Soortenrijke groenbemesters hebben voorsprong bij stress Interview met Dr. Norman Gentsch over het CATCHY project op 26 juli 2018 Wat doet soortenrijkdom in de akkerbouw? Hoe reageert een soortenrijke groenbemester in extreme omstandigheden en schommelingen in de weersomstandigheden? Hoe zorgen groenbemesters voor stabiliteit in de bodem? Journalist Angelika Sontheimer sprak met Dr. Norman Gentsch van het Instituut voor Bodemkunde van de Leibniz Universiteit van Hannover over het belang van soortenrijke groenbemestermengsels op bodemvruchtbaarheid en andere resultaten die tot nu toe zijn aangetoond in het CATCHY-project. Het CATCHY-project is een 9 jarig onderzoekstraject dat uitgevoerd wordt door kennisinstituten in Duitsland. DSV is een van de aangesloten partners. Dr. Gentsch, wat zijn de doelstellingen van dit CATCHY-project? We onderzoeken de effecten van de groenbemesters op de bodem. Groenbemesters hebben heel veel positieve functies: zoals het voorkomen van bodemerosie en uitspoeling van nutriënten in het najaar. Groenbemesters leveren nutriënten in het voorjaar. Bovendien verhogen ze het organisch stofgehalte in de bodem en daarmee de humusvoorraad. Des te hoger het organische stofgehalte, des te actiever is het bodemleven. Ten slotte zijn groenbemesters een toevluchtsoord voor vele insecten. Ze verhogen hier de soortenrijkdom en de biodiversiteit. In het CATCHY project vergelijken we zeer soortenrijke groenbemesters met enkelvoudige groenbemesters en met braak als nulmeting. En ziet u deze mogelijke groenbemester effecten in de praktijk bevestigd? Ja, al na de eerste vruchtwisselingsrotatie van drie jaar kunnen we de eerste effecten van het gebruik van soortenrijke groenbemestermengsels meten. We stonden versteld van hoeveel van de theoretische verwachtingen er in de praktijk uitkwamen. Momenteel zijn we in de tweede fase van het project beland. Daarin kijken we naar de effecten op de stikstofcyclus, de water opslagcapaciteit, de interacties met Mycorrhizae en natuurlijk de gevolgen voor de voeding van het volggewas.
En waarom moet een groenbemester een soortenrijk mengsel zijn? De plantensoorten of rassen die beter zijn aangepast aan bepaalde vormen van stress zoals droogte, gevoeligheid voor ziekteverwekkers of plagen bufferen de uitval van minder aangepaste planten. Het zorgt voor stabiliteit in de opbrengst. Hoe meer soorten, des te stress-bestendiger is het mengsel. Dit verhoogt de zogenaamde ecosysteemdiensten, zoals bijvoorbeeld de natuurlijke bodemfiltratie, koolstof verrijking, nutriëntenstroom en vermindering van bodemerosie. Kunt u die verbetering zien in de resultaten? Ja, neem bijvoorbeeld de wortelbiomassa. Die stijgt met de diversiteit van de groenbemester. Dit komt omdat de verschillende planttypen verschillende worteldieptes doorgronden en hierdoor optimaal de voedingsstoffen absorberen, en opslaan. Vervolgens wordt ook de groenbemesterresten beter afgebroken wat weer zorgt voor een verhoogde nalevering van de belangrijkste voedingsstoffen stikstof, fosfor, kalium en magnesium. (zie figuur) Soortenrijke groenbemesters hebben door een hogere bladindex een verbeterde fotosynthesecapaciteit. De fotosynthese producten zoals bijvoorbeeld suiker worden sneller in de bouwvoor gebracht en helpen bij de ontwikkeling van microbiële biomassa. Op deze manier wordt de microbiële activiteit verhoogd. In het bijzonder profiteren de Mycorrhiza schimmels. De bacteriën van de stikstof-cyclus zal profiteren met name van energierijke groenbemesterresten. We merkten dat bij meer soortenrijke groenbemesters de koolstofen stikstof cycli worden geoptimaliseerd en het organisch stofgehalte toeneemt. Hierdoor verbetert de activiteit van het bodemleven als gevolg van de 1:1-correlatie tussen organisch bodemmateriaal en de microbiële biomassa.
