Drainage
Na hevige neerslag in februari 2022 kwam op veel percelen in de Hoeksche Waard plasvorming voor, ook (voor korte tijd) op goed gedraineerde percelen. Plasvorming duidt op slecht doorlatende lagen: een verslempte bouwvoor en/of ondergrondverdichting. Bij stagnatie van water op een slecht doorlatende laag treedt horizontale stroming op wanneer het perceel een laagte bevat en uiteraard meer naarmate het hoogteverschil groter is. Horizontale stroming, in de bouwvoor boven de ploegzool, is een onderschat fenomeen. Het heeft tot gevolg dat er op het lager gelegen deel veel water verzameld wordt en afgevoerd moet worden terwijl de doorlatendheid ter plekke vaak relatief laag is omdat de bodem daar meer verdicht is door berijding onder vochtiger omstandigheden.
|
|
Afb. 1 Plasvorming op goed gedraineerde percelen met een
klein hoogteverschil, als gevolg van een storende laag en
horizontale stroming door de bouwvoor naar het laagste punt.
|
Afb. 2 Water in de ploegvoor duidt op een schijn-grondwater-
spiegel boven een storende laag. In de bouwvoor staat het
water op het zelfde niveau.
|
Afb. 3 Schematische weergave van horizontale stroming naar een laagte binnen een perceel in geval van een storende laag en veel neerslag. In de laagte moet veel meer water afgevoerd worden dan elders op het perceel en dat vergt tijd.
Op de HW2O-percelen liggen de drains op 5 m h.o.h. De storende laag is boven de drains opgeheven door de kettingdraineur. Intensieve drainage en egaliseren moeten in dit verband echter gezien worden als symptoombestrijding. Maatregelen voor het verbeteren van de doorlatendheid horen voorrang te hebben. Bovenoverploegen is er daar één van.
In veel gevallen is de bouwvoor op percelen in de Hoeksche Waard door de neerslag in januari en februari flink ingeklonken. Een gevolg hiervan is, dat de bouwvoor veel vocht vasthoudt in de fijne poriën. Op kale grond met een korstje is de verdamping minimaal en het nog ondiepe grondwater zorgt voor capillaire aanvoer zodat de bouwvoor maar zeer langzaam opdroogt. Onder deze weersomstandigheden zijn de verschillen qua vroegheid tussen vroeg/droog geploegd land en laat geploegd land groot. Voor de zwaardere grond geldt vroeg, vlak en droog (VVD) nog altijd als het belangrijkste kenmerk van goed bodembeheer.
Sub-irrigatie
Nu het groeiseizoen voor o.a. bieten en uien begonnen is rijst de vraag hoe de bodemvochthuishouding op de HW2O-percelen beheerd moet worden. De bodem is een spons waaraan je van boven en onder af water kunt onttrekken (resp. verdamping en wegzijging) en toevoeren (beregenen/druppelirrigatie en sub-irrigatie). In maart bevond het grondwaterpeil zich tussen drainniveau en het slootpeil. Geleidelijk zal het grondwaterpeil wegzakken tot onder het slootpeil tegen het einde van het groeiseizoen. Hiermee neemt de capillaire aanvoer af en de kans op droogtestress toe.
Eén methode is, om de verlaging van de grondwaterstand door wegzijging en verdamping volledig te compenseren. Daarvoor is veel water nodig, dat water moet wel beschikbaar zijn. Bij sub-irrigatie vergt de aanvoer van water weinig energie omdat maar een kleine hoogte overwonnen hoeft te worden. Een stuwput die een hoogte verschil van ongeveer 1 m creëert blijkt voldoende te zijn om de leidingweerstand in de verdeelbuis naar de drains te overwinnen. Per kWh kan ongeveer 200 m3 (d.w.z. 20 mm/ha) verpompt worden (pomprendement 50%; € 0,35). Het vermogen van de pomp bepaalt hoeveel tijd daarvoor nodig is.
Voor diegene die off-grid wil of moet werken biedt G.J. de Blois Watertechnologie Dirksland een interessante zonnepomp-unit (
https://www.gjdeblois.eu/peilgestuurde-subirrigatie/#). Eén van de HWodKa-deelnemers aan de HW2O-pilot heeft een dergelijke unit geïnstalleerd.
Afb. 4 Zonnepomp-unit made by G.J. de Blois Watertechnologie Dirksland. Volgens opgave moet deze unit op een heldere dag ca. 400 m3/etmaal kunnen leveren (40 mm/ha). Prestatie-monitoring op afstand is optioneel.
Afb. 5 Schematische weergave van 2 drainage/sub-irrigatie vakken van elk 3,75 Ha die van irrigatiewater worden voorzien door een zonnepomp-unit van G.J. de Blois Watertechnologie. Anders dan bij het aGPS-systeem dat elders op deze website wordt beschreven is hier sprake van een drainagewater verzamelbuis die tevens dienst doet als verdeelbuis voor irrigatiewater. De stuwbuis in de centrale regelputten zorgen voor overdruk om de weerstand in de verdeelbuis en de drains te overwinnen. De stuwbuizen in de buitenste putten staan veel lager afgesteld en zorgen er voor dat het perceel bij hevige neerslag kan ontwateren. Om in een natte periode de volledige ontwateringscapaciteit te kunnen benutten worden de stuwbuizen uit de regelputten genomen. De stuwbuizen kunnen ook benut worden om water te bufferen wanneer de zonnepomp niet gebruikt wordt. De drains kunnen niet gespoeld worden zoals bij het aGPS-systeem. De tijd zal leren hoe lang de drains blijven functioneren. Ook moet de tijd leren in hoeverre de zonnepomp het wegzijgen en verdampen van water kan bijbenen.
Afb. 6 Meting aan de grondwaterstand met een Aqua Pin (Fixeau bv.) laten zien dat de ingezette daling van de grondwaterstand vooralsnog gestopt wordt door sub-irrigatie.
© Toon de Geus en Peter Lerink