Het doel van het onderzoek is het nauwkeurige voorspellen van het proces van bodemverdichting door mechanisatie en de gevolgen daarvan op de waterhuishouding door een beter inzicht in het proces van bodemverdichting, de wijze van meten van bodemverdichting in het veld en lab en het ontwikkelen en vullen van een databank van de Nederlandse bodem (sterkte) eigenschappen waardoor:
• Er gerichte maatregelen kunnen worden aangegeven om verdere bodemverdichting door landbouwvoertuigen te voorkomen;
• Er duidelijker kan worden bepaald welke bodems in welke mate zijn verdicht c.q. gevoelig zijn voor verdichting;
• Er betere (model)voorspellingen kunnen worden gemaakt tot welke extra oppervlakkige afstroming bodemverdichting kan leiden;
• Er beter voorspeld kan worden welke droogte- en natschade welke gewassen oplopen bij verdere bodemverdichting.

De belangrijkste onderzoeksdoelen zijn:
• Het analyseren van gedrag van de bodems onder invloed van belasting door mechanische voertuigen. Het belangrijkste daarbij is om te bepalen tot welke punt de bodem belast kan worden zonder dat deze langjarig zijn hydrologische eigenschappen verliest (reversibel);
• Het door middel van labexperimenten bepalen van de sterkteparameters van de belangrijkste Nederlandse bodems (Staringreeks ondergronden). Het implementeren van de nieuwe sterktekarakterisering in de modellen SOCOMO en Terranimo en zelf te ontwikkelen verdichtingstool;
• Het bepalen van de invloed van -verdichting op de waterretentie van de ondergrond (Staringreeks ondergronden). Hiertoe wordt een nieuwe labtechnologie (de sproeimethode) ontwikkeld en getest;
• Het bepalen van pedotransferfuncties voor de bodemsterkte, waterretentie en waterdoorlatendheid. Deze functies maken het mogelijk bepaalde eigenschappen van de bodem te beschrijven op basis van andere, meestal makkelijker meetbare (veld of lab) eigenschappen. Hierbij worden de in dit onderzoek ontwikkelde dat gekoppeld aan de waterretentie en waterdoorlatendheid data van de BOFEK https://www.wur.nl/nl/show/Bodemfysische-Eenhedenkaart-BOFEK2020.htm

• Het, op basis van de nieuwe labonderzoeken en literatuurgegevens, ontwikkelen van een nieuw beoordelingskader om bodemverdichting in het veld te kwantificeren (grenswaarden en ijkcurves);
• Het ontwikkelen testen van sensortechnologie om de parameters die nodig zijn om bodemverdichting in het veld aan te tonen op een snelle (in-situ) manier te kunnen verzamelen. Sensoren zijn in ontwikkeling) om o.a. indringingsweerstand, vochtgehalte en bulkdichtheid te meten. Er worden relaties ontwikkeld tussen de data die wordt gegenereerd met sensoren en de veld/lab data.

Tenslotte draagt dit project bij aan het ontwikkelen van meer praktijkgerichte metingen in het veld (in-situ) die landbouwers en loonwerkers in staat stelt te beoordelen of sprake is van bodemverdichting en of de momentane fysieke omstandigheden van de bodem in combinatie met de gewenste grondbewerking leidt tot (extra) bodemverdichting.

Het onderzoek past binnen MMIP C1 Klimaatbestendig landelijk gebied: voorkomen van wateroverlast en watertekort. Bodemverdichting zorgt ervoor dat bij heftige buien meer water oppervlakkig afstroomt en dat bij langdurige droogte planten sterker worden belemmerd in hun groei. Het voorkomen van verdere bodemverdichting en het opheffen van bestaande bodemverdichting kan dit tegengaan.
Daarnaast is er een relatie met Missie A1 Vermindering gebruik meststoffen en water. Door bodemverdichting treedt er een versnelde afspoeling op van nutriënten en agrochemicaliën.

