Voedingsstoffen

De granulaire samenstelling van de toplaag heeft hier invloed op. Een grotere lutumfractie houdt meer voedingstoffen vast. De negatieve lading van de lutumdeeltjes zorgt ervoor dat positieve ionen worden gebonden, samen met de geringe waterdoorlaatbaarheid kan dit leiden tot een ophoping van voedingstoffen in de bodem. Dit leidt doorgaans tot een vruchtbare of zelfs hoogproductieve toplaag in vergelijking met een toplaag waar zand het grootste component vormt. Silt, dat uit grotere deeltjes bestaat, heeft chemisch vergelijkbare eigenschappen als lutum, maar is fysisch eerder te vergelijken met zand, bijvoorbeeld als het om waterdoorlaatbaarheid gaat.

We gaan onderstaand in op:

• Voedingstoffen: niveau en verhouding
• Biomassaproductie
• Stikstof, fosfor en kalium (NPK)
• Invloed van het beheer op de voedselrijkdom
• Bodemonderzoek nutriënten

Over de verhouding van N-P-K-Mg, zie ook het voorlopige Protocol grondonderzoek en bemesting op dijken [Liebrand & Evers, 2018].

Voedingsstoffen: niveau en verhouding

Voor de beschikbaarheid en opname van voedingsstoffen in de bodem zijn zowel de mate van aanwezigheid (niveau) als de verhouding tussen de verschillende voedingsstoffen van belang. Een gebrek aan een, voor de groei belangrijke, voedingsstof kan de opname van andere voedingsstoffen belemmeren, hoewel deze wel in voldoende mate aanwezig zijn.

Het voedingsstoffenniveau en de verhouding van de belangrijkste bodemnutriënten wordt grotendeels bepaald door de granulaire samenstelling. Daarnaast kan bemesting het voedingsstoffenniveau (tijdelijk) sterk verhogen.

Een hoge voedselrijkdom leidt in het algemeen tot een hoge biomassaproduktie. Een hoge biomassaproduktie heeft in het algemeen een negatief effect op de soortenrijkdom. Bij een hoge biomassaproduktie is de soortenrijkdom in het algemeen lager dan bij een lagere biomassaproduktie.

Sprangers [1996] constateert ook dat vanuit een stikstofvoorraad in de bodem bij voldoende vocht mineralisatie en en stikstoflevering optreedt. Bij dijken die nog niet zijn verschraald kan door variatie in droogte en vocht dus een schommeling in biomassaproductie ontstaan.

Het voedingsstoffenniveau kun je bepalen met een bodembemonstering. De mate waarin de voedingsstoffen beschikbaar zijn voor de planten verschilt door het jaar heen. In het vroege voorjaar en de winterperiode is de beschikbare hoeveelheid relatief hoog, in het overige deel van het jaar aanzienlijk lager doordat veel voedingsstoffen dan zijn opgenomen door de planten. De bodembemonstering kan dan ook het beste plaatsvinden voordat de voorjaarsgroei op gang komt (maart).

Biomassaproductie

De biomassaproductie van de dijkvegetatie drukken we uit in de hoeveelheid droge stof per ton per hectare per jaar. Een laag productieve vegetatie levert max. 3 ton/ha/jaar.

Boer&Schils [2011] stellen dat er een duidelijk verband is tussen biomassa/voedselrijkdom en soortenrijkdom. In onderstaande figuur is dit verband weergegeven. Daardoor is ook te zien dat bij een te ver doorgevoerd verschraling de soortenrijkdom weer afneemt. In voedselrijk grasland domineren snelgroeiende grassen als Engels raaigras en Veldbeemdgras. Deze vormen een dichte zode. Hierdoor krijgen andere soorten vrijwel geen kans te ontkiemen of te groeien.  Beheer kan op twee manieren ingrijpen op deze concurrentiekracht van snelgroeiers.

1. Bij beheer waarbij maaisel met de opgenomen bodemnutriënten worden afgevoerd, treedt verschraling van de bodem op. Bij een lager aanbod van voedingsstoffen lopen grassen minder sterk uit. Andere planten krijgen de ruimte om te kiemen en zich te vestigen.
2. Snelgroeiende, hoog opgaande grassoorten verhinderen door hun concurrentiekracht een hoge soortenrijkdom. Door te maaien op het tijdstip dat deze grassoorten maximaal hebben geïnvesteerd in de bovengrondse delen en de bloeiaren komen ze niet tot bloei en zaadzetting. Hierdoor  hebben ze weinig reserve om zich te herstellen. Voor veel snelgroeiende grassen ligt dit tijdstip in de eerste helft van mei. Maaisel van dit tijdstip bevat nog veel eiwitten en is gewild bij melkveehouders waardoor de afzet aantrekkelijk voor hen kan zijn.

Op waterkeringen die doorgaans uit klei zijn opgebouwd is dit risico niet heel groot, wel op de meer zandige taluds.

Van der Zee [1992] legde in één onderzoek op rivierdijken een relatie tussen het vegetatietype en de opbrengst droge stof per hectare per jaar: productieweilanden (8,2), verruigde hooilanden (7,5), glanshaver hooiland (6,2), kamgras weiland (5,2) en droge stroomdalgraslanden (<4).  Hoe lager de productie, hoe lager het gewichtsaandeel grassen in de samenstelling.

