Search

Coastal and freshwater eutrophication continues to accelerate at sites around the world despite intense efforts to control agricultural P loss using traditional conservation and nutrient management strategies. To achieve required reductions in nonpoint P over the next decade, new tools will be needed to address P transfers from soils and applied P sources. Innovative remediation practices are being developed to remove nonpoint P sources from surface water and groundwater using P sorbing materials (PSMs) derived from natural, synthetic, and industrial sources. A wide array of technologies has been conceived, ranging from amendments that immobilize P in soils and manures to filters that remove P from agricultural drainage waters. This collection of papers summarizes theoretical modeling, laboratory, field, and economic assessments of P removal technologies. Modeling and laboratory studies demonstrate the importance of evaluating P removal technologies under controlled conditions before field deployment, and field studies highlight several challenges to P removal that may be unanticipated in the laboratory, including limited P retention by filters during storms, as well as clogging of filters due to sedimentation. Despite the potential of P removal technologies to improve water quality, gaps in our knowledge remain, and additional studies are needed to characterize the long-term performance of these technologies, as well as to more fully understand their costs and benefits in the context of whole-farm- and watershed-scale P management.

Om effecten van verzuring in bossen te bestrijden worden vaak herstelmaatregelen, zoals plaggen, bekalken en mineralengiften, genomen. Deze blijken niet altijd effectief te zijn: doelsoorten van de ondergroei blijken vaak niet terug te keren. Daarom is onderzoek gestart naar mogelijke alternatieve herstelmaatregelen. Daarbij werd uitgegaan van het vermoeden dat verzuring niet alleen hogere planten maar ook het bodemleven heeft beïnvloed met mogelijke gevolgen voor de nutriëntenkringlopen. Het onderzoek biedt een aangrijpingspunt voor alternatieve maatregelen

The integrated modelling system INITIATOR was applied to a landscape in the northern part of the Netherlands to assess current nitrogen fluxes to air and water and the impact of various agricultural measures on these fluxes, using spatially explicit input data on animal numbers, land use, agricultural management, meteorology and soil. Average model results on NH(3) deposition and N concentrations in surface water appear to be comparable to observations, but the deviation can be large at local scale, despite the use of high resolution data. Evaluated measures include: air scrubbers reducing NH(3) emissions from poultry and pig housing systems, low protein feeding, reduced fertilizer amounts and low-emission stables for cattle. Low protein feeding and restrictive fertilizer application had the largest effect on both N inputs and N losses, resulting in N deposition reductions on Natura 2000 sites of 10% and 12%, respectively.

We calculated farm, land, and soil N-budgets for countries in Europe and the EU27 as a whole using the agro-economic model CAPRI. For EU27, N-surplus is 55 kg N ha(-1) yr(-1) in a soil budget and 65 kg N(2)O-N ha(-1) yr(-1) and 67 kg N ha(-1) yr(-1) in land and farm budgets, respectively. NUE is 31% for the farm budget, 60% for the land budget and 63% for the soil budget. NS values are mainly related to the excretion (farm budget) and application (soil and land budget) of manure per hectare of total agricultural land. On the other hand, NUE is best explained by the specialization of the agricultural system toward animal production (farm NUE) or the share of imported feedstuff (soil NUE). Total N input, intensive farming, and the specialization to animal production are found to be the main drivers for a high NS and low NUE.

This paper summarizes current knowledge on the impacts of changes of nitrogen (Nr) use in agriculture on the global warming potential (GWP) by its impact on carbon dioxide (CO2), nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) emissions from agricultural and terrestrial nonagricultural systems and from aquatic and marine ecosystems. Ranges in ‘N induced exchange factors’, giving responses of CO2–C, N2O–N and CH4–C exchange per kg N input, are presented for all ecosystems. Using these factors, a quantification is made of CO2, N2O and CH4 exchange (emissions or uptake) induced by the use of Nr in agriculture at European scale for the year 2000. This includes: (i) direct impacts in the agricultural systems due to Nr inputs by fertilizer and manure and NH3 deposition and (ii) indirect impacts due to Nr leaching and NH3 deposition caused by agriculture on terrestrial, aquatic and marine ecosystems. Results show that the increase in GWP caused by elevated N2O emission due to Nr use in agriculture is completely counteracted by elevated carbon sequestration in nonagricultural systems. Nr effects on biodiversity, eutrophication and human health, however, need to be considered when considering the overall impacts of Nr use in agriculture.