Dit onderzoek legt de wetenschappelijk basis om het proces van bodemverdichting en de gevolgen daarop voor de waterhuishouding beter te doorgronden. Dit onderzoek legt een relatie met andere meer praktijkgerichte onderzoeken naar bodemverdichting zoals:
- Flevo-Land in Beweging: in de Raak-Pro regeling van SIA. In het project Raak-Pro wordt voor Flevoland gewerkt aan de ontwikkeling van meetmethodieken en handelingsperspectief voor verdichting op punt, veld en regioniveau. Vergelijkingsonderzoek tussen verschillende methoden wordt uitgevoerd. Er zal op een groot aantal locaties (300) meerdere monsters worden genomen. Flevo-land in beweging.
- In het project Verandering C-voorraad Nederland (CC-NL) in het kader van klimaatenveloppe zijn op 1100 locaties indringingsweerstanden, textuur en bulkdichtheden bepaald. (CC-NL)
- PPS Beter bodembeheer. Een onderdeel is gericht op bodemverdichting. Nieuwe metingen naar o.a. bodemverdichting bij het Bedrijvennetwerk Bodemmetingen www.beterbodembeheer.nl
- PPS Sensing the Soil. Ontwikkelen en testen van sensortechnologie ter bepaling van bodemparameters (plant georiënteerd).
- Binnen het project PPS Slim Landgebruik wordt er onderzoek gedaan naar het oogsten van bieten en de wijze waarop daar bodemverdichting kan worden vastgesteld en worden voorkomen
https://www.wur.nl/nl/Onderzoek-Resultaten/Onderzoeksprojecten-LNV/Expertisegebieden/kennisonline/Beperking-bodemverdichting-bietenoogst.htm

- Binnen PPS KLIMAP wordt gewerkt aan maatregelen om het landschap meer klimaat-waterrobuust te maken. Een van de veldproeven gaat over de mate waarin verdichting de waterrentie van zandgronden kan veranderen www.klimap.nl

- Binnen een deelproject van EJP Soil wordt met een consortium van 24 partners vanaf 2022 o.a. onderzoek gedaan met meten en mapping van bodemverdichting met remote sensing.

Verder is er een link met lopende onderzoeken naar de gevolgen van bodemverdichting op de waterhuishouding en plantontwikkeling.
- Lumbricus en KLIMAP: In het kader van Lumbricus en Deltaprogramma Hoge Zandgronden wordt gekeken of sorghum in staat is om een bestaande verdichte laag te doorwortelen en daarmee de mogelijkheid biedt dat vervolgteelten (mais) dieper kunnen wortelen.
- In eerder onderzoek is exploratief nagegaan wat de invloed is van het minder diep kunnen doorwortelen van de bodem door gewassen op de gemodelleerde gewasgroei en gewastranspiratie (Groenendijk et al., 2017)

Het onderzoek wordt uitgevoerd door WENR ondersteund door een promotieonderzoek vanuit DOW. Een deel van het veldwerk zal worden uitgevoerd op de Innofields van Eijkelkamp.

Rond de uitvoerende partijen wordt een klankbordgroep gevormd die de plannen verder vormgeeft en die de onderzoeken kritisch beoordeelt. Verder zorgt deze klankbordgroep ervoor dat de resultaten van het onderzoek snel zijn weg vindt naar de dagelijkse advies- en uitvoeringspraktijk. De klankbordgroep bestaat uit adviesbureaus, onderwijsinstellingen, brancheorganisaties van loonwerkers en landbouwers, Provincies en Waterschappen.

Geplande activiteiten:
* Onderzoek elastisch/plastisch gedrag van bodems;
* Het uitvoeren van uni-axiaal en proctorproeven op de belangrijkste Nederlandse bodems;
* Het bepalen van de sterkteparameters uit de uni-axiaal proef en het implementeren in de sterkteberekeningsprogramma’s;
* Het bepalen van de waterdoorlatendheid in het bijna verzadigde traject met nieuw te ontwikkelen sproeimethode;
* Het ontwikkelen van pedotransferfuncties voor sterkte, waterretentie en doorlatendheidskarakteristiek;
* Ontwikkelen en testen Nederlands beoordelingskader bodemverdichting;
* Relatie sensortechnologie en bodemverdichtingsindicatoren;
* Afleiden bandbreedte van metingen sensoren in het veld en correctie voor vocht;
* Overdracht van opgebouwde kennis uit dit onderzoek naar de adviesbureaus, brancheorganisaties en landbouworganisatie zodat zij nieuwe producten, diensten of werkwijzes kunnen ontwikkelen of bestaande kunnen verbeteren.

