De appelboor 10 oktober 2015

Transcriptie

1 10 oktober 2015

2 Inhoud Vooraf Inleiding Inleiding bodemleven en humus Opdracht Opdracht 2. Organisch materiaal in de bodem Opdracht 3. Bodemdiertjes (macro invertebraten) leren kennen... 9 Opdracht 4. Biodiversiteit in de bodem Opdracht 5. Het kleine leven in de bodem is het belangrijkste Opdracht 6. Humus in 2 bodemtypen Opdracht 7 Humus en de kringloop van voedsel Opdracht 8. Humustypen Opdracht 9. De regenworm Vooraf. Het navolgend praktikum bestaat uit een samenhangend geheel van opdrachten, die niet alle kunnen worden uitgevoerd tijdens het ochtendprogramma van onze studiedag. We beperken ons tot: opdracht 1 (de appelboor) opdracht 2 (organisch materiaal in de bodem) opdracht 5 (het kleine leven in de bodem is het belangrijkste) opdracht 7 (humus en de kringloop van voedsel). Ook zullen enkele onderdelen vooraf worden opgesteld. We winnen daarmee tijd. Het praktikum is inhoudelijk gekoppeld aan de inleidende presentatie. Het wordt uitgevoerd in het IJzeren Mangebied van Weert, maar is gemakkelijk aan te passen voor elk ander gebied. Inleiding. De Verenigde Naties i.c. de FAO heeft 2015 uitgeroepen tot het jaar van de bodem. Daar is alle reden voor. Wij als mensen en als mensheid zijn bijzonder afhankelijk van de bodem voor onze voedselvoorziening. Tegelijkertijd zijn er een groot aantal bedreigingen voor de bodem. In tropische en droge gebieden is bodemdegradatie door bodemerosie, verdroging en verzilting alsmede lateritisatie een groot probleem. In West Europa en Noord Amerika speelt naast vervuiling (denk bijvoorbeeld aan Pagina 2 van 20

3 bestrijdingsmiddelen) vooral het probleem van de afname van organisch stofgehalte en van bodembiodiversiteit. Wereldwijd is vooral bodemerosie een belangrijk probleem. Onderstaand kaartje laat dat zien: Erosie is het natuurlijke proces van verwijderen van verweringsproducten / bodemmateriaal. Normaal: afvoer=toevoer Bodemerosie is het door mensen versnelde natuurlijke proces van erosie. Het verwijdert de toplaag waar juist de plantenvoedende bestanddelen in zitten. Op meer dan 1/3 van het agrarisch land in de wereld gaat de erosie sneller dan de vorming van de bodem. Aandacht voor de bodem is temeer nodig daar wij als samenleving blijkens onderstaande grafiek nauwelijks enige aandacht hebben voor deze belangrijke ecosysteemdienst. Pagina 3 van 20

4 Zuinig zijn op onze bodem hoort bij een duurzame samenleving. Duurzaamheid kent een ruimtelijke en een temporele dimensie. De ruimtelijk, geografische dimensie leert ons de mondiale context als uitgangspunt te nemen bij ons streven naar duurzaam handelen. De temporele dimensie dwingt ons na te denken over het welzijn van toekomstige generaties. De bodem verdient daarbij extra onze aandacht gezien de uitdagingen waar we als mensheid voor staan. In de presentatie werd de volgende dia getoond om dat onder de aandacht te brengen: Kortom redenen genoeg voor extra aandacht voor de bodem. Inleiding bodemleven en humus. In de opdrachten die je gaat uitvoeren leer je: hoe je bodemdieren kunt vinden. hoe je m.b.v. een zoekkaart gevonden diersoorten kunt determineren wat de functie van diertjes in de bodem is. wat de biodiversiteit in het bodemleven betekent voor een natuurgebied. wat humus is en wat humus voor de bodem betekent. De bovenste laag van de bodem van een bos, de strooisellaag, bestaat uit allerlei organisch materiaal zoals dode bladeren, vruchten, keutels en dode dieren. Daarvan leven organismen zoals schimmels en bodemdieren. Bodemdieren maken dood organisch materiaal kleiner door het te eten en de niet verteerde resten uit te poepen. Op deze wijze dragen ze bij aan de omvorming van organisch materiaal tot humus. Omdat dieren ook weer andere dieren eten, bestaat in een (gezonde) bodem een uitgebreid voedselweb. Pagina 4 van 20

