10/9/13
EM-Technologie op Weiden:
HOMEPAGE
EMRO Nederland
Agriton.com
EMTechnologie op Weiden: Invloed op het Organische Stofgehalte van de Bodem
September 1998. M.G.M. Bruggenwert oud medewerker Vakgroep Bodemkunde en Plantenvoeding Landbouwuniversiteit Wageningen
EM TECHNOLOGIE OP WEIDEN: EFFECT OP HET ORGANISCHE STOFGEHALTE VAN DE BODEM
Inhoud Inleiding
Pag
3
Samenvatting
"
4
Doel
"
4
Toelichting
"
4
Uitvoering
"
4
www.agriton.nl/emtechweide.html
1/9
10/9/13
EM-Technologie op Weiden:
Resultaten
"
5
Invloed van EM op C-gehalte van de grond
"
6
Invloed van EM op de CEC van de grond
"
7
Invloed van EM op het N-gehalte van de grond
"
7
Invloed van EM op het P-gehalte van de grond
"
8
Samenvatting van de resultaten
"
9
Discussie en conclusie
"
9
Literatuur
"
9
EM-technologie op weiden: effect op het organische stofgehalte van de bodem. Inleiding Microorganismen spelen een uiterst belangrijke rol in de bodem. Zeer veel processen die in de bodem plaatsvinden en bepalend zijn voor de bodemvruchtbaarheid verlopen onder invloed van microorganismen zoals bacterieën en schimmels. De vruchtbaarheid van een bodem hangt nauw samen met de activiteit van aanwezige microorganismen. Als het bacterie- en schimmelleven in de bodem niet op peil is dan staat ook de vruchtbaarheid van de bodem onder druk. Sedert vele decennia tracht men de activiteit van microorganismen in de bodem te verhogen door bepaalde bacterieën aan de bodem toe te voegen. Het succes hiervan was vaak onzeker aangezien de omstandigheden in de bodem niet optimaal zijn voor het betreffende microorganisme. Met andere woorden, of het toegevoegde microorganisme ook daadwerkelijk tot de gewenste ontwikkeling en activiteit komt, wordt in hoge mate bepaald door de eigenschappen van de bodem. Toch blijft het voor onderzoekers een aantrekkelijke optie om door toediening van microorganismen te trachten het microbiële leven de vruchtbaarheid van de bodem te vergroten. Zo komt Higa in Japan midden zeventiger jaren tot de conclusie dat de microbiële activiteit in de bodem en daarmee de bodemvruchtbaarheid belangrijk kan worden opgevoerd door een uitgebalanceerd mengsel van microorganismen toe te voegen. In verscheidene studies (o.a. Higa 1998) licht deze onderzoeker toe dat de organismen in het mengsel elkaar stimuleren waardoor hun afhankelijkheid van de bodemeigenschappen sterk vermindert. Het mengsel dat Higa ontwikkelde omvat 10 families en 80 species. M deze microorganismen komen in de natuur voor. In navolging van Higa is inmiddels door veel onderzoekers in veel landen aangetoond dat het door Higa samengestelde mengsel van microorganismen de plantengroei sterk kan bevorderen. Higa (1998) noemt zijn mengsel EM naar Effectieve Microorganismen. In Nederland is EM sinds enige jaren bekend. Nelemans en van Beusichem (1997) tonen door middel van een potproef aan dat ook onder Nederlandse omstandigheden EM effect kan hebben op de droge stofproductie van Engels Raaigras. Bij de eerste snede vinden deze onderzoekers bij drie van de zes toegepaste bemestingsregimes een significant effect van EM op de droge stof productie van het Engels Raaigras. Bij de tweede snede werd deze significantie niet gevonden. Ketel (1998) meet een verhoogde fotosynthese in percelen die met EM zijn behandeld. www.agriton.nl/emtechweide.html
2/9
10/9/13
EM-Technologie op Weiden:
Aangezien bij herhaling een positief effect op de plantengroei is vastgesteld, is het begrijpelijk dat de vraag wordt gesteld in hoeverre EM ook een belangrijk effect op de eigenschappen van de bodem zou kunnen hebben. Daarbij wordt in het bijzonder gedacht aan een invloed op het organische stofgehalte van de bodem. Aan dit onderwerp wordt in dit onderzoek aandacht besteed.
