Verbetering van de bodemstructuur van een akkerbouwbedrijf in het district Heilbronn (Duitsland)

Het AgriAdapt-project beoordeelde de kwetsbaarheid van de boerderij in de heuvelachtige regio Kraichgau voor de huidige periode en voor de komende 30 jaar, rekening houdend met de klimaatprojecties die zijn ontwikkeld door ETH Zürich (Institute for Atmospheric and Climate Science) voor het SRES-scenario A1B, het scenario dat wordt gebruikt in het Agri4Cast-portaal van de Europese Commissie dat agroklimatologische indicatoren biedt. Volgens dergelijke prognoses zal het aantal dagen met temperaturen boven 25 ° C naar verwachting toenemen van 25 tot 38 dagen per jaar in de periode mei-augustus in de komende 30 jaar. Een afname van de waterbalans (verschil tussen neerslag en evapotranspiratie) tijdens de zomermaanden, met name in juli en augustus, wordt ook geprojecteerd. Dit betekent dat naar verwachting minder water door neerslag het systeem zal binnendringen en dat naar verwachting meer water het systeem zal verlaten door verdamping en transpiratie. Deze omstandigheden zullen rechtstreeks van invloed zijn op de graanvul- en rijpingsfasen van granen, wat leidt tot een eerdere rijping, wat kleinere zaden en lagere opbrengsten betekent. De opbrengsten van suikerbieten zullen ook negatief worden beïnvloed door deze twee factoren, omdat ze zullen leiden tot een lager groeipercentage en bijgevolg lagere opbrengsten.

Volgens bovenstaande projecties zal het aantal tropische dagen (dagen met pieken van maximumtemperaturen boven 30oC) van mei tot augustus naar verwachting in de nabije toekomst (volgende 30 jaar) eveneens met ongeveer 27% toenemen. Dit kan, naast de verwachte drogere omstandigheden in juli en augustus, de knolgroei in aardappelen onderbreken, leiden tot een grotere afhankelijkheid van waterirrigatie en ook tot een lagere kwaliteit van de gewasproductie, zoals geregistreerd in de hete en droge zomer van 2018. Bovendien kan het optreden van droogteperiodes tijdens de oogst de vorming van harde bodemclusters in drogere grond veroorzaken die de aardappelschil kunnen beschadigen. De verwachte toename van zware neerslag tijdens de groeiperiode (late lente) kan de aardappel ook beschadigen door de ribbels weg te wassen en knollen bloot te stellen aan zonnestraling.

Hoewel de jaarlijkse gemiddelde temperatuur stijgt, is er volgens de kwetsbaarheidsbeoordeling van AgriAdapt een iets hoger risico op late vorst in april, wanneer de aardappelplanten zich in hun juveniele fase bevinden. Twee of meer dagen met temperaturen onder -4°C kunnen leiden tot het afsterven van de aardappelbladeren en dus tot een ontwikkelingsachterstand.

Winterkoolzaad zal ook worden beïnvloed door de verwachte toename van tropische dagen en drogere omstandigheden, vooral als extreme gebeurtenissen zullen optreden tijdens de meest gevoelige bloei- en rijpingsfasen, waardoor het zaadoliegehalte vermindert en een eerdere rijping met als gevolg lagere opbrengsten. Ten slotte kunnen de verwachte warmere omstandigheden in de herfst en winter leiden tot een hoger risico op besmetting met onkruid, insecten en ziekteverwekkers.

Op basis van de resultaten van de beoordeling heeft het landbouwbedrijf in de regio Kraichgau maatregelen en praktijken uitgevoerd om zijn kwetsbaarheid voor klimaatverandering in de nabije toekomst te verminderen, met name door de bodemomstandigheden te verbeteren, het organisch materiaal in de bodem te verhogen en landbouwers bewuster te maken van de verwachte risico’s en mogelijke oplossingen.

Op basis van de kwetsbaarheidsbeoordeling is een reeks aanpassingsmaatregelen geselecteerd die op het landbouwbedrijf moeten worden uitgevoerd, waarbij de nadruk ligt op het verbeteren van de bodemstructuur als manier om de uitdagingen van de klimaatverandering het hoofd te bieden. Een goede bodemstructuur, met een actieve en diverse bodembiota, zorgt onder andere voor: i) het verhogen van de infiltratiesnelheid, het vermogen om de (zware) regen op te vangen en over een langere periode op te slaan, ii) het voorkomen van verlies van voedingsstoffen en iii) het verminderen van wind- of watererosie.

