Startpagina >>> Ecosysteemdiensten >>> Behoud van bodemvruchtbaarheid
Beschrijving van…
Voedselproductie
Wildbraadproductie
Houtproductie
Productie biomassa-energie
Waterproductie
Natuurlijke waterzuivering
Natuurlijke bestuiving
Natuurlijke plaagcontrole
Bodemvruchtbaarheid
Verbetering luchtkwaliteit
Vermindering geluidsoverlast
Vermindering van erosie
Overstromingsbeheer
Kustbescherming
Regulatie van globaal klimaat
Groene ruimte voor recreatie
Behoud van bodemvruchtbaarheid in Vlaanderen
Definitie van behoud van bodemvruchtbaarheid
Behoud van het vermogen van de bodem om planten van de nodige voedingsstoffen, water en lucht te voorzien voor hun groei en bloei..
Toelichting
Deze ecosysteemdienst zorgt voor het in stand houden van het vermogen van de bodem om een plant van voedingsstoffen, water en lucht te voorzien. Omdat de nood aan voedingsstoffen, lucht en water verschillend is voor de verschillende plantensoorten en vegetatietypen, zijn ook de vereisten die een plant aan de bodemvruchtbaarheid stelt verschillend. Zo heeft een soortenrijk heischraal grasland nood aan een lage chemische bodemvruchtbaarheid terwijl de teelt van suikerbieten hoge voedingseisen aan de bodem stelt. Daarom zal een bodem die van nature qua voedingsstoffen het perfecte aanbod heeft om een heischraal grasland op een duurzame wijze te onderhouden, volledig ongeschikt zijn om zonder bijkomende inputs suikerbieten te telen. Het behoud van bodemvruchtbaarheid moet dus gedefinieerd worden in functie van een welbepaalde bodembedekking of landgebruik (Cools et al, 2014).

Afbeelding 1: NARA-rapport “Bodemvruchtbaarheid”.
- De chemische component van de bodemvruchtbaarheid bestaat uit de minerale voedingsstoffen, waarvan kwantitatief de belangrijkste stikstof, fosfor en kalium zijn. Daarnaast hebben planten ook nood aan magnesium, calcium, zwavel en verschillende micro-nutriënten zoals mangaan, koper, zink, boor en seleen. De zuurtegraad (pH) van de bodem is een belangrijke indicator van de chemische bodemvruchtbaarheid omdat deze bepalend is voor de beschikbaarheid van nutriënten. Een andere belangrijke indicator van de chemische bodemvruchtbaarheid is de kationenuitwisselingscapaciteit. Vele belangrijke voedingstoffen zijn positief geladen deeltjes (kationen), zoals ammonium, calcium, natrium, kalium en magnesium. Kleideeltjes en organische stof, dit is het dode organische materiaal in bodem van plantaardige of dierlijk oorsprong, zijn negatief geladen. Daarom zijn ze in staat om positief geladen deeltjes aan het oppervlak te binden en weer af te geven aan de plantenwortels. Het vermogen van een bodem om deze kationen te binden, noemen we de kationen-uitwisselingscapaciteit. De uitwisselingscapaciteit is afhankelijk van het organische stof gehalte, het kleigehalte en de zuurtegraad. Zo zullen zandgronden met weinig organische stof relatief lage waarden, dus een intrinsiek lage chemische bodemvruchtbaarheid hebben, terwijl kleigronden relatief hoge waarden hebben en dus een intrinsiek hoge chemische bodemvruchtbaarheid.
- De fysische bodemvruchtbaarheid omvat de structurele eigenschappen van de bodem. Via de vorming van bodemaggregaten biedt de bodem een structuur waarin plantenwortels voedingsstoffen, vocht en zuurstof kunnen opnemen. Ook moet de grond blijven liggen waar die ligt en niet bij de eerste de beste regenbui wegspoelen of met de wind meewaaien. Stabiele bodemaggregaten worden gevormd door een samenklitten van de bodemdeeltjes (Bronick & Lal, 2005). Van belang hierbij is onder andere de korrelgrootteverdeling (textuur) van de bodem. Kleigronden bevatten relatief veel deeltjes die kleiner zijn dan 2 micrometer. Zandgronden bevatten vooral deeltjes groter dan 50 micrometer. Leemdeeltjes zitten hier tussenin. Door hun grootte zijn ze echter gemakkelijk met water te transporteren. Voor het verplaatsen van zanddeeltjes is veel meer kracht nodig. De kleideeltjes kennen onderling sterkere bindingskrachten waardoor ze veel stabieler zijn en minder gemakkelijk uit elkaar vallen (Geelen et al., 2006). In de Vlaamse bodems vormt organische stof de belangrijkste kitstof. De kitstoffen zijn afkomstig van de bodemorganismen, zoals bacteriën die allerlei stoffen uitscheiden en de bodemdeeltjes laten samenklonteren, maar ook regenwormen en schimmels spelen hier een voorname rol (Geelen et al., 2006). Een goede bodemstructuur is belangrijk voor het vochthoudend vermogen, voor het tegengaan van verdichting, erosie, verslemping en uitspoeling van nutriënten (Schils, 2012) maar is ook van belang voor een gezond bodemleven.