We modelled the combined effects of past and expected future changes in climate and nitrogen deposition on tree carbon sequestration by European forests for the period 1900–2050. Two scenarios for deposition (current legislation and maximum technically feasible reductions) and two climate scenarios (no change and SRES A1 scenario) were used. Furthermore, the possible limitation of forest growth by calcium, magnesium, potassium and phosphorus is investigated. The area and age structure of the forests was assumed to stay constant to observations during the period 1970–1990. Under these assumptions, the simulations show that the change in forest growth and carbon sequestration in the past is dominated by changes in nitrogen deposition, while climate change is the major driver for future carbon sequestration. However, its impact is reduced by nitrogen availability. Furthermore, limitations in base cations, especially magnesium, and in phosphorus may significantly affect predicted growth in the future. A modelling exercise indicates that nitrogen deposition mainly enhanced tree carbon sequestration in Europe in the past, while climate change will do so in the future

Science-based approaches in addressing future risks and challenges for forests require close collaboration among the communities operating different monitoring and research networks as well as experts in process and large-scale modelling. Results of the COST FP0903 conference which took place in October 2010 in Rome, reveal valuable results from different European forest monitoring and research networks. However, the need for closer integration of these activities is obvious. In this paper, representatives from major European networks recommend a new approach for forest monitoring and research in Europe, based on a reasonable number of highly instrumented “supersites” and a larger number of intensive monitoring plots linked to these. This system needs to be built on existing infrastructures but requires increased coordination, harmonisation and a joint long term platform for data exchange and modelling.

Effectgerichte maatregelen voor vegetaties richten zich doorgaans op het herstel van abiotische factoren in de bodem, zoals nutriënten- en waterhuishouding en tegengaan van verzuring. Lang niet altijd heeft dat het gewenste effect. Het is aannemelijk dat deze milieustress ook tot verstoring van het bodemleven kan leiden. De vraag is in hoeverre een goed functionerend bodemleven van belang is voor het herstel van de vegetatie. Het onderzoek richtte zich op blauwgraslanden en heischrale graslanden, vanwege hun gevoeligheid voor milieustress.

The objectives of this study were to estimate cadmium contamination levels in different scenarios related to soil characteristics and assumptions regarding cadmium accumulation in the animal tissues, using quantitative supply chain modeling. The model takes into account soil cadmium levels, soil pH, soil-to-plant transfer, animal consumption patterns, and transfer into animal organs (liver and kidneys). The model was applied to cattle up to the age of six years which were fed roughage (maize and grass) and compound feed. Cadmium content in roughage and cadmium intake by cattle were calculated for six different (soil) scenarios varying in soil cadmium levels and soil pH. For each of the six scenarios, the carry-over of cadmium from intake into the cattle organs was estimated applying two model assumptions, i.e., linear accumulation and a steady state situation. The results showed that only in the most extreme soil scenario (cadmium level 2.5 mg.kg-1, pH 4.5), cadmium exceeded the EC maximum tolerated level in roughage. Assuming linear accumulation, cadmium levels in organs of cattle up to six years of age, ranged from 0.37-4.03 mg.kg-1 of fresh weight for kidneys and from 0.07 to 0.77 mg.kg-1 of fresh weight for livers. The maximum tolerated levels in one or both organs were exceeded in several scenarios. When considering organ excretion of cadmium, internal cadmium levels in organs were approximately one order of magnitude lower as compared to the results of the linear accumulation model. In this case only in the most extreme soil scenario, the maximum tolerated level in the kidney was exceeded. It was concluded that the difference between the two assumptions (linear model versus a steady state situation to estimate cadmium carry-over in cattle) is negligible in the animal’s first five years of life, but will become relevant at higher ages. For the current case, the linear approach is a good descriptor for worst case situations. Furthermore, this study showed that quantitative supply chain modeling is an effective tool in assessing whether or not a specific combination of soil properties would lead to unacceptable contaminant levels in feedstuffs and animal products in the view of animal and human health.

In het Nederlandse oppervlaktewater zijn de fosfaatconcentraties vaak te hoog en vormt eutrofiëring een groot probleem. Fosfaatuitspoeling uit landbouwgronden draagt flink bij aan de totale fosfaatbelasting van het oppervlaktewater. Met brongerichte maatregelen, zoals evenwichtsbemesting, zal in sommige delen van het landelijk gebied de hoofddoelstelling van de Kaderrichtlijn Water niet worden gerealiseerd. Hiervoor zijn aanvullende maatregelen nodig, die kunnen bijdragen aan het verbeteren van de chemische waterkwaliteit. We hebben de effectiviteit getest van een drainagebuis omhuld met ijzerzand om fosfaatuitspoeling te verminderen. Deze veldproef is uitgevoerd op een duinzandgrond in het bloembollengebied. Het gemiddelde zuiveringsrendement van de omhulde drainagebuis bedraagt 94 procent. Het omhullen van drainagebuizen met ijzerzand lijkt een veelbelovende maatregel voor het verminderen van fosfaatuitspoeling

