Bemestingsproef snijmaïs Beernem

Transcriptie

1 Bemestingsproef snijmaïs Beernem 1. Context Het onderzoek richt zich op het bereiken van innovatieve strategieën om agro- en bio-industriële nutriëntenrijke stromen te recycleren. Het agronomische en ecologische belang van de groene kunstmestvervangers afkomstig van de veehouderij en mestverwerking wordt hier getest. De bemestingswaarde van deze producten kan onderzocht worden in veldproeven en wordt onder andere getoetst op basis van de gewasopbrengst en het nitraatgehalte in de bodem na oogst. In deze proef wordt er gebruik gemaakt van spuiwater (SPUI) (uit een chemische luchtwasser bij een varkensstal) en het product afkomstig van een stripping/scrubbing Detricon process (DE) als vervangend product voor kunstmest (KM). De vergelijking tussen deze meststoffen wordt in combinatie met varkensdrijfmest (VDM) uitgevoerd. De behandelingen bestaan dus enerzijds uit VDM+KM als referentie, VDM+DE, VDM+SPUI en een blanco (zonder bemesting van N, P of K) als controle. 2. Proefopzet en teeltverloop De proef werd aangelegd op een akker van ongeveer 0,8 ha in Beernem. In het voorgaande groeiseizoen werd er eveneens snijmaïs geteeld, gedurende de wintermaanden lag het braak. Op 9 april werd een bodemstaal genomen en op 7 mei werd een tweede bodemstaal genomen. De resultaten worden weergegeven in Tabel 1. Op basis hiervan werd een bemestingsadvies opgesteld van 120 kg werkzame N, 75 kg P 2 O 5 en 250 kg K 2 O per ha. Op 13 mei, voor ploegen, werd op basis van dit advies de organische bemesting uitgevoerd in de plots. Op het perceel werden daarvoor blokken aangelegd van 6m op 10m. Alle behandelingen worden in viervoud uitgevoerd. In de verschillende plots wordt de varkensdrijfmest toegepast met een injecteur. Kunstmest (KM) (ammoniumnitraat met 27%), spuiwater (SPUI) en Detricon product (DE) werden op dezelfde dag als de maïs inzaai, op 15 mei, handmatig toegediend over de blokken. De verschillende behandelingen zijn uitgevoerd volgens een volledig gerandomiseerd proefplan (zie figuur 1). Er werd verder geen stikstof- of fosfaatstartgift gedoseerd bij de aanplant van snijmaïs zelf. De snijmaïs werd gezaaid aan een zaaidichtheid van zaden per hectare. Inagro vzw Ieperseweg Rumbeke T F E [email protected] -

2 Tabel 1: Bouwvooranalyse Parameter Resultaat Eenheid Beoordeling parameter laag hoog Textuur Zand ph 5,2 Organische koolstof 3,2 %C op droge grond Stikstof (0-90cm) 8,22 kg NO3-N /ha DS Fosfor 24 mg/100g droge grond Kalium 6,7 mg/100g droge grond Magnesium 10,9 mg/100g droge grond Calcium 97 mg/100g droge grond Natrium O.D.L. mg/100g droge grond Zwavel O.D.L. mg/100g droge grond 6m 10m blanco VDM + KM VDM + DE VDM + SPUI Figuur 1: proefplan met de gerandomiseerde behandelingen De samenstelling van de verschillende producten is te vinden in Tabel 2. Elke behandeling werd handmatig aangevuld tot aan het advies met respectievelijk kunstmest of kunstmestvervangers. De N-werkzaamheid van varkensdrijfmest is vastgelegd op 60% (VLM, 2015). Spuiwater afkomstig van een chemische luchtwasser is reeds erkend als een type 3 meststof en heeft dus een werkzaamheid van 100% en wordt niet meer als dierlijke aanschouwd. Ook het product afkomstig van de Detricon luchtwasser (vloeibaar ammoniumnitraat) is een kunstmestvervanger waarvan de werkzaamheid 100% bedraagt.