Samenvatting Teneinde een globale indruk te krijgen of EM een ingrijpende invloed heeft op het organische stofgehalte van de bodem zijn in twee opeenvolgende jaren het C, N en P-gehalte aismede de CEC gemeten van grondmonsters afkomstig van een EM-proefveld op blijvend grasland op rivierklei. Op dit proefveld van de Landbouwuniversiteit in Wageningen is het effect gemeten van de EM behandeling in combinatie met al of niet kunstmest en al of niet drijfmest. Onder de heersende proefomstandigheden kon geen significante invloed van de EM behandeling op het C- N- en P-gehalte en de CEC worden vastgesteld.
Doel Nagaan of toepassen van de EM-technologie een ingrijpende invloed heeft op het organische stofgehalte van de bodem.
Toelichting In onderzoek is reeds aangetoond dat verse organische materialen (mest, plantenresten e.d.) in waterige oplossingen van EM versneld mineraliseren (Piyadasa et al 1995). De vraag is of EM de mineralisatie van organische stoffen in de bodem ook versnelt. Zo ja dan zou het voordeel hiervan zijn dat een groter gedeelte van verse organische stoffen tijdens het groeiseizoen mineraliseert. Daardoor zouden meer nutriënten tijdens het groeiseizoen beschikbaar komen hetgeen de plantengroei bevordert. Bovendien zouden er minder nutriënten van deze verse organische mest tijdens de winterperiode uitspoelen. Veel onderzoekers (Ahmad et al 1995; Zacharia 1995; Anuar et al 1995; Wibisono et al 1996) tonen aan dat behandeling met EM een sterke toename van de plantengroei tot gevolg kan hebben. Dit is in het bijzonder het geval indien de EM wordt gegeven in combinatie met organische stof Dit wijst mogelijk op een versnelde afbraak van deze verse organische stof De vraag komt daarbij op of EM invloed heeft op het organische stofgehalte van de bodem. Versnelde mineralisatie zou het evenwicht tussen aanmaak en afbraak van organische componenten in de bodem kunnen verstoren waardoor het organische stofgehalte van de bodem zou dalen. Anderzijds zou onder invloed van EM door toename van de planten- en wortelgroei het organische stofgehalte ook juist kunnen toenemen. Effecten van EM op de bodem zijn slechts in zeer beperkte mate onderzocht. Dit onderzoek is een eerste oriëntatie betreffende de vraag of EM-technologie onder Nederlandse omstandigheden een ingrijpend effect heeft op het organisch stofgehalte van de bodem.
Uitvoering In het voorjaar van 1997 is op het proefbedrijf de Ossenkampen van de LUW in een bestaand weideperceel met Engels raaigras een proefveld met 32 proefveldjes van 100 m2 aangelegd. Aan deze veldjes werd gedurende het groeiseizoen al of niet de gebruikelijke hoeveelheid kunstmest, al of niet 2 www.agriton.nl/emtechweide.html
3/9
10/9/13
EM-Technologie op Weiden:
soorten drijfmest (gebruikelijke hoeveelheden) en al of niet EM (1 L/ha voor elke snede) toegevoegd. Elke combinatie van deze behandelingen werd 3 maal herhaald: in totaal 32 proefveldjes. Alvorens deze behandelingen begonnen, werden in maart van elk proefveldje 4 grondmonsters (020cm) genomen. Monsters afkomstig van veldjes met dezelfde behandeling werden samengevoegd. Zo werden 12 mengmonsters verkregen. De monstername werd in maart 1998 herhaald. Teneinde een eerste indicatie te krijgen van een mogelijke invloed van EM behandeling op het organisch stofgehalte van de bodem zijn de volgende bepalingen gedaan: * C totaal volgens Kurmies. * de CEC (kationen omwissel capaciteit) volgens Bascomb: pH op 8.1 gebufferd met TEA. * N en P totaal spectrofotometrisch na destructie met H2 S04 - Salicylzuur-H2 02 en Se.
