Irrigatie 2.0: wanneer waar welk water?

Centrale onderzoeksvraag/doel

De afgelopen jaren hebben onmiskenbaar aangetoond dat periodes van droogte en waterschaarste een grote impact hebben op de land- en tuinbouwsector. Een beredeneerde irrigatiestrategie en efficiënt water(her)gebruik zijn daarom een steeds grotere prioriteit geworden. Een eerste doelstelling binnen het Irrigatie 2.0-project is om telers vertrouwd te maken met een beredeneerde watergift in termen van welke percelen er op bedrijfsniveau tijdens droogteperiodes het eerst moeten worden beregend. Gewasgroeimodellen kunnen hierbij een handige hulptool vormen. Ze combineren namelijk  teeltgegevens, satellietbeelden, weersdata en bodemeigenschappen om een voorspelling te maken van  het watergehalte in de bodem en van de groei van het gewas. Een tweede doel van het project is  duidelijkheid te scheppen over welke alternatieve waterbronnen (bv. gezuiverd afvalwater) er beschikbaar en geschikt zijn om te beregenen. 

Daarnaast onderzocht het project het effect van herhaald irrigeren met alternatieve waterbronnen op het productierendement en de gewaskwaliteit tijdens de teelt en bij oogst. Ook werd aandacht besteed aan de impact van beregenen met alternatieve waterbronnen op de bodemkwaliteit.

Onderzoeksaanpak

We gebruiken het AquaCrop gewasgroeimodel om een specifieke toepassing voor irrigatiedoeleinden te ontwikkelen, gekalibreerd en gevalideerd voor drie droogtegevoelige gewassen: aardappelen, bloemkool en spinazie.  Om land- en tuinbouwers de weg te helpen vinden naar alternatieve waterbronnen bouwen we de WaterRadar, te vinden op internet met de extensie 'punt be'. Deze online tool, eveneens gekoppeld aan WatchItGrow, omvat in een vrij beschikbare databank een inventaris van de alternatieve waterbronnen in Vlaanderen. De focus ligt in eerste instantie op het gezuiverd afvalwater van voedingsbedrijven en Aquafin. 

Hiervoor werden gedurende drie jaar (2019-2021) proefvelden aangelegd waarbij aardappelen, spinazie en bloemkool telkens onder gecontroleerde omstandigheden werden beregend met verschillende types gezuiverd afvalwater. Concreet focusten we op gezuiverd afvalwater van de diepvriesgroente- en aardappelverwerkende sector en op gezuiverd huishoudelijk afvalwater van Aquafin. De kwaliteit van het aangeleverde water werd nauwgezet opgevolgd via labo-analyses, alsook werd de impact ervan op het gewas (i.e. vermarktbare opbrengst en kwaliteit) en de bodemkwaliteit geëvalueerd.

Relevantie/Valorisatie

Het op punt gestelde AquaCrop model is inmiddels voor het brede publiek beschikbaar gesteld via het gratis online platform WatchItGrow. Voor elk perceel dat op een account wordt ingetekend, worden de nodige simulaties automatisch uitgevoerd. Deze output laat vervolgens toe om alle percelen op bedrijfsniveau te rangschikken, rekening houdend met de actuele irrigatiebehoefte. Met de WaterRadar kan een teler nagaan welke alternatieve waterbronnen er in de buurt van zijn perceel of landbouwbedrijf aanwezig zijn. Het platform toont onder de contactgegevens van de wateraanbieder, de gemiddeld dagelijkse beschikbare hoeveelheid en het chloridegehalte van het aangeboden water. Het is evenwel mogelijk om dit informatiesysteem in de toekomst verder uit te breiden met extra gegevens betreffende de waterkwaliteit. Alle bedrijven die wettelijk in orde zijn om water aan te bieden voor landbouwtoepassingen, worden op de WaterRadar in het groen aangeduid. Rode bedrijven bieden (nog) geen water aan. Naast het wateraanbod visualiseert de WaterRadar ook de theoretische irrigatiebehoefte op regionale schaal. Daarvoor worden alle aanwezige teelten op alle percelen in Vlaanderen jaarlijks in kaart gebracht. Per gewas(groep) wordt vervolgens een ruwe, theoretische inschatting gemaakt van de extra irrigatiebehoefte voor het volledige groeiseizoen, bovenop de natuurlijke neerslag. Hierbij is  uitgegaan van een ‘normaal weerpatroon’. Zo kunnen bedrijven die hun gezuiverd afvalwater willen aanbieden, nagaan hoe groot de potentiële vraag is naar water in hun regio. Vervolgens kunnen lokale projecten opstarten, die vraag en aanbod op elkaar afstemmen en zo een duurzaam en circulair waterhergebruik faciliteren. Uit de irrigatieproeven blijkt dat het sporadisch gebruik van gezuiverd afvalwater voor irrigatie van aardappelen en vollegrondsgroenten wel degelijk kansen biedt, maar de EC- en SAR-waarde – die een indicatie geven over het zoutgehalte van het irrigatiewater – blijven een belangrijk aandachtspunt. Jaar na jaar intensief gebruik van gezuiverd afvalwater met een hoge EC (> 4500 µS/cm) en SAR (> 9) kan op termijn resulteren in opbrengstdalingen en verhoogde zoutconcentraties in de bodem, met bodemstructuurdegradatie als gevolg. Zeker bij gezaaide teelten, zoals spinazie, is het extra opletten tijdens de kiemfase. Voorafgaand aan de irrigatiebeurt is het daarom ook aangeraden om de concrete samenstelling van het irrigatiewater te analyseren.