Beregenen met zoutrijk gezuiverd afvalwater vraagt opvolging
Gebruik van gezuiverd afvalwater met een hoge EC kan leiden tot opbrengstdalingen en verhoogde zoutgehaltes in de bodem. Zeker bij het beregenen van gezaaide teelten, zoals spinazie, is het extra opletten tijdens de kiemfase. Het is ook aangeraden om de samenstelling van het gezuiverde afvalwater vooraf te analyseren. Of dat water bij jou in de buurt beschikbaar is, kan je opzoeken op www.waterradar.be.
Tijdens de droge zomers van de laatste jaren werd duidelijk dat het beregenen van gewassen met regen- en grondwater niet altijd vanzelfsprekend is. Bovendien wijzen klimaatvoorspellingen op frequentere droogteperiodes in de toekomst, zodat het belangrijk is om het potentieel van alternatieve waterbronnen optimaal te benutten. Er zijn echter nog veel vragen rond de kwaliteit van dergelijke alternatieve waterbronnen. Daarom startte Inagro in 2019, in samenwerking met Vlakwa/Vito en ILVO, met irrigatieproeven waarin zowel spinazie, bloemkool als aardappelen op lange termijn onder gecontroleerde omstandigheden worden beregend met verschillende types gezuiverd afvalwater.
Concreet focussen we op gezuiverd afvalwater afkomstig van de diepvriesgroente- en aardappelverwerkende sector en op gezuiverd huishoudelijk afvalwater van Aquafin. We volgen de kwaliteit van het aangeleverde water nauwgezet op, alsook de impact ervan op het gewas en de bodemkwaliteit. De proeven worden aangelegd onder folietunnels. Om de praktijkomstandigheden te benaderen, beregenden we tijdens elke winterperiode alle objecten met een hoeveelheid regenwater zoals er normaal door natuurlijke neerslag op de percelen terecht zou komen.
Hoge EC bij gezuiverd afvalwater van groente- en aardappelsector
Afgelopen drie jaar analyseerden we bij elke proef telkens de kwaliteit van het aangeleverde water (Tabel 1). De totale geleidbaarheid van irrigatiewater (EC-waarde) wordt uitgedrukt in micro Siemens per cm (μS/cm) en kan beschouwd worden als een algemene richtparameter voor de zoutconcentratie. In de literatuur wordt vaak maximaal 1.500 μS/cm als veilige norm voor irrigatiewater gehanteerd. De richtwaarden voor het maximaal aanvaardbare natrium- en chloridegehalte bedragen respectievelijk 60 mg/l en 100 mg/l (bron: Praktijkgids duurzaam watergebruik, Agentschap Landbouw en Zeevisserij).
Tabel 1. – Waterkwaliteit van het gebruikte regen- en gezuiverd afvalwater in de periode 2019-2021 (gemiddelde ± standaardafwijking) 
(1) Deze richtwaarden zijn afkomstig uit de ‘Praktijkgids duurzaam watergebruik’ van het Agentschap Landbouw en Zeevisserij en worden beschouwd als drempels waarbij het gewas schade kan ondervinden door een te hoge concentratie aan een bepaalde stof.
In het aangeleverde irrigatiewater stelden we echter een duidelijke overschrijding voor deze parameters vast. De gemiddelde EC bedroeg 4.400 tot 5.300 μS/cm. Deze hoge waarden worden onder meer verklaard door het intensieve hergebruik van het water tijdens de productieprocessen, wat op termijn resulteert in een cumulatie van de aanwezige zouten. Tijdens de verwerking komen er ook mineralen vrij uit de groenten en aardappelen die zo in het water terechtkomen. Daarnaast worden tijdens het finale zuiveringsproces van het afvalwater ook reagentia toegevoegd, zoals bijvoorbeeld ijzertrichloride dat fosfor uit het afvalwater haalt zodat de wettelijke lozingsnormen voor fosfor kunnen worden gehaald.
