Verkenning van bodemsensoren voor de landbouw
Transcript of Verkenning van bodemsensoren voor de landbouw
BODEMBREED INTERREG
Verkenning van bodemsensoren voor de landbouw
Wageningen, 2012
BODEMBREED INTERREG
Verkenning van bodemsensoren voor de landbouw
Wageningen, 2012
AUTEURS
MC Hanegraaf, V Suresh Waghdhare, H van der Draai, MJG de Haas & DW Bussink
Met dank aan:
W Hoogmoed (Wageningen University), M Sultan (Wageningen University), F. van Egmond (Medusa),
R Koomans (Medusa) & H den Ouden (Nieuwland Geo Informatie).
Deze publicatie is beschikbaar via http://www.BodemBreed.eu/kennisloket en www.nmi-agro.nl
Citatie: MC Hanegraaf, V Suresh Waghdhare, H van der Draai, MJG de Haas & DW Bussink (2012)
Verkenning van bodemsensoren voor de landbouw. Interreg project BodemBreed 93 pp.
Aansprakelijkheidsbeperking
Deze publicatie werd met de meeste zorg en nauwkeurigheid opgesteld.
Ondanks de geleverde inspanningen kan dit echter niet garanderen dat de ter beschikking gestelde
informatie steeds volledig, juist, nauwkeurig of bijgewerkt is.
De gebruiker van deze publicatie ziet af van elke klacht tegen het Nutriënten Management Instituut,
haar medewerkers of de partners van het Interregproject BodemBreed, van welke aard ook, met
betrekking tot het gebruik van de via deze publicatie beschikbaar gestelde informatie.
In geen geval zullen het Nutriënten Management Instituut, haar medewerkers of de partners van het
Interregproject BodemBreed aansprakelijk gesteld kunnen worden voor eventuele nadelige gevolgen
die voortvloeien uit het gebruik van de via deze publicatie beschikbaar gestelde informatie.
nutriënten management instituut nmi bv
postbus 250
6+700 ag wageningen
binnenhaven 5
6709 pd wageningen
tel (088) 876 12 80
fax (088) 876 12 81
e-mail [email protected]
internet www.nmi-agro.nl
1
INHOUDSOPGAVE
Voorwoord 3
Gebruikte afkortingen 5
Samenvatting 7
1 Inleiding 9
1.1 Vraag naar adviessystemen op basis van sensoren voor bodemkwaliteit 9
1.2 Doelstelling van de verkenning ‘Optimalisering van monitonringssystemen’ 10
1.3 Werkwijze voor de verkenning 10
1.4 Leeswijzer 12
2 Bouwvoorbodemkunde en grondbewerking 13
2.1 Inleiding 13
2.2 Bodemeigenschappen 14
2.2.1 Draagkracht 14
2.2.2 Verkruimelbaarheid 14
2.2.3 Structuurstabiliteit 15
2.3 Bodemkenmerken en –parameters 17
2.3.1 Inleiding 17
2.3.2 Textuur 18
2.3.3 Bulkdichtheid 21
2.3.4 Vochtgehalte 21
2.3.5 Organische stof en aggregaatvorming 22
2.3.6 Overige parameters 23
3 Quickscan van bodemsensoren 25
3.1 Opzet 25
3.2 Resultaten 25
3.2.1 Elektrische en elektromagnetische straling 29
3.2.2 Gammastraling 30
3.2.3 optisch en radiometrisch 31
3.2.4 Overige 32
3.3 Discussie en selectie 33
2
4 Proefveldonderzoek 35
4.1 Inleiding 35
4.2 Materiaal en metoden 35
4.3 Overzicht resultaten 42
4.4 Algemene discussie 50
5 Ontwikkeling ‘proof of concept’ 51
5.1 RhoC/TDR 51
5.1.1 Bulkdichtheid 51
5.1.2 Indringingsweerstand 54
5.2 EM38 57
5.2.1 Textuur 57
5.2.2 Bulkdichtheid 58
5.2.3 Indringingsweerstand 60
5.3 NIRS 62
5.3.1 Verkruimeling 62
6 Effecten van grondbewerking op fysische aspecten van bodemkwaliteit 67
6.1 Interpretatie van de klassieke meetgegevens 67
6.2 Beoordeling fysische bodemkwaliteit 67
6.3 Korte en lange termijn effecten van grondbewerking 70
6.4 Is de verkregen kennis bruikbaar voor de praktijk? 74
7 Conclusies en aanbevelingen 77
Literatuur 81
Literatuur Quickscan 83
Bijlage 1. Kwantitatieve relaties tussen bodemparameters en bodemeigenschappen 85
Bijlage 2. Quickscan van sensoren 89
Bijlage 3. Regressievergelijkingen EM38 93
3
Voorwoord
In opdracht van de projectgroep van het Interreg project BodemBreed is een verkenning uitgevoerd
naar de mogelijkheden om bodemsensoren in te zetten voor het meten van, en het adviseren over
bodemstructuur en bewerkbaarheid. Dit rapport geeft de resultaten van het uitgevoerde
literatuuronderzoek en beschrijft de gemaakte verkenning. Op verzoek van de projectgroep is ook
enige aandacht besteed aan de effecten van verschillende vormen van grondbewerking op de
bodemstructuur en bewerkbaarheid.
Het werk is op enthousiaste wijze aangestuurd en begeleid door de projectgroep, die de
samenwerking met vele andere betrokkenen bij BodemBreed faciliteerde. Vanaf deze plaats bedank
ik de heer Gerard Meuffels (PPO) en de heer Dieter Cauffman (PIBO Campus) voor hun
samenwerking bij de proefveldonderzoek en de heer Paul Belder (LBI) voor het uitwisselen van
bodemgegevens. Veel dank is verschuldigd aan de heer Jona Lambrechts (provincie Limburg, België),
de heer Jan Valckx (provincie Limburg, België), mevrouw Martien Swerts (Vlaamse Overheid, Albon),
de heer Maarten Huybrechts (Boerenbond België), de heer Gido Lemmens (Arvalis), de heer Bert
Reubens (ILVO) en mevrouw Mieke Vandermersch (Provincie Vlaams-Brabant) voor hun bijdrage aan
de totstandkoming van dit rapport.
De verantwoordelijkheid voor de inhoud van dit rapport berust geheel bij de auteurs.
Marjoleine Hanegraaf
Projectmanager NMI
4
5
Gebruikte Afkortingen
AGD Aggregaat Grootte Distributie
BD BulkDichtheid
CEC Cation Exchange Capacity (kationen uitwissel capaciteit)
ECa Elektrical Conductivity (elektrische geleidbaarheid)
HM Horizontale Modus (EM 38)
HWC Hot Water extractable Carbon (heet water extraheerbare koolstof)
IW Indringingsweerstand
IDW Inverse Distance Weighing (omgekeerde afstand wegend)
MC Moisture Content (vochtgehalte)
NIRS Near Infra Red Spectroscopy (nabij infrarood spectroscopie)
NKG Niet-Kerende Grondbewerking
OS Organische Stof
R&D Research & Development (onderzoek & ontwikkeling)
s.e. Standard error (standaard fout)
SI Standard International (internationale standaard)
TDR Time Domain Reflectometry (tijd domein reflectrometrie)
VM Verticale Modus (EM38)
6
7
Samenvatting
Technisch gezien is de oorzaak van een matige bodemkwaliteit in minerale gronden vaak gelegen in
fysische aspecten van de bodemstructuur, waaronder verdichting en erosiegevoeligheid. Dit kan
direct tot uiting komen bij de zaaibedbereiding maar ook tijdens gewasontwikkeling en/of later bij de
oogst. Agrariërs zoeken daarom naar wegen om meer dan voorheen rekening te houden met de
bodemkwaliteit in een perceel en hebben behoefte aan adviezen over de bewerkbaarheid en de
bodemstructuur van percelen. Met de snelle ontwikkelingen op het gebied van sensoren is het in
principe mogelijk om dergelijke zaken te meten. Dit kan op termijn leiden tot adviezen voor de teelt
waarmee gewasopbrengst en -kwaliteit kunnen toenemen.
Een consortium van 11 Belgische en Nederlandse partners voert het project BodemBreed uit dat is
gericht op het verduurzamen van het landbouwkundig bodemgebruik in de Belgische provincies
Antwerpen, Vlaams-Brabant en Limburg en de Nederlandse provincie Limburg. Doel van het project
is het versterken van de kennis en inzichten van de bodem als samenhangend geheel, op zodanige
wijze dat de landbouwer met aangepaste en/of nieuwe maatregelen aan de slag kan. In opdracht van
BodemBreed verkent NMI de mogelijkheden voor de ontwikkeling van adviessystemen op basis van
bodemsensoren. Doelstelling van de opdracht ‘Optimalisering van monitoringssystemen’ is het
maken van een inventarisatie van reeds bestaande technieken (literatuurstudie) voor
bodemmetingen en de inzet en doorontwikkeling van bestaande technieken met metingen in het
veld. De centrale kennisvraag in deze verkenning is: Kunnen bodemsensoren bruikbare informatie
leveren over de bewerkbaarheid van landbouwgrond? Om deze vraag te beantwoorden is literatuur
en veldonderzoek uitgevoerd.
In de eerste fase van de verkenning is een overzicht gemaakt van relevante aspecten van fysische
bodemkwaliteit. Hierbij is vooral aandacht besteed aan de aspecten die van invloed zijn op de
bewerkbaarheid en berijdbaarheid van zand- leem- en lössgronden. Vervolgens is een inventarisatie
gemaakt van bestaande bodemsensoren en monitoringstechnieken (quickscan), waarbij de
geschiktheid van de sensoren om de fysische bodemkwaliteit te meten getoetst is aan de hand van
enkele criteria. Uit de meest geschikte sensoren is een keuze gemaakt voor aanvullend
veldonderzoek. Tijdens de tweede fase van het project zijn met sensoren metingen gedaan op een
drietal bestaande proefvelden in het werkgebied van BodemBreed. Op elk van deze proefvelden
worden verschillende vormen van grondbewerking (waaronder NKG) toegepast. Hoofddoel van het
veldonderzoek was het toetsen van het ‘proof of concept’ van de sensoren RhoC/TDR, EM38 en NIRS
voor toepassing in de bodem. Onderdeel hiervan was de calibratie en validatie van sensormetingen
8
met die van ‘klassieke’ bepalingen van bodemparameters (bulkdichtheid, textuur, indringings-
weerstand en Hot Water-extractable Carbon (HWC)). Aanpalend is enige aandacht besteed aan de
effecten van de verschillende vormen van grondbewerking op aspecten van de fysische
bodemkwaliteit.
Aanname bij het onderzoek was dat de dataset als geheel geschikt zou zijn voor calibratie en
validatie van de beoogde verbanden. Dat bleek niet het geval, omdat er voor vrijwel alle
bodemparameters significante verschillen bestonden tussen de locaties. Dit maakte het niet mogelijk
om generieke verbanden af te leiden. Het bleek wel mogelijk om enkele locatiespecifieke verbanden
af te leiden en te valideren, bijvoorbeeld tussen de bulkdichtheid en de RhoC; indringingsweerstand
en RhoC; textuur en EM38; bulkdichtheid en EM38. Geen verband kon worden vastgesteld tussen
aggregaat grootte distributie en HWC, evenmin bleek het mogelijk om HWC te schatten uit een met
NIRS opgebouwde calibratieset. Meting van HWC met NIRS bleek wel mogelijk, maar de calibratieset
bevatte onvoldoende data van gronden die vergelijkbaar zijn met de in dit onderzoek betrokken
percelen.
Voordat het tot ontwikkeling van adviessystemen kan komen is er nog een lange R&D-weg te gaan.
Belangrijk leerpunt uit het onderzoek is dat grotere datasets nodig zijn om verbanden tussen
sensoren en bodemparameters aan te tonen. Een werkmodel voor nieuw onderzoek zou kunnen zijn:
1) sensoren calibreren en valideren in enkele percelen die dicht bij elkaar liggen, met weinig
verschillen (in textuur, topografie, management) en met veel meetpunten per perceel; 2)
ontwikkelen van meer algemeen geldende verbanden.
9
1 Inleiding
1.1 Vraag naar adviessystemen op basis van sensoren voor bodemkwaliteit
Gewasopbrengst en -kwaliteit variëren vaak sterk op percelen met een grote variatie in
bodemkwaliteit. In de tweede helft van de 20e eeuw wist men de landbouwproductie te verhogen
door onder andere een intensieve grondbewerking en een relatief hoge bemesting. Europese
wetgeving (Nitraatrichtlijn) heeft geleid tot beperkingen in het mineralengebruik, waardoor het
belang van een goede bodemkwaliteit is toegenomen. Technisch gezien is de oorzaak van een matige
bodemkwaliteit in minerale gronden vaak gelegen in fysische aspecten zoals de bodemstructuur,
waaronder verdichting en erosiegevoeligheid. Dit kan direct tot uiting komen bij de zaaibedbereiding
maar ook tijdens de gewasontwikkeling en/of later bij de oogst.
Agrariërs zoeken daarom naar wegen om meer dan voorheen rekening te houden met de
bodemkwaliteit in een perceel en hebben behoefte aan adviezen over de bewerkbaarheid en de
bodemstructuur van percelen. Met de snelle ontwikkelingen op het gebied van sensoren en de
introductie van GPS-plaatsbepalingstechnieken is het in principe mogelijk om dergelijke zaken te
meten. Dit zal leiden tot plaatsspecifieke adviezen voor de teelt waarmee gewasopbrengst en -
kwaliteit kunnen toenemen. Dit althans is het beeld dat veel agrariërs en adviseurs voor ogen
hebben.
In de praktijk is het voor telers echter vaak onduidelijk welke waarde en betekenis nieuwe
monitoringstechnieken kunnen hebben en of ze ook voldoende betrouwbare informatie opleveren
voor de bedrijfsvoering. De toepassing van sensoren als managementinstrument betreft vooralsnog
vooral gewassensoren; bodemsensoren zijn nog in ontwikkeling. Het zichtbaar maken van de
bodemvariatie –in kaartvorm – is de meest bekende toepassing. Veelal denkt men dat dit alleen
geschikt is in precisielandbouw, maar dat hoeft niet het geval te zijn. In theorie zou men met een
bodemsensor snel verschillen in de bewerkbaarheid van percelen kunnen vaststellen, om op basis
daarvan verdere beslissingen te nemen. Een andere mogelijke toepassing is de ontwikkeling van
‘plaatsspecifiek bodembeheer’, met als doel elk deel op de beste manier te bewerken.
Vraag van deze studie is of sensoren de klassieke grondanalyse kunnen vervangen of aanvullen, en
hoe de resultaten kunnen worden geïnterpreteerd. Ook is er behoefte aan informatie over reeds
beschikbare adviezen op basis van de sensorgegevens en over de kosten en baten van het gebruik
van sensoren. Uit onderzoek binnen het Nederlandse project Kennis Op De Akker15 bleek dat voor
vrijwel alle sensortoepassingen geldt dat er sprake is van een leerproces, zowel vanuit het oogpunt
10
van R&D als van de landbouwer die met de nieuwe techniek aan de slag wil. Aangezien de
technieken al behoorlijk ver zijn ontwikkeld voor gewassensoren, zal daar de focus moeten liggen op
het interpreteren en vertalen van de gegevens naar praktijkmaatregelen voor de teler. Voor
bodemsensoren echter staat de ontwikkeling van de technieken zelf, en de toepassing in het veld,
nog in de kinderschoenen.
1.2 Doelstelling van de verkenning ‘Optimalisering van monitoringssystemen’
Een consortium van 11 Belgische en Nederlandse partners voert het project BodemBreed uit dat is
gericht op het verduurzamen van het landbouwkundig bodemgebruik in de Belgische provincies
Antwerpen, Vlaams-Brabant en Limburg en de Nederlandse provincie Limburg. Doel van dit project is
het versterken van de kennis en inzichten van de bodem als samenhangend geheel, op zodanig wijze
dat de landbouwer met aangepaste en/of nieuwe maatregelen aan de slag kan. De deelaspecten
waaraan, vanuit het perspectief van een duurzame land- en tuinbouw, aandacht wordt besteed zijn
bodemvruchtbaarheid (chemisch, fysisch, biologisch), bodemweerbaarheid en erosiebeperking.
Vanuit het project BodemBreed is een zevental acties benoemd om het innovatieproces tot stand te
brengen. Inzicht in de effecten van landbouwkundige maatregelen op de bodemkwaliteit is van
belang voor zowel de praktijk (landbouwers, onderwijs, voorlichting en onderzoek) als het beleid
(regionale overheden, waterschap). Doelstelling van de 2e actie is het in kaart brengen van
innovatieve ontwikkelingen in monitoringstechnieken en zo mogelijk het operationeel maken /
uittesten ervan in de praktijk. In opdracht van BodemBreed verkent NMI de mogelijkheden voor de
ontwikkeling van adviessystemen op basis van bodemsensoren.
In deze verkenning staan de volgende kennisvragen centraal:
1. Kunnen bodemsensoren bruikbare informatie leveren over de bewerkbaarheid van
landbouwgrond?
2. Is de verkregen kennis voldoende praktijkrijp voor het nemen van beslissingen over de
verschillende vormen van grondbewerking?
1.3 Werkwijze voor de verkenning
Het project “Optimalisering van Monitoringssystemen” beoogt kennis over adviessystemen voor de
Doelstelling van de opdracht ‘Optimalisering van monitoringssystemen’ is het maken van een
inventarisatie van reeds bestaande technieken (literatuurstudie) voor bodemmetingen en de inzet
en doorontwikkeling van bestaande technieken met metingen in het veld.
11
bewerkbaarheid (in brede zin) van landbouwgronden beschikbaar te stellen en een bijdrage te
leveren aan de verdere ontwikkeling daarvan. Met monitoringstechnieken wordt hier specifiek
gedoeld op hightech instrumenten die in principe geschikt zijn voor routinematige en
kosteneffectieve metingen van één of meer bodem- en gewasparameters in het veld. Het gaat om
hightech technieken waarmee verschillen in fysische bodemomstandigheden (vocht, temperatuur,
verdichting, organische stof, bewerkbaarheid, berijdbaarheid en bodemgezondheid) kunnen worden
opgespoord als ook technieken waarbij gebruik wordt gemaakt van indicatorplanten.
Uitgangspunt is dat een focus op alleen de technische aspecten van sensoren en
monitoringssystemen voor fysische aspecten van bodemkwaliteit onvoldoende is. Om te komen tot
praktijkrijpe sensorgebaseerde adviessystemen is behalve de operationele beschikbaarheid van
sensoren ook een kader nodig voor de interpretatie van de meetgegevens waarop concrete adviezen
worden gebaseerd. De verwachting is dat voor de huidige generatie bodemsensoren niet alle
benodigde kennis beschikbaar is en dat sensoren en/of de adviessystemen moeten worden
doorontwikkeld. Het werkproces voor de te maken verkenning bestaat uit een aantal stappen,
waarvan de kern wordt gevormd door een beoordeling van het ‘proof of concept’ van enkele
perspectiefvolle sensoren/adviessystemen of het leveren van een aanzet daarvoor.
In deze verkenning is de gehanteerde werkwijze als volgt. Eerst is een overzicht gemaakt van
relevante aspecten van fysische bodemkwaliteit. Hierbij is vooral aandacht besteed aan de aspecten
die van invloed zijn op de bewerkbaarheid en berijdbaarheid van zand- leem- en lössgronden.
Vervolgens is een inventarisatie gemaakt van bestaande bodemsensoren en monitoringstechnieken
(quickscan), waarbij de geschiktheid van de sensoren om de fysische bodemkwaliteit te meten
getoetst is aan de hand van enkele criteria. Uit de meest geschikte sensoren is een keuze gemaakt
waarvan de inzet en doorontwikkeling is getoetst in het veld. De terreinmetingen hebben
plaatsgevonden gedurende in maart en mei 2011, in enkele proefvelden van het project
BodemBreed. De resultaten van literatuuronderzoek, quickscan en terreinmetingen zijn gebruikt om
Definitie van een ‘proof of concept’ is (Wikipedia): A proof of concept or a proof of principle is
realization of a certain method or idea(s) to demonstrate its feasibility, or a demonstration in
principle, whose purpose is to verify that some concept or theory is probably capable of being
useful. A proof-of-concept may or may not be complete, and is usually small and incomplete. A
proof of concept of an idea is usually considered a milestone on the way to a fully functioning
prototype.
12
een ‘proof of concept’ van enkele adviessystemen te beoordelen en verder uit te werken. Uiteindelijk
worden hiervan aanbevelingen afgeleid om voor deze systemen de overstap te maken van R&D-fase
naar implementatie in de praktijk.
De bodemtypen in het werkgebied van BodemBreed zijn overwegend mineraal (zand- leem- en
lössgrond, in mindere mate kleigrond). Deze verkenning is dan ook afgebakend tot de toepassing van
sensoren in deze bodemtypen. Omdat elders binnen het project BodemBreed ruim aandacht wordt
besteed aan het thema ‘erosiegevoeligheid’, wordt dit thema in deze verkenning buiten beschouwing
gelaten. Lopende en/of reeds afgeronde deelprojecten binnen BodemBreed zijn de algehele
beschrijving van bodemkwaliteit20, meerdere onderzoeken naar Niet-kerende grondbewerking (in
vergelijking met ploegen) en een onderzoek naar Verdichting13. Het gehele project bouwt voort op
de resultaten van het Interregproject Erosiebestrijding. De onderhavige verkenning sluit hierbij aan
en maakt, waar mogelijk, gebruik van resultaten uit deze deelprojecten.
