Module 8: Stikstofbijbemesting Wageningen University& Research, 2018

Inhoud Achtergrond app Werking app

Stikstof Bijmest Systeem (NBS) Praktijk: Standaard 200-250 kg N/ha vóór het poten. Negeren van ruimtelijke en temporale variatie. In de praktijk geven telers vaak 200-250 kg stikstof per hectare vóór het poten, middels dierlijke mest aangevuld met minerale mest. Soms volgen telers een strategie dat ze tijdens het seizoen nog een paar keer bijbemesten. De giften zijn vaak voor het gehele perceel gelijk en daarmee negeer je de ruimtelijke variatie. Bovendien als je alle stikstofruimte al voor het poten benut, kun je tijdens het seizoen niet meer bijsturen. Daarmee negeer je ook de temporale variatie.

Ruimtelijke variatie Dit zijn twee percelen in de Veenkoloniën. Soms zijn er wel verschillen van 5 tot 15% organische stof binnen een perceel. Behalve vochtbeschikbaarheid zocht dit ook voor verschil in stikstof naleverend vermogen, waardoor de groei van de planten pleksgewijs kan verschillen.

Temporale variatie in stikstofbehoefte Meststoffen behoefte N in het gewas en in de grond, kg N ha-1 Gewasopname Bodemlevering Dit plaatje laat de variatie in stikstofopname van de plant en stikstoflevering door de bodem in de tijd zien. DOY is de dagnummer van het jaar (1 januari = 1) Van jaar tot jaar verschillen de vochtbeschikbaarheid, temperatuur, zonnestraling, etc. en ontstaan er verschillen in groei van de plant en daarmee ook in stikstofopname. Daarnaast zijn vochtbeschikbaarheid en temperatuur ook van invloed op de mineralisatie in de grond, waardoor er verschillen in de stikstofbeschikbaarheid voor de plant ontstaan. Met het gebruik van groenbemesters en organische meststoffen is het moeilijk in te schatten hoe de stikstoflevering door mineralisatie zal verlopen. Het verschil tussen de gewasbehoefte en de bodemlevering van stikstof moet je aanvullen met meststoffen (organische of chemische). Deze meststoffenbehoefte kan dus van jaar tot jaar verschillen, maar ook van plek tot plek. Ongeveer 65% van de totale stikstofbehoefte van het gewas wordt binnen 30-60 dagen na opkomst opgenomen. Door alle stikstof al aan de basis te geven en omdat we het mineralisatieproces moeilijk kunnen sturen (althans het weer), resulteert dit in een lage stikstofefficiëntie en bestaat er risico dat stikstof uitspoelt naar het grondwater.

N-bijsturing tijdens de teelt Deling N-gift Basisgift: 65% Later naar behoefte Behoefte monitor met sensor Ervaring consumptieaardappelen: Besparing: Gemiddeld 30-35 kg N/ha t.o.v. N-richtlijn oplopend tot >100 kg N/ha bij hoge mineralisatie Soms extra N i.g.v. Neerslag overschot (uitspoeling) Met een stikstof bijmestsysteem deel je de totaalgift op. Ongeveer 65% geef je vóór het poten, het overig deel gebruik je later naar behoefte. De hoogte van de basisgift is afhankelijk van het ras en verwachting van stikstoflevering uit groenbemesters. We weten dat er rasverschillen zijn (Seresta reageert negatief op lage gift en Mercator positief). Uit proeven met consumptie aardappelen is de ervaring dat 150 kg N aan de basis voldoende is. Ca 4-6 weken na opkomst begin je de verdere behoefte te monitoren met behulp van sensoren. Bij consumptie aardappelen is de ervaring dat er gemiddeld 30-35 kg N/ha bespaart kan worden t.o.v. de N-richtlijn. Daarnaast geeft je bijmestgift variabel over het perceel, zodat je ook naar homogenere opbrengsten gaat. In erg natte jaren zie je dat een deel van de basisgift uitspoelt en er juist extra stikstofbehoefte bij de bijbemesting nodig is.

