Lessen leren uit metingen van nitraat in grondwater

Nitraatmetingen in grondwater

Op de Koeien & Kansen-bedrijven en De Marke wordt jaarlijks de grondwaterkwaliteit bepaald op basis van 16 metingen op het betreffende bedrijf. De metingen vinden plaats door een boring uit te voeren naar het grondwater en daarvan een monster van de bovenste meter van het grondwater op te zuigen. Elke jaar vinden deze boring ongeveer op dezelfde plek plaats. Dit gebeurt door middel van GPS. Het kan voorkomen dat een monster in een bepaald perceel, afhankelijk van het bouwplan, het ene jaar in gras en in het daaropvolgende jaar in aardappel of maïs ligt. Eerder onderzoek op De Marke heeft aangetoond dat het lastig is om conclusies te verbinden aan individuele meting omdat een enkele meting door grote ruimtelijke variatie in een perceel de gemiddelde situatie in het perceel niet goed weergeeft. Als een meting precies wordt gedaan in een urineplek resulteert dit in een heel hoge waargenomen nitraatconcentratie, terwijl de concentratie gemiddeld onder het perceel veel lager kan zijn. Daarom zijn wij in onderzoek vaak voorzichtig om individuele metingen te interpreteren. Maar toch kunnen individuele metingen heel informatief zijn, als we ze nauwkeurig in verband brengen met gegevens van het teeltplan, bodembewerking en bemesting. Dit blijkt wel uit een analyse die we binnen het project Koeien & Kansen hebben uitgevoerd op het bedrijf van Adrian Houbraken in Bergeijk.

Patronen van nitraatuitspoeling op bedrijf Houbraken

Op het bedrijf van Houbraken zijn de metingen van nitraat voor elk jaar en voor elk perceel gekoppeld aan de situatie op het perceel waar het meetpunt in ligt. Hiervoor is nauwkeurige registratie van het management op percelen nodig. Op zandgronden moet er rekening mee worden gehouden dat een concentratiemeting van een jaar correspondeert met het management van het jaar ervoor. Op deze manier kunnen verbanden gezocht worden tussen meetresultaten, perceelskenmerken, weeromstandigheden en management. Figuur 1 geeft een voorbeeld van nitraatconcentraties in twee permanent graslandpercelen die éénmaal opnieuw zijn ingezaaid. We zien in beide percelen dat de herinzaai van deze percelen als gevolg van de droogte in 2018 en 2019 leidt tot een tijdelijk piek in de nitraatconcentratie.

Figuur 1: Gemeten nitraatconcentratie (mg/l) in twee permanente grasland percelen. Het perceel in de linker figuur is in 2018 in het najaar gescheurd en opnieuw ingezaaid (aangegeven met de afwijkende markering van de balken). Het perceel in de rechter figuur is in het najaar van 2019 gescheurd en opnieuw ingezaaid. De nitraatconcentraties zijn ingetekend in het jaar van beheer. De metingen zijn uitgevoerd in de zomer van het jaar dat daarop volgt.

Effect van vruchtwisseling

Figuur 2 geeft twee voorbeelden van nitraatconcentraties in percelen met afwisselend gras, aardappel en/of maïs. We zien in het linker perceel duidelijk dat de nitraatuitspoeling onder de akkerbouwgewassen hoger is dan in gras. Overigens is bodembeheer en gewasmanagement bij de teelt van aardappel niet in handen van Houbraken. Binnen de gewassen zijn er geen duidelijke verschillen tussen de nitraatuitspoeling die samenhangen met de positie van gewassen in het vruchtwisselschema (1^e, 2^e jaarsgras na maïs en andersom 1^e, 2^e jaars maïs of aardappel na gras). In het rechter perceel zien we onder maïs niet een toename van de nitraatconcentratie, ondanks dat de graszode is ondergeploegd. Dit is een aanwijzing zijn dat Houbraken de overgang van grasland naar bouwland goed aanpakt. Uit de analyse van bemesting blijkt inderdaad dat Houbraken geen organische mest heeft gebruikt op het 1^e jaars bouwland.

Figuur 2: Gemeten Nitraatconcentratie (mg/l) in twee percelen met een vruchtwisseling (groen=gras, bruin=aardappel, geel=maïs). De weergegeven nitraatconcentraties zijn ingetekend in het jaar van beheer en zijn gemeten in de zomer van het jaar dat daarop volgt.

De nitraatconcentratie vertoont geen duidelijke verschillen tussen de diverse percelen terwijl dat vanwege natte en droge en organische stofrijke en schrale percelen wel in de lijn van de verwachting lag. Dat kan komen doordat Houbraken met zijn management anticipeert op de hogere gevoeligheid van de droogste percelen door bijvoorbeeld te kiezen om daar minder te beweiden. Een andere mogelijke oorzaak is dat de gegevens van de hydrologie en bodem van percelen te grof zijn; deze zijn namelijk gebaseerd op de bodemkaart en die heeft een beperkte nauwkeurigheid. Een veldbodemkundig onderzoek zou hier mogelijk meer inzicht in kunnen geven.

Op bedrijfsniveau weegt elke meting mee in een gemiddelde nitraatconcentratie per jaar. In tabel 1 zijn de bedrijfsgemiddelde waarden weergegeven met een onderscheid naar gewas. We zien dat het aandeel van de meetpunten in akkerbouw in de tijd wat is toegenomen. Dit is een gevolg van de vruchtwisseling waarin akkerbouw, aangestuurd door keuzes van de ondernemer, langs de meetpunten ‘zwerft’ en heeft dus niets te maken met een verandering in het bouwplan of in de bedrijfsvoering. Dit verklaart ook de toename van de bedrijfsgemiddelde nitraatconcentratie en maakt duidelijk hoe belangrijk het is om perceelsgegevens te betrekken bij trendonderzoek naar nitraat op het bedrijf.