1.4 Leeswijzer
Hoofdstuk 2 gaat in op de fysische aspecten van bodemkwaliteit, met name in de bouwvoor, en de
betekenis daarvan voor de grondbewerking. De begrippen draagkracht, verkruimeling en
structuurstabiliteit worden besproken en de rol van bodemkenmerken (onder andere textuur,
bulkdichtheid en organische stof) uitgelegd. Hoofdstuk 3 bespreekt de opzet en de resultaten van de
quickscan van bodemsensoren. Met twee mind maps wordt een overzicht gegeven van onder andere
de kostprijs en de meettechnologieën. Centraal in Hoofdstuk 4 staan de opzet, uitvoering en de
algemene resultaten van het veldonderzoek. Eerst is een keuze gemaakt van de te toetsen sensoren
(RhoC, EM38, NIRS) en van de klassieke bodemmetingen (onder andere bulkdichtheid, textuur, Hot
Water-extractable Carbon). Het veldonderzoek heeft plaatsgevonden op 3 percelen met op elk
perceel verschillende vormen van grondbewerking. Hoofdstuk 5 bevat per sensor de
calibratie/validatie en statistische toetsing. Hoofdstuk 6 bevat een beknopte beschrijving van de
effecten van grondbewerking op bodemparameters. Tenslotte vermeldt Hoofdstuk 7 de conclusies
en aanbevelingen.
13
2 Bouwvoorbodemkunde en grondbewerking
2.1 Inleiding
De bodem als groeimedium voor landbouwgewassen heeft een breed scala van fysische, chemische
en biologische kenmerken. Een veelgebruikte definitie van bodemkwaliteit is “het vermogen van de
bodem om een gezond groeimedium te bieden aan gewassen, die voldoende vocht, zuurstof en
nutriënten levert voor het halen van een rendabele productie, bij een acceptabele belasting van het
milieu8. In het kader van BodemBreed is een systematische en uitgebreide beschrijving gemaakt van
relevante begrippen en bodemprocessen in de ILVO-studie “Bodemkwaliteit en landbouw: een
literatuurstudie”20. Aan het thema verdichting is binnen BodemBreed apart aandacht besteed in de
literatuurstudie “Bodemverdichting op landbouwgrond (Van Holm et al., 2011). Wat betreft fysische
bodemeigenschappen blijkt uit deze rapporten dat telers veel belang hechten aan kennis over de
optimale draagkracht, de verkruimelbaarheid en de structuurstabiliteit van hun grond. Goede
fysische eigenschappen verminderen het risico op erosie en maken een goede technische
uitvoerbaarheid van de benodigde werkzaamheden mogelijk. De onderhavige studie bouwt voort op
deze kennis door de mogelijke inzet van bodemsensoren te verkennen. Centraal hierbij staan de
bodemstructuur en de bewerkbaarheid van de grond, in voor- en najaar (zaaibedbereiding en oogst).
Het verkrijgen en behouden van een goede bodemkwaliteit vraagt om bodemmanagement dat naast
fysische eigenschappen ook de chemische en biologische eigenschappen bevordert3,4. Voorbeelden
hiervan zijn bekalken (bij een pH-afhankelijke verdichting), het stimuleren van bodemleven (inclusief
regenwormen) en de toediening van organisch materiaal. De bewerkbaarheid van grond wordt niet
alleen bepaald door dergelijke intrinsieke bodemeigenschappen, maar ook door externe factoren
zoals het gewas en de weersomstandigheden. Adviezen voor grondbewerking zullen hier idealiter
rekening mee houden.
Voor de grondbewerking zelf is een breed scala aan werktuigen beschikbaar die ieder op een andere
manier de bodemstructuur trachten te verbeteren. Bekende voorbeelden zijn de ploeg, eg en
cultivator. De laatste 10 jaar is veel ervaring opgedaan met andere manieren van grondbewerking,
met name de Niet-Kerende Grondbewerking NKG). Hierbij wordt de grond niet gekeerd maar
opgetild, of soms zelfs helemaal niet bewerkt. Naast de werktuigkeuze kan een akkerbouwer andere
maatregelen nemen rondom de grondbewerking, zoals het zorgen voor een juiste bandenspanning
en gebruik maken van goede veldomstandigheden. Als positieve ervaringen met NKG worden een
betere bodemstructuur en handhaven van de organische stof (OS) in de toplaag genoemd; bij de
14
negatieve wordt onder meer een grote onkruiddruk genoemd. Soms geeft NKG juist meer
verdichting. Als belangrijkste aspecten van de fysische bodemkwaliteit in de bouwvoor worden
onderscheiden: de draagkracht, de verkruimelbaarheid en de structuurstabiliteit16
2.2 Bodemeigenschappen
2.2.1 Draagkracht
De draagkracht is afhankelijk van de dichtheid en de vochttoestand. Verdichting van de bouwvoor
kan relatief makkelijk hersteld worden door teeltmaatregelen, verdichting van de ondergrond is
veelal langdurig (meer dan 10 jaar) en kan slechts moeizaam hersteld worden. Op percelen waar de
draagkracht groot genoeg is voor berijding is ook de vochttoestand voor een goede
verkruimelbaarheid bereikt. Voor land- en tuinbouw op zand is de draagkracht belangrijk voor de
bewerkbaarheid en berijdbaarheid. Er mag hierbij geen verdichting van de bodem optreden in de
bouwvoor of ondergrond. Op zavel- en kleigronden stelt de verkruimelbaarheid (zie 2.3) hogere eisen
aan de uitdrogingstoestand van de grond dan er voor voldoende draagkracht nodig is. In de literatuur
zijn geen vuistregels gevonden om de draagkracht te kwalificeren.
2.2.2 Verkruimelbaarheid
Het begrip verkruimelbaarheid in kwalitatieve zin heeft betrekking op het gemak (de energie)
waarmee de grond kan worden gebroken, bij een hiervoor optimaal vochtgehalte. Voor een
beoordeling van de verkruimelbaarheid, van belang voor de werktuigkeuze, let men vooral op de
bodemaggregaten. De verkruimelbaarheid is afhankelijk van het lutum- en leemgehalte (meer lutum
betekent een sterkere binding), het organische stofgehalte (meer OS betekent beter verkruimelbaar)
en de pH (zware grond: hogere pH betekent lossere binding). Rekenregels om op basis van deze
bodemkenmerken de verkruimelbaarheid te berekenen zijn opgenomen in Bijlage 1a.
De lengte van het groeiseizoen wordt bepaald door de tijdstippen in voorjaar- en najaar waarop men
op een perceel aan de slag kan. Kenmerken van de bodem (bodemdichtheid en vochttoestand) en
van de werktuigen bepalen of de grondbewerking kan plaatsvinden en/of hoe groot de eventuele
schade is. Om zo lang mogelijk van het groeiseizoen te profiteren is zaaibedbereiding in het vroege
voorjaar gewenst en hiervoor moet de grond voldoende droog zijn om een goede verkruimeling te
krijgen en structuurschade te voorkomen. Rooivruchten moeten soms heel laat in het jaar kunnen
worden geoogst, waarbij de grond gemakkelijk van het product moet zijn te scheiden zonder
rooibeschadigingen. Een goede vochtafvoer is hiervoor belangrijk, want dan is de grond sneller
droog. Ondanks een goede vochtafvoer kunnen bij contractteelt toch problemen ontstaan, omdat bij
15
te natte omstandigheden moet worden geoogst. Het is dan zaak te weten op welke percelen men
het eerst aan de slag kan gaan.
Een veelgebruikte indeling in de aggregatie van bodemdeeltjes is gegeven in Tabel 2.1. De kleinste
aggregaten zijn micro-aggregaten (kleiner dan 0,002 mm). Deze zijn opgebouwd uit kleideeltjes,
organische verbindingen en kationen (aluminium, ijzer, calcium, magnesium, natrium en andere
positief geladen deeltjes). Deze micro-aggregaten worden door de uitscheidingsproducten en
activiteit van het bodemleven en wortels aaneen gekit tot grotere macro-aggregaten (0,25 mm) en
kluitjes. Tussen de bodemdeeltjes kunnen veel poriën (kleine holtes) aanwezig zijn of juist heel
weinig. De grootte van de poriën en de verdeling ervan hebben veel invloed op de lucht- en
waterhuishouding van de grond.
Tabel 2.1. Indeling van aggregatie van bodemdeeltjes27.
Hiërarchische
orde
Grootte mm Aaneengebonden door
Micro-
aggregaten
< 0,002 mm Van der Waalskrachten tussen kleideeltjes, organische verbindingen en
kationen
Micro-
aggregaten
0,002-0,25
mm
Organische verbindingen en uitscheidingsproducten van micro-organismen,
voornamelijk bacteriën
Macro-
aggregaten
> 0.250 mm Organische verbindingen en uitscheidingsproducten van schimmels en
bacteriën en wortels
Macro-
aggregaten
>2 mm Schimmeldraden en fijne wortels
2.2.3 Structuurstabiliteit
Met de term ‘bodemstructuur’ wordt gedoeld op de onderlinge binding en rangschikking van de
minerale en organische bodembestanddelen. De bouwstenen van de bodemstructuur zijn de
bodemaggregaten: kluitjes van aaneen gekitte vaste bodemdeeltjes (klei of zandkorrels), organische
stof en (meerwaardig positief geladen) kationen. Bij een goede structuur zijn de bodemdeeltjes met
elkaar verbonden tot stabiele aggregaten, die intact blijven als de grond bevochtigd wordt.
Voordelen van een goede bodemstructuur zijn:
• in het voorjaar kan men sneller het land op;
• het gewas heeft minder last van droogte omdat diepere beworteling mogelijk is;
16
• de beworteling is uitgebreider wat leidt tot een betere opname van voedingsstoffen;
• de draagkracht van de grond is beter zodat landbouwmachines de gewenste bodem- of
gewasbewerking kunnen uitvoeren; en
• de bodem laat zich goed bewerken.
Van een slechte bodemstructuur is sprake bij verdichting, verslemping of het ontbreken van een rulle
bodemstructuur. Voor een uitgebreide beschrijving van verdichting en mogelijke meetmethoden
wordt verwezen naar de literatuur28. Verdichting is in zand- en leemgronden belangrijk omdat het
niet of slechts gedeeltelijk op natuurlijke wijze herstelt waardoor woelen noodzakelijk is. Dit is echter
een noodoplossing omdat bij het woelen van de ondergrond ook de bodemstructuur in de
bovengrond wordt verstoord, wat nadelig is voor de bodemkwaliteit in de bouwvoor16. Bovendien
maakt eenmaal woelen de grond gevoelig voor herverdichten en wordt regelmatig woelen
noodzakelijk. Verdichting is te meten met de bulkdichtheid, met name aan veranderingen in de
bulkdichtheid over de profieldiepte. Een afgeleide van de bulkdichtheid is de ‘packing density’; beide
parameters zijn in elkaar om te rekenen24. Bijlage 1b geeft enkele vuistregels voor het bepalen van de
gevoeligheid voor verdichting als functie van de packing density en vochttoestand.
Als bodemaggregaten uiteenvallen onder invloed van regen, waardoor de poriën verstopt raken,
spreekt men van verslemping. Als een grond verslempt, is er sprake van te weinig binding tussen
bodemdeeltjes. Door de inslag van regendruppels ontstaat een schifting van bodemdeeltjes. Daarbij
verstoppen lutum- en siltdeeltjes de poriën tussen de zanddeeltjes of de bodemaggregaten. Zo
ontstaat een slemplaagje dat na drogen een slempkorst vormt. Dit bemoeilijkt de gasuitwisseling en
vochtindringing en verhoogt de weerstand die ontkiemend zaad ondervindt. Gronden met zeer
weinig lutum verslempen nauwelijks omdat er te weinig kleine poriën zijn die verstopt kunnen raken.
Gronden met een lutumgehalte > 20% verslempen evenmin, omdat de grote binding tussen de
bodemdeeltjes dit verhindert22.
De rol van organische stof voor de structuurstabiliteit hangt af van de textuur van de grond. In
kleigronden is de functie van organische stof vooral het tegengaan van verdichting (door het in stand
houden van water- en luchtgevulde poriën); in zandgronden zorgt de organische stof voor de
vorming van kluitjes en aggregaten. De binding tussen de bodemdeeltjes, en daarmee de stabiliteit
van de bodemaggregaten, wordt bepaald door chemische (pH, de kationenomwisselcapaciteit CEC
(Engels: Cation Exchange Capacity)) en biologische eigenschappen van de bodem (activiteit van
onder andere regenwormen, schimmels en bacteriën).
17
2.3 Bodemkenmerken en –parameters
2.3.1 Inleiding
In het voorgaande is aangegeven dat de bulkdichtheid, het vochtgehalte, de textuur, het OS-gehalte,
het bodemleven, de pH, en, in löss- en kleigronden, ook de CEC, belangrijke bodemkenmerken zijn
voor de draagkracht, verkruimelbaarheid en structuurstabiliteit. Deze factoren worden hieronder
kort besproken, waarbij de nadruk ligt op kwantitatieve kennis om een bouwvoor te beoordelen.
Hierbij ligt het accent op kenmerken en parameters die in het proefveldonderzoek (zie volgende
hoofdstuk) aan de orde komen. Referentiewaarden voor de bodemparameters, voor zover
beschikbaar uit de literatuur, zijn verzameld in Tabel 2.2 en worden in volgende paragrafen
toegelicht. Wat opvalt, is dat sommige parameters gericht zijn op gewasgroei, andere op
bodemkwaliteit. Er zijn weinig harde data beschikbaar om de geschiktheid van een grond voor
bodembewerking te beoordelen. Zo zou men van de bulkdichtheid graag de grenswaarden willen
weten tussen bewerkbaarheid en draagkracht.
Tabel 2.2. Referentiewaarden bodemparameters.
Bodemparameters Referentiewaarden Bron
Bulkdichtheid goede gewasgroei: 1110 – 1600 kg.m-3 1
slechte gewasgroei: 1470 – 1800 kg.m-3
Indringingsweerstand - max. 2,5 MPa 20
- max. 3 MPa
HWC 500 – 2000 mg.kg-1 16
AGD Kieming: min. 50% aggr. < 5 mm 11
Tegen gaan erosie: min. 50% aggr. > 5-10 mm
Vochtgehalte: voor bodembewerking geen referentiewaarden gevonden.
18
2.3.2 Textuur
Grond bestaat voor een groot deel uit minerale (van niet-organische oorsprong) deeltjes zoals zand
en klei. De textuur van een bodem geeft de omvang van de verschillende minerale fracties aan (de
korrelgroottesamenstelling). De textuur is een bodemkenmerk dat in principe gedurende vele jaren
onveranderd blijft. Uitzondering hierop zijn plaatsen waar sterke erosie heeft plaatsgevonden, zoals
in het zuidelijk deel van het projectgebied: het zuiden van de provincies Vlaams-Brabant, Belgisch-
Limburg en Nederlands-Limburg. Een belangrijk kenmerk van erosie is dat het gewichtsafhankelijk is:
lichte deeltjes worden eerder en verder verplaatst dan zwaardere deeltjes. Erosie is daarom
gerelateerd aan de textuur van grond. Het is zeer goed mogelijk dat als gevolg van erosie de
onderlinge verhouding van de fracties minerale delen is veranderd. Informatie over de textuur, zoals
die op bodemkaarten e.d. te vinden is, is zeer waarschijnlijk verouderd. Ook de organische
stofgehalten van percelen kunnen door erosie verlaagd zijn. Het organische-stofgehalte is echter
door middel van een routine grondonderzoek goed te bepalen. De textuurbepaling volgens de
pipetmethode is arbeidsintensief en daardoor duur; het wordt in Nederland nauwelijks aangevraagd
door agrariërs. Bij de Bodemkundige Dienst in België wordt standaard van elk grondmonster bij
binnenkomst handmatig een schatting van de textuur gemaakt. Een mogelijk alternatief voor de
textuurbepaling, in Nederland, is een schatting van de textuur met een bodemsensor, zoals de EM38.
In hoofdstuk 5 wordt nader ingegaan op deze mogelijkheid.
Een universele benaming van de textuur bestaat niet; zelfs binnen Nederland zijn er verschillende
systemen. Een veelgebruikte textuurindeling voor respectievelijk België en Nederland is gegeven in
Tabel 2.3.
Tabel 2.3. Korrelgrootteverdelingen in België en Nederland.
België (Centrum voor Bodemkartering)5 Nederland (Stiboka)25
Fractie Grootte (µm) Fractie Grootte (µm)
Zand 50-2000 Zand 50-2000
Leem 2-50 Leem 0-50
Klei 0-2 . Lutum 0-2
. Slib 0-16
. Sloef 2-16
. Löss 16-50
Silt
19
In het Nederlandse spraakgebruik worden klei en lutum door elkaar gebruikt, aangezien ze dezelfde
korrelgrootte aangeven. Kleideeltjes (0-2 µm) hebben een negatieve lading waardoor er via
kationbruggen stabiele verbindingen gevormd worden tussen de bodemdeeltjes waardoor er
(micro-)aggregaten ontstaan. Deze micro-aggregaten kunnen weer aaneengebonden worden tot
grotere aggregaten en kruimels, zodat er uiteindelijk een stabiele kruimelstructuur kan ontstaan. Bij
een goede kruimelstructuur zullen er voldoende kleine en grote poriën aanwezig zijn voor een goede
voorziening van vocht en lucht. De opbouw van de bodemstructuur en het vochthoudend vermogen
van de bodem zijn groter bij hogere kleigehalten. Bij een kleigehalte >15 % worden de gronden
zwaarder bewerkbaar: de binding tussen de kleideeltjes is zo sterk dat de bodem bij bewerking niet
makkelijk verkruimelt: bij droge omstandigheden blijven er veel grove kluiten en bij natte
omstandigheden treedt verdichting op.
Uit de tabel blijkt dat in België en Nederland soms dezelfde namen aan andere fracties worden
gegeven. De fractie 0-2 µm is de fractie die veel bijdraagt aan fysische bodemeigenschappen
(bodemstructuur, CEC, slempgevoeligheid, zwel- en krimpvermogen en vochtbindend vermogen).
Een ander onderscheid in de Nederlandse textuur is het gehalte afslibbaar; deze fractie duidt deeltjes
aan in de fractie 0-16 µm. De benaming stamt af van de vroeger gebruikte bepalingsmethoden voor
verschillende fracties. De fractie afslibbaar was indertijd een norm om de zwaarte (met het oog op de
bewerkbaarheid) van een grond aan te geven. Het belang van de sloeffractie komt vooral tot uiting in
de fysische eigenschappen van grond. De sloefdeeltjes en de poriën ertussen zijn kleiner dan in zand,
en kunnen daardoor een capillaire werking hebben en vocht vasthouden.
Tegenwoordig worden de fracties afslibbaar en sloef niet meer gebruikt om bodems te
karakteriseren, maar gebruikt men hiervoor het lutumgehalte. De huidige indeling in grondsoorten
onderscheidt kleigrond: > 25% lutum; zavelgrond: 8-25% lutum, en zandgrond: 0-8% lutum.
Bodemtyperingen op basis van de textuur zijn vast te stellen met behulp van een textuurdriehoek
waarvoor België en Nederland een eigen versie hebben (Figuur 2.1).
20
Figuur 2.1. De textuurdriehoek. Boven: BE5; onder: NL16 (eolische afzettingen).
In Nederland zijn er opmerkelijke verschillen tussen de mariene / fluviatiele afzettingen enerzijds en
de eolische (wind) afzettingen anderzijds. Deze verschillen berusten op de lutum-silt verhouding. Van
oudsher bestonden verschillende benamingen voor deze afzettingen, bijvoorbeeld klei tegenover
leem. Daarom bestaan er in Nederland twee textuurdriehoeken, één voor de niet-eolische en één
voor de eolische afzettingen.
21
2.3.3 Bulkdichtheid
De soortelijke massa van grond wordt aangeduid met de bulkdichtheid in kg/m3 (ook wel met de
niet-S.I. eenheid g/cm-3) en wordt bepaald door de omvang van de verschillende minerale en
organische fracties. Het gebruik van zware werktuigen en versnelde afbraak van organische stof
maken dat de bulkdichtheid toeneemt. Dit komt tot uiting in verdichting en afname van de
porositeit. De bulkdichtheid van de grond is een hulpparameter bij het vaststellen van verschillende
bodemeigenschappen, zie hiervoor bijvoorbeeld de Verdichtingsstudie13. Minimum en maximum
waarden voor de bulkdichtheid voor wortelgroei variëren met de textuur, zoals weergegeven in
Tabel 2.4.
Tabel 2.4. Algemene relatie tussen bulkdichtheid en wortelgroei1.
Bodemtextuur Ideale bulkdichtheid Beperkende bulkdichtheid
(kg.m-3) (kg.m-3)
Zandig < 1600 > 1800
Siltig < 1400 > 1650
Kleiïg <1100 > 1470
Andere auteurs hebben vonden echter dat de bulkdichtheid geen goede indicator is voor
bodemkwaliteit17. Uit hun onderzoek naar de mogelijke toename in de bulkdichtheid bij overgang
van gangbare grondbewerking naar no-tillage maatregelen kon een dergelijke toename niet worden
aangetoond.
2.3.4 Vochtgehalte
Vocht in de bodem werkt als een oplos- of glijmiddel. De bodemdeeltjes verliezen hun onderlinge
bindingskracht bij toenemend vochtgehalte; de bodem wordt plastisch, versmeerbaar en zal
uiteindelijk gaan vervloeien. Het vochtgehalte is daarmee dan ook een belangrijk criterium voor het
kiezen van het bewerkingstijdstip in het voor- en najaar. Het vochtgehalte waarbij vervloeiing
optreedt is sterk afhankelijk van de bodemtextuur en het gehalte aan organische stof. Kleigronden
kunnen veel meer vocht opnemen dan zandgronden. Om de vochttoestand van verschillende
gronden enigszins te kunnen vergelijken wordt de vochttoestand van de bodem vaak uitgedrukt met
de vochtspanning of het logaritme daarvan, de pF waarde. De pF waarde is een maat voor de sterkte
22
van de binding van het water aan de bodemdeeltjes, en daarmee ook voor de beschikbaarheid van
water voor gewasgroei.