Efficiënter bemesten met NBS Dit is een schematische weergave van de variatie jaar tot jaar in stikstofbehoefte van het gewas en de stikstoflevering vanuit de lagere basisbemesting en mineralisatie. Met een bijmestsysteem zorg je ervoor dat er niet onverhoopt te veel stikstof gegeven wordt en daarmee kans op uitspoeling verkleind wordt.

Advisering 65% aan de basis (130-170 kg N/ha) 0-35% rond de langste dag (eind juni) op basis van sensorinformatie Bijmestadvies: Actuele N-opname wordt berekend vanuit vegetatie-index. N-streefwaarde wordt berekend met een temperatuursom – groeimodel Advies = N-streefwaarde – N-opname Nogmaals: 65% van de totaalgift wordt vóór het poten toegediend. 35% wordt bemest op basis van sensorwaarden (behoefte). Het NBS-systeem bevat 2 onderdelen: Het schatten van een N-opname op basis van een vegetatie-index berekend uit reflectiemetingen. Het schatten van een N-streefwaarde op basis van een groeimodel waarin de temperatuursom vanaf poten is meegenomen. Het advies is de streefwaarde min de actuele opname.

Sensoren Yara N sensor ALS (active) SN-waarde Yara N sensor MMS & AVS (passive) SN-waarde Sensefly eBee with Multispec 4C. Chlorofyl Index Red Satellietbeelden WDVIgroen Voor het NBS-systeem kunnen verschillende sensoren gebruikt worden, zoals de Yara N sensor, een dronebeeld en satellietbeelden. Bij de verschillende sensoren worden verschillende vegetatie-indexen gebruikt.

IR R G Een drone meet de hoeveelheid lichtreflectie, zet dit om naar een vegetatie-index en schat daarmee de N-opname Sensoren meten de hoeveelheid licht die planten reflecteren vanuit de zon. Een plant ziet er groen uit, omdat er meer groen licht dat rood licht wordt gereflecteerd. Een plant reflecteerd nog meer Near Infrarood licht, echter kunnen wij dat als mens niet zien. De verhouding tussen groen, rood of infrarood licht zegt iets over de stikstofinhoud van de plant. Een dergelijke ratio noemen we een vegetatie-index.

Vegetatie Indexen NDVI: (r790 – r660) / (r790 + r660) Deering (1978) NDRE: (r790 – r735) / (r790 + r735) Fitzgerald et al. (2006) CI: r790 / r735 – 1 Gitelson et al. (2003, 2006) r790 / r660 – 1 r790 / r550 – 1 WDVI: r790 – r660 ∙ (r790 – r660)soil Clevers et al. (1989) r790 – r550 ∙ (r790 – r550)soil Hier staan een aantal veelgebruikte vegetatie-indexen. Het getal geeft aan bij welke golflengte de reflectie gemeten wordt. R550 =groen R660 =rood R735 =red edge R790 =near infrarood Bij satellietbeelden wordt de WDVIgroen gebruikt om een N-opname te schatten. Bij dronebeelden wordt de CIred gebruikt om de N-opname te schatten.

Proefvelden Om met een vegetatie-index de actuele stikstofopname te kunnen schatten zijn proeven nodig. Dit plaatje laat proefvelden in Lelystad zien met verschillende stikstoftrappen en rassen.

Proefvelden (2) Seresta / N0 Avarna / N0 Hier een voorbeeld van een dronebeeld in Valthermond te 15 juni 2016, waarbij de reflectie in near-infrarood te zien is. Duidelijk zichtbaar zijn de veldjes met 0 kg N/ha. Valthermond, 15 June 2016, NIR (0-1)

Van vegetatie-index naar N-opname N-uptake above-ground [kg N/ha] In de proefvelden zijn gedurende 4 a 5 weken in juni-juli aardappelplanten (loof+knollen) geoogst. De planten zijn vervolgens naar een laboratorium gestuurd om de stikstofinhoud chemisch te bepalen. Van diezelfde veldjes zijn reflectiemetingen gedaan en is er een vegetatie-index berekend. Hiermee kun je een grafiek maken zoals hier te zien is. Met een dergelijke ijklijn kun je vervolgens een vegetatie-index omzetten naar een N-opname.

