9

MINERALE STIKSTOF IN DE BODEM ALS BELEIDSINSTRUMENT - PROEFVELDRESULTATEN

Edwin MOREELSl, Evi HERELIXKA2, Karoline D'HAENE1, Nancy VOGElS2, Stefaan DE NEVEl, Maarten GEVPENS2,

Georges HOFMAN1 & Oswald VAN ClEEMPUT3 1 Vakgroep Bodembeheer en bodernhyqiene, Universiteit Gent

2 Bodemkundige Dienst van Belgie, Heverlee 3 Vakgroep Toegepaste Analytische en Fysische Chemie, Universiteit Gent

INlEIDING

Overdadig gebruik van minerale en organische meststoffen in de landbouw is een van de grote oorzaken van de eutrofiering van het grond- en oppervlaktewater, De Europese Unie tracht deze nutrientenbelasting van het milieu te beperken door het uitvaardigen van de Nitraatrichtlijn (91/676/EEC). Deze norm verplicht elke Eu­ ropese Lidstaat een aantal maatregelen te nemen om 'de watervervuiling uit agrari­ sche bronnen te reduceren en verdere vervuiling te voorkomen'. De Lidstaten moe­ ten 'kwetsbare zones' aanduiden, waartoe die gronden behoren die bijdragen tot de vervuiling. Voor deze gebieden moet een actieprogramma opgesteld worden zodat de jaarlijkse hoeveelheid stikstof uit dierlijke mest maximaal 170 kg N ha' be­ draagt. De Vlaamse regering tracht aan deze Europese Nitraatrichtlijn te voldoen door de implementatie van achtereenvolgens het Mestdecreet (1991), het MAP-I (1996) en het MAP-II (2000). Een van de pijlers van het huidige mestbeleid is de oordeelkun­ dige bemesting. Deze moet lei den tot een maxirnaal nitraatstikstofresidu van 90 kg N ha' tot op een diepte van 90 ern in de periode van 1 oktober tot 15 november. Zoals vastgesteld in het MAP (Art. 13bis), geldt deze residuwaarde tot 31 december 2002. Vanaf 1 januari geldt dan het nitraatstikstofresidu dat de Vlaamse regering zal vastleggen overeenkomstig de resultaten van het onderzoek naar de technische vertaling van de EG-norm van 50 mg N03- P of 11.3 mg N03--N P in grond- en oppervlaktewater in een perceelsgewijze controleerbare nitraatstikstofresidunorm voor cultuurgronden. Deze technische vertaling van de Nitraatrichtlijn was het onderwerp van het N­ (eco)» project, uitgevoerd door een consortium bestaande uit de Bodemkundige Dienst van Belgie, het Instituut voor Land- en Waterbeheer (KD.Leuven), het Labo­ ratorium voor Bodemvruchtbaarheid en -biologie (KD.Leuven), de Vakgroep Bodembeheer en bodemhygiene (Universiteit Gent), de Vakgroep Toegepaste Ana­ lytische en Fysische Chemie (Universiteit Gent) en SADL (KU.Leuven). Dit consor­ tium onderzocht de verantwoorde toepassing van N-houdende meststoffen hoof­ dzakelijk vanuit ecologisch standpunt. Daartoe werd de huidige nitraatstikstofre­ sidunorm wetenschappelijk geevalueerd en, afhankelijk van de onderzoeks­ resultaten, eventueel aangepast en gedifferentieerd naargelang bodemtextuur en gewas. De opzet van dit onderzoeksproject was zodanig dat het eindresultaat van het pro­ ject, nl. de aanlevering van de nitraatstikstofresidunorm( en) in het bodemprofiel, in de laag 0 tot 90 em, in de periode van 1 oktober tot 15 november, evenwichtig ge­ baseerd is op terreingegevens, simulatieresultaten en expertkennis. Voor de terre­ ingegevens werd daarbij beroep gedaan op gegevens van proefvelden (20 percelen).

10

De gegevens van proefvelden werden gebruikt voor de kalibratie en validatie van simulatiemodellen, meer specifiek het WAVE-model. Deze benadering was essen­ tieel om met hoge zekerheid te kunnen stellen dat de modellen, die in een see­ narioanalyse worden aangewend, betrouwbaar zijn. De resultaten van de scenario­ analyse, samen met de informatie van de proefvelden en de aanwezige expertken­ nis binnen het consortium, vormden de basis waarop de nitraatstikstofresidu­ norm(en) en het exploitatieschema dat resulteerde in deze nitraatstikstofresi­ dunorm(en), werden afgeleid.

MATERIAAL EN METHODEN

Selectie van de proefvelden

Er werden, vanuit de expertkennis van het consortium, 20 gewas-bodemtype­ hydrologie cornbinaties geselecteerd, welke representatief geacht werden voor de land- en tuinbouw in Vlaanderen. Tabel 1 toont het bodemtype en de gewascombi­ natie van deze perce len.

Nr. Gemeente

Tabel 1 Overzicht van de proefvelden

Bodemtype 1 Oostende 2t Assenede 3 Sint-Laureins 4t Knokke-Heist

Ufp sEdp Edpz sUdp

Gewas J gewascombinatie graasweide wintertarwe - vias - gele mosterd suikerbieten - wintertarwe - gras aardappelen - wintertarwe - gele mosterd

E Q)

.3

258 Kumtich 259 T ongeren 260 Tongeren 266 Leefdaal 262 Oltenburg 263 Geetbets 264 Bekkevoort 265 Tielt-Winge 7t Elverdinge 8 Elverdinge

"0 c:: '" N

255t Kasterlee 256 Kasterlee 257t Oost-Malle 261 Lichtaart

5 Assenede 6 Sint-Laureins

Aba1 Eba Aba1 Aba1 sLbb LbaO Lbb Lec1 Lda1 Pcc1 Zfh Seg Sdh Sfa Zdp Zfhy

aardappelen - wintertarwe - gele mosterd wintertarwe - wintertarwe - gele mosterd erwten - gele mosterd - suikerbieten wintertarwe - gele mosterd - suikerbieten MaYs-maYs wintertarwe - suikerbieten wintertarwe - raaigras - aardappelen graasweide prei - aardappelen - graS bloemkool - rnais MaYs - aardappelen - gras aardappelen - wortelen - gras maai- en graasweide maai- en graasweide ma'is-maYs graasweide

* gedraineerd perceel

Staalname en analysetechniek

Op de 20 geselecteerde sites werden tijdens twee winterperiodes, met name tussen 1 oktober 2000 en 30 maart 2001 en tussen 1 oktober 2001 en 30 maart 2002, de minerale stikstof in de bodem en de nitraatstikstof in het bodem- en grondwater driewekelijks opgevolgd. Per site werd hiertoe een proefvlak van 20x20 m afgeba­ kend. Op de gedraineerde sites werden eveneens driewekelijks monsters van het drainwater op nitraatstikstof geanalyseerd. Op enkele velden werd gedurende de zomer de evolutie van de minerale stikstof eveneens opgevolgd. De perce len 255 tot

11

266 werden opgevolgd door de Bodemkundige Dienst van Belgie, de andere per­ eelen (1 tot 8) door de Vakgroep Bodembeheer en bodernhygiene.

