Natte teelten voor waterkwaliteitsbeheer
Samenvatting project
Op veel plekken in Nederland is het een hele uitdaging om KRW doelen voor waterkwaliteit te halen. De oorzaak hiervoor ligt voor een groot deel in de hoge nutriëntenbelasting (stikstof, fosfaat) op het watersysteem, met name vanuit de landbouw en RWZI’s . Natte teelten, zoals de teelt van lisdodde of riet, kunnen, als ‘constructed wetland’ een bijdrage leveren aan het verminderen van deze belasting. In het wetland worden nutriënten omgezet in biomassa, waardoor
deze uit het water worden verwijderd . Als deze biomassa wordt geoogst kan ze een bijdrage leveren aan de opbouw van een circulaire economie en kringlooplandbouw.
Op voorhand lijken er verschillende mogelijkheden te bestaan om natte teelten in te zetten voor waterkwaliteitsbeheer.
1. Nutriëntenverwijdering bij erven, waar ze kunnen bijdragen aan de kwaliteitsverbetering van afstromend water. Hier wordt de belasting uit een piekbron afgevangen alvorens de nutriënten in het slotensysteem terecht komen;
2. Nutriëntenverwijdering in de polders, in bestaande sloten. Met behulp van ‘zuiverende randen’ kan diffuse belasting uit de percelen worden afgevangen;
3. Nutriëntenverwijdering bij ‘zuiverende gemalen’, dus waar de poldersloten samen komen. Hier worden de nutriënten uit de gehele polder verwijderd in een groter zuiveringsmoeras.
In dit project wordt de technische, beleidsmatige en economische haalbaarheid van natte teelten voor waterkwaliteitsbeheer onderzocht. Deze studie dient als opstap naar een of meerdere vervolgproject(en).
Het eindresultaat van dit project bestaat uit een of meerdere inrichtingsvarianten per zuiveringslocatie, een beschrijving van het bijbehorende beheer, het te verwachten zuiveringsrendement en de biomassa opbrengst. De uitkomsten van de verschillende stappen die hiertoe geleid hebben en de uiteindelijke inrichtingsvarianten zullen worden beschreven in een rapport. Van iedere inrichtingsvariant zal tevens een overzicht worden opgesteld in de form van een flyer.
Doel van het project
Doel van dit project is om de technische beleidsmatige en economische aspecten van de van de toepassing van natte teelten voor waterkwaliteitsbeheer te duiden. Deze verkenning dient als opstap naar een of meerdere vervolgproject(en).Daarbij staan de volgende vragen staan centraal:
1.Welke concentraties en vrachten nutriënten komen vrij en hoe variëren deze in de tijd bij:
a.boerenerven en hoe varieert dit in de provincie?
b.landbouwpercelen en hoe varieert dit in de provincie?
c.landbouwpolders / waterbeheersingseenheden?
2.Welke mate van waterkwaliteitsverbetering zijn realistisch en te verwachten?
a.Hoe wordt dit beïnvloed door inrichting en beheer?
b.Hoe verschilt dit in de tijd?
c.Hoe verschilt dit tussen de gewassen die in aanmerking komen voor natte teelten?
3.Welke opbrengst van grondstoffen voor de circulaire economie is haalbaar en hoe varieert dit tussen de gewassen die in aanmerking komen voor natte teelten?
4.Welke kansen en beperkingen zien boeren voor inpassing van zuivering en teelt in hun bedrijfsvoering? Van welke factoren zijn de kansen en beperkingen afhankelijk? Hoe kunnen locatieselectie ontwerp en gewaskeuze de kansen vergroten?
5.Welke gunstige en ongunstige effecten kunnen natte teelten hebben voor het behoud van biodiversiteit en hoe varieert dit tussen de gewassen en met de keuze van locaties?
6.Wat zijn kansrijke inrichtingsvarianten per zuiveringslocatie (erven poldersloten gemalen) ?
7.Hoe kan koppeling met waterbergingscapaciteit worden gerealiseerd?