2.3.5 Organische stof en aggregaatvorming
De aggregaat grootte distributie (AGD) van een grond geeft aan in hoeverre de bodemstructuur
voldoende kleine aggregaten bevat die een goede kieming van zaad mogelijk maken en de vroege
gewasontwikkeling ondersteunen. Streefwaarde hiervoor is een aandeel van 50% aggregaten dat
kleiner is dan 5 mm11. Het is daarom belangrijk om voor de verschillende bodemtypen te weten wat
het effect is van de verschillende methoden van grondbewerking op de AGD. Met name van de
verschillende vormen van NKG is hierover weinig bekend. De AGD kan door zeven van de grond
worden bepaald. Dit is handwerk en wordt in het laboratorium gedaan, waardoor de methode
relatief veel arbeid en tijd kost. Sneller resultaat wordt verkregen met een visuele beoordeling van de
aggregaten in het veld. Hiervoor is een zekere vaardigheid van de waarnemer nodig. In de
landbouwpraktijk worden beide methoden slechts beperkt gebruikt. Er is dan ook behoefte aan een
methode die snel, betrouwbaar en kosteneffectief de aggregatie in beeld brengt.
Een nieuw perspectief voor zo’n methode is het meten van een specifieke fractie van de organische
stof, dat als kitmateriaal door het bodemleven wordt uitgescheiden. Dit kitmateriaal dient als
bindmiddel tussen de bodemdeeltjes (mineraal en organische stof), het begin van aggregatie. Deze
fractie kan worden bepaald door extractie van het grondmonster met heet water (Hot Water-
extractable Carbon). De hoeveelheid HWC correleert met de mate van grondbewerking9,10. Deze
auteurs vonden een spreiding in de HWC-waarden van teeltsystemen natuur > extensief grasland
>intensief grasland > akkerbouw > tuinbouw. Anderen6 vergeleken verschillende vormen van
grondbewerking in de akkerbouw, om erosie in lössgronden tegen te gaan. Zij vonden in de laag 0-15
cm hogere gehalten HWC en macro aggregaten (0,25 - 2 mm) in zowel no-tillage en shallow-tillage
dan in gangbare tillage. Aangezien HWC in verband wordt gebracht met aggregaatvorming, en macro
aggregaten met erosiebestendigheid, trokken de auteurs de conclusie dat no-tillage en shallow-
tillage goede methoden zijn om erosie te bestrijden. Kanttekening hierbij was dat deze hogere
gehalten ook (mede) het gevolg kunnen zijn van de achtergebleven gewasresten in de no tillage en
shallow-tillage objecten.
23
2.3.6 Overige parameters
Het effect van de zuurgraad van grond op de bodemstructuur is tweeledig. In de eerste plaats is de
pH van invloed op de kationenbezetting van de CEC van kleideeltjes. Bij een lage pH verdringen de
H+-ionen de Ca-ionen. Omdat het juist de Ca is die bij lutum zorgt voor stevige kationbruggen
waarmee de kleideeltjes verbonden worden tot micro-aggregaten en kruimels hebben zure
kleibodems een slechte bodemstructuur. In de tweede plaats is de pH van invloed op de activiteit van
het bodemleven. Die activiteit bestaat uit transport en verkleinen van vers organisch materiaal, en de
afbraak ervan. Hierbij komen kittende stoffen vrij die van belang zijn voor de kluitvorming. Bij zowel
een lage als een hoge pH neemt de activiteit van het bodemleven af.
De CEC van grond wordt gevormd door het klei/humuscomplex, een samenstelsel van klei- en
humusdeeltjes. Dit complex is een bron van voedingsstoffen voor planten en beïnvloedt in klei- en
lössgronden ook de bodemstructuur. In zandgronden is de CEC meer dan in kleigronden afhankelijk
van de organische stof. Het effect van de CEC op de bodemstructuur komt tot uiting bij teveel kalium
(K) en/of magnesium (Mg) aan het complex, dan treedt verdichting op. Bekalking met een calcium
(Ca) houdende meststof zal dan de bodemstructuur doen verbeteren. Voor het signaleren van
verdichting in klei- en lössgronden kan voor grasland de CEC-driehoek worden gebruikt, die is
gebaseerd op de verhouding tussen K, Mg en Ca aan het complex2.
De activiteit van het bodemleven (vooral schimmels en bacteriën) speelt een belangrijke rol bij de
aggregatie door de uitscheiding van stoffen die bodemdeeltjes en micro-aggregaten aan elkaar kitten
tot macro-aggregaten31. Schimmeldraden en fijne wortels houden de kluitjes bijeen. Kleine
bodemdieren zoals regenwormen bevorderen de structuur door het graven van gangen en holletjes
en het mengen van organische stof (OS) met de minerale bodemdeeltjes.
24
25
3 Quickscan van bodemsensoren
3.1 Opzet
Het optimaal benutten van de bodemkwaliteit en/of het opheffen van een matige fysische
bodemkwaliteit vraagt om het kiezen van de juiste bodemmaatregelen. Om dit te kunnen doen is
monitoring van de bodemkwaliteit op en binnen perceelsniveau gewenst. De monitoring kan gericht
zijn op algemene kenmerken van bodemkwaliteit zoals pH en organische stof, maar ook op specifieke
aspecten zoals de aanwezigheid van storende lagen. Hiervoor zijn in principe diverse, op
verschillende technieken gebaseerde sensoren beschikbaar. Om een goed beeld te krijgen van de
verschillende systemen en deze te kunnen beoordelen op hun geschiktheid om te adviseren over de
fysische bodemkwaliteit is een quickscan uitgevoerd. Uit de literatuur zijn gegevens verzameld over:
• namen van de sensor en van de leverancier;
• de achterliggende techniek van de sensor en of het een actieve of passieve meting betreft;
• soort systeem: vanuit de ruimte, op de trekker of ‘hand-held’;
• praktijkrijpheid: of de sensor nog in onderzoeksfase verkeert of beschikbaar is voor de markt
en met welke kosten; en
• bodemkenmerken waarover de sensor informatie verstrekt.
De nadruk ligt op meetsystemen in/aan grond; ook is gezocht naar systemen die aan de hand van de
gewasstand van groenbemesters een uitspraak mogelijk maken over de bodemstructuur. Voor de
quickscan is gebruik gemaakt van literatuur uit binnen- en buitenland en is gesproken met
deskundigen van met name de Wageningen Universiteit, PPO Lelystad en de Sensor Universe.
3.2 Resultaten
Een overzicht van de beschikbare sensoren is gegeven in Figuren 3.1 en 3.2. Voor een volledig
overzicht van de gevonden systemen wordt verwezen naar Bijlage 2 “Quickscan Bodemsensoren”.
Onderstaand worden de vier groepen kort besproken.
26
27
Figuur 3.1. Mind map Bodemsensoren. (1).
28
Figuur 3.2. Mind map Bodemsensoren (2).
29
3.2.1 Elektrische en elektromagnetische straling
Sensoren op basis van elektrische of elektromagnetische straling zijn er in vele uitvoeringen. Bekend
voorbeeld is de EM38 (Figuur 3.3), die informatie geeft over de schijnbare elektrische geleidbaarheid
(Engels: apparent Electrical Conductivity ECa). De ECa (uitgedrukt in milliSiemens per meter, mS/m) is
een maat voor verschillende bodemkenmerken zoals vochtgehalte, porositeit, zoutgehalte,
kleigehalte en temperatuur. De EM38 kan gegevens leveren over twee dieptes in de grond; de
horizontale modus (HM) meet tot ca. 75 cm beneden maaiveld, de verticale modus (VM) tot ca. 1.5
m. De meting gebeurt met een actieve procedure, dat wil zeggen er wordt een signaal in de grond
gebracht en de output van dit signaal wordt gemeten. De techniek om dit te meten maakt gebruik
van spoelen waarmee een elektromagnetisch veld wordt gecreëerd. Om de variatie in elektrische
bodemweerstand toe te kunnen schrijven aan bodemeigenschappen is een calibratie/validatie
procedure in het veld nodig.
Figuur 3.3. Hand-held Geonics EM38 electromagnetische meter voor de geleidbaarheid in bodems.
30
Met een EM38 is het mogelijk om kaarten te maken van de variatie binnen een perceel. Ook kan op
basis van de dikte van de lagen een bodemprofiel worden gemaakt. In bijlage 2, Tabel 2a, worden
diverse apparaten genoemd die het electromagnetische principe toepassen en soms verschillen in de
beoordeling. Dit heeft te maken met een andere situatie (grondsoort) waarin de sensor is ingezet en
beoordeeld.
Een sensor met een geheel ander doel, maar dat gebruik maakt van het dezelfde principe is Time
Domain Reflectometry (TDR)18, 31. TDR bepaalt de schijnbare diëlektrische constante van een
materiaal door de reistijd van de straling in het medium te meten. Een stroomstoot van zeer korte
duur wordt door een medium (de bodem) gestuurd. De terugkaatsing (Reflectometry) wordt grafisch
als functie van de tijd uitgezet (vandaar Time Domain). Op die wijze wordt de diëlektrische constante
van de bodem gemeten. De gemeten diëlektrische constante wordt dan met behulp van een
calibratiecurve omgerekend naar het volumetrisch vochtgehalte. De demping van het signaal in de
grond kan worden gebruikt bij het bepalen van de geleidbaarheid, ECa. Met als toepassing
beregening is TDR op dit moment waarschijnlijk de beste operationele bodemsensor.
3.2.2 Gammastraling
Sensoren die gammastraling meten maken soms gebruik van de achtergrondstraling, wat alleen in
een beveiligde omgeving kan gebeuren. Het is tegenwoordig echter goed mogelijk om met een kleine
hoeveelheid radioactief materiaal een actieve procedure te gebruiken. Als bodemsensor wordt een
pen met een radioactieve bron van lage activiteit in de bodem geschoven. Hiervoor wordt een
isotoop van het element Natrium gebruikt (namelijk 22 Na). Een deel van de straling keert terug, een
deel wordt geabsorbeerd. De verhouding tussen de terugkerende en geabsorbeerde straling is een
maat voor de bulkdichtheid van de grond. Het apparaat is ontwikkeld voor gebruik in het veld en de
gemeten bulkdichtheid is dan ook die in veldvochtige grond ( = nadat de neerslag is uitgezakt).
Bekende voorbeelden van dit type sensor zijn de Mol van de Soil Company23, die gammastraling uit
de bodem meet, en de RhoC (Multi Detector system for Underwater Sediment Activity) van Medusa
(Figuur 3.4) die actief een minieme hoeveelheid straling uitzendt. De combinatie van RhoC en TDR
wordt in de weg- en waterbouw veel gebruikt om de bulkdichtheid van grond mee te bepalen. Het
lijkt mogelijk om de combinatie ook in te zetten op landbouwgronden.
31
Figuur 3.4. Het Medusa RhoC system, (1) de 22Na bron, (2) de γ-straling detector, (3) de ‘time
domain reflectometry (TDR) sensor, (4) het notebook en (5) de data logger, GPS en batterij (Jacobs et
al., 2009).
Naast de bulkdichtheid kan ook de bodemtextuur worden afgeleid met gammastraling, maar dan uit
de gammastraling die de bodem van nature uitzendt. Sporen van radioactieve stoffen komen in zeer
lage concentraties voor in de bodem en vormen qua stralingsbelasting geen gevaar voor de
volksgezondheid. Ondanks de lage concentraties kan de gammastraling van deze stoffen toch
worden gemeten. Uit onderzoek is gebleken dat verschillende mineralen en bodemtypen kunnen
worden onderscheiden doordat ze verschillen in concentraties radioactieve stoffen. Dit verschijnsel
noemt men de 'radiometrische vingerafdruk' van een mineraal. De mate waarin de mineralen
verschillen is afhankelijk van het soort mineraal (kleimineralen zijn anders dan zinkerts), van de
afkomst (graniet uit de Alpen is anders dan Schots graniet) en van de ouderdom (erosie van
mineralen leidt onder meer tot het uitwassen van radioactieve isotopen). Zo bevat klei bijvoorbeeld
meer radioactieve sporen dan zand. De vingerafdruk kan worden gekoppeld aan verschillende
eigenschappen van de grond (bijvoorbeeld de zware metaalconcentratie, de korrelgrootte, de
textuur, de mineraalsamenstelling). Met behulp van de correlatie naar velddata kunnen de
radiometrische data omgezet worden in gegevens over de gewenste bodemeigenschap. In principe is
het mogelijk om met de RhoC op verschillende diepten te meten.
3.2.3 Optisch en radiometrisch
Optische methoden maken gebruik van de reflectie van licht wanneer dit op een oppervlakte valt
(Figuur 3.5). Hiertoe is de apparatuur uitgerust met specifieke dioden om verschillende fracties in
een monster te meten. Eén van de mogelijke toepassingen is Near Infra Red Spectroscopy (NIRS).
32
Deze techniek wordt in het grond- en gewasonderzoek steeds vaker gebruikt, onder andere voor de
meting van koolstofverbindingen. Met NIRSa kunnen verschillende bodemchemische parameters
worden gemeten, zoals koolstof (C)-verbindingen en nutriëntengehalten. Metingen met NIRS
vereisen een omvangrijke schaduwdataset voor de calibratie. Voor de kwaliteitsparameter van
organische stof, die een significante relatie heeft met de aggregaat grootte distributie, is een
dergelijke schaduwset nog niet beschikbaar. Wel zijn uit de wetenschappelijke literatuur diverse
voorbeelden bekend van bruikbare correlaties tussen HWC en verschillende NIRS-technieken29. Met
NIRS kan ook de minerale samenstelling van de grondmonsters worden bepaald, zodat deze techniek
voor meerdere adviesdoeleinden bruikbaar is. Een praktisch voordeel is de relatief geringe omvang
van de apparatuur, waardoor deze gemakkelijk hand-held kan worden meegenomen. De techniek
leent zich dus voor snelle indicaties van de bodemkwaliteit in het veld, mits er een goede
calibratielijn beschikbaar is.
Figuur 3.5. Lichtspectrum, met in het midden Infra Red; NIR bevindt zich in de range 1000 – 2500
nanometer.
3.2.4 Overige
De tabel ‘overige’ sensoren bevat systemen met verschillende werkingsprincipes (mechanisch,
akoestisch, pneumatisch, elektrochemisch). Van deze groep worden alleen de mechanische systemen
praktijkrijp geacht. Bekende voorbeelden van laatstgenoemde zijn de penetrometer en trekkracht-
/diepteregelingen op tractoren.
33
3.3 Discussie en selectie
Ruim 25 bodemsensoren zijn gevonden die met elkaar een breed scala van bodemeigenschappen
kunnen meten. De verzamelde gegevens zijn beoordeeld op het mogelijke gebruik van sensoren om
adviezen te geven over fysische bodemkwaliteit, in het bijzonder de bewerkbaarheid van de grond.
De resultaten staan in Bijlage 2. Op grond van dit overzicht worden de volgende observaties gedaan:
• Veel sensoren zijn niet op heel korte termijn (op afroep) beschikbaar; het is dus de vraag of
een teler er op tijd over kan beschikken als hij het apparaat moet huren. Over de kosten om
een sensor zelf aan te schaffen is niet veel kwantitatieve informatie bekend, maar
vermoedelijk zijn die aanschafkosten hoog. Gezamenlijk aanschaffen door een
werktuigcoöperatie kan hiervoor een oplossing zijn;
• Bodemsensoren worden vooralsnog overwegend gebruikt om perceelskaarten te maken van
bepaalde eigenschappen. Interpretatie van de informatie op de kaarten en een daaraan
verbonden advies ontbreken veelal;
• Een goedkope hand-held sensor voor bodemvocht ligt misschien meer voor de hand dan de
duurdere systemen waarvan de interpretatie en advies gericht zijn op beregening en niet op
grondbewerking; en
• Bij de toepassingsmogelijkheden van bodemsensoren voor advies met betrekking tot
grondbewerking kan onderscheid worden gemaakt in eenmalige waarneming van een
relatief onveranderlijke bodemparameter zoals die van de textuur, jaarlijkse waarneming van
veranderlijke factoren zoals de bodemstructuur, en van regelmatige waarnemingen tijdens
het groeiseizoen zoals het vochtgehalte. Onduidelijk is nog op welke schaal dit moet
gebeuren: op perceelsschaal of op regionale schaal of per grondsoort.
Vanwege de beperkte beschikbaarheid van geschikte sensoren en adviessystemen voor fysische
bodemkwaliteit, is besloten om het ‘proof of concept’ van enkele sensoren in het veld te toetsen.
Belangrijke tussentijdse conclusie is dat er voor de bodembewerkbaarheid geen kant-en-klare
oplossingen zijn gevonden, bestaande uit een sensor, een kader voor de interpretatie van
meetgevens en een onderbouwd praktijkadvies. Evenmin zijn systemen gevonden die aan de
hand van de gewasstand van groenbemesters een uitspraak doen over de fysische
bodemkwaliteit.
34
35
4 Proefveldonderzoek
4.1 Inleiding
Als focus voor de veldmetingen is in overleg met de stuurgroep gekozen voor het thema
grondbewerking. In de huidige situatie beschikken telers over weinig informatie om de fysische
bodemkwaliteit mee te nemen bij de keuze van grondbewerking (werktuig, diepte, tijdstip). De
informatiebehoefte betreft vooral het al dan niet optreden van bodemverdichting, in het bijzonder
de aanwezigheid van storende lagen, en de aggregaatstabiliteit. Andere nuttige informatie is de
vochttoestand van het perceel, als aanduiding of het perceel in goede omstandigheden kan worden
bewerkt. Voorts is het belangrijk om te weten of er, wat deze eigenschappen betreft, sprake is van
een grote variatie binnen het perceel (heterogeniteit van de bodem). Het invullen van deze
informatiebehoefte op zich is onvoldoende om de teler verder te helpen. Direct gekoppeld aan deze
informatie is de kennisvraag, hoe de data zijn te interpreteren en welke adviezen ervan kunnen
worden afgeleid.
Met sensoren is het in principe mogelijk om snel en kosteneffectief in de informatiebehoefte te
voorzien en daaraan een advies te koppelen. Met ‘in principe’ wordt gedoeld op het feit dat er op dit
moment voor het gestelde doel nog geen praktijkrijpe adviessystemen (bestaande uit sensor,
interpretatie+advies) beschikbaar zijn. Wel is uit de literatuur en gesprekken met deskundigen een
drietal perspectiefvolle adviessystemen benoemt. Deze drie adviessystemen werden in 2011 getoetst
in de praktijk. Doel van deze toetsing is de ontwikkeling van een ‘proof of concept’ van de systemen.
4.2 Materiaal en methoden
Proefvelden
De keuze van de proefvelden is door de projectgroep gemaakt op basis van een drietal criteria.
Het 1e criterium was dat op de percelen een teelt plaatsvindt waarbij de bewerkbaarheid een grote
rol speelt. Het 2e criterium was dat in een deel van de percelen NKG werd toegepast, zodat duidelijk
kan worden of de sensor de verschillen in grondbewerking detecteert. Het 3e criterium betrof het
totaal van de selectie en was dat de duur waarin NKG werd toegepast zou variëren. De keuze viel op
een drietal percelen waarin proeven zijn aangelegd naar de effecten van niet-kerende
grondbewerking (NKG) in vergelijking met conventionele manieren van grondbewerking. Dit zijn een
perceel van de praktijkproeven te Wijnandsrade (PPO) en Tongeren (PIBO), en een praktijkperceel
waarbij net wordt gestart met NKG (zie kader). Op beide onderzoeklocaties ligt een meerjarige proef
waarin ploegen wordt vergeleken met diverse vormen van NKG (toegepast gedurende,
respectievelijk, 10 en 3 jaar), met als teelt suikerbieten. Verwacht werd dat, alle behandelingen bij
36
elkaar genomen, een grote variatie in fysische bodemkwaliteit aanwezig zou zijn, die nodig is om
breed bruikbare relatie tussen sensormeting en klassieke meetmethode te kunnen vaststellen. Een
overzicht van de beschikbare gegevens (proefveldindeling; bodemanalyse) van de drie percelen is
gegeven in een aparte publicatie21.
Bodemsensoren
Hoofddoel van de metingen in het veld was het verkrijgen van datasets om voor elke sensor het
‘proof of concept’ uit te werken. De keuze voor sensoren is in het overleg met de projectgroep
gemaakt (zie kader).
Klassieke metingen
Met ‘klassieke metingen’ wordt in deze rapportage gedoeld op de laboratoriumbepalingen die
normaliter worden gebruikt om aspecten van de bodemkwaliteit te meten.