Bodemstalen

Het nitraat- en ammoniumstikstofgehalte en vochtgehalte werden gemeten in bodemlagen van 30 ern tot op een diepte van 90 cm. Op de meetsites van de Bodemkundige Dienst van Belgie werd per 30 em een mengstaal van 10 boringen genomen en op minerale stikstof geanalyseerd en werd ook een bodemstaal ge­ nomen om het vochtgehalte te bepalen. Op de meetsites van de RUG werd per staalnametijdstip 2 keer een mengstaal van 5 boringen genomen. Op beide stalen werd het minerale stikstofgehalte en het vochtgehalte bepaald. Na de monstername werd de grond zo koel mogelijk bewaard om zowel gasvormige N-verliezen (ammo­ niakale N), als nitrificatie van NH/-N, als N-omzettingen van organisehe naar min­ erale vorm tegen te gaan. De bodemstalen werden volgens de gangbare meetmetho­ den op de laboratoria geanalyseerd.

Bodemwater

Voor de bemonstering van het bodemvocht werden op ieder proefveld drie poreuze cups verticaal geplaatst op een diepte van 90 ern onder het maaiveld. Bij de instal­ latie werd rond de cup zand gestort zodat het contact tussen de cup en de hodem optimaal was. Om te voorkomen dat er langs de schacht van de cup water naar beneden sijpelde, werd het boorgat opgevuld met bentoniet (Addiscott, 1990). Bij de bemonstering werd in de poreuze cups een onderdruk van ± 60 kPa aangelegd met behulp van een vacuumpomp voorzien van een manometer. Het water werd opgepompt en opgevangen in een monsterflesje en werd geanalyseerd op nitraat­ stikstof. Suction cups bemonsteren bij voorkeur grote porien, waarbij de graad van voorkeur afhangt van de aangelegde zuigspanning. Dit betekent dat met suction cups de nitraatconcentratie in het mobiele bodemwater wordt bepaald en niet de concen­ tratie van het bodemwater vastgehouden in de fijne porien (Grossmann en Udluft, 1991, Webster et al., 1993). Aangezien de eigenschappen van het bodemwater kun­ nen varieren met de por'iengrootte kan dit de resultaten systematisch vertekenen en kan de nitraatstikstofconcentratie van het bodernwater bemonsterd met de suction cups afwijken van de nitraatstikstofconcentratie van het tot ale bodemwater (Grossmann en Udluft, 1991; Djurhuus en Jacobsen, 1995). De nitraatstikstof­ coneentratie van het bodemwater bemonsterd met suction cups benadert evenwel de nitraatstikstofconcentratie van het mobiele water dat uit de bodem draineert (Webster et a1., 1993). Suction cups zijn puntmetingen en om de ruimtelijke vari­ abiliteit van de metingen op te vangen, zijn er meerdere suction cups per veld no­ dig (Alberts et al., 1977; Webster et al., 1993).

Grondwater

Om de nitraatstikstofconcentratie in het grondwater te be palen werden op de sites . met ondiep grondwater een of meerdere peilbuizen tot 2 meter onder het maaiveld geplaatst. Deze peilbuizen werden samengesteld uit een geperforeerde buis (1.5 m) waarboven een blinde buis van 0.5 m werd gemonteerd. De bovenste halve meter van het grondwater in de peilbuizen werd bemonsterd en op nitraatstikstof geana­ lyseerd. De stand van de grondwatertafel werd ook in de peilbuizen opgemeten

12

aangezien deze gegevens noodzakelijk zijn voor de kalibratie van de waterbalans van het simulatiemodel.

Drainwater

Voor de gedraineerde percelen werd een staal genomen van het water aan het einde van het drainagestelsel. In de mate van het mogelijke werd ook het debiet bepaald van het water dat de drains verlaat. AIle waterstalen (uit poreuze cups, peilbuizen en drains) werden koel bewaard en zo snel mogelijk na de monstername geanalyseerd.

RESULTATEN

Inleiding

Het is niet evident om rechtlijnige verbanden te vinden tussen de opgemeten N03'­

N-concentraties in het bodemvocht en het gehalte aan nitraatstikstof in het profiel omdat gelijktijdig verschillende process en optreden. Bovendien wordt de begroting van de optredende processen bemoeilijkt door een grote variabiliteit, zowel in de ruimte als in de tijd. Tot de belangrijkste outputprocessen kunnen nitraatuitspoeling, ammoniakvervlu­ chtiging, denitrificatie, en N-opname door planten en dieren gerekend worden. Tot de belangrijkste inputprocessen behoren depositie, fixatie en bemesting. Immobili­ satie en mineralisatie vervolledigen de N-cyclus. In de winterperiode wordt de minerale stikstofinhoud van het bodemprofiel hoofdzakelijk beinvloed door ni­ traatuitspoeling en in veel mindere mate door denitrificatie en N-opname. In Tabel 2 zijn de gemiddelde temperatuur en de neerslag per maand voor beide winterperiodes weergegeven voor het weerstation te Ukkel. Door de hoge tem­ peratuur in november en begin december 2000 en in oktober 2001 was er nog een sterke microbiele activiteit mogelijk tijdens deze periode. September 2001 daar­ entegen was de natste en somberste septembermaand sinds 1833.

Tabel 2 Gemiddelde maandtemperatuur en de maandelijkse neerslag voor het weerstation te Ukkel

2000-2001 2001-2002 Nominale waarde Maand Neerslag Temp Neerslag Temp Neerslag Temp

mm DC mm DC mm DC

Oktober 98 11.5 68 14.5 71 10.4 November 87 7.8 100 6.2 78 6.0 December 58 5.7 51 2.8 76 3.4 Januari 84 3.4 71 4.5 67 2.5 Februari 84 4.6 168 7.1 54 3.2 Maar! 112 6.5 66 7.8 73 5.7

In het algemeen kan vastgesteld worden dat in de winterperiode het gehalte aan nitraatstikstof in het bodemprofiel afneemt, omwille van een migratie van N03--N naar diepere bodemlagen met het percolerende water. Afhankelijk van factoren als het initieel gehalte aan nitraatstikstof en initieel vochtgehalte van het bodemprofiel,

13

de neerslaghoeveelheid. de begroeiing •... vindt er een N-aanrijking plaats van de diepere bodemlagen.

Resultaten van de 20 meetsites

De 20 proefvelden vertonen een groot gamma aan gewassen, texturen, be­ mestingstrategieen en managementpraktijken. Van alle percelen wordt de recente (bemestings )voorgeschiedenis weergegeven. maar per bodemtexturen zuIlen echter slechts een paar proefvelden besproken worden.

Kleibodems

Tabel 3 toont de recente (bemestings )voorgeschiedenis van de 4 proefvelden op kleibodems.

Tabel 3 Overzicht van de recente (bemestings)voorgeschiedenis

Locatie jaar Teelt Minerale bemesting Organische bemesting (nummer) Oostende 2000 Graasweide 250 kg N ha·1••• Geen. (veld 1) onbeperkt 4 GVE/ha tot half november

2001 Graasweide 300 kg N ha·1••• Geen, onbeperkt 3 GVE/ha tot half november

Assenede 2000 Wiiltertarwe 200 kg N ha·1••• Geen Drain 70cm 30 ton ROM (144 kg N ha·1)' (begin (veld 2) september 2000)

2001 Vias 60 kg N ha·1 Geen Gele mosterd Geen 30 ton ROM (144 kg N ha·1)'

(6 aug, zaai 10 aug) St-Laureins 2000 Suikerbieten 260 kg N ha·1*** Geen (veld 3)

2001 Wintertarwe 190 kg N ha·1··* Geen Gras Geen 16 ton VDM (130 kg N ha·1)*

(20 sep, zaai 14 S9p) Kn-Heist 2000 Aardappelen 80 kg N ha·1 Geen Drain 70cm 2001 Wintertarwe 200 kg N ha·1••• Geen (veld 4) Gele mosterd Geen Geen *: totale N forfaitair berekend, * *': gefractionoerde bernestmg GVE: grootvee eenheden. RDM: runderdrijfmest, VDM: varkensdrijfrnest