Nitrous oxide (N2O) emission from agricultural land is an important component of the total annual greenhouse gas (GHG) budget. In addition, uncertainties associated with agricultural N2O emissions are large. The goals of this work were (i) to quantify the uncertainties of modelled N2O emissions caused by model input uncertainty at point and landscape scale (i.e. resolution), and (ii) to identify the main sources of input uncertainty at both scales. For the Dutch western fen meadow landscape, we performed a Monte Carlo uncertainty propagation analysis using the INITIATOR model. The Monte Carlo analysis used novel and state-of-the-art methods for estimating and simulating continuous-numerical and categorical input variables, handling spatial and cross-correlations and analyzing spatial aggregation effects. Spatial auto- and cross-correlation of uncertain numerical inputs that are spatially variable were represented by the linear model of coregionalization. Bayesian Maximum Entropy was used to quantify the uncertainty of spatially variable categorical model inputs. Stochastic sensitivity analysis was used to analyze the contribution of groups of uncertain inputs to the uncertainty of the N2O emission at point and landscape scale. The average N2O emission at landscape scale had a mean of 20.5 kg N2O-N ha(-1) yr(-1) and a standard deviation of 10.7 kg N2O-N ha(-1) yr(-1), producing a relative uncertainty of 52%. At point scale, the relative error was on average 78%, indicating that upscaling decreases uncertainty. Soil inputs and denitrification and nitrification inputs were the main sources of uncertainty in N2O emission at point scale. At landscape scale, uncertainty in soil inputs averaged out and uncertainty in denitrification and nitrification inputs was the dominant source of uncertainty. This was partly because these inputs were assumed constant across areas with the same soil type and land use, which is probably not very realistic. Experiments at landscape scale are needed to assess the spatial variability of these fractions and analyze how a more realistic representation influences the uncertainty budget at landscape scale. This research confirms that results from uncertainty analyses are often scale dependent and that results for one scale cannot directly be extrapolated to other scales. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

A European Union (EU-27) wide N2O emission estimate for the agricultural sector is presented, using the INTEGRATOR model, combined with detailed GIS-based environmental data and farming data. INTEGRATOR links various modules, calculating NH3, NOx, N2O, CO2, and CH4 emissions from housing and manure storage systems, agricultural and non-agricultural soils and surface waters, while accounting for the interaction between agricultural and non-agricultural systems through an emission-deposition model for NH3 and NOx. This study is limited to N2O emissions from housing and manure storage systems and agricultural soils. All emissions are based on N2O emission factors which depend on environment (weather and soil conditions), land use (grassland, arable land, crop residues), and management (type of manure and fertilizer, etc). We assessed the plausibility by a comparison of calculated present nitrous oxide emissions at country level with those derived by more simple emission factor approaches and detailed ecosystem models. The model was used to assess the impact of various farming practice packages to mitigate N2O emissions. For the agricultural sector of the EU-27, a total N2O emission of 347 kton N2O-N is calculated for the year 2000, which is comparable to other estimates. The overall achievable reduction in N2O emissions with the evaluated mitigation measures is about 25%. For the EU-27, the most effective measures are balanced fertilization and maximum manure application, but this is highly variable per country.

Field observations and experimental data of effects of nitrogen (N) deposition on plant species diversity have been used to derive empirical critical N loads for various ecosystems. The great advantage of such an approach is the inclusion of field evidence, but there are also restrictions, such as the absence of explicit criteria regarding significant effects on the vegetation, and the impossibility to predict future impacts when N deposition changes. Model approaches can account for this. In this paper, we review the possibilities of static and dynamic multispecies models in combination with dynamic soil–vegetation models to (1) predict plant species composition as a function of atmospheric N deposition and (2) calculate critical N loads in relation to a prescribed protection level of the species composition. The similarities between the models are presented, but also several important differences, including the use of different indicators for N and acidity and the prediction of individual plant species vs. plant communities. A summary of the strengths and weaknesses of the various models, including their validation status, is given. Furthermore, examples are given of critical load calculations with the model chains and their comparison with empirical critical N loads. We show that linked biogeochemistry–biodiversity models for N have potential for applications to support European policy to reduce N input, but the definition of damage thresholds for terrestrial biodiversity represents a major challenge. There is also a clear need for further testing and validation of the models against long-term monitoring or long-term experimental data sets and against large-scale survey data. This requires a focused data collection in Europe, combing vegetation descriptions with variables affecting the species diversity, such as soil acidity, nutrient status and water availability. Finally, there is a need for adaptation and upscaling of the models beyond the regions for which dose–response relationships have been parameterized, to make them generally applicable.