Sodemsensormetingen:
RhoC, gammastraling als maat voor de bulkdichtheid (in veldvochtige grond)
5 meetpunten per behandeling; diepte 0-15 cm
TDR, opgebouwd op de RhoC, nodig om via een correctie voor het vochtgehalte de bulkdichtheid
in droge grond te bepalen
5 meetpunten per behandeling; diepte 0-15 cm
EM38, om de textuur te bepalen
5 meetpunten per behandeling; diepte HM: 0-0,75 m, VM: 0-1,5 m
NIRS (hand-held), voor het meten van HWC als maat voor de aggregaat grootte distributie (AGD);3
meetpunten per behandeling; diepte 0-5 cm
37
Toetsing van de sensoren
De toetsing van de sensoren bestaat uit de volgende onderdelen
• Calibratie van een verband tussen sensormeting en klassieke referentiemethode;
• Validatie van het verband, de betrouwbaarheid (bij herhaling van de sensorwaarneming
wordt dezelfde waarde verkregen) en nauwkeurigheid (meetfout ofwel de onzekerheid in de
uitkomst); en
• Discussie over de inzet van de sensor, gelet op calibratie en validatie, en de mogelijke
meerwaarde voor de landbouwpraktijk (gebruiksvriendelijkheid en benodigde tijd).
In de calibratiestap werd voor elke sensor het verband met de bodemparameters vastgesteld met
behulp van regressie-analyse. Hierbij werd gelet op het percentage verklaarde variantie (Radj.2), de
mate van significantie van het verband en de standaard fout (standard error) die gemaakt wordt met
een schatting van de bodemparameter door de sensor. Indien het verband voldoende betrouwbaar
werd bevonden (richtlijn: Radj.2 > 0,5), werd de geldigheid ervan in de validatiestap getoetst door het
als voorspeller van de bodemparameter te gebruiken. Idealiter levert een grafiek van de voorspelde
en de gemeten bodemparameter een rechte lijn op. Belangrijk hierbij is dat de meetwaarden van de
calibratie geen onderdeel zijn van de dataset voor de validatie. In dit onderzoek zijn twee
Klassieke metingen:
• Bulkdichtheid (g.cm-3 dr.gr), zeefmethode; aantal meetpunten: 3 per blok, over de lagen 0-
5, 5-10 en 10-15 cm; resultaten worden gegeven over de laag 0-15 cm, als gemiddelde van
deze drie lagen
• Vochtgehalte (%), door middel van wegen; aantal meetpunten: 3 per blok, over de
lagen 0-5, 5-10 en 10-15 cm; resultaten worden gegeven over de laag 0-15 cm, als
gemiddelde van deze drie lagen
• Indringingsweerstand, penetrologger; cone type: 1.0 cm; snelheid: 2; aantal pennen: 10;
aantal meetpunten: 2 per meetpunt van de RhoC; meetdiepte is continu over een diepte
van 1 m.
• Aggregaat grootte distributie (%): zeefmethode, aantal meetpunten: 3 per blok, over de
laag 0-25 cm. De gebruikte zeefgrootten zijn: 9,6 mm; 4,0 mm; 2,0 mm; 1,0 mm
• Bodemtextuur: hydrometermethode, 3 per perceel, laag 0-25 cm; zand-, klei- en
siltfracties volgens de Nederlandse indeling (zie Tabel 2.2.)
38
meetronden uitgevoerd, waarbij de data uit de eerste meetronde bedoeld waren voor de calibratie,
en de data uit de tweede meetronde voor de validatie.
Meetpunten en -diepten
Voor het vaststellen van het aantal meetpunten per blok is rekening gehouden met het doel van de
sensor- en de klassieke metingen, het aantal percelen/behandelingen waarin de metingen moesten
worden gedaan en het hiervoor beschikbare budget. Doel van de sensormetingen was het in beeld
krijgen van de perceelsvariatie, waarvoor een groot aantal metingen gewenst is. Knelpunt hierbij is
dat de meetfout van de sensoren niet op voorhand bekend was. In overleg met de partners van
Medusa en WUR zijn voor de sensoren vijf metingen per blok gedaan. De meetpunten zijn evenredig
verdeeld over de rechthoekige blokken.
De drie sensoren zijn op dezelfde plekken ingezet en de geografische coördinaten van deze plekken
A, B, C, D en E zijn geregistreerd. Doel van de klassieke metingen was om een voldoende
betrouwbare relatie met de sensormetingen te vinden. Gekozen is om de klassieke meting in triplo
uit te voeren; er zijn dus steeds drie klassieke metingen per behandeling (per blok) gedaan.
Uitzondering was de penetrologger, die op twee plekken is ingezet. De klassieke metingen zijn op de
plekken meetpunten A, C en E gedaan, zodat ze geografisch met elkaar overeenkomen. De
penetrologger is ingezet op de plekken A en E.
De keuze van de meetdiepten van de metingen (zie kaders Sensormetingen en Klassieke metingen) is
afgestemd op de mogelijkheden van de sensoren, waarbij ook rekening is gehouden met de
gewenste diepte waarover landbouwkundige bodeminformatie gewenst is, en met de
uitvoeringspraktijk van de klassieke bepalingen. De meetdiepte van de combinatie RhoC en TDR is 15
cm. Dit is een zinvolle diepte voor landbouwkundige metingen van de bulkdichtheid, omdat deze
diepte belangrijk is voor de vroege gewasontwikkeling. De fysische bodemkwaliteit van deze laag
bepaalt (mede) de bewerkingsdiepte. Verwacht mag worden dat de verschillende methoden van
grondbewerking tot meetbare verschillen over deze laag leiden. De uitvoering van de klassieke
bepaling voor de bulkdichtheid is zo dat steeds de bulkdichtheid (en het vochtgehalte) over een
diepte van 5 cm wordt gemeten, waarna uit de resultaten de bulkdichtheid over de laag 0-15 cm
wordt berekend.
De bepaling van de textuur is uitgevoerd over een diepte van 0-25 cm. Dit is in Nederland de
standaard diepte voor grondonderzoek in de akkerbouw. De EM38 meet weliswaar over grotere
diepten (de laag 0-0,75 m in horizontale modus en de laag 0-1,5 in verticale modus), maar volgens de
literatuur is dit geen bezwaar om met de EM38 een uitspraak te kunnen doen over de laag 0-25 cm.
De bepalingen van de aggregaat grootte distributie, HWC en textuur zijn ook uitgevoerd over een
diepte van 0-25 cm. De bepaling met de NIRS vond plaats in een grondmonster uit de laag 0-5 cm.
39
Voor de relatie tussen AGD, HWC en NIRS is de aanname gedaan dat de meetresultaten van beide
lagen met elkaar corresponderen.
De penetrologger geeft een continu resultaat over het gehele bodemprofiel en deze kan worden
afgelezen op een diepte naar keuze. Bij de uitwerking van de indringingsweerstand is gerekend met
de resultaten op zowel 15 en 25 cm diepte. Achterliggende gedachte hiervoor was om op twee
diepten een trefkans te hebben om een verband met een sensor vast te stellen en mogelijke
verschillen in de methoden van grondbewerking aan te tonen.
Berekeningen
Van de klassieke metingen van de bulkdichtheid zijn de meetresultaten over de drie bodemlagen (0-
5, 5-10, 10-15 cm) gemiddeld. Bij de interpretatie en verdere berekeningen is steeds gewerkt met
deze gemiddelden over de laag 0-15 cm. Waar resultaten over de laag 10-15 cm ontbreken, is
gerekend met het gemiddelde over de laag 0-10 cm; dit is in voorkomende gevallen bij de resultaten
vermeld.
De ruwe data van sensoren en grondmonsters zijn gebruikt voor berekeningen van
bodemparameters in standaardeenheden. De belangrijkste hiervan zijn:
• Bulkdichtheid RhoCcorr.dr.gr = BD_RhoCveldvochtig x (100 – MCTDR) / 100 (bron: 14)
• Packing density = BD _RhoCcorr.dr.gr. + 0,0009 * lutumgehalte (%) (bron: 24)
• Alle regressie-ananyses zijn uitgevoerd met Genstat.
40
Meetronden en bemonstering
De metingen met de sensoren RhoC/TDR en EM38 zijn in het veld uitgevoerd op 17/18 maart en 2/3
mei 2011. De metingen met het beschikbare NIRS-apparaat konden helaas niet in het veld worden
uitgevoerd. Het bleek te gaan om een apparaat dat niet geschikt is voor metingen waarbij contact
wordt gemaakt met de grond, wegens risico van beschadiging van het dekglas van het betreffende
NIRS-apparaat. Daarom zijn deze metingen achteraf in het lab uitgevoerd. Voor het uitwerken van
Perceelkeuze Veldmetingen:
• Proefboerderij Wijnandsrade perceel 8 (NL), grondsoort: leemgrond (Belgische bodemclassificatie) -lössgrond
(Nederlandse bodemclassificatie); gewas: suikerbieten. Verschillende vormen van grondbewerking vonden
plaats in de winter 2010/2011. Het betreft de volgende blokken:
[WA] Ploegen
[WB] NKG-25
[WC] NKG-15
[WD] Geen winterbewerking
• Löss/Leem Schnackers 2011 Bocholtz (NL), grondsoort: leemgrond (Belgische bodemclassificatie) - lössgrond
(Nederlandse bodemclassificatie), suikerbieten
Blokken: Gepland is een proef waarin ondiep ploegen en NKG met elkaar worden vergeleken. De metingen
zijn gedaan voordat de blokken werden aangelegd en kunnen daarom als nulmeting dienen. In de 2e
meetronde werd dit aangevuld met metingen per blok. De vVerschillende vormen van grondbewerking
vonden plaats voorjaar 2011, tussen de twee meetrondes in. Het betreft de blokken:
1e meetronde: [B] Geen winterbewerking, gehele perceel
2e meetronde:
[BA] Woelen
[BB] Woelen + roteren
[BC] Ondiep ploegen
[BD] NKG-25
• Betho 2 Proefveld PIBO-Campus te Tongeren (BE), grondsoort: leemgrond (Belgische bodemclassificatie) -
lössgrond (Nederlandse bodemclassificatie); gewas: suikerbieten. Verschillende vormen van grondbewerking
vonden plaats in de winter 2010/2011. Het betreft de volgende blokken:
[TA] Ploegen
[TB] NKG-25
[TC] NKG-15
[TD] Geen winterbewerking
N.B. De precieze uitvoeringswijze verschilt van perceel tot perceel 21
41
een ‘proof of concept’ maakte dit niet uit, en in de handel zijn hand-held NIRS apparaten verkrijgbaar
die wel in de grond kunnen meten.
De metingen van de 1e meetronde konden onder goede veldomstandigheden worden uitgevoerd.
Het perceel op Wijnandsrade is vlakliggend; die van de akkerbouwer en PIBO-Campus zijn licht
hellend. Tijdens de 2e meetronde waren de percelen erg droog en hard. Het totale areaal van de drie
percelen is ca. 15 ha. Een meetronde met de RhoC/TDR en de EM38 kostte circa 2 mensdagen
(exclusief reistijd) per sensor (exclusief de klassieke metingen).
Figuur 4.1 Meten met de RhoC op proefveld Betho 2 (PIBO Campus).
Voor de klassieke bepalingen zijn op genoemde data grondmonsters genomen. De bulkdichtheid is
minimaal bepaald door twee ringen te steken (0-5 en 5-10 cm); bij de 1e meetronde bleek bij 11 van
de 27 meetlocaties de grond dermate verdicht te zijn, dat het steken van een derde ring niet mogelijk
was. In deze locaties is volstaan met het steken van twee ringen. Tijdens de 2e meetronde deed dit
zich, ondanks de droge weersomstandigheden, veel minder voor. Dit komt waarschijnlijk door de
vochtiger bodemtoestand ten tijde van de 2e meetronde.
42
Direct na de monstername zijn de monsters voor de bepaling van het vochtgehalte verwerkt in het
laboratorium. De overige analyses (textuur, aggregaten) zijn in de daarop volgende dagen
uitgevoerd.
Tijdens de 2e meetronde functioneerde de EM38 in het geheel niet vanwege een technisch
mankement. De uitwerking van het ‘proof of concept’ van de EM38 heeft dus betrekking op de
waarnemingen uit de 1e meetronde
4.3 Overzicht resultaten
De complete set met meetresultaten is beschikbaar gesteld aan de projectleiding van BodemBreed.
Onderstaand worden overzichtstabellen van de gemiddelden per behandeling en locatie gegeven en
besproken.
Klassieke metingen
Het meten van de bulkdichtheid over de laag 10-15 cm bleek wegens hardheid van de grond niet in
alle behandelingen mogelijk; in voorkomende gevallen is volstaan met meting over de diepte 0-5 en
5-10 cm (Tabel 4.4). Vanuit de theorie is de hardheid mogelijk te wijten aan de droogte. Echter het
vochtgehalte in Tongeren ten tijde van de 2e meetronde is slechts enkele procenten lager dan tijdens
de 1e meetronde en kan hiervoor niet de verklaring zijn. In Wijnandsrade en Tongeren nam de
bulkdichtheid over de laag 0-10 cm af in de periode tussen de 1e en de 2e meetronde (Tabel 4.4). Op
het proefveld te Bocholtz had de grondbewerking plaats tussen beide meetronden in. In alle
behandelingen te Bocholtz werd de bulkdichtheid, ondanks de recente grondbewerking, niet kleiner.
Tussen de 1e en de 2e meetronden halveerde het vochtgehalte in Wijnandsrade maar niet in Bocholtz
en Tongeren (Tabel 4.4). Uitzondering is het geploegde veld in Tongeren waar aanvankelijk een hoger
gehalte aanwezig was dan in de andere velden. In Bocholtz zijn de verschillen in vochtgehalte als
gevolg van de toegepaste grondbewerking gering.
Van de indringingsweerstand is uit de grafieken van de penetrologger de gemiddelde druk op 15 en
25 cm diepte afgelezen en in Tabel 4.4 opgenomen. Voor de 1e meetronde is te zien dat de maximum
druk voor ongestoorde gewasgroei (3 MPa, Locher & Bakker, 1994) alleen wordt overschreden in
Wijnandsrade, op zowel 15 als 25 cm diepte.
De resultaten van de textuuranalyse staan vermeld in Tabel 4.2, met steeds drie metingen per
perceel.
43
Tabel 4.1. Textuuranalyse van de drie proefvelden (Nederlandse grondanalyse); 3 meetpunten per
perceel.
Proefveld lutum (%) (<0,002 mm)
silt (%) (0,002-0,050 mm)
zand (%) (0,050-2 mm)
11,3 46,2 42,5 10,0 50,0 40,0 Wijnandsrade
12,5 42,5 45,0 12,5 55,0 32,5
Bocholtz 10,0 55,0 35,0 15,0 45,0 40,0
17,5 50,0 32,5 Tongeren
16,3 48,7 35,0
Aan het einde van het feitelijke proefveldonderzoek bleek dat een partner uit BodemBreed ook een
textuuranalyse had laten uitvoeren, door een Duits laboratorium. De resultaten hiervan staan
vermeld in Tabel 4.3. De Duitse sloeffractie komt qua korrelgrootte overeen met de Nederlandse
siltfractie.
Tabel 4.2. Textuuranalyse1 van de drie proefvelden (Duitse grondanalyse).
Proefveld
lutum (%) (<0,002
mm)
sloef (%) (0,002-
0,050 mm)
zand (%)
(0,050-2 mm)
Wijnandsrade 14 62,7 23,4
Bocholtz 15,7 65,3 19
Tongeren 19,1 56,7 24,2 1Data verkregen van provincie Vlaams Brabant.
De twee textuuranalyses hebben redelijk vergelijkbare lutumgehalten maar verschillen in de zand- en
de silt/sloeffractie. Laatstgenoemde fractie (2-50 µm) is moeilijk te meten. Het is mogelijk dat de
Nederlandse textuuranalyse minder silt en daardoor meer zand heeft gemeten dan de Duitse
textuuranalyse.
De packing density is berekend met gebruik making van het lutumgehalte uit de Nederlandse en de
Duitse bodemanalyse. De resultaten staan vermeld in Tabel 4.4.
44
Tabel 4.3. Berekende packing density.
Proefveld / grondbewerking Duitse analyse Nederlandse analyse
Textuur klasse Packing density Textuure klasse Packing density
Wijnandsrade middel fijn, < 18% lutum kg.m-3 medium fijn, < 18% lutum kg.m-3
Ploegen 1,115 1,090
NKG25 1,222 1,198
NKG15 1,219 1,195
Geen 1,295 1,271 Bocholtz
middel fijn, < 18% lutum middel fijn, < 18% lutum
Geen 2,239 1,371 Tongeren
middel fijn, > 18% lutum middel fijn, < 18% lutum
Ploegen 1,153 1,127
NKG25 1,204 1,179
NKG15 1,313 1,287
Geen 1,415 1,390
45
Tabel 4.4. Overzicht resultaten klassieke metingen per locatie en behandeling (gemiddelden: 3 metingen per blok; bulkdichtheid in italics = 0-10 cm.);
achtervoegsels a, b, en c geven significante (p<0,05) verschillen tussen locatiegemiddelden aan.
Behan-deling
Bulkdichtheid Vochtgehalte Grote aggregaten Kleine aggregaten HWC IW15
Tijdstip maart mei mrt mei mrt mei mrt mei maart mei * mrt mei
Diepte 0-15 cm 0-15 cm 0-15 cm 0-15 cm 0-25 cm 0-25 cm 0-25 cm 0-25 cm 0-25 cm 0-25 cm 0-15 cm 0-15 cm
Eenheid kg.m-3 dr.gr. kg.m-3 dr.gr. % % % % % % mg.kg-1 dr.gr. mg.kg-1 dr.gr. MPa MPa
gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw. gem. Locatie: Proefboerderij Wijnandsrade perceel 5
[WA] Ploegen 1225 43 - - 23 1,409 10 1,767 68 9,452 58 6,364 32 9,452 43 6,364 820 54,91 1,98 0,772 2,12
[WB] NKG25 1100 123 1020 10 23 0,779 11 0,184 78 4,583 60 8,485 22 4,583 40 8,485 797 36,83 2,71 0,219 1,62
[WC] NKG15 1080 64 970 53 22 0,870 10 0,236 77 2,646 57 0,000 23 2,646 43 0,000 777 39,91 2,77 0,407 2,01
[WD] Geen 1250 198 1050 103 23 1,333 12 0,796 72 4,583 65 3,536 28 4,583 36 3,536 838 57,98 3,59 0,234 1,25
gem. 1164 107 1013 a 55 22 1,098 11 a 0,746 74 5,316 60 a 4,596 26 5,316 40 a 4,596 808 a 47,41 2,76 a 0,408 1,75 ab
Locatie: Schnackers 2011 Bocholtz
[B] Geen 1110 68 22 0,282 72 3,786 28 3,786 940 37,22 2,37 0,315
[BA] Woelen 1116 93 19 1,487 64 2,828 36 2,828 357 n.b. 1,64
[BB] Woelen en roteren 1139 13 19 1,370 60 2,121 41 2,121 1,30
[BC] Ondiep ploegen 1244 17 18 0,579 57 7,506 43 7,506 340 n.b. 1,36
[BD] Cultivator 1147 38 19 1,283 59 3,464 41 3,464 1,48
gem. 1110 68 1162 b 40 22 0,282 19 b 1,180 72 3,786 60 a 3,980 28 3,786 40 a 3,980 940 b 37,22 349 2,37 a 0,315 1,44 b
Locatie: Betho 2
[TA] Ploegen 1070 77 1010 19 32 1,312 20 1,930 62 15,280 67 12,020 38 15,280 34 12,020 1028 70,58 502 n.b. 1,49 0,361 1,90
[TB] NKG25 1139 5 940 36 24 0,772 20 0,240 78 5,568 73 2,828 22 5,568 27 2,828 1010 32,48 463 n.b. 1,45 0,225 2,09
[TC] NKG15 1132 79 1120 31 23 0,237 19 1,470 69 3,606 70 0,707 31 3,606 31 0,707 913 53,19 461 n.b. 2,25 0,524 2,60
[TD] Geen 1210 34 980 12 23 0,824 19 1,534 78 5,508 74 2,121 22 5,508 27 2,121 928 137,40 357 n.b. 2,03 0,296 2,69
gem. 1138 49 1013 c 25 25 0,786 19 b 1,294 72 7,491 71 b 4,419 28 7,491 29 b 4,419 970 b 73,41 446 1,80 b 0,352 2,32 a
*data verkregen van LBI
46
47
Sensormetingen
Het gecombineerd gebruik van RhoC en TDR geeft informatie over de bulkdichtheid (BD) in
veldvochtige toestand en het daarbij behorende vochtgehalte (Tabel 4.5). Uit deze gegevens is de
bulkdichtheid in droge grond berekend. De gegevens van de RhoC hebben betrekking op de laag 0-15
cm In de 2e meetronde worden enkele significante (p<0,05) verschillen tussen de locaties
Wijnandsrade, Bocholtz en Tongeren zichtbaar, voor wat betreft de bulkdichtheid en het
vochtgehalte. Opvallend is dat, tussen de 1e en de 2e meetronde, het gemiddelde TDR-vochtgehalte
in Wijnandsrade tot 1/3, en in Bocholtz tot de helft is teruggebracht, terwijl het in Tongeren iets is
gestegen. Dit is terug te koppelen aan de regenval, die in dit jaar (2011) in Tongeren doorging terwijl
er in Zuid-Nederland sprake was van droogte.
De resultaten van de EM38 worden uitgedrukt in mS/m, waarbij de verticale modus (VM) en
horizontale modus (HM) worden onderscheiden. Opvallend is dat de elektrische geleidbaarheid in de
behandeling ‘ploegen’ in Wijnandsrade significant hoger is dan in de andere behandelingen, maar in
Tongeren juist de laagste is. De ECa-waarde in Bocholtz ligt tussen alle waarnemingen in
Wijnandsrade en Tongeren in.