Minder spinazie na gebruik water met hoge EC tijdens kiemfase
Bij gezaaide teelten, zeker tijdens de kiemfase, is de waterkwaliteit cruciaal. Dat werd in 2021 duidelijk aangetoond in een proef met spinazie. Kort na zaai en tijdens de opkomstfase beregenden we in drie objecten telkens de voorste helft van de folietunnel met gezuiverd afvalwater (in totaal 60 mm in verschillende fracties). De achterste helft werd daarentegen, op dezelfde tijdstippen en met dezelfde hoeveelheden, beregend met regenwater. Daarnaast werd er ook een controle-object, dat niet werd beregend, aangelegd in openlucht.
De eerste weken na zaaien stelden we een duidelijke groeiremming en -achterstand vast waar er werd beregend met gezuiverd afvalwater van de groente- en aardappelsector. Na drie weken bedroeg de gemiddelde gewasbedekking er 27%, tegenover 62% na beregenen met regenwater. Bij de oogst merkten we dan ook een significant lagere bladopbrengst bij gebruik van irrigatiewater met een EC van meer dan 4.400 μS/cm (gemiddelde opbrengst van 9 ton/ha), vergeleken met regenwater (gemiddeld 23 ton/ha).
Na beregenen met water van Aquafin lag de finale bladopbrengst daarentegen even hoog als na beregenen met regenwater (Figuur 1). Deze tendensen stelden we ook vast in de spinazieproef van 2020 die ook werd beregend tijdens de kiemfase, maar toen waren de verschillen minder groot.
Figuur 1. - Opbrengstresultaten spinazie in 2021. Balkjes met eenzelfde letter zijn niet significant verschillend.
Risico op bladverbranding bij irrigatiewater met hoge EC
Na het beregenen met gezuiverd afvalwater van de groente- en aardappelsector zagen we tijdens de verschillende proefjaren ook telkens een beperkte bladverbranding bij zowel spinazie, bloemkool als aardappelen. Het zoutrijk irrigatiewater leidt immers tot plasmolyse in de bladcellen waardoor ze afsterven. De gevolgen voor de productkwaliteit waren steeds het grootst voor spinazie, omdat hier alleen de bladeren worden vermarkt.
Na beregenen met water van Aquafin stelden we daarentegen weinig tot geen bladverbranding vast. De EC van gezuiverd huishoudelijk afvalwater lag dan ook opmerkelijk lager.
Bladverbranding bij aardappelen (links) en bloemkool (rechts) na beregenen met gezuiverd afvalwater met een EC boven 4.400 μS/cm.
De ernst van de bladverbranding was ook sterk afhankelijk van de weersomstandigheden. Bij droog en warm weer trad er vlugger schade op. De bladverbranding was meestal beperkt wanneer de bladeren vochtig waren. Daarom kan het blad ook beter enkele grote irrigatiebeurten verdragen met zoutrijk water dan vele kleine watergiften.
Nog geen duidelijke effecten van oplopende bodemzoutgehaltes
Een overmaat aan zouten in het irrigatiewater kan zich op termijn opstapelen in de bodem. In de periode 2019-2021 merkten we onder meer een duidelijke stijging van het natriumgehalte in de bodemlaag 0-30 cm (Figuur 2), dat komt door het aanwezige natrium in het gezuiverde afvalwater van de groente- en aardappelsector. Na elke winterperiode zagen we wel een daling als gevolg van de uitspoeling door regenwater, maar de initiële waarden werden niet opnieuw bereikt.
Verhoogde zoutgehaltes kunnen nadelig zijn voor de bodemkwaliteit, dus het is belangrijk om hier zeker de nodige aandacht aan te besteden. Bij hoge concentraties aan natrium raakt het kleimineralencomplex immers verzadigd met natrium, wat ten koste gaat van andere elementen, zoals calcium en magnesium, en waardoor dispersie van de kleimineralen optreedt en de bodemstructuur degradeert. Na overvloedige neerslag kan de bodem door de verzouting vervolgens verslempen.
