Bomen op landbouwpercelen zijn goed voor biomassa, bodemvruchtbaarheid en biodiversiteit

(13-12-2018) Boslandbouw biedt belangrijke ecosysteemdiensten in functie van klimaat, bodem en biodiversiteit, maar heeft een impact op de gewasopbrengst van aangrenzende percelen.

Voor het eerst zijn er cijfers over die balans, in functie van het type gewas en de soort en grootte van de bomen.

  • In de buurt van bomenrijen werden er meer nutriënten en organische bodemkoolstof gemeten.
  • Ook nuttige ongewervelden uit de groep van de detritivoren bleken talrijker. Die zorgen voor de afbraak van organisch materiaal zoals plantenresten. De effecten waren het sterkst dichtbij volgroeide bomenrijen.
  • Ondanks een verminderde gewasopbrengst, vooral van aardappelen en maïs in de percelen, bleek de totale opbrengst aan biomassa binnen agroforestry-systemen hoger dan in systemen zonder bomenrijen.

Het middel voor alle kwalen?

Bomen binden CO2 uit de lucht in hout, ze slaan koolstof op in de bodem, beschermen de bodem met hun wortels tegen erosie, zorgen voor verkoeling bij hitte, bieden een tehuis en voedselbron voor ongewervelden en bufferen de waterhuishouding. Het is dan ook niet verrassend dat er de laatste decennia in Europa een stijgende interesse is voor agroforestry in de zoektocht naar verduurzaming van landbouw en landgebruik, in het bijzonder met het oog op de klimaatverandering.

Agroforestry of boslandbouw wordt daarbij gedefinieerd als een landgebruikssysteem waarbij bomen doelbewust in combinatie met vee of landbouwgewassen worden geteeld op hetzelfde perceel. In tropische en subtropische gebieden heeft het systeem zijn waarde al overduidelijk bewezen, met positieve effecten op productiviteit, bodemvruchtbaarheid en biodiversiteit. Ook in ons gematigd klimaat is er veel potentieel, onder meer voor ‘alley cropping’. Daarbij worden bomen in rijen aangeplant op het perceel, hetgeen efficiënt gecombineerd kan worden met de huidige landbouwtechnieken en –machines voor de teelt van landbouwgewassen in de akkerbouwzone tussen de bomenrijen.

De toepassing van agroforestry is tot op heden echter eerder beperkt in grote delen van gematigd Europa. Naast onzekerheden op wettelijk en economisch vlak, zijn er slechts in beperkte mate gegevens beschikbaar over de effecten op ecosysteemdiensten en de landbouwproductie. Landbouwers hebben te weinig zicht op wat ze mogen verwachten.

Onderzoeker Paul Pardon ging daarom aan de slag met metingen van bodemkoolstof en nutriënten, biodiversiteit, gewasopbrengst en houtopbrengst op verschillende afstanden van pas aangeplante en oudere bomenrijen.

Hij ontdekte dat de leeftijd van de bomen en het type gewas in grote mate de invloed op de gewasopbrengst bepalen, maar ook dat agroforestry goede cijfers kan voorleggen qua gehalte organische bodemkoolstof en totale biomassa-opbrengst.

Bodem

Verschillende combinaties bomen en gewassen werden onderzocht:

  • een set jonge alley-croppingpercelen om het effect van recent aangeplante bomenrijen te bestuderen;
  • een set akkerbouwpercelen geflankeerd door een rij opgesnoeide populieren of notelaars als benadering voor oudere alley-croppingsystemen.

Op verschillende afstanden van de bomenrijen werden metingen uitgevoerd, tot een afstand van 30 m in het akkerbouwperceel.

Het effect van de aanwezigheid van bomenrijen op organische bodemkoolstof, totale stikstof, fosfor, kalium, magnesium, natrium, calcium en zuurtegraad werd nagegaan in de bouwvoor van de proefpercelen.

Hoewel er geen effecten werden vastgesteld op de percelen met jonge aanplant, werden significant hogere concentraties aan organische bodemkoolstof en bodemnutriënten waargenomen naast de oudere bomenrijen.

Zo werd in de zone tot 30m in het perceel naast populierenrijen ca 5 ton koolstof per hectare extra vastgelegd in de bouwvoor, in vergelijking met percelen zonder bomen. Deze verhogingen waren sterk afhankelijk van de afstand tot de bomenrijen, wat resulteerde in aanzienlijke ruimtelijke gradiënten. Met andere woorden: hoe verder van de bomenrij, hoe minder uitgesproken het effect.

Bovendien varieerde de grootte van de waargenomen effecten sterk in functie van boomsoort en de omvang van de bomen.

De stijging van organische bodemkoolstof, totale stikstof, kalium en natrium nabij de populieren was evenredig met de omvang van de bomen en dus ook met de omvang van de bladval.

Die bladval bleek de voornaamste verklarende factor voor de input van koolstof en nutriënten.

Opbrengst

De verhoogde nutriëntengehaltes vertalen zich echter niet rechtstreeks in hogere gewasopbrengsten.

Die opbrengsten worden beïnvloed door de omvang van de bomen, het gewastype, en de afstand tot de bomen.

Hoewel effecten op gewasopbrengst beperkt waren naast de jonge bomen, werden aanzienlijke opbrengstverliezen waargenomen naast de oudere bomenrijen op de perceelranden. Deze opbrengstverliezen waren sterk afhankelijk van het geteelde gewas.

