Droogte bestrijden met regelbare drainage

De Wit is ecohydroloog bij KWR Water Research Institute en heeft onderzoek gedaan naar regelbare drainage met subirrigatie. ‘Je moet het zien als een systeem dat op drie manieren is te gebruiken. Oorspronkelijk is traditionele drainage aangelegd om water af te voeren. De buizen liggen zo'n 1 meter diep.’

De tweede manier is regelbare of peilgestuurde drainage. ‘Daarmee houd je regenwater langer vast in het gebied, zodra drainage niet meer nodig is’, licht De Wit toe. Subirrigatie is de derde manier. ‘Daarbij voeren we water aan en infiltreren dat via de drainagebuizen. Daardoor stijgt de grondwaterstand.’ Voor subirrigatie is een bron van water nodig. KWR deed onderzoek naar bijvoorbeeld gezuiverd afvalwater van een rioolwaterzuivering (RWZI), oppervlaktewater en restwater van een brouwerij.

Nu ook langs de kust

Het wetenschappelijke onderzoek van De Wit, met collega’s en partners, gebeurde over een periode van vijf jaar op vier velden, verspreid over Nederland. Ze beperkte zich tot de hoge zandgronden: de gebieden met van oudsher de meeste droogteproblemen. Inmiddels zijn daar veel gebieden en grondsoorten bij gekomen. Zoals de verzilte gebieden langs de kust.

‘Voor Zeeland kan het bijvoorbeeld interessant zijn om te kijken of ondergrondse waterbergingssystemen (ASR-systemen) de zoetwatervoorraad in een ondergrondse bel kunnen vergroten’, zegt De Wit. ‘Om dit water vervolgens als bron van subirrigatie te gebruiken.’ Bij de verdediging van het onderzoek – de promotieplechtigheid aan de Wageningse universiteit – waren geïnteresseerde onderzoekers uit andere landen aanwezig.

Peilbuis plaatsen

Voor de percelen waar al regelbare drainage ligt, vraagt subirrigatie relatief weinig aanpassingen. De Wit: ‘Op het land plaatsten we een peilbuis, waarmee de boeren konden zien hoe hoog hun grondwaterpeil was. In de loop van de tijd leerden ze dat goed inschatten. Zij konden zelf het drainageniveau instellen om het regenwater vast te houden. Bijvoorbeeld als binnen een periode van tien dagen veel regen werd voorspeld.’

Een verhoogd grondwaterniveau zorgt voor ongewenst waterverlies naar de sloot, legt De Wit uit. ‘Zeker bij een lager slootpeil. Het is belangrijk dat ook het slootpeil wordt aangepast aan de hogere grondwaterstanden. Die zijn bereikt door water vast te houden of door subirrigatie.’

Het onderzoek kende de nodige uitdagingen. ‘We dachten ons te beperken door alleen te focussen op de hogere zandgronden. Maar de resultaten per gebied bleken groter dan verwacht. De weerstand in de ondergrond, bijvoorbeeld een leemlaag, betekende het verschil tussen 10 en 80 procent van het geïnfiltreerde water dat wegzakt naar de diepere grondwaterlagen’, vertelt De Wit. In de veldproef in Stegeren, waar vijf boeren meededen, bleek voldoende weerstand in de bodem te ontbreken. Daar kwam maar 4 procent van het extra water ten goede aan de teelt.

Geen totaaloplossing

In het onderzoek van De Wit is niet uitgebreid gekeken naar de kwaliteitseffecten van de diverse waterbronnen. Tijdens de veldproeven zijn wel nieuwe inzichten ontstaan. Later is er in ander onderzoek specifiek naar gekeken. Zo bleek het ijzerrijke grondwater te oxideren door toevoeging van zuurstof. Daardoor raakten de drains verstopt.

Het is belangrijk om de samenstelling van het water vooraf goed te kennen. Zo kunnen negatieve effecten op de grondwaterkwaliteit en het functioneren van het drainagesysteem – bijvoorbeeld door verstopping – worden vermeden. Ander nadeel is dat het water van subirrigatie niet tot het maaiveld komt. ‘Subirrigatie is hierdoor geen geschikte methode voor pas geplante zaadjes of jonge planten waarvan de wortels nog te ondiep zijn om naar het geïnfiltreerde water te reiken’, legt De Wit uit.

Bovendien zal er volgens de onderzoeker niet in alle gebieden voldoende water beschikbaar zijn voor subirrigatie. ‘Zeker niet wanneer het grootschalig wordt toegepast’, stelt De Wit. Het is daarom van belang de maatregel goed in te passen in de regionale zoetwaterbeschikbaarheid.

Een voordeel van subirrigatie, naast dat het zoet water direct in de ondergrond infiltreert, is het gemak. De Wit: ‘In de droge periodes hebben agrariërs het meestal druk met beregenen en het verplaatsen van de installaties. Subirrigatie is een vast systeem waarbij je enkel het drainageniveau en de vlotterhoogte instelt. De deelnemers benoemden dat als grootste voordeel.’

De grootste uitdaging van het systeem zit niet in de technische kant, vervolgt De Wit. ‘Waterschappen houden ’s winters zoveel mogelijk neerslag vast in het gebied. Terwijl agrariërs graag eind februari het land op gaan en juist lagere waterstanden nodig hebben. Dit zorgt nog voor een spanningsveld.’

De Wit zegt blij en trots te zijn dat ze met dit onderzoek heeft kunnen laten zien wat de mogelijkheden van regelbare drainage met subirrigatie zijn. ‘En dat ik hiermee een stukje kan bijdragen aan de grote puzzel van wateruitdagingen.’

Praktijkervaring met subirrigatie via Boer Bier Water
Melkveehouder Anton Bouw in het Noord-Brabantse Lieshout deed mee aan het succesvolle project Boer Bier Water van ZLTO, boeren en tuinders, Brouwerij Bavaria, gemeente Laarbeek en de waterschappen Aa en Maas en De Dommel. ‘Wij hebben goede resultaten behaald met onze manier van subirrigatie. Onze weidepercelen hebben bijna allemaal drainage. Daar is het verhogen van het grondwaterpeil mogelijk. De percelen liggen 1 meter onder het peil van het kanaal en daarom kunnen wij zonder stroom de centrale drainageput vullen.’
Het verhogen van het grondwaterpeil is genoeg voor mais of bieten, maar gras wortelt niet diep genoeg, stelt Bouw. ‘In deze droge tijden moeten we toch extra beregenen. De grasmat blijft wel groen, maar er groeit niks en bemesting heeft van boven ook vocht nodig om goed te werken. We hopen dat we in droge periodes toch gebruik kunnen blijven maken van het restwater van Brouwerij Bavaria.’ De melkveehouder wekt zelf stroom op met zonnepanelen voor de haspel.