Voor het opstellen van een calibratielijn voor de NIRS is gebruik gemaakt van ca. 200 grondmonsters
uit de databank van NMI, waarvan een HWC-waarde bekend is. De bijbehorende (gedroogde)
grondmonsters zijn gescand met de NIRS, en uit deze scan is met behulp van specifieke NIRS-
software een calibratierelatie (ijk lijn) afgeleid. Getracht is om hiermee de HWC-waarde van de
grondmonsters uit de drie proefvelden (1e meetronde) te bepalen. Dit leverde echter geen HWC-
waarden op; de uitlezing van de NIRS van de grondmonsters vielen zonder uitzondering buiten de
bandbreedte van de schaduwdataset. Daarom is alsnog de (klassieke) HWC-waarde van de monsters
uit de 1e meetronde bepaald, en de ijklijn hiermee uitgebreid. Vervolgens zijn in een 2e poging de
monsters uit de 2e meetronde gescand om daarvan de HWC-waarde te bepalen. De uitgebreide
dataset leverde echter nog geen HWC-resultaat op voor de grondmonsters uit de 2e meetronde.
Tabel 4.5 bevat daarom geen data van de HWC-bepaling met NIRS.
48
4.4 Algemene discussie
De standaardafwijkingen van de klassieke meetresultaten lopen fors uiteen, van ca. 4 – 22%. Het
aandeel ‘kleine aggregaten’ heeft in beide meetronden de procentueel hoogste standaard afwijking.
De overige klassieke meetresultaten hebben een standaard afwijking van minder dan 10%. De
meetresultaten laten een vergelijkbare range in standaard afwijking zien, van 2-27%. De procentueel
hoogste standaard afwijking werd gevonden voor het TDR-vochtgehalte, de procentueel laagste voor
de resultaten van de EM38. Hieruit valt af te leiden dat de betrouwbaarheid van mogelijke
verbanden waarbij het aandeel ‘kleine aggregaten en/of de TDR-vochtgehalte is betrokken, extra
aandacht verdient.
Uit de meetresultaten zelf blijken voor alle bodemparameters significante verschillen (p<0,05) te
bestaan tussen de waarnemingen van de drie locaties, de meeste bij de 2e meetronde. HWC en IW
vertoonden al significante verschillen bij de 1e meetronde. Bij de sensormetingen was dit zelfs voor
alle metingen het geval. Bij de 2e meetronde traden andere significante verschillen op dan bij de 1e
meetronde. De aanwezigheid van significante verschillen tussen de locaties en/of behandelingen
(grondbewerking) kan het afleiden van een algemeen verband tussen sensor en klassieke meting
bemoeilijken. Dit kan er namelijk toe leiden dat een term ‘locatie’ en/of ‘grondbewerking’ als co-
variabele in het verband moet worden opgenomen. Er is dan echter geen sprake meer van een
generiek toepasbaar verband, dat bovendien een mindere nauwkeurigheid heeft. Een oplossing voor
dit laatste is het afleiden van regionale verbanden. Waar nodig is bij de navolgende uitwerking
hiervoor gekozen. Bijgevolg zijn er per sensor minder meetpunten beschikbaar voor de calibratie- en
validatiestap dan oorspronkelijk gedacht. Dit kleinere aantal verkleint de trefkans op het vinden van
goede verbanden.
49
Tabel 4.5. Overzicht resultaten sensormetingen per locatie (gemiddelden van 5 metingen per blok);
achtervoegsels a, b, en c geven significante (p<0,05) verschillen tussen locatiegemiddelden aan.
Behandeling RhoC RhoC TDR EM38
bulk dichtheid bulk dichtheid, bewerkt vochtgehalte geleidbaarheid, vertikale modus
geleidbaarheid, horizontale
modus
Tijdstip maart mei maart mei maart mei maart maart
Diepte 0-15 cm 0-15 cm 0-15 cm 0-15 cm 0-15 cm 0-15 cm 0-150 cm 0-75 cm
Eenheid kg/m3 veldv. gr. kg/m3 veldv. gr. kg/m3 dr.gr kg/m3 dr.gr % % mS/m mS/m
gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw. gem. st.afw.
Locatie: Proefboerderij Wijnandsrade perceel 5 Wijnandsrade
[WA] Ploegen 1400 106 1060 93 990 20 950 50 29 1,493 10 4,765 25,97 0,844 23,76 0,306
[WB] NKG25 1410 64 920 104 1100 49 890 95 22 1,155 3 3,003 20,97 0,358 17,68 0,252
[WC] NKG15 1370 83 890 84 1090 40 840 83 20 3,429 6 1,161 20,23 0,215 15,82 0,274
[WD] Geen 1450 98 1270 58 1700 60 1140 27 19 2,243 11 6,000 20,06 0,195 16,56 0,721
gem. 1408 a 88 1035 a 85 1220 a 42 955 64 a 23 a 2,080 7 a 3,732 21,81 a 0,403 18,46 a 0,388
Locatie: Schnackers 2011 Bocholtz
[B] Geen 1510 58 1200 66 21 3,598 23,02 0,236 18,7 0,852
[BA] Woelen 1090 75 850 80 9 1,066
[BB] Woelen en roteren 930 97 940 34 13 4,371
[BC] Ondiep ploegen 900 70 810 69 10 1,569
[BD] Cultivator 1030 70 910 55 12 1,776
gem. 1510 b 58 988 a 78 1200 b 66 878 60 a 21 a 4 11 b 2,196 23,02 b 0,236 18,70 a 0,852
Locatie: Betho 2
[TA] Ploegen 1270 100 1330 108 980 86 1070 133 23 3,151 20 7,143 16,62 0,121 13,25 0,533
[TB] NKG25 1270 96 1360 74 1030 67 1030 123 19 4,136 25 5,578 19,54 0,232 16,04 0,359
[TC] NKG15 1370 70 1440 73 1140 99 1150 38 17 4,048 20 5,420 16,89 0,337 14,92 0,211
[TD] Geen 1510 122 1510 73 1240 84 1160 71 17 1,550 23 1,600 17,71 0,475 17,18 0,181
gem. 1355 a 97 1410 b 82 1098 a 84 1103 91 b 19 b 3,221 22 c 4,935 17,69 a 0,291 15,35 b 0,321
50
51
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7
BD Klassiek (g.cm-3)
BD
Rh
oc
(g.c
m-3
)5 Ontwikkeling ‘proof of concept’
5.1 RhoC/TDR
5.1.1 Bulkdichtheid
Resultaten
Calibratie
De resultaten van de RhoC in veldvochtige grond (BD_RhoCveldvochtig) zijn gecorrigeerd voor vocht met
behulp van de vochtgehalten die de TDR aangaf; het resultaat is aangeduid als BD_RhoCcorr.dr.gr.
Met regressie-analyse is het verband tussen de bulkdichtheid volgens RhoC (veldvochtig en
gecorrigeerd naar droge grond) en de klassieke methode (droge grond) bepaald. Hiervoor zijn in
eerste instantie de gegevens uit de 1e meetronde van de percelen in Wijnandsrade, Bocholtz en
Tongeren, van alle grondbewerkingen samen genomen. Het bleek echter dat de verklaarde variantie
erg laag was (veldvochtig: Radj.2 = 0,33; droge grond: Radj.
2 = 0,13) en de puntenwolk een onderscheid
naar locatie te zien gaf (Figuur 5.1). Vanwege de significante verschillen (zie Hoofdstuk 4) is een
uitsplitsing gemaakt naar de locaties, met als consequentie dat voor Bocholtz het aantal
waarnemingen te gering was. Voor Wijnandsrade en Tongeren echter leidde deze handelwijze tot
betere resultaten in termen van verklaarde variantie (Figuur 5.1, Tabel 5.1). Voor Wijnandsrade en
Tongeren is het verband tussen BD-klassiek en BD_RhoCveldvochtig goed; voor Tongeren is ook het
verband tussen BD-klassiek en BD_RhoCcorr.dr.gr. goed, maar voor Wijnandsrade niet.
Figuur 5.1. Verband tussen BD_RhoC en BD_klassiek, waarbij BD RhoC is uitgedrukt in veldvochtige
resp. droge grond (● Wijnandsrade, ■ Bocholtz, ▲Tongeren; dichte symbolen: veldvochtige grond;
open symbolen: omgerekend naar droge grond).
T: R2 = 0,61
W: R2 = 0,52
T: R2 = 0,53
W: R2 = 0,19
52
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3
berekend BD o.b.v. (RhoC corr. dr.gr.)
gem
eten
BD
dr.
gr.
(kla
ssie
k)
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3
berekend BD o.b.v. (RhoC veldvochtige gr.)
gem
eten
BD
dr.
gr.
(kla
ssie
k)
Tabel 5.1. Samenvatting regressie-verbanden tussen BD_klassiek en metingen met de RhoC (p<0,05).
Regressie verband Radj.2 standaard fout
Wijnandsrade:
BD = 0,83 * BD_RhoCveldvochtig 0,52 0,0900
BD = 1,07 * BD_RhoCcorr dr.gr. 0,19 0,1170
Tongeren:
BD = 0,61 + 0,39* BD_RhoCveldvochtig 0,61 0,0469
BD = 0,71 + 0,39 * BD_RhoCcorr dr.gr. 0,53 0,0519
Validatie
De relaties tussen BD_klassiek en BD_RhoC worden voor Wijnandsrade en Tongeren goed genoeg
geacht om de praktijkwaarde van de BD_RhoC verder te onderzoeken. Daartoe zijn de relaties
gebruikt voor een berekening van de bulkdichtheid (klassiek, dus in droge grond) in de 2e
meetronde. Vervolgens is, per locatie, een validatie uitgevoerd van de berekende waarden met de
resultaten van BD_klassiek in de 2e meetronde. Figuur 5.2 a+b geeft per meetpunt aan of de
berekende waarde (met de verbanden uit Meetronde 1) overeenkomt met de gemeten waarde (uit
Meetronde 2).
a b
Figuur 5.2. Validatie van berekende bulkdichtheid op gemeten bulkdichtheid. a). BD_RhoC
gecorrigeerd naar droge grond; b). BD_RhoC- veldvochtig. (● Wijnandsrade,▲Tongeren)
Het aantal meetpunten per locatie is te beperkt om een afzonderlijke validatie uit te voeren.
Ondanks significante verschillen in de calibratiestap is de regressie-analyse daarom toch uitgevoerd
over de gehele dataset van Wijnandsrade en Tongeren. Het blijkt dat de schatting op basis van het
verband met BD_RhoCcorr.dr.gr. een beter resultaat (Radj.2 = 0,44) geeft dan de schatting op basis van het
53
verband met BD_RhoCveldvochtig (Radj.2 = 0,24). Idealiter zou door de puntenwolken een rechte lijn
getrokken kunnen worden die door het nulpunt gaat. Uit de figuren blijkt dat de validatielijn alleen
door het nulpunt gaat in de grafiek met BD_RhoCcorr.dr.gr. Ook is te zien dat de correctie voor vocht
voor twee punten van Wijnandsrade een verschuiving te zien geeft ten opzichte van Tongeren.
Discussie
Opmerkelijk is dat de drie locaties teveel van elkaar verschillen om als één dataset te mogen
fungeren voor een algemene analyse van BD_RhoC en BD_klassiek. Weliswaar is het statistisch
mogelijk om in het te onderzoeken verband een co-variabele voor de locatie op te nemen, maar
daarvan is afgezien omdat een dergelijk verband geen algemene geldigheid zou hebben. Het gevolg
van het splitsen van de dataset is dat het aantal waarnemingen per analyse beperkt is, wat de
nauwkeurigheid negatief beïnvloedt.
Uit de regressie-analyses in de calibratiestap volgde dat BD_RhoC tot wel 61% (Tabel 5.1, Tongeren)
van de variantie in BD-klassiek kon verklaren. Dit mag als een eerste positief resultaat worden
beschouwd in het kader van het aantonen van het ‘proof-of-concept’ van de RhoC. Echter, de
verklaarde variantie was aanzienlijk lager dan de 77% die elders gevonden14, voor BD na correctie
voor vocht. Deze auteurs testten de RhoC in waterverzadigde gronden in zee-uiterwaarden. Het is
niet duidelijk waar de door ons gevonden lagere verklaarde variantie te wijten is. Het viel voorts op
dat de BD_RhoCcorr.dr.gr. een minder goed verband gaf met de BD-klassiek dan BD_RhoCveldvochtig, zowel
voor Wijnandsrade als voor Tongeren. De lijnen die het verband met BD klassiek aangeven (Figuur
5.2a en b) lopen min of meer parallel. Dit duidt op een systematisch verschil in de bulkdichtheid
volgens de bepaling in veldvochtige en voor vocht gecorrigeerde droge grond. Oorzaak hiervan is
mogelijk de introductie van een extra meetfout bij de bepaling van het vochtgehalte met de TDR.
Opmerkelijk is echter dat in de validatiestap BD_RhoCcorr.dr.gr juist betere resultaten (Radj.2 = 0,44) gaf
dan het verband met BD_RhoCveldvochtig (Radj.2 = 0,24). Dit wijst op de invloed van het vochtgehalte op
de resultaten van de meetmomenten voor calibratie en validatie. Het is goed mogelijk dat het
vochtgehalte in de veldvochtige grond ten tijde van de calibratie meting anders was dan dat ten tijde
van de validatiemeting. Ook kan de spreiding in de vochtgehalten een rol spelen. Om deze redenen is
er een duidelijk belang van een correctie voor vocht. De resultaten van de validatiestap mogen
worden gezien als een tweede positief resultaat in het kader van het aantonen van het ‘proof-of-
concept’ van de RhoC.
Ondanks de genoemde punten (calibratie kon alleen locatie-specifiek; verklaarde variantie lager dan
referentiewaarde; onduidelijkheid over vochtgehalte) zien we perspectief voor uitgebreider
54
onderzoek naar de mogelijke inzet van RhoC voor bepaling van de bulkdichtheid in
landbouwgronden. Belangrijke vraag voor vervolgonderzoek is of met de toevoeging van een extra
bodemparameter toch een calibratie met algemene geldigheid kan worden verkregen. Bijkomend
punt is een check op de invloed van de correctie voor het vochtgehalte op de schatting van de
bulkdichtheid.
Wij hebben de RhoC op een diepte van 15 cm getest en een acceptabel resultaat gevonden om met
de RhoC de bulkdichtheid in een perceel te schatten. Dit resultaat wordt in hoofdstuk 6 gebruikt om
een perceelskaart te maken van de bulkdichtheid. Zoals aangegeven in Hoofdstuk 4 is het in principe
mogelijk om met de RhoC metingen op verschillende diepten te meten. Dit zou nog meer informatie
geven om teeltmaatregelen (noodzaak van grondbewerking) op te baseren.
5.1.2 Indringingsweerstand
Resultaten
Calibratie
Uit de literatuur is bekend dat de Indringingsweerstand (IW) sterk wordt bepaald door de
bulkdichtheid en het vochtgehalte. De effecten hiervan zijn tegengesteld: hoge bulkdichtheid en laag
vochtgehalte geven de hoogste indringingsweerstand. Metingen van de IW met alleen een
penetrometer of -logger dienen bij voorkeur bij veldcapaciteit (pF 2,0) plaats te vinden, want alleen
dan zijn resultaten onderling vergelijkbaar. In dit onderzoek waren de omstandigheden tijdens de 1e
meetronde (calibratie) gunstig voor IW-metingen. Figuur 5.3 geeft enkele voorbeelden van de
resultaten van de penetrologger. In deze voorbeelden, en ook in het algemeen, vindt over de laag 0-
20 cm de grootste toename plaats in de indringingsweerstand.
Met multipele regressie-analyse is het verband bepaald tussen enerzijds de IW en anderzijds BDRhoc
(zowel de veldvochtige als de voor vocht gecorrigeerde bulkdichtheid) en vochtgehalte. Van de
penetrologger zijn zowel de data op 15 als op 25 cm gebruikt. De verbanden bleken
proeflocatiespecifiek te zijn. Het beste verband werd verkregen voor Wijnandsrade: IW(0-15) = 4,06 x
BD_RhoCcorr.dr.gr. – 0,07 x vochtTDR (Radj.2 = 0,62; p<0,001; s.e. 0,473). Rekenkundig is in deze
vergelijking inderdaad de richting van het effect van BD en vocht op de indringingsweerstand
tegengesteld aan elkaar. Uit enkelvoudige regressie-analyse bleek dat de bijdrage van de
afzonderlijke parameters aan de verklaarde variantie van de indringingsweerstand in afnemende
volgorde:
Vochtgehalte (Radj.2 = 0,54) > BD_RhoCcorr.dr.gr. Radj.
2 = 0,46) > BD_RhoCveldvochtig (Radj.2 = 0,60).
55
De IW op 25 cm diepte kon voor 42% worden verklaard uit de BD_RhoCcorr.dr.gr. en VochtTDR. In
Tongeren bleek het verband tussen IW en BD_RhoCcorr.dr.gr. en VochtTDR op 15 cm diepte minder goed
te zijn (Radj.2 = 0,14) dan op 25 cm (Radj.
2 = 0,39).
Figuur 5.3. Indringingsweerstand (gemiddeld) van perceel Wijnandsrade 1. Ploegen; 2. NKG-25;
3. NKG-15; 4. NKG-Geen winterbewerking; Afzonderlijke metingen, niet noodzakelijk
representatief).
56
Validatie
De resultaten van de calibratie voor Wijnandsrade zijn gevalideerd met behulp van de
meetresultaten uit de 2e meetronde. Tijdens de 2e meetronde waren de omstandigheden vanwege
de droogte weinig geschikt voor metingen van de indringingsweerstand. De verwachtingen voor een
goed validatie-resultaat waren dan ook beperkt. In Figuur 5.4 is te zien dat de berekende en gemeten
waarden van IW15 toch aardig overeenkomen.
Figuur 5.4. Validatie van berekende indringingswaarde IW15 (op basis van verband meetronde 1) met
de gemeten indringingswaarde IW15 (meetronde 2); resultaten Wijnandsrade.
Discussie
Gegeven dat de drie proeflocaties significant van elkaar verschillen wat betreft bodemparameters als
de bulkdichtheid (Tabel 4.4), is het niet verwonderlijk dat ook de indringingswaarden van de locaties
significant van elkaar afwijken. Uit de analyse kwam voor Wijnandsrade een goed verband (Radj.2
=0,62) naar voren tussen indringingswaarde enerzijds en bulkdichtheid en vochtgehalte anderzijds.
Het verband hield ook stand in de validatiestap met de meetresultaten van de 2e meetronde. Dit is
op zich opmerkelijk omdat het vochtgehalte in de 1e meetronde een grote bijdrage leverde aan de
verklaarde variantie en de omstandigheden voor meting van de indringingsweerstand tijdens de 2e
meetronde niet optimaal waren vanwege droogte. Een mogelijke verklaring is dat de andere
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
berekende IW15
gem
eten
IW15 Radj.
2 =0,62
57
parameter in de vergelijking, de bulkdichtheid, weinig was veranderd tussen de twee meetronden in,
waardoor het effect van een laag vochtgehalte goed tot uiting kon komen.
In Tongeren was er in veel mindere mate sprake van een verband tussen indringingswaarde enerzijds
en bulkdichtheid en vochtgehalte anderzijds. Wellicht heeft dit te maken met de relatief grote helling
van het proefveld, dat het verband verstoort.
Ondanks de beperkingen (locatiespecifiek; kleine dataset) van het gevonden verband kunnen we
stellen dat het met de combinatie van bodemsensoren RhoC en TDR mogelijk is om de
indringingsweerstand in landbouwgrond te bepalen. Uiteraard dient te worden bekeken of het
resultaat elders ook bruikbaar is. Naast de herhaalbaarheid is een aandachtspunt hierbij of dit
verband een algemene geldigheid heeft in andere, vlakliggende, locaties. Voor hellende terreinen is
het mogelijk zinvol om de hoogteligging van de meetpunten mee te nemen in het onderzoek.
5.2 EM38
5.2.1 Textuur
Resultaten
De twee datasets met textuurklassen zijn beide gebruikt om verbanden met de uitslag (HM en/of
VM) van de EM38 (1e meetronde) vast te stellen. Als de veronderstelling klopt, dat in de door ons
uitgevoerde textuuranalyse (Textuur 1) te weinig silt en teveel zand is gemeten (§ 4.3) dan biedt de
tweede textuuranalyse (Textuur 2) mogelijk betere resultaten . Met 3 fracties per dataset levert dit
12 mogelijke relaties op; die met een verklaarde variantie hoger dan 50% zijn vermeld in Tabel 5.2
(zie voor gehele overzicht Bijlage 3).
Tabel 5.2. Relevante regressie-verbanden tussen de textuurklassen en de EM38 (p<0,05).
Modus Textuur Regr. verband Radj.2 s.e.
HM (2) 30,64 – 0,58 * zand% 0,82 2,73
VM (2) -19,55 + 0,66 * sloef% 0,58 1,87
VM (1) 31,86 – 0,87 * lutum% 0,57 1,90
Korrelgrootte lutum: < 0,002 mm; sloef: 0,002 – 0,050 mm; zand; 0,050 – 2 mm
Uit de regressieanalyse blijkt dat de zand- en sloeffracties (Textuur 2) geschat kunnen worden met de
EM38. Vooral de zandfractie (Textuur 2) en de horizontale modus van de EM38 laten een sterk
verband zien. Dit geldt in mindere mate ook voor de sloeffractie (Textuur 2) en de lutumfractie
(Textuur 1). Met de zand- en siltfracties uit Textuur 1 komen geen verbanden naar voren.
58
Discussie
De resultaten van de regressie-analyse laten zien dat textuurklassen van deze minerale gronden in
principe te schatten zijn met de EM38. De gebruikte bepaling (methode, specifieke uitvoering) voor
de textuuranalyse is hierbij van invloed. Een derde textuuranalyse zou kunnen uitwijzen wat de
goede textuuranalyse is. Vooralsnog wordt de voorkeur gegeven aan de 2e textuuranalyse.
