Onderzoek naar nieuwe waterbesparende irrigatietechnieken

Door klimaatverandering komen extreme weersomstandigheden steeds vaker voor. Met name in droge zomers wordt zoetwaterbeschikbaarheid van groeiend belang. Tegelijkertijd neemt de druk op het watersysteem toe en zijn nieuwe waterbesparende irrigatietechnieken nodig. Wat weten we tot nu toe?

2024 | Auteur(s): Merel Hondebrink, Bart Timmermans

Download deze factsheet als pdf

Gangbare irrigatie

De gangbare irrigatie met een haspel leidt tot een relatief hoog watergebruik. Zo treden er behoorlijke verliezen van water op, gemiddeld 25%, nog vóórdat het water het gewas bereikt (door verdamping, verwaaiing en afstroming). Het water verspreidt zich ongelijk over het besproeide gebied, waardoor sommige delen veel water in korte tijd krijgen. Dit kan problemen veroorzaken, zoals het wegspoelen van voedingsstoffen en pesticiden naar de omgeving of het grondwater. Door deze ongelijke verspreiding kan het anderzijds voorkomen dat op sommige plekken te weinig water beschikbaar komt.

Toekomstbestendige landbouw

Een toekomstbestendige landbouw moet zonder hoog waterverbruik robuust zijn voor diverse weersextremen zoals droge perioden. Om watergebruik in de landbouw te besparen, en de landbouw robuust te maken in een veranderd klimaat, doet het Louis Bolk Instituut samen met o.a. Acacia Water, Vitens, de provincie Gelderland en BO Akkerbouw onderzoek naar nieuwe irrigatiemethoden. Vitens is de initiatiefnemer van dit onderzoek.

De nieuwe irrigatiemethoden

Naar deze nieuwe irrigatiemethoden doen we onderzoek:

→ Bovengrondse druppelirrigatie (surfacedrip)

Bovengrondse druppelirrigatie is misschien wel de irrigatiemethode die het meest in opkomst is. Hierbij worden bovengrondse druppelslangen in een gewas neergelegd, op ongeveer 75 cm afstand. Via een centrale pomp wordt in tijden van droogte gedruppeld. Een voordeel is dat het water direct op of net onder het grondoppervlak wordt toegediend. De verdeling van het water is homogener dan bij haspelen, en het irrigeren kost minder energie. Nadeel is dat de slangen jaarlijks gelegd moeten worden. De slangen zijn meestal van plastic en beperkt te hergebruiken.

→ Ondergrondse druppelirrigatie (subsurfacedrip)

Ondergrondse druppelirrigatie is nog relatief nieuw. Druppelslangen worden net onder de diepte van bodembewerking in een perceel gelegd, meestal op 75 cm afstand. Ze kunnen langjarig (decennia) blijven liggen: de grond erboven kan oppervlakkig worden bewerkt. De ontwikkeling staat niet stil: er wordt nu gewerkt aan druppelslangen van biologisch afbreekbaar materiaal. Druppelen gebeurt op zo’n 35 tot 40 cm diepte, nabij de wortelzone van de gewassen. Bij ondergronds druppelen kan er meer water worden bespaard dan bij bovengronds druppelen. Maar het water moet wel door de bovenste laag grond omhoog worden getrokken, zoals een spons die water opzuigt. Op zwaardere gronden zoals rivierklei is nog nauwelijks onderzocht of dat proces voldoende plaatsvindt.

→ Irrigatie via drains (subirrigatie /peilgestuurde drainage)

In drainagebuizen wordt in droge perioden water opgezet en daarmee de grondwaterstand gestuurd. Voor deze vorm van irrigatie kunnen vaak bestaande drainagebuizen worden gebruikt. Er is dan minder materiaal nodig en het is daarnaast nog duurzamer/langjariger dan ondergrondse druppelirrigatie.

Het kan ook gebruikt worden i.c.m. diepere grondbewerking. De aanleg is ingrijpender en het buizensysteem ligt dieper en verder uit elkaar. Het systeem werkt niet voor gewassen in de kiemfase (wellicht pas later in de gewasontwikkeling).

Verwachte effecten

De nieuwe manieren van water geven zullen waarschijnlijk veel voordelen opleveren. Denk aan het besparen van water en meer consistente gewasopbrengsten die minder afhankelijk zijn van weer en klimaat. En het verminderen van het verlies van voedingsstoffen doordat er niet in korte tijd veel water op het land wordt gesproeid, zoals bij een gangbare haspelberegening, maar juist over een langere periode een geleidelijke afgifte van water plaatsvindt. In de proeven wordt hier volop aan gemeten. De werking op zwaardere bodemtypen is daarbij nog een vraag. Is de opwaartse beweging van water voldoende bij ondergrondse druppelirrigatie om de wortelzone effectief te bereiken? En hoe lang werken effecten van bodemverstoring na aanleg nog door? Deze en meer vragen worden onderzocht in het project Waterwerk in de Betuwe.

De eerste resultaten: anders water geven

De eerste resultaten tonen dat het werken met de nieuwe irrigatietechnieken op kleigrond niet altijd gemakkelijk is. De timing van irrigatie is anders in vergelijking tot de haspel. De haspel zet je in wanneer het droog is, maar bij druppelirrigatie is het belangrijk veel eerder te beginnen, namelijk aan het begin van een droge periode. Je kan er de grond goed mee vochtig houden, maar de nieuwe vormen van irrigatie lenen zich er niet goed voor om op korte termijn veel water te geven. Met alleen het aanleggen van nieuwe technieken zijn we er niet: het vergt een verandering in denken waarbij plannen en vooruitkijken van belang zijn.