5 Het aantal bodemorganismen kan zeer omvangrijk zijn, zoals onderstaande figuur toont. Vooral het werk dat regenwormen in de bodem verrichten spreekt tot de verbeelding: Pagina 5 van 20

6 Een niet te onderschatten belang van de bodem in dit opzicht is de opslag van CO2. Het is een belangrijke CO2 put (sink), waar we gezien de huidige stijging van CO2 in de atmosfeer zuinig op moeten zijn. Bodemdieren zijn ook belangrijk voor een goede bodemstructuur. Dit komt doordat zij gangen graven en dood materiaal door de grond mengen. Ook is bodemleven belangrijk voor de opbouw van organische stof en het vrijmaken van voedingsstoffen uit organische stof. Zoals eerder vermeld speelt humus hierin een cruciale rol. Humus levert voedingsstoffen, is in staat plantenvoedende bestanddelen als ook water te binden. Bodemleven bestaat o.a. uit bacteriën, schimmels en diertjes zoals aaltjes, mijten en wormen. Goed bodemleven is een voorwaarde voor een goede bodemkwaliteit. Opdracht 1.. Benodigdheden: 2 Appelboren 5 Potjes met deksel Kleurpotloden Werkwijze: Voer deze opdracht uit in tweetallen We nemen 2 bodemmonsters: een in het loofbos en een in het naaldbos. Zie onderstaand kaartje. Loofbos: vul twee potjes met wat grond. Doe dat door met de appelboor bijvoorbeeld 5 keer een sectie uit de bodem te nemen. Loofbos: vul een potje met bosstrooisel. Doe bijvoorbeeld 5 scheppen in een potje. Naaldbos: vul een potje met wat grond. Doe dat door met de appelboor bijvoorbeeld 5 keer een sectie uit de bodem te nemen. Stuifzand: vul een potje met wat grond. Doe dat door met de appelboor bijvoorbeeld 5 keer een sectie uit de bodem te nemen. Loofbos: neem een appelboormonster mee. Laat het in de boor zitten. Naaldbos: neem een appelboormonster mee. Laat het in de boor zitten. Pagina 6 van 20

7 Maak een schets van de opbouw van het loofbos- en het naaldbosmonster. Teken dat hieronder in met de kleurpotloden. Onder beschrijving probeert u zo goed mogelijk te benoemen wat u waarneemt. Het gaat daarbij vooral om de bodemgelaagdheid die u kunt/meent te onderscheiden. Beschrijving loofbosprofiel Tekening loofbos profiel Beschrijving naaldbos profiel Tekening naaldbos profiel Breng de verschillen onder woorden tussen het loofbos- en naaldbosprofiel. Loofbosprofiel Naaldbosprofiel Bewaar uw appelboormonsters. We gaan er nog meer mee doen. Bestudeer onderstaande tekening en tekst. Onder de structuur van de bodem verstaan we de verhouding tussen de diverse bouwstenen van een bodem. Onderstaande figuur toont een (voor plantengroei ideale) bodemstructuur: Pagina 7 van 20

8 Neem een potje waarin u het loofbosmonster hebt gedaan. Vul het met water. Het potje net niet helemaal vol doen. Schud het heftig en zet het daarna neer. Wacht enkele minuten. Teken wat u ziet en relateer dat aan bovenstaande toelichting over structuur. Beschrijving: Zonder dit nader uit te werken geven we enkele tips over onderwerpen waarbij u de opdracht appelboor kunt gebruiken: De voedselkringloop. Humus is oorspronkelijk plantenmateriaal dat weer wordt omgezet in voedsel voor andere organismen. Humus is eigenlijk een voedselvoorraadje in de bodem. De vruchtbaarheid van de bodem. Als humus verder verteerd komen er voedingsstoffen voor planten beschikbaar. Bovendien kan humus goed plantenvoedingsstoffen vasthouden. Watervasthoudend vermogen van een bodem. Humus stelt een bodem in staat beter vocht vast te houden. Ecologie. Samenhang tussen begroeiing en humusvorming. Zijn omstandigheden erg nat dan zal plantenmateriaal niet in humus worden omgezet. Er vindt nauwelijks vertering plaats, waarbij zich veen kan vormen. Ecologie. Samenhang tussen begroeiing en humusvorming. Onder naaldhout vormt zich minder humus in de bodem (die ook nog eens van een andere kwaliteit is) dan onder loofhout. Dit laatste is onderwerp van de volgende opdracht. Duurzaamheid. De gevolgen van de afname van het organisch stofgehalte en biodiversiteit. Overigens leidt afname van organisch stofgehalte op zich al tot afname van het (microbiële) leven in de bodem. Pagina 8 van 20

