Les 4 Landbouw naar natuur Flashcards
Waarom van landbouw naar natuur?
- Ontsnippering (Natuurnetwerk Nederland)
- Waterberging / klimaatbuffers
Hoe van landbouw naar natuur?
Natuurontwikkeling
- (grootschalige) inrichtingsmaatregelen
- ontwikkelingsbeheer ( * omvormingsbeheer)
- definitief beheer
Wat is het probleem met voormalige landbouwgronden?
De door landbouw veranderde standplaatsfactoren:
1. vochtgehalte en waterkwaliteit
2. egalisatie & ver-akkering (incl. verdwijnen zaadbank)
3. hoeveelheid voedingsstoffen
Wat zijn de 3 oorzaken van een veranderde waterhuishouding?
- Ontwatering (drainage/sloten/etc)
- aantasting vochtige & natte standplaatsen
- kwel niet meer in wortelzone nadeling voor vochtminnende soorten & freatofyten (* basenschaarste…..)
- inklinken veen- & klei bodems ver-aarding (irreversibele) verandering van bodemeigenschappen - Inlaten gebiedsvreemd water (* zomerdroogte)
afwijkende kwaliteit, veelal te rijk ; prima voor landbouw, niet voor natuur - Niet-natuurlijk seizoenswaterpeil (* specifiek in met name waterberging)
- winter laag & zomer hoog (* o.a. IJsselmeer)
- slecht voor kieming wilde planten
Wat is de oplossing voor de waterhuishouding?
Herstel natuurlijke hydrologie
- groot gebied nodig
- extern beheer waterregime, kwantitatief & kwalitatief
- alert zijn op stagnatie zuur regenwater als neveneffect
- benut/herstel grondwater c.q. kwelstroom
Waardoor is egalisatie/afgraving een probleem?
Nivellering / aantasting micro- en deels mesoreliëf (~ ‘perceelschaal’)
Door nivellering zijn oude hoogteverschillen verdwenen.
Microreliëf is weg -> uitspoeling van bv kleine bultjes weg.
Waardoor is verakkering een probleem?
Intensief benut gras/akkerland
- onvolledige zaadbank,
- bodemfauna &
- verstoorde horizonten incl. humusprofiel
Veel grasland recent gescheurd en ingezaaid met super-grassen: gras-akkers
Naast het ingezaaide gras groeien er vaak alleen enkele algemene akkerkruiden, zoals bv Gewone vogelmuur.
De biodiversiteit is zeer laag.
Echte weilanden zijn uitermate schaars geworden.
Deel van de gewenste natuurlijke zaadvoorraad ontbreekt, idem tav bodemfauna
Wat is de oplossing voor de waterhuishouding?
Herstel natuurlijke situatie:
Bij grootschalige inrichtingsmaatregelen
- plaggen , afgraven
- natuurlijk reliëf herstellen
- ‘ruw’ werken = niet glad afwerken, wel fijnkorrelig/mazig
Zo nodig introductie ontbrekende soorten
- maaisel van natuurterrein
- overplaatsen plagsel = “enten” bodem
Waardoor wordt de grootte van het probleem van vermesting veroorzaakt?
Duur & intensiteit van de bemesting in het verleden.
Het gaat hierbij niet alleen om stikstof maar juist ook om fosfaat en sulfaat
Deze hoge nutriëntenbelasting is met name gunstig voor allerlei krachtige (ruigte)soorten die vrijwel geen ruimte geven aan de meer bijzondere soorten die we wensen
Welke hoge hoeveelheden voedingsstoffen vormen een probleem?
NH4+ / NH3 ammonium / amoniak
NO2- / NO3- nitriet / nitraat
PO43- fosfaat
SO42- / FeS2 sulfaat / pyriet (ijzersulfide)
Wat zijn de centrale vragen als het gaat om de hoeveelheid voedingsstoffen?
Hoe bereik je een natuurlijke voedingsgesteldheid?
Hoe voorkom je uitspoeling naar omgeving/grondwater ?
Hoe voorkom je ruderale soorten?
Waardoor kan N-fixatie plaatsvinden?
Door stikstofbindende bacteriën en schimmels -> Symbiose met wortels
Knolletjesbacteriën (Rhizobium bij vlinderbloemigen, Frankia bij Els en Duindoorn)
Waardoor wordt met name ammonium uitgestoten?
Landbouw
Wat betekent te veel nitraat?
Dat het uitspoelt naar het grondwater
Waar of niet waar? Nitraat makkelijker opneembaar
Waar!