Wanneer de bomen hun kapbare leeftijd bereiken, blijkt het opbrengstverlies van wintergranen over het algemeen kleiner te zijn dan 10 % verlies (in de zone tot 30 m in het perceel). Voor maïs en aardappel daarentegen bedragen deze op dat moment 20 tot 25 % . Deze reducties werden geweten aan de competitie voor licht en water tussen bomen en gewas.

Effecten op gewaskwaliteit waren beperkt voor alle beschouwde kwaliteitsparameters (droge stof van elk gewas, ruw eiwit gehalte van tarwe en gerst, grootte en onderwatergewicht van de aardappel), waarbij substantiële effecten enkel naast de oudste bomenrijen werden waargenomen.

“Om de opbrengstverliezen te temperen, is het wellicht aangeraden om in een systeem met oudere bomen te kiezen voor gewassen die beter gedijen in agroforestrysystemen in plaats van maïs en aardappel. Denk hierbij onder andere aan wintergranen die reeds een groot deel van hun groeicyclus doorlopen wanneer de bomen nog niet in blad staan. Wellicht is het ook interessant om de mogelijkheden van vlinderbloemigen (vb. soja, erwt, veldboon) te verkennen, maar daar is verder onderzoek voor nodig. Verder is het aangeraden de bomen effectief te kappen zodra de stam dik genoeg is”, zegt Paul Pardon.

Wanneer bomen langer op stam gehouden worden, met het oog op bijvoorbeeld erosiebestrijding of als habitat voor een bepaalde diersoort, dient met een substantiële impact op opbrengst en kwaliteit van de landbouwgewassen rekening gehouden te worden.

“Bij het kappen kan je dan weer de biomassa-opbrengst berekenen van de bomen en de balans opmaken ten opzichte van het verlies aan gewasopbrengst. In deze studie is gebleken dat de totale biomassa-opbrengst, dat is het gewas plus het hout, hoger is dan in een teelt zonder bomen. Wel dient verder geëvalueerd te worden in welke mate deze hogere biomassa-opbrengst zich ook effectief vertaalt in hogere financiële inkomsten”, geeft de onderzoeker nog mee.

Beestjes

Paul Pardon onderzocht het effect van bomenrijen op twee groepen ongewervelden, meer bepaald de detritivoren (vb. pissebedden en miljoenpoten) en de predatoren (vb. loopkevers en kortschildkevers).

In en langs de bomenrijen steeg het aantal en de diversiteit van de opruimers, voornamelijk als gevolg van de aanwezigheid van een diverse vegetatie die voor een gunstig microklimaat zorgt (vb. schaduw) en voedsel (vb. bladval) zonder frequent verstoord te worden.

Bij oudere bomenrijen reikten deze effecten tot in de nabije akkerbouwzone. Voor loopkevers en kortschildkevers werden grotere waarden van activiteit waargenomen in de akkerbouwzone.

Hoewel dit niet verder onderzocht is, kan dat wijzen op het potentieel van bomenrijen (in combinatie met de ondergroei in de boomstrook) als maatregel voor natuurlijke plaagbestrijding: rovende insecten kunnen zich in het perceel tegoed doen aan plaaginsecten zoals bijvoorbeeld bladluizen.

Van boom tot boer

Dit onderzoek werd uitgevoerd binnen het project Agroforestry in Vlaanderen. Daarin wordt naast ecologisch en sociaal-economisch onderzoek ook voorzien in bedrijfsbegeleiding voor landbouwers die vragen hebben omtrent agroforestry of die een aanplant overwegen.

De data uit dit onderzoek dragen bij tot de kennisbasis voor een steeds betere adviesverlening. In dat opzicht blijft verder onderzoek een must, voornamelijk met betrekking tot optimalisatie van het systeem.

Welke combinatie boomsoorten en gewassen en rassen geven de beste resultaten? Hoe kan agroforestry verder afgestemd worden op bodembeheer en koolstofopslag? Op economisch vlak moeten we nadenken over strategieën voor vermarkting en/of –modellen om de meerwaarde van agroforestry te valoriseren, om zo bijvoorbeeld de lagere gewasopbrengsten te compenseren.

Dialoog tussen onderzoekers, landbouwers, sector en overheid

De resultaten van dit onderzoek worden ook besproken op een UGent-Crelan stakeholdermeeting over de samenhang tussen het ecologische en economische belang in de landbouw. Deze meeting wordt georganiseerd door de faculteit Bio-ingenieurswetenschappen van de UGent en het ILVO om de dialoog aan te gaan tussen onderzoekers, landbouwers, de sector en de overheid om innovaties uit het onderzoek naar de praktijk te vertalen.

Volgende organisaties bevestigden reeds hun deelname: UGent, Crelan, ILVO, VITO, VLM, ECOFERM, Vlaamse Overheid, ABS, Bayer, BioForum Vlaanderen, Fedagrim, Innovatiesteunpunt, Syngenta, Interra Farm, Pomona CVBA, SERV, Timac Agro, SAS, Bond Beter Leefmilieu, Idea Consult, BNP Paribas en Oxfam Wereldwinkels.

Doctoraat

Op 12 december heeft Paul Pardon zijn doctoraat verdedigd: Silvoarable agroforestry systems in temperate regions: impact of tree rows on crops, soil and biodiversity.

Promotoren van het doctoraat zijn Prof. dr. ir. Kris Verheyen, Prof. Dr. ir. Jan Mertens en Prof. Dr. ir. Dirk Reheul van de Universiteit Gent, en Dr. ir. Bert Reubens van ILVO.

Meer info

Meer info over agroforestry in Vlaanderen: 

Contact

Lees meer artikels over: