Beheer gericht op bodemkwaliteit in een biologisch teeltsysteem met groenbedekkers en plantaardige bemestingsvormen Koen Willekens, Victoria Nelissen, Bert Van Gils, Peter Lootens, Tom De Swaef, Jane Debode, Hans Casteels, Johan Witters, Wim Wesemael, Nicole Viaene, Bart Vandecasteele CriNglooP Collectief studienamiddag 5 oktober 2017
STIKSTOFWERKING VAN MAAIMESTSTOFFEN
Ecosysteemdiensten Stevens et al., 2014
PROBLEEMSTELLING IN RELATIE TOT HET MAP Biolandbouw mikt op bodemkwaliteit en kiest voor organische bemesting, maar ook voor ruime rotaties, gereduceerde bodembewerking, Aanvoer van stikstof (N) via organische bemesting steeds aanvoer van P hoge P-toestand van de Vlaamse land- en tuinbouwgronden nood aan P-evenwichtsbemesting verscherpte P-aanvoernormen (MAP) dosis beperkt door de P-bemestingsnorm bij lage N:P van de bemesting OPLOSSINGSRICHTING Plantaardige bemestingsvormen, aanvoer van N, P, C, N:P plantaardige bemestingsvorm > N:P dierlijke mest meer N per eenheid P (hogere C:P, meer C per eenheid P) Groenbedekkers Recirculatie van N op perceelsniveau, en aanvoer van C lagere behoefte aan externe aanvoer van N minder aanvoer van P Binding van luchtstikstof door vlinderbloemige soorten, zonder aanvoer van P VRAAGSTELLING HOE PLANTAARDIG BEMESTEN?
WERKING VAN ORGANISCHE BEMESTING Twee vormen van microbiële activiteit: Afbraak en omvorming van vers aangebracht organisch materiaal Symbiose tussen plant en micro-organismen in functie van plantenvoeding en - bescherming
Meerjarig proefopzet bodembeheer in de biologische teelt (2010 - ), 3 factoren: Bodembewerking: ploegen (CT) versus niet-kerend (RT) Groenbedekkers / plantaardige bemesting (3 varianten) Composttoepassing: versus CT RT grasklaver 2012 2013 2014 2015 2016 prei knolselder zomertarwe aardappelen witte kool TS0 TS1 TS2 TS0 TS1 TS2 BT0 BT1 BT2 BT0 BT1 BT2 / / / / / / groenbedekker mengsel 7 soorten BT0 / / / BT0 STIKSTOFWERKING VAN BT1 BT2 MAAIMESTSTOFFEN BT2 BT1 rogge-erwt TS0 TS1 TS2 TS - Groenbedekkers: tijdstip/wijze van vernietiging BT - Plantaardige bemesting: dosering of wijze van toediening
PLANTAARDIGE BEMESTING Biomassa Transfer GROENBEDEKKER 2-ledig mengsel met vlinderbloemige 2013 grasklaver (kuil) N:P 2 O 5 3.3 HG knolselder Factor: dosering (BT) 2015 grasklaver (kuil) N:P 2 O 5 3.1 HG aardappelen Factor: wijze van toediening (BT) 2012 grasklaver HG prei Factor: vernietigingstijdstip/wijze (TS) 2016 rogge-erwt HG witte kool Factor: vernietigingstijdstip/wijze (TS) C- en N-aanvoer
GROENBEDEKKER 2-ledig mengsel met vlinderbloemige 2012 grasklaver HG prei Factor: vernietigingstijdstip/wijze (TS) C- en N-aanvoer TS0 late vernietiging, afvoeren van de snede (-87 kg N ha -1 ) TS1 vroege vernietiging, 1x mulchen (46 kg N ha -1 ) TS2 late vernietiging, 3x mulchen (133 kg N ha -1 )
GROENBEDEKKER 2-ledig mengsel met vlinderbloemige 2012 grasklaver HG prei Factor: vernietigingstijdstip/wijze (TS) C- en N-aanvoer Minerale stikstof in de 0-30 en 30-60 cm bodemlagen Op 14-06-2012, juist voor planten van prei (20-06-2012) bodemdiepte (m) 0-0.05-0.1-0.15-0.2-0.25-0.3-0.35-0.4-0.45-0.5 Nmin kg ha -1 0 20 40 60 80 100 TS0 TS1 TS2 TS0 late vernietiging na afvoer snede TS1 vroege vernietiging, 1x mulchen TS2 late vernietiging, 3x mulchen TS1 versus TS2 Hogere Nmin bij vroege vernietiging (TS1) dan bij late vernietiging (TS2)