Ammonium geliefd bij soorten als pijpestrootje , bochtige smele (* heide- en bosvergrassing)
Nitrificatie treedt op bij anaerobe/aerobe omstandigheden, en bij pH… en temperatuur … Celcius
aerobe omstandigheden (O2)
Temperatuur > 4 Celsius
pH > 4.5
Dentrificatie treedt op onder anaerobe/anaerobe omstandigheden
anaerobe omstandigheden (waterverzadige bodems)
Waar/niet waar: ontwatering / drooglegging zorgt voor aantrekkelijke stikstofbron voor plantengroei.
Waar. In voormalige landbouwgrond zit veel nitraat in de bouwvoor.
Wat zijn niet natuurlijke bronnen van PO4 3-?
- landbouw (m.n. melkveehouderij)
- beregenen met voedselrijk oppervlaktewater
Fosfaat is van nature relatief schaars
Waardoor wordt de beschikbaarheid van fosfaat sterk beïnvloed?
aan- of afwezigheid van kalk (Ca) en ijzer (Fe) in combi met zuurgraad (pH)
Hoe is fosfaat normaliter beschikbaar voor planten ?
Afhankelijk van pH, gecombineerd met kalk (Ca), ijzer (Fe), aluminium (Al)
pH < 4.5 FePO4 / AlPO4 minder beschikbaar
pH 4.5 - 6 Fe-H2PO4 / Al-H2PO4 ruim beschikbaar
pH > 6 Ca3(PO4)2 minder beschikbaar
Risico op uitspoeling fosfaat (a.d.h.v. pH)?
- lage pH < 4.5
Al- en Fe-zouten gaan in oplossing (denk aan heideplagsel).
Landbouw: P wordt gefixeerd (aan Al en Fe), dit spoelt niet uit, maar P is onbereikbaar voor plant
In zure bodems met weinig Al- , Fe- en Ca-zouten OF zeer veel P (landbouw) spoelt P uit - pH 4.5 - 6
P-verbindingen goed oplosbaar.
Kans op P-uitspoeling (wanneer er te weinig Fe Al is). - pH > 6
In basische bodems ontstaat tri-calsium-fosfaat; is niet opneembaar
op kalkrijke bodem is P vaak minder een probleem en is natuurontwikkeling makkelijker.
Op de meeste gronden zoals beekdalen in de zandgebieden is echter alleen Fe van betekenis.
Met name bij kwel is er veel Fe en kan het P-probleem worden tegengegaan.
Samengevat: Beschikbaarheid fosfaat op voormalige landbouwgrond
(zie antwoord)
Droge omstandigheden
- Ca/Fe-houdende bodems beperkt P-probleem **
- ANDERS UITSPOELING
Natte omstandigheden (o.a. na vernattingsmaatregelen)
- mét Ca/Fe-kwel beperkt P-probleem **
- géén Ca/Fe-kwel vergroot P-probleem
Noem 4 mogelijke oorzaken voor te veel sulfaat:
- veen- & baggerslip (bevat pyriet/ijzersulfide)
- gebiedsvreemd water
- landbouwkundige bemesting
- depositie SO2- (industrie- oude kolencentrales - verkeer)
Waarom versterkt sulfaat dikwijls de interne eutofiëring?
doordat S , P verdringt: SO4 2- verdringt PO4 2-
Verdringing van P door S -> vrijkomen extra fosfaat vanuit een immobiele vorm
Welke P:S verhouding heeft de plant nodig ?
2:1
FePO4 / Fe3(PO4) 2 + SO4 FeSO4 + PO4 2-
Waarom zorgt te veel sulfaat voor een extra probleem in Fe-P-houdende bodems ( FePO4 / AlPO4 ) ?
Risico op versterking interne eutrofiëring:
- Verdringing van P door S -> vrijkomen extra fosfaat vanuit een immobiele vorm
- Eutrofiëringseffect sterk afhankelijk van verhouding P:S
- Plant heeft nl P:S nodig in verhouding 2:1
- FePO4 / Fe3(PO4) 2 + SO4 -> FeSO4 + PO4 2-
Waarom is S2- zo onwenselijk?
Sulfide (S2-) is giftig voor wortelende waterplanten en bodemmacrofauna
Welk mineraal zorgt voor klatergoud?
ijzer (II)sulfide = vormt kristallen, goudkleurige glans -> klatergoud!
Waar kunnen gebiedsvreemd water en baggerslip voor zorgen?
Hoge concentraties aan sulfaat..
Sulfaat versterkt dikwijls de interne eutrofiëring doordat S , P verdringt: SO4 2- verdringt PO4 2-
Ook ontregelt sulfaat de zuurhuishouding.
Zo kan door het storten van pyrietrijke (ijzersulfide) bagger de pH sterk dalen met als gevolg extra kans op bijvoorbeeld pitrus. Bij sterk schommelende waterstanden kan de pH ook sterk schommelen.
Kijk dus uit met bagger uit sloten en plassen!
