Steenmeel.info
  • YouTube
  • RSS
Bel nu: 06-2834 8390
  • Home
  • Info
    • Bodemvruchtbaarheid anders bekeken
    • Waarom steenmeel?
    • Fact sheets
      • Kaliumhuishouding
      • Uitspoeling
      • Bodemstructuur
      • Organische stof
    • Vakbladen
    • Wetenschap
      • Wetenschappelijke publicaties
      • Wetenschappelijke samenwerking
  • Steenmeelproducten
    • Aandachtspunten
    • Steenmeellijst
  • Projecten
    • Akkerbouw en tuinbouw
    • Boom- en fruitteelt
    • Veehouderij
    • Paarden en kleinvee
    • Sportvelden en openbaar groen
    • Natuurbeheer
    • Bijeenkomsten
    • Referentielijst
  • Nieuws
    • Persberichten
    • Vakbladen
    • Overige media
    • Film
      • Stabiele humus opbouwen
      • Resultaten Akkerbouw 2013-2015
      • Steenmeel in Drijfmest
      • Achterveld
      • Symphony of the Soil
  • Contact
  • Home
  • Projecten
  • Boom- en fruitteelt
  • Na het zuur geen zoet?

Na het zuur geen zoet?

0

Landschap 2017/2 | Een uitgave van Werkgemeenschap voor Landschapsonderzoek (WLO)

Bodemverzuring in droog zandlandschap blijvend probleem

Dit artikel vat de huidige stand van de kennis samen over de gevolgen van hoge stikstofdepositie op de bodem van het droog zandlandschap en beschrijft mogelijke of nog te ontwikkelen herstelmaatregelen. Daarvoor worden eerst de processen van bodembuffering en -verzuring beschreven, aangezien begrip daarvan essentieel is om tot duurzaam herstel van kenmerkende biodiversiteit te komen.

In Nederland zijn veel natuurterreinen in het droog zandlandschap aangetast door verzuring en vermesting als gevolg van atmosferische depositie van stikstof- (N) en voorheen zwavelverbindingen (S), met negatieve gevolgen voor de biodiversiteit, zie ook Siebel & Bobbink (dit nummer). Bij stijgende toevoer van N via depositie neemt de N-beschikbaarheid en daarmee de groei van planten in de veelal nutriëntenarme systemen zoals heide geleidelijk toe. Ook de soortensamenstelling verandert doordat concurrentiekrachtige planten gaan overheersen ten koste van laag bij de grond groei- ende soorten. Vergrassing en verbraming zijn – of deels waren – dan ook schering en inslag in veel heide- en bosgebieden. Ook zijn de bossen op droge zandgronden vaak verzadigd geraakt met stikstof, wat heeft geleid tot verhoogde uitspoeling van nitraat naar het grondwater. Voor een gedetailleerd overzicht van de complexe effecten van N-depositie op natuur wordt verder verwezen naar Bobbink et al. (2014). Naast de vermestende effecten van N-depositie speelt de voortschrijdende bodemverzuring een doorslaggevende rol bij de achteruitgang van planten en dieren in het droog zandlandschap.

 

Bodembuffering en -verzuring

Er is een aantal mechanismen waarmee in bodems de toevoer van verzurende stoffen gebufferd en/of geneutraliseerd wordt. Deze buffering is afhankelijk van het uitgangsmateriaal (het type bodem) en de aanwezigheid van toestromend grondwater. In het droog zandlandschap is het laatste niet van belang, en aangezien de droge binnenlandse zandgronden geen kalk bevatten, zijn de volgende buffermechanismen bepalend voor het verloop van verzuring.

Allereerst is dat de kationenuitwisseling door het bodemadsorptiecomplex. Dit complex bestaat uit kleimineralen en/of organische bestanddelen die aan de buitenkant negatief geladen zijn, waardoor basische kationen (Ca2+, Mg2+, K+ & Na+) aan dit complex geadsorbeerd zijn. Wanneer er extra zuur (H+) in de bodem komt, dan kunnen de H+-ionen de kationen van het complex ver- dringen waardoor ze vervolgens in de bodemoplossing terechtkomen. Omdat de H+-ionen dan zelf aan het complex geadsorbeerd zijn en niet meer in oplossing, verandert de pH niet (=buffering). Kationenuitwisseling is een snellopend bufferproces, maar de capaciteit is tamelijk beperkt. De term ‘basenverzadiging’ wordt gebruikt om aan te geven hoeveel procent van het adsorptiecomplex van de bodem bezet is met basische kationen.

