Hydrologische en landbouwkundige effecten van gebruik ‘onderwaterdrains’ op veengrond

In opdracht van het Productschap Zuivel is de toepassing van zogenaamde onderwaterdrains op veengrond onderzocht. Dit is een vorm van drainage, waarbij de drains onder het slootpeil liggen in plaats van daarboven. Hierdoor hebben de drains naar verwachting een nivellerende werking op de grondwaterstand: verlaging van relatief hoge grondwaterstanden (voornamelijk in het winterhalfjaar) en verhoging van relatief lage grondwaterstanden (voornamelijk in het zomerhalfjaar).

De maatschappelijke druk in het veenweidegebied wordt steeds groter om slootpeilen te verhogen ter vermindering van de maaivelddaling. Hogere slootpeilen vertragen het zakken van de grondwaterstand in de zomer (verdampingsoverschot), waardoor de veenafbraak wordt beperkt. In droge zomers worden lage grondwaterstanden niet voorkomen. Oorzaak hiervan is de hoge infiltratieweerstand van veensloten. Landbouwkundig zijn hoge slootpeilen ongewenst, waardoor peilverhoging niet de ultieme oplossing is voor de zakkingproblematiek. Op Praktijkcentrum Zegveld zijn in het najaar van 2003 onderwaterdrains aangelegd om op een betrouwbare manier het effect hiervan op de hydrologie van de bodem en de grasproductie te kunnen bepalen. De doelstelling van het onderzoek was om te zien of infiltratie van slootwater door middel van drainage een goede mogelijkheid is om zakking van veengrond te beperken met behoud van een rendabele melkveehouderij.

Rapport 102: hydrologische en landbouwkundige effecten owd downloaden

Het onderzoek heeft gelopen van 2004 tot en met 2007. Vaste buisdrains (met PPE-omhulling) en eenvoudige moldrains zijn vergeleken met een ongedraineerde situatie. De drainage is aangelegd op twee percelen met een relatief hoog slootpeil van 15 à 20 cm –mv en een ‘laag’ slootpeil van 55 cm –mv. De drains lagen ongeveer 20 á 30 cm beneden het slootpeil bij drie drainafstanden, namelijk 4, 8 en 12 m. Om het effect op de drogestof- en stikstofopbrengst te bepalen zijn twee bemestingsniveaus voor stikstof (N) gehanteerd, namelijk een praktijkniveau (N1) en geen bemesting (N0). De moldrains bleken niet of nauwelijks te draineren en hebben daarom landbouwkundig geen waarde. Door extra vernatting kunnen moldrains voor de ontwikkeling van natte natuur wel interessant zijn. Vaste buisdrains blijken zowel te draineren als te infiltreren. Het functioneren was daarbij sterk afhankelijk van het slootpeil. Het ‘lage’ peil van 55 cm –mv bevorderde de drainerende werking en het hoge peil van 15 à 20 cm –mv bevorderde de infiltrerende werking. In het algemeen waren de effecten groter bij een kleinere drainafstand. Het drainerende effect bij het lage peil was relatief groter dan het infiltrerende effect bij het hoge peil. Dit kwam niet alleen door de gehanteerde slootpeilen, maar was ook een gevolg van een relatief gering aantal perioden met een neerslagtekort. De veenafbraak is sterk gerelateerd aan de zomergrondwaterstand; een hogere zomergrondwaterstand vermindert de maaivelddaling. Voor het verhogen van de zomergrondwaterstand kan met onderwaterdrains met een beperkte slootpeilverhoging worden volstaan, zonder dat dit tot extra vernatting leidt. Naar verwachting kan op Praktijkcentrum Zegveld met onderwaterdrains (drainafstand 6 á 8 m) bij een slootpeil van 35 à 40 cm –mv de maaivelddaling teruggebracht worden tot ongeveer 5 mm per jaar. Dit is gelijk aan de maaivelddaling bij het hoge peil en een halvering van de maaivelddaling bij het lage peil zonder drainage. Een neveneffect van het verminderen van de veenafbraak is een aanzienlijk lagere broeikasgasuitstoot. Bij een slootpeil van 40 cm en toepassing van onderwaterdrains kan de reductie van de totale broeikasgasuitstoot meer dan 20% bedragen. De grasopbrengst en daarmee de N-opbrengst werd op zowel het lage als het hoge peil negatief beïnvloed door een lagere N-levering van de bodem (lagere opbrengst onbemest). De lagere N-levering door onderwaterdrains duidt op een verminderde veenafbraak. Hoewel geen direct bewijs wordt geleverd, bevestigen de resultaten de hypothese dat onderwaterdrains kunnen bijdragen aan de remming van veenafbraak en dus aan een geringere maaivelddaling. Maaiveldhoogtemetingen wezen ook op een geringere maaivelddaling, hoewel door de relatief korte meetperiode geen betrouwbare uitspraak gedaan kan worden over het effect van onderwaterdrains op maaivelddaling. Het aanleggen van onderwaterdrains vraagt om maatwerk, waarbij de draindiepte en de drainafstand cruciale factoren zijn. Om zowel het gewenst effect te bereiken op infiltratie als drainage is de hoogte van het slootpeil cruciaal. Relatief hoge peilen (hoger dan 30 cm –mv) benadelen de drainage en relatief lage peilen (lager dan 60 cm –mv) benadelen de infiltratie. Dynamisch peilbeheer kan de werking van onderwaterdrains versterken door in het zomerhalfjaar bij lage grondwaterstanden het slootpeil te verhogen en door in het winterhalfjaar bij hoge grondwaterstanden het slootpeil te verlagen. Grootschalig gebruik van onderwaterdrains beïnvloedt de waterhuishouding op gebiedsniveau door een grotere aan- en afvoer van water. Hierdoor wordt meer gebiedvreemd water met gebiedseigen water uitgewisseld. Het is nog onduidelijk wat hiervan het effect is op de waterkwaliteit en in hoeverre indirect de veenafbraak beïnvloed wordt, bijvoorbeeld door een hogere concentratie carbonaat en sulfaat in het gebiedsvreemde water. We verwachten echter dat op lange termijn onderwaterdrains positief bijdragen aan de waterkwaliteit, omdat we door vertraging van de bodemdaling minder snel te maken krijgen met een verslechtering van de waterkwaliteit door nutriëntrijke kwel.

I.E. Hoving
G. André
J.J. H. van den Akker
M. Pleijter

December 2008
Rapport 102