Figuur 1b: Aanduiding van de zones droog en nat waar een NDVI-satellietbeeld genomen op 15 augustus 2018 respectievelijk een lagere en hogere mate van groenheid van het gewas aangeeft.
Figuur 1b: Aanduiding van de zones droog en nat waar een NDVI-satellietbeeld genomen op 15 augustus 2018 respectievelijk een lagere en hogere mate van groenheid van het gewas aangeeft.

Efficiënt watergebruik via aansturing van irrigatie

De Bodemkundige Dienst van België (BDB) zet in op het verbeteren van de waterkwaliteit- en kwantiteit. Het project ‘Watergebruiksefficiëntie optimaliseren met intelligente irrigatieaansturing’ ging de uitdaging aan om de irrigatietechnieken verder op punt te stellen en de mogelijkheden te onderzoeken van bodemscans en satellietbeelden voor het plaatsspecifiek beregenen. Het project duurt twee seizoenen en is inmiddels halfweg. De eerste resultaten zijn veelbelovend. 

Tekst: Jarl Vaerten en Pieter Janssens (BDB), Lore Luys en Sander Palmans (Proef- en Vormingscentrum voor de Landbouw) en Wouter Polspoel 

Het project, goed voor meer dan 115.000 euro, kan rekenen op bijna 75.000 euro ondersteuning van de Plaatselijke Groep Kempen & Maasland. Deze bestaat uit de provincie Limburg en dertien steden en gemeenten en zeventien plattelandsactoren en is onderdeel van LEADER, het Europese subsidieprogramma dat deel uitmaakt van het Europese Landbouwfonds voor Plattelandsontwikkeling.

Binnen het project trachten de partners BDB, Proefstation voor de Groenteteelt (PSKW) en het Proef- en vormingscentrum voor de landbouw (PVL) de mogelijkheden van variabele water- of irrigatiedosering op basis van bodem- en gewaseigenschappen te onderzoeken, zowel inzake waterefficiëntie als economische haalbaarheid. In theorie is het toedienen van een variabele irrigatiegift mogelijk voor zowel telers die irrigeren met druppelirrigatie als met haspelirrigatie. Via innovatieve soft- of hardware-aanpassingen aan de haspelautomaat kan, via slimme communicatie, irrigatie variabel gedoseerd worden door bijvoorbeeld de oprolsnelheid van de haspel in te stellen in functie van het vochthoudend vermogen van de bodem. Dit vochthoudend vermogen is afhankelijk van de bodemtextuur, de bodemstructuur en ook het koolstofgehalte. Spatiale databronnen zoals satellietbeelden en bodemscans maken het mogelijk die variatie in kaart te brengen. 

Een maïsproefveld met een duidelijke bodemvariatie doorheen het perceel dat gebruikmaakt van haspelberegening, werd onderworpen aan de techniek en toont alvast hoopgevende resultaten.


Techniek efficiënter in natte zones

Dit voorjaar werd een perceel te Oudsbergen gescand met een Veris-bodemscanner (figuur 1a).

Figuur 1a: De elektrische geleidbaarheid (EC) van de bodem in de laag 0 – 30 cm, bepaald op 1 mei 2020.
Figuur 1a: De elektrische geleidbaarheid (EC) van de bodem in de laag 0 – 30 cm, bepaald op 1 mei 2020.

Dit gebeurde op basis van historische satellietbeelden die werden genomen tijdens de droogteperiode in 2018 en ervaringen van een landbouwer. De Veris-scanner meet naast de zuurtegraad (pH) en het koolstofgehalte ook de elektrische geleidbaarheid (EC) van de bodem, die beïnvloed wordt door de textuur, structuur, en het koolstof- en vochtgehalte van de bodem. Op basis van de scan verwachtten we dat op het zuidoostelijke deel van het perceel een hogere kleifractie en/of hoger vochtgehalte aanwezig was (figuur 1b). Gezien de bodemtextuur zand op dit perceel, werd verwacht dat op die zone het vochthoudend vermogen hoger zou zijn dan op de noordwestelijke zone van het perceel. Die hypothese werd bevestigd door de informatie van satellietbeelden. Aan de hand van die beelden wordt de ‘Normalized Difference Vegetation Index’ of NDVI berekend die de hoeveelheid biomassa of ‘groenheid’ van een gewas op een bepaald tijdstip aangeeft. In het geval van het maïsperceel komt een lagere NDVI overeen met een lagere EC, maar niet overal (Figuur 1 b). Daarom werden twee zones aangelegd in het perceel: een zone met een hoge EC en NDVI (de verwachte natte zone) en een tweede met een lage EC en NDVI (de verwachte droge zone). In een volgend stadium werd een zoneafhankelijk irrigatieregime toegepast in de zones; een lagere dosis in de natte zone en een hogere dosis in de droge zone. De beregening werd in de droge zone ook steevast als eerste uitgevoerd omdat verwacht werd dat daar het bodemwaterpotentiaal, hetgeen aanduidt hoe droog het is in de wortelzone, sneller kritisch wordt. 