- De biologische bodemvruchtbaarheid heeft betrekking op de rol van en de interacties tussen de levende organismen in de bodem (het bodemleven), die het zogenaamde ‘bodemvoedselweb’ vormen. Het bodemleven is zeer divers. Het omvat microflora zoals bacteriën, schimmels en protozoa, mesofauna zoals aaltjes (nematoden), mijten en springstaarten en macrofauna zoals wormen, spinnen en duizendpoten. Zelfs zoogdieren, zoals mollen die een bodem grondig kunnen omwoelen, maken deel uit van het bodemvoedselweb. Al deze organismen zijn betrokken bij de nutriëntenkringloop, structuurvorming en ziektewering van de bodem (Mace et al., 2012). Ze voeden zich met plantenresten, mest en meststoffen, maar ook met elkaar. Het bodemleven zorgt ervoor dat nutriënten vanuit de afbraak van organisch materiaal, worden omgezet in een plant-beschikbare vorm en dus terug door de planten kunnen worden opgenomen en geconsumeerd zodat het leven boven de grond groeit en bloeit. Een ander deel van het verwerkt voedsel wordt vastgelegd in het weefsel van de organismen zelf, of in andere vormen van organische stof.
- Afbeelding 2a: Regenwormen zijn waarschijnlijk de meest belangrijke organismen van de bodemmicrofauna
- Afbeelding 2b: Hun uitwerpselen zijn veel rijker aan bacteriën, organische stof en beschikbare nutriënten dan de omringende bodem. (www.pixabay.com)
Referenties
- Cools N. en Van Gossum P. (2014). "Hoofdstuk 18 - Ecosysteemdienst behoud van de bodemvruchtbaarheid." (INBO.R.2014.1988205). In Stevens, M. et al. (eds.), "Natuurrapport - Toestand en trend van ecosystemen en ecosysteemdiensten in Vlaanderen." Technisch rapport. Mededelingen van het Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek, INBO.M.2014.1988582, Brussel.
Waarom is deze dienst belangrijk
Het behoud van bodemvruchtbaarheid is een ondersteunende ecosysteemdienst; de dienstbaarheid voor de mens is indirect. De bodem dient als fundament en voedingsbodem voor de plantaardige en dierlijke productie in landbouwsystemen maar, breder gezien, ook voor om het even welke plant in een (semi-)natuurlijk ecosysteem (Cools et al, 2014).Referenties
- Cools N. en Van Gossum P. (2014). "Hoofdstuk 18 - Ecosysteemdienst behoud van de bodemvruchtbaarheid." (INBO.R.2014.1988205). In Stevens, M. et al. (eds.), "Natuurrapport - Toestand en trend van ecosystemen en ecosysteemdiensten in Vlaanderen." Technisch rapport. Mededelingen van het Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek, INBO.M.2014.1988582, Brussel.
