Het belang van organische stof en het verband met fosforbeschikbaarheid

Transcriptie

1 Het belang van organische stof en het verband met fosforbeschikbaarheid Thijs Vanden Nest Studiedag bemesting in de fruitteelt, Boutersem 26 februari

2 Langetermijn veldonderzoek ILVO Rotaties/gewassen MAP Bemesting Bewerking Gewasproductie Chemisch Org. stof Fysisch Nutriëntenbenutting Bewerkbaarheid Biologisch Onkruid/ziektes N, P 2

3 Sluiten van kringlopen preiresten roggestro houtsnippers aardbeisubstraat Gewasproductie Nutriëntenbenutting Bewerkbaarheid Onkruid/ziektes 3

4 Nieuwe organische meststoffen digestaatproducten struviet Bewerkte mest P-beschikbaarheid N-werking Effectieve Org. stof 4

5 Inhoud Eigenschappen van organische stof (Org. stof) Vorming en afbraak van Org. Stof Fosfor (P) huishouding in de bodem Waarom heeft Org. stof nut voor P? Nieuwe organische meststoffen 5

6 Eigenschappen van Org. stof Kleur: opwarming van de bodem Cement voor bodemaggregaten Waterbergend vermogen: Org. Stof kan tot 20x eigen gewicht aan water bevatten Mineralisatie: geleidelijke vrijstelling van plantenvoedingsstoffen Kationenuitwisseling (CEC) Bufferende werking (verzurende regen, meststoffen ) Vergroot de beschikbaarheid van micronutriënten zoals Cu en Zn Heeft invloed op uitspoeling van nutriënten en werking van gewasbeschermingsmiddelen Org. stof is geen vorm van gewasvoeding Org. stof is een garantie tot toekomstige productie 6

7 Vrijstelling nutriënten uit Org. stof Minerale meststoffen Onmiddellijk oplosbaar Direct gewasbeschikbaar (-) N 2 O, NO 3 en NH 4 verlies (efficiëntie?) (-) P-vastlegging (meestal geen probleem in België) (+) onmiddellijk ingrijpen in gewasvoeding wanneer nodig Organische mest X% Onmiddellijk oplosbaar Y% Beschikbaar binnen jaar Z% ingebouwd in org. stof bodem (-) afhankelijk van mineralisatie (+) geleidelijke vrijstelling van nutriënten (+) meer dan NPK (bodemkwaliteit en sporenelementen) 7

8 Organische stof en bodemkwaliteit Data ILVO Boerderijcompost Proef BOPACT Bemestings/ boerderijcomp.proef (UGent) GFT-compost Bemestingsproef (UGent) Duurtijd 4 jaar >5 jaar > 5 jaar Koolstofgehalte Totale N + ph K, Mg, Ca, P + Bodemvocht + Dichtheid/poriën Stabiele aggregaten 0 + Regenwormen Micro-organismen Nematoden 0 Gewasopbrengst 0 Biochar BIOCHAR 2 jaar

9 Eigenschappen van Org. stof Organisch materiaal Organische stof Effectieve organische stof Humus Organisch koolstofgehalte Kent u het verschil? 9

10 Eigenschappen van Org. stof Organisch materiaal: Oogstresten, groenbemesters, stalmest Dit voegt u toe aan de bodem Organische materialen bevatten organische stof Organisch koolstofgehalte bodem: Bodemstaalname Is dit dan humus? Grosso modo Org. stof/2 Effectieve organische stof: Hoeveel van de organische stof van de mest is stabiel? Hoe waardevol is dit organisch materiaal om humus op te bouwen? 10

11 Rekenvoorbeeld Bodemstaal tot 30cm diep geeft aan C 1% Dit komt overeen met ±2% org. stof Deze bodem bevat 80 tot 90 ton Org. stof In Belgisch klimaat breekt jaarlijks ±2,5% org. Stof af Jaarlijks moet 2000 kg org. stof worden vervangen om het organisch koolstofgehalte op peil te houden Of nog: om in 2017 evenveel humus in de grond te hebben als in 2015, moet je 2000 kg org. stof toevoegen in 2016 Hoe doen we dit? snoeimateriaal, bladval, maaisel grasstrook en. Organische meststoffen of bodemverbeteraars Hoeft niet jaarlijks (aanplant!) 11

12 runderdrijfmest Voorbeelden Groencompost 35 kg effectieve org. stof/ton vers ton/ha nodig 200 kg effectieve org. stof/ton vers 10 ton/ha nodig 12

13 Voorbeelden meststof Effectieve org. stof 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 Ruw digestaat ,6-2, * Bron VLACO en LNE 13

14 En MAP V? Klasse 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

15 En MAP V? Conclusie: er moet stabiele organische stof aangevoerd worden, maar die moet P-arm zijn! meststof EOS kg /ton Totaal P 2 O 5 kg/ton Klasse III-andere kg effectieve org. stof/ha per jaar runderdrijfmest 30 1, varkensdrijfmest 20 5,0 220 runderstalmest 80 2, GFT-compost 200 7, groencompost 160 2,

16 En MAP V? 1. Aanvoer van stabiele organische stof die P-arm is (hoge C/P) 2. P-bemesting op bedrijfsniveau 3. Uitzonderingsmaatregelen: 50% P bij gecertificeerde GFT- of groencompost 50% P bij boerderijcompost of stalmest (alleen P-klasse I of II) 23/02/

17 Inhoud Eigenschappen van organische stof (Org. stof) Vorming en afbraak van Org. Stof Fosfor (P) huishouding in de bodem Waarom heeft Org. stof nut voor P? Nieuwe organische meststoffen 17

