Partners

ILVO

UGent

Bodemkundige Dienst van België

Inagro

agrobeheercentrum

Wervel

Nieuwsberichten

Huidige artikelen | Categories | Zoek

18.10.2017

Bomen verhogen het gehalte aan bodemkoolstof en -nutriënten in agroforestrypercelen

boomeffecten op jonge agroforestry percelenBinnen het project Agroforestry in Vlaanderen werden de bodemkarakteristieken op agroforestrypercelen in de gematigde streken bestudeerd. Op basis van deze resultaten werd in september 2017 een wetenschappelijk artikel gepubliceerd in het internationale tijdschrift ‘Agricultural, Ecosystems and Environment’. Hierin werden de waargenomen stijgingen van het bodemkoolstofgehalte en –nutriëntengehalte beschreven als gevolg van de aanwezigheid van bomenrijen.


Het effect van agroforestry op de heersende bodemcondities is reeds veelvuldig bestudeerd en aangetoond voor landbouwpercelen onder (sub-)tropisch klimaat. Aanzienlijke delen van het landbouwareaal in deze klimatologische zones worden getypeerd door bodems die een relatief laag koolstof- en nutriëntengehalte bezitten. In die omstandigheden is het positieve effect van een boomcomponent op deze bodemparameters en de daarmee gepaard gaande stijging in bodemvruchtbaarheid een belangrijke, zoniet de belangrijkste, motivatie om agroforestry toe te passen. Ook in onze gematigde streken werd reeds onderzoek verricht naar het positieve effect van agroforestry op het bodemkoolstofgehalte in akkerbouwpercelen, vaak in het kader van de klimaatswijziging. Evenzeer werd in het kader van de heersende problematiek rond waterkwaliteit in onze contreien reeds het mogelijke temperende effect van bomen op stikstofuitspoeling nagegaan. Waar echter tot op heden nauwelijks onderzoek naar gedaan werd, is een meer algemene beoordeling van de bodemvruchtbaarheidstoestand, alsook een meer exacte begroting van de waargenomen effecten in functie van afstand tot de bomen.

Recent publiceerden we zelf een paper over het effect van bomen op het bodemkoolstofgehalte en bodemnutriëntengehaltes in agroforestrypercelen, gebaseerd op ons meetwerk binnen het VLAIO project. Op de experimentele sites maakten we hiervoor gebruik van transecten loodrecht op de bomenrijen, waarbij metingen op verschillende afstanden van de bomen werden uitgevoerd (het volledig proefopzet staat beschreven op agroforestryvlaanderen.be. We evalueerden bodemorganische koolstof (SOC), pH en een reeks nutriëntengehaltes (tot. N, P, Mg, K, Na en Ca). Op basis van het proefopzet kon een nauwkeurige becijfering van de boomeffecten uitgevoerd worden in functie van afstand tot de bomenrijen. Door de aanwezigheid van zowel jonge agroforestrypercelen als percelen geflankeerd door een oudere bomenrij kon bovendien de invloed van de boomleeftijd van de waargenomen effecten nagegaan worden (Fig. 1).

boomeffecten op jonge agroforestry percelen boomeffecten op percelen begrensd door een mature bomenrij

Fig. 1: Studie van boomeffecten op jonge agroforestrypercelen (links) en percelen (gedeeltelijk) begrensd door een mature bomenrij (rechts).

Op de jonge agroforestrypercelen werden geen significante effecten op de bodemtoestand waargenomen. Dit is niet geheel onverwacht, gezien de beperkte leeftijd van de er aanwezige bomen. Op de percelen met oudere bomenrijen bleek echter wel een aanzienlijk effect aanwezig op zowel het bodemkoolstofgehalte als het gehalte aan meerdere (macro-)nutriënten. Zo werd bijvoorbeeld een gemiddelde stijging in koolstofgehalte gevonden van 1,18% in de boomloze referentiezone tot 1,35% in de zone bij de bomenrijen. Dit komt overeen met een stijging in SOC van 5.3 ton in de bouwvoor. De grootte van dit effect was bovendien sterk afhankelijk van de afstand tot de aanwezige bomenrij. Zoals beschreven in het proefopzet werd gemeten tot een maximale afstand van 30m in het veld. Dit bleek bij benadering ook de afstand te zijn tot waar de waargenomen effecten meestal reikten en waar dus opnieuw het referentieniveau bereikt werd (zoals bepaald in het boomloze referentiegedeelte van de proefpercelen).

