Soil food web, C and N transformations and soil structure: interactions and feedback mechanisms as a function of the quality of exogenous organic matter

De landbouw in Vlaanderen wordt anno 2008 geconfronteerd met een sterk gedaald bodem organisch koolstof (BOC) gehalte. Nochtans is deze OC als bouwsteen van de bodem organische stof van cruciaal belang voor het duurzaam gebruik van de bodem, omwille van het positieve effect van deze organische stof op de bodemstructuur en dus op de verluchting van de bodem, het waterhoudend vermogen, het stimuleren van het bodemleven, het vrijstellen van nutrienten, het tegengaan van erosie… Het toedienen van organische meststoffen kan gebruikt worden om het BOC gehalte in de bodem te verhogen. In Vlaanderen zijn uiteenlopende bronnen van organische bemesting beschikbaar, maar slechts weinig vergelijkende kennis is voorhanden over de kwaliteit en het effect van de toediening van deze organische mest. Dit proefschrift onderzocht het effect van verschillende soorten of kwaliteiten van organisch materiaal (OM) op het bodem BOC gehalte en uiteenlopende bodemfysische, -chemische en -biologische parameters, zonder hierbij het onderlinge verband tussen deze parameters uit het oog te verliezen. Hiervoor werd een veldproef aangelegd, waarin acht verschillende behandelingen (stalmest; groenten, fruit en tuin (GFT) compost; twee soorten boerderij-compost; drijfmest samen met oogstresten; enkel minerale bemesting; en twee behandelingen zonder bemesting (een met en een zonder gewas)) onderling werden vergeleken in vier herhalingen. Op alle organisch bemeste percelen werd dezelfde hoeveelheid C toegediend. Aangezien echter niet alle aangewende bronnen van OC dezelfde hoeveelheid nutrienten bevatten, werd via minerale bemesting de plantbeschikbare N zoveel mogelijk gelijkgeschakeld, om een zo homogeen mogelijke gewasgroei na te streven. Als gevolg van de herhaalde toediening van OM (vier keer in drie jaar waarbij in het totaal 11500 kg C per ha werd toegediend), steeg het BOC en totale stikstof (N) gehalte aanzienlijk in alle organisch bemeste percelen ten opzichte van de onbemeste. De verschillende soorten OM beinvloedden ook de onderzochte bodembiologische parameters. Op de organisch bemeste perceeltjes was de microbiele biomassa hoger. Ondanks de slechts beperkte wijzigingen in de samenstelling van de microbiele populatie, kon in de perceeltjes behandeld met compost toch een relatief hogere schimmelbiomassa worden waargenomen, resulterend in een lagere bacterie/schimmel verhouding. Deze trend werd bevestigd door de aanwezige nematoden die zich voeden met bacterien of schimmels. In perceeltjes behandeld met stal- en drijfmest kwamen veel meer bacterie-etende nematoden voor, wijzend op een bacterie gedomineerde afbraak van het OM. In compost perceeltjes daarentegen waren meer schimmeletende nematoden aanwezig. Deze resultaten konden verklaard worden door het verschil in afbreekbaarheid van het toegediende OM. Stal- en drijfmest bevatten als verse producten veel relatief makkelijk afbreekbare verbindingen, terwijl compost door wekenlange bovengrondse afbraak veel recalcitranter is. Ook regenwormen, waarvan het aantal en de biomassa significant hoger waren in alle organisch bemeste perceeltjes, reageerden op het verschil in afbreekbaarheid en dus in voedingswaarde van de bemestingen. Stal- en drijfmesttoediening resulteerden in de grootste regenwormpopulaties (tot 800 per m²) terwijl dit in de compost perceeltjes lager lag (400-500 per m²). De aggregaatstabiliteit en hydraulische geleidbaarheid werden als bodemfysische parameters eveneens positief beinvloed door de organisch bemesting, zonder dat hierbij echter eenduidige verschillen tussen de behandelingen konden worden waargenomen. Metingen van de C en N mineralisatie gaven aan dat deze intenser waren in organisch bemeste perceeltjes, als gevolg van het hogere OC en N gehalte. Enkel voor de N mineralisatie konden verschillen tussen de organische bemestingen worden waargenomen. Samenvattend kunnen we stellen dat de voornoemde bemestingen een uitgesproken en differentierend effect hadden op de onderzochte parameters. Tussen deze parameters konden eveneens duidelijke correlaties worden aangetoond. Aangezien de bodem een slechts traag veranderend medium is, is het echter ten zeerste aangewezen deze proef verder te zetten.