Landbouwbodem is hot. Hoe zit dat met onze bosbodem?
Door Saskia Visser
De bodem speelt een cruciale rol in onze toekomstige circulaire economie: zij vormt immers de basis voor de productie van bio-based materialen. De landbouwbodem staat dan ook volop in de belangstelling van beleidsmakers. Zowel het behouden van de productiefunctie van de bodem, als de capaciteit voor opslag van organische stof en water krijgen veel aandacht. Ook de bodembiologie staat volop in de etalage. Er wordt veel tijd en geld geïnvesteerd in het begrijpen van de rol van de bodembiologie in de ecosysteemdiensten die zij levert. De bodemkundige gemeenschap is in haar nopjes. Toch blijven er vragen open staan: hoe zit het met de bodem in onze bossen? Welke rol spelen bossen in de transitie naar een circulaire en klimaatneutrale economie? Welke rol speelt de biodiversiteit in de bodem? Belangrijke vragen, met name als je beseft dat bos in Nederland 11% van het totale landoppervlak beslaat.
Auteurs: Saskia Visser, Wim Ozinga, Joop Spijker (Wageningen Environmental Research)
In het actieplan Bos en Hout uit 2016 hebben bosbeheerders afgesproken om het oogstniveau in bossen te verhogen. Dit betekent dat er meer stamhout, takhout en tophout uit de bossen wordt afgevoerd. Als al dat hout langdurig in onze bio-economie wordt vastgehouden in (delen van) huizen en gebouwen, speelgoed en meubelen, dan levert deze intensievere oogst ruimte op voor het vastleggen van extra CO2 door de aanleg van nieuwe bossen. Een goede ontwikkeling zou je zeggen. Maar met een intensievere houtoogst worden ook extra nutriënten uit de bossen verwijderd. Dus is de vraag: wat is vanuit de nutriëntenbalans gezien een duurzame houtoogst? En welke rol speelt de bodemecologie in dit geheel?
Beschikbaarheid van nutriënten
In de Nederlandse bossen is een overmaat aan stikstof in de bodem aanwezig, als gevolg van de hoge stikstofdepositie door landbouw, verkeer en industrie. In bossen op zandgronden is echter maar een beperkte voorraad van andere belangrijke macronutriënten, zoals fosfor, calcium, kalium en magnesium. De beschikbaarheid van nutriënten wordt bepaald door natuurlijke processen, zoals depositie, verwering en uitspoeling. Uiteraard heeft ook de houtoogst (afvoer) een grote invloed op de totale nutriëntenbalans [1].
Om iets te kunnen zeggen over het effect van houtoogst op de nutriëntenbalans van bossen, is het nodig om de mogelijke toe- of afname van nutriënten te vergelijken met de aanwezige voorraad. Een negatieve nutriëntenbalans betekent dat er meer nutriënten worden afgevoerd door uitspoeling en oogst, dan dat er bijkomen door verwering en depositie. Dit kan effect hebben op de groei en de vitaliteit van bomen. Uit veel studies blijkt dat vooral stikstof van invloed is op de groei van bomen, maar ook fosfor en kalium spelen hierin een rol. In Nederland is dus sprake van een stikstof-overschot. Van fosfor, calcium en kalium zijn de voorraden in de bodem sterk wisselend en kan de beschikbaarheid van nutriënten invloed hebben op de groei van de bomen.
Eekhoorntjesbrood (foto: Wim Ozinga)
Symbiose met paddenstoelen
Wageningen Environmental Research heeft samen met de Vereniging van Bos- en Natuureigenaren een brochure gemaakt, waarin voor de Nederlandse zandgronden het effect van houtoogst op de nutriëntenbalans inzichtelijk is gemaakt. Voor elke combinatie van boomsoorten, oogstniveau en bodem, is per regio aangegeven of daarbij de beschikbare nutriëntenvoorraad kan toenemen, gelijk blijft of kan afnemen [2]. Heel nuttig, maar welke rol speelt de bodembiologie in dit verhaal? Met name mycorrhizaschimmels leven in symbiose met bomen en vervullen in bossen een sleutelrol bij de opname van nutriënten door bomen [3]. In de herfst zijn veel soorten bovengronds zichtbaar als paddenstoelen. Mycorrhizapaddenstoelen leveren stikstof aan de boom. In ruil daarvoor levert de boom suikers aan de paddenstoel. De natuur is gebouwd op stikstof-schaarste. Veel paddenstoelensoorten leveren bomen de stikstof die ze zelf niet voldoende kunnen opnemen met hun wortels. Die samenwerking bleek de afgelopen jaren steeds minder noodzakelijk, omdat stikstof via stikstofdepositie ook steeds meer in bossen terecht kwam. De bomen hadden de paddenstoelen niet meer zo hard nodig, mede daardoor zijn veel soorten verdwenen of zeldzaam geworden. Voor de bomen lijkt dit niet heel erg. Helaas is de werkelijkheid anders.
Paddenstoelen leveren ook andere nutriënten, zoals fosfaat en calcium, en leveren aanvullende functies als de bescherming van bomen tegen stress zoals droogte (klimaatextremen) en verzuring (op zandgronden een groeiend probleem). Daarnaast leggen ze veel koolstof vast in de bodem. De meeste mycorrhizaschimmels kunnen hooguit enkele maanden overleven zonder een boompartner. Het negatieve effect van de verhoogde stikstofdepositie kan in onze nieuwe circulaire economie dus vergroot worden als we ondoordacht hout gaan oogsten. Bij kaalkap, sterke dunning en ook rigoureuze verjonging (bij lanen) ontstaat het risico dat het bodemecosysteem verder uit haar balans wordt gebracht. Hierdoor kunnen we het beoogd effect, waaronder het verhogen van vastleggen van organische stof, niet realiseren. Tot zo ver de doemscenario’s.