3 Uitgaande van deze aannames is in tabel 4 te zien hoeveel werkzame N en andere nutriënten er zijn opgevoerd per behandeling, op basis van de hoeveelheid product (tabel 3). Tussen haakjes wordt in Tabel 4 telkens aangegeven hoeveel kalium kunstmest er is bijbemest om aan het vooropgestelde advies te komen. Tabel 2: Eigenschappen van de bemestingsproducten (VDM: Varkensdrijfmest, DE: Detricon product en SPUI: spuiwater) DS ph OS NH 4 -N N tot N wkz P 2 O 5 K 2 O S EC (%) (ms/ cm) VDM 7,3 7,7 48 3,7 5,9 3,5 4,1 4,3-25,6 DE - 7,9-76, SPUI - 5,5-29,6 29,6 29, ,7 151,9 Tabel 3: Bemestingsproduct hoeveelheid per behandeling Behandeling VDM DE SPUI (ton/ha (ton/ha) (ton/ha) Blanco VDM + KM VDM + DE 18 0,43 0 VDM + SPUI ,9

4 VDM KM DE SPUI Tabel 4: Opgevoerde nutriënten per object, tussen haakjes de aanvulling met patentkali (30% K en 10% Mg) tot advies, in kg per hectare N werkzaam per mestproduct Totaal bemest Behandeling N tot N werkzaam P 2 O 5 K 2 O Blanco VDM + KM (+ 77E) VDM + DE (+ 77E) VDM + SPUI (+ 77E) 3. Proefveldresultaten a. Nitraatgehalte in de bodem Voor het bemesten was er op 07/05/2015 ongeveer 8kg NO 3 -N/ha beschikbaar in het bodemprofiel (0-90 cm). Na de maïsoogst ligt het nitraatgehalte in de bodem veel hoger voor alle behandelingen, zoals te zien in Figuur 2. Uit de resultaten, weergegeven in Figuur 2, kunnen verschillende trends vastgesteld worden. Daarnaast neemt in bijna alle bodemlagen het nitraatgehalte af per behandeling in de volgorde VDM+KM> VDM+DE > VDM+ SPUI > blanco. De som van het nitraatgehalte over alle bodemlagen heen is dus bijgevolg het hoogst voor VDM+KM met kg NO 3 ha -1 daarna volgt VDM+DE en VDM+SPUI met respectievelijk 47.3 en kg NO 3 ha -1. De behandelingen VDM+KM, VDM+DE en VDM+SPUI verschillen onderling niet significant met elkaar maar zijn wel significant verschillend met de blanco behandeling. Geen van de individuele bodemstaalnames per plot overschreed de drempelwaarde van 90 kg NO 3 ha -1 (maïsteelt, niet focus bedrijf en zandgrond, MAP 5).

5 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 blanco VDM kunstmest VDM ammnitraat VDM spuiwater 10,00 0, som Figuur 2: Grafiek van de nitraatresidu s bij oogst (08/10/2015) voor de verschillende bodemlagen (0-30, en 60-90cm) en de verschillende behandelingen b. Gewasopbrengst De opbrengst aan snijmaïs is het hoogst voor VDM+DE met 16.8 ton DS/ha. De bemestingen met VDM+SPUI en VDM+KM zorgen een gewasopbrengst van respectievelijk 16.8 en 16.3 ton DS/ha. De blanco heeft met 9.9 ton DS/ha een veel lagere gewasopbrengst dan alle andere behandelingen. Dit is ook weergegeven in figuur 3. De behandelingen VDM+KM, VDM+DE en VDM+SPUI verschillen niet statistisch significant van elkaar maar wel van de blanco behandeling. De totale stikstof opname door de snijmaïs en het chlorofyl gehalte in het blad juist boven maïskolf worden weergegeven per behandeling in figuur 4 en 5. Hier kan een gelijkaardige trend teruggevonden worden daar de blanco statistisch significant verschilt van de andere behandelingen (VDM+KM, VDM+DE, VDM+SPUI) en de andere behandelingen onderling niet van elkaar verschillen Er is een verband tussen de chlorofyl meting en de gewasopbrengst voor zowel verse stof en droge stof (met respectievelijk R² van 0,90 en 0,88). Andere verbanden tussen chlorofyl en stikstofopname, stikstofopname en gewasopbrengst (verse en droge stof) waren minder prominent (R²<0.60).