Resultaten: Tabel 1 geeft een overzicht van de analyse resultaten van de 24 mengmonsters (12 monsters genomen in maart 1997 en 12 monsters genomen in maart 1998). Tabel 1. Analyseresultaten van de grondmonsters genomen in maart 1997 en in maart 1998. Behandeling veldjes 1 ):
CEC cmol(+) per kg
C g/kg
N g/kg
P g/kg
KM
EM
DM
0/1
0/1
0/1/A
1997
1998
1997
1998
1997
1998
1997
1998
0
0
0
34.4
39.5
47
50
4.5
4.4
1089
1008
0
0
1
35.4
35.5
49
52
4.7
4.3
1044
956
0
1
0
35.0
33.7
50
54
4.7
4.4
1096
1012
0
1
1
38.5
35.2
53
55
4.9
4.8
1141
1143
1
1
1
37.1
34.9
50
57
4.4
4.3
995
1099
1
0
0
37.5
36.2
49
51
4.7
4.3
1106
1009
1
0
1
39.7
35.2
47
53
4.5
4.5
1038
996
1
1
0
39.2
35.5
49
58
4.6
4.8
1071
1092
0
0
A
38.6
36.5
52
57
5.1
4.8
1177
1163
0
1
A
39.7
38.6
52
55
4.9
4.7
1191
1115
1
0
A
38.6
35.6
50
55
4.8
4.6
1104
1127
1
1
A
33.2
33.2
52
57
4.9
4.9
1163
1135
1) KM=kunstmest: 0= geen kunstmest; 1= gebruikelijke hoeveelheid kunstmest. EM = Effectieve Micro-organismen: 0= geen EM; 1= 4 maal 1L/ha. DM= drijfmest: 0= geen drijfmest; 1= gebruikelijke hoeveelheid mest; A= gebruikelijke hoeveelheid drijfmest welke tijdens de stalperiode is behandeld volgens het Agriton procédé (toevoegen van kleimineralen en EM)
Teneinde het effect van EM vast te stellen, worden veranderingen in CEC, en het C-, N- en P-gehalte van de grondmonsters van proefveldjes welke behandeld zijn met EM vergeleken met de www.agriton.nl/emtechweide.html
4/9
10/9/13
EM-Technologie op Weiden:
overeenkomstige analyse resultaten van de monsters waaraan geen EM is toegevoegd.
Invloed van EM op het C-gehalte van de grond. Het koolstofgehalte is gekoppeld aan het organische stofgehalte. Tabel 2 geeft het verschil in C-gehalte van de monsters gemeten in maart 1998 t.o.v. het C-gehalte van de monsters genomen in maart 1997.
Tabel 2. Resultaten grondanalyses proefveldjes Ossenkampen: verschil in C-gehalte (g/kg) in maart 1998 t.o.v. maart 1997
EM0
EM1
KM0
KM1
DM0 DM1 DMA
DM0 DM1 DMA
+3
+3
+5
+4
+6
+5
(+6%)
(+6%)
(+10%)
(+8%)
(+13%)
(+10%)
+4
+2
+3
+9
+7
+5
(+8%)
(+4%)
(+6%)
(+18%)
(+14%)
(+10%)
Toelichting om het lezen van de tabel te verduidelijken, zie arcering: het C-gehalte van het mengmnonster van de drie identiek behandelde proefveldjes waaraan geen kunstrnest is toegevoegd (KMO), geen drijfmest (DM0) en ook geen EM (EMO) is in 1998 3 g/kg , ofwel 6% hoger dan in 1997. Zoals uit tabel 2 kan worden berekend, is het C-gehalte van de mengmonsters afkomstig van de proefveldjes die niet met EM zijn behandeld in 1998 gemiddeld 4.3 g/kg (ofwel 8.8%) hoger dan in 1997 Het C-gehalte van de mengmonsters afkomstig van veldjes die wel met EM zijn behandeld blijkt in 1998 gemiddeld 5.0 g/kg (ofwel 10.0%) hoger te zijn dan in 1997. Statistische analyse (F- en t-test) toont aan dat het verschil tussen deze gemiddelde waarden (8.8% en 10.0%) niet significant is. Conclusie: het is voor minstens 95% zeker dat EM behandeling in deze proef geen effect heeft op het C-gehalte.
Invloed van EM op de CEC.