De beste relatie tussen textuuranalyse en EM38 werd verkregen voor de zandfractie (Radj.2 = 0,82).
Met het oog op verdichting en vochtvasthoudend vermogen is echter onderscheid in lutum- en
sloeffractie interessanter. De verklaarde variantie van deze fracties met de EM38 zijn redelijk goed
(Radj.2 > 0,55) te noemen. Deze waarden komen overeen met waarden uit de literatuur26, met de
aantekening dat in genoemd onderzoek de klassieke metingen over grotere diepte waren gedaan.
Mogelijk laat een multipele regressie waarin zowel textuur als vochtgehalte worden meegenomen
nog betere resultaten zien.
Voor de regressie-verbanden zijn textuurbepalingen uit 1 tot 3 monsters per perceel afgezet tegen
25, 5, 25 waarnemingen (respectievelijk Wijnandsrade, Bocholtz en Tongeren) met de EM38 per
perceel. Achterliggende gedachte is dat de variatie in textuurbepaling veel geringer is dan de variatie
in de waarneming van de EM38. De 2e meetronde zou het aantal waarnemingen van de EM38
hebben vergroot (meer dan verdubbeld gezien de behandelingen in Bocholtz); dit zou de meetfout
verder hebben kunnen verkleinen. Al met al lijkt er voldoende aanleiding te zijn voor
vervolgonderzoek naar het gebruik van de EM38 om de bodemtextuur te bepalen. Aandachtspunt
daarbij is een voldoende aantal meetpunten, ook van de klassieke bepaling.
5.2.2 Bulkdichtheid
Resultaten
Calibratie
De tweede uitwerking van de resultaten van de EM38 betreft een mogelijk verband met de
bulkdichtheid. Van een algemeen verband tussen de ECa in elk van de twee meetposities van de
EM38 (VM en HM) en de bulkdichtheid bleek geen sprake te zijn (Figuur 5.5 a + b). Hoewel er in
Wijnandsrade enkele afwijkende meetpunten zijn, laten de puntenwolken duidelijk zien dat de EM38
onderscheid maakt tussen de drie locaties. Daarom is proefveldlocatiespecifiek onderzocht of er
sprake is van een verband tussen BD en ECa. Een dergelijk verband bleek inderdaad voor Tongeren te
bestaan, namelijk tussen de bulkdichtheid en de ECa gemeten in horizontale modus (Radj.2: 0,54;
Figuur 5.5 b).
59
a b
Figuur 5.5. Relatie tussen de bulkdichtheid (BD; gemiddelde van 0-5 en 5-10 cm) en de elektrische
geleidbaarheid (ECa). De stand van de EM38 was hierbij: a. VM= verticale modus; b. HM =
horizontale modus (● Wijnandsrade, ■ Bocholtz, ▲Tongeren).
De afwijkende meetpunten in Wijnandsrade zijn overigens afkomstig uit het blok ‘ploegen’. Een
mogelijke verklaring hiervoor is dat na de metingen in dit blok het apparaat iets is bijgesteld.
Weglating van deze uitbijters leidde niet tot wezenlijk andere resultaten van de regressie-analyses.
Op grond van de resultaten werd de tussenconclusie getrokken dat er enig perspectief is om de
bulkdichtheid met de EM38 te bepalen, aangezien we voor Tongeren kunnen spreken van een
gecalibreerd verband tussen BD en de EC38 (in HM).
Validatie
Tijdens de 2e meetronde konden met de EM38 wegens een technisch defect geen waarnemingen
worden gedaan. Daarom is dit onderdeel afgesloten zonder validatie van het gevonden verband.
Discussie
Het vaststelen van het ‘proof of concept’ kon niet met een validatiestap worden afgerond. De
calibratie biedt enig perspectief, maar het verband is niet sterk en slechts voor één locatie gevonden.
Aangezien de EM38 verschillende bodemparameters zou kunnen meten, licht het voor de hand om in
toekomstig breder gericht onderzoek ook de bulkdichtheid opnieuw mee te nemen.
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
10 15 20 25 30
ECa (mS/m, EM38, VM)
BD
Kla
ssie
k (g
.cm
-3)
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
10 15 20 25 30
ECa (mS/m, EM38, HM)
BD
Kla
ssie
k (g
.cm
-3)
60
5.2.3 Indringingsweerstand
Resultaten
Calibratie
De verdichting in de bodemprofielen, ontstaan door verschillende vormen van grondbewerking, is
klassiek gemeten met een penetrologger, die is afgelezen op 15 en 25 cm. Het verband tussen deze
resultaten en die van de EM38 (zowel VM als HM) is grafisch weergegeven in Figuur 5.6.
Regressieanalyse is uitgevoerd over de gehele dataset en apart voor Tongeren en Wijnandsrade, met
en zonder weglating van de drie uitbijters bij de laatste. Deze analyse bevestigde wat al uit de
puntenwolk bleek, namelijk dat de ECa geen goede maat was voor de indringingsweerstand,
uitgedrukt als IW15 of IW25. Tongeren gaf hierbij nog de beste resultaten te zien voor IW25 en HM
(Radj.2 = 0,17; p < 0,05), terwijl over de gehele dataset genomen (minus uitbijters) zowel de IW15 als
de IW25 voor maximaal 16% verklaard konden worden uit de ECa.
a b
c d
Figuur 5.6. Relaties tussen de indringingsweerstand (IW) op 15 en 25 cm en de elektrische
geleidbaarheid (ECa) De stand van de EM38 was hierbij: a,b. VM= verticale modus; c,d. HM =
horizontale modus. (● Wijnandsrade, ■ Bocholtz, ▲Tongeren).
Validatie
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
10 15 20 25 30
ECa (mS/m, EM38, VM)
IW o
p 2
5 cm
. (M
Pa)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
10 15 20 25 30
ECa (mS/m, EM38, VM)
IW o
p 1
5 cm
. (M
Pa)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
10 15 20 25 30
ECa (mS/m, EM38, HM)
IW o
p 1
5 cm
. (M
Pa)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
10 15 20 25 30
ECa (mS/m, EM38, HM)
IW o
p 2
5 cm
. (M
Pa)
61
Tijdens de 2e meetronde konden met de EM38 wegens een technisch defect geen waarnemingen
worden gedaan. Daarom is dit onderdeel afgesloten zonder validatie van het gevonden verband.
Discussie
Het is op zich opmerkelijk dat er in Tongeren een verband is gevonden tussen de BD over de laag 0-
10 cm en de ECa (HM) over een diepte van 0,75 m. Dit is alleen goed mogelijk indien er sprake is van
een homogeen bodemprofiel in het perceel, in ieder geval wat betreft de bulkdichtheid. De
meetresultaten van de indringingsweerstand en de EM38 lijken dit te bevestigen.
De EM 38 is gebruikt in de verticale en horizontale modus. De meetdiepte is dan respectievelijk 1,5 m
en 0,75 cm beneden maaiveld. De bulkdichtheid op de klassieke manier is bepaald door ongestoorde
ringmonsters van 0-5, 5-10 en 10-15 cm te nemen en de uitkomsten te middelen. De
bemonsteringsdiepte is tussen beide methoden duidelijk verschillend. Dat kan een verklaring zijn
voor het ontbreken van een correlatie tussen de EM38 en de klassieke bepaling van de bulkdichtheid.
Anderen12 laten zien dat op een lössgrond in Noord-Duitsland er een redelijke overeenkomst lijkt te
bestaan tussen een afgeleide indringingsweerstand op 30-40 cm diepte en een meting met de EM38
in horizontale modus. Volgens de auteurs is het mogelijk om via dit meetprotocol deelgebieden in
een perceel aan te wijzen met een hogere indringingsweerstand dan die in deelgebieden die niet zijn
verdicht. Gelijktijdig wordt door de auteurs opgemerkt dat dit de eerste resultaten zijn van
onderzoek op redelijk uniforme lössgronden. Het is onduidelijk of deze methode ook geschikt is voor
andere grondsoorten. De calibratie is vooralsnog locatiespecifiek omdat het profiel van de
indringingsweerstand locatiespecifiek is. Het onderzoeksresultaat laat ook zien dat de dezelfde trend
van toenemende ECa bij toenemende indringingsweerstand zichtbaar is zowel in najaar als voorjaar.
Dat betekent dat de methode in potentie bij verschillende vochtgehalten kan worden toegepast. Er
wordt geconcludeerd dat met de EM38 duidelijke verschillen in verdichting op een perceel kunnen
worden opgespoord maar dat nog aanvullend onderzoek gewenst is.
In een zeer recent beschikbaar gekomen proefschrift van de universiteit van Wageningen (Moshir,
2011) werd geconcludeerd dat de BD met een EM38 het best is te bepalen door het apparaat ca. 1
m. boven de grond te houden. De EM38 zou dan een waarde opleveren die beter correspondeert
met de bodemlaag 0-15 cm. Volgens de studie geeft de EM38 in horizontale modus over het
algemeen betere resultaten dan in de verticale modus. In de genoemde studie werd bovendien
geconcludeerd dat de EM38 vooral geschikt is om resultaten op te leveren van meerdere factoren
tegelijk. De ECa zou dus meer een indicator zijn voor integrale bodemkwaliteit dan voor een enkele
bodemparameter.
62
De dataset moet duidelijk groter zijn dan waar nu gebruik gemaakt van kon worden, om door middel
van meer of minder complexe statistische bewerkingen een correlatie te leggen tussen de ECa
gemeten met EM38 en bodemfysische parameters. Anderen7 vinden dat het gebruik van niet lineaire
relaties in een neuraal (IT )netwerk een betere correlatie geeft met de textuur dan een lineaire
regressie. Dat komt mede omdat de respons van het signaal van een EM38 een niet lineair gedrag
vertoont. Daarbij blijft het de vraag of een gevonden correlatie locatie- en tijdspecifiek is of dat
algemene relaties afgeleid kunnen worden.
Anderen30 merken op dat er verschillende bodemparameters kunnen zijn die invloed hebben op de
ECa en daarmee op het resultaat van een EM38 meting als deze wordt gerelateerd aan bijvoorbeeld
een bodemfysische parameter. Door middel van een combinatie met een andere sensor kunnen deze
storende invloeden deels worden opgevangen. Zo gebruiken deze auteurs30 een gamma sensor om
de tekortkomingen van de EM38 op te vangen; en vice versa. Het EM38 signaal kan geen
onderscheid maken in zand en stenige gronden als deze een gelijke ECa hebben terwijl een
gammasensor geen onderscheid kan maken tussen klei en stenen.
5.3 NIRS
5.3.1 Verkruimeling
De opgave voor het vaststellen van een verband tussen NIRS en AGD bestond uit het vaststellen van
a) een verband tussen HWC en aggregaat grootte distributie (AGD), en b) het maken van een ijk lijn
tussen NIRS en HWC.
Verband tussen HWC en aggregaat grootte distributie (AGD)
De AGD is gemeten door de relatieve omvang van twee fracties aggregaten vast te stellen en in
procenten uit te drukken. Aangezien het totaal van beide fracties alle aggregaten bevat, zijn beide
fracties gerelateerd aan elkaar. Voor de beoordeling van de AGD wordt de in Tabel 2.2 vermeldde
referentiewaarde van 50% kleine aggregaten aangehouden. Op de drie locaties was het aandeel
kleine aggregaten in alle behandelingen echter kleiner dan 50% (Figuur 5.7). De puntenwolk laat een
duidelijk spreiding zien in de meetresultaten per locatie.
63
Figuur 5.7. Relaties tussen HWC en aggregaat grootte distributie, per locatie (● Wijnandsrade, ■
Bocholtz, ▲Tongeren).
In dit onderzoek kon dus geen bruikbare relatie tussen HWC en AGD worden vastgesteld. Hiervoor
kunnen twee verklaringen worden gegeven. De diepten waarover HWC en AGD zijn gemeten is
verschillend, namelijk 0-5 en 0-25 cm. De (impliciete) aanname dat HWC in beide lagen met elkaar
overeenkomt is mogelijk onjuist. Ook is het mogelijk dat de indeling van de aggregaten in 2 fracties,
en/of de grenzen die deze fracties bepalen, niet goed is gekozen. Daardoor zou het
ontwikkelingsstadium van de bodemstructuur (met HWC als indicator) niet corresponderen met de
gekozen AGD.
Maken van een ijklijn tussen NIRS en HWC
Met ca. 200 monsters waarvan de HWC-waarde bekend is, is een calibratielijn voor de NIRS
opgesteld. Gepoogd is om hiermee de HWC-waarde van de grondmonsters uit de drie proefvelden te
bepalen. Het bleek echter dat de grondmonsters zonder uitzondering buiten de bandbreedte van de
schaduwdataset vielen. Ondanks dit tegenvallende resultaat is het zinvol om te weten of HWC kan
worden voorspeld met gebruikmaking van NIRS. Om de waarde van NIRS als voorspeller van HWC
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
600 700 800 900 1000 1100 1200
HWC (mg/kg)
Kle
ine
agg
r. (
%)
64
toch enigszins te kunnen verkennen is toevlucht genomen tot een vergelijking van de gemeten en de
voorspelde waarde van HWC van de grondmonsters uit de 1e meetronde. Hierbij is de voorspelling
gedaan op basis van het verband tussen HWC en NIRS-resultaat. Figuur 5.8 laat zien dat deze
voorspelling goed is te noemen (R2 0,97). Opgemerkt wordt dat het hier geen formele calibratie /
validatie betreft.
Figuur 5.8 Verband tussen HWC (klassiek) gemeten en voorspeld met NIRS.
In theorie is het mogelijk dat de betrokken grondsoorten (löss (NL)- en leem (BE)- gronden) dermate
verschillen van de minerale gronden (zand- en kleigronden uit Nederland) die het meest
vertegenwoordigd zijn in de calibratieset, dat een voorspelling met NIRS niet mogelijk is. Het hoe en
waarom van dit verschil is echter niet duidelijk. Blijkbaar zijn er grotere datasets nodig om een
robuuste calibratie te verkrijgen waarmee een goede schatting mogelijk is.
In Tabel 4.4 valt voorts een groot verschil op in de meetwaarden van HWC tussen de 1e en de 2e
meetronde. Dit is mogelijk te wijten aan de gekozen proefopzet, die bestond uit twee meetronden
voor respectievelijk calibratie en validatie. Mogelijk zijn er veranderingen opgetreden in de
microbiële activiteit en -samenstelling in de percelen. De gegevens laten zien dat het verval tussen de
meetronden ca. 50% is. De weersomstandigheden tijdens de 1e meetronde waren groeizaam vanuit
oogpunt van temperatuur en neerslag, maar tijdens de 2e meetronde was het erg droog. Het
bodemleven, verantwoordelijk voor de HWC-productie, gaat in droge omstandigheden over in
ruststadium. Dit verklaart mogelijk de lagere HWC-waarden.
0
200
400
600
800
1000
1200
0 200 400 600 800 1000 1200
HWC (mg/kg) gemeten
HW
C (
mg
/kg
) vo
ors
pel
d
65
Het positieve resultaat van dit onderdeel is dat het goed mogelijk bleek om met NIRS de HWC-
waarden te meten. Echter gezien het ontbreken van goede verbanden tussen NIRS-HWC en HWC-
AGD biedt deze verkenning weinig perspectief om met NIRS een uitspraak te kunnen doen over de
verkruimelbaarheid van landbouwgrond gebaseerd op directe metingen in het veld.
66
67
6 Effecten van grondbewerking op fysische aspecten van bodemkwaliteit
6.1 Interpretatie van de klassieke meetgegevens
Voor de interpretatie van de klassieke meetgegevens uit de verkregen dataset is gebruik gemaakt
van de informatie over referentiewaarden uit het literatuuronderzoek. Bekeken is of met de
gegevens van de klassieke metingen mogelijke verschillen in de toegepaste vormen van
grondbewerking naar voren komen. Op voorhand was duidelijk dat de proefopzet hier niet optimaal
voor was, omdat de concrete uitvoering van de grondbewerking op de proefveldlocaties onderling
verschilt. Bovendien was het aantal meetpunten per behandeling afgestemd op het vaststellen van
een relatie met de sensoren, over alle behandelingen heen. Voor het aantonen van mogelijke
effecten ven grondbewerking op de bodemkwaliteit zijn per behandeling meer metingen nodig. Om
deze redenen is afgezien van een statistische analyse en worden onderstaand de verschillen
kwalitatief besproken. Deze bespreking is onder meer bedoeld als ondersteuning bij aanpalende
deelopdrachten binnen BodemBreed.
6.2 Beoordeling fysische bodemkwaliteit
Draagkracht
De draagkracht wordt beoordeeld in termen van a) ontvankelijkheid voor verdichting uit de gegevens
van de textuur (Tabel 4.1 + 4.2) en de berekende packing density, en b) de gevoeligheid op basis van
het vochtgehalte. De gebruikte vuistregels staan in Bijlage 1. De resultaten voor de ontvankelijkheid
voor verdichting staan in Tabel 6.1. Gezien het lutumpercentage vallen Wijnandsrade en Bocholtz
wat betreft de textuur klasse in de categorie gemiddeld (< 18% lutum) of middel fijn (< 18% lutum),
en Tongeren in de categorie middel (> 18% lutum) of middel fijn (> 18% lutum). De ontvankelijkheid
voor verdichting is vrijwel in alle behandelingen ‘erg hoog’, behalve in Bocholtz (geen
grondbewerking): ‘hoog’ en in Tongeren (geen grondbewerking): ‘matig’. Opvallend is dat de drie
behandelingen zonder winter grondbewerking de hoogste packing density hebben. Ploegen
daarentegen heeft de laagste packing density, en lijkt daarmee een hogere ontvankelijkheid voor
verdichting te hebben.
68
Tabel 6.1. Ontvankelijkheid voor verdichting
Proefveld / grondbewerking Textuur klasse
Packing
density
kg.m-3 Ontvankelijkheid
Wijnandsrade middel fijn, < 18% lutum
Ploegen 1,115 Zeer hoog
NKG25 1,222 Zeer hoog
NKG15 1,219 Zeer hoog
Geen 1,295 Zeer hoog
Bocholtz middel fijn, < 18% lutum
Geen 2,239 Matig
Tongeren gemiddeld, > 18% lutum
Ploegen 1,153 Zeer hoog
NKG25 1,204 Zeer hoog
NKG15 1,313 Zeer hoog
Geen 1,415 Matig
De gevoeligheid voor verdichting volgt uit combinatie van de ontvankelijkheid en de
vochtigheidstoestand. Het vochtgehalte in het proefveld in Bocholtz was, ten tijde van de
grondbewerking in april 2011, in normale veldvochtige staat. De tabel om gronden in te delen in
gevoeligheid voor verdichting (Bijlage 1, Tabel 1b-2) bevat geen specifieke categorie hiervoor,
gekozen moet worden uit ‘droog’ of ‘vochtig’. Uit de tabel valt af te lezen dat de gevoeligheid voor
verdichting, in combinatie met de matige ontvankelijkheid, moet worden ingeschat als ‘matig’ tot
‘hoog’.
Kijken we aanvullend naar de indringingsweerstand, dan wordt duidelijk waar zich mogelijk nu reeds
problemen met verdichting voordoen. De indringingsweerstand op 15 en 25 cm wordt beoordeeld
aan de hand van het referentietraject van 2,5 - 3 MPa. In Tabel 4.4 valt op dat in Wijnandsrade, in
maart, de IW15 bij alle toegepaste vormen van grondbewerking goed is, maar dat de IW15 te hoog is
wanneer geen grondbewerking wordt uitgevoerd. In mei was de IW15 in alle veldjes goed. Op 25 cm
diepte is in maart de IW25 alleen in het geploegde deel goed. In Bocholtz is, zonder en met
grondbewerking, de indringingsweerstand op zowel 15 als 25 cm diepte voldoende voor goede
gewasgroei. Zowel de cultivator als het ondiep ploegen hebben een positief effect gehad op de
bulkdichtheid respectievelijk de aggregatie. Voorts is er een duidelijk verschil te zien in de effecten
van woelen en roteren vs. woelen op de indringingsweerstand bij 15 en 25 cm. Op kleine diepte
zorgde de combinatie van woelen en roteren voor een beter medium voor de wortelgroei dan alleen
woelen. De cultivator scoort voor alle bodemparameters relatief goed.
69
In Tongeren is in maart op 15 cm de indringingsweerstand voldoende, maar in mei wordt de grens
overschreden in de velden ‘NKG15’ en ‘geen grondbewerking’. Op 25 cm diepte scoren deze twee
behandelingen vanaf maart onvoldoende.
Structuurstabiliteit
Voor een beoordeling van de structuurstabiliteit beschikken we over informatie van de textuur, de
bulkdichtheid en de indringingsweerstand. Uit de textuuranalyse van de drie minerale gronden blijkt
dat in Tongeren de sloeffractie kleiner, en de lutumfractie groter is dan in de andere twee
proefvelden. In Bocholtz is de zandfractie kleiner dan in Tongeren en Wijnandsrade. Deze verschillen
heffen elkaar deels op wat betreft het vochtvasthoudend vermogen en verdichting en worden te
gering geacht om van grote invloed te zijn op de structuurstabiliteit. Niettemin zijn er tussen de
locaties significante verschillen gevonden in de bulkdichtheid. Vanwege de grotere spreiding is het
ook alleen in Wijnandsrade dat de referentiewaarde voor ongestoorde gewasgroei incidenteel wordt
overschreden, zowel op 15 als op 25 cm diepte. Uit deze gegevens kan worden opgemaakt dat de
structuurstabiliteit in Wijnandsrade minder is dan in Tongeren, en dat hierop mogelijk andere
factoren van invloed zijn dan de textuur. Deze andere factoren kunnen te maken hebben met de
chemische (pH, Ca/Mg-verhouding) en/of biologische bodemkwaliteit (regenwormen). Uit aanpalend
BodemBreed onderzoek zal overigens nog moeten blijken of de mindere structuurstabiliteit ook tot
uiting komt in een lagere opbrengst.
