Eindverslag monitoring en analyse. Effecten van de hydrologie bij vernatting
Eindverslag 2020 - 2021 - 2022 - 2023
De meeste bodems in het landelijk gebied in de regio Alblasserwaard en de Vijfheerenlanden zijn in gebruik als grasland binnen melkveehouderijbedrijven. De bodems kennen in meer van mindere mate langjarig gezien bodemdaling, emissie van broeikasgassen naar de lucht en verliezen van nutriënten naar het grond- en oppervlaktewater.
Regelbare drainage met subirrigatie (ofwel drukdrainage of actief waterinfiltratiesysteem) kan een deel van de oplossing zijn voor lucht-, bodem- en wateropgaven en -doelstellingen. We hebben drie met deze systeemervaring opgedaan in de praktijk in de Alblasserwaard en Vijfheerenlanden. De bodemopbouw van het veen met een kleidek in de gebieden wijkt van toepassingen oudsten in het veenweidegebied van Nederland van deze systemen tot nu toe. Dat maakt dit project en de proeverijen bij de drie betrokken agrariërs uniek, omdat we de werking en effecten gaan onderzoeken door te meten en te opvallend, in combinatie met hogere slootwaterpeilen dan het beperkte polderpeil.
Grondwaterstanden
Effecten Sub-irrigatie op de waterhuishouding van percelen en kavelsloten
Onze ambitie is om het grondwaterpeil zo hoog mogelijk te krijgen. De uitdaging in de pilot is, de grondwaterstand te verhogen naar 20 cm onder het maaiveld. In de praktijk blijkt dit niet goed haalbaar. Met name voor de melkveehouders die ook beweiden. Ook het slootpeil houden we zo hoog mogelijk om infiltratie vanuit de sloot in het omliggende land zoveel mogelijk te stimuleren.Om deze effecten inzichtelijk te maken meten we vooral aan de stand van het grondwater. Het ondiepe grondwater (freatisch grondwater) meten we en het dieper liggende grondwater. We kijken naar de stijghoogte daarvan. Om dit goed te kunnen doen zijn er peilbuizen geplaatst en meten we zowel digitaal als met de hand de standen.
De gemeten freatische grondwaterstanden op de proef- en referentiepercelen staan weergegeven voor Baan/Molenaarsgraaf (boven), Verhoef/Brandwijk (midden) en Heikoop/Nieuwland (beneden). De donkergekleurde lijnen tonen de metingen van 2022, de lichtere die van 2021; in blauw staan de metingen van de proefpercelen, in oranje die van de referentiepercelen. In 2022 is er deels uitval geweest van sensoren in peilbuizen op de proefpercelen. De ontbrekende metingen kunnen we dit najaar reconstrueren met metingen in het drainagesysteem (volgt in najaar 2022).
De metingen te Molenaarsgraaf laten zien dat de grondwaterstanden op het proefperceel in natte perioden qua neerslag vrijwel gelijk zijn aan die op het referentieperceel. De waargenomen gang is ook dan identiek. Als het qua weer droger wordt, dan zijn de grondwaterstanden op het proefperceel hoger en stabieler hoog, als gevolg van de subirrigatie en hogere slootpeilen. Tijdens en direct na buien wordt ook de grondwaterstand op het referentieperceel weer hoog, maar deze zakt daarna sneller en verder dieper weg. De grondwaterstand is duidelijk hoger in de periode maart-mei 2022 (bijna 40 cm), zo ook eind juni 2022 (bijna 30 cm). De proef maakt verschil in gemeten freatische grondwaterstanden. In 2021 waren de verschillen kleiner omdat dat een doorgaans natter jaar was en er minder water voor subirrigatie hoefde te worden toegepast.
De vorm van het maaiveld en de aanwezigheid van greppels maakt de sturing complexer
De rol van de holligging van de percelen
De vorm van het maaiveld en de aanwezigheid van greppels maakt de sturing complexer. Alle drie de melkveehouders hebben te maken met holle percelen met greppels. Daarmee komen de bodem van de greppels in de buurt van het polderpeil. Grondwater dat we via subirrigatie verhogen kan dus tot afvoer komen via de greppels en sloten. Met het verhogen van de grondwaterstand bereiken we dan een moment van rondpompen van water. Wat niet de bedoeling kan zijn. Daarmee zijn dus holle percelen en greppels beperkend in het vermogen de grondwaterstand te verhogen.
Kwel en wegzijging. Belangrijk voor de waterbalans en voor de biodiversiteit
Kwel en wegzijging
In het projectgebied treedt er qua stroming van het grondwater naast een stroming van en naar de drainagebuizen en de kavelsloten ook een diepere stroming op, van en naar de zandlaag onder het klei-op-veen-pakket. Als de grondwaterdruk in het zand hoger is dan die van het freatisch grondwater in de percelen, dan treedt er kwel op, een opwaartse stroming. Als de grondwaterdruk in het zand lager is dan die van het freatisch grondwater in de percelen, dan treedt er wegzijging op, een neerwaartse stroming. Dan verliezen (…) we water naar de ondergrond. Om deze stromingsrichting te kunnen bepalen, hebben we op elke meetlocatie sensoren in ondiepe, freatische peilbuizen staan én in diepe peilbuizen bij het zand. Door subirrigatie en hogere slootpeilen verhogen we freatische grondwaterstand. Als de druk van het grondwater in het zand gelijk blijft, dan zouden we de kwel/wegzijging op de proefpercelen kunnen gaan beïnvloeden met de proef.
De drukverschillen op de proef- en referentiepercelen staan weergegeven voor Baan/Molenaarsgraaf (boven), Verhoef/Brandwijk (midden) en Heikoop/Nieuwland (beneden). De donkergekleurde lijnen tonen de metingen van 2022, de lichtere die van 2021; in blauw staan de metingen van de proefpercelen, in oranje die van de referentiepercelen. In 2022 is er deels uitval geweest van sensoren in peilbuizen op de proefpercelen.
Hoeveel water wordt er in -en uitgepompt (debiet)?
De landbouw heeft grote dorst
"De landbouw is de grootste verbruiker van zoet water ter wereld. De vraag zal alleen maar toenemen, terwijl de beschikbaarheid afneemt" WUR januari 2024
Met deze pilot onderzoeken we op beperkte schaal hoeveel water er nodig is om het grondwater op een stabiel hoog niveau te houden.
Uit de eerste voorlopige gegevens bijkt vanzelfsprekend dat dat samenhangt met de temperatuur en de neerslag met name in de zomer.
Zeker is dat de waterbehoefte stijgt bij het gebruik van vernatting. Niet alleen grondwater maar ook zeker oppervlakte water afkomstig uit de grote rivieren. Met een stijgende zeespiegel en minder aanvoer door de rivieren bestaat de kans dat de verzilting van het zoetwater toeneemt. Om de boeren in de Alblasserwaard en Vijfheerenlanden te voorzien van schoon, zoet water blijft een grote opgave.
De waterbehoefte stijgt dus door als we verder gaan en opschalen met de inzet van drukdrainage.