Boeren op Hoog Water

Het onderzoeksprogramma Boeren op Hoog Water richt zich op de ontwikkeling van een nieuw bedrijfssysteem voor een gangbaar melkveebedrijf in de westelijke veenweiden, met minimale klimaatimpact. Wat zijn de effecten van het opzetten van het grondwaterpeil naar - 20 cm op het bedrijfsresultaat van de melkveehouder? Boeren op Hoog Water test de praktijk van een systeemtransitie in de landbouw. Het onderzoek gaat in op verschillende thema’s, zoals grasproductie, waterkwaliteit, bodem, klimaat en diergezondheid en bedrijfseconomie, en wordt uitgevoerd op de Hoogwaterboerderij van proefbedrijf KTC Zegveld.

Contact

Martijn Thijssen
Thematrekker
0647413345
thijssen@org-id.org

Waarom?

In het Klimaatakkoord (2019) ligt de nadruk op het verminderen van bodemdaling en bijhorende broeikasgasemissies in veenweidegebied. Een belangrijke stap hierin is het verhogen van de grondwaterstand in het veenweidegebied. De vraag is of een economisch robuust en duurzaam verdienmodel voor melkveebedrijven haalbaar is onder natte condities op veengrond.

Hypothese

  • Het opzetten van het grondwaterpeil naar -20 cm leidt tot een minimale uitstoot van broeikasgasemissies uit de veenbodem.
  • Het is mogelijk om een melkveebedrijf te runnen bij een grondwaterpeil van -20 cm.

Aanpak

Het onderzoek vindt plaats op de Hoogwaterboerderij van KTC Zegveld. Dit ‘Living Lab’ is een melkveehouderij in het veenweidegebied en is opgezet in drie bedrijfssystemen met twee koeienrassen om te onderzoeken welke koe het beste rendeert bij een hoog grondwaterpeil. Holstein koeien op hoogwater percelen (HW), op laagwaterpercelen (LW) en de kleinere en lichtere Jersey-koeien op hoogwater percelen. Deze drie systemen worden onderling vergeleken.

Door meerdere jaren te meten, verwacht het onderzoeksteam meer inzicht te krijgen in de gevolgen van het opzetten van het grondwaterpeil voor bodem, gewas, koeien en het bedrijfsresultaat.

Zo leggen de onderzoekers verbanden tussen het grondwaterpeil, bodemvocht, draagkracht en grasopbrengst met als uitgangspunt minimale broeikasgasemissies. Ook worden de reductie van stikstofemissies en veranderingen in de waterkwaliteit gemonitord. Daarnaast kijken de onderzoekers naar de zodedichtheid: een dichtere graszode draagt bij aan een betere draagkracht. Een hoger grondwaterpeil kan namelijk de draagkracht verminderen. De verwachting is dat een hoger grondwaterpeil van invloed is op de grasproductie, graskwaliteit en grasopbrengst. Factoren die tevens van belang zijn voor de melkproductie en diergezondheid. Bij het realiseren van een hoge grondwaterstand wordt gebruik gemaakt van actieve waterinfiltratiesystemen (AWIS). Op dit moment is het onderzoek nog in de uitvoeringsfase, maar de eerste resultaten zijn al bekend.

Winstwaarschuwing

Uit het onderzoek blijkt dat het mogelijk is om de grondwaterstand omhoog te brengen. Na de inregeljaren en aanpassingen aan het drainagesysteem in 2023 lijkt op de hoogwaterpercelen op de meeste plekken een grondwaterstand van -20 behaald. De eerste onderzoeksresultaten zien dat het nieuwe bedrijfssysteem broeikasgasemissies inderdaad laat verminderen. Dit biedt perspectief om de klimaatdoelstellingen te kunnen halen. Een nadere specificering van deze resultaten is te vinden in deze rapportage van het Nationaal Onderzoeksprogramma Broeikasgassen Veenweiden (NOBV).

Het gaat hier om voorlopige onderzoeksresultaten. Sommige resultaten zijn beschikbaar voor de periode t/m 2022 en sommige t/m 2023. Een aantal resultaten van 2023 moet nog worden verwerkt, en ook in 2024 loopt het onderzoek door. Zo wordt extra data verzameld om de conclusies te verstevigen. Het eindrapport komt in de tweede helft van 2025 beschikbaar.

Resultaten

Thema Water: Effect hogere grondwaterstand op emissies

Via actieve waterinfiltratie wordt de streefgrondwaterstand van -20 steeds beter behaald. Dat heeft impact op concentraties stikstof, fosfor en zwavel.

Uit eerder onderzoek (nog voor de start van het NOBV) bleek dat een grondwaterstand van 20 centimeter onder het maaiveld het beste compromis was tussen te droog en te nat en dat daarbij de totale broeikasgasemissie optimaal zou verminderen.

Om deze hogere grondwaterstand te realiseren, is op de Hoogwaterboerderij een actief waterinfiltratiesysteem (AWIS of drukdrains) aangelegd. Dit is een watersysteem met onderwaterdrains, waarbij het drukverschil tussen het oppervlaktewater en het grondwater vergroot kan worden door in een wateraanvoerput het peil ten opzichte van het slootpeil extra te verhogen (meer infiltratie) of te verlagen (meer drainage). Het effect van waterinfiltratie op de waterkwaliteit en –kwantiteit is een belangrijke onderzoeksvraag in Boeren op Hoog Water.

Resultaten

In de zomer van 2023 werd de streefgrondwaterstand dichter benaderd dan in de jaren ervoor, dankzij maatregelen om meer vat te krijgen op de werking en aansturing van de waterinfiltratie. Door een hoog slootpeil en extra waterinfiltratie namen de concentraties stikstof en fosfor in het water toe. Daarentegen was de concentratie zwavel bij waterinfiltratie en een hoog slootpeil aanzienlijk lager dan bij een laag slootpeil, door verminderde pyrietoxidatie. Nog uit te voeren modelberekeningen, waarbij debieten en concentraties in samenhang worden bekeken, moeten uitwijzen in hoeverre de nutriëntenbelasting daadwerkelijk is veranderd.

 

Er wordt aansluiting gezocht bij andere projecten binnen VIPNL. Daarnaast wordt er samengewerkt met het NOBV, dat landelijk de metingen aan de broeikasgasemissies coördineert en daarmee kan onderbouwen of de aanname juist is, van minimale emissies bij grondwaterpeil -20 cm.

Thema Bodem & Gras: Hoger bodemvochtgehalte, lagere draagkracht

Het verhogen van de grondwaterstand heeft impact op de draagkracht van de bodem en de grasproductie. Een lagere draagkracht kan zorgen voor meer rij- en vertrappingsschade en een minder optimale timing van beweiding, oogst en bemesting.

Dit alles heeft naar verwachting een negatieve impact op de hoeveelheid en de kwaliteit van de ruwvoeropbrengst. Om dit in kaart te brengen is het effect van de grondwaterstand op draagkracht, botanische samenstelling, grasproductie en graskwaliteit onderzocht.

Resultaten

De voorlopige resultaten laten zien dat de verhoogde grondwaterstand over het algemeen zorgde voor een hoger bodemvochtgehalte en een lagere draagkracht van de bodem, met name in het najaar en het voorjaar. In tegenstelling tot de verwachting had de verhoogde grondwaterstand in 2021 – 2023 nauwelijks effect op het aantal weidedagen (maximaal een week verschil) of op het moment van oogsten. Vooral de timing van de drijfmestbemesting op de veldkavel in het voorjaar was lastiger bij een hoge grondwaterstand.

 

Thema Dier: Geen effecten vernatting op diergezondheid

De gezondheid van de diergroepen Holstein hoogwater (HW), laagwater (LW) en de Jersey-koeien op hoogwater is in het algemeen goed.

De verwachting is dat een hogere grondwaterstand op verschillende manieren invloed kan hebben op de gezondheid van de dieren. In dit onderzoek wordt de diergezondheid daarom uitvoerig gemonitord. Een voorbeeld hiervan is de leverbotparasiet. Deze heeft een waterslak als tussengastheer, die leeft op plekken zoals greppels of slootkanten. Een ander verwacht risico is het ontstaan van bacteriële klauwproblemen. Omdat natte stalvloeren met mest een bekende risicofactor zijn, is de vraag of dit ook geldt voor een weide met daaronder een hogere grondwaterstand.

Tot slot probeert Boeren op Hoog Water ook de grasopname in de wei in te schatten. Nattigheid en vertrapping of andere grassoorten kan weidegras minder aantrekkelijk maken. Wanneer een koe minder vers gras eet, kan dat impact hebben op de melkproductie en op de hoeveelheid voer die de koeien binnen eten.

Resultaten

Er zijn geen effecten gevonden op de diergezondheid. In 2023 bleek geen enkel dier besmet met de parasiet leverbot. Bovendien werden bij een risico-inventarisatie geen tussengastheren (waterslakken) aangetroffen, waarschijnlijk door de pH van de bodem. Wel is er een verminderde melkproductie waargenomen, die niet is terug te voeren op de diergezondheid.

Thema Biodiversiteit: Complexiteit van effecten vraagt om voortzetting onderzoek

In welke mate leidt grondwaterstandverhoging tot veranderingen in de biodiversiteit? Dat wordt in dit thema onderzocht. De verwachting is dat een hogere grondwaterstand ook impact heeft op bodemleven, insecten en planten. De biodiversiteit in zijn algemeenheid staat onder druk, dus het is ongewenst als deze afneemt.

Er wordt onderzoek gedaan naar de aantallen en de diversiteit van planten, regenwormen en insecten. De laatste twee categorieën vormen namelijk ook een belangrijke voedselbron voor weidevogels. Uit een eerste analyse blijkt dat het maaien of weiden van percelen een groter effect heeft op de biodiversiteit dan de grondwaterstand.

Resultaten

In de eerste paar jaar na het verhogen van de grondwaterstand zijn nog geen gevolgen vastgesteld voor biodiversiteit. Onderzoek naar regenwormen op de Hoogwaterboerderij in 2021 en 2022 laat zien dat er tussen hoog- en laagwaterpercelen geen verschil is in het aantal en het totale gewicht van de regenwormen. Het aantal en de soortendiversiteit van de lopende insecten verschilde ook niet. Voor het merendeel van de onderzochte soortgroepen bleek dat het type landgebruik, namelijk weiden of maaien meer van invloed was dan de grondwaterstand.

Thema Klimaat & Milieu: Bedrijfsaanpassingen nodig voor realiseren broeikasgasemissies

Naast een rendabele bedrijfsvoering, draait het bij een toekomstbestendige bedrijfsvoering ook om het geven van een zo goed mogelijke invulling aan overheidsdoelen en -ambities en de wensen uit het bedrijfsleven, zoals bijvoorbeeld het verminderen van de broeikasgasemissies.

Een belangrijke onderzoeksvraag van Boeren op Hoog Water (BOHW) is daarom of een landbouwsysteem met een hoog grondwaterpeil inderdaad leidt tot verminderde uitstoot van de broeikasgassen CO2, methaan en lachgas.

Ook wordt onderzocht wat een hoog grondwaterpeil betekent voor de uitstoot van ammoniak. Een hogere grondwaterstand heeft namelijk invloed op het gehele bedrijfssysteem, van bodem tot ruwvoer, dier en mest. Het doel van het thema ‘klimaat en milieu’ is daarom om inzicht te geven in de kringlopen en verliezen van stikstof, fosfaat en broeikasgassen van elk van de drie onderzochte bedrijfssystemen.

Resultaten

Een voorlopige bevinding is dat op bedrijfsniveau hoog water ten opzichte van laagwater een vergelijkbare stikstofbenutting (deel stikstof vastgelegd in melk en vlees per deel benutbare stikstof) en lagere broeikasgassen- en ammoniakemissies gaf in 2021 en 2022. De benutting van stikstof en fosfaat op het niveau van de bodem was gemiddeld wat lager bij hoogwater. Het bodemoverschot (een maat voor stikstof- en fosfaatverliezen van de bodem) was juist wat hoger.

Thema Economie & Verdienmodel: Winst- en verliesberekening verschillende bedrijfssytemen

Voor het verdienmodel bij een hoog grondwaterpeil is inzicht nodig in de financiële consequenties van het verhogen van de grondwaterstand

Eén van de centrale vragen in Boeren op Hoog Water is hoe melkveebedrijven financieel gezond blijven bij een hoge grondwaterstand. Dit is van verschillende factoren afhankelijk, zoals de kostprijsontwikkeling van de primaire productie (melkproductie) en de mogelijkheid om het verdienmodel te vergroten. Om inzicht te verkrijgen in de financiële resultaten van de Hoogwaterboerderij is in 2023 de winst- en verliesrekening van 2021 en 2022 uitgewerkt. Via de winst- en verliesrekening kunnen de resultaten van de verschillende bedrijfssystemen met elkaar worden vergeleken en wordt duidelijk wat de financiële consequenties zijn van het verhogen van de grondwaterstand.

Het doel van het thema Economie en verdienmodellen is om inzicht te geven in de verschillen in het financiële resultaat van de drie verschillende bedrijfssystemen. Daarmee wordt inzicht verkregen in de vraag of een melkveebedrijf bij een hogere grondwaterstand financieel gezond kan blijven.

Resultaten

De resultaten van 2021 en 2022 laten zien dat het bedrijfsresultaat van een hoogwaterboerderij afneemt. De verklaringen hiervoor zijn de toename van voerinkoop (vanwege een lagere grasproductie) en een lagere melkproductie. Afhankelijk van het jaar (door wisselende omstandigheden) is een verschil in saldo gevonden van €100 tot €400 euro per koe als gevolg van de verminderde melkproductie.

Contact

Martijn Thijssen
Thematrekker
0647413345 | thijssen@org-id.org