel effectieve organische stof N-mineralisatie(!) Te hoge P-gehaltes om veel organische stof aan te brengen -20% 41 Hoe N, P en koolstof combineren?

22 Meer info over fosfor? Fien Amery T >>-mededelingen43 Meer info over fosfor? Thijs Vanden Nest thijs.vandennest@ilvo.vlaanderen.be T

23 Dank voor uw aandacht Instituut voor Landbouwen Visserijonderzoek Burg. Van Gansberghelaan Merelbeke België T + 32 (0) F +32 (0) plant@ilvo.vlaanderen.be