52
22-6-2011 1 BSNC Platformbijeenkomst Golfpark Edda Huzid BSNC gaat nat! Moisture regimes of surface soils Coen Ritsema and Klaas Oostindie Platformbijeenkomst BSNC gaat nat! Dinsdag 21 Juni Edda Huzid, Voorthuizen

BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

1

BSNC Platformbijeenkomst Golfpark Edda Huzid

BSNC gaat nat!

Moisture regimes of surface soils

Coen Ritsema and Klaas Oostindie

Platformbijeenkomst

BSNC gaat nat!

Dinsdag 21 Juni

Edda Huzid, Voorthuizen

Page 2: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

2

Climatological conditons

Groundwater systems

River networks

Introduction

Soil

Soil consists of a mixture of mineral

particles, organic compounds and soil

pores

The particle size distribution of the soil

determines to a large extent how much

water can be retained and how

slow/fast water and solutes can be

transported

Introduction

Page 3: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

3

0

150

300

450

0 1 2 3 4 5 6

Fineness of texture

Sa

tura

ted

con

du

ctivity (

cm

/d)

Sand Sandy

loam

Loam Silt

loam

Clay

loam

Clay0

10

20

30

40

0 1 2 3 4 5 6

Fineness of texture

So

il m

ois

ture

(cm

/m o

f soil)

Sand Sandy

loam

Loam Silt

loam

Clay

loam

Clay

Generally fine-textured soils have a larger water holding

capacity but smaller transport capacity than coarse textured

soils

Field capacity

Wilting point

Texture Texture

Introduction

The specific soil physical properties needed to compute flow and

transport processes are the soil water retention characteristic and the

(un) saturated hydraulic conductivity curve

Water retention characteristic

1.E-01

1.E+00

1.E+01

1.E+02

1.E+03

1.E+04

1.E+05

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

(-)

|h| (c

m)

Sand

Silt

Clay

Peat

Loess

Hydraulic conductivity

0

5

10

15

20

25

30

0 0.2 0.4 0.6 0.8

(-)

k (

cm

/d)

Introduction

Page 4: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

4

These properties can be measured in the lab, for instance by using

the Wind‟s evaporation method, and using the constant-head method

for determining the saturated hydraulic conductivity

Introduction

Top boundary conditions (weather)

Bottom boundary conditions

(groundwater level, drainage etc.)

Rainfall

Irrigation

Plant

evaporation

Soil

evapo-

ration

Soil system

parameters

leaching

Δ storage

Plant characteristics

Introduction

Page 5: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

5

Spatial variability

Sand ClayPeat

Spatial variability

Page 6: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

6

Clay

Sand

Peat

Loess

Sand

55%

Loess

1%

Peat

7%

Clay

37%

Spatial variability

Moisture regime of fairways

sand

Loamy sand

loess

clay

peat

Page 7: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

7

Many models available, SWAP (Soil-Water-Atmosphere-Plant model)

most well-known and used world-wide.

Downloadable from the web: www.swap.alterra.nl

Moisture regime of fairways

Average yearly irrigation amounts needed to keep the available water in the

soil profile at a sufficiently high level to maintain the ET ratio at 90% or

higher. Irrigation rate used is 10 mm/d.

Irrigation

669535

48 102

293

0

200

400

600

800

Sand Silt Clay Loess Peat

Wate

r (m

m)

Moisture regime of fairways

Loamy

sand

Page 8: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

8

Greens are sand based

Why?