9 Opdracht 2. Organisch materiaal in de bodem. Benodigdheden: Potje met loofbosbodem en potje met naaldbosbodem. Werkwijze: Neem het potje met de bodem uit het loofbos en het potje met het bodemmonster naaldbos. Kruis in onderstaande tabel aan wat van toepassing is: Je kunt vergane en half vergane plantenresten vinden. Je kunt nog bladeren/naalden herkennen Platenmateriaal/humus is goed gemengd door de minerale ondergrond De kleur van de humus is Plantenresten schimmelen en worden steeds verder afgebroken. Veranderen langzaam in humus. Heeft een kruimelstructuur Houdt water vast. Goed voor levende plantenwortels Er leven wormen, duizendpoten en andere diertjes die eten en poepen In de herfst komt er weer een laag bladeren/naalden bovenop Platenmateriaal verteert goed Loofbos Naaldbos Opdracht 3. Bodemdiertjes (macro invertebraten) leren kennen Benodigdheden: Loeppot Witte bak Lepeltje Zeefje Determinatiekaart bodemdiertjes. Werkwijze. In de tuin van het NMC liggen op een aantal plaatsen tegels, bakstenen, houtblokken en sterk aangetast (deels vermolmd) hout. Hieronder zullen vochtminnende en duisternis zoekende dieren een schuilplaats kunnen vinden. Houd er rekening mee, dat bij vochtig weer de oogst tegen kan vallen. We leren eerst een aantal bodemdieren kennen. Zoek in de composthoop, onder tegels, bakstenen, houtblokken, in vermolmd hout en onder bladeren naar diertjes. Verzamel ze in de witte bak met schepje of lepel. Bekijk ze met de loep of in de loeppot en zoek de naam op met de zoekkaart. Pagina 9 van 20

10 Zet in onderstaande figuur een kruis bij de tekeningen van de gevonden soorten en schrijf de naam van het dier erbij. Zet de namen van de niet getekende dieren in het lege vak onderaan. Pagina 10 van 20

11 Opdracht 4. Biodiversiteit in de bodem. Benodigdheden: Monster bosbodem Monster stuifzand Witte bak Loeppot Lepel Zeefje Zoekkaart bodemdiertjes Je gaat kijken naar verschillende dieren die in de bodem leven: in of naast de composthoop of onder de bladeren van het bos in grond van het stuifzand of uit het zanderige gedeelte voor de insectenmuur. Werkwijze bosbodem/compost: 1. Je neemt 5 schepjes grond uit het onderste deel van de composthoop (of gebruik het eerder verzamelde monster bosbodem) en spreidt ze uit in de witte onderzoekbak. 2. Bekijk welke bodemdiertjes je ziet (de grond volledig uitpluizen). Gebruik de loeppot, de lepel en zo nodig het zeefje. Gebruik de zoekkaart bodemdieren voor het vinden van de naam van de bodemdieren. 3. Schrijf in de tabel op welke bodemdieren je gezien hebt. Schrijf daarachter ook het aantal exemplaren dat je gevonden hebt. 4. Na het onderzoek schud je de bak weer op de plaats uit waar je de grond gepakt hebt. Werkwijze grond van stuifzand: 1. Je neemt 5 schepjes grond uit van de bodem bij de stenentuin (of gebruik het eerder verzamelde monster stuifzand) en spreidt dit uit in de witte onderzoekbak. 2. Bekijk welke bodemdiertjes je ziet (de grond volledig uitpluizen). Gebruik de loeppot en het zeefje. Gebruik de zoekkaart bodemdieren voor het vinden van de naam van de bodemdieren. 3. Schrijf in de tabel op welke bodemdieren je gezien hebt. Schrijf daarachter ook het aantal exemplaren dat je gevonden hebt. 4. Na het onderzoeken schud je de bak weer op de plaats uit waar je de grond gepakt hebt. Biodiversiteit in de bodem Biodiversiteit: bio" betekent leven, "diversiteit" betekent afwisseling of verschil. Variatie is belangrijk in de natuur. Pagina 11 van 20