Bevorderen van schimmels in de bodem
Er is veel dat we nog niet weten over de rol van mycorrhizaschimmels in de bosbodem. We weten dat 1 gram bosgrond wel een kilometer aan schimmeldraden kan bevatten. En dat met het volgen van enkele vuistregels, vergaande schade aan het bodemecosysteem kan worden voorkomen. Zo kunnen we in de gebieden waar nog een hoge diversiteit aan paddenstoelen voorkomt terughoudend zijn met ingrijpen. Bij de verjonging van lanen kunnen we de bomen geleidelijk vervangen. Bij de aanplant van nieuwe bossen zorgen voor een stikstofarme uitgangssituatie en de aanwezigheid van paddenstoelen gaan monitoren, zodat beheer tijdig bijgestuurd kan worden [4].
Om tijdig te kunnen bijsturen, is de vraag op welke wijze mycorrhizaschimmels in de bosbodem kunnen worden bevorderd. En hoe kan dit de effectiviteit waarmee bomen macronutriënten (calcium, kalium magnesium en fosfor) benutten verbeteren? Antwoorden op deze vragen kunnen een waardevolle uitbreiding zijn van maatregelen die beheerders van multifunctionele bossen met houtoogst nemen.
[1] De Vries et al. 2019: https://library.wur.nl/WebQuery/wurpubs/fulltext/470548
[2] De Vries et al. 2019: http://edepot.wur.nl/470548
[3] Ozinga & Kuyper 2015; https://edepot.wur.nl/356752
[4] Ozinga et al. 2013; https://edepot.wur.nl/290766
“Om iets te kunnen zeggen over het effect van houtoogst op de nutriëntenbalans van bossen,”
Is naast deze vraag het effect van de genoemde overmaat aan stikstof en daarmee gepaarde verzuring van de bodem niet belangrijker als oorzaak voor lagere beschikbaarheid van verschillende belangrijke nutriënten? In Ede gaan we experimenten uitvoeren om deze verzuring te verminderen door bekalking. Ik ben benieuwd hoe vanuit de WUR hier tegenaan wordt gekeken.
Beste Bart,
De overmaat aan stikstof en de daarmee gepaarde bodemverzuring is inderdaad een belangrijke oorzaak van de onbalans aan nutriënten. Het is daarom belangrijk om de stikstofdepositie bij de bron aan te pakken. In de blog willen we de aandacht vestigen op de rol van houtoogst en mycorrhizaschimmels hierbij: “Het negatieve effect van de verhoogde stikstofdepositie kan in onze nieuwe circulaire economie dus vergroot worden als we ondoordacht met name op de arme zandgronden teveel gaan oogsten. Vooral in het takhout zitten relatief hoge gehalten nutriënten”. In het adviessysteem, geven we daarover advies voor de verschillende regio’s, typen zandbodems en boomsoorten.
Het toedienen van mineralen (o.a. steenmeel) aan de bosbodem kan mogelijk helpen bij het herstel van de nutriëntenbalans. De effecten hiervan zijn nog onvoldoende bekend, zodat goede monitoring belangrijk is. Vanuit de WUR denken we hierover graag mee. In het verleden is er bosbekalkingsonderzoek uitgevoerd toen de verzuring nog wat groter was door indertijd SO2-deposities die tegenwoordig flink zijn verminderd. Indertijd heeft bekalking in bossen geen ruime ingang gevonden. Verstandig om bij nieuwe experimenten met kalkbemesting de ervaringen van toen mee te nemen.
Als dit voor bosbomen opgaat dan hebben bomen in stedelijke omgeving het moeilijker. Zij missen de uitwisseling van voeding tussen de wortels van buurbomen. Deze staan in een bos naast elkaar en in de stedelijke omgeving op ruime afstand. Het toevoegen van mycorrhiza schimmels heeft alleen waarde als de stikstof waarde niet wordt overschreden. In bestekken wordt eerder aandacht geschonken aan een hoog organische stof gehalte dan aan toevoegen van alleen maar schimmels. De relatie met vocht ontbreekt in deze en mis ik als hoofdvoorwaarde. De zuurgraad is minder hard. Aanwezigheid van bodemleven in de vorm van o.a. wormen is belangrijker.
zie onderstaande reactie
Beste Frans,
Het in onze blog beschreven probleem (een verstoorde nutriëntenbalans door een hoge stikstofdepositie) geldt vooral voor bossen op droge, arme zandgronden. In veel steden is de bodem van nature rijker aan mineralen en minder uitgeloogd, zodat dit probleem hier waarschijnlijk minder groot is.
Ook in een stedelijke omgeving spelen mycorrhizaschimmels een belangrijke rol bij de levering van voedingsstoffen aan de boom. Het is daarvoor niet noodzakelijk dat de boom in de nabijheid staat van buurbomen. Er zijn veel soorten mycorrhizaschimmels en het spectrum aan soorten dat voorkomt hangt vooral af van de lokale milieucondities (bodem, vochthuishouding, bodemfauna, mate van bodemverstoring) en de vitaliteit van de boom. Het gaat om het samenspel van de verschillende factoren. Bij bomen in het stedelijk gebied komen vaak vooral schimmelsoorten voor die aangepast zijn aan relatief voedselrijke pioniermilieus. Voor veel soorten mycorrhizaschimmels is het nog niet goed mogelijk om ze succesvol toe te voegen. Dit geldt met name voor ectomycorrhizaschimmels.