Nieuws

Hoe reageren gewassen op verdichte grond?  

article_published_on_label

21 september 2023

Rijden met zware landbouwmachines maakt de bodem dichter. Dat is begonnen met de introductie van tractoren en landbouwvoertuigen in de jaren 50 van de vorige eeuw. Verdichting neemt nog steeds toe door de toename van de afmetingen en het gewicht van de landbouwmachines. Planten groeien minder goed in een verdichte bodem omdat deze water en lucht minder goed doorlaat en wortels minder goed in de bodem kunnen dringen. Onderzoekers en studenten van Wageningen Environmental Research en Wageningen Plant Sciences onderzoeken de reactie van maisplanten op verdichte grond in proeven in de kas en in het veld.

Bodemverdichting vermindert bodemkwaliteit en plantengroei

Verdichting door belasting maakt de bodem minder productief. Bodemverdichting vermindert namelijk de biologische activiteit in de bodem en daarmee de bodemgezondheid. Een verdichte bodem wordt minder doorlatend bij waterverzadiging , maar kan juist meer doorlatend worden in drogere toestand. Want ook in drogere toestand stroomt er gelukkig water door de bodem om planten vanuit het grondwater van water te voorzien. Bij hevige buien stroomt op een verdichte bodem meer water oppervlakkig af en kunnen nutriënten en agrochemicaliën verloren gaan naar het oppervlaktewater. Langdurige droogte kan planten nog meer in hun groei beperken. Of dit werkelijk zo is hangt af van de diepte van het grondwater, de mate van verdichting en de grondsoort.

Bodemverdichting beter begrijpen

De economische schade van bodemverdichting wordt steeds groter. Herstellen van een eenmaal verdichte bodem is niet of maar beperkt mogelijk. Dit geldt vooral voor het gedeelte van de bodem dat niet door grondbewerking wordt beïnvloed (>30 cm -mv). Daarom is het belangrijk dat verdere bodemverdichting in de landbouw zoveel mogelijk wordt voorkomen. Uit onderzoek zijn wel meetwaarden bekend om te signaleren dat een bodem verdicht is, maar deze zeggen vooral iets over de sterkte en dichtheid van de grond, en niet over de beperkingen die verdichting geeft voor plantengroei.

Preventie en opheffen van bodemverdichting vragen misschien om andere manieren van telen en oogsten. Daarvoor is het nodig om te begrijpen en te voorspellen hoe bodemverdichting in zijn werk gaat en wat de gevolgen ervan zijn voor de plantengroei en de waterhuishouding.

Proef met mais in verdichte grond

Wageningse onderzoekers en studenten (van Wageningen Environmental Research en de leerstoelgroep Crop Systems Analysis) voerden een experiment uit naar de reactie van maisplanten op bodemverdichting. In een proef in de kas op het terrein van Wageningen University & Research werd de ontwikkeling van de wortels en het bovengrondse gedeelte van maisplanten gevolgd gedurende zes weken. Dertig maisplanten werden geplant in kolommen met grond, met een tussenlaag die in verschillende mate verdicht was (met belastingen tussen 100 en 400 kPa ). Het idee hierbij was om de grond boven de verdichte laag uit te laten drogen en de niet verdichte grond onder de laag nat genoeg te houden voor plantengroei. De verdichte tussenlaag bepaalt dan of wortels water uit de onderliggende laag kunnen halen of niet.

Wortels minder lang in verdichte grond

Uit de proef blijkt dat de wortels van de maisplanten minder lang worden (48 tot 62%) in de verdichte bodemlagen, en ook dat daaronder de lengte niet meer toeneemt. Hetzelfde resultaat werd gevonden voor de totale oppervlakte van de wortels (50% minder oppervlakte). Dat het wortelstelsel zich niet meer ontplooit onder de verdichte laag geeft volgens de onderzoekers aan dat de wortels plastischer worden in de verdichte laag, en dat dit zo blijft bij de verdere groei . Dat is nadelig voor de groei van de plant. In het onderzoek wordt dit verschijnsel ‘onomkeerbare verdikking’ genoemd (irreversible plasticity in het Engels).

Wortels dikker in verdichte grond

Om de wortels door een verdichte laag te laten groeien gaan planten hun wortels dikker maken. Niet alle planten zijn daartoe in staat. In de proef bleek dat de wortels van de maisplanten dikker worden in de verdichte grond: de diameter was daar 14% tot 36% groter. Dit is nog niet eerder gevonden in onderzoek.

In de meest verdichte grond werden de wortels niet meer dunner onder de verdichte laag. De wortels ontwikkelden zich niet meer goed onder de verdichte laag. Daardoor ontstond een watertekort, dat zichtbaar werd in de verminderde bovengrondse groei van de planten.

Kleinere planten op verdichte grond

Ook de bovengrondse delen van de maisplanten werden beïnvloed door de bodemverdichting: de groeisnelheid, het bladoppervlak en de hoogte van de planten waren kleiner dan van planten in de niet verdichte grond. In de meest verdichte grond (≥300 kPa) was ook het gehalte aan droge stof in de bladmassa kleiner. Dit geeft aan dat deze verdichting kan leiden tot een lagere opbrengst van mais.

Veldproef

De effecten van verdichting op de groei van mais en op de water- en zuurstofhuishouding in de bodem worden ook onderzocht in een veldproef op het terrein van Wageningen University & Research. De resultaten verschijnen in 2024.