GROENBEDEKKER 2-ledig mengsel met vlinderbloemige 30/10/2012 TS0 TS1 TS2 p-waarde biomassa opbrengst t ha -1 46.2 50.1 53.0 p < 0.01 2012 grasklaver HG prei Factor: vernietigingstijdstip/wijze (TS) marktbare opbrengst t ha -1 31.8 34.4 36.4 p < 0.001 TS1 versus TS2 Hogere Nmin bij aanvang van de teelt bij vroege vernietiging (TS1) leidt niet tot een hogere opbrengst C- en N-aanvoer Nmin 0-60 cm kg ha -1 200 180 160 140 120 100 80 60 TS0 late vernietiging na afvoer snede TS1 vroege vernietiging, 1x mulchen TS2 late vernietiging, 3x mulchen TS0 TS1 TS2 40 20 0 s1 s2 s3 s4 TS2 versus TS1 Hogere N-input via bovengrondse biomassa (TS2) leidt niet tot hogere N-beschikbaarheid tijdens het groeiseizoen
GROENBEDEKKER 2-ledig mengsel met vlinderbloemige TS0 vernietiging door bedekking met semi-permeabel compostdoek febr-april 2016 TS1 vernietiging door klepelen en oppervlakkig inwerken 20-04-2016 TS2 vernietiging door roller-crimpen in het bloeistadium 26-05-2016 2016 rogge-erwt HG witte kool Factor: vernietigingstijdstip/wijze (TS) 27-05-2016 witte kool geplant en rijbemesting met OPF (50 kg N ha -1 )
GROENBEDEKKER 2-ledig mengsel met vlinderbloemige Rogge-erwt bovengrondse biomassa TS1 TS2 gem stdev vers biomassa t ha -1 7.1 1.9 droge biomassa t ha -1 1.5 0.4 %N 2.2 0.1 N opname kg ha -1 30.9 8.2 vers biomassa t ha -1 19.8 2.7 droge biomassa t ha -1 5.0 0.8 %N 1.4 0.3 N opname kg ha -1 65.5 5.0 2016 rogge-erwt HG witte kool Factor: vernietigingstijdstip/wijze (TS) C- en N-aanvoer TS0 vernietiging door bedekking met semi-permeabel compostdoek febr-april 2016 TS1 vernietiging door klepelen en oppervlakkig inwerken 20-04-2016 TS2 vernietiging door roller-crimpen in het bloeistadium 26-05-2016
15-06-2016, 2-3 weken na planten kolen GROENBEDEKKER 2-ledig mengsel met vlinderbloemige Nmin kg ha -1 0 bodemdiepte (m) -0.05-0.1-0.15-0.2-0.25-0.3-0.35 0 20 40 60 80 100 120 140 TS0 TS1 TS2 2016 rogge-erwt HG witte kool Factor: vernietigingstijdstip/wijze (TS) -0.4-0.45-0.5 N0 60 cm min kg ha 1 350 300 250 200 150 TS0 TS1 TS2 C- en N-aanvoer 100 50 0 25 04 15 06 04 08 07 11 TS0 vernietiging door bedekking met semi-permeabel compostdoek febr-april 2016 TS1 vernietiging door klepelen en oppervlakkig inwerken 20-04-2016 TS2 vernietiging door roller-crimpen in het bloeistadium 26-05-2016
GROENBEDEKKER 2-ledig mengsel met vlinderbloemige TS0 TS1 TS2 p-waarde p-waarde tussentijdse opbrengt t ha -1 19.3 13.2 7.1 p < 0.01 12.6 13.8 tussentijdse N-opname kg ha -1 55.7 38.3 15.9 p < 0.01 34.9 38.4 totale opbrengst t ha -1 90.0 70.2 32.8 p < 0.001 61.0 67.6 p < 0.05 2016 rogge-erwt HG witte kool Factor: vernietigingstijdstip/wijze (TS) marktbare opbrengst t ha -1 56.4 40.1 15.3 p < 0.01 34.5 40.0 p < 0.05 gewasresten t ha -1 33.5 30.1 17.5 p < 0.001 26.5 27.6 totale N-opname kg ha -1 176.9 140 75 p < 0.001 125 136 p < 0.1 TS0 vernietiging door bedekking met semi-permeabel compostdoek febr-april 2016 TS1 vernietiging door klepelen en oppervlakkig inwerken 20-04-2016 TS2 vernietiging door roller-crimpen in het bloeistadium 26-05-2016 C- en N-aanvoer