• Sufficient drainage

• Reduced compaction

• Aeration

• Allows intensive play

• Provides uniformity

Moisture regime of greens

fine to medium sand weak loamy sand loamy sand

coarse sandvery loamy sand

USGA Dutch greenUSGA adapted

Moisture regime of greens

Page 9: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

9

Water retention characteristic

1.E-01

1.E+00

1.E+01

1.E+02

1.E+03

1.E+04

1.E+05

0.0 0.2 0.4 0.6

(-) (vol.%)

|h| (c

m)

fine to medium sand

weak loamy sand

loamy sand

very loamy sand

Coarse sand

USGA

Hydraulic conductivity

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 0.2 0.4 0.6

(-) (vol.%)

k (

cm

/d)

Moisture regime of greens

Irrigation

733 669559 501

974

1180

634713

0

300

600

900

1200

fine

to m

edium

san

d

wea

k loam

y sa

nd

loam

y sa

nd

very

loam

y sa

nd

cour

se san

d

USGA

USGAc

Dut

ch g

reen

Wa

ter

(mm

)

Average yearly irrigation amounts needed to keep the available water in the

soil profile at a sufficiently high level to maintain the ET ratio at 90% or

higher.

Moisture regime of greens

Page 10: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

10

Rainfall and irrigation

873 873 873 873 873 873 873 873

733 669 559 501 974 1180 634 713

0

300

600

900

1200

1500

1800

2100

2400

fine

to m

ediu

m s

and

wea

k loam

y sa

nd

loam

y sa

nd

very

loam

y sa

nd

cour

se s

and

USG

A

USG

Ac

Dut

ch g

reen

Wa

ter

(mm

)

Rainfall Irrigation

Terms of water balance

393 394 390 389 394 406 399 401

1170 1090 998 944

14081600

1068 1139

fine

to m

edium

san

d

wea

k loam

y sa

nd

loam

y sa

nd

very

loam

y sa

nd

cour

se s

and

USGA

USGAc

Dut

ch g

reen

Runoff Evapotranspriration

Leaching Storage change

Moisture regime of greens

Coarse textured root zone mixtures are characterized by

• Low water holding capacities

• High irrigation demands

• High leaching losses from the root zone, and thus

• Potential risks for overuse of water, including

pollution risks of underlying groundwater reservoirs

Moisture regime of greens

Page 11: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

11

Moisture regimes of greens

Moisture retention and plant available water can be increased in

sand-based greens by using soil amendments like organic, mineral or

synthetic materials

However, sport field management activities might change soil physical

properties significantly

Temporal variability

Page 12: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

12

Temporal variability

As well as occurrence of pests and diseases

and weather conditions

Temporal variability

Page 13: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

13

Moisture management should facilitate grass growth and quality.

Moisture management

Irrigation scheduling can be done on basis of weather information alone,

however, this is rather inaccurate

Moisture management

Page 14: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

14

Better is to measure soil moisture contents also, and to have

access to respective soil physical properties to interprete data

Moisture management

Additional use of simulation models like SWAP provide accurate information when

irrigation applications are needed in dependence of soil moisture state and weather

conditions

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

Jan

Feb

Mar

Apr

May

Jun

Jul

Aug

Sep

Oct

Nov

DecJan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

irrigation applied by greenkeeper (5 mm)

Pre

cip

ita

tio

n (c

m)

Irrigation applied by greenkeeper (5 mm)

computed irrigation need (5 mm)

Moisture management

Page 15: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

15

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

Ja

n

Fe

b

Ma

r

Ap

r

Ma

y

Ju

n

Ju

l

Au

g

Se

p

Oct

No

v

De

c

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

Ja

n

Fe

b

Ma

r

Ap

r

Ma

y

Ju

n

Ju

l

Au

g

Se

p

Oct

No

v

De

c

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

Ja

n

Fe

b

Ma

r

Ap

r

Ma

y

Ju

n

Ju

l

Au

g

Se

p

Oct

No

v

De

c

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

2 mm irrigation/event

Irrigation events = 138

Total application = 276

5 mm irrigation/event

Irrigation events = 80

Total application = 400

10 mm irrigation/event

Irrigation events = 47

Total application = 470

Model simulations also indicate that frequent small irrigation applications provide better

grass quality (less stress days), and reduce yearly irrigation totals

Precipitation (bars, cm) and irrigation events (♦)