Verkruimelbaarheid
De verkruimelbaarheid als maat voor de kieming in het voorjaar wordt beoordeeld aan de hand van
het % kleine aggregaten en voor de omstandigheden tijdens het groeiseizoen het % grote
aggregaten. Figuur 6.1 geeft de resultaten voor de drie proeflocaties. Het beeld van de verkruimeling
is in de drie proefvelden vergelijkbaar: ploegen in het algemeen en, in Tongeren, NKG15, scoren
beter dan NKG25 en ‘geen grondbewerking’. Het is op zich goed te begrijpen dat het achterwege
laten van grondbewerking niet tot een goede kruimelstructuur leidt. Niet duidelijk is waarom NKG25
tot een mindere kruimelstructuur leidt dan NKG15.
70
Figuur 6.1. Aandelen kleine en grote aggregaten in relatie tot de wijze van grondbewerking (M1 = 1e
meetronde; M2 = 2e meetronde).
Wat het aandeel grote aggregaten betreft is in Wijnandsrade het grootste aandeel (ca. 64%) te
vinden in het onbewerkte veld. In Tongeren is het aandeel grote aggregaten in het veld ‘NKG25’
vrijwel even hoog (ca. 73%) als in het onbewerkte veld. In Bocholtz daarentegen is het aandeel grote
aggregaten in alle behandelingen ca. 60%. De vorm van de grondbewerking is echter wel van belang.
Ploegen leidt tot het grootste aandeel ‘kleine aggregaten’ en bevestigt zo de aanwending, van
oudsher, bij de zaaibedbereiding. Geen van de methoden van grondbewerking lijkt echter positief
voor het aandeel grote aggregaten. Het achterwege laten van een winterbewerking leidt tot de beste
resultaten, in Tongeren gevolgd door NKG25.
6.3 Korte en lange termijn effecten van grondbewerking
Op de drie locaties zijn verschillende vormen van grondbewerking uitgevoerd, waarvan ploegen en
niet-kerende grondbewerking deel uit maakten. Steeds is een vergelijking mogelijk met een veld
waarin elke vorm van grondbewerking achterwege was gelaten. Om een beeld te krijgen van de
Wijnandsrade
0
5
10
15
20
25
30
35
klei
ne
agg
reg
aten
(
< 5
mm
), (
%)
ploegen NKG25 NKG15 Geen
Tongeren
0
10
20
30
40
klei
ne
agg
reg
aten
< 5
mm
(%
)
ploegen NKG25 NKG15 Geen
Bocholtz M1
0
5
10
15
20
25
30
Kle
ine
agg
reg
aten
<
5 m
m. (
%)
GEEN
Wijnandsrade M2
52
54
56
58
60
62
64
66
Gro
te a
gg
rgeg
aten
> 5
mm
. (%
)
Ploegen NKG25 NKG15 Geen
Bocholtz M2
0
10
20
30
40
50
60
70
Gro
te a
gg
reg
aten
<
5 m
m. (
%)
Ondiep ploegen NKG25 NKG15: W NKG15 W+R
Tongeren M2
62
64
66
68
70
72
74
76
Gro
te a
gg
reg
aten
<
5 m
m. (
%)
Ploegen NKG25 NKG15 Geen
M1
M1
71
verschillen tussen de behandelingen zijn de resultaten kwalitatief gerangschikt in volgorde van
afnemende geschiktheid voor het gewas. Het resultaat van deze rangschikking is, per locatie,
gegeven in Tabellen 6.2, 6.3 en 6.4. In Wijnandsrade (Tabel 6.2, 1e meting) is er voor de
bodemparameters BD, AGD (kl.aggr.) en HWC nauwelijks verschil tussen ploegen en geen
grondbewerking. Voor de zaaibedbereiding scoren beide behandelingen relatief goed en beter dan
de NKG (zowel op 15 als 25 cm). Uit de indringingsweerstand blijkt echter dat het niet uitvoeren van
een grondbewerking negatief is voor de wortelontwikkeling op 15 en 25 cm; ploegen is hiervoor de
beste grondbewerking. Bij de 2e meetronde zijn juist in de behandeling zonder grondbewerking de
omstandigheden voor de wortelontwikkeling blijkens de indringingsweerstand en de bulkdichtheid
het beste. De aggregatie is echter minder door het achterwege laten van grondbewerking.
Tabel 6.2. Rangschikking van de grondbewerkingsmethoden naar effect op bodemparameters, in
afnemende volgorde van geschiktheid voor het gewas (PL = ploegen; OPL = ondiep ploegen; CV =
cultivator; W + R =woelen+roteren; W = woelen; GB = geen bewerking).
Wijnandsrade
1e meting, maart
BD GB > PL > NKG25 > NKG15
AGD, kleine aggr. PL > GB > NLG15 > NLG25
HWC GB > PL > NKG25 > NKG15
IW15 PL > NKG25 > NLG15 > GB
IW25 PL > NKG25 > NKG15 > GB
2e meting, mei
BD GB > NKG25 > NKG151
AGD, kleine aggr. NKG15 > PL > NKG25 > GB
HWC niet gedaan
IW15 GB > NKG25 > NKG15 > PL
IW25 GB > PL > NKG252 1 geen data voor 'ploegen' 2 geen data voor 'IW15'
In Bocholtz hebben zowel de cultivator als het ondiep ploegen een positief effect gehad op de
bulkdichtheid respectievelijk de aggregatie (Tabel 6.3). Er is een duidelijk verschil te zien in de
effecten van woelen en roteren vs. woelen op de indringingsweerstand bij 15 en 25 cm. Op kleine
diepte zorgde woelen en roteren voor een beter medium voor de wortelgroei dan alleen woelen. De
cultivator scoort voor alle bodemparameters relatief goed.
Tabel 6.3. Rangschikking van de grondbewerkingsmethoden naar effect op bodemparameters, in
afnemende volgorde van geschiktheid voor het gewas (PL = ploegen; OPL = ondiep ploegen; CV =
cultivator; W + R =woelen+roteren; W = woelen; GB = geen bewerking).
72
Bocholtz1
2e meting, mei
BD CV > W+R > W, OPL
AGD, kleine aggr. OPL > CV > W+R > R
HWC niet gedaan
IW15 W+R > OPL > CV > W
IW25 W > CV > OPL > W+R 1 1e meting betrof de uitgangssituatie voor de grondbewerking
In Tongeren scoort ploegen voor alle bodemparameters relatief goed, behalve voor de bulkdichtheid
ten tijde van de 1e meetronde (Tabel 6.4). NKG25 doet het iets beter dan NKG15. Bij de 2e meting in
mei scoren de bodemparameters van ‘geen bewerking’ het laagst.
Tabel 6.4. Rangschikking van de grondbewerkingsmethoden naar effect op bodemparameters, in
afnemende volgorde van geschiktheid voor het gewas (PL = ploegen; OPL = ondiep ploegen; CV =
cultivator; W + R =woelen+roteren; W = woelen; GB = geen bewerking).
Tongeren
1e meting, maart
BD GB > NKG25 > NKG15 > PL
AGD, kleine aggr. PL > NKG15 > NKG25, GB
HWC PL > NKG25 > GB >NKG15
IW15 NKG25 > PL > GB > NKG15
IW25 PL > NKG25 > GB > NKG15
2e meting, mei
BD GB > PL > NKG15,NKG25
AGD, kleine aggr. PL > NKG15 > NKG25 > GB
HWC PL > NKG25 > NKG15 > GB
IW15 PL > NKG25 > NKG15 > GB
IW25 PL > NKG25 > NKG15 > GB
Het beeld dat uit de gegevens naar voren komt is dat ploegen tot een hogere ontvankelijkheid voor
verdichting (gemiddeld over de bouwvoor) kan leiden maar ook tot een lagere indringingsweerstand
op een diepte van 15-25 cm. Gelet op de duur waarop NKG wordt toegepast op de drie proefvelden,
zou men voor de bulkdichtheid, packing density en daarvan afgeleide ontvankelijkheid de volgende
volgorde mogen verwachten in de behandelingen NKG15 en NKG25: Wijnandsrade (10e jaar) >
Tongeren (4e jaar) > Bocholtz (1e jaar). Extreme verschillen in de bulkdichtheid worden verwacht
tussen ploegen en ‘geen bewerking’. Bocholtz heeft echter bij de start van het eerste jaar NKG een
goede indringingsweerstand. Deze wordt mogelijk nog verder verlaagd door de verschillende vormen
van grondbewerking.
73
Er is wat betreft de aandelen kleine en grote aggregaten geen sprake van een volgorde die verband
houdt met de periode waarover NKG wordt toegepast. In veel gevallen leidt ploegen tot de beste
scores voor de verkruimeling. Dit geldt niet alleen voor de zaaibedbereiding in maart (Wijnandsrade,
Tongeren), maar ook voor de latere groei in mei (Tongeren). In Bocholtz is het beeld gevarieerder en
lijkt NKG25 (de cultivator) tot redelijk goede fysische omstandigheden te leiden.
Uit de gegevens over de structuurstabiliteit van verschillende vormen van grondbewerking blijkt dat
voor Wijnandsrade en Tongeren de indringingsweerstand op 15 cm toeneemt met afnemende
intensiteit en diepte van grondbewerking (Figuur 6.2). Bij de 2e meetronde is dit voor Wijnandsrade
echter niet meer het geval. Daar blijkt de indringingsweerstand bij ploegen gelijk te blijven, en af te
nemen bij de andere behandelingen. De indringingsweerstand op 25 cm geeft voor beide locaties
hetzelfde beeld te zien.
Figuur 6.2. Indringingsweerstand in relatie tot de wijze van grondbewerking (M2 = 2e meetronde).
Uit deze informatie blijkt geen duidelijk verbeterend effect van een langere periode van NKG op de
indringingsweerstand. Het is belangrijk om deze waarneming te verifiëren, bijvoorbeeld met andere
meetgegevens over de indringingsweerstand uit BodemBreed. Uit Frankrijk is overigens bekend dat
na een lange periode van NKG de bodem dusdanig verdicht is, dat eenmalig ploegen wordt toegepast
om deze weer los te maken. Uit de onderhavige verkenning blijkt dat na tien jaar NKG in
Wijnandsrade dit stadium nog niet is bereikt.
Wijnandsrade
0
1
2
3
4
Ind
rin
gin
gsw
eers
tan
d o
p
15 c
m. (
Mp
a)
ploegen NKG25 NKG15 Geen
Tongeren
0
1
2
3
4
Ind
rin
gin
gsw
eers
tan
d
op
15
cm. (
MP
a)
ploegen NKG25 NKG15 Geen
Tongeren M2
0
1
2
3
4
Ind
rin
gin
gsw
eers
tan
d o
p
15 c
m. (
EC
a)
Ploegen NKG25 NKG15 Geen
Wijnandsrade M2
0
1
2
3
4
Ind
rin
gin
gsw
eers
tan
d
op
15
cm.
(MP
a)
Ploegen NKG25 NKG15 Geen
M1 M1
74
6.4 Is de verkregen kennis bruikbaar voor de praktijk?
Deze paragraaf geeft een illustratie van de kennis die in deze verkenning is verzameld over de
mogelijke inzet van sensoren bij het bepalen van de fysische bodemkwaliteit in landbouwpercelen.
Een kaart is gemaakt van het perceel te Wijnandsrade (Figuur 6.3), waarbij per blok de 5 gegevens
van de BD dr.gr (RhoC) zijn gebruikt. Gelet op het aantal waarnemingen per blok is gekozen voor
interpolatie volgens de methode Inverse Distance Weight (IDW). Het is uitdrukkelijk niet de
bedoeling om op grond van deze kaart conclusies te trekken over de bewerkbaarheid van het
perceel. Wel geeft de kaart een illustratie van de mogelijkheden om de variatie in diverse
bodemparameters in beeld te brengen.
Figuur 6.3. Geografische weergave van de bulkdichtheid (g/cm3 dr.gr) te Wijnandsrade zoals bepaald
met RhoC/TDR door puntmetingen per behandeling te extrapoleren met behulp van Inverse Distance
Weighing (1e meetronde, 140311).
Uit Figuur 6.3 blijkt de volgende afnemende rangorde: NKG-GB > NKG-15 > NKG-25 > ploegen. Voorts
laat figuur 6.3 een zekere mate van perceelsvariatie zien. Binnen de blokken zijn er plekken met
lagere en/of hogere BD.
Figuur 6.4 toont een kaart van het vochtgehalte in perceel Wijnandsrade. Het betreft gegevens van
de 1e meetronde, bepaald met de TDR. Er is een duidelijk gradiënt te zien in het vochtgehalte, lopend
van linksboven naar rechtsonder. Deze gradiënt wordt veroorzaakt door de hoogteligging van het
1e meetronde 1e uitwerking
75
perceel. De behandelingen in de grondbewerking liggen in hetzelfde patroon. De kaart maakt
duidelijk dat de resultaten van de blokken niet zonder meer kunnen worden toegeschreven aan de
behandelingen, omdat er zeer waarschijnlijk sprake is van interactie met het vochtgehalte.
Figuur 6.4. Geografische weergave van het vochtgehalte (%) te Wijnandsrade zoals bepaald met TDR
door puntmetingen per behandeling te extrapoleren met behulp van Inverse Distance Weighing (1e
meetronde, 140311).
Voor het vochtgehalte blijkt de volgorde in de grondbewerkingsmethoden, waarin sprake is van een
dalend gehalte, omgekeerd te zijn aan die van de BD. Het hoogste vochtgehalte is te vinden in het
geploegde blok, het laagste in het blok zonder winter grondbewerking. Ten tijde van de 2e
meetronde is de situatie anders (Figuur 6.5). De behandelingen ‘ploegen’ en ‘geen grondbewerking’
hebben de hoogste vochtgehalten; de beide NKG-behandelingen blijken het meest last te hebben
van verdroging.
1e meetronde 1e uitwerking
76
Figuur 6.5. Vochtgehalte (%) te Wijnandsrade bij verschillende vormen van grondbewerking; 2e
meetronde, mei 2011.
De verzamelde informatie over bulkdichtheid en vochtgehalte van de vier typen grondbewerking in
Wijnandsrade is weer te geven in perceelskaarten waarop het verloop goed is te zien. Zo’n kaart kan,
mits gebaseerd op voldoende meetpunten, ondersteunend zijn bij het nemen van een beslissing over
de toe te passen vorm van grondbewerking. Uit bovenstaande blijkt dat drie belangrijke
aandachtspunten daarbij zijn:
• Een combinatie van bodemparameters is nodig om een goede beslissing te kunnen nemen;
• Voor de bodemparameters die veranderen in de loop van het groeiseizoen (bijvoorbeeld
vochtgehalte, HWC) zal de kaart gebaseerd moeten zijn op recente gegevens;
• Voor bodemparameters die niet of nauwelijks veranderen (textuur), heeft de kaart een
langere geldigheid. Dit maakt de kosten die gepaard gaan met het maken van zo’n kaart
wellicht acceptabel.
Vanuit technisch oogpunt is er sprake van enig perspectief voor bodemsensoren in de landbouw,
maar er is nog een lange R&D weg te gaan. Zowel aan de calibratie als aan de validatiezijde is veel
onderzoekswerk nodig. Regionale verschillen dienen hierbij te worden meegenomen.
Over de kosten en de logistiek van het gebruik van sensoren is uiteindelijk in deze verkenning geen
bruikbare informatie beschikbaar gekomen. Het ontwikkelingsstadium van bodemsensoren voor de
landbouw staat dit nog niet toe. De kosten van sensoren zoals de EM38 en de RhoC (aanschaf en/of
als dienst door derden) zijn nu nog veelal te hoog om door individuele agrariërs te worden gedragen.
Verwacht mag worden dat bij voortschrijdende technieken deze kosten zullen dalen.
Wijnandsrade M2
0,000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
TD
R V
och
tgeh
alte
(%
)
Ploegen NKG25 NKG15 Geen
77
7 Conclusies en aanbevelingen
In dit rapport is verslag gedaan van een verkenning naar bodemsensoren voor de landbouw. Hierin
stonden twee kennisvragen centraal. Deze zijn beantwoord met behulp van literatuur- en
veldonderzoek.
Mogelijke inzet van bodemsensoren om bruikbare informatie te leveren over de bewerkbaarheid van
landbouwgrond
De aanname dat een dataset met meetresultaten van drie min of meer vergelijkbare gronden
(bovendien uit een aaneengesloten gebied) bruikbaar zou zijn om de sensoren te toetsen bleek niet
goed op te gaan. De verschillen in de minerale gronden (textuur en helling) en management (0, 3 en
10 jaar verschillende vormen van niet-kerende grondbewerking) bleken te divers. De resultaten
toonden voor zowel de sensormetingen als de klassieke metingen significante verschillen (p<0,05)
tussen de waarnemingen van de drie locaties en grote verschillen tussen de verschillende
behandelingen. Dit heeft het afleiden van een algemeen verband tussen sensor en klassieke meting
bemoeilijkt. Als oplossing is ervoor gekozen om per proeflocatie de relaties tussen sensor en
klassieke meting te onderzoeken. Beperking hierbij was het aantal meetpunten per locatie. Gezien de
verschillen tussen en binnen de drie percelen is een grotere dataset nodig om verbanden tussen
sensoren en bodemparameters aan te tonen. Aanbeveling voor nieuw onderzoek is om dit in eerste
instantie te beperken tot enkele percelen die dicht bij elkaar liggen, met weinig verschillen (textuur,
topografie, management), om de sensoren te calibreren en te valideren. Pas wanneer deze
ontwikkelstap is gemaakt, zou men kunnen streven naar het vaststellen van een meer algemeen
gelden verband.
RhoC
Uit de regressie-analyses in de calibratiestap volgde dat de RhoC tot wel 61% van de variantie in BD-
klassiek kon verklaren, en ook het verband in de validatiestap is redelijk (Radj.2 0,44). Dit mag als een
positief resultaat worden beschouwd in het kader van het aantonen van het ‘proof-of-concept’ van
de RhoC. Knelpunten zijn dat de calibratie alleen proeflocatie-specifiek geldt, dat de verklaarde
variantie lager dan de referentiewaarde is en dat er onduidelijkheid is over de invloed van het
vochtgehalte.
Ondanks deze punten zien we perspectief voor uitgebreider onderzoek naar de mogelijke inzet van
RhoC voor bepaling van de bulkdichtheid in landbouwgronden. Belangrijke vraag voor
78
vervolgonderzoek is of met de toevoeging van een extra bodemparameter toch een calibratie met
algemene geldigheid kan worden verkregen. Bijkomend punt is een check op de invloed van de
correctie voor het vochtgehalte op de schatting van de bulkdichtheid.
EM38
De resultaten laten zien dat de textuurklassen van deze minerale gronden in principe te schatten zijn
met de EM38. De gebruikte klassieke bepaling van de textuurklassen lijkt hierbij van invloed te zijn.
De beste relatie werd verkregen voor de zandfractie (Radj.2 = 0,82). Voor de lutum- en siltfracties zijn
regressieverbanden gevonden met een Radj.2 > 0,55. De tweede uitwerking van de resultaten van de
EM38 betrof een mogelijk verband met de bulkdichtheid. Op grond van de resultaten werd de
tussenconclusie getrokken dat er enig perspectief is om de bulkdichtheid met de EM38 te bepalen,
aangezien we voor Tongeren kunnen spreken van een gekalibreerd verband (Radj.2 = 0,54) tussen BD
en de EC38 (in horizontale modus). De derde uitwerking van de EM38 betrof het verband met de
indringingsweerstand. Een algemeen verband tussen de ECa in elk van de twee meetposities van de
EM38 (VM en HM) en de indringingsweerstand kon niet worden aangetoond.
Al met al kunnen we stellen dat er enig perspectief is voor doorontwikkeling van de EM38, met name
voor de textuur en de bulkdichtheid. Onderzoek van derden bevestigt de notie dat hiervoor een
grote dataset nodig is. Zinvolle onderdelen van een R&D-traject voor de EM38 zijn de mogelijkheden
om met de EM38 in horizontale en verticale modus een resultaat te verkrijgen over een agronomisch
zinvolle meetdiepte.
NIRS
Met ca. 200 monsters waarvan de HWC-waarde bekend is, is een calibratielijn voor de NIRS
opgesteld. Gepoogd is om hiermee de HWC-waarde van de grondmonsters uit de drie proefvelden te
bepalen. Het bleek echter dat de grondmonsters zonder uitzondering buiten de bandbreedte van de
schaduwdataset vielen. Het is wel gelukt om een rechtstreeks verband vast te stellen tussen HWC-
waarde en NIRS-reading van dezelfde grondmonsters. In het onderzoek kon geen bruikbare relatie
tussen HWC en AGD worden vastgesteld. Dit is mogelijk te wijten aan de gekozen proefopzet, waarin
de calibratie- en validatiemetingen in twee verschillende perioden is gedaan. Mogelijk is door de
seizoensverandering (maart – mei) de microbiële activiteit en -samenstelling in de percelen teveel
verandert.
Al met al is het op dit moment niet mogelijk om met NIRS een uitspraak te doen over de HWC en
daarmee de verkruimelbaarheid van landbouwgrond. Nader onderzoek zou plaats moeten vinden
79
met grondmonsters waarvan vooraf bekend is dat de HWC-waarde binnen de bandbreedte van de
calibratieset valt.
