Welkom bij Moderne landbouw !

Stikstofcycli in weilanden

Ik werd onlangs gevraagd naar de overvloedige hoeveelheden witte klaver in een weiland, omdat de boeren zich zorgen maakten over het risico op een opgeblazen gevoel bij hun schapen. Zij en haar familie hadden wat onderzoek gedaan en kwamen tot verschillende meningen over management. Mij werd gevraagd het definitieve antwoord te geven. We hebben enkele scenario's besproken en kwamen tot een beheersbare conclusie voor hun werking. Ik heb zelf wat onderzoek gedaan en enkele suggesties gedaan. Wat me intrigeerde, was de kringloop van voedingsstoffen, met name stikstof, en hoe we dit als vanzelfsprekend beschouwen en aannames doen.

Graslandsystemen zijn complexe kringlopen van nutriënten. Dit artikel gaat in op stikstof (N), de meest beperkende voedingsstof voor graslandproductie. (Er zijn andere macro- en micronutriënten nodig voor de opname van N, maar vanwege de ruimte kan dit niet allemaal in dit artikel worden behandeld.) Adequate N ondersteunt de groei van ruwvoer of de productie van droge stof (DS). Stikstof heeft ook invloed op het eiwitgehalte van het gras. Voldoende stikstof zorgt voor een mooie, groene kleur in weilanden en zorgt voor kwaliteitsvoer voor de melk-, vlees- en vezelproductie.

Planten nemen N via hun wortelstelsel op in de vorm van nitraten en ammoniak. Dit kan afkomstig zijn van stikstofmeststoffen en mineralisatie (afbraak) van mest en organische stof. Bodembacteriën doen het werk met behulp van koolstof als energie en stikstof om groei en voortplanting te vergemakkelijken. De mineralisatiesnelheid is afhankelijk van de bodemtemperatuur, vochtigheid en beluchting, en ook van de hoeveelheid aanwezige microben.

Peulvruchten worden in weidemengsels opgenomen omdat ze, door hun symbiotische associatie met de knobbelvormende Rhizobium-bacteriën, N uit de lucht binden. Het zijn hoogwaardige voedergewassen met veelvoorkomende in noordoostelijke weilanden zijn rode en witte klavers, alfalfa en klaverblad. Stikstof is voor 78% in de lucht aanwezig, maar alleen peulvruchten kunnen er gebruik van maken. Gezonde knobbeltjes zijn wit of roze. Dit zijn de kleine bultjes op de wortels. Voor het grootste deel is N gefixeerd door peulvruchten niet direct beschikbaar voor grassen, hoewel kleine hoeveelheden tussen planten kunnen worden overgedragen via de hyfen van symbiotische mycorrhiza-schimmels die hun wortelstelsels verbinden. Dit kan tijdens het groeiseizoen 20-40% van hun vaste stikstof aan grassen leveren (Brophy, 1986).

Om ervoor te zorgen dat peulvruchten N fixeren, moeten ze worden geplant met inoculum. Deze bacteriën zijn soortspecifiek en moeten vers zijn. Ze kunnen worden geplant zonder geïnoculeerd te zijn, maar zullen niet zoveel of bijna geen stikstof vastleggen, vooral als er een tijdje geen peulvruchten zijn gekweekt. Peulvruchten leggen het hele jaar door verschillende hoeveelheden N vast. Over het algemeen is alfalfa de hoogste 'fixer', gevolgd door witte klaver, rode klaver en klaverblad. Deze hoeveelheid is afhankelijk van de leeftijd en gezondheid van de peulvruchten.

Om beschikbaar te komen, moet organische stikstof in de weefsels van peulvruchten eerst worden afgebroken tot voor planten beschikbare minerale vormen door vertering door dieren of door ontleding in de bodem. Wanneer vee toegang heeft tot weiden met peulvruchtengras, zullen ze eten en vertrappen wat er is. Ze laten hun uitwerpselen en urine op de wei achter. Idealiter staat het vee korte tijd op de paddock en wordt de mest gelijkmatig verdeeld. Voldoende restgras helpt de urine op te vangen om vervluchtiging te verminderen. Planten, inclusief peulvruchten, zullen de ammoniak gemakkelijk gebruiken; dit vertraagt de fixatie vanwege de beschikbaarheid van sterk oplosbare N.

Stikstof kan verloren gaan in de atmosfeer. Denitrificatie treedt op wanneer de bodemcondities nat zijn of wanneer anaerobe (luchtarme) bacteriën nitraat omzetten in atmosferische stikstof. Dit vermindert de stikstofbeschikbaarheid van de planten. Ammoniak kan ook worden omgezet in atmosferische N. Dit wordt vervluchtiging genoemd en treedt op wanneer de temperatuur hoog is en ammoniak wordt blootgesteld aan de lucht. Dit kan worden verminderd door mest (urine) of ammoniakmeststoffen toe te voegen.

Nitraten worden niet goed vastgehouden in de bodem. Regen of smeltende sneeuw heeft het potentieel om het nitraat verder naar beneden in de bodemlaag en buiten het bereik van de wortels te lekken of te verplaatsen. Bij zandige en koude bodems is er een groter risico op uitspoeling. Er is meer nitraat N-opname wanneer planten actief groeien, wat het risico op uitspoeling verkleint.

Dit artikel geeft een kort overzicht van fietsprocessen in weilanden. Peulvruchten kunnen voldoende stikstof leveren als de bodem actief en gezond is. De publicatie, Nutrient Cycling in Pastures door Barbara Bellows van NCAT, is een uitstekende bron die een diepgaande blik werpt op goede weidepraktijken die effectief gebruik en recycling van voedingsstoffen bevorderen. Het geeft basisbeschrijvingen van water-, koolstof-, stikstof- en fosforcycli in weilanden. Het kan hier worden gedownload .

Nancy Glazier is Small Farms Specialist voor het NWNY Dairy, Livestock &Field Crops Team, Cornell Cooperative Extension. Haar kantoor is in Penn Yan en ze is te bereiken op 585.315.7746 of [email protected].