Te veel pyriet in een bodem geeft met sulfaat een ander probleem, namelijk:
FeS2 Fe2+ + S22- (giftig!) -> H2SO4 + ….. 2H+ + SO42-
Dus pyriet-bagger verzuurt en verrijkt systeem)
Pitrus kan een probleem vormen in de fase na primaire inrichtingsproblemen. Wat zijn 4 eigenschappen van pitrus?
- Sterk in zowel vegetatieve & geslachtelijke vermeerdering (veel & licht zaad; lang kiemkrachtig)
- Concurrentiekrachtig
- Voorkeur : wisselende waterstanden (& verdraagt uitdroging)
- (Zwak) zuur tolerant , houdt van fosfaat en sulfaat
Waar/niet waar: Voormalige landbouwgrond kan tot 1 m diepte grote hoeveelheden fosfaat (PO43-) bevatten
Waar
Conclusie t.a.v. fosfaat & sulfaat (zie antwoord)
Sulfaat (SO42- ) vergroot beschikbaarheid fosfaat in Fe-fosfaat-houdende bodems
Afhankelijk van situatie positieve** óf negatieve effecten
- Ca- en/of Fe-bodems** en/of Ca/Fe-kwel**
- natte omstandigheden, O2-loos **
- I.g.v. pyriet: door vrijkomen SO42- ***
Noem 5 maatregelen voor fase 1 van het probleem oplossen
- grond een paar jaar langdurig en intensief maaien en afvoeren; na het afvoeren onder water zetten * indien mogelijk
- vrijkomende, opgeloste fosfaat afvoeren via greppels (oppervlakte water)
- eventueel eerst uitmijnen door gericht kalium en nitraat (!) toe te voegen (*bedenk opnameverhouding N:P:S) 20:2:1
- evt. afgraven bouwvoor
- evt. fosfaatbinder toevoegen
Waarom is het afgraven van de bouwvoor een nuttige maatregel?
Doordat stikstof vooral gebonden is aan de organische stof is de concentratie te verlagen door
-het afgraven van een organische bouwvoor
-het afplaggen van de organische toplaag (plaggen is dunne laag eraf i.t.t. afgraven)
Van welke uitgangssituatie wordt uitgegaan bij het afgraven van bouwvoor?
- NO3- in bouwvoor
- PO43- in bouwvoor én dieper
Wat is het resultaat bij het afgraven van bouwvoor?
resultaat:
- NO3- reductie dus productiviteit perceel neem af (N wordt limiterend)
- PO43- reductie dus productiviteit perceel neem af (P wordt limiterend)
- PO43- reductie minder effectief als PO43- gebonden aan Fe/Ca (bv beekeerdgronden)
-PO43- niet zinvol als het te diep ingespoeld is (bv sterke inzijgingsgebieden) (* vaak het geval…..)
Welke drie kanttekeningen gelden bij het afgraven van de bouwvoor?
- Terughoudendheid, want effectiviteit qua P soms beperkt, kosten altijd hoog
- Nooit half-werk doen: alle organische materiaal inclusief zaadbank weghalen; zo niet snelle hervestiging en overbegroeiing door ruderale soorten
- Op zavel- en klei is afgraven nog twijfelachtiger : fosfaat zit meer heterogeen in bodem (* ander humusprofiel), bodem is van nature rijker en afgraven kan tot ‘te natte’ milieus leiden.
Wat is zinvol, minder zinvol/minder nodig of niet zinvol als het gaat om afgraven van de bouwvoor?
Zinvol-aan te raden
Droge Fe-arm zand: er komt geen nalevering (alleen bij natte omstandigheden); eerst nagaan of dieper in bodem nog veel P zit
Minder zinvol, minder nodig
Wanneer P gebonden is en daardoor niet beschikbaar
Niet zinvol
- onder natte omstandigheden (O2-loos / anaeroob): weinig / geen Fe kwel in Fe3(PO4)2 houdende (vermeste) bodems
Fe reduceert & fosfaat komt vrij (interne eutrofiëring)
- geen Ca/Fe betekent: geen binding P, dus P beschikbaar
Wat is uitmijnen?
Hoogintensief maaien en afvoeren (‘’omvormingsbeheer; een tik uitdelen’”), vaak in combinatie met het toevoegen van mineralen als bv Kalium -> optimale biomassaproductie -> afvoeren
Wat houdt de minimumwet in?
Minimumwet van Liebig: de stof die relatief het minst aanwezig is, bepaalt de biomassa
Waar is uitmijnen kansrijk?
Bij korte e/o minder intensieve agrarische geschiedenis
Met name bij akkers of gras-akkers is het telen van een gewas zonder bemesting een optie,
met name als er sprake is van een kort en minder intensief agrarisch gebruik EN
wanneer het doel niet de armste natuurtypen betreft (schraalgrasland krijg je zo niet).
