Veel problemen met de groei van gewassen zijn terug te voeren op de kwaliteit van het uitgangswater. Ook met een mindere kwaliteit uitgangswater zijn er mogelijkheden om toch een goed produkt te telen. Wanneer de bemesting goed is aangepast aan de kwaliteit van het uitgangswater behoort een goede kwaliteit en opbrengst zeker tot de mogelijkheden.
Bij het maken van een bemestingsadvies onderschatten veel kwekers het belang van een chemische analyse van het uitgangswater. Met name de grondtelers laten vaak alléén hun grond analyseren en geven aan dat ze als uitgangswater oppervlaktewater gebruiken. Het is onjuist te veronderstellen dat dit water een constante samenstelling heeft. De chemische samenstelling varieert van jaar tot jaar, van seizoen tot seizoen en van plaats tot plaats. Op verschillende locaties hebben wij oppervlaktewaters geanalyseerd. Uit de analyses blijkt dat de concentraties van natrium, chloor, bicarbonaat en voedingselementen sterk kunnen schommelen. Dit kan aanzienlijke consequenties hebben voor de bemesting van het gewas. De balans tussen de verschillende elementen kan verstoord worden en daardoor kan er een tekort of overmaat van een voedingselement in het gewas ontstaan. Daarom moet het bemestingsadvies gebaseerd worden op zowel de analyse van de grond als de analyse van het uitgangswater. In dit artikel wordt dieper ingegaan op de relatie tussen waterkwaliteit en bemesting. De relatie tussen waterkwaliteit en bemesting is op te delen in een tweetal afzonderlijke onderdelen, welke in dit artikel achtereenvolgens zullen worden besproken.
1. EC, voedingstoffen, natrium en chloor 2. Bicarbonaatconcentratie en sturing pH
1. EC, voedingselementen, natrium en chloor
Het is van belang dat de in het water aanwezige voedingselementen (meestal calcium, magnesium, sulfaat en het sporenelement borium) in mindering worden gebracht op de meststoffen. Het voedingselement kalium is meestal niet aanwezig in oppervlaktewater en daarom is de verrekening van het uitgangswater van groot belang voor een goede verhouding tussen kalium en calcium. Bij alle gewassen is het belangrijk deze K:Ca-verhouding te relateren aan het groeistadium waarin het gewas verkeert: generatief of vegetatief. Een generatief gewas vraagt relatief veel kalium en een vegetatief gewas relatief veel calcium.
Naast de voedingselementen is ook het gehalte aan natrium en chloor van belang. Ophoping van deze stoffen in het wortelmileu belemmert de opname van bepaalde voedingstoffen. Afhankelijk van het gehalte Na en Cl, type wortelmedium en gewas zullen natrium en chloor in meer of mindere mate uit het wortelmilieu gespoeld moeten worden. Bij een systeem waarbij de voedingsoplossing gerecirculeerd wordt, moet het gehalte Na en Cl erg laag zijn. Bij hoge Na-concentraties in het uitgangswater kan het nodig zijn extra calcium toe te dienen, omdat Na de opname van Ca belemmert. Richtlijnen voor de concentraties van natrium en chloor zijn te vinden in 'Normen voor waterkwaliteit in de glastuinbouw ', een uitgave het IKC in Naaldwijk. Natrium en chloor zijn geen voedingstoffen, maar leveren wel een bijdrage aan de EC. Daarom zijn de concentraties natrium en chloor in het water van invloed op de het bemestingsadvies: bij een hoger gehalte aan Na en Cl zal de EC ook hoger ingesteld moeten worden.
De EC van het uitgangswater kan sterk verschillen. Wij hebben in oppervlaktewater EC-waarden gemeten tussen 0.5 en 2.0. Zoals eerder vermeld bevat het oppervlaktewater meestal wel calcium en magnesium, maar geen kalium. Wanneer u een EC-regeling heeft is het belangrijk dat een hogere EC wordt ingesteld dan de EC van het uitgangswater, anders komt de aanvoer van kalium in het gedrang. Veel kwekers gaan hier in de fout. Zij vinden de EC van hun water al hoog genoeg en gaan er niet nog eens 0.3-0.5 aan meststoffen aan toe voegen. Het gevolg: kaliumgebrek. Bij een A/B-bak recept dat is uitgerekend op een bepaalde waterkwaliteit kunt u zich beter houden aan het gegeven EC advies. Als u de EC lager instelt verandert er niets aan de toevoer van voedingstoffen uit het water, terwijl de toevoer van meststoffen vermindert. Hierdoor kunnen de onderlinge verhoudingen scheef komen te liggen. Het mestrecept is immers berekend op zowel de bijdrage van voedingstoffen uit het uitgangswater als de bijdrage van voedingstoffen uit meststoffen. Een speling van enkele tienden heeft weinig invloed, maar grotere afwijkingen van de advies EC kunnen de verhoudingen verstoren.