Des te groter de soortenrijkdom, des te positiever het effect op de vruchtbaarheid en de gezondheid van de bodem? Ja, zo zou je dat kunnen zeggen. De verschillende soorten in de groenbemester beïnvloeden een keten van processen in de bodem, die opgeteld een positieve invloed hebben op de groei van de planten. Zo zorgt bijvoorbeeld de hogere wortelmassa voor een verhoogde mineralisatie van stikstof in de wortelzone van de volgende hoofdteelt. De microorganismen die betrokken zijn bij de mineralisatie worden gestimuleerd door een breder werkingsspectrum van verschillende groenbemesters. Daardoor worden gaten in de nutriëntenkringloop gesloten en bemesting gereduceerd. Mengsels zoals bijvoorbeeld TerraLife MaisPro TR van DSV zaden zijn afgestemd op de volgvrucht. Zijn er ook nadelen van groenbemesters? Ik noem het niet direct nadelen. Zeker, er zijn groenbemesters zoals Japanse haver, die theoretisch een graanvirus kan overdragen. Of zonnebloemen die Sclerotinia kunnen overdragen. Of bladkool dat knolvoet kan overdragen in koolzaad of bij suikerbieten het bietencysteaaltje kan vermeerderen. In een soortenrijke mengsel kunnen deze effecten echter worden verwaarloosd en wegen ze ruimschoots op tegen de positieve effecten van groenbemesters. Het is echter veel slechter, als slechts één plant als groenbemester wordt gebruikt. Zo is bijvoorbeeld Gele Mosterd al een lange tijd een populaire groenbemester voor boeren. Het effect ervan is echter helemaal niet zo goed. Gele mosterd produceert glucosinolaten in de wortelzone die het bodemleven en wortelgroei verminderen. Deze wortel excreties hebben een negatieve invloed op het volggewas. En hoe kan de landbouwer de voordelen van groenbemesters verbeteren? Hij vergroot de voordelen van groenbemesters, door een soortenrijk mengsel toe te passen waardoor de biodiversiteit wordt verhoogd. Als je alleen al de verschillende wortelsystemen bekijkt: zonnebloem of vlas bijvoorbeeld, wortelen zeer diep. Die kunnen tot drie meter gaan. De verschillende soorten hebben verschillende voedingsbehoeften en kunnen zo nutriënten het beste ontsluiten. Of als men aan de symbiose met de rhizobiumbacteriën denkt waarmee stikstof wordt gebonden en beschikbaar gemaakt wordt voor de plant. Of zoals gezegd de mycorrhizae. Dit is een symbiose tussen schimmels en planten waar gezorgd wordt voor een nutriënten uitwisseling. Door een juiste combinatie in mengsels worden de voordelen van verschillende soorten benut. Het klinkt zeer veelbelovend. Een laatste vraag: Wat maakt uw onderzoek leuk? Het zijn brandende vragen die wij aan het bestuderen zijn. In mijn proefschrift onderzocht ik de koolstofcyclus in de permafrost. Ongeveer 50% van de wereldwijde bodemkoolstof zit daar in de bodem. Door klimaatverandering ontstaan emissies uit deze gebieden van extra CO 2. Agrarische bodems hebben een groot potentieel als CO2-opslag. Door goed beheer kan het koolstofgehalte in de bodem worden verhoogd wat uit de atmosfeer wordt gehaald. Tegelijkertijd verbeterd de vruchtbaarheid van de bodem op de lange termijn. Door klimaatverandering zal de plantenteelt wereldwijd veranderen. De teeltsystemen zullen zich
moeten aanpassen. Met CATCHY onderzoeken wij een kleine bouwsteen voor meer bodemvruchtbaarheid, waaraan groenbemesters wezenlijk bijdragen. Dit onderzoek is erg leuk, omdat het een verschil kan maken. Ik denk dat boeren praktische oplossingen nodig hebben waarmee ze zich kunnen aanpassen aan de uitdagingen van de klimaatverandering en de maatschappij. Dr. Gentsch, hartelijk dank voor het interview en succes met uw groenbemesters onderzoeksproject! Vak info Dr. Gentsch Dr. Norman Gentsch is 37 jaar oud, en wetenschapper aan het Instituut voor bodemkunde van de Leibniz Universiteit van Hannover. Hij studeerde Geowetenschappen in Leipzig en is gespecialiseerd in Bodemkunde. In zijn proefschrift, richtte hij zich op de koolstofcyclus in de Arctische permafrost. Zijn huidige onderzoek richt zich op duurzaam grondbeheer in agroecosystemen. Hij is betrokken bij het BonaRes-project CATCHY. (AS) Achtergrond onderzoeksprojecten De Europese landbouw wordt momenteel geconfronteerd met toenemende bodemdegradatie door middel van vermindering van de biodiversiteit, toename van erosie, uitspoeling van nutriënten, verzuring, verzilting of bodemverdichting. Op hetzelfde moment moet de landbouwproductie verduurzamen en aangepast worden aan de klimaatveranderingen. De Duitse regering heeft daarom in 2012 een oproep aan de wetenschap gedaan om het onderzoek op duurzaam bodemgebruik te intensiveren. Tien projecten zijn gemaakt in het overkoepelende project "BonaRes" met de grond als een duurzame bron (https://www.bonares.de/home-de) Het is een lange termijn studie van negen jaar. In 2015, het "internationale jaar van de bodem", is het project CATCHY (Catchcropping is een Agrarian Tool for Continuing soil Health and Yield increase) https://www.bonares.de/catchy-de) als BonaRes subproject gestart. Zeven projectpartners vanuit de wetenschap en industrie zijn betrokken. Het onderzoeksteam bestaat uit plantenwetenschappers, microbiologen, bodemkundigen, landbouwkundigen en industriepartners uit de plantenveredeling, zoals bijvoorbeeld DSV. CATCHY houd zich bezig met de biodiversiteit in groenbemesters en onderzoekt de invloed van de soortenrijkdom in groenbemesters op de bodemfuncties. (AS)
Het project vergelijkt soortenrijke groenbemesters met enkelvoudige groenbemesters en braak als een nulmeting. Groenbemestermengsels zoals bijvoorbeeld de TerraLife MaisPro TR van DSV zijn afgestemd op het volggewas.