12 Het is een meerdimensionaal begrip zoals onderstaande figuur duidelijk maakt: Het is daarom lastig biodiversiteit te kwantificeren. Over welk schaalniveau heb je het dan? De macroschaal van de ecosystemen of de microschaal van genetische eigenschappen? Wij beperken ons hier tot de soortdiversiteit. Dat is een beperking die meestal aan het begrip biodiversiteit wordt gekoppeld. Biodiversiteit en de bodem hebben invloed op elkaar. Hoe rijker de bodembiodiversiteit, hoe beter de bodem geschikt wordt voor de groei van planten. Bij een betere plantengroei neemt het aantal dieren/ diersoorten en andere organismen ook toe. Kijk nu naar de verschillende soorten die je hebt gevonden in de twee bodems. Wat kun je zeggen van de grootte van de biodiversiteit in deze twee bodems? Bosbodem / Composthoop Bodem stuifzandgebied soort aantal soort aantal Pagina 12 van 20

13 Wat kun je zeggen van de grootte van de biodiversiteit in deze beide bodems? Opdracht 5. Het kleine leven in de bodem is het belangrijkste. Benodigdheden: Berlese-opstelling Binoculair Boek Het bodemvoedselweb van Lowenfels en Lewis. Uitgeverij Jan van Arkel Petrischaaltjes De dag tevoren of s morgens vroeg is al een opstelling gemaakt (een Berleseval zie figuur onder) om kleine bodemdiertjes bv springstaarten zichtbaar te maken. Bekijk de gevonden diertjes onder de binoculair. Noteer de naam van de diertje. Je kunt het boek Het Bodemvoedselweb gebruiken om op zoek naar namen te gaan. Bedenk je wel dat je hier een volkomen nieuwe wereld (en een onbekende!!) betreedt. Pagina 13 van 20

14 Maak schetstekeningen van de gevonden micro invertebraten en zet er de naam bij (als die bekend is) Onderstaande diertjes kunt u tegenkomen: Opdracht 6. Humus in 2 bodemtypen. Plaats de petrischaal met de humusrijke bosbodem onder de binoculair en bekijk het met bovenlicht bij een vergroting van 40x. Let o.a. op de kleur en de vorm van de aanwezige deeltjes. Beschrijf en teken wat je ziet. Plaats de petrischaal met stuifzand onder de binoculair en bekijk het met bovenlicht bij een vergroting van 40x. Let o.a. op de kleur en de vorm van de aanwezige deeltjes. Beschrijf en teken wat je ziet. Bekijk de figuur met de ideaaltypische verdeling van water, lucht, minerale en organische delen in een bodem (zie pagina 7). Hoe komt jouw bodem er uit wat betreft water- en humusgehalte? Beschrijving/tekening humusrijke grond onder binoculair. Pagina 14 van 20

15 Beschrijving/tekening stuifzand onder binoculair. Vergelijking water- en humusgehalte met ideaal. Conclusie? Opdracht 7 Humus en de kringloop van voedsel. Benodigdheden: Appelboormonster bosbodem Binoculair Digitale microscoop Organisch materiaal wordt afgebroken tot humus en daarna gemineraliseerd. De natuur is gebaseerd op een circulair systeem en dat is met de bodem goed te illustreren. Inmiddels ben je heel wat bodemorganismen tegen gekomen. Geef 2 voorbeelden van onderstaande diergroepen die een rol spelen in de bodemkringloop van het voedsel. Pagina 15 van 20

16 Omschrijf wat wordt bedoeld met: Blad: Strooisel: Humus: Leg strooisel en humus onder de digitale microscoop. Bekijk beide en maak er eventueel een foto van om mee te nemen op memory stick. Teken strooisel en humus in onderstaande tabel. Breng onder woorden wat strooisel respectievelijk humus is. Tekening strooisel Tekening humus Wat is strooisel? Wat is humus? Pagina 16 van 20

17 Opdracht 8. Humustypen. De ene humus is de andere niet. Grofweg zijn er 3 soorten te onderscheiden: mull, moder en mor. De kwaliteit van mull is voor de bodem het beste, die van mor is het minste. Onderstaande figuur geeft enige toelichting: In deze figuur staat F voor fermented. Je kunt dat vertalen met strooisellaag. Onderstaande figuur geeft nog weer nadere informatie. Opdracht: neem met de appelboren een monster onder loofbos en een monster onder naaldbos. Beschrijf in welke situatie je te maken hebt met meer mullhumus en in welke situatie met morhumus. Wat zegt dat over de bodemvruchtbaarheid? Mull of mor? Bodemvruchtbaarheid Overige opvallende verschillen in de bodem Naaldbosmonster Loofbosmonster Pagina 17 van 20