2. Bicarbonaatconcentratie en sturing pH
Naast een goede verrekening van EC, voedingselementen, natrium en chloor is het belangrijk het bicarbonaatgehalte in het uitgangswater te betrekken bij de regeling van de pH. Het bicarbonaatgehalte is verreweg de belangrijkste factor die de pH beïnvloedt. Van nature kan het water een hoge bicarbonaatconcentratie hebben. Bij een hoog gehalte aan bicarbonaat (HCO3 -) in het uitgangswater kan de pH in het wortelmilieu te hoog oplopen. Hierdoor kunnen voedingselementen als ijzer, zink, borium en koper moeilijk worden opgenomen door de wortels. De bicarbonaatconcentratie in het uitgangswater dient als basis voor het bepalen van de benodigde hoeveelheid verzurende meststoffen. Wanneer het bicarbonaat geneutraliseerd wordt, loopt de pH niet op of daalt zelfs. De chemische reactie van dit proces is als volgt:
1. H+ + HCO3- --> CO2 --> + H2O zuur bicarbonaat koolzuurgas water
Dit proces vindt direkt plaats in het uitgangswater na toevoeging van salpeterzuur en/of fosforzuur. Wanneer gebruik wordt gemaakt van meststoffen die ammonium bevatten, vindt de neutralisatie van bicarbonaat pas in de grond plaats. Door de opname van de ammonium door de wortels en de omzetting van ammonium naar nitraat door bodembacteriën wordt zuur gevormd. Dit zuur kan vervolgens het bicarbonaat neutraliseren. De vereenvoudigde reactie van de omzetting van ammonium naar nitraat waarbij zuur vrij komt is als volgt:
2. NH4 + 2 O2 --> 2 H+ + NO3- + H2O ammonium zuurstof o.i.v. bacteriën zuur nitraat water
Wanneer er gebruik gemaakt wordt van zuren is het van belang dat rekening wordt gehouden met de bijdrage aan b.v. fosfaat en nitraat door zuren. Bij gebruik van zuren als fosforzuur en salpeterzuur moet de irrigatie-en bemestingsapparatuur zuurbestendig zijn. Dat wil zeggen dat er geen metalen onderdelen (b.v. messing kranen) in het "natte" gedeelte van het systeem aanwezig mogen zijn. Het bij de neutralisatie ontstane koolzuurgas (zie reactie 1) ontsnapt slechts langzaam uit het water. Het blijft nog enige tijd opgelost in het water. Dit opgeloste koolzuurgas is de substantie die de messing kranen in het irrigatiesysteem kan aantasten, waardoor lekkage kan ontstaan.
Water met veel bicarbonaat is voor een substraatteelt alleen geschikt wanneer het bicarbonaat wordt geneutraliseerd met fosforzuur en salpeterzuur. De optimale pH van de voedingsoplossing ligt voor de meeste gewassen op substraat tussen pH=5.5 en pH=6.0. Bij de teelt in de grond kan vaak worden volstaan met ammoniumhoudende meststoffen voor een voldoende verzuring. Voorwaarden voor een voldoende verzurende werking van ammonium in de grond zijn een niet te lage bodemtemperatuur, voldoende vochtigheid en voldoende biologische activiteit in de bodem. De biologische activiteit van de bodem kan gestimuleerd worden door organische mest toe te dienen. Door toediening van organische mest verbetert de stuctuur van de grond en kan meer zuurstof tot de wortelzone doordringen. Zoals blijkt uit de chemische reactie 2 is zuurstof essentieel voor de omzetting van ammonium. In de praktijk zijn de omstandigheden voor een goede omzetting van ammonium niet altijd optimaal. Daarom zien we ook in de grondteelt vaak de beste resultaten met fosforzuur en salpeterzuur, eventueel in combinatie met ammonium.
De toepassing van fosforzuur stuit op twee beperkingen. Ten eerste is de benodigde hoeveelheid fosfaat vrij klein en zal er bij hoge bicarbonaat-concentraties aanvullend verzuurd moeten worden met salpeterzuur. Dit geldt zowel voor de teelt in grond als op substraat. Ten tweede kan de grond al een grote voorraad fosfaat bevatten en is verdere toediening van fosfaat ongewenst. De voorraad fosfaat in de grond wordt bepaald met de P-Al analyse ( bepaling P-Al-getal).
Op sommige gronden kan de pH niet of nauwelijks verlaagd worden. Het gaat hier om gronden die veel koolzure kalk (calciumbicarbonaat) bevatten. Deze gronden zijn meestal afzettingen van zeeën of voormalige zeeën. Hoewel de zuurgraad op dergelijke gronden moeilijk te verlagen is, wordt meestal een positief effect op de groei geconstateerd wanneer de pH van het toegediende water op het optimale niveau ligt (5.5-6.0). Het heeft geen zin om een voedingsoplossing met een zeer lage pH aan te bieden aan een grond met hoog gehalte aan koolzure kalk. In feite is dit ongewenst. Wanneer er te veel zuur wordt gedoseerd wordt er te veel en te snel koolzure kalk afgebroken. Deze snelle afbraak van de koolzure kalk heeft negatieve gevolgen voor de structuur van de grond: de structuur van de grond stort in elkaar. Het is daarom verstandig de pH in het water op minimaal 5.0-5.5 te houden en bij voorkeur tussen pH 5.5-6.0. Het koolzure kalk-gehalte kan bepaald worden door middel van een analyse.
Voor een goede groei is een chemische analyse van grond èn uitgangswater noodzakelijk alsmede het aanpassen van de bemesting hierop. Van "slecht" water valt soms best nog wel iets te maken door EC, voedingstoffen, natrium en chloor goed te verrekenen met het bemestingsadvies. Voor een goede pH sturing is het noodzakelijk dat het bicarbonaatgehalte van het uitgangswater bekend is. Dit gehalte vormt de basis van het eventuele gebruik van zuren en/of ammoniummeststoffen. Verder is het nuttig om eens het koolzure kalk-gehalte en P-Al -getal te laten te laten bepalen. Deze bepalingen geven o.a. aanvullende informatie over eventueel te nemen verzurende maatregelen.
Ing. André Kool
Relab den Haan
Lookwatering 62 2635 EA Den Hoorn
Tel (015)2124143 Fax (015)2147594
E-mail info@denhaan.nl