Evolutie van het natriumgehalte in de bodemlaag 0-30 cm op het perceel waar in de periode 2019- 2021 een rotatie met bloemkool en aardappelen (1ste vrucht), gevolgd door spinazie (2de vrucht), werd beregend met diverse types gezuiverd afvalwater. In totaal werd gedurende drie teeltseizoenen 460 mm beregend, aangevuld met regenwater.
Daarnaast kan, door de verhoogde osmotische waarde van het bodemvocht, ook het fenomeen van ‘fysiologische droogte’ optreden. Hierbij proberen plantenwortels de zouten actief buiten te sluiten, waardoor ze bijgevolg het bodemvocht minder gemakkelijk opnemen. Bovendien kunnen de extra zouten in de bodem ook de nutriëntenopname verstoren. Een verstoorde natrium/calcium-balans belemmert bijvoorbeeld de calciumopname. Een overmaat aan chloride ontregelt daarenboven de kaliumopname en remt de nitraat- en fosfaatopname.
Voorlopig hebben we deze nadelige effecten nog niet duidelijk kunnen vaststellen op het proefperceel. In 2022 en 2023 wordt deze proef dan ook verdergezet. Hierbij zullen we extra focussen op eventuele veranderingen van de bodemstructuur en infiltratiecapaciteit van de bodem.
WaterRadar wijst weg naar alternatieve waterbronnen in je buurt
Om land- en tuinbouwers de weg te helpen vinden naar alternatieve waterbronnen met de juiste kwaliteit, werd in 2021 de website WaterRadar (www.waterradar.be) gelanceerd. Via deze tool kan je als teler eenvoudig nagaan welke alternatieve waterbronnen er in de buurt beschikbaar zijn.
Het platform toont onder meer het adres en de contactgegevens van de wateraanbieder, eventueel ook de gemiddelde dagelijks beschikbare hoeveelheid water (uitgedrukt in m3) en het chloridegehalte van het aangeboden water.
Om gezuiverd afvalwater voor irrigatietoepassingen te mogen aanbieden, moeten zowel zuiveringsinstallaties van Aquafin als voedingsverwerkende bedrijven over een grondstofverklaring van OVAM beschikken. Bedrijven die al wettelijk in orde zijn om water aan te bieden, staan daarom in het groen aangeduid. Rode bedrijven bieden daarentegen vandaag nog geen water aan, maar wat nu nog niet kan, kan morgen misschien wel.
Het platform waterradar.be toont alternatieve waterbronnen in je buurt (hier Kortemark). Bedrijven die al wettelijk in orde zijn om water aan te bieden, staan in het groen aangeduid. Je vindt er hun contactgegevens.
Naast het wateraanbod visualiseert de WaterRadar ook de theoretische irrigatiebehoefte op regionale schaal. Daarvoor brengen we de aanwezige teelten op alle percelen over heel Vlaanderen in kaart. Per gewas(groep) maken we vervolgens een ruwe inschatting van de extra irrigatiebehoefte voor het volledige groeiseizoen, bovenop de natuurlijke neerslag.
We gaan hierbij uit van een ‘normaal weerpatroon’. Zo kunnen bedrijven die hun gezuiverd afvalwater willen aanbieden nagaan hoe groot de potentiële vraag naar water in hun regio is. Vervolgens kunnen lokale projecten opgestart worden die vraag en aanbod op elkaar afstemmen en zo een duurzaam en circulair watergebruik faciliteren.
Meer info?
Dit onderzoek wordt uitgevoerd in kader van het Vlaio LA-traject ‘Irrigatie 2.0: wanneer, waar, welk, water?’ Inagro coördineert het project en werkt hiervoor samen met ILVO, Vito en Vlakwa. Het onderzoek wordt gefinancierd door het Vlaams Agentschap Innoveren en Ondernemen en diverse co-financierders uit de sector.