This article describes two different visualisation instruments that can be used for awareness raising and educational purposes: Nitrogenius and the N-visualisation tool. Both instruments aim to convey the complex interactions that occur in the nitrogen (N) cycle and the need for integrated measures when aiming to reduce N-related environmental problems such as eutrophication, acidification or global warming. Nitrogenius was developed in the year 2000. This four-player computer “game” focuses on the Dutch N problems caused by N2O, NH3 and NOx emissions as well as nitrate in surface and ground water. Underlying the glossy user interface is a set of comprehensive models and a database with potential measures that were considered to be feasible at the time. Since 2000, the model has been used for educational purposes annually at Wageningen University. About 150 MSc students played the game, with the aim to solve the N-related problems in the Netherlands. This article analyses these games, and presents the surprising correlation for the period 2000-2007 with the actual environmental trends in the Netherlands. The second tool is an N- visualisation tool that was developed in 2007. This tool provides both a historic overview of the nitrogen issue and demonstrates the effect of seven potential measures on the world wide N cycle. The effects of increased biomass use and intensification of agriculture are examples of included measures. The net effect on global warming, food availability and biodiversity are output parameters of this instrument. The calculations and assumptions underlying this tool are easily accessible through an open source spreadsheet. This tool was used in 2008 and 2009 at Wageningen University for educational purposes. The pros and cons of both games for awareness raising and educational purposes will be discussed

For more than a decade, anthropogenic sulfur (S) and nitrogen (N) deposition has been identified as a key pollutant in the Arctic. In this study new critical loads of acidity (S and N) were estimated for terrestrial ecosystems north of 60A degrees latitude by applying the Simple Mass Balance (SMB) model using two critical chemical criteria (Al/Bc = 1 and ANC(le) = 0). Critical loads were exceeded in large areas of northern Europe and the Norilsk region in western Siberia during the 1990s, with the more stringent criterion (ANC(le) = 0) showing the larger area of exceedance. However, modeled deposition estimates indicate that mean concentrations of sulfur oxides and total S deposition within the Arctic almost halved between 1990 and 2000. The modeled exceeded area is much reduced when currently agreed emission reductions are applied, and almost disappears under the implementation of maximum technically feasible reductions by 2020. In northern North America there was no exceedance under any of the deposition scenarios applied. Modeled N deposition was less than 5 kg ha(-1) y(-1) almost across the entire study area for all scenarios; and therefore empirical critical loads for the eutrophying impact of nitrogen are unlikely to be exceeded. The reduction in critical load exceedances is supported by observed improvements in surface water quality, whereas the observed extensive damage of terrestrial vegetation around the mining and smelter complexes in the area is mainly caused by direct impacts of air pollution and metals.

Bij natuurontwikkeling op voormalige landbouwgronden wordt vaak ontgronding toegepast om de fosfaattoestand in de bodem te verlagen en eutrofiering van doelvegetaties te voorkomen, met name in situaties waar tevens wordt vernat. In januari 2009 zijn tijdens een symposium vanuit verschillende invalshoeken de ervaringen met ontgronding op een rij gezet. Ontgronden werd als "de meest kansrijke en innovatieve beheersmaatregel van de laatste 20 jaar" gepresenteerd. Er is echter een aantal fundamentele en maatschappelijke kanttekeningen te plaatsen bij natuurontwikkeling en ontgronden.

To assess environmental risks related to contaminants in soil it is essential to predict the available pool of inorganic contaminants at regional scales, accounting for differences between soils from variable geologic and climatic origins. An approach composed of a well-accepted soil extraction procedure (0.01 M CaCl(2)) and empirical Freundlich-type models in combination with mechanistically based models which to date have been used only in temperate regions was applied to 136 soils from a South European area and evaluated for its possible general use in risk assessment. Empirical models based on reactive element pools and soil properties (pH, organic carbon, clay, total Al, Fe and Mn) provided good estimations of available concentrations for a broad range of contaminants including As, Ba, Cd, Co, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Sb, Se and Zn (r(2): 0.46-0.89). The variation of the pools of total Al in soils expressed the sorptive capacity of aluminosilicates and Al oxides at the surfaces and edges of clay minerals better than the actual variability of clay contents. The approach has led to recommendations for further research with particular emphasis on the impact of clay on the solubility of As and Sb, on the mechanisms controlling Cr and U availability and on differences in binding properties of soil organic matter from different climatic regions. This study showed that such approach may be included with a good degree of certainty for first step risk assessment procedures to identify potential risk areas for leaching and uptake of inorganic contaminants in different environmental settings. published

In het kader van obn onderzoek is in het Reestdal een experiment uitgevoerd om na te gaan of de oude praktijk van bevloeiing in aanmerking kon komen als effectgerichte maatregel tegen verdroging en verzuring van dotterbloemhooilanden. Bevloeiing zou de functie van kwel met de aanvoer van bufferende stoffen (kalium, calcium, ijzer) kunnen overnemen.