Percee11: graasweide Tijdens de eerste meetperiode (oktober 2000 tot maart 2001) werden relatief hoge gehaltes aan nitraatstikstof gemeten in de bodem (tot iets boven 100 kg N03-N ha') die echter niet resulteerden in een overschrijding van de norm van de nitraatricht­ lijn (11.3 mg N03-N 1'1). De nitraatgehaltes in de bodem waren in de tweede meet­ periode (september 2001 - maart 2002) nog hoger en resulteerden weI in een over­ schrijding van de norm. Tussen november 2001 en januari 2002 is een duidelijke aanrijking van nitraatstikstof in de 60-90 ern vast te steIlen. Naast de peilbuizen en de poreuze cups werden bij aanvang van de tweede meetpe­ riode houten palen geplaatst omdat het perceel nog beweid werd. Deze palen wer­ den echter door de koeien gebruikt om tegen te schuren en het proefveld kan dus een voorkeurplaats geworden zijn met een verhoogde mestdepositie tot gevolg, Dit

14

kan mede een verklaring zijn voor de hoge gehalten aan nitraatstikstof in het bo­ demprofiel en in het grond- en bodemwater in de winter 2001 - 2002.

Perceel 4: aardappelen - wintertarwe - gele mosterd De N03--N-concentraties in grond- en bodemwater overschreden de norm van de nitraatrichtlijn niet tijdens de eerste meetperiode, wat te verwachten was met de relatief beperkte residu's na de oogst van de aardappelen. Hierbij dient opgemerkt dat slechts 80 kg N ha? werd toegediend. Enkel de nitraatstikstofconcentratie in het drainwater overschreed de norm. Het drainwater van dit perceel komt aan de op­ pervlakte in een verzamelput. Omdat er nog andere omliggende perce len afwateren naar deze verzamelput, kon de oorzaak van de te hoge concentraties niet met ze­ kerheid achterhaald worden. Na de oogst van de wintertarwe (2001) werd gele mosterd ingezaaid, die in staat was om voldoende nitraatstikstof op te nemen zodat de concentraties in het grond­ en bodemwater onder de norm bleven. Het gehalte aan nitraatstikstof in de bodem steeg na het inploegen van deze groenbemester (7 november 2001). Ook tijdens deze tweede meetperiode overtrof de N03-N-concentratie in het drainwater de norm (Figuur 2).

Besluit Uit het veldonderzoek bleek dat hoge N03--N-residu's in het najaar, hoge N03--N­ concentraties in het bodern- en grondwater veroorzaken waardoor de norm over­ schreden wordt (perceel 1, 2001). Het inzaaien van een groenbemester heeft een positief effect op de N03-N hoeveelheid in het bodemprofiel en op de N03"-N­ concentratie in het grond- en bodemwater (perceel 4, 2001). De positieve invloed van een groenbemester op de N03-N-concentraties neemt duidelijk af naarmate de groenbemester later ingezaaid wordt waardoor de N-opname duidelijk daalt met een overeenstemmende geringere afname in N03"-N-hoeveelheden in het bodem­ profiel en van de N03"-N-concentraties in bodem-, grond- en drainwater. Dit kan afgeleid worden uit een vergelijking van de resultaten van perceel 4 met perceel 3 (resultaten niet expliciet vermeld}, Bij het te vroeg inploegen van de groenbemester kan er nog najaarsmineralisatie van de groenbemester optreden met een overschri­ jding van de norm tot gevolg (perceel a, 2001).

Leembodems

Tabel 4 toont een overzicht van de recente (bemestings)voorgeschiedenis van de proefvelden op leembodems. Deze vier leembodems zijn plateaugronden en zijn dus gekenmerkt door een vrije drainage en een diepe grondwatertafel.

Perceel 259: wintertarwe - wintertarwe - gele mosterd Tijdens de eerste meetperiode (oktober 2000 - maart 2001) werd geen overschrij­ ding van de norm in het bodemwater waargenomen. De overschrijdingen in april en juni 2001 zijn hoogstwaarschijnlijk een gevolg van een voorafgaande bemesting. Na de tweede teelt van wintertarwe werd varkensdrijfmest (178 kg N ha-l, forfaitair berekend) toegediend en gele mosterd ingezaaid (eind augustus 2001). Na het toe­ dienen van de varkensdrijfmest (24 augustus 2001) werd er een sterke stijging van het gehalte aan nitraatstikstof in het bodemprofiel waargenomen. Een gelijkaardige stijging deed zich voor na het inploegen van de groenbemester (31 december 2001) met een hoge nitraatstikstofconcentratie in het bodemwater tot gevolg (Figuur 3).

300 "l --:--~' ~, L.: I. __ ,-_L_j _

•••• 60-90cm .• 30-60cm 270

L_ __ _: 0 - 30 em 240

210

1. 180 .c z;

" 6 150 ~

100

r-v-r- --·;-----·-G~~~~~~;--------l Stand grondwatertarel I

• Bodemwater I __ ~ ~,~~~I_~~~~~ichtlijn_J

90

80

70

~ 60 z; 6' 50 z 5" 40-i

15

I ! I I

s .01

~ I I

T

I T I I

i 0 ~ 1 ~ I s s s S! ~

.01 t:

~ 0 ~ ~ ~ ~ ;t .. <i. ~

Figuur 1 Verloop van het gehalte aan NO;-N in het bodemprofiel met standaardafwijking (tot 90 em, in lagen van 30 em) (boven) en het verloop van de gemiddelde NOa"-N-eoneentratie met standaardafwijking in het bodemwater, gemiddelde NOa"-N-eoneentratie in het grondwa­ ter en stand grondwatertafel (onder) voor pereeell (graasweide)

300

270

240

210

.., 180 •• .:

Z .' 150 O~ Z en 120 ...:

