9.5 Drempels tussen de aardappelruggen C. Olivier (CRA-W), J-P. Goffart (CRA-W), D. Baets (Bayer CropScience), N. Fonder (Epuvaleau), J-P. Barthélemy (ULg-Gembloux Agro-Bio Tech), G. Lognay (ULg-Gembloux Agro-Bio Tech), D. Xanthoulis (ULg-Gembloux Agro-Bio Tech) Samenvatting In Huldenberg werd een proef aangelegd op vraag van en gefinancierd door het bedrijf Bayer CropScience. Tijdens 29 en 21 liep al het project Beperken van afspoeling en de impact hiervan op de aardappelteelt in Wallonië. Drempels tussen de ruggen hebben tot doel de infiltratie van regen te bevorderen zodat er minder afspoeling optreedt. De resultaten van dit extra proefjaar bevestigen de efficiëntie van deze techniek op vlak van afname van afspoeling en erosie als ook een tendens naar een hoger rendement. Proefopzet In 211 werd een proef aangelegd in Huldenberg (Vlaams-Brabant) volgens hetzelfde protocol als tijdens het project Beperken van afspoeling en de impact hiervan op de aardappelteelt in Wallonië. Het doel was om de efficiëntie van drempels tussen de aardappelruggen na te gaan. De proef in 211 verliep in samenwerking met Bayer CropScience. Voor het vormen van de drempels werd de drempelmachine gebruikt van het type Barbutte van het bedrijf Cottard te Curchy (Frankrijk). Verticale, gebogen schoppen gaan op en neer tussen de ruggen waardoor er elke 1,6 meter een drempel wordt gevormd. Er werden twee systemen voor het opvangen van het afspoelende water gebruikt onderaan een steile helling (meer dan 3%): één bij ruggen met drempels en één bij ruggen zonder drempels (= getuige). Het water tussen 3 ruggen met drempels en tussen 3 ruggen zonder drempels werd opgevangen. Er werd een barrière loodrecht op de ruggen gemaakt om de proef te isoleren van de rest van het perceel, alsook om de lengte van de afspoeling te beperken tot 3 meter. De hoeveelheid afgespoeld water werd gemeten en een homogeen staal hiervan werd geanalyseerd op aanwezige sedimenten en fytoproducten. Deze metingen werden in verband gebracht met de regenval op het perceel. Ook de herverdeling van het water in het bodemprofiel werd gedurende het seizoen opgevolgd zowel boven als onderaan de helling met behulp van een bodemvochtmeter (TDR-sonde). Weersomstandigheden Op de proef in Huldenberg waren er in 211 verschillende regenbuien die afspoeling en erosie konden veroorzaken. De gegevens in Grafiek 1 werden geregistreerd met een meetstation aanwezig op de boerderij in Huldenberg. Er werd ook een onafhankelijke pluviometer geïnstalleerd in de nabijheid van de proef. Er waren 7 tijdstippen met meer dan 1 mm regen per dag: - 2 tijdstippen van 1 tot 19 mm per dag (16 juli 14,7 mm en 18 september 12, mm), - 2 tijdstippen van 19 tot 25 mm per dag (23 augustus 23,9 mm en 4 september 19,4 mm), - 3 tijdstippen met meer dan 25 mm per dag (28 juni 28,5 mm, 14 augustus 29,2 mm en 19 augustus 4 mm).
Neerslag (mm) Grafiek 1 Neerslag gemeten met het weerstation aanwezig op de boerderij in Huldenberg (Bayer CropScience) 45 4 35 3 25 2 15 1 5 Vermindering van afspoeling Grafiek 2 toont de hoeveelheid opgevangen water bij ruggen met en zonder drempels in de loop van 211. De maximale inhoud van de bakken was 5 liter. Tijdens hevige regenbuien liepen deze bakken soms over bij de ruggen zonder drempels waardoor het volume afgespoelde water onderschat werd. Dit was het geval op 29 juni, 19 augustus, 24 augustus en 3 augustus. Gedurende het seizoen was de afspoeling telkens groter bij de ruggen zonder drempels. Maar ten gevolge van een hevig onweer op 19 augustus was de efficiëntie van de drempels op vlak van afspoeling minder dan in het begin van het seizoen. Dit kan verklaard worden door meerdere factoren, waaronder de geleidelijke afvlakking van de drempels en het verminderen van hun capaciteit voor opslag van water door langzame opvulling van de dammen door opstapeling van sediment. Daarnaast komen er ook openingen in sommige dammen ten gevolge van intense regenbuien (was het geval na loofdoding) waar het water dan kan passeren. Maar ondanks de reductie van de efficiëntie van de drempels om afspoeling te verminderen, tonen de waarnemingen op het veld aan dat er minder sedimenten gevonden worden in de opvangbakken bij de ruggen met drempels in vergelijking met ruggen zonder drempels. Tot 19 augustus konden de drempels de afspoeling verminderen met meer dan 85%; dit is 24 m³/ha bij ruggen zonder drempels ten opzichte van 35 m³/ha met drempels. Op het einde van het seizoen zorgde deze techniek voor een daling van de afspoeling met ongeveer de helft (462 m³/ha zonder drempels t.o.v. 234 m³/ha met drempels). De afspoelingscoëfficiënt over de hele periode van 12 mei tot 3 augustus was meer dan 12,1% bij de ruggen zonder drempels (doordat de opvangbakken verschillende keren overstroomden is het onmogelijk om de afspoelingscoëfficiënt exact te bepalen) en met drempels was dit 6,1%. De afspoelingscoëfficiënt was dus voor de helft gedaald wanneer er drempels tussen de ruggen worden gemaakt.
