Afbreeksnelheid van organische stof uit runderdrijfmest toegediend aan grond : Effecten van vochtgehalte in de grond en drogen van de grond

Samenvatting

Voor een optimale benutting van dierlijke mest in agro-ecosystemen dient de organische stof uit deze mest voldoende snel af te breken in de bodem. Uit laboratoriumproeven bleek dat na het mengen van runderdrijfmest met zandgrond de afbraak van bodemorganische stof kan worden geremd. Omdat deze remming gevolgen kan hebben voor de bodemkwaliteit en de nutriëntenlevering aan gewassen is het noodzakelijk om de oorzaak van deze remming te achterhalen. Als mogelijke oorzaak werd eerst gedacht aan een relatief hoog zoutgehalte in de mest. Uit vervolgonderzoek bleek dat het zoutgehalte van mest inderdaad een remmende werking op de C-mineralisatie kan hebben, maar de geconstateerde remming slechts deels kon verklaren. In het nu voorliggende onderzoek is een vervolghypothese getest, namelijk dat de remming werd veroorzaakt door het gebruik van verse in plaats van gedroogde grond. Het onderzoek is daarbij uitgebreid met twee aanvullende vragen: 1) welk effect heeft het vochtgehalte van grond op de C-mineralisatie uit grond en toegediende runderdrijfmest?; en 2) wordt de C-mineralisatie uit grond en mest gestimuleerd door uitdrogen en opnieuw bevochtigen? De hypothese en aanvullende vragen werden onderzocht in een incubatieproef met herhaalde meting van de CO2-respiratie na het mengen van een runderdrijfmest met een zandgrond. De incubatieproef duurde 168 dagen, en bestond uit twee deelproeven. Bij de eerste deelproef werden behandelingen met vooraf gedroogde grond (40°C) ingezet op een tijdens de proefperiode constant blijvend vochtgehalte van 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, en 80% van de WHC (‘water holding capacity’). Bij de tweede deelproef werden behandelingen met verse respectievelijk gedroogde grond ingezet bij een vochtgehalte van 60% en vervolgens tijdens de incubatieperiode tot twee keer toe uitgehaald, gedroogd, en opnieuw ingezet bij 60% WHC. Op basis van de gemeten CO2-emissies werd berekend hoeveel van de oorspronkelijk met grond en mest toegediende C per meettijdstip overbleef. Uit de resultaten blijkt dat de C-mineralisatie van alleen de zandgrond lineair toenam bij een toename van het vochtgehalte van 20% tot 80% van de WHC. De hoeveelheid C die over de incubatieperiode mineraliseerde verdrievoudigde daarbij van 41 mg tot 136 mg (+330%). Het verloop van de C-mineralisatie in de tijd was afwijkend bij vochtgehalten 20%, 30%, en 80%; deze vochtgehalten kunnen daarom bij incubatieproeven met grond beter worden vermeden. De relatieve hoeveelheid overblijvende C uit met zandgrond gemengde runderdrijfmest werd door het niveau van vochtgehalte niet significant beïnvloed (P = 0,13) en was gemiddeld 84% na 168 dagen incubatie. Drogen van de grond, voorafgaande aan incubatie of tijdens incubatie, gaf een hogere C-mineralisatie op dag 1 en dag 3 na het (opnieuw) bevochtigen, en een wat lagere mineralisatie daarna. Twee keer tussentijds drogen en opnieuw bevochtigen gaf geen extra C-mineralisatie vergeleken met 1x tussentijds drogen en opnieuw bevochtigen. Bij vers ingezette grond nam de hoeveelheid gemineraliseerde C als gevolg van 1x of 2x tussentijds drogen en opnieuw bevochtigen af van 112 mg tot 104 mg (-7%). De C-mineralisatie uit toegediende mest werd meer beïnvloed door drogen van grond voorafgaande aan incubatie dan door drogen tijdens incubatie. Bij vooraf drogen was de C-mineralisatie lager op dag 1, 3, 28, en 70, en wat hoger vanaf dag 84, vergeleken met verse grond. Drogen vooraf of tijdens incubatie had uiteindelijk geen significant effect op de totale hoeveelheid gemineraliseerde C uit mest na 168 dagen incubatie (gemiddeld 13%). Geconcludeerd wordt dat het gebruik van gedroogde in plaats van verse grond, en het herhaald drogen en opnieuw bevochtigen van de grond tijdens incubatie, in de voorliggende proef geen effecten van betekenis had op de uiteindelijke hoeveelheid C-mineralisatie uit mest. Het gebruik van verse in plaats van gedroogde grond is daarmee geen waarschijnlijke oorzaak van een lage C-mineralisatie uit drijfmest zoals gemeten in eerdere incubatieproeven.