Om dit doel te bereiken, gebruikt de boerderij vier verschillende en zeer veelzijdige mengsels van vangstgewassen met 15 verschillende soorten (bv. grondradijs, klaver, phacelia, erwt, Avena strigosa, wikke, mosterd). Deze soorten hebben verschillende kenmerken op het gebied van wortelontwikkeling, productie van wortelexsudaten, resistentie tegen plagen en ziekten en nutriëntenbehoeften. Verschillende wortelsystemen zijn in staat om voedingsstoffen op verschillende diepten te bereiken en hun verlies te voorkomen door uitspoeling of waterafvoer, waardoor ze in de bovenste lagen vrijkomen wanneer het vanggewas wordt gemaaid. Peulvruchtensoorten (erwten, klaver of wikke) in het mengsel van vanggewassen kunnen de atmosferische stikstof in de bodem fixeren dankzij hun symbiose met bacteriën, terwijl brassicas-soorten (zoals radijs of mosterd) het risico op schimmelziekten en nematodenaanvallen kunnen verminderen als gevolg van de glucosinolaten die ze vrijgeven wanneer ze worden gemaaid. Bovendien stelt de grote diversiteit aan soorten in het mengsel de boer in staat om ongediertecycli te doorbreken en de bodem zoveel mogelijk te bedekken om erosie te minimaliseren.

Geen grondbewerking op de heuvelachtige terreinen in de richting van de helling en verminderde grondbewerking in de rest van het bedrijf (behalve in het geval van met aardappelen bebouwde oppervlakten) zijn andere maatregelen die worden uitgevoerd om bodemerosie te verminderen. Bovendien wordt de bandenspanning van tractoren en andere landbouwmachines gecontroleerd en aangepast om de goede structuur van de bodem tijdens veldwerk te behouden. Tarwe wordt ook tussen de rijen gezaaid na het planten van aardappelen om te voorkomen dat de grond wegspoelt tijdens een (zware) regenval.

Naast de verbetering van de bodemstructuur worden ook andere maatregelen uitgevoerd, zoals de opname van nieuwe rassen die beter zijn aangepast aan de klimaatverandering. Zo is in het Rijnvlak klavergras vervangen door luzernegras, omdat dit het vermogen heeft om zeer diep te wortelen en daardoor droogtetoleranter is dan klaver. Een eerder rijpende winterzachte tarwevariëteit “Rubisco”wordt geteeld om de hitte in het midden van de zomer in augustus te vermijden. Bovendien heeft deze variëteit een hoog opbrengstpotentieel, zelfs onder droge omstandigheden en beschermen de lange pauwen de plant tegen hittestress. Zes andere winterzachte tarwevariëteiten worden geteeld op een kleiner perceel in de boerderij om de meest geschikte variëteit voor deze locatie te vinden. In het Rijnland worden ook sojabonen geteeld, die onder warmere omstandigheden gedijen.

De zaaidata worden ook aangepast aan de temperatuurstijging: (i) later zaaien in de herfst heeft tot doel de gevoeligheid van planten voor plaagorganismen zoals bladluizen en krekels, die vectoren van ziekteverwekkers kunnen zijn, te verminderen, terwijl (ii) eerder zaaien in het voorjaar de zomerhitte en droogte kan voorkomen. In bijzonder warme dagen passen de boeren aanvullende irrigatie toe om de ribbels van aardappelen af te koelen en oververhitting van de knollen te voorkomen. Bovendien worden algenproducten toegepast om de beworteling van de belangrijkste gewassen die op het bedrijf worden geteeld, te verbeteren.

Binnen het project zal een nieuwe klimaatrisicobeoordeling worden uitgevoerd om de prestaties en efficiëntie van de uitgevoerde aanpassingsmaatregelen te monitoren. Bovendien worden de opbrengsten en feedback van de landbouwers regelmatig gecontroleerd om de verwachte voordelen van deze maatregelen te verifiëren.

De belangrijkste actoren die in het kader van het LIFE AgriAdapt-project betrokken zijn bij de kwetsbaarheidsbeoordeling en de uitvoering van de voorgestelde aanpassingsmaatregelen, zijn de eigenaren van het landbouwbedrijf en de Bodenseestichting (leider van het LIFE AgriAdapt-project).

Bovendien worden de doelstellingen en resultaten van het project meegedeeld aan andere landbouwers, coöperaties, technici en landbouwkundigen (zowel op lokaal als op nationaal niveau) via workshops, conferenties en seminars.

De bij het project betrokken landbouwers zijn zich bewust van de risico's die de klimaatverandering met zich meebrengt en zijn daarom bereid maatregelen te nemen om de verwachte effecten aan te pakken, teneinde stabiele opbrengsten en een hoge kwaliteit van de producten te waarborgen. Het succes van de aanpassingsmaatregelen is sterk afhankelijk van de lokale kennis van landbouwers over specifieke uitvoeringsaspecten en de verwachte voordelen van de maatregelen. Positieve ervaringen met de nieuwe toegepaste oplossingen (bv. de teelt van nieuwe rassen en gewassen of een veelzijdig mengsel van vanggewassen) kunnen ook naburige landbouwbedrijven ervan overtuigen soortgelijke aanpassingsstrategieën uit te voeren.

