In 2017 is een nieuwe hoogtekaart gemaakt van een gebied waartoe ook de Hoeksche Waard behoort. De metingen werden gedaan d.m.v. laseraltimetrie vanuit een vliegtuig. De afwijkingen t.o.v. de werkelijkheid bedragen niet meer dan enkele centimeters. Via bijvoorbeeld Boer & Bunder kunnen hoogtekaartjes van percelen makkelijk en kostenloos bekeken worden.

 

 

 

 

 

De maaiveldhoogte en de ruimtelijke variatie daarvan zijn belangrijke kwaliteitskenmerken van een perceel omdat ze een grote invloed hebben op de bodemvochthuishouding. Hierna wordt eerst nader ingegaan op de variatie van de maaiveldhoogte binnen een perceel, en vervolgens op de maaiveldhoogte in relatie tot het peilbeheer en de drooglegging.

 

Ruimtelijke variatie van de maaiveldhoogte heeft invloed op het opdrogen van een perceel na een natte periode. Een vlak perceel zal uniform opdrogen, tenminste als er plaatselijk geen storende lagen zijn en de drainage overal in orde is. 

In de Hoeksche Waard zie je vaak dat percelen niet uniform opdrogen. D.w.z. er zijn zones die langer nat blijven cq minder snel opgrijzen. De onderstaande afbeelding toont een satellietopname van 5 mei 2018, ongeveer een week na hevige regenval. De donkere zones zijn langer nat gebleven.

 

 

Een lagergelegen zone van een perceel is meestal iets natter cq minder droog als gevolg van de geringere drooglegging. Na hevige neerslag wordt het verschil versterkt door horizontale stroming. Horizontale stroming treedt vooral op bij oppervlakkige verslemping en door geulen (spuitsporen en geulen tussen aardappelruggen). Bij een groot verval en zeker wanneer sprake is van "kommen" of "pitten" waarbij het water van alle kanten toestroomt is de gevoeligheid voor  plasvorming groot. De bodem kan de grote hoeveelheid water die horizontaal toestroomt niet snel genoeg verwerken. Dergelijke plekken zijn makkelijk aan te wijzen op de hoogtekaart.

 

De volgende afbeelding, afb. 4, toont de hoogte van het maaiveld langs de rode lijn in afb. 3. Het perceel, met een lengte van ca. 750 m, loopt ongeveer één meter af van noordwest maar zuidoost. Dat is vrij veel voor Hoekschewaardse begrippen. 

 

 

Plasvorming is bijzonder schadelijk. Door de toenemende frequentie van hevige neerslag is de vlakligging van een perceel een steeds belangrijker kenmerk. Het (geleidelijk) vullen van "kommen" incl. het opheffen van relatief hoog gelegen randen langs de slootkanten ("badkuip") zou een vast onderdeel moeten zijn van het perceelbeheer.

 

Maaiveldhoogte en peilbeheer; drooglegging 

Voor de bodemvochthuishouding is de maaiveldhoogte ten opzichte van het grondwaterpeil van belang. Het waterbeheer door het waterschap is gericht op het handhaven van een grondwaterpeil dat zo goed mogelijk past bij het gebruik van de grond en de bodemprofieleigenschappen. Het waterschap streeft daartoe een bepaald oppervlaktewaterpeil na. In het peilbesluit wordt het oppervlaktewaterpeil t.o.v. NAP voor een begrensd gebied - een peilgebied of peilvak - vastgelegd. De afbeelding hieronder toont peilgebieden > 10 ha in de Hoeksche Waard (databron: WSHD), met de vastgestelde zomer cq vaste peilen t.o.v. NAP.

 

 

De afstand tussen het oppervlaktewaterpeil en het maaiveld wordt de drooglegging genoemd. In afb. 6 worden de begrippen drooglegging en ontwateringsdiepte gevisualiseerd.

 

Afb. 6 Schematisch voorstelling van de drooglegging en de ontwateringsdiepte.

