Inventarisatie Functionele Akkerranden Het gezegde Nederland waterland is niet uit de lucht gegrepen. De totale lengte van de sloten in Nederland bedraagt circa 330.000 kilometer (bron compendium voor de leefomgeving). Deze sloten zijn van groot belang voor de productiecapaciteit van de landbouwgronden. Ze zijn echter ook bron van zorg. Via de perceelsrand spoelen nutriënten en gewasbeschermingsmiddelen naar de watergangen. Door een andere invulling aan de perceelsranden langs watergangen te geven ofwel het aanleggen van akkerranden/akkerranden, kan deze emissie beperkt worden. Bovendien kunnen de akkerranden voor andere doeleinden nuttig gemaakt worden. Dit is in het belang van diverse partijen. Afhankelijk van de vorm en gebied is de ene functie van groter belang dan de andere en heeft de ene partij meer nut van de akkerrand dan de andere. Enkele mogelijke functies van akkerranden:
Nutriënten: het verminderen van emissies van nutriënten Gewasbeschermingsmiddelen: het verminderen van emissies van gewasbeschermingsmiddelen. Landschappelijke waarde Akkerrand voor recreatie Gebruik bij onderhoudswerkzaamheden watergang Verhogen biodiversiteit Afvangen CO2 Productie biomassa Natuurcompensatie
Nutriënten Het effect van akkerranden op nutriëntenbelasting naar het oppervlakte water, varieert wegens een aanzienlijk aantal factoren, zoals bodemsoort, akkerrandbreedte, type akkerrand, debiet en watertype, aan- of afwezigheid van drainage in het betreffende perceel en helling(Arts et. Al. 1998). Uit voorlopige resultaten blijkt dat akkerranden de nutriëntenemissie in sommige situaties niet reduceren, maar in andere situaties tot 20% (Noij et al. 2008). Uit dit onderzoek blijkt dat: • Een akkerrand op kleigrond met drainage is alleen effectief voor reductie van eventueel voorkomende oppervlakkige afspoeling. • Akkerranden op goed ontwaterende zandgronden een duidelijk effect hebben op de stikstof-concentratie van het bovenste grondwater onder de rand. Door diepe uitspoeling betekent dit echter niet automatisch dat er ook een effect is op de emissie naar de sloot. • Er eerder een effect op P dan N te verwachten is, vanwege verschillen in de dominante transportroutes. P is minder mobiel in de grond dan N. • Grootste effect waarschijnlijk is het beperken van emissie tijdens het strooien.
Gewasbeschermingsmiddelen Uit verschillende onderzoeken blijkt dat men overwegend positief is ten aanzien van het effect van akkerranden op belasting van het oppervlaktewater met gewasbeschermingsmiddelen. Dit positieve effect is voornamelijk te verklaren door vermindering van directe emissies, bijvoorbeeld door drift, verwaaiing, lozingen en morsen van middelen. Door begroeiing van de akkerrand met een vanggewas kan de driftreductie oplopen tot 88% (bron in ’t Hout 1999). Ook kan een akkerrand leiden tot minder gebruik van gewasbeschermingsmiddelen, wanneer de strook wordt ingericht om natuurlijke vijanden van plagen en ziekten aan te trekken. Akkerranden hebben minder effect op indirecte emissies zoals uitspoeling.
Landschappelijke waarde Meer diversiteit aan bloemsoorten, meer riet, vogels en bossage, wordt over het algemeen ervaren als een verbetering van de landschappelijke waarde. Een voorwaarde is dat het type akkerrand passend is in het landschap.
Akkerrand voor recreatie Vooral rond de grote steden is een behoefte naar meer bewandelbare akkerranden (Klieverink et al. 2005). Mits in overleg en goed aangepakt zijn er voornamelijk positieve gevolgen, zoals imagoverbetering van boeren, inkomen voor de boer en beleving van de recreant. Mogelijke negatieve gevolgen zijn verstoring van vee (door b.v. honden), vertrapping van gewas, vandalisme, vervuiling en onderhoud (Busser &van Loon 2008).
Gebruik bij onderhoudswerkzaamheden watergang Door aanleg van toegankelijke akkerranden, kunnen waterschappen kosten besparen. Vooral een betere bereikbaarheid van agrarische percelen leidt tot een besparing in onderhoudskosten van watergangen door het waterschap. (uitkomst afstudeerproject HAS den Bosch in opdracht van ARB). Daarnaast is er minder kans op het instorten van de slootkant, hetgeen flink wat kosten aan uitbaggeren bespaart.