Verdroging van veengronden is een veel voorkomend verschijnsel in beekdalen. Hoewel hydrologisch herstel een eerste vereiste is, zijn aanvullende maatregelen wenselijk. In deze obn bijdrage wordt verslag gedaan van ervaringen met het plaggen in De Lage Maden (Drentse Aa), De Barten (Linde) en De Wyldlannen (lage midden, Friesland)

Het merendeel van de Nederlandse (rijks)wateren voldoet niet aan de door de Kaderrichtlijn Water vereiste chemische en ecologische toestand. In veel oppervlaktewateren in Nederland zijn de concentraties van de metalen koper en zink hoger dan de wettelijke normen. Tot dusver is het echter niet duidelijk in hoeverre deze normoverschrijdingen tot risico's leiden. Ecologische risico's van zink en koper in het oppervlaktewater kunnen nu worden geschat door recente ontwikkelingen op het gebied van Biotic Ligand-modellen (BLM). Deze kunnen de effecten van koper en zink op een groot aantal organismen inschatten en houden daarbij niet alleen rekening met de metaalconcentraties maar ook met andere factoren die de biologische beschikbaarheid bepalen, zoals pH en DOC. Uit BLM-berekeningen aan een groot aantal oppervlaktewatermonsters blijkt dat voor zink bij overschrijding van de huidige oppervlaktewaternorm inderdaad ecologische risico's worden verwacht. Voor koper worden bij de meeste normoverschrijdingen echter geen ecologische risico's berekend.

Organische stof is van groot belang voor de bodemvruchtbaarheid, het bodemleven en structuureigenschappen van de bodem. Via deze factoren heeft het ook grote invloed op gewasopbrengsten. Alle reden dus om duurzaam met organische stof om te gaan. In dit artikel wordt ingegaan op de opbouw en afbraak van organische stof die daarop van invloed zijn en op resultaten van onderzoek naar veranderingen in organische stof.

Het is één van de functies van de bodem om schoon water te leveren. Maar het beleid voor bodemkwaliteit, mest- en bestrijdingsmiddelen is onvoldoende voor een goede waterkwaliteit. Daarom zijn aanvullende maatregelen nodig, die goed zijn afgestemd op de lokale omstandigheden. Hoe maak je werk van maatwerk?

Bodem beïnvloedt landgebruik maar het landgebruik zelf heeft ook effect op de bodem. Dit leidt tot een continue interactie tussen bodemgebruik, bodemkwaliteit en bodemfuncties. Recente veranderingen in landgebruik in Nederland en consequenties op bodemkwaliteit en bodemfuncties tonen de noodzaak voor een meer dynamische benadering van het begrip bodemkwaliteit aan

This study explored the opportunities for the retention and return of nutrients in local bio-energy production using energy crops (oil palm, jatropha and cassava), fuel wood, manure, rice husks and a common pest plant (water hyacinth). For all bio-energy systems some return of nutrients is possible, but the differences between conversion technologies and between feed stocks can be large. Anaerobic digestion retains most nutrients, while combustion and gasification loses all nitrogen. Palm oil has the lowest potential for nutrient return of the energy crops; however it is the most efficient, together with cassava, regarding the required nutrient input per mega joule of bio-energy. Jatropha is the least efficient energy crop, it requires the most nutrients to produce a mega joule of energy.

In het kader van de nationale en internationale verplichting om de emissies en belasting van oppervlaktewater te rapporteren is de uit- en afspoeling van nutriënten en zware metalen uit het landelijk gebied berekend. Met het landelijke emissiemodel STONE en STONE-ZM zijn de emissies naar het oppervlaktewater doorgerekend. Voor de consistentie is hetzelfde model gebruikt dat ook gebruikt is voor de Evaluatie Meststoffenwet 2012. Voor het bepalen van een gemiddelde verwachting van de uit- en afspoeling is een nieuwe methode toegepast om de grote effecten van de dynamiek in het weer te filteren.

Deze notitie van Alterra maakt deel uit van een reeks adviezen over de bodemchemische toestand van terreinen in Overijssel waar in het kader van Subsidieregeling Kwaliteitsimpuls Natuur en Landschap (SKNL) een inrichtingsplan voor gemaakt wordt.

Dit rapport geeft een ecologische onderbouwing van de mogelijke gevolgen van stikstofdepositie op vogelrichtlijnsoorten in de Noord-Brabantse vogelrichtlijngebieden. In de twaalf onderzochte vogelrichtlijngebieden komen 21 soorten voor die gebruik maken van stikstofgevoelig leefgebied. De leefgebieden zijn beschreven in de vorm van natuurdoeltypen met daaraan gekoppeld een kritische depositiewaarde (KDW) voor stikstof. Voor de jaren 1994, 2004 en 2009 is de stikstofdepositie berekend en hieruit blijkt dat in alle jaren de KDW wordt overschreden. Voor alle soorten is per vogelrichtlijngebied het aandeel leefgebied met een overschrijding van deze KDW vastgesteld en de lokale trend is achterhaald. Er is onderzocht of er mechanismen zijn die een correlatie tussen overschrijding van de KDW en de trend kunnen verklaren. Voor acht vogelsoorten is mogelijk sprake van een causale relatie tussen de trend en de KDW. Voor deze soorten is per gebied nader onderzocht of er daadwerkelijk sprake is van een causale relatie en of eventuele gevolgen door beheer ongedaan kunnen worden gemaakt. In vier gevallen kan niet uitgesloten worden dat stikstof heeft bijgedragen aan verslechtering van het leefgebied. Hierdoor zijn mogelijk de instandhoudingsdoelen niet gehaald. In de overige gevallen is geen sprake van een causale relatie of zijn de eventuele effecten van deze relatie ongedaan gemaakt door het beheer.