Gradiënt groen/grijs
Van nature (zonder menselijke invloed) vormt de bodem één van de schakels in een gesloten nutriëntencyclus waarbij de bodem in staat is zijn vruchtbaarheid in stand te houden. In natuurlijke ecosystemen vormt de mineralisatie van organische stof de voornaamste bron van nutriënten voor plantengroei en is er een balans tussen mineralisatie en nutriëntenopname (Faber et al., 2009). Van zodra dat de mens nutriënten begon te onttrekken via het oogsten van gewassen werd deze nutriëntencyclus opengebroken. Sindsdien kan in Vlaanderen het behoud van de bodemvruchtbaarheid dus niet meer los worden gezien van menselijke activiteiten (Cools et al, 2014). Langohr (2001) toonde bv. aan dat de huidige meest vruchtbare landbouwbodems van de leemstreek een gevolg zijn van het beheer door de mens door de eeuwen heen terwijl de bossen in dezelfde regio die nooit onder landbouw zijn geweest zuur en arm zijn gebleven. In de zandstreek heeft het potstal systeem de bodemvruchtbaarheid verhoogd van de zogenaamde plaggenbodems. De mens beïnvloedt o.a. de chemische component van de bodemvruchtbaarheid:- In de moderne landbouw worden veel nutriënten van elders aangevoerd in de vorm van meststoffen. In 2012 bedroeg dit voor Vlaanderen een totaal van 136.3 miljoen kg stikstof en 45.4 miljoen kg fosfaat (VLM, 2013b). Die grote toevoer van nutriënten van buiten het bedrijf heeft geleid tot hoge gewasproducties, maar ook tot grotere verliezen van vooral stikstof naar water (in de vorm van nitraat) en lucht (ammoniak, lachgas), en tot ophoping van fosfaat in de bodem. Om verdere verontreiniging te voorkomen, wordt de bemesting sinds de jaren negentig beperkt door wettelijke maatregelen o.a. via de Europese Nitraatrichtlijn 91/676/EEC (EC, 1991) en de Vlaamse mestdecreten, de Kaderrichtlijn Water en de richtlijn 2001/81/EG inzake nationale emissieplafonds.
- In de Vlaamse bos – en natuurgebieden is er geen traditie van bemesting. Deze ecosystemen ontvangen wel inputs via droge en natte depositie vanuit de lucht en ook onder bos –en natuurgebieden kan uitspoeling van nitraten, sulfaten en mineralen (calcium, magnesium, kalium) naar het grondwater voorkomen (Verstraeten et al., 2012).
- De hoogste aggregaatvorming wordt gevonden onder grasland vanwege allerlei stimulerende effecten van de dichte beworteling, de bescherming tegen regenval en erosie, en vanwege de hoge dichtheid aan regenwormen. Over het algemeen neemt de fysische bodemvruchtbaarheid af volgens de toenemende intensiteit waarmee de mens de bodem bewerkt. Verschillende menselijke activiteiten hebben over de eeuwen heen geleid tot een daling van de fysische bodemvruchtbaarheid.
- Bij intensieve bodembewerking versnelt de afbraak van organische stof (La Scala et al., 2008; Reubens et al., 2010), waardoor het organische stofgehalte en het bodemleven achteruitgaan. Het gebruik van steeds zwaardere machines, en zeker onder natte omstandigheden, heeft geleid tot compactie (of verdichting) van de bodem wat leidt tot reductie van porositeit, hydraulische geleidbaarheid en watervasthoudend vermogen, soms tot op grote diepten (Batey, 2009). Dit fenomeen doet zich voor in landbouwbodems maar ook de Vlaamse bosbodems zijn hiervan niet bespaard gebleven (Ampoorter et al., 2010).
- Tijdens bewerking onder droge omstandigheden kunnen fijne bodemdeeltjes verwaaien (bewerkingserosie) en leiden tot verlies van vruchtbare bovengrond (Van Oost et al., 2005; 2006). Een universele regel is dat erosie en verlies van de toplaag minimaal zijn onder (blijvende) plantengroei of bedekking met gewasresten. Bodembedekking is dus essentieel. Daarnaast draagt het verwijderen van gewasresten niet bij aan de heropbouw van organische stof.
- Organische bemesting met dierlijke mest, compost (Leroy et al., 2007) en/of toepassing van groenbedekkers leidt tot meer afbrekers (bacteriën, schimmels, wormen) die nutriënten vrijmaken door mineralisatie.
- Vruchtwisseling met vlinderbloemigen (bvb. klaver) zorgt via de Rhizobium bacteriën (die in symbiose leven met de plant) dat stikstof uit de lucht wordt vastgelegd terwijl dit in de moderne landbouw wordt aangeleverd door kunstmest of organische mest. Mycorrhizaschimmels gaan bij een lage beschikbaarheid van nutriënten een symbiose vormen met plantenwortels. Door een uitgebreid netwerk van schimmeldraden kan de plant meer water en nutriënten opnemen. Mycorrhiza spelen niet alleen een rol bij de opname van fosfaat en zink die sterk adsorberen aan de bodem, maar ook bij de benutting van (organische) stikstof door de plant. Bij een lage bemesting stelt men een hoger aantal schimmeldraden vast en spoelt er minder stikstof uit dan bij hoge bemesting (De Vries et al., 2006; 2007).