Tabel 3 geeft het verschil in de CEC gemeten in maart 1998 t.o.v. maart 1997. www.agriton.nl/emtechweide.html
5/9
10/9/13
EM-Technologie op Weiden:
Tabel 3. Resultaten grondanalyses proefveldjes Ossenkampen: verschil in CEC cmol (+)/kg in maart 1998 t.o.v. maart 1997
EM0
EM1
KM0
KM1
DM0 DM1 DMA
DM0 DM1 DMA
+4.1
+0.1
-3.1
-1.3
-4.5
-3.0
(+12%)
(+0%)
(-5.4%)
(-3.5%)
(-11.3%)
(-7.8%)
-1.3
-3.3
-1.1
-3.7
-2.2
0
(-3.7%)
(-8.6%)
(-2.8%)
(-9.4%)
(-5.9%)
(-0%)
Toelichting om het lezen van de tabel te verduidelijken (zie gearceerd veld): De CEC van het mengmonster van de drie identiek behandelde proefveldjes waaraan geen kunstmest is toegevoegd (aangeduid met KM0) en geen drijfmest (DM0) en geen EM (EM0) is in 1998 4.1 cmol(+)/kg ofwel 12% hoger dan in 1997. De CEC wordt bepaald door het kleigehalte en het organische stofgehalte. Verandering in organisch stofgehalte komt aldus gemakkelijk tot uiting in een verandering in de CEC. Zoals aan de hand van tabel 3 kan worden berekend, blijkt dat de CEC van de monsters afkomstig van de veldjes zonder EM in 1998 gemiddeld 1,2 cmol(+)/kg (ofwel 2.7%) lager is dan 1997. De CEC van de veldjes die wel met EM zijn behandeld blijkt in 1998 gemiddeld 1.9cmol(+)/kg (ofwel 5.1%) lager dan in 1997. Statistische analyse (F- en t-test) wijst uit dat het verschil tussen deze gemiddelde waarden (2.7% resp 5.1% cmol(+)/kg) niet significant is. Conclusie: het is voor minstens 95% zeker dat de EM behandeling in deze proef geen effect heeft op de CEC.
Invloed van EM op het stikstof gehalte van de grond. Tabel 4 geeft het verschil in N-gehalte van de monsters die genomen zijn in maart 1998 t.o.v. het Ngehalte van de monsters die genomen zijn in maart 1997. Tabel 4. Resultaten grondanalyses proefveldjes Ossenkampen: verschil in N-gehalte (g/kg) in maart 1998 t.o.v. maart 1997
EM0
KM0
KM1
DM0 DM1 DMA
DM0 DM1 DMA
-0.1
www.agriton.nl/emtechweide.html
-0.4
-0.3
-0.4
0
-0.2 6/9
10/9/13
EM1
EM-Technologie op Weiden:
(-2%)
(-9%)
(-6%)
(-9%)
(0%)
(-4%)
-0.3
-0.1
-0.2
+0.2
-0.1
0
(-6%)
(-2%)
(-4%)
(+4%)
(-2%)
(0%)
Toelichting, zie gearceerd veld: Het N-gehalte van het mengmonster van de drie identiek behandelde proefveldjes waaraan geen kunstmest is toegevoegd (KM0) en geen drijfmest (DM0) en geen EM (EM0) is in 1998 0.1 g/kg lager (ofwel 2%) dan in 1997. Tabel 4 laat zien dat het N-gehalte van de monsters afkomstig van de veldjes die niet met EM zijn behandeld in 1998 gemiddeld 0.23 g/kg (ofwel 5.0%) lager is dan in 1997. Het N-gehalte van de veldjes die wel met EM zijn behandeld blijkt in 1998 gemiddeld 0.08 g/kg (ofwel 1.7%) lager te zijn. Statistische analyse (F-en t-test) toont aan dat het verschil tussen deze gemiddelde waarden (5.0% en 1.7%) niet significant is. Conclusie het is voor 95 % zeker dat de EM behandeling in deze proef geen effect heeft op het N-gehalte.
Invloed van EM op het fosfaatgehalte van de grond. Tabel 5 geeft het verschil in P-gehalte gemeten in maart t.o.v. maart 1997. Tabel 5. Resultaten grondanalyses proefveldjes: verschil in P-gehalte (mg/kg) maart 1998 t.o.v. maart 1997
EM0
EM1
KM0
KM1
DM0 DM1 DMA
DM0 DM1 DMA
-81
-88
-14
-97
-42
+23
(-7%)
(-8%)
(-1%)
(-9%)
(-4%)
(+2%)
-94
+2
-76
+21
+104
-28
(-9%)
(0%)
(-6%)
(+2%)
(+10%)
(-2%)
Toelichting, zie arcering: het P-gehalte van het mengmonster afkomstig van de drie identiek behandelde proefveldjes waaraan geen kunstmest is toegevoegd (KM0) en geen drijfmest (DM0) en geen EM (EM0) is in 1998 81 mg/kg (ofwel 7%) lager dan in 1997. Het P-gehalte van de mengmonsters waaraan geen EM is toegevoegd blijkt volgens tabel 5 in 1998 gemiddeld 50 mg/kg (otwel 4.5%) lager te zijn dan in 1997. Van de mengmonsters afkomstig van de veldjes die wel met EM zijn behandeld blijkt dit 12 www.agriton.nl/emtechweide.html
7/9
10/9/13
EM-Technologie op Weiden:
mg/kg (ofwel 0.8%) te zijn. Statistische analyse wijst uit (F-en t-test) dat het gevonden verschil tussen deze gemiddelden (4.5% resp 0.8% ) niet significant is. Conclusie: het is voor minstens 95% zeker dat EM behandeling in deze proef geen effect heeft op het P-gehalte van de grond.
