Houtoogst in relatie tot nutriëntenvoorraden in bossen op droge zandgronden Anjo de Jong, Wim de Vries, Hans Kros and Joop Spijker
Inhoud Achtergrond: zorg over verarming van de bodem door oogst tak- en tophout De nutriëntenbalans: methode en gegevens Afvoer nutriënten door oogst Depositie, verwering en uitspoeling Resultaten van balansberekeningen Gebruik van de tabellen
Achtergrond Klimaatverandering: vervanging fossiele brandstoffen oogst tak- en tophout voor energie Oogst van tak- en tophout zorgt voor extra afvoer nutriënten, mogelijk met effect op bodemvruchtbaarheid Maar wat gebeurt er eigenlijk als beschikbaarheid nutriënten afneemt? Bijvoorbeeld: N GROEI P groei K groei, gevoeligheid droogte Ca, Mg bodem-functioneren Alle vitaliteit bomen en ecosysteem
Achtergrond Nederlandse bossen krijgen veel stikstof (N) uit de lucht (meer overmaat dan gebrek) en liggen vooral op vrij arme zandgronden vooral zorg over mogelijk gebrek aan P, K, Ca, Mg eventueel gebrek aan sporenelementen We hebben daarom P, K, Ca, Mg balansen van oogst doorgerekend: stamhout stam + tak- en tophout bij eindvelling
Methode: principe van balansberekening depositie oogst beschikbare voorraad verwering uitspoeling Bron: Egnell: 2012
Aannames en scenario s Aannames Geen bodems met kwel kijken naar lange termijn: alles wat niet wordt geoogst komt weer beschikbaar er is geen netto toe- of afname in biomassa of strooisel Beheerscenario s 1) Normale stamoogst met dunning en eindkap 2) Normale stamoogst met dunning en eindkap + oogst tak- en tophout bij eindkap. + naalden bij Douglas, Grove den en Fijnspar 6
7 boomsoorten Grove den Douglas Fijnspar Beuk Eik Lariks Berk Boomsoorten en bodems voor oogst en verwering 3 bodemgroepen Arm (SP) Matig rijk (SM) Rijk (SR) Van belang voor groei en nutriëntgehalten afvoer / oogst Van belang voor verwering
Regio s voor depositie Noord Midden Oost Zuid Van belang voor depositie
Uitspoeling Bijna geen beschikbare voorraad meer voor K, Ca, Mg (kan nauwelijks afnemen) Geen opname in de winterperiode Uitspoeling K, Ca en Mg 50% van wat vrij komt spoelt uit Gehalten grondwater voor P-uitspoeling
Opname / afvoer door oogst Groei: OPTAB Biomassa expansie factoren: EFI database Nutrient gehalten : literatuur + /metingen Afvoer nutriënten Nutriënt gehalten beheer groeitabellen Volume Dichtheid hout Stam massa Biomassa expansie factoren Nutrienten per boom onderdeel terug naar de bodem Opname
Nutriëntgehalten in hout Gehalten van N, P, Ca, Mg en K zijn gemeten per onderdeel: spinthout, kernhout, schors stam, schors tak tak + tophout (beide grof en fijn) Mostername hout met kern- en spinthout monster schors Aanvullende info: Schors: dikte Spinthout: dikte werkhout (schors, spint en kern) monster spinthout monster kernhout kernhout: diameter 6,0 5,0 dg Dikte schors (cm) 4,0 3,0 2,0 1,0 Dikte-schors 0,0 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 D met schors (cm)