- Bij intensieve bodembewerking versnelt de afbraak van organische stof (La Scala et al., 2008; Reubens et al., 2010), waardoor het organische stofgehalte en het bodemleven achteruitgaan. Aangezien de invloed van verstoring doorgaans het sterkst is voor grotere soorten die makkelijker verwond raken en zich minder makkelijk verplaatsen, resulteert intensieve verstoring in het stimuleren van (de kleine en mobiele) bacteriën, en het benadelen van (de grotere en loggere) schimmels. De schimmel/bacterie ratio daalt dus. Hoe minder intensief de verstoring daarentegen, des te groter het relatief voordeel voor schimmels (Hedlund et al., 2004; Reubens et al., 2012; de Vries et al., 2013).
- Tot slot beïnvloedt de mens de biologische component van de bodemvruchtbaarheid ook via zijn invloed op de vegetatie en de bodembedekking. Zo bepaalt de boomsoort in bossen sterk een aantal fysische, chemische en biologische bodemeigenschappen (Zinke, 1962; Bergkvist, 1987; Nordén, 1994; Vesterdal et al., 2013; Cools et al., 2014).
Referenties
- Cools N. en Van Gossum P. (2014). "Hoofdstuk 18 - Ecosysteemdienst behoud van de bodemvruchtbaarheid." (INBO.R.2014.1988205). In Stevens, M. et al. (eds.), "Natuurrapport - Toestand en trend van ecosystemen en ecosysteemdiensten in Vlaanderen." Technisch rapport. Mededelingen van het Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek, INBO.M.2014.1988582, Brussel.
Enkele belangrijke vaststellingen
Kort samengevat zijn hier alvast enkele van de belangrijkste vaststellingen uit het NARA-T-2014-rapport (Cools et al, 2014):- In een natuurlijk ecosysteem houdt het bodemecosysteem zijn vruchtbaarheid in stand door een intensieve interactie tussen de fysische bodemstructuur (fysisch), het bodemvoedselweb (biologisch) en voedingselementen (chemisch). Van zodra de mens deze ecosysteemdienst begon te benutten, werd de initieel gesloten nutriëntencyclus opengebroken en ontstonden een aantal door de mens geïnduceerde vormen van bodemdegradatie.
- Het bodembeheer heeft zich zeer lang geconcentreerd op de bodemchemie waarbij het belang van het bodemleven en de bodemstructuur ondergewaardeerd werden en daardoor onder hoge druk komen te staan (trend).
- De actuele toestand van de chemische bodemvruchtbaarheid in de Vlaamse akker– en weilandbodems is meestal goed betreffende de zuurtegraad maar het organische stof gehalte ten opzicht van andere landgebruikstypes in Vlaanderen is beduidend lager.
- Vermits organische stof de belangrijkste indicator is voor het behoud van bodemvruchtbaarheid, duidt dit op een niet-duurzame evolutie.
- De belangrijkste bedreiging voor het behoud van de bodemvruchtbaarheid in Vlaanderen is de ver doorgedreven intensivering in de landbouw (qua inputs, bewerking, gewaskeuze en -rotatie) waardoor de bodem onvoldoende kans krijgt om zijn natuurlijk herstelvermogen en natuurlijke weerbaarheid te ontwikkelen en te benutten. Intensivering blijkt echter essentieel en zal dus meer duurzaam moeten worden, dit wil zeggen met een minimale belasting voor het milieu (‘sustainable intensification’).
- Het behoud van bodemvruchtbaarheid is, naast zijn belang voor de producerende diensten, van essentieel belang voor de levering van de regulerende ecosysteemdiensten waterkwaliteit, globaal klimaat, waterberging en bescherming tegen erosie. Het behoud van de biologische bodemvruchtbaarheid verhoogt de weerbaarheid van de bodem en draagt bij aan natuurlijke plaagbestrijding.
- Het niet behouden van de bodemvruchtbaarheid staat gelijk aan bodemdegradatie welke we ons met steeds sneller groeiende wereldbevolking niet kunnen veroorloven door een dreigend voedsel-, energie- en vezeltekort.
- Het duurzaam en oordeelkundig behoud van de drie componenten van bodemvruchtbaarheid vertoont een positieve terugkoppeling met nagenoeg alle regulerende ecosysteemdiensten.
- De best haalbare maatregel om de bodem te helpen zijn vruchtbaarheid in stand te houden, is een goed organisch stofbeheer omdat dit zowel de biologische, chemische als fysische componenten van bodemvruchtbaarheid ten goede komt. Meer concreet zou het beleid moeten inzetten op een complementaire aanpak met betrekking tot grondbewerking,vruchtwisseling en bemesting om zo op een duurzame wijze en met minimale input van buitenaf en dus minimale milieubelasting het behoud van de bodemvruchtbaarheid te bevorderen.