18 Opdracht 9. De regenworm. Al eerder kwam de arbeid die regenwormen in onze bodem verrichten aan de orde. Globaal zijn er 3 soorten regenwormen: De activiteit van regenwormen is zichtbaar te maken. Dat wordt in onderstaande beschreven (het is geen opdracht om nu verder uit te werken). Achtergrond: Wormen spelen een belangrijke rol bij bodemvorming en de kringloop van voedsel via de bodem. Regenwormen: -a- Mengen bodemlagen; dat heet homogenisatie. Daardoor komt bodemmateriaal in een nieuwe omgeving terecht. Dat kan chemische verwering en het daardoor beschikbaar komen van voedingsstoffen bevorderen. -b- Zorgen voor doorluchting van de bodem. Door slijmafscheiding zijn de gemaakte gangen stabiel. Dit alles bevordert een goede structuur van de bodem. -c- Maken gangen die gunstig zijn voor de waterhuishouding van de bodem. Gangen en uitwerpselen bevatten relatief veel (planten)voedingsstoffen. -d- Verkleinen plantaardig materiaal en mengen dat door de bodem. De humussituatie in de bodem verbetert daardoor. In zure en of (te) natte bodems ontbreken regenwormen. Benodigdheden: Een cuvette Grond Pagina 18 van 20

19 Uitvoering en beoogd resultaat: A. Menging in de bodem. Vul de onderste 10 cm van de cuvette met potgrond. Doe hierin 5 tot 7 regenwormen Hierop komt een halve cm geel zand. De cuvette wordt afgevuld met potgrond. Zet de cuvette 1 week weg op een vochtige, koele en donkere plaats. Opdrachten: a. Maak een tekening van de cuvette met inhoud bij aanvang van de proef. Doe hetzelfde na een week. b. Welke verschillen vallen op? c. Breng de betekenis van wormen voor de bodem onder woorden. B. Uitgebreider onderzoek. Gebruik meerdere cuvettes indien mogelijk. Anders moeten de verschillende opdrachten na elkaar worden uitgevoerd. Breng in de cuvette(n) lagen aan bestaande uit verschillende bodemmonsters (loofbosbodem, naaldbosbodem etc.). Wijzig per cuvette, respectievelijk per proef de volgorde van de lagen. Maak achtereenvolgens een afdekking met dennennaalden, loofboombladeren en gras. Opdrachten: a. Zijn er lagen die door de regenwormen worden vermeden? Welke zijn dat en waarom? b. Let op de gangen die de regenwormen hebben gemaakt. Zijn deze stabiel of niet? Wat is het belang van deze gangen? c. Blijven de aangebrachte lagen op hun plaats? Pagina 19 van 20

20 d. Zijn er bladeren en/of naalden de grond ingetrokken? Waarom is dit van belang? e. Vind je uitwerpselen uitwerpselen /uitwerpselhoopjes op de bodem of in de gangen? Waaruit bestaan die uitwerpselen? C. Onderzoek in het veld. Zoek naar kluiten (liefst uit verschillende grondsoorten bestaand) met wormgaten erin? a. Noteer de grondsoort. b. Hoe ontstaan deze wormgaten? c. In welke gangen blijven de gangen het langst bestaan? d. Op welke diepte vond je de wormgaten? D. Onderzoek in een kuil. Graaf een kuil of bekijk de wand van een nieuw gegraven sloot/kuil. Ga na of de volgende uitspraken kloppen: a. Als de verschillende bodemlagen goed van elkaar zijn te onderscheiden (er zijn dus geen lagen door elkaar gemengd), dan zijn er bijna geen diergangen en dieren in de bodem te vinden. b. Zijn de verschillende bodemlagen goed gemengd dan vinden we er veel diergangen en dieren. Let op! Als er is geploegd is er natuurlijk een andere oorzaak voor menging van bodemlagen. Bij welke onderwerpen te gebruiken? A. Betekenis van de bodem voor de landbouw. Regenwormen zijn vooral belangrijk voor de zogenaamde fysische vruchtbaarheid (lucht- en waterhuishouding, structuur). B. De biosfeer (het leven) is een belangrijke bodemvormende factor. Leven maakt bodems beter bruikbaar en daardoor worden deze weer aantrekkelijk voor leven. Regenwormen bijvoorbeeld homogeniseren een bodem. Ze doen dat op een betere wijze dan dat gebeurd bij ploegen. Ad Havermans 10 oktober 2015 Pagina 20 van 20