Een reactie die op de achtergrond verloopt is de neutralisatie van zuur door de verwering van silicaatmineralen. Primaire silicaatmineralen worden afgebroken waarbij zich bij een pH groter dan 4,5 kleimineralen vormen (zie kader). Dit proces wordt sterk versneld door extra toe- voer van zuur. Door de lage verweringssnelheid draagt dit mechanisme normaliter maar in geringe mate bij aan de actuele buffering in de bodem, maar het is essentieel voor het “opladen” van het adsorptiecomplex met basische kationen en dus voor het herstel van buffercapaciteit via kationuitwisseling. Onder een pH van 4,5 vindt dit proces van vorming van secundaire kleimineralen (met Al) niet meer plaats maar wordt vrij Al3+ gevormd. Net als H+ kan ook Al3+ gebonden worden aan het bodemcomplex, maar dit proces kan de toename in Al3+ in de bodemoplossing niet verhinderen. Dit Al3+ is toxisch voor veel planten- en diersoorten. Bij zeer lage pH-waarden (<3,0) gaan ijzerverbindingen een dominerende rol spelen bij de bodembuffering en kan er (zeer) veel Fe3+ – toxisch voor veel planten – in oplossing komen (Bobbink et al., 2014).

 

De minerale motor van de bodem
 
Vrijwel alle kationen in de bodem komen oorspronkelijk vrij door verwering, een proces waarbij mineralen reageren met zuur. Een voorbeeld hiervan is de verwering van kaliveldspaat tot het secundaire kleimineraal kaolien, kiezelzuur en kaliumionen:
2 KAlSi3O8 + 9 H2O + 2 H+ → Al2Si2O5(OH)4 + 4 H4SiO4 + 2 K+
Dit is ook het basale proces dat de zuurgraad in de bodem stabiel houdt in wisselwerking met het kationuitwisselingscomplex (de aan de humus en klei geadsorbeerde kationen). Verwering is een relatief langzaam proces. Het houdt geen gelijke tred met het vrijkomen van basische kationen van het complex als het aanbod van zuur te hoog is. En dan verzuurt de bodem dus. Bij sterke verzuring kan het bij verwering vrijgekomen aluminium geen nieuwe kleimineralen vormen en wordt het als Al3+ gebonden aan het kationuitwisselingscomplex.
 
Mineralen zoals kaliveldspaat, albiet en muscoviet zijn de belangrijkste verweerbare mineralen met basische kationen (K, Ca, Mg en Na) in de Nederlandse zandbodem. Het zeer resistente kwarts (SiO2) bevat geen van deze elementen, maar maakt wel 80-90% van de Nederlandse minerale zandbodem uit. Dit laat al zien waarom zandbodems gevoelig tot zeer gevoelig zijn voor verzuring.
Verwering is een proces dat van nature optreedt door koolzuur dat geproduceerd wordt in de bodem. Door de (zeer) hoge verzurende depositie van de afgelopen eeuw is de verwering ernstig versneld en dit heeft in korte tijd geleid tot een drastische afname van het aan mineralen gerelateerde vermogen om basische kationen te leveren voor kationenuitwisseling (Bergsma et al., 2016). Voor veel bodems in het droog zandlandschap betekent dit dat onder de huidige N-depositie geen herstel mogelijk is zonder aanvulling van mineralen met basische kationen.

[…]

Niet alleen de basenverzadiging van droge zandbodems is verminderd, ook de onderliggende voorraad verweerare mineralen met basische kationen is significant aangetast (Bergsma et al., 2016). Dit betekent dat de bodem zich bij gelijkblijvende zuurlast niet kan herstellen maar juist achteruit blijft gaan. Aanvulling met gemalen silicaatmineralen (steenmeel) kan er in principe voor zorgen dat het verlies van verweerbare mineralen gecompenseerd wordt en er weer verbetering gaat optreden (Weijters et al., 2017).

