Hulp aan telers bij het verbeteren van de eigen zoetwatersituatie

Op de locatie van het biodynamische landbouwbedrijf Meulwaeter in Kruiningen, bevindt zich de praktijkproef DrainStore. Op 20 meter diepte is een zoetwaterlens aanwezig, die zou kunnen helpen om periodes van droogte te overbruggen. Voor het Zeeuwse bedrijf een waardevolle kans om te onderzoeken, want deze provincie kampt met een lastige zoetwatersituatie. Er is geen of mondjesmaat aanvoer van zoet water, en daarom zijn de telers voor hun zoetwatervoorziening afhankelijk van neerslag. Na de droge zomer van 2018 besloot Meulwaeter hier verandering in te brengen. Het landbouwbedrijf wilde weten in hoeverre de ondergrondse zoetwaterlens kan worden benut voor het verbeteren en verduurzamen van de zoetwatervoorziening. Deze praktijkvraag werd de start van DrainStore, uitgevoerd in samenwerking met Meulwaeter, Provincie Zeeland en Waterschap Scheldestromen.

Indicatieve weergave van de bodemopbouw en de verdeling van zoet en zout grondwater, gebaseerd op CVES-profiel A-A’ en sonderingen (Figuur 3-5 en Figuur 3-7 in rapport KWR 2019.071) en boorstaten van putten. De putten liggen niet exact op CVES-profiel A-A’ maar zijn ter indicatie ingevoegd op de meest nabije locatie op dit profiel.

Drainage en subirrigatie

KWR voerde eerst een theoretische verkenning uit en kwam tot het advies om een tweedelig systeem toe te passen: een samengesteld peilgestuurd regelbaar drainagesysteem, gekoppeld aan een ondergrondse waterberging met verticale infiltratie- en onttrekkingsputten. In de praktijk zou het erop neerkomen dat met het drainagesysteem ‘s winters overtollig hemelwater wordt opgevangen op het eigen perceel. Vervolgens infiltreert dit drainwater met de verticale putten in de ondergrond, op een diepte van 9 tot 22 meter onder het maaiveld. Tijdens het groeiseizoen kan dit water op een diepte van 9 tot 15 meter onder het maaiveld worden onttrokken en via het drainagesysteem aan de ondiepe bodem worden toegediend (subirrigatie). Het tweeledige systeem werd aangelegd en in 2020 in gebruik genomen.

Conceptuele weergave van het DrainStore-concept, waarbij peilgestuurde drainage wordt gekoppeld aan een ondergrondse waterberging. a: Situatie bij infiltratie tijdens het najaar. b: Situatie bij subirrigatie met onttrokken water tijdens het groeiseizoen.

Conceptuele weergave van het DrainStore-concept, waarbij peilgestuurde drainage wordt gekoppeld aan een ondergrondse waterberging. a: Situatie bij infiltratie tijdens het najaar. b: Situatie bij subirrigatie met onttrokken water tijdens het groeiseizoen.

Droge start

Het was een lastige start, want de oplevering vond plaats aan het eind van een droog voorjaar. Het gewas had dringend behoefte aan irrigatiewater. Besloten werd de infiltratiestappen over te slaan en te starten met de subirrigatie. Maar de bodem was dusdanig droog dat veel water moest worden toegediend om het grondwaterpeil op te krikken tot drainniveau. In de zomer van 2020 werd in totaal 42.000 m3 grondwater onttrokken om via subirrigatie toe te dienen. De peen die op het perceel groeide, kon daardoor pas laat profiteren van de betere vochtsituatie in de bodem, terwijl de zomer over het algemeen niet heel droog was. Het effect van subirrigatie op de opbrengst, viel niet eenduidig positief uit. Wel bleek de bodem een hoger vochtgehalte aan de oppervlakte te hebben. Het systeem werkte dus wel, maar kon niet op tijd door het gewas worden benut.

Voordeel van subirrigatie

In de winter van 2020/21 kon het drainagesysteem laten zien hoe het presteerde. Er werd 15.000 m3 hemelwater ‘geoogst’ en geïnfiltreerd naar de diepere ondergrond voor aanvulling van de zoete grondwatervoorraad. Netto gezien lijkt dit een weinig duurzaam resultaat, want met 42.000 m3 onttrekking en infiltratie van water uit de voorgaande stappen, zou de hele watervoorraad met 27.000 m3 zijn ingeteerd. De werkelijk is echter anders. Na de hele cyclus was de watervoorraad niet meetbaar gewijzigd, zo bleek uit een monitoring van de zoete grondwatervoorraad rond de infiltratie- en onttrekkingsputten. Slechts een klein deel van de toegediende 42.000 m3 water was gebruikt door het gewas, de rest kwam terecht in de diepere ondergrond voor aanvulling van de zoete grondwatervoorraad. Hieruit blijkt dat het water vooral tussen diep en ondiep circuleert, zonder nettoverlies. Met conventionele beregening zou er wel verlies zijn geweest door de grote verdamping. Dit toont het voordeel aan van de subirrigatie.

Bronkist met daarin infiltratie- en onttrekkingsputfilters met daarnaast in de rode koker een peilbuis.

Hoger grondwaterpeil

Welke lessen hebben we uit de praktijkjaren van DrainStore geleerd? De conclusie luidt dat het systeem van drainage en subirrigatie landbouwbedrijven zeker de mogelijkheid biedt om de eigen zoetwatersituatie te verbeteren. Belangrijk is wel dat vanaf het moment dat het gewas ontkiemt, de bodem in goede vochtconditie is. Het grondwaterpeil moet dus dan al op drainniveau zijn ingesteld. In het tweede operationele jaar (2021) is de vochtconditie in de ondiepe bodem gemonitord. Hieruit blijkt dat met subirrigatie een hoger grondwaterpeil mogelijk is, mits dit tijdig en langdurig wordt toegepast. Hoewel het oppompen van water natuurlijk energie kost, zorgt dit wel voor de gewenste groeicondities op het perceel. De gewasgroei kan hierdoor mogelijk verbeteren.

DrainStore verdient plek tussen andere zoetwaterconfiguraties

Als conclusie van de praktijkproef verdient DrainStore zeker een plek tussen de andere zoetwaterprojecten in Zeeland. Wat vooral naar voren kwam, is dat lokale omstandigheden zoals bodemopbouw, bestaande (ondergrondse) zoetwatervoorraad en specifieke wensen van de teler, belangrijk zijn om mee te wegen in welke techniek wordt toegepast. Het komt allemaal neer op maatwerk, onderbouwd door gedegen onderzoek en monitoring.

Veldimpressie van de drainputten en waterruimte op het perceel van Meulwaeter tussen de penen.