6 stikstofopname (kg N/ha) gewasopbrengst (ton DS/ha) 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 blanco VDM+KM VDM+DE VDM+SPUI Figuur 3: gewasopbrengst aan snijmaïs per behandeling 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 blanco VDM+KM VDM+DE VDM+SPUI Figuur 4: Opname van stikstof door snijmaïs per behandeling

7 800,00 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00 blanco VDM+KM VDM+DE VDM+SPUI Figuur 5 : chlorofyl meting van snijmaïs per behandeling c. ANR en ANE en NWC Schröder et al. (2013) beschreven enkele parameters waarmee ze de werkzaamheid van meststoffen en bemestingsstrategieën kunnen inschatten: apparant N recovery (ANR), apparent N efficiency (ANE), nutrient working coefficient (NWC). Hieronder worden de formules weergegeven voor de berekening van het ANR, ANE en NWC. ANR = ANE = N opbrengst bemest gewas N opbrengst blanco toegediende hoeveelheid totaal N DS opbrengst bemest gewas DS opbrengst blanco NWC ANR = 100 x NWC ANE = 100 x toegediende hoeveelheid N totaal ANR organische mest ANR referentie (VDM+KM) ANE organische mest ANR referentie (VDM+KM) De waarden in Tabel 5 kan tonen aan dat objecten VDM+DE en VDM+SPUI zowel een hogere ANR als ANE hebben dan in vergelijking met VDM+KM. Dit duidt aan dat de VDM+SPUI bemesting ervoor zorgt dat er meer dan de helft (0,55) van de toegediende stikstof in de plant wordt opgenomen. Dit is meer dan de VDM+DE die een ANR heeft van 0,53 netto kg N plantopname/ kg N bemest. Ook bij de omzetting van de stikstofbemesting naar DS-opbrengst kan er gevonden worden dat de N afkomstig van de behandeling VDM+DE en VDM+SPUI een betere efficiëntie bekomen van 42 kg DS/ kg N afkomstig van VDM+DE of VDM+SPUI. Dit ten opzicht van 39 kg DS 42 kg DS/ kg N afkomstig van VDM+KM.

8 Als de behandeling VDM+KM als referentie wordt beschouwd dan kan hieruit afgeleid worden dat de stikstof door de behandelingen VDM+DE en VDM+SPUI een hogere werkzaamheid of een hogere NWC ANR en NWC ANE heeft. Dit is te zien in Tabel 5 waar de NWC ANR en NWC ANE groter zijn dan 100 % voor zowel VDM+DE als VDM+SPUI. Tabel 5: De ANR, ANE en NW van de verschillende objecten (ANR: netto kg N plantopname/kg N bemesting en ANE: netto kg DS productie/kg N bemesting) Object ANR ANE NWC ANR NWC ANE VDM+KM % 100% VDM+DE % 108% VDM+SPUI % 107% 4. Besluit Deze proef bevestigt dat een bemesting met kunstmestvervangers een goede gewasopbrengst van snijmaïs verzekert. Alle behandelingen halen een gelijkaardige opbrengsten met uitzondering van de blanco. De toegediende stikstof in de verschillende behandelingen heeft een gelijkaardige werkzaamheid. Dit is zowel af te leiden uit de ANR die de efficiëntie van N-opname in de plant aangeeft als de ANE die de omzettingsefficiëntie van N naar droge stof opbrengst aanduidt. Tegelijkertijd is er geen verschil te zien tussen de nitraatresidue in de bodem van de verschillende bemeste objecten en blijft deze ook ruim onder de norm (90 kg N- NO 3 /ha). Er kan dus besloten worden dat zowel spuiwater van een chemische luchtwasser als het product van een Detricon luchtwasser (vloeibaar ammoniumnitraat) perfect geschikt zijn om de gangbare kunstmest (AN 27%) te vervangen. 5. Referenties Schröder, J.J., De Visser, W., Assince, F.B.T. & Velthof, G.L. (2013). Effects of short-term nitrogen supply from livestock manures and cover crops on silage maize production and nitrate leaching. Soil Use and Management, juni 2013, nr. 29, pp