Uitspoeling meststoffen in hybride sportvelden onderzocht
De uitspoeling van meststoffen uit gras- en hybridevelden is voor het eerst wetenschappelijk in kaart gebracht. Die kennis en de aanbevelingen die nu worden gedaan, helpen sportveldbeheerders om bij hun streven naar een maximaal resultaat, hun footprint minimaal te houden.
Fosfor, kalium en stikstof zijn cruciaal voor de groei van grassen en worden daarom extra toegevoegd aan een sportveld. Vooral stikstof is belangrijk omdat het de algemene groei en ontwikkeling van het gras stimuleert. Het zorgt voor dikkere en langere sprieten en een dichtere en stevigere grasmat die minder kwetsbaar is en beter wortelt. Een hoge gift van deze stoffen is voor de clubs of gemeenten echter een financiële last en kan schadelijk zijn voor mens en natuur. Nitraten en stikstof die via uitspoeling in het grondwater terechtkomen, kunnen water ongeschikt maken als drinkwater en overmatige groei van algen in watersystemen veroorzaken. Dit tast het natuurlijke ecosysteem aan en kan leiden tot zuurstofgebrek in het water. Dit fenomeen, bekend als eutrofiëring, heeft negatieve gevolgen voor de biodiversiteit, de visserij maar ook recreatieve activiteiten. Vandaar dat de Europese Commissie in 2000 de Europese Kaderrichtlijn Water heeft bekrachtigd. Uiterlijk in 2027 moeten de EU-lidstaten een chemisch schoon en ecologisch verantwoord oppervlakte- en grondwatersysteem hebben bereikt. Om vast te stellen of, en hoeveel, sportvelden aan die mogelijke vervuiling bijdragen startte de werkgroep Hybridevelden van de Branchevereniging Sport- en Cultuurtechniek (BSNC) een onderzoek. Dat bekeek het werkelijke effect van de huidige bemestingsprogramma’s voor sportvelden, welke mechanismen een rol spelen bij een mogelijke uitspoeling en wat er mogelijk gedaan kan worden om deze uitspoeling te verminderen. Vanwege de groeiende populariteit van hybride velden lag de focus vooral op dit type veld. “Er is een duidelijk verschil tussen water- en nutriëntenbeheer op gras en hybride sportvelden,” zo licht Pleun Lok toe. Lok is de voorzitter van de werkgroep.
24 verschillende opstellingen
De onderzoeksgroep liet bij Unifarm van Wageningen University and Research (WUR) 24 proefopstellingen maken. “Eén derde daarvan had een 100% natuurlijke grasmat, één derde waren gestikte hybride toplagen en één derde waren backing gebonden hybride toplagen. Ze waren gebouwd op zowel onderlagen met M50 210µ (80/20 zand-turf) zand en met M50 300µ (80/20 zand-turf) zand. Vervolgens kreeg het gras drie maanden de tijd om te groeien en zich te vestigen, voordat we met ons experiment begonnen,” zo vervolgt Lok. Elke combinatie had een proefveld dat zes weken lang werd bemest met minerale meststoffen en één dat zes weken lang werd bemest met organische meststoffen. “Gedurende die periode werden de 24 proefveldjes drie keer per week beregend. Het toegevoegde volume hing af van het volume dat verdampt was, maar de veldjes waren méér dan verzadigd om een mogelijke uitspoeling te stimuleren.” In totaal kreeg elk veldje gedurende die zes weken 173 mm water. Het bodemvocht en zoutgehalte in de proefopstellingen werd drie tot vier keer per week vastgesteld. Het water dat door de opbouw was gegaan werd, net als het maaisel, één keer per week verzameld. Dat verse maaisel werd gewogen voordat het gedurende 24 uur bij 70 graden Celsius werd gedroogd. Na het drogen werd het opnieuw gewogen om de biomassa vast te stellen. “Dit alles werd naar een onafhankelijk laboratorium gebracht waar ze de stikstofniveaus vaststelden voor zowel het verzamelde water als het maaisel. Het maaisel werd middels een LECO-analyse ook getest op de aanwezigheid van koolstof,” legt Thomas Evers van Lumbricus uit. Evers hield toezicht op het onderzoeksproject en heeft de gegevens vertaald naar computermodellen die nu meer mechanistisch begrip en duidelijkheid over schaalbaarheid bieden.
Stof tot nadenken?
Volgens Pleun Lok zijn de resultaten geruststellend. “De gemeten cumulatieve stikstofuitspoeling over 6 zes weken lag tussen 0,4 en 0,9 kg N per hectare. Dit is een factor 100 lager dan de totaal toegevoegde stikstof van 64 kg per hectare. Daarom kunnen we gerust stellen dat er geen substantiële stikstofuitspoeling werd waargenomen, noch in de gras, noch in de hybride sportvelden, ongeacht de verschillende zandtexturen in de onderbouw.” Het onderzoek concludeerde dat de maximale stikstofopname in de bovengrondse biomassa gedurende zes weken 40 kg N per hectare bedroeg. Dit komt overeen met een nutriëntenefficiëntie van 55% voor organische meststoffen en 64% voor minerale meststoffen. “We hebben ook geen significante verschillen waargenomen in bovengrondse plantengroei of hydrologische eigenschappen tussen natuurlijke grasvelden en hybride velden.” Een verschil dat wel werd waargenomen, was een verschil van 12% in biomassaproductie ten gunste van de proefvelden die bemest waren met minerale meststoffen. “Dat komt omdat minerale meststoffen al binnen zes weken stikstof vrijgeven terwijl de stikstofgift van organische meststoffen over een periode van zes maanden plaatsvindt.” De proefperiode van zes weken voor dit onderzoek was dus te kort om de bijdrage van de organische meststoffen aan de biomassaproductie vast te stellen.
