22 september 2023

Verbeterde voedselproductie (22): Hoe bepaal jij de kwaliteit van de bodem?

De ondergrond, de bodem, de wereld onder onze voeten: we zijn er steeds meer in geinteresseerd.
En dus gaan we het laten onderzoeken. Een bodemonderzoek. Maar wat is eigenlijk een bodemonderzoek? Daar blijkt nog redelijk wat variatie in mogelijk te zijn!
Daarom een duik in de wereld van het bodemonderzoek.

Wat is de bodem?

Volgens Wikipedia is de bodem de bovenste laag van de aardkorst, maar de definitie in de bodemkunde is specifieker, namelijk die laag van de aardkorst die door planten beworteld wordt (de rhizosfeer), of waarin zich bodemvormende processen afspelen.
Volgens deze definitie maakt vast gesteente en natte ongerijpte ('waarin zich geen bodem heeft gevormd') ondergrond van losse sedimenten geen onderdeel uit van de bodem.
Kortom, de bodem is dat deel onder onze voeten daar waar planten wortelen en bodemvorming plaatsvindt.

Wat voor bodemonderzoek is er?

Als er bodemonderzoek wordt uitgevoerd, blijken er 3 categorien bodemonderzoek te zijn:
  1. de biologische eigenschappen (wat leeft er), 
  2. de chemische eigenschappen (welke stoffen zijn er),
  3. de fysische eigenschappen (hoe gedraagt/reageert de bodem op de buitenwereld).
De belangrijkste speler die de bodem gebruikt en onderzoekt, is de landbouw. In de landbouw wordt/werd(?) vooral sinds de groene revolutie de bodem gezien als een inert (niet reagerend) medium, eigenlijk een substraat. En dat bepaalt welke onderzoeksaanpak wordt gebruikt voor bodemonderzoek. Als de bodem wordt gezien als inert, zullen biologische eigenschappen niet of nauwelijks worden meegenomen. Als de bodem wordt gezien als een levend ecosysteem die de chemische samenstelling van de bodem bepaalt, zal veel meer naar de biologie worden gekeken en de chemie mogelijk juist minder. Afhankelijk van hoe naar de bodem wordt gekeken, bepaalt dus mede welke parameters worden onderzocht.
Onderstaande afbeelding komt uit een onderzoek (bron) waarin 65 verschillende aanpakken voor bodemonderzoek zijn bekeken. Duidelijk wordt dat ze allemaal een andere insteek hebben en daarmee een andere keuze maken voor de benodigde parameters, zoals de afbeelding laat zien. De biologische eigenschappen zijn hierbij groen, de chemische eigenschappen rood en de fysische eigenschappen blauw. Het percentage geeft aan hoe vaak ze in de 65 onderzoeken voorkwamen. Vragen om een bodemonderzoek kan dus heel veel verschillende dingen opleveren.

Bron: https://edepot.wur.nl/441556

Welke parameters kun je dan zoal laten onderzoeken?

Wat je kunt laten onderzoeken, is eigenlijk bijna onbegrensd, en allemaal vertellen ze een deel van wat er zich in de bodem afspeelt. Hieronder een (beperkte) lijst van mogelijke aspecten:
  • de biologische eigenschappen - gerelateerd aan wat er leeft in de bodem (bron 1, bron 2 en bron 3):
    • Organische stof
    • Microbiele biomassa koolstof
    • Microbiele biomassa stikstof
    • Enzymen
    • Actieve koolstof
    • CO2 productie
    • Ziekte verwekkers en ziekte onderdrukkers
    • Gewicht schimmels
    • Gewicht bacterien
    • Soorten bacterien die voorkomen
    • Schimmel/bacterie verhouding
    • Aantal goede en slechte nematoden, dan wel verder uitgespecificeerd op soorten niveau
    • Gewicht goede en slechte protozoa
    • Aantal wormen
  • de chemische eigenschappen - welke stoffen zijn in welke concentratie aanwezig (bron 1, bron 2 en bron 3):
    • PH
    • Electrische geleidbaarheid (EC)
    • CEC en AEC
    • Organische stof
    • Mineraliseerbaar en totaal stikstof, ammonium en nitraat
    • Koolstof:stikstof verhouding
    • Uitwisselbaar fosfaat, kalium, calcium, magnesium, ijzer, mangaan, etc.
    • Magnesium:Calcium verhouding
    • Hoeveelheid zware metalen
    • Hoeveelheid sporenelementen
    • TDS
    • Sodiciteit
  • De fysische eigenschappen - hoe gedraagt de bodem zich (bron 1, bron 2 en bron 3):
    • Percentage klei, silt en zand
    • Afslibbaar deel
    • Water vasthoudend vermogen
    • Bulk dichtheid
    • Macro porositeit
    • Micro porositeit
    • Hardheid van de bodem aan de oppervlakte en hardheid onder de oppervlakte (sondering)
    • Wortel diepte (gerelateerd aan hardheid van de bodem)
    • Verzadigde water infiltratie snelheid
    • Bodemaggregaat stabiliteit

Conclusie

Er wordt op verschillende manieren naar de bodem gekeken:
- de ene kant van het spectrum ziet de bodem als een inert groeimedium
- de andere kant van het spectrum ziet de bodem als een levend ecosysteem.

De wijze waarop naar de bodem wordt gekeken, bepaalt in sterke mate welke parameters worden onderzocht:
  • Als het gezien wordt als een inert groeimedium, moet de plant worden gevoed met chemische voedingsstoffen. De vraag die hierbij moet worden beantwoord is: welke stoffen zijn in een direct opneembare vorm in de bodem aanwezig en wat heeft de plant het komende groeiseizoen nodig. Indien het verschil een tekort is, moet dit via kunstmest worden toegediend. De focus ligt hierdoor vooral op de chemische parameters.
  • Als de bodem wordt gezien als een ecosysteem, wat de planten van de benodigde voedingsstoffen voorziet, is de vraag die beantwoord moet worden: hoe is het ecosysteem onder de bodem en past dit bij de planten die erin en erop groeien. Als het juiste ecosysteem aanwezig is, zijn deze ook in staat om (de vaak grote voorraad) niet opneembare voedingsstoffen voor de plant beschikbaar te maken: als de biologie aanwezig is, zijn er dus veel meer stoffen beschikbaar voor de plant!
    De focus zal daardoor automatisch liggen op de biologische parameters en wat er nodig is om deze organismen te voeden.
Kortom: hoe je kijkt naar de bodem, bepaalt de onderzoeksvraag.

Met de overgang naar steeds meer regeneratieve landbouw, waarbij revitalisatie van de bodem een centraal aandachtspunt is (wat alleen door de biologie gedaan kan worden), zullen ook de biologische aspecten van bodemonderzoek steeds vaker worden onderzocht.

Bronnen

- https://www.researchgate.net/publication/253693208_Integrated_Assessment_of_Soil_Quality_for_Landscape_and_Urban_Management/figures?lo=1
- https://www.soilfoodweb.com/
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Bodem
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Groene_revolutie
- https://edepot.wur.nl/441556


Geen opmerkingen: