Druppelinfiltratie

Een Druppel Infiltratie Systeem (DIS) is een mogelijke maatregel om in de veenweidegebieden de grondwaterstand te verhogen en zo veenafbraak (en daarmee broeikasgasemissies) tegen te gaan. Het is in de akker- en tuinbouw een bewezen techniek om planten van vocht te voorzien, maar de haalbaarheid en effectiviteit als maatregel tegen veenafbraak op veen moet nog onderzocht worden.

Contact

Rienk Schaafsma
Thematrekker
rienk.schaafsma@waaloord.nl

Waarom?

DIS (Druppelinfiltratiesysteem) is een techniek die wordt onderzocht binnen het VIP-NL programma als methode om veenoxidatie met hogere grondwaterstanden in veengebieden te verminderen en daarmee een bijdrage te leveren aan de vermindering van de emissie van broeikasgassen en het remmen van de veenbodemdaling. Het systeem werkt door druppelslangen in de bovenste laag van de grond aan te brengen, waarmee water wordt geïnfiltreerd in de bodem. De methode van subsurface drip irrigatie wordt al langer toegepast in zandgronden maar nog nauwelijks in veen. Eerste pilotprojecten, in Zegveld en de Lopikerwaard, laten effecten zien maar roepen ook vragen op over de invloed op broeikasemissie, bodemvocht, draagkracht en grasproductie. Belangrijke vragen zijn: wat is het effect van verschillende uitvoeringsvarianten (diepte, afstand tussen de slangen, drooglegging, temperatuur, etc.) op grondwaterstand en bodemvocht en daarmee op de potentiële CO2-uitstoot en bodemdaling, wat zijn landbouwkundige effecten en effecten op de waterhuishouding? Het praktijkgerichte onderzoek richt zich op het verfijnen van de techniek en het beantwoorden van fundamentele vragen over de werking van effecten van DIS in veen. Pas als dit soort vragen zijn beantwoord, is een meer grootschalige toepassing van deze maatregel in veenweidepolders opportuun.

Wanneer beter bekend is of en hoe DIS werkt als concrete innovatieve maatregel ter vermindering van bodemdaling en CO2-emissie in agrarisch gebruikte veenweidegebieden (graslandpercelen), dan komt een alternatief beschikbaar voor al beproefde maatregelen zoals slootpeilverhoging en waterinfiltratiesystemen (WIS). Een alternatief dat voordelen kan hebben qua materiaal (relatief makkelijk te verwijderen), effect op de grasgroei in droge perioden en praktische toepassing (precisie). Er zijn echter ook mogelijke nadelen bij (verkeerde) toepassing, zoals juist een versnelling van emissies en bodemdaling. Reden om deze techniek goed op alle relevante aspecten te onderzoeken en te testen alvorens het grootschaliger toe te passen. Het project start met het uitvoeren van een haalbaarheidsverkenning naar dimensionering en effecten van verschillende denkbare uitvoeringsvarianten van DIS. Met die verkenning verwachten we tot meer inzicht te komen hoe de praktijkproeven voort te zetten. Reductie van broeikasgasemissie is een belangrijk doel en aspect van DIS. De uitvoering van het DIS-project wordt dan ook afgestemd met het NOBV.

Hypothese

  • Druppelinfiltratie kan bij een nog te bepalen wijze van toepassing leiden tot lagere broeikasgasemissies (met name CO2) door een hogere grondwaterstand, zonder dat de veenafbraak in de zuurstofrijke zone wordt gestimuleerd door een hoger vochtgehalte.
  • Druppelinfiltratie heeft een positief effect op de grasgroei in droge periodes.
  • Druppelinfiltratie is eenvoudig te verwijderen zonder dat het materiaal in de bodem achterblijft.

Meer over Druppelinfiltratie

Op dit moment is er nog geen nieuws over deze activiteit

Aanpak

In de zomer van 2023 startte het eerste experiment met DIS in de praktijk. Bij een melkveehouder in Zegveld werd een halve hectare voorzien van DIS met een off-grid pomp. De slangen werden neergelegd op een random diepte van circa – 10 cm. Geen beregeningsinstallatie, maar een systeem van slangen, waardoor het water met een pomp druppelsgewijs wordt toegevoegd in de bodem. Gedurende de zomerperiode werd de grondwaterstand wekelijks gemonitord.

Na het opstellen van het plan van aanpak DIS is begin 2025 gestart met een haalbaarheidsverkenning van dimensionering en effecten van verschillende denkbare uitvoeringsvarianten van DIS. In deze verkenning wordt in afstemming met het NOBV en op basis van beschikbare kennis, uitgangspunten qua diepteligging, afstand, temperatuur, en drooglegging onderzocht welke effecten op grondwaterstanden, bodemvocht, CO2-emissie, draagkracht en grasgroei te voorzien zijn. Met de resultaten van deze verkenning kan het verdere praktijkonderzoek worden voorbereid en uitgevoerd. Daarbij hoort ook het inregelen en uitvoeren van monitoring van grondwaterstanden, bodemvocht, bodemtemperatuur, redoxpotentiaal, draagkracht, grasproductie en debieten van inlaatwater. Later in het project vindt data-analyse plaats en communicatie over (tussentijdse) resultaten.

Winstwaarschuwing

Het DIS-onderzoek is een onderzoeks- en innovatieproject binnen VIPNL dat zich richt op het toepassen van druppelinfiltratiesystemen (DIS) in (agrarische) veenweidegebieden. Deze maatregel is weliswaar beproefd voor grasland op zand, maar nog nauwelijks in veengrond. Hoewel in een ad-hoc experiment positieve ervaring is opgedaan met DIS, is verder onderzoek nodig om conclusies te trekken over de toepasbaarheid van druppelinfiltratie als maatregel voor het verminderen van broeikasgasemissie en bodemdaling.

Resultaten

Streefniveau van -35 in experiment snel bereikt, maar ook neveneffecten

De grondwaterstand stond bij de proef in 2023 in Zegveld verrassend snel op het streefniveau van -35 onder maaiveld, maar ook het bodemvochtgehalte nam toen. En dat kan negatief uitwerken op de vorming van broeikasgassen. Meer onderzoek is nodig!

Onderzoekers en boeren waren enthousiast over de snelheid waarmee het streefniveau werd gehaald. Het ging in 2023 echter om een eerste ad hoc experiment – pionierend aangelegd – zonder duidelijke onderbouwing over diepte van de druppelslangen. De pompen gingen wegens regenval na zes weken uit en dat was te kort om harde conclusies te kunnen trekken.

Het experiment riep vooral veel nieuwe vragen op. Zo nam in de toplaag, tussen de – 10 cm en de – 35 het bodemvocht toe. En dat in combinatie met aanwezige zuurstof creëert mogelijk een gunstig milieu voor de werking van bacteriën en daarmee de vorming van broeikasgassen.

En die combinatie kan dan ook wel eens nadelig zijn voor het doel: verminderen van de veenafbraak en broeikasgasemissies. Ook het effect van DIS op de draagkracht pakte in die situatie negatief uit op basis van eerste praktijkervaringen. Belangrijk nu om eerst te verkennen wat werkende uitgangscondities zijn!

Contact

Rienk Schaafsma
Thematrekker
rienk.schaafsma@waaloord.nl