Hoeveelheid afgespoeld grond (kg/ha) Hoeveelheid afgespoeld water (liter/ha) Grafiek 2 Hoeveelheid afgespoeld water met (op de voorgrond) en zonder drempels (op de achtergrond) voor de proef in Huldenberg 211 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 Met drempels Zonder drempels Vermindering van erosie Er werden stalen genomen van het afgespoelde water om de hoeveelheid aanwezige sedimenten te bepalen (laboratorium voor analitische chemie aan de faculteit van Agro-Bio-Tech in Gembloux). Grafiek 3 toont de resultaten van de hoeveelheid geëxporteerde grond bij ruggen met en zonder drempels gedurende seizoen 211. Grafiek 3 Hoeveelheid afgespoelde grond met en zonder drempels voor de proef in Huldenberg 211 25 2 15 1 5 Met drempels Zonder drempels
Over de gehele periode van de proef werd minstens 9 ton aarde per hectare geëxporteerd in de situatie zonder drempels en slechts 3 ton wanneer er drempels werden gemaakt. Erosie door regen werd dus verminderd met ongeveer 2/3de dankzij de drempels tussen de ruggen. De foto s in Figuur 1 illustreren de waargenomen verschillen op vlak van erosie. Het gaat om twee opvangsystemen gesitueerd onderaan een steile helling om afspoelend water (en sedimenten in suspensie) op te vangen in de ingegraven bakken. De linkse foto is de bak gesitueerd in de zone zonder drempels en de rechter foto is de bak bij de zone met drempels tussen de ruggen en dit op 28 juni (28,5 mm in 24 uur). Figuur 1 Vergelijking van de opvangsystemen gesitueerd bij ruggen zonder drempels (links) en gesitueerd bij ruggen met drempels (rechts) op 29 juni 211 in Huldenberg Net zoals bij de afspoeling was de efficiëntie van de drempels minder vanaf 19 augustus, maar wel in mindere mate. De openingen in de dammetjes ten gevolge van het onweer lieten water passeren, maar het reliëf vertraagde het water wel waardoor een deel van de sedimenten tegengehouden werden. Figuur 2 illustreert de ruggen met en zonder drempels op 29 augustus. Figuur 2 Vergelijking van de ruggen zonder drempels (links) en met drempels (rechts) op het einde van het seizoen -29 augustus 211 in Huldenberg Een beter rendement De aardappelen werden gerooid en vervolgens gecalibreerd en gewogen. Het onderwatergewicht werd bepaald om het percentage droge stof te kennen als indicator voor de kwaliteit. Op het veld werd het chipsras Lady Claire geplant. Het bruto-rendement was 4,5 ton/ha bij drempels tussen de ruggen en 37,6 ton/ha zonder drempels. In het algemeen waren de weersomstandigheden gunstig tijdens seizoen 211 (droogte in de lente en regen in de zomer) voor de groei van de knollen. De opbrengsten van de aardappelen lagen dus hoog in 211 met een gemiddelde van 31 ton/ha voor Lady Claire.