Motivatie
Op veel plekken in Nederland is het een hele uitdaging om KRW doelen voor waterkwaliteit te halen. De oorzaak hiervoor ligt voor een groot deel in de relatief hoge nutriëntenbelasting op het watersysteem met name vanuit de landbouw en RWZI’s. Natte teelten zoals de teelt van lisdodde of riet kunnen als ‘constructed wetland’ een bijdrage leveren aan het verminderen van deze belasting. In het wetland worden nutriënten omgezet in biomassa waardoor deze uit het water worden verwijderd . Als deze biomassa wordt geoogst kan ze een bijdrage leveren aan de opbouw van een circulaire economie indien economisch waardevolle biomassa geteeld kan worden. Een alternatief is om de biomassa als compost of veevoer terug te brengen in de agrarische bedrijfsvoering waardoor de nutriëntenkringloop in het bedrijf wordt versterkt. Ten aanzien van het voldoen aan de KRW-normen zijn met name de nutriëntengehalten in de boezem relevant aangezien alleen de grotere wateren zijn opgenomen in de KRW. Poldergemalen fungeren hierbij als puntbronnen aangezien deze de nutriënten uit het achterliggende poldergebied uitslaan op de boezem. In dit poldergebied kent de nutriëntentoevoer naar het oppervlaktewater puntbronnen zoals boerenerven en RWZI’s en diffuse toevoer vanuit landbouwgronden. Voor zowel puntbronnen als diffuse bronnen lijken natte teelten voor zuivering toepasbaar maar de inrichting van dergelijke wetlands zal moeten worden afgestemd op de plaats in het landschap de te verwachten nutriëntenbelasting en het omringend landgebruik. Het in beeld brengen van de potentie voorwaterkwaliteitsverbetering van verschillende inrichtingsvarianten voor verschillende plaatsen in het landschap vormt een belangrijke stap in het kwantificeren van de bijdrage aan realisatie van KRW-doelen. Deze kwantificering is van belang voor een adequate planvorming door het waterschap maar kan ook de opmaat vormen tot vergoeding van de eigenaar voor deze ‘blauwe dienst’. In de meeste gevallen zullen dit agrarische ondernemers zijn.
De oogst van biomassa vormt de afvoerpost van nutriënten en is dus cruciaal voor de verbetering van waterkwaliteit. Door expliciet te kijken naar de mogelijkheden om bruikbare en/of economisch waardevolle biomassa te produceren, kan de waterkwaliteitsverbetering meerwaarde krijgen voor de eigenaar van de grond. Dat is van belang voor de toepasbaarheid/potentie voor boeren, omdat dit de deur open zet voor integratie van de ‘constructed wetlands’ in het verdienmodel van het bedrijf.
Ten slotte kunnen de wetlands met natte teelten een bijdrage leveren aan het behoud van biodiversiteit. Enerzijds doordat de waterkwaliteitsverbetering de milieudruk op natuurgebieden vermindert en doordat de habitatkwaliteit van water buiten de natuurgebieden verbetert, maar ook doordat de wetlands zelf leef-, voortplantings- of opgroeigebied kunnen vormen voor planten en dieren. Het effect op biodiversiteit kan echter ook negatief uitpakken, bijvoorbeeld als moerassen met opgaande begroeiing worden gerealiseerd in weidevogelgebieden, of als gevolg van het noodzakelijke beheer. Zowel de te verwachten positieve als negatieve effecten op biodiversiteit zijn sterk afhankelijk van de plaats in het landschap, en van de gekozen inrichting.
Inzet van natte teelt voor vermindering van de nutriëntenbelasting van oppervlaktewater biedt dus kansen voor verbeterde KRW-scores, bijdrage aan (agrarische) bedrijfsmodellen èn behoud van biodiversiteit. Maar voor al deze functies is aandacht nodig voor de inrichting en het beheer in relatie tot de plaats in het landschap, en om alle functies te bedienen zal gezocht moeten worden naar optimalisatie.