[…]

 

Herstelopties

Ook in bossen ligt de sleutel tot succesvol herstel waarschijnlijk in het combineren van maatregelen. Wanneer in bossen de boomlaag gedomineerd blijft worden door soorten met slecht afbreekbaar strooisel, zal de bovengrond bij de huidige depositie verder verzuren. Voor een verandering op systeemniveau kan het inbrengen van boomsoorten met gunstige strooiseleigenschappen mogelijk een oplossing bieden (Hommel et al., 2007). Door de betere afbreekbaarheid van het strooisel kan zich een rijkere bodemfauna ontwikkelen die de hogere gehaltes aan basische kationen uit de bladeren in de kringloop kunnen houden. Dit kan al binnen enkele decennia leiden tot spectaculaire veranderingen in de humusvorming, met hogere pH, een betere basenbezetting en minder stapeling van organische stof op het bodemoppervlak tot gevolg. Als icoon voor dit effect heeft de linde al enige bekendheid verworven, maar ook soorten als hazelaar (Corylus avellana) of esdoorn (Acer sp.) kunnen hier een belangrijke functie vervullen. En ook de Amerikaanse vogelkers (Prunus serotina) kan de humusvorming sterk verbeteren (Nyssen et al., 2013; Lorenz et al., 2004). Gecombineerd met het toevoegen van steenmeel in plantgaten van jonge bomen of opgebracht op de bovengrond lijkt dit een kansrijke maatregel om de verzuurde bossen op termijn duurzaam te herstellen. Sinds 2016 wordt hier onderzoek naar gedaan (Nyssen et al., 2016).

In het kader van OBN, het PAS en vanuit de provincies Noord-Brabant, Drenthe en Gelderland is er sinds medio 2014 onderzoek gestart naar de mogelijkheden om de verzuurde bodems van droge of natte heide door toediening van steenmeel te herstellen (Weijters et al., 2017). Daarnaast wordt deze maatregel sinds zeer recent (2016) zowel getest in droge loofbossen met zomereik als in een verzuurd heischraal grasland. Verder wordt onderzocht of en hoe het areaal aan goed ontwikkelde heide en heischrale graslanden uitgebreid kan worden op voormalige landbouwgronden die niet verzuurd zijn (Loeb et al., 2013; Weijters et al., 2015). De rol van het bodemleven is vaak ook onderdeel van deze studies. Bovenstaande onderzoeken geven blijk van een besef van urgentie bij zowel OBN als bij de verschillende provincies, maar om de kwaliteit van de natuur in het droog zandlandschap in de toekomst te kunnen waarborgen is een provincie-overstijgende aanpak vereist. Hierbij is het cruciaal dat er zowel aandacht wordt besteed aan het ontwikkelen van adequate herstelmaatregelen als aan het aanvullend verminderen van de nog steeds veel te hoge N-depositie in het Nederlandse zandgebied.

 

Download the PDF file .

Aan de slag…

  • Lezingen en workshops

Agenda

Downloads

Steenmeel Ultra-kort

Steenmeellijst

Referentielijst

Naar wie luistert U?

Advertenties


Plant Health Cure is specialist en
koploper op het gebied van mycorrhiza-
technologie en bodembiologie.




Ook adverteren op steenmeel.info?
Neem dan contact met ons op.

Recente berichten

  • Lezing Bio-beurs 2020
  • Presentatie CropSolutions
  • De kracht van gemalen steen bij bodemherstel
  • De Vruchtbare Bodem in Geologisch Perspectief
  • Steenmeel en korrels voor gezondere Sallandse Heuvelrug
  • Inzicht bodemanalyses
  • Rol microbiologie groter dan gedacht bij verhoging gehalte organische stof
(c) 2019 STEENMEEL.INFO     |     Disclaimer     |     Privacyverklaring