Verhogen biodiversiteit Het streven naar biodiversiteit op akkerranden kan leiden tot een verhoging van de ecologische waarde, ter plaatse door vorming van verbindingen. Daarnaast kan het zorgen voor een betere natuurlijke bestrijding van ziekten en plagen in gewassen, door Functionele Agrobiodiversiteit. Uit literatuur blijkt dat natuurlijke akkerranden ten goede komen aan de biodiversiteit vanwege de vorming van een biotoop voor planten en diersoorten. Akkerranden vormen in het algemeen een ecologische verbindingszone tussen natuurgebieden. Door dit ecologische netwerk worden de verspreidingsmogelijkheden van planten en dieren vergroot.
Afvangen CO2 Om de gevolgen van de klimaatverandering binnen de perken te houden, zullen grote inspanningen geleverd moeten worden. Het komt er hoofdzakelijk op neer dat fossiele brandstoffen vervangen worden door CO2-neutrale energiebronnen, hierin kan op akkerranden geproduceerde biomassa een rol spelen.
Fotosynthese Bij de fotosynthese verbruiken planten atmosferische CO2 . De mate van CO2verbruik hangt af van de plantensoort en de groei. Meer groei betekent vanzelfsprekend meer verbruik van CO2. De mate van CO2 verbruik van een plantensoort hangt af van de vorm waarin fotosynthese plaatsvindt. Bij planten zijn op hoger niveau twee hoofdtypen van fotosynthese te onderscheiden, de zogenaamde C3- en C4-planten. Alle planten hebben het C3-systeem, kooldioxide wordt via tussenproducten met 3 koolstofatomen vastgelegd en uiteindelijk in glucose omgezet, waarbij de energie wordt geleverd door licht. Als tijdens droge omstandigheden om uitdroging te voorkomen, de huidmondjes van de plant gesloten zijn, vermindert de fotosynthese. Er zijn echter enkele planten uit tropische gebieden, zoals maïs, die als eerste stap CO2 vastleggen in een verbinding met 4 koolstofatomen. Bij deze C-4 planten kan doormiddel van de vastgelegde CO2, de fotosynthese tijdens droge perioden doorgaan ook als de huidmondjes van de plant gesloten zijn. Hierdoor zijn deze planten in staat op een zeer efficiënte manier zonlicht om te zetten in biomassa.
CO2-neutrale brandstoffen Bij CO2-neutrale energiebronnen wordt de hoeveelheid CO2 die wordt uitgestoten door het verbranden van de energiebron in zijn geheel geabsorbeerd door het gewas tijdens zijn groei. Dit gebeurt ook in het proces waarbij organisch materiaal omgezet wordt naar fossiele brandstoffen. Alleen duurt het daar miljoenen jaren vooraleer de vrijgekomen CO2 weer is vastgelegd.
Productie Biomassa (bron biomassa voor energie uit de Nederlandse natuur; Alterra rapport 1616, Biomassa in de Nederlandse energiehuishouding in 2030; platform Groene Grondstoffen) Een belangrijke mogelijkheid om minder broeikasgassen uit te stoten is de transitie naar een duurzame energiehuishouding, waarbij fossiele brandstoffen in meer of mindere mate worden vervangen door o.a. bio-energie. Behalve mitigatie van klimaatverandering door broeikasgassen, is vermindering van de afhankelijkheid van het buitenland voor import van fossiele brandstoffen als olie en aardgas een belangrijke drijfveer voor ontwikkeling van bio-energie. De productie en het gebruik van Nederlandse biomassa levert hieraan een bijdrage.
Specifieke teelt van gewassen voor biomassa komt in Nederland langzaam op gang. Ze zijn sterk afhankelijk van de veranderingen van het Gemeenschappelijk Landbouw Beleid van de EU. Het belonen van milieuprestaties biedt kansen voor productie van biomassagrondstoffen. Teelt op akkerranden en bermen stuit daarnaast op een aantal praktische bezwaren als de extra kosten voor inzameling. Natuurcompensatie Veel natuurgebieden zijn beschermd. Hierdoor zijn ingrepen die schade berokkenen aan natuurgebieden niet toegestaan. Bij zwaarwegende belangen zijn uitzonderingen mogelijk. Als er ingrepen plaatsvinden, moet de op te offeren natuur gecompenseerd worden. Afhankelijk van de te compenseren natuurwaarden en de invulling van de akkerrand, is het denkbaar dat akkerranden voor natuurcompensatie kunnen dienen. De overheid speelt hierbij een belangrijke rol.