4 Geurts, J., C. Fritz, L. Lamers, A. Grootjans & H. Joosten 2017 – Paludicultuur houdt de polder schoon – zuiveren van oppervlaktewater en uitmijnen van fosfaatrijke bodems met riet- en lisdoddeteelt. H2O-online, 23 augustus 2017
Uitgevoerde acties
Voor dit verkennende onderzoek dient de regio NO-Fryslân als onderzoeksgebied.Ten eerste worden watervolumes en vrachten van nutriënten ingeschat op basis van bestaande studies eventueel aangevuld met nieuwe informatie van Wetterskip Fryslân of andere partijen. Dit zal als invoer gebruikt worden voor een op te stellen eenvoudig model van waterkwaliteitsverbetering op basis van water- en massabalansen. De modelparameters worden gekozen op basis van bestaande literatuuroverzichten en zal ten minste de invloed van seizoenvariatie belasting met nutriënten verblijftijd en gewaskeuze bevatten. Indien de literatuurstudie hiertoe aanleiding geeft zullen andere stuurvariabelen worden opgenomen. Dit geeft antwoord op vraag 1 en 2 (sectie ‘doel van het project).Voor de beantwoording van vraag 3 (zie ‘doel van het project’) zullen we putten uit ervaringen uit Better Wetter (www.betterwetter.nl) en diverse andere projecten waarin VHL participeert zoals Carbon Connects (https://www.nweurope.eu/projects/project-search/cconnects-carbon-connects) en literatuur. Aangezien de meeste verwaardingsketens van natte teelten nog in ontwikkeling zijn zullen we de nadruk leggen op de biomassaproductie en toepassingen hiervan. Uit het voorgaande volgen enkele opties voor inrichting met een bijbehorende opbrengst van biomassa. Dit zullen we uitwerken in schetsen zodat de ideeën worden gevisualiseerd. Deze schetsen zullen we in een workshop voorleggen aan boeren en/of hun vertegenwoordigers. De informatie die daarbij wordt verkregen wordt ter plekke verwerkt in inrichtingsschetsen. Het eindresultaat van dit project bestaat uit een of meerdere inrichtingsvarianten per zuiveringslocatie, een beschrijving van het bijbehorende beheer, het te verwachten zuiveringsrendement en de biomassa opbrengst. De uitkomsten van de verschillende stappen die hiertoe geleid hebben en de uiteindelijke inrichtingsvarianten zullen worden beschreven in een rapport. Van iedere inrichtingsvariant zal tevens een overzicht worden opgesteld in de form van een flyer.
Innovativiteit
De vernieuwende aspecten van dit project bestaan uit de koppeling van het bestaande concept van zuiveringsmoerassen met dat van natte teelt waardoor nutriënten die in de huidige situatie uit het agrarisch bedrijf ‘weglekken’ worden ingevangen en benut. Zo wordt milieudruk omgezet in benutting en inkomsten.Het onderzoek is een eerste belangrijke stap in het combineren van watermanagement met gewasteelt. Het beoogt een maatschappelijk probleem (vermesting van oppervlaktewater) te verminderen door koppeling van verschillende kennisvelden (natuurlijke waterzuivering en productie van natte teelten zg. paludicultuur). Deze koppeling van functies wordt gecombineerd met de praktische inpasbaarheid in het landschap.
Valorisatie
Dit project is de eerste stap in de ontwikkeling van concepten waarmee de verbetering van waterkwaliteit wordt gekoppeld aan gewasproductie, en waarmee tevens biodiversiteit en waterbergings- en retentiecapaciteit wordt gestimuleerd. De kennis die in dit project wordt gegenereerd draagt bij aan de ontwikkeling ‘blauwe diensten’: nieuwe vormen van waterbeheer waarbij agrariërs en grondeigenaren een belangrijke bijdrage leveren aan het
verbeteren van het beheer van waterkwaliteit en –kwantiteit.
Dit project beoogt een maatschappelijk probleem (vermesting van oppervlaktewater) te verminderen door koppeling van twee kennisvelden:
(a) natuurlijke waterzuivering en (b) natte teelten / paludicultuur).
De inzet van natte teelten voor waterkwaliteitsbeheer combineert duurzaam waterbeheer met rendabel
grondgebruik. Het project draagt bij aan het volwassen maken van klimaatadaptieve, schone en natuur-inclusieve landbouw.
Intellectueel eigendom
Open kennisdeling / open science. Uitkomsten uit dit project kunnen door participanten vrij worden gedeeld. VHL zal
de resultaten beschikbaar stellen aan o.a. Carbon Connects (https://www.nweurope.eu/projects/projectsearch/cconnects-carbon-connects) en Better Wetter (www.betterwetter.nl).
Anderzijds worden resultaten uit deze en andere relevante projecten en samenwerkingen zo veel mogelijk ingebracht in dit TKI project.
Informatievoorziening project
Persberichten
Publicaties op TKI website en website Better Wetter: www.betterwetter.nl
Projectvoorwaarden
Andere ondernemers, overheden en onderzoeksorganisaties kunnen deelnemen aan dit project, onder voorwaarde dat partijen:
• Relevante kennis en/of ervaring inbreng en daarmee bijdragen
aan het project.
• Akkoord gaan met open kennisdeling (open science principes)
• De uitkomsten van het project, direct of indirect, ten goede laten
komen aan het stimuleren van de circulaire economie