Samenvattend overzicht van de resultaten. Tabel 6. Resultaten grondanalyses proefveldjes Ossenkampen. Verschil tussen de gemiddelde waarden van resp. de C-, N-, P-gehalten alsmede de CEC in maart 1998 en de overeenkomstige waarden gemeten in maart 1997. EM0
EM1
C-gehalte
+ 4.3 g/kg
+ 8.8 %
+ 5.0 g/kg
+10 %
CEC
- 1.2 cmol/kg
- 2.7 %
- 1.9 cmol/kg
- 5.1 %
N-gehalte
- 0.23 g/kg
-5 %
- 0.08 g/kg
- 1.7 %
P-gehalte
- 50 mg/kg
-4.5 %
- 12 mg/kg
- 0.8 %
Discussie en conclusie Statistische analyse toont aan dat er onder de heersende proefomstandigheden geen significant effect is van de behandeling met EM op C-, N-, en P-gehalte alsmede op de CEC van de grond. Deze eerste oriëntatie toont aan dat er onder de heersende proefomstandigheden door behandeling met EM geen aanwijsbare verstoring heeft plaats gevonden in het evenwicht tussen afbraak en opbouw van organische stof in de bodem. Mocht de EM behandeling organische stof versneld hebben afgebroken dan is het effect hiervan gecompenseerd door extra nieuwvorming van organische stof (betere wortelgroei, ..). Teneinde het effect van EM-technologie op eigenschappen van de bodem verder te leren kennen, moet het onderzoek worden uitgebreid: meer grondsoorten en gewassen, langere perioden, uitgebreidere analyses (mineralisatie tijdens seizoenen).
Literatuur Ahmad, R., T. Hussain, G. Jilani, S.A. Shahid, S. NaheedAkhtar and M.A. Abbas. 1995. Use of EM for sustainable crop production in Pakistan. Proc. Second Conf on EM. Organised by INFRC, Atami, Japan and APNAN, Bangkok, Thailand. Anuar, A.R., H.A.R. Sharifuddin, M.F. Shahbudin and A.R. Zaharah. 1995. Effectiveness of EM on maize grown on sandy tin tailings. Proc. Second Conf on EM. Organised by INFRC, Atami, Japan and APNAN, Bangkok, Thailand. www.agriton.nl/emtechweide.html
8/9
10/9/13
EM-Technologie op Weiden:
Higa, T. 1998. Effectieve Microorganismen, voor een duurzame landbouw en een gezond milieu. Uitgeverij J. Van Arkel. Ketel, J. 1998. Chlorofyl-fluorescentie metingen op percelen grasland en mais (Zea mays) AB-DLO Wageningen. Nelemans, J. en M.L. van Beusichem. 1997. De invloed van Effectieve Microben op opbrengst en NPK-opname door Engels Raaigras in een potproef Vakgroep Bodemkunde en Plantenvoeding, Landbouwuniversiteit Wageningen. Piyadasa, E.R., K.B. Attanayake, A.D.A. Ratnayake and U.R. Sangakkara. 1995. The role of Effective Microorgasnisms in releasing nutrients from organic matter. Proc. Second Conf on EM. Organised by INFRC (International Nature Farming Research Centre), Atami, Japan and APNAN (Asia Pasific Natural Agriculture Network) Bangkok Thailand. Wibisono, A., T. Buwonowati, and G.N. Wididana. 1996. Effect of EM on the growth of Citrus Medica. Proc. Third Conf on EM. Organised by INFRC, Atami, Japan and APNAN, Bangkok, Thailand. Zacharia P.P. 1995 Studies on the application of EM in Paddy, Sugarcane and Vegetables in India. Proc. Second Conf on EM. Organised by INFRC, Atami, Japan and APNAN, Bangkok, Thailand.
Dankwoord Aan de uitvoering van de proef werd onder leiding van de heren L. Bijl en P.Mekking een belangrijke bijdrage geleverd door de staf van de proefboerderij de Ossenkampen van de Landbouwuniversiteit te Wageningen, alsmede door de heer H.T.A. Peters van de firma Agriton. De financiën voor het onderzoek werden beschikbaar gesteld door de firma Agriton te Noordwolde-Zuid.
www.agriton.nl/emtechweide.html
9/9
