Het meten van de grondwaterstand (gws) is bijzonder nuttig om meer inzicht te krijgen in de bodemvochthuishouding van een perceel. De HW2O-pilot ‘Klimaatadaptief bodemvochtbeheer’ (POP3) stelt ons in staat om op uitgebreide schaal gws-metingen te verrichten. Voor de interpretatie van de metingen zou het goed zijn om de data te delen met agro-hydrologen in ruil voor kennis. De analyse hieronder is gebaseerd op ABW (Algemene Boeren Wijsheid).
Promeco levert een interessant dashboard voor het bedienen en controleren van het systeem voor peilgestuurde drainage en sub-irrigatie dat door HWodKa op zijn praktische waarde wordt getest in de HW2O-pilot. Zo kan bijvoorbeeld in één oogopslag op de smartphone gecontroleerd worden of de actuele grondwaterstand overeenkomt met de gewenste grondwaterstand en kunnen de gewenste grondwaterstand en de stuwbuishoogte, die bepalend is voor de drainagebasis, ingesteld worden.
Afb. 1 Een onderdeel van het Promeco dashboard (Schneider Electric | Ecostruxure). D.m.v. de peiltoetsen kan de gewenste grondwaterstand en de hoogte van de stuwbuis ingesteld worden. Daarnaast kunnen de gewenste en de actuele grondwaterstand in één oogopslag afgelezen worden.
Het dashboard biedt tevens mogelijkheden om logdata in Excel-formaat te downloaden t.b.v. een nadere analyse. M.b.v. van de functie ‘Draaitabel’ kan de data in Excel geordend en gevisualiseerd worden.
In de afgelopen wintermaanden is door de deelnemers aan de pilot geëxperimenteerd met verschillende regimes voor het beheer van de bodemvochttoestand:
1. maximale ontwatering (drainagebasis gelijk aan het niveau van de drains);
2. de drains onder water houden tegen roestvorming (pomp actief, drainagebasis boven drainniveau);
3. water bufferen door verhoging van de drainagebasis d.m.v. de op afstand bedienbare stuwbuis.
Afb. 2 Stuwbuis (model Emonds, handbediende uitvoering).
Maximaal ontwateren
De keuze voor maximaal ontwateren is gebaseerd op de gangbare praktijksituatie waarbij er naar gestreefd wordt om overtollig water zo snel mogelijk af te voeren zodat er weer lucht in het profiel kan treden en natuurlijke bodemprocessen hun beloop kunnen krijgen.
Afb. 3 Begin februari 2022 viel in 3 dagen ongeveer 60 mm neerslag. Deze neerslag wordt in enkele dagen afgevoerd via de drains (h.o.h. 5 m), door wegzijging en mogelijk ook nog via oude drains. Na de afvoer van de neerslag neemt het grondwater weer een vrij stabiel evenwichtsniveau in. Dit niveau ligt in de natte wintermaanden beduidend hoger dan je op basis van het winterpeil zou verwachten. Ondanks de vlotte ontwatering trad op één van de pilot-percelen nog kortstondig plasvorming op, op een plek met relatief zeer veel hoogteverschil (bijna 1 m) op een vrij korte afstand, zie ook elders op deze website. Niet de drainagecapaciteit maar de infiltratiesnelheid is hier de beperkende factor (oppervlakkige slemp en/of storende laag).
Drains onder water
Op percelen waarvan bekend is dat de drains gevoelig zijn voor roestvorming kan het zinvol zijn om de drains zo lang mogelijk onder water te houden. Het drainage- en sub-irrigatiesysteem in de pilot wordt gekenmerkt door een gesloten systeem met een verdeelbuis, drains en een verzamelbuis. Onderhoud is alleen mogelijk door het systeem met pompwater te spoelen. Op één van de pilot-percelen werd gedurende de wintermaanden gekozen voor een gewenste grondwaterstand net boven het niveau van de drains.
Afb. 4 Tot 20 maart, toen de pomp wegens een storing uitviel, konden de drains onder water gehouden worden. Het valt op dat het grondwaterpeil snel daalt na het uitvallen van de pomp. Er zal sprake zijn van wegzijging omdat de grondwaterstand in de omgeving lager is dan in het perceel.
Water bufferen
Er zijn verschillende argumenten om water te bufferen, bijvoorbeeld:
- als dienstverlening aan het waterschap om het afwateringssysteem te ontlasten tijdens piekbelastingen;
- om water op te slaan om later in het seizoen te gebruiken voor het gewas.
Als een perceel alleen regenwater zou afvoeren via de drains dan zou je water kunnen bufferen door de drainagebasis hoger in te stellen m.b.v. de regelbare stuwbuis (afb. 2). Veel meer dan we aanvankelijk dachten is echter sprake van wegzijging. De grondwaterstand in het perceel neemt ‘snel’ de evenwichtstand in die voor de omgeving van toepassing is. Er is in de bodem kennelijk sprake van goed communicerende vaten.
Een deel van het water zal via horizontale stroming rechtstreeks in de sloot stromen (oppervlakkig of in het profiel, al dan niet met schade aan het talud), maar het meeste water zal aan het ondergrondse waterreservoir worden toegevoegd om uiteindelijk via een langere weg in de watergangen terecht te komen. Op basis van onze ervaringen lijkt het niet mogelijk om langdurig, d.w.z. langer dan een paar dagen, water op te slaan op perceelschaal (zie ook hier). Om substantieel water te bufferen moet bij wijze van spreken iedereen in de polder mee doen. Hetzelfde geldt voor het ontlasten van het watersysteem bij piekbelastingen.
Afb. 5 Door het verhogen van de drainagebasis wordt een kleiner deel van het overtollige water afgevoerd door het drainagesysteem. Hierdoor neemt de piekbelasting van de sloot waarop het perceel ontwaterd af. Wanneer deze techniek grootschalig wordt toegepast kan het watersysteem bij hevige neerslag ontlast worden. Agrariërs zouden dan actief deelnemen aan het waterbeheer in een peilgebied.
Hoe verder in het groeiseizoen?
De maanden maart en april waren droog en we zien de grondwaterstanden geleidelijk dalen. Op percelen waar het groeiseizoen net begonnen is, is de bodem onder het droge toplaagje nog vochtig. Daar is volgens de AquaPin vochtsensoren nauwelijks sprake van opdroging. Op de percelen met wintertarwe, met een geschatte verdamping van 2 à 3 mm/etmaal laten de bodemvochtsensoren op 15 cm onder het maaiveld al wel een (bescheiden) daling zien. Hierop wordt in een volgende publicatie nader ingegaan.
In het groeiseizoen zullen we twee beheerregimes testen met twee systemen (KnowH2O/Barth en Promeco/Heerschap):
- de grondwaterstand op een nader te bepalen niveau handhaven, bijvoorbeeld net boven drainniveau;
- het systeem activeren wanneer op basis van de vochtsensoren, de weersvoorspelling, de fase in de gewasontwikkeling en ABW aangenomen wordt dat het nuttig is om water in te laten.
©HWodKa 2022 | Peter Lerink