Nieuws

Bodemverbetering met slibcompost producten: het bodemleven

Gepubliceerd op
20 maart 2023

In een eerder artikel besteedden we aandacht aan de resultaten van het project ‘Bodemverbetering met slibcompost’. Dit project werd gedurende de afgelopen vier jaar uitgevoerd op De Marke. In dit artikel lieten we zien op welke manier zuiveringsslib in de vorm van slibcompost opnieuw kan worden toegepast als bodemverbeteraar in de landbouw. De nadruk lag daarbij vooral op de manier waarop slibcompostproducten kunnen worden gemaakt en op de opbrengstverhoging en de voedingswaarde van snijmais, dat als onderzoekplant fungeerde. Ook de wettelijke mogelijkheden en hobbels voor toepassing bespraken we. In deze bijdrage gaan we nader in op het onderzoek dat we deden in deze veldproevenreeks naar mycorrhiza en de ontwikkeling van het bodemleven.

Een van de belangrijkste effecten van de toevoeging van organische stof aan de bodem is dat we daarmee het bodemleven stimuleren. Groei van schimmels en bacteriën en het vóórkomen van wormen zorgen voor een gezonde bodembalans, waarin voedingsstoffen beschikbaar worden gemaakt voor de plant en het vochtbergend vermogen wordt vergroot. Ontwikkeling van bodemleven kost echter tijd en vraagt om een niet-kerende bodembewerking met een ploegdiepte van circa twaalf centimeter of beter nog helemaal niet ploegen. Intensieve bodembewerking beschadigt de schimmelnetwerken van zowel mycorrhizaschimmels als van schimmels die bij de omzetting van organische stof betrokken zijn en daaruit voedingsstoffen vrijmaken. De driejarige periode van deze experimenten was te kort om een algemene verbetering van het bodemleven vast te kunnen stellen, mede omdat zich een nieuwe balans van o.a. schimmels en bacteriën in moet stellen.

Kolonisatie van wortels

Wat we wel konden bepalen was de kolonisatie van de wortels door arbusculaire mycorrhizaschimmels (AMF), schimmels die een voor beide partijen gunstige relatie aangaan met het wortelsysteem van planten. De hulp van deze schimmels is voor planten een van de meest belangrijke factoren voor groei en ontwikkeling die de beschikbaarheid en opname van voedingsstoffen kan bewerkstelligen en de wateropname sterk kan vergroten. In ruil voor plantensuikers uit de wortels maken mycorrhizaschimmels mineralen opneembaar voor planten. Zonder deze schimmels en specifieke bacteriën rond hun wortels en de hyfen van het schimmelnetwerk (rhizosfeer- en hyfosfeerbacteriën) zijn planten kwetsbaar, want hoewel plantenwortels zelf water en mineralen kunnen opnemen, vormt dit op zichzelf toch maar een klein aandeel van de totale opname. Immers, maiswortels zijn veel dikker dan de hyfen van het schimmelnetwerk (doorsnede van resp. 0.5 en 0.005 mm), zodat een gelijk oppervlak waarover voedingsstoffen worden opgenomen honderdmaal goedkoper is voor een plant die dat uitbesteedt aan de mycorrhizaschimmel dan voor een plant die de voedingsstoffen zelf rechtstreeks opneemt. Dus bij gelijke investering van de plant kan een veel groter bodemvolume geëxploiteerd worden. Hetgeen van voordeel is voor voedingsstoffen die in de bodem weinig mobiel zijn. Doordat mycorrhizaschimmels ook een efficiënter opnamesysteem hebben dan planten, neemt de opnamecapaciteit voor de plant gemiddeld met wel 700% toe. Bovendien bezetten deze gunstige schimmels de ruimte rond de wortels, waardoor ziekteverwekkers (pathogene schimmels, aaltjes) minder groeiruimte hebben.

Bodemfactoren van belang voor ontwikkeling bodemleven en mycorrhiza

De ontwikkeling en groei van mycorrhizaschimmels en de ontwikkeling van het bodemleven wordt beïnvloed door tal van factoren. Deze zijn in onderstaand schema samengevat.

Afbeelding 1 maart 2023.jpg

Van belang hierin is de bemestingsgraad, want hoge bemestingsniveau’s (vooral orthofosfaat in de bodem-oplossing) hebben een sterk negatieve invloed op de hoeveelheid mycorrhiza. Ook het bodembewerkingregime is van belang, want door ploegen komt de kolonisatie aan het begin van het seizoen niet of maar langzaam op gang. Het gevolg kan zijn dat mais in de eerste stadia tekenen van fosfaatgebrek kan vertonen. In het voorjaar zien we dat mais dan roodachtige bladeren heeft wat wijst op P-gebrek, zelfs op fosfaatrijke bodems.