Wat moet je doen als na afgraven (bij uitmijnen) nog te veel PO4 3- aanwezig is?
Nitraat toevoegen
Noem 3 voorbeelden van fosfaatbinders
- Ca-toevoeging: steenmeel en speciale Ca-producten
- PO4 3- -arm Fe-slib: RWZI
- Phoslock: vorm van benthonietklei; gelijk aan Ca-bemesting
Lees antwoord (1/2)
Bij het permanent hoog opstuwen van (grond)water kan ook interne eutrofiering optreden in het geval dat het water sulfaatrijk is en de bodem veel organisch materiaal bevat (mobilisatie van intern opgeslagen voedingsstoffen). Dit is aangetoond in natte schraallanden, broekbossen, veenweiden en laagveenwater. Periodieke droogval (in de zomer) kan de interne eutrofiering voorkomen. Ook hier moet afstroming van het oppervlaktewater zorgen voor de afvoer van teveel aan stoffen als sulfaat en fosfaat.
Lees antwoord (2/2)
In het voorjaar zit de meeste beschikbare stikstof in de bodem, later in het jaar zit het vooral in de planten.
Bij waterstagnatie / natte omstandigheden (ook overstroming maar dan niet met N-rijk water van elders) in het voorjaar is de bodem een tijdje zuurstofloos.
Dat is gunstig, want veel nitraat wordt dan door bacteriën via denitrificatie omgezet in stikstofgas.
Op de meeste gronden zoals beekdalen in de zandgebieden is alleen Fe van betekenis.
Met name bij kwel is er Fe en kan het P-probleem worden tegengegaan.
Als de bodem langer nat is (zuurstofloos) wordt het ijzer echter gereduceerd (fosfor-ijzer valt uiteen)
ijzer kan geen fosfaat meer binden
er komt dan veel fosfaat vrij. (zie pH 4.5-6: O=Fe/Al-H2PO4 d.i. goed opneembaar)
Deze interne eutrofiëring kan ernstige vormen aannemen met zeer hoge concentraties fosfaat.
Dit bevordert sterk dat er ruige soorten als pitrus en liesgras gaan domineren.
Vernatting kan dus leiden tot verruiging.
Let op: vernatten leidt tot minder nitrificatie maar meer P. Daar waar P limiterend is (niet N) bepaalt P de pitrus/liesgras
Hoe wordt vernatten uitgevoerd?
Opzetten met kwel/grondwater - regen - oppervlaktewater
Wat heeft vernatten voor effect op de situatie qua NO3-?
- Voorjaar: meeste NO3- zit in bodem dus nog niet in de biomassa dus nog omzetbaar via dentrificatie:
- natte omstandigheden -> weinig / geen O2 : géén nitrificatie
- wél denitrificerende bacteriën: NO2¯ / NO3¯ -> N2
Wat heeft vernatten voor effect op de situatie qua PO4 3- en beschikking over Fe/Ca-houdend (kwel)water?
fosfaat gebonden FePO4 / Fe3(PO4) 2 minder PO43- beschikbaar
kwel(water) moet stromen continue aanvoer mineralen en buffering & afvoer zuur regenwater
Als Ca e/o Fe afwezig in die natte omstandigheden alsnog uitspoeling fosfaat
Noem 6 praktische aandachtspunten voor vernatten
- indien oppervlaktewater wordt benut; let op de kwaliteit
- gebruik evt. helofytenfilter
- beter enige verdroging dan te rijk water
- voorkom verdrinken wortelstelsel (dus beperk periode van vernatten)
- Denk aan poppen en rupsen vlinders & overwinteringsplekken slangen
- Voorkom onnatuurlijk waterregime (dus niet zomer natter dan winter)
Aandachtspunten bij het vernatten zijn:
- kans op interne eutrofiëring terwijl er juist een schraler milieu gewenst is.
- verzuring mogelijk: wens om het water te verhogen door de afvoer tegen te houden kan leiden tot extra verzuring.
- van belang is ijzer-kwel (FePO4) tot in het maaiveld komt -> water moet dan oppervlakkig afstromen. Kwel moet stromen !
- van groot belang is natuurlijk waterpeil hoog in winter en laag in zomer. In zomer (groeiseizoen): LAAG peil -> vaak minder fosfaatbeschikbaarheid (minder verruigingsgevaar).
In het voorjaar een korte periode hoog water leidt tot lagere stikstofbelasting.
- Langer hoog water is nadelig in verband met fosfaatbelasting.
- Overstroming in het groeiseizoen kunnen beter meerdere keren kort zijn dan een periode langer dan twee weken.