90

60

30

0

100

90

80

70

:. z .' O~ Z en e

16

:;: 89 '" ~ i '" 5

~ S ~ 8

~ &> ~ iI " ~ &> .!l ~8 o\! ::E ~ 0 ~

~ ~ o\! ~ r.!.~ ~ ~ ., o ;!; ± .,

'" ~ .-"--- '-~___'_ _ _'_____"__: j__j_~~'~:~: .~i _~~_L _ _j.:

~~~~ 60 - 90 em _____ J 30 - 60 em L_~---c-I 0-30em

iii ••. , !I, A·' -I I! i_.! i

- -- ··JHI: "_' - -. I i 'f" t. : I ii Ii

r-j i' H r I toil"" I I tJ "I I _______ _jc.JC.lLLL .. _ ___L_1_ .LnLJ~

0

25

fIl

50 S' = Q.

o 75 ~ ..., "

100 51 e = Q, ..•

125 ..• 3 •• •• <'

150 5: 175

200

Figuur 2 Verloop van het gehalte aan NO,,'-N in het bodemprofiel met standaardafwijking (tot 90 em, in lagen van 30 em) [hoven] en het verloop van de gemiddelde NO,,'-N-eoncentratie met standaardafwijking in het bodemwater, gemiddelde NO,,'-N-concentratie in het grondwa­ ter, NO;-N-concentratie in het drainwater en stand grondwatertafel (onder) voor perceel 4 (aardappelen - wintertarwe - gele mosterd)

----- .. --------- .. ---- . r- ~--~---------i ! I + Grondwater I \ II ~ Stand grondwatertafcl ! ~-.

• &~~- i I •. Dramwater: 1 __

---- Norm Nitraatrichtlijn i L -' I

l I

~

I ~ [

60 ""j

50 ! I

40 -i 30 J

i 20 -I .•..•. .•..•..•. .•. T

~ ~ T

I: _L ~~-- 1 . --~--i-tr--f--~~-'~-L

T

I I • .•. ! ~A.

5 5 2 i ~ ~ 8 c 8 ~ ~ !2 ~

&> &>

~ ~ 0 ~ ~ ~ ;!; ± .;. <, ~

17

Tabe14 Overzicht van de recente (bemestings)voorgeschiedenis

Locatie jaar I Gegevens voorteelt Minerale bemesting Organische bemesting (nummer) Kumtich 2000 Raaigras Geen 20 ton/ha VDM (162 kg N ha-1t* (veld 258) (15 aug 1999)

Aardappelen 190 kg N ha-1'" Geen 2001 Wintertarwe 87 kg N ha-1'" Geen

Gele mosterd Geen 15 ton/ha VDM (122 kg N hay (25 aug, zaai 25 aug))-

Tongeren 2000 Wintertarwe 170 kg N ha-1'" Geen (veld 259) 2001 Wintertarwe 180 kg N ha-1'" Geen

Gele mosterd Geen 22 ton/ha VDM (178 kg N hay (24 aug, zaai 25 aug)

Tongeren 2000 Groene erwten 30 kg N ha-1 Geen (veld 260) Gele mosterd Geen 20 ton/ha ZDM (88 kg N ha')"

(20 aug, zaai eind aug)} 2001 Suikerbieten 120 kg N ha-1 Geen

Leefdaal 2000 Wintertarwe 180 kg N ha-1'" Geen _. (veld 266) Gele mosterd Geen 25 ton/ha VDM (203 kg N ha-1)*

(au_gJ zaai eind au_g)_ 2001 Suikerbieten 169 kg N ha' Geen

*: totale N forfaitair berekend, * * *: gefrachoneerde bemestmg VDM: varkensdrijfmest, ZDM: zeugendrijfmest

Perceel 266: wintertarwe - gele mosterd - suikerbieten De gele mosterd zorgde ervoor dat, ondanks de toediening van varkensdrijfmest (203 kg N ha-l, forfaitair berekend) in augustus 2000, de nitraatstikstofconcentratie in het bodemwater beperkt bleef (Figuur 4). Omdat suikerbieten het bodemprofiel sterk uitputten, werden lage nitraatstikstofre­ sidu's bekomen. De N03-N-concentraties in het bodemwater bleven dan ook onder de norm.

Besluit Ook hier veroorzaakten de hoge nitraatstikstofresidu's in het bodemprofiel over­ schrijdingen van de norm in het bodem- en grondwater (perceel 259, 2001). Op drie van de vier velden waren de N03-N-concentraties in het bodemwater gedurende beide winters echter niet significant hoger dan de norm van de nitraatrichtlijn. Op perceel 259 (wintertarwe - wintertarwe - gele mosterd) bleek de groenbemester niet in staat om de aangeboden N op te nemen, waarschijnlijk te wijten aan een te hoge bemesting. Op perceel 266 had gele mosterd wel een positieve invloed en bleven de overeenkomstige N03-N-concentraties in het bodemwater onder de norm. Ver­ gelijkbare resultaten werden bekomen voor de twee andere percelen. Na het in­ ploegen van de groenbemester werd wel een stijging van de N03-N-concentraties in het bodemwater vastgesteld (perc eel 259, 2001 en perceel 266, 2000).

18

g ~ s s ~E is ~ ! .Ii q £ ~~

Ii: 0 :;\ ::'; :;;

'" R .;, ! I

is 0 ii is ~ is S N S

~ tin' > ! ~ ~

Ii: ~ '1'1 ~ £ ~ ~ :! - ~ .;, ~ ::'; ,;. _ N

I I -L~il ~

I

~

I! ~; i i I , i;

!

~

!

300

270 ~

240 -j 210 -j

.,. 180 j •• ..: I z j " ISO O~ j z

1>0 120 .lC

•••• 60-90cm I 130-60cm C=:==J 0 - 30 em

90 Bodemwater

---- Norm Nitr •• trichttijn •

0

- 25

CIJ

SO it = Q,

75 ~ ""l

100

80

70

::J 60-1

~~ SO ~

E' 40 ~

30 ~ i

20 ~

to ~ If 01~- ,

T r t r

• • 1 T T ~

T ± t[ : • f • • I-- 175

±~ ~~7~--,t-~'-'--r---rlTll~ 200

-­ " 100 a o = Q, to 125 a

•• •• =<!' ISO E

-- -- -- is ~ ~ l ~

~~ s s s 00 00' 00

coD A t: rt: ~ .0 ~ Ii:

~~ ~~ ~~ ~ ,:~ ~ :;; ~ ob ~ ~ N ~ N _N R -

Figuur 3 Verloop van het gehalte aan NO,,'-N in het bodemprofiel (tot 90 em, in lagen van 30 em) (boven) en het verloop van de gemiddelde NO;-N-eoneentratie met standaardafwijking in het bodemwater (onder) voor pereeel 259 (wintertarwe - wintertarwe - gele mosterd)

30

0

100

90

80 i

70 --I I

-r 60 ...l

~ 0 50 Z ••• 40 e

30

20 ,

... j

!

• Bodemwater

j r

19

i 0 8 ~ ;i. .6

~ £. .:; ::l ~ N :!;

- - ------------------------T

! ~ I f-

I f-­ i I ~ i

~

~

88 - - - -- "" i ss ~

~ N N 8 '% 0 0 00 '% 0

~~ ~ .6 .6" U: >- > ! " i ~ .t::l ~ ~ ~~

,!!i

~ ~ ;t ~l ,,0 ~ a.

0

25

'" 50 •• = Q,

75 ~ ..., n

100 a. co = Q, I'D

125 .., is •• •• <'

150 I'D a::

175

200

Figuur 4 Verloop van het gehalte aan NO;-N in het bodemprofiel (tot 90 em, in lagen van 30 em) (boven) en het verloop van de gemiddelde NO;-N-eoneentratie met standaardafwijking in het bodemwater (onder) voor het pereeel 266 (wintertarwe ~ gele mosterd - suikerbieten)

20

Zandleembodems

Tabel 5 toont een overzicht van de recente (be me stings )voorgeschiedenis van de proefvelden op zandleembodems.

Tabel 5 Overzicht van de recente (bemestings )voorgeschiedenis

Locatie Jaar Teelt Minerale bemesting Organische bemesting (nummer) Oltenburg 2000 Mals 30 kg N ha' 25 ton/ha RSM (120 kg N ha'\)* (veld 262) (midden maart)

40 ton/ha RDM (192 kg N ha'\)* (28 april)

2001 Ma'is 50 kg N ha' 50 ton/ha RDM (240 kg N ha'\)' (15 mei)

Geetbets 2000 Wintertarwe 66 kg N ha'\*" Inploegen groenbemester (veld 263) najaar 1999

2001 Suikerbieten 52 kg N ha'\ 22 ton/ha VDM (110 kg N ha'\)" (april)