Is de verkregen kennis voldoende praktijkrijp voor het nemen van beslissingen over de verschillende
vormen van grondbewerking?
Op dit moment is er nog onvoldoende kennis beschikbaar om bodemsensoren in te zetten in de
landbouw en de meetresultaten te interpreteren naar adviezen voor landbouwkundig handelen. Het
perspectief van een dergelijk adviessysteem is geïllustreerd aan de hand van perceelskaarten die het
verloop in bulkdichtheid en vochtgehalte bij verschillende vormen van grondbewerking tonen. Zo’n
kaart kan ondersteunend zijn bij het nemen van een beslissing over de toe te passen vorm van
grondbewerking (mits gebaseerd op voldoende meetpunten). Drie belangrijke aandachtspunten
daarbij zijn:
• Een combinatie van bodemparameters is nodig om een goede beslissing te kunnen nemen;
• Voor de bodemparameters die veranderen in de loop van het groeiseizoen (bijvoorbeeld
vochtgehalte, HWC) zal de kaart gebaseerd moeten zijn op recente meetgegevens;
• Voor bodemparameters die niet of nauwelijks veranderen (textuur), heeft de kaart een
langere geldigheid. Dit maakt de kosten die gepaard gaan met het maken van zo’n kaart
wellicht eerder acceptabel.
Vanuit technisch oogpunt is er weliswaar sprake van enig perspectief voor bodemsensoren in de
landbouw, maar er is nog een lange R&D weg te gaan. Zowel wat betreft de calibratie als validatie is
nog veel onderzoek nodig; regionale verschillen dienen hierbij te worden meegenomen. Met name
kan gesteld worden dat veel grotere datasets benodigd zijn om goede calibraties te kunnen maken.
De landbouwpraktijk kan ondertussen aan de slag met het (beter) leren interpreteren van verschillen
tussen landbouwgronden. Aanvulling en actualisatie is gewenst van referentiewaarden voor
bodemparameters zoals bulkdichtheid en vochtgehalte, specifiek gericht op de bewerkbaarheid.
Ondernemers kunnen zich verdiepen in het uitvoeren van een visuele bodembeoordeling om
mogelijke knelpunten in de bodemstructuur te herkennen. De mogelijkheden om aan de stand van
gewassen en groenbemesters bodemproblemen op te sporen worden nog onvoldoende benut. Aan
het onderzoek is het de taak om adviessytemen te ontwikkelen die klassieke kennis over
bodemkwaliteit combineren met high-tech analyse-mogelijkheden in laboratorium en/of veld.
80
81
Literatuur
1. Arshad MA, Lowery B & Grossman B (1996).Physical tests for monitoring soil quality. In: Doran JW & Jones AJ (1996) Methods for assessing soil quality. Madison, WI, pp. 123-142.
2. Balen D van (2011). Perspectief bodemverbeteraars. Artikel in Nieuwe Oogst, 19-02-2011 in het kader van het NMI-PPO project “Bodemstructuur en bodemverbeteraars”.
3. Bemestingswijzer. 2009. BLGG AgroXpertus, Wageningen.
4. Bussink DW, Schöll L van, Draai H van der & Riemsdijk WH van (2008). Beter waterbeheer en –kwaliteitsmanagement begint op de akker. NMI-rapport O 1150. NMI, Wageningen.
5. Centrum voor Bodemkartering, Rijks Universiteit Gent.
6. Chen H, R Hou, Gong Y, Li H, Fan M & Kuzyakov Y (2009). Effects of 11 years of conservation tillage on soil organic matter fractions in wheat monoculture in Loess Plateau of China. Soil & Tilllage Research 106:85-94.
7. Cockx L, Van Meirvenne M, Vitharana UWA, Vancoillie FMB, Verbeke LPC, Simpson D & Saey T (2010). A neural network approach to top soil clay prediction using an EMI-based soil sensor. In: Viscarra Rossel et al (eds) Proximal soil Sensing. Progress in soil science, pp 245-254.
8. Doran JW & Jones AJ (1996). Methods for assessing soil quality. Madison, WI, pp. 123-142.
9. Ghani A, Dexter M & Perrott KW (2003). Hot-water extractable carbon in soils: a sensitive measurement for determining impacts of fertilisation, grazing and cultivation. Soil Biology & Biochemistry 35: 1231-1243.
10. Ghani A, Dexter M, Sarathchandra U, Perrot KW & Singleton P (2000). Assessment of extractable hot-water carbon as an indicator of soil quality on soils under long-term pastoral, cropping, market gardening and native vegetation. Proceedings of Australian and new Zealand Second Joint Soils Conference, Lincoln, New Zealand, pp. 119-120.
11. Håkansson I, Myrbeck Å & Etana A (2002). A review of research on seedbed preparation for small grains in Sweden. Soil Tillage Res 64:23–40.
12. Hoefer G, Bachman J & Hartge KH (2010). Can the EM38 probe detect spatial patterns of subsoil compaction? In Viscarra Rossel et al (eds) Proximal soil Sensing. Progress in soil science, pp 265-273.
13. Holm LHJ van, Merckx R, Orshoven J van, Diels J & Elsen A(2011). “Bodemverdichting op landbouwgrond” ten behoeve van het project BODEMBREED van 12 mei 2010. Interreg project BodemBreed.
14. Jacob W, Eelkema M, Limburg H & Winterwerp JC (2009). A new radiometric instrument for in situ measurements of physical sediment properties Marine and Freshwater Research, 2009, 60: 727–736.
15. KODA-onderzoek 2009. www.kennisakker.nl/kenniscentrum/document/sensingsystemen-voor-bodem-en-gewas-ten-behoeve-van-precisielandbouw.
16. Locher WP & Bakker H de (1990). Bodemkunde van Nederland, deel 1. Algemene Bodemkunde. Malmberg Den Bosch.
82
17. Logsdon S & DL Karlen (2004). Bulk density as a soil quality indicator during conversion to no-
tillage. Soil & Tillage Research 78: 143-149.
18. Medusa: http://www.medusa-online.com.
19. Moshir MM (2011). Root-zone ECa measurement with EM38 and investigation of spatial interpolation techniques. Wageningen UR.
20. Reubens B, D’Haene K, D’Hose T & Ruysschaert G (2010). Bodemkwaliteit en landbouw: een literatuurstudie. ILVO, Merelbeke.
21. Reubens B, Janssens P, Meuffels G, Van de Ven G, Cauffman D, Lemmens G, Ruysschaert G & D’Haene K (2011). Veldwerking Interregproject BodemBreed: overzicht van proefpercelen.
22. Schneider CBH & JT Huinink (1990). Bouwvoorbodemkunde en grondbewerking. In: Locher WP & Bakker H de (1990) Bodemkunde van Nederland, deel 1. Algemene Bodemkunde. Malmberg, Den Bosch.
23. Soil Company: www.soil.company.com.
24. Spoor G, Tijink FGJ & Weiskopf P (2003). Subsoil compaction: risk, avoidance, identification and alleviation. Soil & Tillage research 73: 175-182.
25. Schelling J, Bakker H de & Steur GGL (1975). Indeling van Nederlandse gronden. Stiboka, Wageningen.
26. Sudduth KA, NR Kitchen, Wiebold WJ, Batchelor WD, Bollero GA, Bullock DG, Clay DE, Palm HE, Pierce FJ, Schuler RT & Thelen KD (2005). Relating apparent electrical conductivity to soil properties across the north-centra; USA. Computers and Electronics in Agriculture 46: 263-283.
27. Tisdall & Oades 1982. Organic matter and water-stable aggregates in soils. Journal of Soil Science 33: 141-163.
28. Vandevreken P , Holm L van, Diels & Orshoven J van (2009). Bodemverdichting in Vlaanderen en afbakening van risicogebieden voor bodemverdichting: Eindrapport van een
verkennende studie. K.U. Leuven. 29. Vasques GM, Grunwald G & Sickman JO (2009). Modelling of soil organic carbon fractions
using visible, near-infrared diffuse reflectance spectroscopy. Soil Science Society of America Journal Vol. 73, 1:176-184.
30. Wong MTF, Wittwer K, Oliver YM & Robertson MJ (2010) Use of EM38 and gamma ray spectrometry as complementary seonsors for high resolution soil property mapping. In: Viscarra Rossel et al (eds.). Proximal soil Sensing. Progress in soil science, pp 341-349.
31. Wyseure G (2007). Simultaan meten van bodemwatergehalte en elektrische conductiviteit (EC) door middel van TDR. In: Tijdschrift Water, pp 1-5.
32. Zanen M, Bos M, Korthals G & Molendijk L (2009). Weerbare bodem in het kader van functionele agrobiodiversiteit (FAB). LBI, Driebergen.
83
Literatuur Quickscan:
1. Adamchuck VI, Hummel JW, Morgan MT & Upadhaya SK (2004) On-the-go soil sensors for presicion agriculture. Computers and Electronics in Agriculture, vol 44: 71-91.
2. BTL-bomendienst, pers. meded.
www.geofox-lexmond.nl
http://www.graafschade.nl/werkvelden
3. Kikkert A (2009) Sensingsystemen voor bodem en gewas ten behoeve van precisielandbouw. Overzicht van beschikbare producten. Rapport HLB 655, project 3286.
4. Van der Schans D, Nammen Jukema J, Van der Klooster A, Molenaar K, Krebbers H, Korver R, Van Roessel G-J, Meertens L & Truiman J (2008) Toepassing van GPS en GIS in de akkerbouw. Nut en rendement van toepassingen op het gebied van geolandbouw. PPO-AGV rapport 3250062000.
5 King JA, Dampney PMR, Lark RM, Wheeler HC, Bradley RI, Mayr T & Russil N (2003) Evaluation of non-intrusive sensors for measuring soil physical properties.
6. McKenzie N, Bramley R, Farmer R, Janik L, Murray W, Smith C & McLaughlin M (2003) Rapid soil measurement – a review of potential benefits and opportunities for the Australian grains industry. GRDC project CSO 00027.
7. http://www.eijkelkamp.com/Portals/2/Eijkelkamp/Files/P022n%20Bodemvocht.pdf
8. http://www.sarvision.nl/
9. http://www.dualem.com
10. Abdu H, Robinson, DA, Jones SB (2007) Comparing Bulk soil electrical conductivity determination using the DUALEM-1S ande EM38DD Electromagnetic induction instruments. Soil Science Society of America Journal Vol 71, no 1:189-195.
11. http://www.soilman.ugent.be/orbi
12. Sudduth KA, Drummond ST, Kitchen NR (2001) Accuracy issues in electromagnetic induction sensing of soil electrical conductivity for precision agriculture. Computers and Electronics in Agriculture Vol 31: 239-264.
13. Hummel JW, Sudduth KA, Hollinger SE (2001) Soil moisture and organic matter prediction of surface and subsurface soils using an NIR soil sensor. Computers and Electronics in Agriculture Vol 32: 149-165.
14. http://www.medusa-online.com
15. http://www.inventech.nl/home.php
16. http://www.eijkelkamp.com/Portals/2/Eijkelkamp/Files/geijktinsert21n.pdf
84
85
Bijlage 1. Kwantitatieve relaties tussen bodemparameters en bodemeigenschappen.
1a. Verkruimelbaarheid
Voor bouwland op zavel en klei kan een beoordeling worden gemaakt van de verkruimelbaarheid van
de grond aan de hand van het lutumgehalte en het leemgehalte, en daarnaast door de pH en OS. Hoe
hoger het kleigehalte, hoe slechter de verkruimelbaarheid. Organische stof heeft dan een positief
effect op de verkruimelbaarheid. Een pH(KCl) lager dan 7 heeft juist een negatief effect op de
verkruimelbaarheid. Kwantificering van het effect van lutum, gehalte organische stof en pH wordt
gegeven in tabel 1a1.
Tabel 1a1. Beoordeling verkruimelbaarheid (10 is gunstig; 1 is ongunstig).
lutumgehalte (<2 μm) leemgehalte (<50μm) Basiswaarde
verkruimel-
baarheid
correcties voor OS en pH
(punten optellen bij
basiswaarde)
onder-grens
boven-grens
onder-grens
boven-grens
correctiefactor per eenheid os
correctiefactor per eenheid pH<7
0 4 0 7 10 0 0
5 10 8 20 9 0,06 0
11 17 20 50 8 0,09 0,15
18 24 50 100 6,5 0,12 0,3
25 30 5 0,25 0,7
30 40 3,5 0,35 1
40 100 1 0,45 1,5
Uit: Locher en Bakker 1992 Bodemkunde van Nederland Deel 1 Algemene bodemkunde.
Gewassen kunnen verschillen in de eisen aan verkruimelbaarheid. Sierteelten met kluit vragen een
lage verkruimelbaarheid, terwijl rooivruchten juist een hoge verkruimelbaarheid vragen (tabel 1a2).
Tabel 1a2. Kritische grenzen van de beoordeelde verkruimelbaarheid.
Gewas (groep) Rendabel traject Oorzaak
(poot)aardappelen 6 10 Trage en onregelmatige gewasontwikkeling; ongunstige sortering
asperge 8 10 Steekbaarheid
bladgewassen 8 10 Trage en onregelmatige gewasontwikkeling
bloembollen 7,5 10 Rooibeschadigingen
knolselderij, witlof,peen,
5 10 Mechanische oogstbaarheid
sierteelten 5 10 Trage en onregelmatige gewasontwikkeling
sierteelt met kluit 5 8 Onvoldoende kluitstabiliteit
suikerbieten 4 10 Hoog tarra%
Uit: Locher en Bakker 1992 Bodemkunde van Nederland Deel 1 Algemene bodemkunde.
86
1b. Verdichting - zandgronden:
Voor een waardering van de compactie in de ondergrond wordt gewerkt met twee beoordelingen,
namelijk van de ontvankelijkheid ‘ontvankelijkheid’ en de gevoeligheid ‘vulnerability’ van de grond.
Eerstgenoemde is een functie van textuur en packing density (Spoor et al. 2003), waarbij de packing
density een in het buitenland gebruikte maat is die uit de bulkdichtheid en het klei% kan worden
berekend. Voor de textuurklassen wordt door Spoor (et al., 2003) onderstaande textuurdriehoek
gebruikt.
Tabel 1b-1. Ontvankelijkheid voor verdichting (1 = laag; 2= matig; 3=hoog; 4=zeer hoog).
Textuurklasse Packing density
(Mg m-3
)
laag (<1,40) middel (1,40-1,75) hoog(>1,75)
grof zand 4 3 2
medium (<18% lutum) 4 3 2
medium (>18% lutum) 3 2 3
medium fijn (<18% lutum) 4 3 2
medium fijn (>18% lutum) 3 2 1
fijn 2 1 1
zeer fijn 2 1 1
Figuur 1b-1. Textuurdriehoek horend bij Tabel 1b-1.
Een waardering van de gevoeligheid kan worden gemaakt met behulp van het getal voor de
ontvankelijkheid voor verdichting in combinatie met de vochtigheidstoestand.
87
Tabel 1b-2. Gevoeligheid voor verdichting.
Ontvankelijkheidsklasse vochtigheidstoestand
Nat vochtig droog zeer droog
4 extreem extreem extreem hoog
3 extreem extreem hoog matig
2 extreem hoog matig niet
1 Hoog matig niet niet
Voor lössgronden:
Figuur 1b-2. CEC-driehoek voor bodemstructuur in klei- en lössgronden (Bron: Blgg
Bemestingswijzer).
88
89
Bijlage 2. Quick-scan sensoren (bronvermelding: zie referenties).
2a. Elektrisch en elektromagnetisch.
Num
mer
Met
hodi
ek
Act
ief/p
assi
ef
Bro
n
App
araa
t
Leve
ranc
ier
Bes
chik
baar
heid
Mon
tage
app
araa
t
Pra
ktijk
rijph
eid
Tex
tuur
Org
sto
f en/
of
tota
al C
Bod
em-v
ocht
Zou
t of N
a-ge
halte
Com
pact
ie o
f bu
lkdi
chth
eid
Die
pte
varia
tie
pH
1 Contact elektrische geleidbaarheid/weerstand
couter/ spaakwielen
1 ? tractor niet praktijkrijp + +/- +/- +/- +
2 contact /TDR 7 JA hand praktijkrijp + + 3 TDR? TerraSen/EasyAg Dacaom hand/vaste
plaats in veld praktijkrijp + +
4 contact /FD 7 JA hand praktijkrijp + + 5 Nabijheids contactloos
elektrische geleidbaarheid/weerstand
EM38 1 praktijkrijp +/- +/- +/- +/-
3, 4
EM38 The soil company
JA hangt achter trekker of ATV
Geonics-EM38 wordt toegepast
+ + + +
€ 95 /ha (2008) 6 idem idem 5 EM38 JA hangt achter
trekker of ATV Geonics-EM38 wordt toegepast
+ + +/- +
₤ 20 (2003)
7 Nabijheids contactloos elektrische geleidbaarheid/weerstand
Dualem-1S 9 10 11
EM38 DDualem uni Gent JA hangt achter trekker of ATV
praktijkrijp +/- +/- + +/- +/-
8 idem EM38 11 EM38 JA praktijkrijp +/- +/- +/- 9 idem EM38 14 EM38 JA Loopen/rijdend
ATV praktijkrijp +/- +/- +/-
10 Contact Elektrisch geleidbaarheid en capaciteit
rollende elektroden 1 ? hangt achter trekker of ATV
niet praktijkrijp, onderzoeksfase
11 Capaciteit (condensator) getrokken
contact 1 ? niet praktijkrijp, onderzoeksfase
+
90
2b. Gammastraling N
umm
er
Met
hodi
ek
Act
ief/P
assi
ef
Bro
n
App
araa
t
Leve
ranc
ier
Bes
chik
baar
heid
Mon
tage
app
araa
t
Pra
ktijk
rijph
eid
Tex
tuur
Org
sto
f en/
of
tota
al C
Bod
em-v
ocht
Zou
t of N
a-ge
halte
Com
pact
ie o
f bu
lkdi
chth
eid
Die
pte
varia
tie
pH
26 Gammastraling P 4 De Mol The Soil Company
JA praktijkrijp + + +/-
€ 100 /ha Bruikbaarheid
voor zand/dal in twijfel getrokken
3 € 62,5 -110 /ha (2008)
+ +/- ? +/- ? +/- ?
27 Gamma, spectraal gamma
A 14 Medusa Medusa-online
JA lopend praktijkrijp + + +/-
91
2c. Optisch en radiometrisch
Num
mer
Met
hodi
ek
Act
ief/p
assi
ef
Bro
n
App
araa
t
Leve
ranc
ier
Bes
chik
baar
heid
Mon
tage
app
araa
t
Pra
ktijk
rijph
eid
Tex
tuur
Org
sto
f en/
of to
taal
C
Bod
em-v
ocht
Zou
t of N
a-ge
halte
Com
pact
ie o
f bu
lkdi
chth
eid
Die
pte
varia
tie
pH
12 Optisch en radiometrisch P/A 1 x x x x
13 VNIR P 5 ? +/- +/- +
14 Vis.NIR A 15 C AGD AgriSpec Inventech JA praktijkrijp +
+ ?
15 Hand-held NIR A JA praktijkrijp +
17 Radar A 2 GPR-Geofox-Lexmond
JA lopend praktijkrijp +/- ?
18 Radar A 1 +/- ? +/- ? +/- ?
19 Radar A 5 - + +
8 satelliet/vliegtuig gebaseerd +/-
20 Radar A 14 Medusa JA rijdend/lopend praktijkrijp +/-
92
2d. Overige N
umm
er
Met
hodi
ek
Act
ief/p
assi
ef
Bro
n
App
araa
t
Leve
ranc
ier
Bes
chik
baar
heid
Mon
tage
app
araa
t
Pra
ktijk
rijph
eid
Tex
tuur
Org
sto
f en/
of to
taal
C
Bod
em-v
ocht
Zou
t of N
a-ge
halte
Com
pact
ie o
f bu
lkdi
chth
eid
Die
pte
varia
tie
pH
21 Mechanisch 1 JA met uitzondering van trekkrachtregeling op tractoren, niet praktijkrijp
+/- ? +/- ?
22 Mechanisch 16 penetrometer met
bodemvochtsensor JA hand
held praktijkrijp + + +/-
4 Weerstandsmeting bij cultivator of woeler
Kramp-agriware
JA m.n. software
via druksensoren in de topstang
+/-
niet praktijk-rijp 4 bodemweerstand
ploegen trekker niet praktijk-rijp +/- ?
23 Akoestisch A 1 ? niet praktijk-rijp x x x
24 Pneumatisch A 1 ? niet praktijk-rijp x x x
25 Elektrochemisch 1 ? niet praktijk-rijp x x
93
Bijlage 3. Regressievergelijkingen EM38.
Verbanden tussen de textuurklassen en de EM38 (beste modellen zijn vetgedrukt); p<0,05).
Modus Data* Regr. verband Radj.2 standaard fout
HM (2) 27,42 – 0,62 * klei% 0,27 2,43
HM (2) 0,28 * sloef% 0,26 2,46
HM (2) 30,64 – 0,58 * zand% 0,82 2,73
VM (2) 34 – 0,84 * lutum% 0,50 2,04
VM (2) -19,55 + 0,66 * sloef% 0,58 1,87
VM (2) 42,07 – 0, 94*zand% 0,25 2,50
HM (1) 25,61 – 0,63 * lutum% 0,29 2,39
HM (1) silt -
HM (1) 0,44 * zand% 0,09 2,72
VM (1) 31,86 – 0,87 * lutum% 0,57 1,90
VM (1) silt -
VM (1) 0,52 * zand% 0,13 2,69
* zie § 4.3