Rendement (ton/ha) De statistische analyse uitgevoerd op de resultaten tonen dat het verschil in rendement tussen de twee behandelingen (met of zonder drempels) niet statistisch significant was. Toch werd wel een verschil van ongeveer 3 ton/ha waargenomen in het voordeel van de drempels bij 8% van de stalen. Tijdens vroegere proeven in 29 en 21 werden verschillen van dezelfde grootorde gevonden op twee proefplaatsen. Grafiek 4 Rendement van de aardappelen per sortering (ras Lady Claire Huldenberg 211) 35 3 25 2 15 1 5 < 4 mm 4-6 mm > 6 mm Met drempels Zonder drempels Er was ook een verschil (niet statistisch significant) tussen het aantal knollen in de sortering groter dan 4mm (interessante sortering van een chipsras). Er waren gemiddeld 337 knollen/1m² aanwezig in de situtatie met drempels tegenover 311 knollen/1m² waar er geen drempels waren. Op vlak van de kwaliteit van de knollen (onderwatergewicht) werden geen verschillen waargenomen. Het gemiddeld percentage droge stof was 22,9% in beide gevallen (dit is 425 g/5kg). Betere stockage van water in de bodem Bodemvochtmeters (TDR-sonde) van 9 cm werden in een rug met drempels en in een rug zonder drempels gestoken zowel boven als onderaan een steile helling. Op die manier kon op verschillende dieptes de vochtigheid gemeten worden. Alle sondes werden opgedeeld in -15, 15-3, 3-45, 45-6 en 6-9 cm. Deze metingen laten toe om waterprofielen op te stellen gedurende het seizoen als ook de variatie van de watervoorraden in de bodem. Voor het hele seizoen waren de waterprofielen bij de drempels vochtiger dan de profielen zonder drempels. Dit bewijst de betere infiltratie van water in de bodem wanneer er drempels aangelegd worden. De waargenomen verschillen schommelen tussen 5 en 15% vochtigheid. Anderzijds was er door de opname van water door het gewas een systematische verdroging te zien bij een diepte van 35 cm die overeenkomt met de bewortelingszone van de aardappelen. Grafieken 5 en 6 illustreren de evolutie van de watervoorraden gedurende het groeiseizoen en dit zowel bovenaan als onderaan het perceel. Deze voorraden werden berekend voor twee dieptes: van tot 37 cm wat overeenkomt met de diepte van de beworteling van het gewas en van 37 tot 9 cm wat de rest is van het profiel.
Watervoorraad in de bodem (mm) Bovenaan het perceel (Grafiek 5) was er geen verschil in watervoorraad aan de oppervlakte (laag -37 cm). Vanaf begin juli begon een verschil zichtbaar te worden in de diepere laag (37 tot 9 cm). Na de regen in juni (meer dan 1 mm) werd een verschil waargenomen tussen wel en geen drempels en dit verschil bleef stabiel tot op het einde van het seizoen. Grafiek 5 25 Watervoorraad (in mm) bovenaan het perceel 2 15 1 5 Met drempels -37,5 cm Zonder drempels -37,5 cm Met drempels 37,5-9 cm Zonder drempels 37,5-9 cm Onderaan het perceel (Grafiek 6) was het verschil tussen drempels en geen drempels op vlak van watervoorraad duidelijk en consequent aanwezig gedurende het volledige groeiseizoen en dit zowel aan de oppervlakte als dieper in het profiel. Vanaf het begin van de metingen werd het regenwater dus beter tegengehouden en geïnfiltreerd wanneer er drempels aanwezig waren.
Watervoorraad in de bodem (mm) Grafiek 6 25 Watervoorraad (in mm) onderaan het perceel 2 15 1 5 Met drempels -37,5 cm Zonder drempels -37,5 cm Met drempels 37,5-9 cm Zonder drempels 37,5-9 cm Verliezen gewasbeschermingsmiddelen Al de verzamelde stalen werden bewaard gedurende het seizoen om te analyseren op de hoeveelheid gewasbeschermingsmiddelen in het water en in de sedimenten. Deze analyses zijn momenteel nog lopende. Besluit De proef rond drempels tussen de aardappelruggen aangelegd in Huldenberg in samenwerking met Bayer CropScience bevestigt de positieve impact van de drempels op afspoeling. Gedurende het hele groeiseizoen (mei tot september 211) werd er minder afgespoeld water verzameld wanneer er drempels werden aangelegd in vergelijking met ruggen zonder drempels. De afspoelingscoëfficiënt van de bodem was met meer dan de helft gedaald door de werking van de drempels. De efficiëntie was groter in het begin van het seizoen en daalde na herhaaldelijk intense regenbuien die ervoor zorgen dat er tussen de drempels ophoping kwam van sediment. Toch kon dit niet beletten dat het afspoelende water afgeremd werd en nog steeds een groot deel van de sedimenten kon worden tegengehouden. De metingen van de vochtigheid en berekeningen van de watervoorraad in de bodem toonden dat de bodem vochtiger was met een belangrijkere watervoorraad indien er drempels tussen de ruggen lagen. Deze drempeltjes zorgden dus voor een betere infiltratie van het water in de bodem. De proef in Huldenberg bevestigde de tendensen voor opbrengst en kwaliteit zoals eerder gezien in het project rond afspoeling in 29 en 21. De drempels zijn niet nadelig voor het rendement. Er wordt in tegendeel een positieve trend waargenomen (zelfs al is dit niet statistisch significant).