Bekkevoort 2000 Wintertarwe 207 kg N ha'\'" Geen (veld 264) Raaigras Geen 15 ton/ha VDM (100 kg N ha'\j** (17 aug,

zaai 19 aug) 2001 Aardappelen 266 kg N ha'\ Geen

Tielt-Winge 2000 Graasweide 300 kg N ha'\'" Geen, (veld 265) Omweiden Tot eind sept

2001 Graasweide Geen Geen, Omweiden Tot 30 aug

Elverdinge 2000 Prei 22 kg N ha'\ 35 ton Iha VDM (284 kg N ha'\j* Drain70cm Ouni) (veld 7) 2001 Aardappelen 80 kg N ha'\ 26 ton Iha VDM (211 kg N ha'\)*

(15mei) Gras Geen Geen (zaai 20 ok!)

Elverdinge 2000 Bloemkool 22 kg N ha' 40 ton/ha RDM (192 kg N hay (veld 8) (mei)

2001 Ma'is 54 kg N ha-' 25 ton Iha VDM (203 kg N ha'\)* (mei)

": totale N forfaitair berekend, * *: totale N mestanalyse, * * *: gefractioneerd RDM: runderdrijfmest, RSM: runderstalmest, VDM: varkensdrijfmest

Perceel 262: mats - mats Dit perceel is een typisch maisperceel (monocultuur), waarbij de N-bemesting voor het grootste deel ingevuld wordt met dierlijke mest (runderdrijfmest en stalmest). Het gehalte aan nitraatstikstof in het bodernprofiel nam na de oogst (5 oktober 2000) sterk toe wat gedeeltelijk verklaard kan worden door N-mineralisatie, waarna een sterke daling volgde. Dit nitraatstikstofverlies weerspiegelde zich in N03'-N­ concentraties van het bodemwater, die de norm duidelijk overschreden (Figuur 5). Ook bij metingen in juni en juli 2001 werd de norm niet gehaald, waarschijnlijk te wijten aan het feit dat de mars (gezaaid op 21 mei] nog niet voldoende in staat was om de aangeboden N op te nemen. Tijdens de tweede meetperiode (oktober 2001 - maart 2002) was de maximale N03'­

N in het bodemprofiel iets geringer, met Iagere nitraatconcentraties in het bodem­ water tot gevolg.

21

Perceel 265: graasweide Deze weide ligt in een valleigebied en is voor het grootste dee 1 van de winter wa­ terverzadigd. Dit perceel werd uitgebaat als graasweide gedurende de periodes van juni tot eind september 2000 en van juni tot eind augustus 2001. We gens de voort­ durende wateroverlast werd de weide in 2001 niet bemest. De nitraatconcentratie in het bodemwater bleef steeds onder de norm (Figuur 6). Door de min of meer permanente waterverzadiging zal de denitrificatie wellicht hoog zijn.

Perceel 8: bloemkool - mais Het N03·-N gehalte in het bodemprofiel bleef na de oogst van de bloemkolen vrij constant. De nitraatconcentratie in het bodem- en grondwater daarentegen nam gestaag toe. Mineralisatie van oogstresten kan hiervan de oorzaak zijn. Tussen beide meetperiodes werden drainagebuizen in het perceel aangebracht zodat tijdens de tweede wlnterperiode ook dit perceel gedraineerdwas. Het perceel­ waterde af naar dezelfde moerbuis als perceel 7 (prei - aardappelen - gras). Opval­ lend is dat de nitraatconcentratie in het grondwater dubbel zo hoog is als deze in het bodemwater (Figuur 7)".

Besluit Ook hier leverden hoge N03·-N-gehaltes in het bodemprofiel te hoge concentraties in het grond-, bodem- en drainwater (perceel 262, 2000). De N-vrijstelling door mineralisatie van makkelijk afbreekbare oogstresten (zoals bloemkoolbladeren) kan een grate invloed hebben op het verloop van de N-voorraad in het najaar en de N03-N-residu's in het bodem- en grondwater (perceel 8, 2000). Idealiter zouden deze gewasresten van het perceel moeten verwijderd worden om N-verliezen naar het grondwater te minimaliseren, maar deze oplossing in moeilijk haalbaar in de praktijk. Percelen met begroeiing in het najaar (weide) kennen minder problemen met te hoge nitraatconcentraties in het grond- en oppervlaktewater (perceel265).

90

80

70

22

I

I

L ~'-L.J~___L.j_~ M~ ~ ~ H~ ~ I ~

I

-.------.- .. ----------- . ..., 0

I • Bodemwater l l L=_N.~-II_: ~ I- 100 51 . c I g, ~ 125 ~ , DO

I ~. I 150 ;:

T I ~ T • • t r 175 •• 11 ::.: t T :l": 1. i

, • __l_ f·"'t"--'IT~ :-.,-- 200

• •

Figuur 5 Verloop van het gehalte aan NO;-N in het bodemprofiel (tot 90 em, in lagen van 30 em) [hoven) en het verloop van de gemiddelde NO,,·-N-eoneentratie met standaardafwijking in het bodernwater (onder) voor pereee1262 (mars - mars)

300

270

240

210

- .. 180 .c Z .' ISO 0 Z .,. 120 ~ .:Ii

90

60

30

0

:. ~ 50 Z ff 40

"

... []L.::':~[Lo =d':3 100 -~ --

90 •

23

- - , _ _:. .. _~_ ;" __ ____L____L_,l j _ _____j - . I -Ll i

--~~-----~-------~------~----T

I

l I

L I

f

80

70

60

10

O ~i ._ --~*-t" t.· •• ~--~---~-----

i

30 ~

20 --'

0

25

en 50

s- = =-

75 ~ .., -. ... 100 9

Q

= =- •• 125

., 9 •• •• ",' ISO 5:

175

200

Figuur 6 Verloop van het gehalte aan N03'-N in het bodemprofiel (tot 90 em, in lagen van 30 em) (boven) en het verloop van de gemiddelde N03'-N-eoneentratie met standaardafwijking in het bodemwater (onder) voor pereeel 265 (graasweide)

24

T

Ii 'I T i

_jDH~·-~ H'I~ ••.. ! . • I ,I I " 1 I! H __ J _ __tiLL J:LtL..1 J

~-----·-------------T ° I 25

{Il

~

;0- 50 =

~ ~ ~~ ! 75 -l ! ..•

100 a co = Co ,. 125 !

110 •• <' 150 ~

~ 65°0 j ~~ Z •••• E 40 I

30 ~

20 •

+ ... * +

T .t + .•. + ... + ... ... + .•.

rl j:t! j_. i r 1 • • . " • i

t

175

° TTTt-------··------------1 ----1-"" T- -T--:-'---T---;-- 200

88 a5 60s 0 00 9 S 0 i.1 C? g 8 8 8 ~~ CC QAA c ~h;: ~ .2 ~~ ~,~ "Y, =.t:J.6 t: uCa ~ ~~ ~ ~::; q 0 z ~ Q ~ ~ J:: ~ ~~ ~ ~~ ..:. ~~ ;t ~ ~ -b ~ ""

Figuur 7 Verloop van het gehalte aan NO,,"-N in het bodemprofiel met standaardafwijking (tot 90 em, in lagen van 30 em) (boven) en het verloop van de gemiddelde NO,,"-N-coneentratie met standaardafwijking in het bodemwater, gemiddelde NO,,'-N-eoneentratie in het grondwa­ ter, NO,--N-eoneentratie in het drainwater en stand grondwatertafel (onder) voor pereeel 8 (bloemkool- mats)

2S

Zandbodems

Tabel 6 toont de recente (bemestings)voorgeschiedenis van de proefvelden op zandbodems.

Tabel6 Overzicht van de recente (bemestings)voorgeschiedenis

locatie Jaar Teelt Minerale bemestin- Organische bemestingen gen