De drooglegging is één van de factoren die van invloed zijn op het grondwaterpeil in het perceel. De drooglegging is dus een belangrijk kenmerk van een perceel. Bij een grote drooglegging moeten de wortels van het gewas dieper reiken in de onverzadigde zone om voldoende capillair water op te kunnen nemen. Dat hoeft geen probleem te zijn want onze akkerbouwgewassen zijn in het algemeen in staat om diep te wortelen, mits er geen storende lagen zijn. Is dat wel het geval, dan vergroot een grote drooglegging de gevoeligheid voor droogtestress. Bij een relatief geringe drooglegging is de grond vaker en langer vochtig, minder draagkrachtig en daardoor gevoeliger voor berijding. Tegenwoordig veel voorkomende storende lagen vergroten de droog- en natgevoeligheid van een perceel. Samen met storende lagen vergroot klimaatverandering de kans op 'te droog' of 'te nat', zoals akkerbouwers de laatste jaren ervaren.

 

Uit de peilbesluiten en AHN3 kan de drooglegging berekend worden. WUR-student Bas Lerink heeft de berekeningen voor HWodKa uitgevoerd. Onderstaande afbeelding toont een kaart van de Hoeksche Waard met de drooglegging. Hoe lichter de kleur, hoe groter de drooglegging. De ervaren akkerbouwers zien het verband tussen deze kaart en de droog/nat-gevoeligheid van hun percelen. In die zin is het alleen een bevestiging van wat we al wisten. De visualisatie van een situatie vergroot echter het bewustzijn en het gemak waarmee er over gecommuniceerd kan worden met bijvoorbeeld teeltadviseurs, bijvoorbeeld t.b.v. het ontwerp van taakkaarten.

 

 

 

De ontwateringsdiepte wordt gedefinieerd als de afstand tussen het maaiveld en het grondwater (afb. 6). Door o.a. wateronttrekking door het gewas enerzijds en neerslag anderzijds fluctueert de ontwateringsdiepte. In een natte periode is sprake van een opbolling van de grondwaterspiegel t.o.v. het oppervlaktewaterpeil, in een droge periode van 'onderbolling'. Simpel gezegd bepaalt de drooglegging de gemiddelde ontwateringsdiepte in de tijd. Drooglegging en ontwateringsdiepte worden in de praktijk ten onrechte wel door elkaar gebruikt.  

 

In een droge periode, waarbij de evapotranspiratie ( 'verdamping') meer dan 5 mm/etmaal kan bedragen, wordt het onttrokken water in de wortelzone aangevuld met capillair water. De hoeveelheid  capillair water die aangevoerd kan worden hangt af van de ontwateringsdiepte en bepaalde profieleigenschappen. Onderstaande afbeelding zegt iets over de capillaire opstijging (cm, met een fluxdichtheid van 2mm per etmaal) in afhankelijkheid van profielopbouw. De grootste opstijging vindt men bij zogenaamde 'aflopende profielen', d.w.z. de meest rechtste kolom. Aflopende profielen komen in de Hoeksche Waard veel voor, vooral Mn25A en Mn15A (cijfer 5 staat voor 'aflopend profiel). Steeds vaker zijn deze profielen echter verstoord door verdichte lagen die de opstijging van water en de bewortelingdiepte doen afnemen. De waarden in afb. 8 moeten daarom met enige reserve geïnterpreteerd worden.

 

 

Afb. 8 Capillaire opstijging in relatie tot profielopbouw (bron: www.bodemenwater.wur.nl).

Bij capillaire opstijging in samenhang met onttrekking van water door het gewas zal de grondwaterspiegel zakken. Hierdoor neemt de stijghoogte geleidelijk af. Duurt de droogte voort, dan zal de vochtvoorziening van het gewas tekortschieten en treedt 'droogtestress' op (haperende productie, grotere gevoeligheid voor ziekten en plagen). 2018 was natuurlijk extreem, maar elk groeiseizoen kent wel een droge periode waarin het gewas zich sub-optimaal ontwikkelt.

 

Gronden in de HW staan bekend als niet-droogtegevoelig vanwege de capillaire nalevering. G.J. en P. den Hartigh (Klaaswaal) behoorden in 1974 samen met B. Visser (Numansdorp) tot de eersten die investeerden in beregeningshaspels. Inmiddels zijn die haspels niet meer weg te denken. De Hoeksche Waard mag zich gelukkig prijzen met voldoende zoet water. Het is zaak om daarvan te profiteren.