- Maatregelen ter bevordering van de natuurlijke bodemvruchtbaarheid komen de ondergrondse biodiversiteit ten goede (bodemvoedselweb) die dan weer tal van positieve terugkoppelingsmechanismen heeft (o.a. het ziektewerend vermogen of weerbaarheid van de bodem).
Referenties
- Cools N. en Van Gossum P. (2014). "Hoofdstuk 18 - Ecosysteemdienst behoud van de bodemvruchtbaarheid." (INBO.R.2014.1988205). In Stevens, M. et al. (eds.), "Natuurrapport - Toestand en trend van ecosystemen en ecosysteemdiensten in Vlaanderen." Technisch rapport. Mededelingen van het Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek, INBO.M.2014.1988582, Brussel.
Foto's en sfeerbeelden
Relevante kaarten
De volgende kaartlagen kunnen relevant zijn bij een beoordeling van de dienst "behoud van bodemvruchtbaarheid":- Aanbod (potentieel):
- fysische geschiktheid voor het behoud van bodemvruchtbaarheid (NARA);
- fysische geschiktheid voor koolstofopslag in de bodem (zie ook relatie met regulatie van het globaal klimaat) (NARA);
- verschil tussen de huidige en de potentiële C-opslag in de bodem en de invloed van drainage of grondwaterwinning (zie ook relatie met regulatie van het globaal klimaat) (Ecoplan);
- Aanbod (actueel):
- nutriëntenopslag (N-opslag) in de bodem onder het actueel landgebruik en de actuele bodemhydrologie (Ecoplan);
- nutriëntenopslag (P-opslag) in de bodem onder het actueel landgebruik en de actuele bodemhydrologie (Ecoplan).
- huidige koolstofvoorraad in de bodem van akkerland (zie ook relatie met regulatie van het globaal klimaat) (NARA);
- huidige koolstofvoorraad in de bodem van grasland (zie ook relatie met regulatie van het globaal klimaat) (NARA);
- huidige koolstofvoorraad in de bodem van bos en ander groen (zie ook relatie met regulatie van het globaal klimaat) (NARA).
- Landbouwgebruikspercelen ALV 2015 (Geopunt);
- Focusgebieden nitraat Mestdecreet (Geopunt);
- Kaart met bodemtypes (Geopunt).
- voedselproductie: o.a. kaarten m.b.t. de fysische geschiktheid voor voedselproductie (akker, fruit, grasland, groenten en maïs) (NARA en Ecoplan) en de kaart met de te verwachten opbrengstwinst door optimalisatie van de bodemgeschiktheid (Ecoplan);
- regulatie van het globaal klimaat: o.a. kaarten met de huidige koolstofvoorraad in de bodem voor akkerland en grasland (NARA) en kaarten m.b.t. de theoretisch maximale koolstofopslag, het verschil tussen de huidige en de potentiële C-opslag in de bodem en de invloed van drainage of grondwaterwinning (Ecoplan);
- overstromingsbeheer: o.a. kaarten m.b.t. overstromingsgevoeligheid (NARA) en de kaart met de combineerbaarheid van het landgebruik met waterberging in recent overstroomd gebied (NARA);
- vermijden van erosie: o.a. kaarten met actuele watererosie (NARA), kaarten met erosiefactoren, preferentiële stroombanen van modderstromen, enz... (Ecoplan) en de kaart m.b.t. vermeden erosie (Ecoplan);
- waterproductie: o.a. kaarten m.b.t. infiltratie (NARA en Ecoplan) en kaart met pompwaterkegels (Ecoplan);
- natuurlijke waterzuivering: o.a. kaarten m.b.t. actuele nitraat-uitspoeling door bemesting (Ecoplan), kaarten m.b.t. N/P-opslag (Ecoplan) en de kaart met de ecologische typologie van waterlopen i.f.v. vervuiling (Geopunt).
Enkele concrete voorbeelden:

Kaart 1: Landbouwgebruikspercelen (www.geopunt.be). Ook andere kaarten m.b.t. landbouwgebruik kunnen relevant zijn.
Extra informatie
Kort overzicht van enkele recente projecten inzake agrarisch natuurbeheer en agro-biodiversiteit, enz... (bv. LNE, LV, ILVO, VLM, Inagro, INBO, provincies, ... en andere partners) met links naar de desbetreffende websites/rapporten.Foto’s in de hoofding: www.pixabay.com
Laatste update: 23/08/2017