Kasterlee 2000 Ma'is 36 kg N ha·1 55 ton/ha ROM (264 kg N ha'1)* Drain 110cm (na maaiweide) (10 mei) (veld 255) 2001 Aardappelen 108 kg N ha·1*** 40 ton/ha ROM (192 kg N ha'1)**

(9mei) Gras Geen 30 ton/ha ROM (144 kg N ha·1)*

(28 aug, zaai 1 sep) Kasterlee 2000 Raaigras Geen Geen (veld 256) Aardappelen 41 kg N ha·1 50 tcinlha VOM (405 kg N ha·1)* (april)

2001 Wortelen Geen 31 ton/ha VOM+ZOM (210 kg N ha·1)* (14 april)

Gras Geen Geen (zaai 24 sep) Oost-Malle 2000 Maai- en 260 kg N ha·1"* 24 ton/ha ROM (115 kg N ha·1)* Drain 70cm graasweide (14 maart) (veld 257) 18 ton/ha ROM (86 kg N ha·1)*

(12mei) 20 ton/ha ROM (96 kg N ha'1)* (21 juni)

Omweiden Tot eind sept 2001 Maai- en 321 kg N ha·1*** 25 ton/ha ROM (120 kg N ha'1)*

graasweide (6maart) 20 ton/ha ROM (96 kg N ha·1)* (31 mei) 18 ton/ha ROM (86 kg N ha'1)*

Beperkt omweiden (3 aug) Tot begin november

Lichtaart 2000 Maai-en 243 kg N ha·1*** 20 ton/ha ROM (96 kg N ha·1)* (veld 261) graasweide (14maart)

Omweiden Tot begin nov 2001 Maai-en 108 kg N ha·1*** 20 ton/ha ROM (88 kg N ha'1)**

graasweide (7 maart) 18 ton/ha KOM (99 kg N ha·1)** (19 mei)

Omweiden Tot eind september Assenede 2000 Ma'is 54 kg N ha·1 50 ton Iha ROM (240 kg N ha·1)* (6 mei) (veld 5) 2001 Ma'is 90 kg N ha·1 34 ton Iha ROM (163 kg N ha'1)* (6 mei) St-Laureins 2000 Graasweide 432 kg N ha·1·*· 20 ton/ha ROM (96 kg N ha·1)* (veld 6) (15 maart),

Omweiden Tot half oktober 2001 Graasweide 270 kg N ha·1"· 20 ton/ha ROM (96 kg N ha·1)*

(17 maart) Omweiden Tot half november

*: totale N forfaitair berekend, **: totale N mestanalyse, ***: gefractioneerde bemestmg KDM: konijnendrijfmest, RDM: runderdrijfmest, VDM: varkensdrijfmest, ZDM: zeugen­ drijfmest

26

Perceel 255: mais - aardappelen - gras Het nitraatstikstofresidu na mars (2000) was laag en de nitraatstikstofconcentratie in grond- en bodemwater bleef dan ook onder de norm (Figuur 8). Onder aardappelen was de benutting van de stikstof geringer met een hoger N03--N­ residu tot gevolg bij het rooien (20 augustus 2001). Vlak voor het inzaaien van het gras (1 september 2001) werd 30 ton runderdrijfmest (144 kg N ha-l, forfaitair bere­ kend) toegediend. Het verloop van de nitraatconcentratie in bodem-. grond- en drainwater toont aan dat het gras niet in staat was deze N ten volle te benutten zodat de nitraatstikstofconcentraties in het water de norm overstegen. Gedurende de winter is een duidelijke daling van de nitraatstikstofconcentratie vast te stellen.

Perceel 256: aardappelen - wortelen - gras Ondanks de lage stikstofresidu's in het bodemprofiel oversteeg de nitraatstikstof­ concentratie in het bodem- en grondwater de norm tot begin februari 2001 (Figuur 9). Ook na wortelen was het gehalte aan nitraatstikstof in de bodem laag. Mede door het gras, bleef de nitraatstikstofconcentratie in grond- en bodemwater onder de norm.

Perceel261: maai- en graasweide De lage gehaltes aan nitraatstikstof in het bodemprofiel gaven gedurende beide winters geen aanleiding tot overschrijding van de norm in het bodem- en grondwa­ ter (Figuur 10).

Perceel 5: mais - mais De hoge NOJ--N-gehalten na de oogst (4 oktober 2001) resulteerden in zeer hoge nitraatcon­ centraties in het bodem- en grondwater ( Figuur 11). Tijdens de tweede meetperiode lagen de stikstofresiduwaarden heel wat lager. maar werd de norm toch nog overschreden.

Besluit Vier van de 6 zandbodems hadden lage tot zeer lage N03--N-residu's « 60 kg N03-­

N ha") gedurende de twee winters en de concentraties in het bodem-. grond- en drainwater bleven meestal onder de norm. De hoge nitraatstikstofresidu's van per­ ceel 255 in de winter 2001-2002 en perceel 5 in de winter 2000-2001 resulteerden in een duidelijke overschrijding van de norm. Bij het toepassen van een groenbe­ mester zal het positieve effect op de beperking van de NOJ--N-relikwaten bemvloed worden. niet aIleen door het zaaitijdstip. maar eveneens door het al dan niet toedi­ enen van een berne sting. Dit wordt geillustreerd door de velden 255 [supplemen­ taire bemesting en overschrijding van de normen) en 256 (geen supplementaire berne sting en geen overschrijding van de normen). Onder gras worden vaak lage NOJ--N-residu's teruggevonden met overeenstemmend lage N03--N-concentraties in het bodern- en grondwater (perceel 261).

100

90 -1 80 --l ,

70 -1

~ 60 --i z; I + .' I

, O~ 50 -1 I

z • "" 40

•. e

.,. '" 180 .c :<; O~ 150

:z "" 120 ..:.i

90

60

30

0

300

27

<5 0 <5 <5 i "- * ~ ~ .0

~ ;l

~ .t ., :I .~ g ~,

270 •••• 60-90cm

30- 60 cm 0-30cm

240

210 ._

•

.-

30

_ .. - Gro~d~~;e~··--~-l Stand grondwatertafel ! Bodemwater 1

Drainwater j

---- Norm Nitraatrithtlijn !

--_·_---------_·_·_----1 0

T-Lil ~ 25 I

i '" I I i -1- I or

r SO = 1 I I c. I:') it~ l 75 ~

! I ...,

I " J I a

d 100 0 = c. T ~ I

~

125 a

I 10 •• + :0'

+ I 150 ~ I 20

10 175

T"T" :- • I

I .• T. - ,

i-;--t-,1 --,----·---A- H*",** .. - +-- +- '-_'--t--t-- 200

:3 ~:3<5 <5 ~ ~ ~~ <5 <5 ~ ~ 9 ~ ~ ~ I s s ~ ~ ;. u .: c a :!i !!I' ~

,: ~ 0077 .t .; "" l :;;: :;;: .,

~ s ~ £ "l

~ ~ =~~ ~ N ~ ~~ lEI J. ! g

o

Figuur 8 Verloop van het gehalte aan NO;-N in het bodemprofiel (tot 90 em, in lagen van 30 em) (hoven) en het verloop van de gemiddelde N03--N-eoneentratie met standaardafwijking in het bodemwater, gemiddelde NO;-N-eoneentratie in het grondwater, N03--N-eoneentratie in het drainwater en stand grondwatertafel (onder) voor pereee1255 (mats - aardappelen - gras)

1. 180 .c: z ~~ 150

:z DI) 120 .:0:

90

28

270 •••• I60-90cm [-~ 3O-60cm l I 0-30cm

1_j_1 I ~-~l

I 240

0

25

(;f)

50 S' = CI. ~

75 ~ -. " 100 iii 0 = CI.

125 q iii II> II> ::;1"

150 5: 175

200

Figuur 9 Verloop van het gehalte aan NO;-N in het bodemprofiel (tot 90 em, in lagen van 30 em) (hoven) en het verloop van de gemiddelde NOa·-N-eoneentratie met standaardafwijking in het bodemwater, gemiddelde NOa·-N-eoneentratie in het grondwater en stand grondwatertafel (onder) voor pereeel 256 (aardappelen - wortelen - gras) .