De voornaamste verklaring voor de stijging in bodemkoolstof- en nutriëntengehalte is wellicht te wijten aan de toevoer via bladval van de bomen (Fig. 2). Hoewel ook via takval koolstof en nutriënten aangebracht kunnen worden, speelt dit op agroforestrypercelen wellicht echter eerder een beperkte rol. Dit aangezien de uiteindelijke hoeveelheid takval eerder beperkt zal zijn door enerzijds het opsnoeien van de bomen en anderzijds het gedeeltelijk verwijderen van de aanwezige takken voor of tijdens de oogstwerkzaamheden. Analoog is wellicht ook de aanvoer afkomstig van boomwortels eerder beperkt. Door de frequente perceelsbewerkingen zullen de boomwortels namelijk eerder geneigd zijn om de bouwvoor te vermijden en diepere bodemlagen op te zoeken.

input van koolstof en nutriënten door bladval, takval en worteldecompositie

Fig. 2: Input van koolstof en nutriënten door bladval, takval en worteldecompositie. (Bron: Dupraz & Liagre 2008: Agroforestrie, des arbres et des cultures)

Daarnaast kunnen de bomen als vangscherm werken waarbij door de wind getransporteerde deeltjes op het bladoppervlak worden afgezet, in bijzonder in geval van Na en K. Via bladval of via regendruppels die van de bladeren en takken vallen kunnen deze vervolgens de bodem bereiken. Verder kan door competitie voor bijvoorbeeld licht en water een lagere opbrengst van het landbouwgewas voorkomen nabij de bomen. Dit kan leiden tot een lagere opname van nutriënten door het landbouwgewas en daardoor hogere resterende concentraties. Een laatste effect tenslotte dat mogelijk bijdraagt tot de hogere nutriënten-concentraties is de interceptie van regenwater door de boomkroon, wat mogelijk bijdraagt tot een lagere uitspoeling van de onder de boom aanwezige nutriënten.

Zoals reeds aangegeven door een aantal auteurs zou op basis van deze waarnemingen besloten kunnen worden dat op agroforestrypercelen een aangepast bemestingsregime toegepast kan worden. Hoewel dit met de moderne smart farming technieken wellicht steeds realistischer wordt, zou dit in elk geval door een nauwkeurige perceelsopvolging ondersteund dienen te worden. Zoals hierboven reeds vermeld is het namelijk zo dat de waargenomen effecten sterk afstandsafhankelijk zijn, waardoor op het perceel grote verschillen in bodemcondities aanwezig kunnen zijn in functie van afstand tot de aanwezige bomen. Bovendien zijn deze effecten ook afhankelijk van de leeftijd van de bomenrij waardoor een continue evolutie zal optreden, gevolgd door een snellere en plotse terugkeer naar de oorspronkelijke bodemcondities eens de bomen geoogst worden. Door verschillen in boommorfologie, bladvalproductie en bladconcentraties van de bestudeerde nutriënten en koolstof zijn de optredende effecten bovendien wellicht ook afhankelijk van de aanwezige boomsoort en eventueel zelfs het ras/cultivar.

Volledige publicatie: Pardon, P., Reubens, B., Reheul, D., Mertens, J., De Frenne, P., Coussement, T., Janssens, P., Verheyen, K., 2017. Trees increase soil organic carbon and nutrient availability in temperate agroforestry systems. Agric. Ecosyst. Environ. 247, 98–111. doi:10.1016/j.agee.2017.06.018

© .