Plant Organic 5 jaar: evaluatie van bodemvruchtbaarheid, stikstofhuishouding en productie

In het Planty Organic proefveld, gelegen op proefbedrijf ‘Kollumerwaard’ van SPNA, wordt een volwaardig biologisch akkerbouwsysteem ontwikkeld met drie basis uitgangspunten: • volledig eigen stikstofvoorziening middels leguminosen • inzet van (eigen) maaimeststoffen • niet-kerende grondbewerking De gegenereerde kennis en ervaring zal ten goede komen aan zowel de reguliere als de biologische akkerbouw. Het proefveld omvat zes percelen van bijna 0,8 hectare. Er is sprake van een zesjarige vruchtwisseling, dus ieder gewas is ieder jaar aanwezig. Het project is gestart in 2011. Van ieder afzonderlijk jaar is sindsdien een rapportage verschenen. Voor deze evaluatie van de systeemontwikkeling en –prestaties is het opstartjaar achterwege gelaten en zijn de vijf jaren van 2012 tot en met 2016 geanalyseerd. Het blijkt dat de gekozen uitgangspunten daadwerkelijk gerealiseerd kunnen worden. Vanaf aanvang is er uitsluitend bedrijfseigen stikstof via leguminosen aangevoerd en door middel van maaimeststoffen, groenbemesters en gewasresten beschikbaar gekomen voor de gewassen. De opbrengsten liggen op een redelijk niveau en de onkruiddruk was beheersbaar. De bodem- en gewasanalyses op NPK en sporenelementen laten geen dalende tendens zien. Dit type grond heeft een dusdanige voorraad aan mineralen dat vijf jaar bedrijfsvoering zonder externe aanvoer geen analyseerbare verarming van bodem of gewas tot gevolg heeft. Het organische stof gehalte van de grond is jaarlijks gemeten. Deze metingen hebben een te grote foutenmarge om uitsluitsel te geven. De trend over de vijf jaar toont echter een bescheiden groei van 0,03 % per jaar. Dat is opmerkelijk voor een systeem zonder externe aanvoer van organische stof. De zes percelen zijn ingevoerd in het stikstof en organische stof model Ndicea. De gemeten en de gemodelleerde waarden van N-mineraal in de grond komen voldoende goed overeen. Het model lijkt de stikstofdynamiek van de grond goed te beschrijven. De modelberekeningen van de zes percelen laten een evenwicht zien in het organische stof gehalte van de bodem. Net als bij de metingen is er sprake van een onzekerheidsmarge. De in het model berekende uitspoeling ligt zeer laag. Dat kan verklaard worden door de gemiddeld zeer lage niveaus N-mineraal en een zeer grote mate van grondbedekking gedurende het jaar door gewassen, waaronder de maaivrucht gras/klaver en in latere jaren luzerne/klaver voor de maaimeststof, en waar mogelijk groenbemesters. De modellering maakt het mogelijk de interne stromen in detail in beeld te brengen. Het blijkt dat er, ten opzichte van de afvoer in producten, zeer veel stikstof en fosfaat (en dus ook de overige nutriënten) intern circuleert in de vorm van wortel- en gewasresten, groenbemesters en de maaivrucht (maaimeststof). In hoeverre deze intensieve interne kringloop een wezenlijk onderdeel is van de systeemstabiliteit en productiviteit zou verder bestudeerd kunnen worden. Waar de stikstoflevering uit organische stof in toenemende mate betrokken wordt bij het bemestingsadvies voor stikstof is dat bij fosfaat niet het geval. Dit proefveld biedt de mogelijkheid het belang van interne fosfaatstromen voor de fosfaatvoorziening van gewassen en het fosfaat bemestingsadvies nader te bestuderen. De negatieve mineralenbalans van de voorgaande vijf jaar (alleen afvoer van producten, geen aanvoer van wat dan ook) is geen duurzaam systeem. Het leeghalen van fosfaatmijnen is dat echter ook niet. Ter compensatie van de afvoer met producten zou vanaf 2018 een bescheiden aanvoer van compost kunnen komen te staan om de fosfaatbalans op nul te krijgen. Vanuit onderzoekstechnisch oogpunt kan het echter aantrekkelijk zijn om de negatieve fosfaatbalans nog een of meer jaren te handhaven. Naast een redelijke fysieke en financiële opbrengst levert Planty Organic de volgende producten zonder dat daar vergoeding tegenover staat: zeer lage nitraatuitspoeling, geen ammoniakemissie, vermoedelijk zeer geringe methaan- en lachgasemissie, behoud of verbetering van bodemvruchtbaarheid, geen emissie van gewasbeschermingsmiddelen naar lucht of water, hoge bovengrondse biodiversiteit, vermoedelijk hoge bodembiodiversiteit, bescheiden koolstofopslag in de bodem, geen gesleep met dierlijke mest, geen dierenwelzijnsvraagstukken

