De bodem als buffer
Click here to load reader
-
Upload
blgg-agroxpertus -
Category
Technology
-
view
1.118 -
download
0
Transcript of De bodem als buffer
De bodem als buffer voor de wetgeving
Arjan Reijneveld, Expertbijeenkomsten Akker- en Tuinbouw 2011
CEC
Wat is CEC?
CEC?= Cation Exchange Capacity= Kationen Uitwissel Complex= Klei Humus Complex
Vermogen van gronden voedingsstoffen (Ca, Mg, K,Na) en andere kationen (H+, Al3+) te binden
en ook weer vrij te geven als het gewas er omvraagt..
Wat is CEC?
Zandbak: Bemesting geen zin
Regenbui en alles spoelt uit
Kan geen voedingsstoffen vasthouden CEC = 0
ander uiterste: heel hoge CEC = 350
CEC belangrijk?
● Rekenvoorbeeld: Zandgrond; bouwvoor; CEC = 50 Bijv. 300 kg K, 200 kg Mg en 2500 kg Ca
Zandgrond; bouwvoor; CEC = 80 Bijv. 450 kg K, 300 kg Mg en 3500 kg Ca
● Bodemvoorraad! Wat heeft de bodem nog achter de hand gehouden voor het gewas?
Wat vinden we: CEC op bouwland
Waar komen de verschillen in CEC vandaan?
● Klei
● Organische stof COO- H+
COO- voedingstof
● (Hydr)oxiden
Niets aan te doen: zand is laag?
pH effect op CEC: rivierklei (org stof 4,2 en lutum 23%)
pH effect op CEC: dalgrond (org stof 9,6%)
pH effect op CEC: lössgrond (org stof 2,9%, lutum 13%)
pH effect op CEC bij asperge (bestaand, 0-60cm, zand)
pH effect andere grondsoorten
● Zeeklei: pH > 7● Duingrond: pH > 7
• pH is dus van groot belang voor CEC!
• Hogere CEC
• Meer voedingstoffen kunnen zich binden aan CEC
pH in NL bouwland
Lage pH vooral op zand, dalgrond
CEC en productie
Lehmiger Sandboden, Farm Frites, DLV Plant, 2010
Dus: CEC
● CEC = indicator bodemvruchtbaarheid
● CEC = belangrijk voor (efficiëntie) bemesting
● CEC = belangrijk voor structuur
CEC
● CEC = indicator bodemvruchtbaarheid
● CEC = belangrijk voor (efficiëntie) bemesting
● CEC = belangrijk voor structuur
Efficiëntie bemesting
● Lage pH is lagere CEC
● Maar ook: Bij lage pH zit er ook (veel) Al3+ aan CEC en ook
in de bodemoplossing
(Erg) slecht voor ontwikkeling wortelstelsel!
Niet op pure veengronden (pH kan relatief laag blijven)
Aluminiumschade
● FOTOS MAIS
K (kalium)
● K-HCl● Kgetal = K + org stof + lutum + pH
● K-beschikbaar● K-voorraad (K-CEC)
Kaliumkengetallen en advies
Huidige advies = oud
Bij start K-getal werd al aangegeven:
● K-getal is slechts benadering van werkelijke beschikbaarheid K voor het gewas (van der Paauw)
● Houd rekening met direct beschikbare K én nalevercapaciteit van K
● Nieuw advies mogelijk dankzij divers onderzoek
Van Rotterdam-Los, 2010
Van Rotterdam Los/Temminghoff, 2009
Bussink, 2010
Ross and Bussink, 2011
Ehlert et al., 1998
K-beschikbaar en K-nalevering (zandgrond)
K-beschikbaar varieert tussen 16 – 399 mg K per kg
(50 – 1200 kg K per ha)
“Vrij laag”
= 30 – 45 mg K-beschikbaar per kg
= 95 – 150 kg K2O per ha
= daarbij een variatie van 1.0 – 5.1 K-CEC (mmol+ kg-1)
= 150 kg – 750 kg K2O per hectare
Nieuwe advies
Alle grondsoorten● Geen verschil in advies: 60% ● 1 waarderingsklasse verschil: 35%● 2 waarderingsklassen verschil: 5%● Verschil in advies afh. van gewasgroep
● Gemiddeld 30 kg K2O meer
Alleen K-PAE geeft al verbetering
K-gehalte voorspeld (g/kg)
20
25
30
35
40
45
50
55
20 25 30 35 40 45 50 55
K-gehalte gemeten (g/kg)
Kgetal
KPAE
Lineair (KPAE)
R2 =62,4% voor KPAE en 39,3% voor Kgetal
Bussink, 2010
Daarnaast:
● CEC = indicator bodemvruchtbaarheid
● CEC = belangrijk voor (efficientie) bemesting
● CEC = belangrijk voor structuur
Wat zit er aan de CEC ?