Nutriëntgehalten in hout Vergelijking gemeten gehalten 30-40% hogere gehalten N (effect van N depositie) 10-50% lager voor Ca, Mg en K (effect van verzuring) 40-70% lager voor P (effect van N overschot en verzuring) takhout grove den Douglas fijnspar lariks eik beuk Data 2016 buitenland verschil Data 2016 buitenland verschil Data 2016 buitenland verschil Data 2016 buitenland verschil Data 2016 buitenland verschil Data 2016 buitenland verschil N 4,69 3,96 19% 4,10 2,90 41% 6,20 6,36-3% 4,61 6,19-26% 6,56 5,20 26% 5,33 3,25 64% P 0,32 0,39-17% 0,34 0,66-48% 0,48 0,74-35% 0,40 0,71-44% 0,40 0,30 34% 0,39 0,35 13% Ca 1,91 2,34-18% 3,18 4,54-30% 3,77 3,26 15% 2,45 2,49-1% 2,64 3,66-28% 2,78 2,69 4% K 1,78 1,69 5% 1,82 2,89-37% 2,09 3,97-47% 1,88 2,71-31% 1,94 1,82 7% 1,51 1,32 14% Mg 0,45 0,57-21% 0,49 0,64-23% 0,71 0,66 8% 0,51 0,66-22% 0,62 0,43 45% 0,39 0,23 71% stamhout N 1,46 1,30 13% 1,54 1,30 19% 1,57 1,30 21% 1,52 1,21 26% 2,71 2,07 31% 2,32 1,85 25% P 0,05 0,15-63% 0,06 0,18-68% 0,06 0,12-55% 0,05 0,32-86% 0,10 0,10-5% 0,10 0,12-12% Ca 0,71 1,09-35% 0,46 1,38-66% 1,68 1,47 14% 0,40 0,74-46% 1,70 2,23-24% 1,43 1,55-8% K 0,43 0,83-48% 0,63 0,95-34% 0,60 0,70-15% 0,33 0,73-55% 0,78 0,94-17% 1,02 0,89 15% Mg 0,17 0,25-31% 0,10 0,21-51% 0,19 0,17 14% 0,09 0,26-66% 0,14 0,13 7% 0,27 0,21 29%
Gemiddeld resultaat alle boomsoorten Ca (kg/ha/jr) K (kg/ha/jr) 15 10 5 0-5 -10-15 SP SM SR SP SM SR Balans Verwering Depositie Oogst Uitspoeling 10 8 6 4 2 0-2 -4-6 -8-10 SP SM SR SP SM SR Balans Verwering Depositie Oogst Uitspoeling stam stam+top+tak stam stam+top+tak Mg (kg/ha/jr) P (kg/ha/jr) 10 8 6 4 2 0-2 -4-6 -8-10 SP SM SR SP SM SR Balans Verwering Depositie Oogst Uitspoeling 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4-0,6-0,8-1,0 SP SM SR SP SM SR Balans Verwering Depositie Oogst Uitspoeling stam stam+top+tak stam stam+top+tak 13
Grove den (8 m 3 ha -1 jr -1 ) in 5 regio s 15 10 5 0-5 -10-15 Ca (kg/ha/yr) 2 3 4 5 9 2 3 4 5 9 10 8 6 4 Balans 2 0 Verwering -2 Depositie -4-6 Oogst -8 uitspoeling -10 K (kg/ha/yr) 2 3 4 5 9 2 3 4 5 9 2 Noord 3 Oost 4 Midden 5 Zuid 9 Duinen Balans Verwering Depositie Oogst uitspoeling Stam Stam+tak- en tophout Stam Stam+tak- en tophout grove den grove den Mg (kg/ha/yr) P (kg/ha/yr) 15 10 5 0-5 -10-15 2 3 4 5 9 2 3 4 5 9 Balans Verwering Depositie Oogst uitspoeling 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00-0,20-0,40-0,60-0,80-1,00 2 3 4 5 9 2 3 4 5 9 Balans Verwering Depositie Oogst uitspoeling Stam Stam+tak- en tophout Stam Stam+tak- en tophout grove den grove den 14
Voorbeeld tabel oogst stamhout: Regio Oost Grondsoort Arme zandgronden Matig arme zandgronden Rijke zandgronden Oogst m3/ha/jr 4 7 11 4 7 11 4 7 11 Berk P Ca K P nvt P P nvt P P nvt Beuk K P Ca K P nvt P Ca K P Ca K P P Ca K P Ca K P Eik P Ca K P nvt P Ca K P nvt P Ca K P nvt Douglas K P K P K P Fijnspar Ca K P Ca P Ca P Grove den P nvt P nvt P nvt Lariks P P P P P P Kleurcode Donker Groen Betekenis Aanvoer nutriënten groter dan de afvoer Licht groen Aanvoer en afvoer van nutriënten zijn gelijk Oranje Afvoer van nutriënten groter dan aanvoer Grijs Niet van toepassing (oogstniveau is groter dan bijgroei voor betreffende boomsoort) 15
Voorbeeld tabel oogst stamhout + tak- en tophout; Regio Oost Grondsoort Arme zandgronden Matig arme zandgronden Rijke zandgronden Oogst m3/ha/jr 4 7 11 4 7 11 4 7 11 Berk P Ca K P nvt P Ca K P nvt P Ca K P nvt Beuk K P Ca K P nvt K P Ca K P Ca K P P Ca K P Ca K P Eik P Ca K P nvt P Ca K P nvt P Ca K P nvt Douglas P K P Ca K P P K P K P P K P K P Fijnspar Ca K P Ca K P Ca P Ca K P Ca P Ca K P Grove den P P nvt P P nvt P P nvt Lariks P P K P P P K P P P P Kleurcode Donker Groen Betekenis Aanvoer nutriënten groter dan de afvoer Licht groen Aanvoer en afvoer van nutriënten zijn gelijk Oranje Afvoer van nutriënten groter dan aanvoer Grijs Niet van toepassing (oogstniveau is groter dan bijgroei voor betreffende boomsoort) 16