Planty Organic 5 year: evaluation of soil fertility, nitrogen dynamics and production.

In the Planty Organic experimental field, located at the SPNA location ‘Kollumerwaard’, an organic arable farming system is developed based on three principles: • Nitrogen input fully based on leguminous crops • Use of farm-produced cut-and-carry fertilizers • Reduced tillage; no ploughing. The results of this research will be available for improvements in both organic and conventional arable farming. The experimental site consists of six plots, 0,8 hectare each. There is a six-year rotation, which means that each crop is present each year in a different plot.. The project started in 2011. Since 2012 year-reports have been published. For this evaluation of the system results the start-up year has been left out and the data of 2012 – 2016 are used for analysis. It has been shown that it is possible to fulfil the three principles. Nitrogen deliverance to the crops has been realized by means of cut-and-carry fertilizers, green manures and crop residues. Yield level was at an acceptable level and the weed pressure was controllable. Five years without adding minerals did not result in a decrease in mineral content of soil and crops. The organic matter content of the soil has been measured each year. The measurements’ error is too big to enable reliable statements on changes. Five years of data show a trend towards a small increase of 0.03 % per year. This is remarkable for a system without external organic matter input. Data from the six plots have been used in the Ndicea nitrogen and organic matter model. The differences between measured and simulated levels of soil mineral N are relatively small. The model seems to give a reliable description of the systems’ nitrogen dynamics. The simulated organic matter dynamics of the six plots indicate a stable situation. As is the case with the measurements, there is uncertainty in the modelling. Nitrogen leaching as simulated in Ndicea is very limited. This can be explained by the, in average, very low levels of soil mineral nitrogen, and by the relatively high rate of crop cover during the years by cut-and-carry fertilizers grass/clover and alfalfa/clover and by green manures. The modelling enables a detailed view into the internal nutrient dynamics. This shows that, related to the output in products, a large amount of nitrogen and phosphorus (and other nutrients) is circulating by means of root- and crop residues, green manures and cut-and-carry fertilizers. This high rate of circulation might be an essential factor in system stability and productivity. Nitrogen mineralisation coming from different sources of organic matter is more and more involved when nitrogen fertilization recommendations are made. In case of phosphorus this has never been explored up to now. The Planty Organic experiment offers an opportunity to study the importance of the internal phosphorus circulation related to phosphorus availability for crop growth. Due to absence of input (except for nitrogen: leguminous crops) there is a negative mineral balance for all nutrients, which in the end is not sustainable. Mining of phosphorus (and other nutrients) is not sustainable either. As compensation for the loss of nutrients by selling produce, a limited input of compost could be considered, with phosphorus equilibrium as target. On the other hand, for an interesting contrast with other systems and the study of internal phosphorus dynamics, a zero input strategy might be continued for some years. Besides the produce, the Planty Organic system delivers services without being paid for: very low nitrogen leaching, no ammonium emission, very low methane and nitrous oxide emissions, preservation or increase of soil fertility, no emissions of crop protection residues to water or air, a high above-ground biodiversity, probably a high soil biodiversity, probably limited carbon dioxide storage, no manure transport, no animal welfare violence

Planty Organic : voortgang 2016

Dit rapport is het zesde uit een reeks over de ontwikkeling van een bedrijfssysteem dat volledig op eigen mineralenvoorziening draait. Het eerste rapport (Van der Burgt 2012) beschrijft het bedrijfsontwerp en de keuzes die daarbij gemaakt zijn. Het tweede t/m vijfde rapport beschrijven de projectactiviteiten in 2012 - 2015 inclusief de resultaten. Het hier voorliggende rapport beschrijft de resultaten van 2016, het vijfde jaar van dit zesjarige project