210

60

30 I

...JL.:l.....J.li-lJ....LL:.1....l..;.I.J..L..L.L..L..L.L....L--"-'--L-LJ.....L....l......lJJIJ.ooH H H 6 n J o

100

~--~

~ I- i

90

80

% oS '! ~ ~ ~ ~ ~ 8 ~ 8 t-c ~ I: ~ ::;:::;: : 00 :2 .!I ~ ~ ::;: ~~ "'" ,;, ~ 1<': ~ N ,;, ::l M N

29

8 ~ 8 $ 8 SS 8 8 8

~ 8 8 ~ ~ 8 s s s > e i: ~ ! • do fr > • • iI ~ "'" ~ ~ :l! t: s: ~ ~

::<::< "1 s :l! ~ .!!l

~ ):l ~~ ~ ~ l'l ~ J. ~ ~ 300 ~~ "I

270

0-30 em 240

210

.,. •• 180 -= Z " 150 O~ Z toll 120 ..:o!

90

60

30

0

100 0 I 90

~

I- 25

80 til

I- 50 S' ::0

70 Q,

~ ~ 75 ~ 60 ..., Z .., " iii 0'" 50 100 0 Z ::0 toll

Q, 40 - to e 125

.. a + Grondwater .,

30 - Stand grondwatertafel ., !;!'

• 80demwater 150 to 5: 20 - Norm NitrAatriehtlijn

175 10

0 ~f;!; ~ tt t t t t 'Ii- * * t ~*- 200 I 88888 8 SS 8 8 8 ! 8 iS6 8 0 8 8 0 S s s ~~ = = "'" ~ t: i: ~ ~ ~ it ~ iI > i ~ = •• "'"

t: ~ ~ ~ ::<::< ~ ~ :l! .!!l .!!l rl: ::< =~"" ~ N :i: ~~ ~ N N '* J. ~ ~ ~ ~ :!! :!:

Figuur 10 Verloop van het gehalte aan N03'-N in het bodemprofiel (tot 90 em, in lagen van 30 em) (boven) en het verloop van de gemiddelde N03'-N-eoneentratie met standaardafwijking in het bodemwater, gemiddelde N03'-N-concentratie in het grondwater en stand grondwatertafel (onder) voor pereeel261 (maai- en graasweide)

30

~~ i~ ~ is ~ ~ i! is ~ -l .~ ~ s ~ EI ~ ~ '" ~ o ~ ~ ~ It :!l ~ L ~ ~ =i! - ~ :: oh !II d. - '" :q ~ ~ ~ -6 !:i ~

300

270

240

210

...• ISO -= Z " ISO 0" Z DII 120 ..:01

90

60

30

0

100 0

90 25

80 fIl ..•.. ..•.. ; + 50 :I Co 70

~ ~ + Grondwal1!r 75 60

~ Stand IroDdw.I1!rtal'cl ,. 0" SO • Bodemwater 100 a = Z N •••• Nitr :I

Co ••• 40 II E l2Se •• 30 •• ::;!'

ISO E 20

175 10

200 gg ~ §~ ~ ~ ~ ~!

~ ~ ~ ~ ~ ::! ~

••••• 11 ' •. ~ n= !:.et gehalte aan N03-·N in het bodemprofiel met standaardafwijking ••• :::IL = ~ n:: 30 em) (hoven) en het verloop van de gemiddelde N03-·N· __ II::i-Elf* Dr.: sz::c..IL""_a_~iik:ing in het bodemwater, gemiddelde N03-·N'concentratie in iIIr ~-.:r- !'!: ~: ~ _::cwa~ertafel (onder) voor perceel5 (mais - mais)

31

Verband tussen het nitraatstikstofgehalte in de bod em en de nitraat­ stikstofconcentratie in het bodem-, grond- en drainwater

Met behulp van het gemeten nitraatstikstafgehalte in de bodem en het vochtgehalte kan de nitraatstikstafconcentratie van het totale bodemwater (mobiel + immobiel water) berekend worden. Deze berekende waarde geeft een idee van de nitraat­ stikstofconcentratie in een bepaalde bodemlaag (Addiscott, 1990). Bij het vergeli­ jken van de resultaten van de berekende nitraatstikstofconcentratie en gemeten in het bodemwater bemonsterd met suction cups moet men zich wel bewust zijn dat het grondstaal representatief is voor de bodemlaag van 60-90 ern, daar waar een suction cup het bodemwater opzuigt op 90 cm beneden het maaiveld. Daarnaast zijn de nitraatstikstofconcentraties van het bodemwater van de suction cups resul­ taten van puntmetingen tervvijl het bodemstaal een mengstaal is van een aantal boringen op diverse locaties in het perceel.

Verband tussen de nitraatconcentratie in het bodem-, grond- en drain­ water

Door het opstellen van een correlatiematrix kan nagegaan worden of er een signifi­ cante correlatie bestaat tussen de N03'-N-concentraties in het grond-, bodem- en drainwater. Tabel 7 toont de correlatiematrix, zoals die berekend werd wanneer alle metingen tussen 1 oktober en 31 maart in beschouwing werden genomen. Hierbij is het bodemwater afkomstig van de suction cups.

Tabel 7 Correlatiematrix voor grond-, bodem- en drainagewater

orondwater bodemwater drainwater grondwater Pearson Correlation 1.000 .681- .348-

Sig. (2-tailed) .000 .003 N 218 188 71

bodemwater Pearson Correlation .681- 1.000 .035 Sig. (2-tailed) .000 .757 N 188 354 79

drainwater Pearson Correlation .348- .035 1.000 Sig. (2-tailed) .003 .757 N 71 79 96

.-. Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).

Uit Tabel 7 blijkt dat de correlatie tussen het grond- en bodemwater het hoogst is (R = 0.681) en dat dit verband significant is voor a<O.OOl. Het verb and tussen grond- en drainwater is ook Significant, terwiji de correlatie tussen bodern- en drainwater niet significant is. Hierbij dient opgemerkt dat het aantal meetpunten voor drainwater relatief beperkt is en dat de herkomst van dat drainwater niet altijd ondubbeizinnig gekend is.

Verband tussen het gehalte aan nitraatstikstof in de bodem en de ot­ traatstikstofconcentratie in het bodem-, grond- en drainwater

Er kan eveneens nagegaan worden of er een verband bestaat tussen het nitraatge­ halte in het bodemwater, berekend uit het gemeten N03'-N- en vochtgehalte in de

32

.. _-~. __ ~:.;. en de gemeten nitraatconcentratie in het bodem-, grand- en drainwater. :- abel 8 toont de correlatiematrix, zoals die berekend werd wanneer alle metingen :::-_ beschouwing werden genomen.

Tabe18 Correlatie tussen de berekende NOJ-N-concentratie in de laag 60-90 em en het grond-, bodern- en drainwater

grondwater bodemwater drainwater ppm ppm ppm

berekende concentratie Pearson Correlation .481' .495' -.004 8ig. (2-tailed) .000 .000 .972 N 170 236 77

". Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).

De correlatie tussen de berekende concentratie in het bodemwater van de laag 60- 90 em (uitgedrukt als mg NOJ--N P) en de gemeten NOa--N-eoncentratie in het bo­ demwater is het hoogst en significant voor a < 0.001. Dat beide concentraties een verband vertonen is niet verwonderlijk, daar de poreuze cups die gebruikt worden om het bodemwater te bemonsteren, op een die pte van 90 em geplaatst werden. Deze cups zijn enkel in staat om, afhankelijk van de aangelegde onderdruk, (een deel van) het mobiele bodemwater te bemonsteren. Een vergelijkbare significante correlatie werd tevens gevonden met de NOJ--N-concentraties in het ondiepe grandwater. Tussen de berekende concentratie van het bodemwater en de gemeten concentratie in het drainwater kon geen verband vastgesteld worden. Hierbij dient vermeld dat de herkomst van het drainwater niet exact gekend is en eventueel, naast het be­ schouwde veld, ook van andere velden kan afkomstig zijn.