Stikstof, fosfor en kalium (NPK)

De belangrijkste voedingsstoffen voor planten zijn stikstof (N), fosfor (P) en kalium (K). Deze voedingsstoffen worden ook wel macronutriënten genoemd.

Er is een relatie tussen het gehalte van de macronutriënten en de structuur en soortensamenstelling van de vegetatie.

• “Zo is bekend dat juist bij zeer lage concentraties anorganisch fosfor (Pi) in de bodem planten gaan investeren in breedvertakte wortelstelsels. Dit gaat overigens wel ten koste van de ontwikkeling in verticale (diepte) richting.” [RWS, 2012, p. 25]
• Bij voldoende aanwezigheid van fosfor en kalium leidt een hoog gehalte aan stikstof meestal tot een hoogproductieve vegetatie met vaak hoogopgaande ruigtekruiden. Dergelijk vegetaties hebben vaak een minder goed ontwikkeld wortelstelsel terwijl de geslotenheid op maaiveldniveau matig tot slecht is.
• In een normaal ontwikkelde vegetatie die bestaat uit grassen en kruiden leidt een verhoogd stikstofgehalte tot relatief grote, concurrentiekrachtige exemplaren van bijvoorbeeld Fluitenkruid en Gewone berenklauw. Hierdoor komen andere soorten in het gedrang en kunnen ze zelf worden weggeconcurreerd. De hierdoor ontstane hoogopgaande, hoogproductieve vegetaties hebben vaak een minder goed ontwikkeld wortelstelsel terwijl de geslotenheid op maaiveldniveau matig tot slecht is.
• Een tekort aan stikstof in grasland is vaak zichtbaar door een verkleuring van het gewas van groen naar geelgroen.
• Een hoog gehalte aan stikstof in grasland is vaak zichtbaar door een verkleuring van groen naar donkergroen of zelfs blauwgroen.

Verdieping: bepaling N-P-K

Bij bepaling van het stikstofgehalte zijn twee fracties van belang: stikstof mineraal en stikstof totaal. Stikstof mineraal (oplosbaar in 0.01 M CaC12 (mg N/kg) bestaat uit de componenten nitraat (N03-) en ammonium (NH4+) die afzonderlijk worden gemeten en daarna opgeteld. Stikstof totaal is de totale hoeveelheid stikstof (mg N/kg) die vrijkomt na destructie (met een agressieve oplossing van salicylzuur in een H2SO4-Se mengsel).

Bij bepaling van het fosforgehalte zijn twee fracties van belang: direct voor planten beschikbaar fosfor en de totale hoeveelheid fosfor. Beschikbaar fosfor is oplosbaar in 0.01 M CaC12 (mg P/kg). Totaal aanwezig fosfor (mg P/kg) wordt verkregen na destructie (met een agressieve oplossing van salicylzuur in een H2S04-Se mengsel).

Bij de bepaling van het kaliumgehalte is alleen de hoeveelheid beschikbaar kalium van belang. Dit is de hoeveelheid kalium die oplosbaar is in 0.01 M CaCl2 (mg K/kg). Ook de elektrische geleidbaarheid van de bodem kan indicatief zijn. De hoeveelheid vrije ionen in de bodem bepalen het elektrisch geleidingsvermogen (EGV) en geeft een globaal inzicht in de voor de planten beschikbare hoeveelheid nutriënten. EGV wordt uitgedrukt in micro siemens (l/ohm)) wordt potentiometrisch bepaald.

Invloed van het beheer op de voedselrijkdom

Het beheer van de dijkvegetatie heeft effect op de voedselrijkdom van de bodem. Bij maaibeheer met afvoer van het maaisel worden met het maaisel ook bodemnutriënten afgevoerd. Wanneer deze onvoldoende worden aangevuld kan er een gebrek ontstaan aan een of meerdere nutriënten. Hierdoor kan de groei van de vegetatie worden verstoord. Bij beweiding treedt verplaatsing van bodemnutriënten op: de schapen eten op het talud terwijl de schapenmest met (een deel van) de bodemnutriënten vrijwel alleen op de vlakke delen terecht komen. Hierdoor verschraalt het talud terwijl de vlakke onderberm of kruin wordt verrijkt.

Klepelen leidt tot verrijking met nutriënten. Atmosferische depositie zorgt voor input van voedingsstoffen, vooral stikstof. Hierdoor treedt verrijking van de toplaag op. De vegetatie neemt naast de voedingsstoffen uit de bodem ook de uit de atmosfeer afkomstige voedingsstoffen op.Na het maaien waarbij het maaisel niet wordt afgevoerd komen na vertering van het maaisel al deze voedingsstoffen weer beschikbaar voor de planten.

Uiteraard leidt actief bemesten ook tot toenamen van voedingsstoffen. Een gerichte mestgift door de beheerder om bepaalde problemen met voedingsstoffen tegen te gaan is niet doelgericht. Het is verstandig dit te doen op basis van bodembemonstering. Onder minder gunstige groeisomstandigheden, zoals direct langs de kust, draagt een jaarlijkse mestgift bij aan de geslotenheid van de grasbekleding, zeker in wanneer de dijk wordt beheerd met beweiding.

Bodemonderzoek nutriënten

Een bodemonderzoek naar de aanwezigheid van nutriënten (voedingsstoffen) kan aanleiding zijn tot het toepassen van een gerichte startbemesting al dan niet in combinatie met bekalking. De beheerder kan bij het onderzoek het beste werken volgens een vast protocol.