 

Sub-irrigatie door omgekeerde drainage is een manier om de ontwateringsdiepte te sturen (zie ook hier). In eerste instantie kan zo 'onderbolling' voorkomen worden. In geval van een langdurig droge periode met een hoge verdamping kan de fluxdichtheid (mm/dag) opgevoerd worden door tijdelijk een hoger grondwaterpeil in te stellen. Omgekeerde drainage werd ooit op Tiengemeten algemeen toegepast. Ook dit jaar (2018) werd door menig akkerbouwer het slootpeil opgezet om water in te laten via de drains.

 

Bij onderbolling droogt het profiel op, wat bij kleiprofielen leidt tot diepreikende scheuren. Dit is goed voor de bodemstructuur en zeker voor de doorlatendheid. Sub-irrigatie ondermijnt deze scheurvorming, mogelijk is dit een keerzijde van sub-irrigatie. In het project HW₂O wil HWodKa meer inzicht krijgen in de perspectieven van gecontroleerde sub-irrigatie.

 

Een natte periode wordt gekenmerkt door 'opbolling' en meer naarmate de drainagebuizen verder van elkaar afliggen. Naast opbolling zal er ook steeds vaker sprake zijn van tijdelijke schijnwaterspiegels boven storende lagen. Bij schijnwaterspiegels is de bergingscapaciteit extreem laag en het risico op plasvorming door horizontale stroming navenant hoog. Intensivering van de drainage brengt soelaas, maar is deels symptoombestrijding. Het opheffen cq vermijden van storende lagen zou een betere strategie zijn. In HW₂O worden beide maatregelen toegepast.

Bij langzame opdroging zijn er minder droog/nat-cycli. Op kleigronden met zwel- en krimpeigenschappen wordt hierdoor de structuurvorming en m.n. de structuurstabiliteit (slempgevoeligheid) negatief beinvloed.

 

Afb. 7 laat mooi de variatie zien van de drooglegging binnen en tussen percelen. Dit maakt dat percelen met de zelfde profieleigenschappen toch kunnen variëren in bijvoorbeeld bewerkbaarheid en droogtegevoeligheid. De akkerbouwer neemt deze variatie voor lief. Het is de vraag of je je daar bij neer moet leggen. Andersom geredeneerd kan het zijn dat effecten van variatie in drooglegging gecompenseerd worden door ruimtelijke variatie van de profieleigenschappen, zodat "hoog en droog" niet altijd op gaat.

 

Het patroon op de perceelkaart met de drooglegging is in feite gelijk aan die van de hoogtekaart, alleen de waarden verschillen. In de situatie van een bezakte bouwvoor gaat een relatief geringe drooglegging gepaard met een hoger vochtgehalte omdat meer poriën gevuld zijn met capillair water (uitgaande van deslefde profieleigenschappen). In deze zone zal berijding tot meer schade leiden. Dit doet zich bijvoorbeeld gelden op niet-geploegde percelen waarbij de capillairen niet of in mindere maten onderbroken zijn.

 

 

 

Soms associeert men een 'lage zone' met 'zware grond'. Dat hoeft echter niet het geval te zijn. Doordat de grond meer lijdt onder berijding, langer nat blijft en daardoor minder verweert, is hij moeilijker te bewerken. Het is dan meer de structuur dan de lutumfractie die er toe doet.

In een droog jaar kan het gewas in een lage zone in het voordeel zijn vanwege de betere vochtvoorziening terwijl dat in een nat jaar andersom is. Dat dit de effectiviteit van precisie-akkerbouw frustreert wordt steeds vaker onderkent.

 

Storende lagen en extremer weer ondermijnen de landbouwkundige betekenis van de drooglegging volgens het peilbesluit. Het gevolg: de akkerbouwer wordt gevoeliger voor "te droog of te nat", al handhaaft de waterbeheerder het peilbesluit en daarmee de drooglegging nog zo goed.

Ruimtelijke en temporele verschillen in de ontwateringsdiepte en in nauwe samenhang daarmee de vochthuishouding ondermijnen de effectiviteit van precisie-akkerbouw. In een nat jaar is een zone met een grote drooglegging in het voordeel, in een droog jaar de zone met de relatief geringe drooglegging. Een beter beheer van de bodemvochthuishouding (vlaklegging, opheffen storende lagen, intensivering drainage, mogelijk sub-irrigatie) hoort aan de fine tuning door precisie-akkerbouw vooraf te gaan.