.
klei-humus complex
K+ K+
Ca2+Mg2+
K+ H+
Ca2+
Na+ Al3+
Ca2+Ca2+
H+
Bodemstructuur: hoe zat het ook al weer ?
Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+
Veel kalium aan de kleiplaatjes
Kleiplaatjes dicht op elkaar, slechte, dichte structuur
Veel calcium aan de kleiplaatjes
Kleiplaatjes op mooie afstand van elkaar, luchtige structuur en geeft een goede binding van de plaatjes
Magnesium ook grotere deeltjes, maar geven minder binding dan calcium
K+K+ K+ K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Veel natrium aan de kleiplaatjes
Slechtere binding, ‘kaart-huis’ structuur
(peptisatie)
>5% = risico
> 5% Na-CEC??
● > 5% Na-CEC = 0,2% = 1200 ha?
● > 150 mg kg Na-beschikbaar = 1,8%
● Verzilting??
● N-Groningen gemiddelde 2004 > 2010
● Zeeland gemiddelde gelijk!
Levenmetzoutwater.nl
Calcium en structuur (1)
calcium toegediend
0 - behandeling
kalium toegevoegd
D.Tessier, INRA, France
natrium nog slechter
Verhoging aandeel Ca aan klei-humuscomplex • Nodig voor stabiele kruimelstructuur
Aggregaatvorming Aggregaatstabiliteit Minder sterke zwel en vervloeiing
K en Na • Verdringen Ca van klei-humuscomplex
Sterke zwel en vervloeien Geen stabiele aggregaatvorming
Calcium en structuur (2)
maakt werk van bodemkwaliteit in het landelijk gebied
Bussink en Van Schöll
Structuurdriehoek
StreefwaardeCalcium 65 – 85 %Magnesium 6 - 12 %Kalium 2 - 5 %
Ca of Mg of K toestand te verbeteren door:
● Kalkmeststoffen, schuimaarde, maar als pH hoog is bijv. ook gips.
● Kaliummeststoffen
● Mg-meststoffen
CEC Bezetting
Wat zit er aan de CEC ?
.
klei-humus complex
K+ K+
Ca2+Mg2+
K+ H+
Ca2+
Na+ Al3+
Ca2+Ca2+
H+
CEC bezetting
• Landbouwkundig ideaal: Ca, Mg, K, Na vullen 100% van CEC
• Maar.. CEC voorkeur: Al3+ = H+ > Ca 2+ > Mg 2+ > K+ = NH4
+ > Na+
• Met name op gronden met lagere pH is CEC niet 100% gevuld met Ca, Mg, Na en K
• CEC bezetting: (Ca, Mg, Na, K)/(CEC) = 60 – 100%
Hoe zegt u?