Begroeiing/teelt van de akkerrand Voor akkerranden zijn diverse manieren begroeiing of teelt mogelijk. Afhankelijk van de wens van de teler en het belang van de diverse functies.
Grasland Het begroeien van de akkerranden met gras, is zeer eenvoudig en praktisch, en dient meerdere functies. Vooral als de akkerrand toegankelijk moet zijn voor recreatie of onderhoud van watergangen, is gras een geschikte begroeiing. De biomassa die vrijkomt bij grasland bestaat uit de bovengrondse grasachtige vegetatie. De biomassaproductie verschilt sterk tussen de verschillende soorten graslanden. Graslanden die vanuit een agrarisch gebruik bij natuurbeschermingsorganisaties in beheer komen kunnen een gewasopbrengst geven van 12 ton ds biomassa per ha per jaar. Zonder bemesting, daalt die productie en kan afnemen tot 1 á 5 ton ds per ha per jaar. De totale gemiddelde productie van de graslanden is (door Tolkamp et al) berekend op 5,2 ton ds biomassa per ha per jaar. Natuurgras kan technisch als co-vergistingsmateriaal worden toegepast. Proeven wijzen echter uit dat het minder energie oplevert dan bij gebruik van maïs of graan als co-vergistingsmateriaal.
Switch grass (bron www.switchgrass.nl) Switch grass (panicum virgatum) is een C4 grassoort die met weinig input, een hoge biomassa productie kan leveren. Uit Proeven in NW Europa blijken opbrengsten van 18 -25 ton droge stof mogelijk. In de praktijk zal de gemiddelde opbrengst lager zijn. Dit zal zeker het geval zijn als geen N-gift gegeven wordt. Het gewas wordt gezaaid, en kan vervolgens waarschijnlijk 10 – 15 jaar blijven liggen. Door de lengte van het gras, heeft het ook een functie als vanggewas. Natuurgras en riet hebben enkele nadelen bij de inzet voor energieproductie: o Hoog watergehalte bij verse oogst, meer dan 50%. Dit verhoogt de transportkosten en leidt tot broei bij opslag bij gehaltes boven 15%. Verder verlaagt de efficiëntie bij verbranding en verhoogt het de benodigde opslagruimte. o De “handling” eigenschappen zijn ongunstig. Zonder bewerking zijn ze niet in bestaande (thermische) systemen toe te passen. o De biomassastromen komen niet gelijkmatig over het jaar vrij. Dit betekent dat er opslag noodzakelijk is. o Levert een lage opbrengst bij biologische systemen zoals co-vergisting
Productierietland Lage of natte akkerranden zijn uitermate geschikt voor begroeiing met riet. Bij productierietland wordt jaarlijks de bovengrondse vegetatie afgemaaid. Het geoogste riet wordt voor 50% gebruikt als dekriet. De rest wordt niet gebruikt, wordt op het terrein verbrand of gecomposteerd. Naar schatting produceert rietland 6,6 ton bijgroei/jr. Hiervan kan eventueel 50% gebruikt worden als dekriet.
Miscanthus (bron enerpedia.be) Miscanthus is een meerjarig gras dat met zijn hoog opbrengstpotentieel ideaal is voor gebruik als bio-energiegewas. Miscanthus is net als maïs een C4-plant; het gras is in staat om zonlicht op een efficiënte manier om te zetten in biomassa bij hoge temperatuur en met een minimum aan water. De jaarlijkse oogst geeft de teler een vast inkomen, in tegenstelling tot houtachtige gewassen die slechts om de twee tot vier jaar geoogst kunnen worden. De plant kan in één groeiseizoen tot meer dan 3,5 m hoog groeien. Zijn voortbestaan wordt gewaarborgd door vegetatieve vermeerdering door middel van rhizomen of wortelstokken. De rhizomen worden in de bovenlaag van de bodem (0-25 cm) gevormd. Na twee tot drie jaar is een dichte wortelmat gevormd die de uitloging van stikstof verhindert. De productie van miscanthus stopt in de herfst na het intreden van vorst. Tot dat moment is het gewas nog groen met veel blad aan de stengeltoppen. De hoeveelheid biomassa bedraagt dan meestal 20 à 25 ton DS/ha. Tijdens de winter gaan vrijwel alle bladeren en vele stengeltoppen verloren en bestaat het oogstproduct grotendeels uit gedroogde stengels. De verliezen tijdens de winterperiode variëren afhankelijk van de weersomstandigheden, maar kan gemiddeld op 30% worden gesteld. In de herfst kan dus aanzienlijk meer biomassa worden geoogst, maar het oogstproduct is vochtig (ca. 70% vocht). Tijdens de wintermaanden neemt het vochtgehalte sterk af. Het vochtgehalte daalt tot minder dan 15% in het voorjaar, waardoor verder drogen van de oogst niet meer nodig is. De jaarlijkse droge stof
opbrengst bedraagt dan 12-18 ton/ha. Het lage vochtgehalte en de lage mineraalgehalten in het oogstproduct in het voorjaar zijn dus gunstig voor het verdere gebruik als groene grondstof of als brandstof. Het gebruik van miscanthus als energieleverancier is interessant omdat deze een hoge energetische waarde heeft, 4300 tot 4700 kWh per ton DS.