18 P-huishouding in de bodem 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 18

19 Fosfor (P) is geen stikstof (N) Dus moeten we eerst weten wat de verschillen zijn Een (te) eenvoudige voorstelling van N Gewas Lucht Bodem NH 4 NO 3 - Grondwater Organische N Beek 19

20 Organische P Anorganische P Organische stof immobilisatie mineralisatie bodemwater solubilization Fe, Al or Ca (hydr)oxiden BODEM 20

21 P-huishouding in de bodem 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 21

22 Waarom heeft org. Stof nut voor P? D Hose et al., 2015 Org. stof is een garantie tot productie, maar geen voedingsstof voldoende voedingsstoffen en bodemkwaliteit? geen hogere opbrengsten te verwachten Geen hogere opbrengsten door hogere org. stofgehaltes (bv. 1%C grens?) 22

23 Waarom heeft org. Stof nut voor P? P-werking van organische meststoffen in vergelijking met mineraal P Bodems goed voorzien in fosfaten Zweden (Delin et al., 2015) Runderdrijfmest en digestaatproducten 60-80% van werking van mineraal P (bv. triple superfosfaat) Opgelet met bekalking Opgelet met producten met hoog Ca-gehalte en hoge ph Nederland (Ehlert et al., 2008) Stalmest 80% van werking van mineraal P Compost 60% van werking van mineraal P Dit is GEEN werkingscoëfficiënt zoals u die kent vanuit N!! 23

24 Waarom heeft org. Stof nut voor P? P in oplossing bij gebruik van organische meststoffen Italië (Pizzeghello et al., 2001) 40 jaar stalmest ipv triple superfosfaat In klei, zand en veenbodems Stalmest leidt tot 10x hogere P in oplossing Wordt bevestigd door Johnston et al. (2000) in Engeland op basis van een proef die al aanligt sinds de 19 e eeuw Zwitserland (Christel et al., 2014) Toedienen van organische mest verlaagd de P vastlegging door de bodem In bodems met veel P (Vlaamse situatie) is er een duidelijk effect op de P in oplossing, maar het gewas haalt daar niet noodzakelijk voordeel uit 24

25 Waarom heeft org. Stof nut voor P? 2,4% 1,5% Zomergerst Aardappel A B A B C% 2,4 1,5 2,4 1,5 Olsen-P Johnston et al., 2000 (Engeland) 25

26 Waarom heeft org. Stof nut voor P? Organische stof bodemkwaliteit meer structuur meer en betere wortelgroei meer fosfor bereikbaar (ondanks zelfde voorraad) humus, humus en fulvozuren meer fosfor in oplossing (ondanks zelfde voorraad) 26

27 Waarom heeft org. Stof nut voor P? 5 Vanden Nest et al., 2015 (België en Frankrijk) Stalmest 4 P-CaCl 2 (mg/kg) types composts 1 12 sep 12 oct 30 nov 15 feb 10 apr 14 jun 3 jul 6 aug 8 oct bemesting Lengtegroei maïs 27

28 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 - 28

29 Nieuwe organische meststoffen drijfmest Mechanische scheiding - Rijk aan organische stof - Rijk aan P Dikke fractie Dunne fractie - Rijk aan N en K - kunstmestvervanger 29

30 Nieuwe organische meststoffen Wet van de afnemende meeropbrengst P-werking (%)= [DS organische meststof DS P0 ] [DS P90 DS P0 ]

31 Nieuwe organische meststoffen Organische mest P-bemestende waarde (%) 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 31

32 Nieuwe organische meststoffen N-mineralisatie (%) Ruw digestaat DS% 14 OS% 7 NPK (kg/ton) 6,8 4,4 7, EOC P-werking K-werking kg C/ton % % 36 >100 > Tijd (weken) 94% Ruw digestaat: Vloeibaar Snelle N-mineralisatie Directe 100% PK-werking Weinig EOS 32

33 Nieuwe organische meststoffen N-mineralisatie (%) N-mineralisatie (%) Gedroogd digestaat andere meststof DS% 77 OS% 53 NPK (kg/ton) 18,6 41,4 20, EOC P-werking K-werking kg C/ton % % > Tijd (weken) 12% Gedroogd digestaat dierlijke mest EOC P-werking K-werking kg C/ton % % >100 23% 20 DS% 87 OS% 50 NPK (kg/ton) 18,9 34,5 31, Tijd (weken) 33

34 Nieuwe organische meststoffen N-mineralisatie (%) DS% 56 OS% 37 NPK (kg/ton) 21,3 23,3 13, 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 34

35 Nieuwe organische meststoffen Nieuwe organische meststoffen bevatten dikwijls veel P gedroogde producten/dikke fractie gemakkelijk handelbaar drogen veranderd niets aan C/P verhouding bij scheiding zit C en P samen in dikke fractie Digestaatproducten zien als een organische meststof ipv middel om organisch stofgehalte van de bodem te verhogen bevat veel nutriënten meer dan alleen NPK (vraag naar samenstelling) gedeelte onmiddellijk beschikbaar gedeelte als soort slow release 35

36 Hoe N, P en koolstof combineren? 36

37 Organische stof 23/02/

38 Dank voor uw aandacht Thijs Vanden Nest Greet Ruysschaert Tommy D Hose Fien Amery Koen Willekens Bart Vandecasteele Victoria Nelissen Jarinda Viaene Instituut voor Landbouwen Visserijonderzoek Burg. Van Gansberghelaan Merelbeke België T + 32 (0) F +32 (0) Thijs.vandennest@ilvo.vlaanderen.be 38