Irrigatie productiebepalend

Figuur 1b: Aanduiding van de zones droog en nat waar een NDVI-satellietbeeld genomen op 15 augustus 2018 respectievelijk een lagere en hogere mate van groenheid van het gewas aangeeft.
Figuur 1b: Aanduiding van de zones droog en nat waar een NDVI-satellietbeeld genomen op 15 augustus 2018 respectievelijk een lagere en hogere mate van groenheid van het gewas aangeeft.

Het groeiseizoen van 2020 was, in lijn met de afgelopen seizoenen, een jaar waarin irrigatie productiebepalend was voor vele teelten. Ook op het zanderig maïsproefveld (plantdatum 3 mei) te Oudsbergen was dit het geval. Tijdens de pluimvorming en kolfzetting werd vier keer beregend. Daar waar de totale watergift in de droge zone 140 mm bedroeg was dit in de natte zone slechts 100 mm, hetgeen overeenkomt met een gerealiseerde waterbesparing van zo’n 30%. Naar opbrengst en kwaliteit toe werd geen significant verschil geregistreerd tussen de zones onderling. De totale opbrengst aan hakselmaïs in de natte zone bedroeg 48.9 ton/ha, waar dit voor de droge zone neerkwam op 46.1 ton/ha. Ook op het gebied van kolfopbrengst was geen verschil zichtbaar. Er werd in de natte zone 20 ton/ha aan kolven geoogst in vergelijking met 19.8 ton/ha in de droge zone. De bodemvochtdynamiek die per zone werd opgevolgd doorheen het groeiseizoen ondersteunt die waarnemingen (figuur 2). Ondanks de hogere irrigatiedosis in de drogere zone zakt de bodemvochtspanning er toch nog lager weg (= droger) omdat de natte zone over een hoger vochthoudend vermogen beschikt. Inspelen op bodemvariatie zorgt er in dit geval voor dat de waterinput per kg product lager ligt en dus efficiënter is gebleken in de natte zone dan in de droge zone. 

Figuur 2: Vochtverloop uitgedrukt in bodemwaterpotentiaal (kPa)
Figuur 2: Vochtverloop uitgedrukt in bodemwaterpotentiaal (kPa), ook zuigspanning genoemd, een goede indicator voor droogtestress bij planten, op het perceel maïs in Oudsbergen. Tijdens de pluimvorming en kolfzetting werd de maïs vier keer beregend. Dankzij de irrigatiebeurten bleef het bodemwaterpotentiaal boven de interventiedrempel voor droogtestress (± -50 kPa). Daar waar in de droge afgebakende zone 140 mm werd toegepast om dit doel te bekomen was slechts 100mm nodig in de natte zone.


Investering van zo’n 4.500 euro

Landbouwers die innovatieve technieken willen inzetten om volledige percelen op basis van taakkaarten variabel te gaan beregenen, moeten er financieel wel iets voor over hebben. De nodige soft- en hardware-aanpassingen aan de haspel, die in het project meegenomen worden, komen overeen met een kostprijs die varieert van 4.500 tot 7.000 euro. In het verdere verloop gaat het project zich daarom verder focussen op de economische rendabiliteit van variabel irrigeren. Naast de mogelijkheden rond plaatsspecifieke beregening laten de technieken ook toe de haspel van op afstand in te stellen en op te volgen via een gebruiksvriendelijke smartphone-applicatie.

Meer artikels over irrigatie

Nieuwsbrief

In je mailbox: aankondigingen van opleidingen, events, nieuws en inzichten over duurzaamheid.

"*" indicates required fields

Consent*
This field is for validation purposes and should be left unchanged.