Hennep (bron enerpedia.be) Hennep is een eenjarig gewas. Hierdoor liggen de teeltkosten hoger dan meerjarige gewassen zoals miscanthus en gras. Door de snelle groei en hoge droge stof productie is het geschikt als energie gewas. Als ligno cellulosegewas, kan hennep gebruikt worden als 2e generatie biobrandstoffen. De calorische waarde van hennep bedraagt 17917 KJ/kg.
Korte omloophout (bron enerpedia.be) Korteomloophout (KOH) is een landbouwteelt van snelgroeiende houtachtige gewassen waarbij de bovengrondse biomassa periodiek tot maximaal 8 jaar na de aanplanting of na de vorige oogst, in zijn geheel wordt geoogst. In de praktijk wordt gemiddeld om de drie jaar geoogst. Na de oogst lopen de planten vanzelf weer uit. Eén hectare KOH kan op jaarbas een equivalent aan stookwaarde van ca. 5000 liter stookolie of ca. 50000 kWh produceren. De jaarlijkse aangroei bedraagt 18 ton verse houtsnippers/ha/jaar of 15,6 ton droge houtsnippers/ha/jaar.
Bos Begroeiing met bos is geschikt voor akkerranden waar weinig bewerkingen gewenst zijn. De productie van hout uit bos kan worden ingedeeld in spilhout en tak- en tophout. De productie in bos verschilt afhankelijk van grondsoort en boomsoort. Onderzoek Tolkamp et Al. (2006) geeft een variatie aan voor de bossen van Staatsbosbeheer van de bijgroei van spilhout gemiddeld 3,2 tot 9,6 m³ha¯¹jr¯¹, met een gemiddelde van 7,5 m³ha¯¹jr¯¹. De gemiddelde bijgroei bedraagt volgens de houtoogststatistiek ca. 8 m³ha¯¹jr¯¹, maar daarin zijn een aantal minder productieve bosvormen niet opgenomen. Een m³ spilhout bevat gemiddeld 0,52 ton ds (droge stof) biomassa. Uitgaande van een gemiddelde bijgroei van 7,5 m³ha¯¹jr¯¹. bedraagt de biomassabijgroei van 1 ha bedraagt dus 3,9 ton ds spilhout per jaar. Voor de berekening van het volume top- en takhout is uitgegaan van de BEF (biomassa Expansie Factor) die de verhouding tussen het spilhout en het totale volume aan hout aangeeft. Deze is gemiddeld 1,2, daarmee komt de totale productie aan tak en tophout op 4,68 ton ds per ha per jaar. Er wordt van uitgegaan dat uit de Nederlandse natuur alleen verse houtchips voor energie productie ingezet kan worden. Toepassing van deze chips vindt alleen plaats in speciale houtcentrales en in kleinere centrales bij kassen. In deze installaties worden chips gebruikt met een dsgehalte van 35 -65%. De andere directe energiemarkt voor hout is haardhout voor particulieren.
Overzicht diverse functies Nutriënten Gwb-middelen Landschappelijke waarde Recreatie Onderhoud Biodiversiteit CO2 reductie Biomassa productie Natuurcompensatie
Grasland 0 0 0 + + 0 0 0 0
Switch grass 0 + 0 0 + 0 + 0 0
Riet 0 + + 0 + 0 0 +
Miscanthus 0 + 0 0 + + + 0
Hennep 0 + 0 + 0 0 + 0
K.O.H 0 + + + 0 + +
De diverse typen begroeiing beoordeeld naar nut voor verschillende functies. (eigen interpretatie dus niet onderbouwd!) + meerwaarde ten opzichte van andere begroeiingtypen 0 geen meerwaarde ten opzichte van andere begroeiingtypen - negatief effect ten opzichte van andere begroeiingtypen
Bos 0 + + + 0 + +