Schatting N-streefwaarde De N-streefwaarde op het moment van scannen wordt berekend uit een groeimodel. In een warm voorjaar groeit de aardappelplant sneller dan in een koud voorjaar. Om dit mee te nemen in het groeimodel wordt de temperatuursom vanaf pootdatum berekend. Het model download de weerdata van het dichtsbijzijnde weerstation. Daarnaast wordt er bij 70 ton aardappelen meer stikstof afgevoerd dan bij 50 ton aardappelen. Het groeimodel houdt hier rekening mee door de verwachte opbrengst mee te nemen. De teler moet die ingeven. Met kengetallen voor de stikstofinhoud voor consumptieaardappelen respectievelijk zetmeelaardappelen wordt de opbrengst omgezet naar de hoeveelheid stikstof.

www.akkerweb.eu Deze achtergrondkennis is geïmplementeerd op Akkerweb. Op Akkerweb zijn de bouwplan-app en de NBS3 app van belang voor het bijmestsysteem.

Data voor NBS aardappelen Stikstof product Klimaatdata, -voorspelling, bodemvocht FMIS: teeltdata (Teeltdoel, pootdatum) Opbrengstvoorspelling groeimodel/rekenregels Biomassa-stikstofadvies NBS3 App op Akkerweb Biomassa data (NDVI, WDVI, Cired, SN) Akkerweb zorgt ervoor dat er gemakkelijk satellietdata van verschillende providers beschikbaar zijn, er dronebeelden geïmporteerd kunnen worden, dat er automatisch weerdata voor het perceel gedownload wordt en dat er taakkaarten gegenereerd kunnen worden. In de NBS3 app zitten de rekenregels om de sensorwaarden om te zetten naar een N-opname en het model om een N-streefwaarde te berekenen. Overigen, o.a. onkruid

Bouwplan app Het begint met de bouwplan app. Hier teken je de percelen in. Van belang voor de NBS-app is dat de volgende zaken goed zijn ingevoerd: het juiste gewas (aardappelen), teeltdoel (consumptie of zetmeel) de begindatum(=pootdatum). Vervolgens open je de NBS3 app via het hoofdmenu of het dashboard.

NBS3-app hoofdscherm 1) Dit is het hoofscherm van de NBS3 app. Aan de linkerkant zijn alle bouwplannen zichtbaar en alle aardappelpercelen binnen die bouwplannen. 2) Bovenaan zie je de menubalk met daarin een knop om drone data te importeren, satellietbeelden te downloaden en om gemaakte taakkaarten te downloaden. 3) In het midden zie je de tijdbalk. Hierin verschijnen de datums van de geimporteerde of gedownloade biomassabeelden. Je begint door een perceel te selecteren.

NBS3: Inladen eBee Multispec4C – CIred Nadat je een perceel geselecteerd hebt, kun je dronebeelden uploaden. Klik op de knop Upload data. Vervolgens verschijnt dit scherm. Selecteer hier de soort data. Voor nu zijn alleen eBee CIred beelden van Dronewerkers mogelijk. Voer de juiste vliegdatum van het beeld in. Selecteer het eBee-beeld vanaf je pc. Er verschijnt een schermpje met de uploadstatus van het beeld. Als het beeld geïmporteerd is verschijnt er een vinkje. Klik dan op sluiten.