● CEC = Cation Exchange Capacity
● TEB = Total Exchangeable bases (Na+, K+, Mg2+ en Ca2+)
● EA = Exchangeable acidity (Al3+ en H+)
CEC bezetting per grondsoort/gewas/regio
Asperge bestaand zand● CEC = 40● CEC bezetting= 75% - 100%
min max gemiddelde● Ca-CEC% = 48 – 89% (80%)● Mg-CEC% = 6.2 – 29% (12%)● K-CEC% = 3 – 14% (5,3%)● Na-CEC% = 0,1 – 3,1% (0,9%)● Al-CEC% = 0.0 - 34% (1,1%)● H-CEC = 0.0 - 11% (0,6%)
Nu in kg per hectare
● Rekenvoorbeeld: ● bouwvoor 3 milj kg.● CEC van 40 mmol+ kg-1
● K = 5,3 % van de CEC = 250 kg K per ha● Mg = 13 % van de CEC = 190 kg Mg● Ca = 80% van de CEC = 2000 kg Ca
● CEC van 60 mmol+ kg-1
● K = 375 kg K● Mg = 285 kg Mg● Ca = 2900 kg Ca
Omrekening
● 2,1 mmol*1.000.000*dichtheid(kg/dm3) * laagdikte in dm=
● 2,1 kmol *1,3*2,5=6,825 kmol *39 =266,84 kg K per ha
● Bij Ca..10 mmol (+) Ca = 5 mmol Ca
Dalgrond
min maxgemiddelde
● CEC = 58 345 (135)● CEC bezetting= 68 100 (89)● Ca-CEC% = 60 88 (76)● Mg-CEC% = 6,5 16 (9,0)● K-CEC% = 1.2 4,1 (2,1)● Na-CEC% = 0,2 1,2 (0,7)● Al-CEC% = 0 36 (1,3)● H-CEC = 0 7 (1,3)
CEC bezetting per grondsoort/gewas/regio
CEC bezetting per grondsoort/gewas/regio
● Zeeklei
min maxgemiddelde
● CEC = 97 266 158● CEC bezetting= 95 100 100● Ca-CEC% = 81 96 91● Mg-CEC% = 3 9,1 5,4● K-CEC% = 1,1 3,9 2,8● Na-CEC% = 0,3 0,85 0,5● Al-CEC% = 0 0 0● H-CEC% = 0 0 0
Ca: 65 – 80; Mg 10- 15; K 1 – 5; Na -1
CEC bezetting per grondsoort/gewas/regio
CEC bezetting
• CEC bezetting < 80% Naleveringspotentieel van de bodem wordt niet
volledig benut Te weinig K nalevering Te weinig Mg nalevering …
• Te lage pH en daardoor ook te lage CEC
● Slechte potentiële structuur (te weinig Ca aan CEC)
● Al3+ schade mogelijk
CEC tot slot
Ca/Mg verhouding bodem en N opbrengst grasland
Resultaten: Bodemvruchtbaarheid: maïs
• Door bekalking: CEC hoger CEC-bezetting hoger Bezetting Ca en Mg hoger Bezetting K – iets lager,
maar absoluut gelijk!
Niet Najaar Voorjaar
P-PAE 8.7 a 7.4 b 7.0 b
P-AL 61 a 65 a 65 a
K-PAE 63 a 58 a 61 a
Mg-PAE 38 a 96 b 90 b
CEC 28 a 39 b 38 b
CEC-bez.
- Totaal 77 a 99 b 97 b
- Ca 56 a 71 b 69 b
- Mg 13 a 23 b 21 b
- K 7 a 5 b 5 b
- Na 1 a 1 a 1 a
Wim van Dijk, Jos Groten, PPO WUR
NO3-
Ca++
Gewasneutraal
P-
SO3-
Na++
K+ Mg++
Betere Ca, Mg, K en Na voorziening is ook betere opname van N en P
Conclusies
● CEC = voorraadvat aan voedingstoffen (nalevercapaciteit)
● De “grootte” van het voorraadvat te verbeteren door o.a. org stof aanvoer en pH!
● Benut de CEC optimaal! Daardoor ook beter N en P benutting