Coastal and freshwater eutrophication continues to accelerate at sites around the world despite intense efforts to control agricultural P loss using traditional conservation and nutrient management strategies. To achieve required reductions in nonpoint P over the next decade, new tools will be needed to address P transfers from soils and applied P sources. Innovative remediation practices are being developed to remove nonpoint P sources from surface water and groundwater using P sorbing materials (PSMs) derived from natural, synthetic, and industrial sources. A wide array of technologies has been conceived, ranging from amendments that immobilize P in soils and manures to filters that remove P from agricultural drainage waters. This collection of papers summarizes theoretical modeling, laboratory, field, and economic assessments of P removal technologies. Modeling and laboratory studies demonstrate the importance of evaluating P removal technologies under controlled conditions before field deployment, and field studies highlight several challenges to P removal that may be unanticipated in the laboratory, including limited P retention by filters during storms, as well as clogging of filters due to sedimentation. Despite the potential of P removal technologies to improve water quality, gaps in our knowledge remain, and additional studies are needed to characterize the long-term performance of these technologies, as well as to more fully understand their costs and benefits in the context of whole-farm- and watershed-scale P management.

In het kader van de nationale en internationale verplichting om de emissies en belasting van oppervlaktewater te rapporteren is de uit- en afspoeling van nutriënten en zware metalen uit het landelijk gebied berekend. Met het landelijke emissiemodel STONE en STONE-ZM zijn de emissies naar het oppervlaktewater doorgerekend. Voor de consistentie is hetzelfde model gebruikt dat ook gebruikt is voor de Evaluatie Meststoffenwet 2012. Voor het bepalen van een gemiddelde verwachting van de uit- en afspoeling is een nieuwe methode toegepast om de grote effecten van de dynamiek in het weer te filteren.

Deze notitie van Alterra maakt deel uit van een reeks adviezen over de bodemchemische toestand van terreinen in Overijssel waar in het kader van Subsidieregeling Kwaliteitsimpuls Natuur en Landschap (SKNL) een inrichtingsplan voor gemaakt wordt.

The EU cross-compliance (CC) instrument implies that farmers receive payments subject to meeting Statutory Management Requirements (SMRs) related to environment, food safety, animal and plant health and animal welfare, as well as standards of good agricultural and environmental conditions (GAECs). This report describes the approach and application methodology of an environmental impact tool to evaluate cross compliance measures on environmental effect indicators. It consists of a selection of the effect indicators to be applied and assessment tools to be used with a review of the CC measures to be evaluated in assessing the environmental impacts. Furthermore, it includes an evaluation of CC measures related to the Nitrates Directive and selected GAECs with the coupled CAPRI-MITERRA model for the prototype of the environmental impact tool.

If reporting of emissions associated with Forest Management becomes obligatory in the next commitment period, the Netherlands will try to apply the 'not-a-source' principle to carbon emissions from litter and soil in land under Forest Management. To give a scientific basis for the principle of carbon stock change being 'not-a-source', a review is first made of the methods and arguments of other countries and the acceptance or disapproval by UNFCCC experts. Second, we investigated whether available Dutch datasets and literature information confirm the claim that Dutch forest soils are not a carbon source. This review indeed showed convincing arguments for soil being a carbon sink in the Netherlands under forest management, based on a combination of (i) measurements in Loobos, (ii) literature on soil carbon increases based on repeated measurement in comparable areas, (iii) N retention assessments, assuming that the soil C/N ratio stays constant, (iv) European scale modelling approaches on soil carbon changes including the Netherlands and (v) argumentation from expected changes in climate and N deposition in the Netherlands, combined with the results from meta-analysis and modelling.

This study explored the opportunities for the retention and return of nutrients in local bio-energy production using energy crops (oil palm, jatropha and cassava), fuel wood, manure, rice husks and a common pest plant (water hyacinth). For all bio-energy systems some return of nutrients is possible, but the differences between conversion technologies and between feed stocks can be large. Anaerobic digestion retains most nutrients, while combustion and gasification loses all nitrogen. Palm oil has the lowest potential for nutrient return of the energy crops; however it is the most efficient, together with cassava, regarding the required nutrient input per mega joule of bio-energy. Jatropha is the least efficient energy crop, it requires the most nutrients to produce a mega joule of energy.