Satellietbeeld downloaden 1) Een alternatieve sensorbron is een satellietbeeld. Deze kun je downloaden door op de knop satellietbeelden te klikken. Er verschijnt een nieuw scherm, waarin je de provider kan kiezen. Door op natural te klikken krijg je eerst een kleurenfoto, om te controleren of er niet toevallig bewolking boven het perceel op een bepaalde datum zit. Selecteer WDVI om een bemestingsadvies te berekenen. Kies vervolgens de meest recente datum en klik op Beeld ophalen. 2) Zodra het beeld is geïmporteerd verschijnt er een rondje in de tijdbalk. Klik op de datum om het biomassabeeld te tonen. 3) Na het klikken op een datum verschijnt er een scherm met productgegevens. Klik op het oogje om de geschate N-opname te tonen.

N-opname Door op het oogje te klikken verschijnt de geschatte N-opname. Door op ‘Maak bijbemestingskaart’ te klikken kun je een advies genereren. Er verschijnt een menu. Vul hier de verwachte opbrengst voor het perceel in en klik op ‘Maak bijbemestingskaart’.

N-bijmestadvies Hierina verschijnt de N-bijmestadvies voor het perceel. Klik op het + teken om het advies om te zetten naar een taakkaart. Er verschijnt een nieuw menu om de taakkaart bij te stellen. Vul eerst het N-gehalte van de meststof in. Standaard staat deze op 27% voor KAS. Je kunt het advies naar boven en beneden bijstellen door de minimum en maximale N per ha aan te geven. Vul vervolgens de werkbreedte van de machine in. Vul de gridlengte in. Door deze smaller dan de werkbreedte te kiezen, verschijnen er rechthoeken op het perceel. Geeft het type taakkaart door (isoxml of shapefile). Klik op maak taakkaart.

Taakkaart De taakkaart is verschenen. In deze app versie worden de hokjes (werkbreedte x gridlengte) in de noord-zuid richting gezet. In mei 2019 komt er een nieuwe versie, waarin de richting van de hokjes aangegeven kan worden. 1) Door op het taakkaarten –menu te klikken, kun je de taakkaart downloaden.

Taakkaart uitvoeren Vervolgens kun je de taakkaart downloaden en inlezen op de terminal in de tractor.

Beslisschema 3-6 weken na opkomst beginnen met scannen (half juni) Beste moment: scannen bij gewassluiting Na ca 5 juli niet meer scannen (ijklijn heeft grote spreiding) Bloei heeft effect op de beelden. Oorzaak achterblijven gewas? Let op: dit systeem gaat er blind van uit dat het achterblijven van het gewas veroorzaakt wordt door stikstof. Blijf als teler altijd logisch nadenken of dit wel zo is. Houdt met de volgende zaken rekening: Heb je in het juiste tijdsbestek gemeten?  bemeste moment bij gewassluiting Scan niet meer ná 5 juli, aangezien de ijklijn om de N-opname te schatten dan een grotere onnauwkeurigheid heeft. Scan nier bij bloei. Door de bloei van aardappelen is de reflectie minder en daarmee wordt de N-opname te laag ingeschat. Vraag je jezelf altijd af of stikstof wel het probleem is. Het kan namelijk ook droogte, structuurproblemen, een valplek, etc. zijn. Indien je de rest hebt uitgesloten en stikstof tekort de meest waarschijnlijke oorzaak lijkt, gebruik dan het advies.

Rendement NBS3 gebruikt: Evert, Booij, e.a. NBS3 gebruikt: Biomassa beelden uit satelliet (€1/ha), drones (€25/ha), gewassensoren (€25/ha/jaar) Weersgegevens Groeimodel Vertaalt dit naar advies voor stikstofbijbemesting Besparing van ca 30-35 kg N/ha (€35 / ha) Stikstof inzetbaar in stikstofbehoeftig gewas / perceel (en daar meeropbrengst). Reductie in uitspoeling

Dank voor uw aandacht! Akkerweb Stikstofbijbemesting thomas.been@wur.nl Tel. (+31) 317 480644 www.akkerweb.eu Stikstofbijbemesting johan.booij@wur.nl Tel. (+31) 317 488773 www.precisielandbouw.eu