Bijdrage van C afkomstig van ondergrondse biomassa tot stabiele bodem organische stof (MAISTABLE)

Dit -inmiddels afgewerkt- doctoraatsonderzoek (ILVO en UGent) identificeert de specifieke bijdrage van de wortelbiomassa van maïs aan de stabiele organische stof in een landbouwbodem. Het resultaat is helder: relatief gezien draagt de wortelbiomassa van maïs dubbel tot drie keer zoveel bij tot een lange-termijn-koolstofopbouw in de bodem, als de bovengrondse gewasresten (maïsstro). De totale wortelbiomassa bij maïs is wel kleiner dan de hoeveelheid maïsstro. Deze bevindingen zijn relevant wanneer men het koolstofgehalte in de bodem wil voorspellen via modellering, of wanneer men afweegt in welk mate maïsstro kan afgevoerd worden, als grondstof in de bioeconomie. 

De data in dit onderzoek zijn bekomen door goed gedocumenteerde veldproeven op te volgen en door praktijkpercelen die in de jaren '90 ook al bemonsterd werden, opnieuw te bemonsteren en te analyseren. Aan de hand van fysische fractionering en 13C isotopen-analyse is vastgesteld in hoeverre koolstof, afkomstig van wortels van maïs, fysisch beschermd wordt in de bodem. De hypothese was dat ingekapseld organisch materiaal, afkomstig van afgestorven plantenmateriaal, in bodem-microaggregaten leidde tot een zekere mate van fysische bescherming tegen microbiële afbraak. Dit mechanisme zou verantwoordelijk kunnen zijn voor de langere verblijftijd van C afkomstig van ondergrondse biomassa t.o.v. bovengrondse oogstresten. Ondergrondse gewasresten hebben een directer contact met de bodemaggregaten. Het doel was om te weten in hoeverre aggregatie in verschillende texturen ook daadwerkelijk de relatieve stabiliteit van C afkomstig van ondergrondse biomassa verklaart. Uit de metingen blijkt dat dit fenomeen niet de verklaring vormt voor de hogere stabiliteit van de wortelbiomassa. In een tweede experiment is het effect van bodemtype en maïsvariëteit op de ondergrondse biomassa getest. De wortelbiomassa van verschillende maïsvariëteiten en bodemtexturen zijn vergeleken. De hoeveelheid wortelbiomassa bij maïs blijkt vooral te worden bepaald door de bodem. Wortelbiomassa verschilt nauwelijks tussen de 8 geteste maïsvariëteiten per bodemtype. Nog een interessant besluit is dat de bovengrondse gewasopbrengst voor maïs geen correlatie toont met de wortelbiomassa in de bouwvoor. Bij modellering van het koolstofgehalte in de bodem mag men dus niet zomaar een positief verband veronderstellen tussen bovengrondse opbrengst en wortelbiomassa. Het bodemtype is relevant bij modellering, want het bodemtype beïnvloedt sterk de verhouding tussen de biomassa aan wortels en de bovengrondse biomassa.     

Dit doctoraatsonderzoek heeft de precieze rol van de ondergrondse biomassa (de wortels van gewassen) bij de opbouw van stabiele koolstof (C) in de bodem verduidelijkt. Zowel voor korrel- als kuilmaïs, beide belangrijk voor Vlaanderen, bestaan er nu cijfers. Bovengrondse gewasresten brengen (naast de wortels) organische stof en nutriënten terug naar de landbouwbodem, maar zij zijn eveneens een potentieel interessante bron van biomassa buiten de akker, voor andere toepassingen in de circulaire economie. Wil men de biomassa van gewasresten duurzaam aanwenden, dan moest men hun precieze bijdrage tot de opbouw van C in de bodem kennen.