Experiment met toegevoegde mycorrhiza

Op vrijwel alle landbouwgronden in Nederland is er voldoende zogenoemd inoculum van arbusculaire mycorrhizaschimmels beschikbaar, waardoor wortels gemakkelijk gekoloniseerd kunnen worden. Desalniettemin zijn er veel bedrijven die mycorrhiza in de vorm van korrels toevoegen aan de bodem om inoculatie en kolonisatie van de wortels te verbeteren of te versnellen. Per teelt wordt dan een specifieke stam, vaak van het geslacht Glomus of van nauw verwante geslachten, toegevoegd. Om te testen wat het effect van een dergelijke toevoeging is, werd in 2021 een pilot experiment op De Marke uitgevoerd met een veld met snijmais waar mycorrhizaschimmels aan werden toegevoegd en een proefveld dat diende als referentie. Uit de resultaten bleek dat er inderdaad een verschil was tussen het behandelde veld en de referentie: wortels van planten uit het met mycorrhiza geënte veld waren heel goed gekoloniseerd met hyfen, vesicles en sporen, terwijl in de monsters van de veldjes, waaraan geen mycorrhiza was toegevoegd ook kolonisatie plaatsvond maar minder en daarnaast was het aandeel vesicles vergeleken met hyfen groter dan in de mycorrhiza toegevoegde veldjes.

Mycorrhiza structuren in de wortels van snijmais

Mycorrhiza structuren in de wortels van snijmais: vesicles en hyfedraden (links) en intraradicale hyfen (rechts)

Dit verschil vertaalde zich in de initiële groei van de planten. Hoewel het slechts enkelvoudige metingen in één proefveld per behandeling betrof, was de groei van de planten, waaraan mycorrhiza was toegevoegd al vroeg in het seizoen wat hoger is dan de referentie en deze bleef ook hoger in ieder geval tot het tijdstip van bloeivorming. Echter, dit vertaalde zich niet in de uiteindelijke opbrengst in kg droge stof, waar de opbrengst in de referentie zelfs wat hoger was, maar wel in de voederwaarde, waar de zetmeelopbrengst 10% hoger was in het geënte ten opzichte van het niet geënte proefveld.

Ontwikkeling groei van snijmais

Ontwikkeling groei van snijmais gemeten als planthoogte(links) en opbrengst aan het eind van het seizoen van referentieplanten (rechts) en in planten waaraan extern mycorrhiza werd toegevoegd.

Schermopname (213).png

Voedingswaarde van snijmais

Experimenten met slibcompost

Ook in het onderzoek naar de effecten van slibcompostproducten op de groei en opbrengst van snijmais werd onderzoek gedaan naar mycorrhiza, zonder externe toevoeging. Uit dit onderzoek bleek dat de wortels van snijmais reeds na zeer korte tijd (twee weken na zaaien) waren gekoloniseerd met mycorrhizaschimmels en aan het eind van het seizoen waren bijna alle wortels gekoloniseerd. Er kon geen verschil worden waargenomen tussen de referentie en de behandelde proefvelden en ook niet tussen de behandelingen onderling. In de proefvelden waaraan slib was toegevoegd in de vorm van compost of Bokashi was de kolonisatie met mycorrhiza eveneens erg goed. Deze resultaten laten zien dat:

  1. mycorrhiza van nature voorkomen in de bodem en gemakkelijk maiswortels koloniseren;
  2. het bodembewerkingsregime op De Marke niet nadelig is geweest voor het voorkomen en kolonisatie van mycorrhizaschimmels;
  3. slibtoevoeging geen nadelig effect heeft op de kolonisatie met mycorrhizaschimmels;
  4. de hoeveelheid stikstof en fosfaat in het slib niet hoog genoeg is om een belemmerende factor te zijn voor de kolonisatie van wortels met mycorrhizaschimmels;
  5. mycorrhizaschimmels waarschijnlijk een belangrijke rol spelen in zowel de opname van voedingsstoffen als water, daarmee de weerstand van snijmais vergroten en cruciaal zijn voor de groei en ontwikkeling van snijmais.

Structuren

Afbeelding 6 maart 2023.jpg
Afbeelding 7 maart 2023.jpg
Afbeelding 8 maart 2023.jpg

Arbusculaire Mycorrhiza structuren (AMF) in snijmais wortels [ arbuscules (l), hyfen (m) en vesicles en sporen (r) ]

Schermopname (214).png

Aanwezigheid mycorrhiza structuren in de wortels van snijmais [H=hyfen, V=vesicles, A=arbuscules, E=extraradicale hyfen en sporen; mate van abundantie is weergegeven als: H = zeer talrijk, H = talrijk, h = aanwezig in kleine hoeveelheden].

In een serie vervolgexperimenten onderzoeken we de rol en functie van arbusculaire mycorrhizaschimmels nader, met name gericht op het bodembewerkingsregime, de soort teelt en teeltwijze o.a. de rol van groenbemesters hierin.