De invloed van zand
Een ander verschil dat werd waargenomen was dat de biomassaproductie voor proefvelden die waren gebouwd op een ondergrond met een grovere textuur, lager was dan de biomassaproductie op de proefvelden die waren aangelegd op fijner zand. “Een mogelijke verklaring daarvoor is dat een fijnere textuur van de onderbouw ervoor zorgt dat de toplaag langer vochtig blijft. Hierdoor krijgt de meststof meer kans om op te lossen en dus meer stikstof vrij te maken,” stelt Evers.
Wat betreft uitspoelingsverschillen bij verzadiging tussen de onderbouw met grover zand en die met fijner zand, liet het BSNC-onderzoek geen verschil zien. “De hydrologische eigenschappen, zoals het vochtgehalte bij verzadiging, zijn hetzelfde voor beide texturen. Dit betekent dat het volume dat beschikbaar is voor wateropslag voor beide texturen bijna hetzelfde is. Water stroomt weliswaar sneller door het grove zand dan door het zand met de fijne textuur, maar de hoeveelheid die eruit stroomt blijft hetzelfde.” Lumbricus stelde vast dat van de 173 mm water dat elk proefveld in totaal ontving, 100 mm werd opgenomen door de plant, 33 mm verdampte en 48 mm uit het systeem spoelde. De resterende 8 mm wordt toegeschreven aan mogelijke meetfouten of bodemvoorraad.
Aanbevelingen
Op basis van het onderzoek doet de BSNC nu verschillende aanbevelingen. “Allereerst wordt aanbevolen om de opnamepatronen van grasplanten in kaart te brengen voor specifieke veldomstandigheden. Dit kan worden bereikt door de hydrologische eigenschappen van de bodem te meten en een waterbalans op te stellen op basis van de klimatologische omstandigheden,” zegt Lok. “Het is ook van cruciaal belang om de optimale timing en hoeveelheid van voedingsstoffen te berekenen op basis van de opname door planten en de beschikbaarheid van voedingsstoffen.” De bodem- en klimaatomstandigheden zijn essentieel om de potentiële stikstofopname door de plant te bepalen. Lok wijst er ook op dat de bevindingen over de periode waarin verschillende soorten meststoffen stikstof vrijgeven, onderstrepen hoe belangrijk het is om de oplosbaarheidscurven van de verkrijgbare meststoffen te hebben. “Als je weet hoeveel een product in een bepaalde periode vrijgeeft, dan kun je de verschillen tussen minerale en organische meststoffen beter compenseren.”
Last but not least maken de onderzoeksresultaten ook duidelijk dat de oplosbaarheid en mineralisatie van meststoffen afwijkt van wat de leveranciers beweren. Dit verdient nader onderzoek. “We adviseren om dit te onderzoeken in representatieve veldsituaties in plaats van laboratoriumomgevingen omdat de mineralisatie afhankelijk is van variabelen zoals temperatuur, pH en bodemvocht.”
Mogelijk vervolg
Martin Brummel, Groundsmanager op het trainingscentrum van Ajax, zat in het panel voor dit onderzoek. Hij is blij met de uitkomst. “Ik ben erg blij om te weten dat de meststoffen grotendeels in het veld blijven en niet uitlogen in de sloot. Toen we besloten om zeven gestikte velden aan te leggen, was dat een grote zorg,” zegt hij. De gemeente Amsterdam is erg streng op het gebied van waterkwaliteit. “Omdat hybride steeds meer worden gezien als een oplossing voor kunstgras, is het goed om meer inzicht te hebben in de effectiviteit van meststoffen. Maar om succesvol te zijn, hangt veel af van de technische knowhow van de persoon die verantwoordelijk is voor het veld. Amateurclubs die geen budget hebben om een speciale/opgeleide groundsman aan te stellen, adviseer ik om de expertise van onafhankelijke externe adviseurs of bedrijven die kunnen helpen bij het opstellen van bemestingsprogramma’s, te omarmen.”
Andre Wolbrink, agronoom bij sportveldenbouwer Greenfields, zat ook in het panel. Hij kijkt nu vooral uit naar een mogelijk vervolgonderzoek. “Het idee is om het computermodel toe te passen op de verschillende onderlagen die we in Nederland doorgaans gebruiken voor een voetbalveld om de stikstofopname of het uitspoelgedrag van een bepaalde ondergrond te kunnen voorspellen,” zegt hij. “Deze modellen zouden ook kunnen helpen om te voorspellen wanneer er weer bemest moet worden.” Het is zeer waarschijnlijk dat andere onderzoeken, zoals die van de verschillende leveranciers van meststoffen naar het gedrag van hun product, in dat vervolgonderzoek zullen worden meegenomen.