Verband tussen nitraatstikstofresidu in de bodem en de N03- -N-concentrs­ tie in het bodem-, grond- en drainwater

Er werd tevens onderzocht of er significante verbanden konden gevonden worden tussen het nitraatstikstofresidu in het bodemprofiel in oktober en de NOJ--N­ concentraties in het bodern-, grand- en drainwater. De gemiddelde N03--N­ hoeveelheid van de eerste 2 metingen na 1 oktober van elke meetperiode werd hiervoor in beschouwing genomen. Deze waarden werden gecorreleerd met de NOJ' -;\-concentraties in het grond-, bodem- en drainwater, zoals die opgemeten werden tussen begin oktober en eind maart.

33

TabeI 9 toont de correlatiematrix en daaruit blijkt 'dat de correlatie tussen de ge­ meten concentratie in het grond-, bodem- en drainwater het hoogst is met het ge­ meten gehalte aan N03'-N in de laag 30-90 cm.

TabeI 9 Correlatie tussen het gehalte aan N03'-N in de bodem, gemeten in oktober, en de gemeten N03'-N-concentraties in het grond-, bodem- en drainwater

grondwater bodemwater drainwater ppm ppm ppm

N03-N-residu Pearson Correlation .242' .264' .281' (Iaag 0-30 em) Sig. (2-tailed) .001 .000 .009

N 194 324 86 N03-N-residu Pearson Correlation .386' .363' .372' (Iaag 30-60 em) Sig. (2-tailed) .000 .000 .000

N 194 324 86 N03-N-residu Pearson Correlation .399' .343' .365' (Iaag 60-90 em) Sig. (2-tailed) .000 .000 .001

N 194 324 86 N03-N-residu Pearson Correlation .332' .334' .344' (Iaag 0-60 em) Sig. (2-tailed) .000 .000 .001

N 194 324 86 N03-N-residu Pearson Correlation .404' .367' .385' (Iaag 30-90 em) Sig. (2-tailed) .000 .000 .000

N 194 324 86 N03-N-residu Pearson Correlation .335' .330' .343' (Iaag 0-30 en 60-90 Sig. (2-tailed) .000 .000 .001 em) N 194 324 86 N03-N-residu Pearson Correlation .363' .352' .363' (Iaag 0-90 em) Sig. (2-tailed) .000 .000 .001

N 194 324 86

". Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).

BESLUIT

Op basis van de meetresultaten op de 20 meetsites, representatief voor de meest voorkomende 'bodem-gewas-hydrologie' combinaties in Vlaanderen, kan er op de meeste sites een daling van de N03-N-inhoud van het bodemprofiel vastgesteld worden in de loop van de winter. Aangezien dit gepaard gaat met een verplaatsing van de N03'-N bulk, wijst dit op een migratie van de nitraatstikstof naar de diepere bodemlagen en het bovenste grondwater, De grote moeilijkheid in het bepalen van nitraatverliezen door uitspoeling is de grote variabiliteit van residuele N03'-N in het bodemprofiel en het simultaan optre­ den van verschillende N-transformatieprocessen. Tot deze processen behoren nitri­ ficatie, denitrificatie, mineralisatie en immobilisatie, Stikstofinput, groeicondities, weerscondities en bodemtype hebben een groot effect op N-transformatieprocessen en bemvloeden bijgevolg de hoeveelheden nitraatstik­ stof die uiteindelijk worden uitgespoeld. Naast weerscondities, voorgeschiedenis van het perceel en bodemkarakteristieken, worden N-drainageverliezen bemvloed door de hoeveelheid en distributie van minerale stikstof in het bodemprofiel. In het huidige Mestactieplan is een residueel N03'-N gehalte van 90 kg N ha? tot op een diepte van 90 ern toegelaten in de periode tussen 1 oktober en 15 november. In het najaar werd deze norm op meerdere percelen gehaald. De lage residuele nitraat­ gehalten in de bodem vertalen zich tevens in relatief lage nitraatconcentraties in

34

het bodemwater (metingen suction cups), het bovenste grondwater (peilbuizen) of in het drainwater. Deze relatie is evenwel niet steeds even duidelijk: op een aantal velden worden ondanks de lage nitraatresiduwaarden hoge nitraatconcentraties in het bodemwater gemeten. Dit leidt tot significante maar toch relatief lage correla­ tiecoefficienten tussen residuele N03'-N in het bodemprofiel en de concentraties in het bodem-, grond en drainwater. Indien de hiervoor vernoemde N-trans­ formatieprocessen in rekening gebracht worden, kunnen duidelijk hogere correla­ ties verwacht worden. Deze gegevens uit de praktijk waren dan ook onontbeerlijk am de toegelaten N03--N-hoeveelheden in het bodemprofiel in het najaar af te lei­ den en meer genuanceerd te benaderen.

REFERENTIES

Addiscott, T.M. (1990). Measurement of nitrate leaching: a review of methods. In: Calvet, R (ed.), Nitrates - agriculture - eau, Institut National de la Recherche Agronomique, Paris, 157 -168.

Alberts, A.E., Burwell, RE. and Schuman, G.E. (1977). Soil nitrate-nitrogen determined by coring and solution extracting techniques. Agric. Water Manag., 34: 1-16.

Anoniem (1991). Council directive 91/676/EEC of 12 December 1991 concerning the protec­ tion of waters against pollution caused by nitrates from agricultural sources.

Anoniem (1991). Decreet van 23 januari 1991 inzake de bescherming van het leefmilieu tegen verontreiniging door meststoffen (B.S., 28 februari 1991), zoals gewijzigd bi] de decreten van 25 juni 1992 (B.S., 11 juli 1992), van 18 december 1992 (B.S., 29 december 1992), van 22 december 1993 (B.S., 29 december 1993), van 19 december 1997 (B.S., 30 december 1997), 11 mei 1999 (B.S., 20 augustus 1999) en van 3 maart 2000 (B.S., 30 maart 2000).

Djurhuus, J. en Jacobsen, O.H. (1995). Comparison of ceramic cups and KCI extraction for the determination of nitrate in soil. Journal of Soil Science, 46: 387-395.

Grossmann, J. en Udluft, P. (1991). The extraction of soil water by the suction cup method: a review. Journal of Soil Science, 42: 83-94.

Webster, C.P., Sheppard, M.A., Goulding, K.W.T. en Lord, E. (1993). Comparisons of methods for measuring the leaching of mineral nitrate from arable land. Journal of Soil Science, 44: 49-62.