Het onderzoek vult de belangrijkste fundamentele kennisleemte op het gebied van het begrip, de aantoonbaarheid en de hydrologische gevolgen van bodemverdichting voor de Nederlandse bodems.

Meer specifiek:
• Het onderzoeken of de theorie achter het elastisch en plastisch gedrag van de bodem onder invloed van een belasting, toepasbaar is om het kantelpunt van reversibel naar irreversibel bodemverdichting te bepalen.
• Het bepalen van een methode om de actuele sterkte van een bodem in het lab te bepalen. Sterkteberekeningen die een relatie leggen met bodemverdichting zijn op Nederlandse bodems nooit uitgevoerd. In dit onderzoek wordt ook een vergelijking gemaakt met de (zeer beperkte) datasets uit andere landen.
• De onverzadigde doorlatendheden kunnen nu alleen gemeten worden bij vochtspanningen vanaf - 50 cm H20. In dit onderzoek zal een nieuwe methode (sproeimethode) getest (gebruikt) worden om doorlatendheidsmetingen in het traject 0 tot -50 cm uit te voeren. Dit traject is belangrijk om te bepalen of een bodem snel draineert na een sterke regenval.
• Pedotransferfuncties tussen sterkte en waterdoorlatendheid zijn er niet. In dit onderzoek worden nieuwe pedotransferfuncties (PTF) gemaakt en worden vergelijkingen gemaakt met experimenteel buitenlandse onderzoek.
• Het huidige beoordelingskader (grenswaarden) van lab- en veldmetingen rond bodemverdichting is internationaal zeer beperkt onderbouwd. Hier gaan we een innovatieve stap maken door relaties te leggen tussen enkele bodemparameters (zoals bv indringingsweerstand en droge bulkdichtheid) en de hydrologische karakteristieken. Met die veranderende hydrologische karakteristiek kunnen we bepalen of en in welke mate een bodemverdichting gaat leiden tot oogstschade (nat en droog).
• Sensortechnologie is veelal ontwikkeld om individuele bodemparameters te bepalen. Relaties die individuele parameters vertalen naar (genormaliseerde) bodemverdichtingsindicatoren voor de Nederlandse bodems worden ontwikkeld.
• Sensormetingen hebben een bandbreedte in meetomstandigheden waarin metingen een zinvol resultaat geven. De precieze grenzen voor deze bandbreedtes zijn niet bekend. Ook is niet bekend hoe deze bandbreedte vergroot kan worden door correctie voor vochtgehalte en grondsoort. Dit onderzoek zal deze bandbreedtes beter in kaart brengen en onderzoeken of en hoe deze door correcties verbreed kunnen worden.

Een belangrijke rol in de valorisatie speelt de klankbordgroep. Zij zorgen ervoor dat de resultaten snel en effectief doorvertaald worden naar de dagelijkse praktijk van het water- en bodembeheer.

De Partners zijn gerechtigd om van de Kennisinstelling(en) een licentie in hun Toepassingsgebied te verkrijgen op de Foreground van de Kennisinstelling(en) die beschermd is met IE Rechten onder de voorwaarden zoals in de SA gespecificeerd. "Foreground" betekent de resultaten die binnen het Project worden gegenereerd, inclusief informatie, (ruwe) data, kennis en materialen, ongeacht of deze wel of niet beschermd kunnen worden met IE Rechten. De IP rechten worden verder vastgelegd in de samenwerkingsovereenkomst.

Via TKI website, WUR website en websites van Cumela, Suikerunie, IRS en provincies wordt het onderzoek aangekondigd en verschijnen er tussentijds en aan het eind updates.

Het is mogelijk toe te treden tot het consortium, er wordt nog actief gezocht naar Waterschappen om aan te haken.