Het doel van dit rapport is om meer inzicht en kwantificering te krijgen van potentiële veranderingen in koolstofvoorraden in Nederlandse bodems. Gebaseerd op een nieuwe stratificatie van de Landelijke Steekproef Kartering (LSK) data zijn bodemkoolstofvoorraden voor de voornaamste landgebruikstypen en bodemtypen bepaald. Het resultaat voor de belangrijkste landgebruikveranderingen laat zien dat bodem C emissies elkaar veelal compenseren. Met het MITERRA-model is de potentie voor koolstofvastlegging berekend. Niet-kerende grondbewerking en verbeterde gewasrotaties hebben de grootste potentie voor koolstofvastlegging. De totale realistische koolstofvastlegging in de landbouw wordt geschat op maximaal 1 Mton CO2 per jaar. De voorgestelde verplichte maatregelen voor het vergroenen van de landbouwsubsidies kunnen zorgen voor additionele koolstofvastlegging. Daarnaast laat deze studie zien dat ook andere natuurtypen dan bos grote koolstofvoorraden kunnen vastleggen.

Deze notitie van Alterra maakt deel uit van een reeks adviezen over de bodemchemische toestand van terreinen in Overijssel waar in het kader van Subsidieregeling Kwaliteitsimpuls Natuur en Landschap (SKNL) een inrichtingsplan voor gemaakt wordt.

Dit rapport geeft een overzicht van de omvang van de stikstof- en fosfaatverliezen en de hydrologische transportroutes van deze nutriënten uit grasland naar het oppervlaktewater en de speciatie van fosfaat in het afvoerwater. Het onderzoeksproject werd uitgevoerd op een zware klei, gesitueerd op een deel van een melkveehouderij bij Waardenburg in de Tielerwaard in het Gelderse rivierengebied. In 2008/2009 en 2010/2011 werd het grootste deel van het neerslagoverschot van de meetlocatie naar de sloot afgevoerd via greppels (77%). Een deel van de afvoer van water naar de sloot vond plaats via de drains. Een groot deel van de totale stikstof- en fosfaatverliezen traden op in particulaire vorm. Aanwending van de vaste fractie van de drijfmest na mestscheiding en van drijfmest leidde tot een sterke toename van de ortho-fosfaatconcentratie in het afvoerwater van de drains en greppels. Daarnaast werd na aanwending van drijfmest nog een onbekend fosfaatdeeltje (10-50 nm) waargenomen, waarschijnlijk fosfolipiden. De aanwezigheid van deze organische fosfaatverbinding in het drain- en greppelwater binnen enkele dagen na het aanwenden van drijfmest laat de sterke koppeling zien tussen landbouwkundig handelen op deze meetlocatie en de fosfaatverliezen die optreden van deze locatie naar het oppervlaktewater. De aanwezigheid van fosfolipiden in het effluent van de drains enkele dagen na aanwending van drijfmest vormen een sterke aanwijzing voor het bestaan van snelle verticale transportroutes door de bodemmatrix in de richting van de drains.

Kringlooplandbouw is een vorm van landbouw waarbij de nadruk ligt op het gebruik van op het bedrijf aanwezige hulpbronnen en voorraden, en het behalen van voldoende inkomen over langere termijn met het behoud van de kwaliteit van natuurlijke ecosystemen. In Nationaal Landschap ‘Noardlike Fryske Wâlden’ (NFW) wordt in de melkveehouderij een vorm van kringlooplandbouw bedreven die zich onder andere kenmerkt door het voeren van de melkkoeien met een structuurrijk en eiwitarm dieet, minder gebruik van kunstmest, het bovengronds uitrijden van dierlijke mest en de focus op een hogere bodembenutting van stikstof (N) uit dierlijke mest. Bij deze vorm van kringlooplandbouw ligt de focus op levering van ecosysteemdiensten door de bodem, vanuit haar diverse functies. Belangrijke ecosysteemdiensten, waarbij door de bodem een aanzienlijke bijdrage wordt geleverd, zijn de voedsel- en biomassaproductie, de grondwaterkwaliteit, de opslag van koolstof en de regulering van nutriënten. De maatschappelijke doorwerking van kringlooplandbouw is in potentie zeer groot, en de belangstelling vanuit de maatschappij voor deze vorm van landbouw neemt toe.

Deze notitie van Alterra maakt deel uit van een reeks adviezen over de bodemchemische toestand van terreinen in Overijssel waar in het kader van Subsidieregeling Kwaliteitsimpuls Natuur en Landschap (SKNL) een inrichtingsplan voor gemaakt wordt.