Conclusies Fosfor (P) vaakst afname Bijna altijd afname bij oogst takhout Afname klein ten opzichte van voorraad Ca, Mg, K: vooral K neemt af, gevolgd door Ca Mg verlies komt niet/nauwelijks voor. Ca en K verlies vooral bij oogst met tak- en tophout. en bij beuk en eik (door hoge gehalten in stammen) 17
Mogelijke mitigerende maatregelen Oogstniveau aanpassen Takken eerst half jaar laten liggen Uitspoeling beperken door snel verjongen of geen eindkap Langere omloop hanteren Nutriënten toedienen 18
Oogsten beperken Maatregel: minder stamhout of takhout oogsten is dat efficiënt? Veel hout achter laten voor 1 kg nutriënt m3 stamhout per kg nutriënt soort gd dg fs la ei bu be N 1,5 1,6 1,8 1,5 0,7 0,7 1,6 P 42,2 42,2 51,9 52,2 18,8 16,9 18,2 K 5,3 3,9 4,8 7,2 2,4 1,7 3,2 Ca 3,2 5,2 1,7 5,9 1,1 1,2 1,6 Mg 13,4 23,7 15,1 26,6 12,8 6,4 17,3 vanaf 40/kg? 20/kg? ==> ton vers takhout per kg nutriënt soort gd dg fs la ei bu be N 0,5 0,5 0,4 0,5 0,3 0,4 0,5 P 6,9 6,5 4,7 5,6 5,6 5,7 4,8 K 1,3 1,2 1,1 1,2 1,1 1,5 1,5 Ca 1,2 0,7 0,6 0,9 0,8 0,8 0,5 Mg 5,0 4,5 3,1 4,3 3,6 5,7 5,6
Takken eerst half jaar laten liggen Maatregel: takken 4-6 maanden laten liggen K komt voor ~80% vrij uit naalden K komt voor ~50% vrij uit takken P komt voor ~10-40% vrij uit naalden P komt voor ~50% vrij uit takken Mg komt voor 20-40% vrij uit naalden Ca komt weinig vrij
Takken eerst half jaar laten liggen Maatregel: takken 4-6 maanden laten liggen naalden vallen 25 45% af daarnaast valt deel naalden nog bij laden Voor fijnspar en Douglas meest effectief (relatief veel naaldmassa t.o.v. takmassa) Logistiek minder aantrekkelijk
Uitspoeling beperken Maatregelen: Kale fase na eindkap beperken, aanplanten i.p.v. natuurlijke verjonging Wellicht beter: zorg dat er altijd begroeiing is, dus: geen kaalkap Effect voor paar % van de tijd van een omloop dus beperkt effect
Langere omloop hanteren Maatregel: langere omloop hanteren minder bijgroei en dus minder oogst totaal m3/ha/jr 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 20 40 60 80 100 leeftijd (jr) OPTAB origineel m3/ha/jr 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 20 40 60 80 100 leeftijd (jr) gecorrigeerd Gemiddelde bijgroei (m3/ha/jr) actuele bijgroei (m3/ha/jr) effect vrij klein
Nutriënten toedienen Was voorheen heel gewoon Voor P weinig bijeffecten (bodem, uitspoeling) hoeveelheid (gift) is beperkt Voor Ca, Mg, K (combinatie) gebruik langzaam werkende stoffen vanwege uitspoeling (k) vanwege effect op bodem (Ca) onderzoek loopt Kosten...
En verder? Bewustwording Verschillen tussen nutriënten zijn groot verlies P komt vaak voor maar is klein t.o.v. voorraad voor andere nutrienten grote verschillen boomsoort Verschillen tussen bodems groot Twijfel? Laat goed kijken (bodem beoordelen) Onderzoek loopt verder gehalten hout uitspoeling Indien nodig eind volgend jaar een aangepaste versie van brochure of andere vorm (web?) 25
Vragen?