In het geval van de introductie van nieuwsgewassen houdt een van de belangrijkste beperkingen die van invloed kunnen zijn op de uitvoering van de aanpassingsmaatregelen verband met de marktvraag of mogelijke alternatieve toepassingen van deze nieuwe producten (zo kunnen in het landbouwbedrijf geproduceerde sojabonen worden verkocht aan een coöperatie voor paardenvoer). Een andere beperkende factor is dat er op dit moment geen rassen zijn die tolerant zijn voor droogte en hitte voor elk gewas, en plantenveredeling duurt ongeveer 10 jaar om nieuwe rassen te ontwikkelen. De toepassing van verschillende bodembewerkingstechnieken kan worden beperkt door hoge kosten (bijvoorbeeld een geïntegreerd automatisch bandenspanningscontrolesysteem kan ongeveer 3500-8000 EUR kosten) en ook omdat de landbouwcontractanten deze techniek niet hebben opgenomen in de diensten die zij aan de landbouwers verlenen.

De kwetsbaarheidsbeoordeling en de uitwerking van het actieplan voor de uitvoering van duurzame aanpassingsmaatregelen werden gefinancierd door het AgriAdapt-project, gefinancierd door de Europese Commissie via het LIFE-programma en medegefinancierd door het ministerie van Plattelandszaken en Consumentenbescherming van Baden-Württemberg, Landwirtschaftliche Rentenbank, OMIRA en Landkreis Bodenseekreis. De kosten voor het opstellen van de beoordeling en het actieplan van dit bedrijf bedroegen 5.000 euro. Tussen 2017 en 2019 worden aanpassingsmaatregelen uitgevoerd, dus er is nog steeds geen goede raming van de kosten. De meesten van hen zouden echter geen extra kosten voor de landbouwer moeten hebben en in sommige gevallen worden besparingen verwacht.

Verwacht wordt dat de uitgevoerde aanpassingsmaatregelen: de productie-efficiëntie van het landbouwbedrijf te verhogen, de landbouwkosten te verlagen, het bodembehoud te verbeteren, erosie te verminderen, plagen en ziekten te voorkomen, de koolstofvastlegging in de bodem te verhogen, het stikstofgehalte te verhogen en nutriëntenverlies te voorkomen. Het monitoringproces van de verwachte voordelen van de uitgevoerde maatregelen omvat permanente contacten met de landbouwers, waardoor de feedback kan worden gecontroleerd en de opbrengsten tijdens de looptijd van het project kunnen worden beoordeeld.

De EU-overstromingsrichtlijn wordt door de Duitse deelstaten ten uitvoer gelegd door middel van overstromingsstrategieën, zoals in het geval van de “Strategie ter beperking van het overstromingsrisico in Baden-Württemberg”. Volgens een dergelijke strategie zijn maatregelen die het overstromings- en bodemerosierisico op landbouwgronden kunnen verminderen, gericht op de verbetering van de bodemstructuur, waaronder: veelzijdige teelt van vanggewassen, gediversifieerde vruchtwisseling, vegetatie op de akkers (bij voorkeur het hele jaar door) en minder bodembeheer.

De Europese nitraatrichtlijn is in Duits recht omgezet bij demeststoffenverordening (Düngeverordnung), die tot doel heeft de hoeveelheid nitraat in het grondwater te verminderen. Het gebruik van vanggewassen vóór zomergewassen is een van de maatregelen die worden besproken om bij te dragen tot de uitvoering van de meststoffenverordening. Vanggewassen houden de stikstof op zijn plaats en voorkomen het verlies ervan door uitspoeling of afvloeiing van water, waardoor vervuiling van nabijgelegen waterlichamen wordt voorkomen. Op dit moment wordt dit nog steeds als een facultatieve maatregel beschouwd, maar landbouwers krijgen een vergoeding als zij zich verbinden tot de uitvoering ervan, zoals in het geval van het landbouwbedrijf dat betrokken is bij AgriAdapt.

Het AgriAdapt-project is in 2016 van start gegaan. De kwetsbaarheid van het proefbedrijf in de heuvelachtige regio Kraichgau werd in 2017 beoordeeld en in 2018 werden aanpassingsmaatregelen voorgesteld. Op dit moment is de implementatiefase in volle gang.

Als de ontwikkelde aanpassingsmaatregelen voortdurend worden uitgevoerd en gehandhaafd, kunnen ze voor altijd blijven bestaan.

Sabine Sommer
Fritz-Reichle-Ring 4
78315 Radolfzell
Tel: +49 07732 9995 42
E-mail: sabine.sommer@bodensee-stiftung.org