Het doel van dit rapport is om meer inzicht en kwantificering te krijgen van potentiële veranderingen in koolstofvoorraden in Nederlandse bodems. Gebaseerd op een nieuwe stratificatie van de Landelijke Steekproef Kartering (LSK) data zijn bodemkoolstofvoorraden voor de voornaamste landgebruikstypen en bodemtypen bepaald. Het resultaat voor de belangrijkste landgebruikveranderingen laat zien dat bodem C emissies elkaar veelal compenseren. Met het MITERRA-model is de potentie voor koolstofvastlegging berekend. Niet-kerende grondbewerking en verbeterde gewasrotaties hebben de grootste potentie voor koolstofvastlegging. De totale realistische koolstofvastlegging in de landbouw wordt geschat op maximaal 1 Mton CO2 per jaar. De voorgestelde verplichte maatregelen voor het vergroenen van de landbouwsubsidies kunnen zorgen voor additionele koolstofvastlegging. Daarnaast laat deze studie zien dat ook andere natuurtypen dan bos grote koolstofvoorraden kunnen vastleggen.

In vijf meetraaien in het dal van de Drentse Aa en twee in het dal van de Elperstroom is onderzoek gedaan naar de ecopedologische geschiktheid voor natuurdoelen (dotterbloemhooiland en nat schraalland) en de fosfaattoestand. De meetraaien zijn onderdeel van het meetnet verdroging Noord0ost-Nederland en zijn door de opdrachtgever (provincie Drenthe) geselecteerd op variatie in de mate waarin de natuurdoelen al voorkomen. Het ecopedologisch onderzoek is uitgevoerd volgens de principes van de ‘Ecologisch typering van bodems’ waarbij de onafhankelijke (geologie, geomorfologie, hydrologie) en afhankelijke (bodem, humus en vegetatie) in onderlinge samenhang zijn beschreven. Hiervoor zijn profielbeschrijvingen gemaakt, water- en bodemmonsters genomen, veldmetingen uitgevoerd aan waterstanden en waterkwaliteit in grond- en oppervlaktewater en zijn algemene beschrijvingen en een korte vegetatiebeschrijving gemaakt. In de bodemmonsters is ook de fosfaattoestand als indicatie voor de bemestingstoestand bepaald en vergeleken met streefwaarden voor de natuurdoelen. De gegevens zijn uitgewerkt in raaien met een beschrijving per raai.

Deze notitie van Alterra maakt deel uit van een reeks adviezen over de bodemchemische toestand van terreinen in Overijssel waar in het kader van Subsidieregeling Kwaliteitsimpuls Natuur en Landschap (SKNL) een inrichtingsplan voor gemaakt wordt.

Understanding the transfer of mercury (Hg) from soil to crops is crucial due to Hg toxicity and Hg occurrence in terrestrial systems. Previous research has shown that available Hg in soils contributes to plant Hg levels. Plant Hg concentrations are related to soil conditions and plant characteristics. Mechanistic models describing such soil–plant interactions are however difficult to quantify. Here we performed a field study in agricultural, mining and industrial areas in Portugal to evaluate potential food chain risks. The uptake of Hg by Italian ryegrass, ryegrass, orchard grass, collard greens and rye was measured to calculate daily intakes (DI) of Hg for cows and sheep grazing. A total of 136 soil samples and 129 plant samples were analysed. Results show that total Hg concentrations ranged from 0.01 to 98 mg kg-1 in soils; 0.01–5.4 mg kg-1 in shoots and 0.01–42 mg kg-1 in roots. Calculated DI ranged from 0.18 to 132 mg d-1 for cows, and from 0.028 to 23 mg d-1 for sheep. In 27 grassland sites, daily intakes exceeded the acceptable daily intake of both cows and sheep in view of food safety considering Hg in animal kidneys evidencing potential risks to human health. The transfer of Hg from soil to crops was described using empirical Freundlich-type functions. For ryegrass, orchard grass and collard greens, the soil-toroot or soil-to-shoot transfer of Hg appeared to be controlled by the total soil Hg concentration and levels of Alox and Feox. Empirical functions allowed us to obtain realistic estimates of Hg levels in crops and can be used as an alternative to mechanistic models when evaluating food chain risks of Hg contamination in agricultural soils. published

Deze notitie van Alterra maakt deel uit van een reeks adviezen over de bodemchemische toestand van terreinen in Overijssel waar in het kader van Subsidieregeling Kwaliteitsimpuls Natuur en Landschap (SKNL) een inrichtingsplan voor gemaakt wordt.

Een aantal percelen binnen Landgoed Oldenaller en in de invloedsfeer van de Veldbeek zijn bij Waterschap Veluwe in beeld voor waterretentie. Alvorens hierover besloten kan worden wil Natuurmonumenten meer inzicht hebben in de potentie van de percelen op basis van fosfaatbelasting en grondwaterregime. Daarom is aan Alterra gevraagd deze factoren in acht percelen te onderzoeken. Door middel van profielbeschrijvingen is de bodemopbouw en het grondwaterstandsverloop (GHG en GLG) beschreven.