GROENBEDEKKER 2-ledig mengsel met vlinderbloemige 2016 rogge-erwt HG witte kool Factor: vernietigingstijdstip/wijze (TS) C- en N-aanvoer TS0 vernietiging door bedekking met semi-permeabel compostdoek febr-april 2016 TS1 vernietiging door klepelen en oppervlakkig inwerken 20-04-2016 TS2 vernietiging door roller-crimpen in het bloeistadium 26-05-2016
PLANTAARDIGE BEMESTING Biomassa Transfer 2013 grasklaver (kuil) N:P 2 O 5 3.3 HG knolselder Factor: dosering (BT) N recovery (N rec ) = N-meeropbrengst / N-input (%) t per ha kg N per ha N rec tst % N rec eind % BT1 9.8 96 18 14 BT2 19.6 191 12 14 32.9 185 17 19 BT0 BT1 BT2 p-waarde p-waarde knol t per ha 46.4 a 50.2 ab 54.4 b p < 0.01 46.3 54.4 0.001 loof t per ha 4.2 4.4 4.1-4.0 4.5 0.05 N-opname kg per ha 103.3 a 112.7 ab 125.0 b p < 0.01 107.4 120.0 0.01
N recovery (N rec ) = N-meeropbrengst / N-input (%) PLANTAARDIGE BEMESTING Biomassa Transfer 140 120 100 80 60 40 20 0 N opnameondergronds opname in de (kg knol N/ha) kg ha -1 t per ha kg N per ha N rec tst % N rec eind % BT1 20 173.2 16 11.8 BT2 20 173.2 14 6.8 30.2 243.4 12.7 1.3 Tussentijds B A b b a MM0 BT0 BT1 MM1 BT2 MM2 B Finaal 2015 grasklaver (kuil) N:P 2 O 5 3.1 HG aardappelen Factor: wijze van toediening (BT) BT0 geen bemesting BT1 oppervlakkig inwerken na ploegen BT2 toepassen voor ploegen
PLANTAARDIGE BEMESTING Biomassa Transfer 15-09-2015 na de aardappeloogst NH4 + + NO3 (0 90 cm; kg N/ha) Nmin 0-90 cm kg ha -1 160 140 120 100 80 60 40 20 a b b 2015 grasklaver (kuil) N:P 2 O 5 3.1 HG aardappelen Factor: wijze van toediening (BT) 0 MM0 BT0 BT1 MM1 MM2 BT2 BT0 geen bemesting BT1 oppervlakkig inwerken na ploegen BT2 toepassen voor ploegen N-werking = (N-meeropbrengst + surplus residuele Nmin 0-60 cm )/ N-input 22,7% 35,5%
ALGEMENE CONCLUSIES GROENBEDEKKERS latere vernietiging vorstbestendige groenbedekkers meer organische stof aanvoer Lagere stikstofbeschikbaarheid doorheen het teeltseizoen Hypothekeert mogelijk de opbrengst, nog afhankelijk van vernietigingswijze, volggewas, bodem en weersomstandigheden PLANTAARDIGE BEMESTING De toepassing van maaimeststoffen draagt bij aan de organische stofvoorraad en het N-leverend vermogen van de bodem. De kwaliteit van de maaimeststof is bepalend voor de stikstofwerking ervan, maar de werking hangt ook af van de veldomstandigheden (o.a. weer). Maaimeststof kan als meststof een volwaardig alternatief zijn voor stalmest of een organische handelsmeststof. Toedieningswijze van maaimeststof heeft weinig of geen effect op de stikstofwerking
Dank u wel Instituut voor Landbouw, Visserij en Voedingsonderzoek Burg. Van Gansberghelaan 109 9820 Merelbeke België T + 32 (0)9 272 27 00 F +32 (0)9 272 27 01 koen.willekens@ilvo.vlaanderen.be www.ilvo.vlaanderen.be http://www.tilman org.net http://coreorganicplus.org/research projects/soilveg/