♦ = irrigation event

Moisture management

Basically, for all vegetation types it can be stated that more rainfall leads to

deeper rooting systems

Moisture management

Page 16: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

16

Root growth decreases dramatically when soils dry out even slightly

Moisture management

Water shortage leads to turfgrass stress and ultimately death of the plant

Moisture management

Page 17: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

17

Leading to less developed primary and

laterally roots under drought conditions

Moisture management

Conclusions

• Soils are unique and are characterized by their specific soil physical

properties

• Turfgrass management should, amongst others, be based on a

thorough knowledge of soil moisture behaviour

• Measuring soil properties and soil moisture state facilitate turfgrass

management

• Advanced integtrated soil-water-plant modelling tools can assist in

optimizing irrigation scheduling and, at the same time, preserve

valuable water resources and increase turf quality

Page 18: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

18

Vochthuishouding (meten is weten)

Marco MulderijEijkelkamp Training en Consultancy

21 juni 2011 • Platformbijeenkomst 35

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 36

Plantenwortels

Wortels oefenen zuigkracht uit om water uit

de grondporiën te halen;

Dit wordt gedaan door haarwortels.

Plantengroei stress

De zuigspanning kan groter zijn dan 16 bar!

verwelkingspunt

Page 19: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

19

Zuigspanning

Zuigspanning is de kracht waarmee water wordt vastgehouden (adhesie) in

de poriën tussen de gronddeeltjes;

Zuigspannning wordt vooral beïnvloed door poriëngrootte/-vorm

en het watergehalte in de grond

volledig verzadigd

met water;

Na 24 uur van vrije drainage wordt de resterende mate van zuigspanning de

veldcapaciteit

.

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 37

vochthuishouding

Zuigspanning

Adhesie is de bindende kracht waarmee water aan gronddeeltjes zit

Bindende kracht in natte grond Bindende kracht in droge grond

Page 20: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

20

Volledig verzadigd, géén lucht, in het groeiseizoen zullen wortels rotten, zuigspanning=0

Lucht + water beschikbaar. Water verplaatst naar wortelharen door zuigspanningverschillen

Te weinig water beschikbaar. Grote zuigspanning.

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 39

Zuigspanning

.

pF=0

(logaritmische

pF waarden)

0 0 0

(volledig verzadigd)

pF=1 10 hPa

10 millibar

1 centibar 10 cm waterkolom

zuigspanning

pF=2 100 hPa

100 millibar

10 centibar 100 cm wk

(veldcapaciteit)

pF=3 1000 hPa

1000 millibar

100 centibar 1000 cm wk

(theor. meetbereik tensio)

pF 4,2 16000 hPa

16000 millibar

1600 centibar 16000 cm wk

(verwelkingspunt)

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy

Zuigspanning

.

Page 21: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

21

Watergehalte

Gewichts% of volume% ?

Gravimetrische metingen / gewichts%

Grondtype (klei-silt-zand) Compactie niveau (recent geploegde grond is gevuld met lucht)

volumetrische metingen / volume%

Steekringen + weegschaal + laboratorium oven Genoeg geduld en tijd (minstens een dag)

Metingen in veld

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 41

Watergehalte

Voledig verzadigd, geen lucht. Watergehalte ca. 40-55vol%

Lucht + water beschikbaar in poriën. Water gehalte bijv. 30vol%

De meeste poriën gevuld met lucht. Watergehalte bijv. 15vol%

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 42

Page 22: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

22

Bodemtype

Textuur en bodemvocht van lemige bodems

Textuur Soortelijk gewicht

(g/cm3)

Gemiddeld

verwelkingspunt (vol%)

Beschikbaar water

voor de plant

(mm/30cm)

1.60 5.7 41,5

1.45 11.9 50

1.50 9.7 60

1.45 13.7 41,5

1.45 15.7 47,5

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 43

Bodemtype

Verwelkingspunt bij 3vol%; veldcapaciteit bij 10%; verzadiging bij 30%; Beschikbaar: 27% (met groei stress); 7% vrij beschikbaar.

Verwelkingspunt bij 8vol%; veldcapaciteit bij 30%; verzadiging bij 60%; Beschikbaar: 52% (met groei stress); 22% vrij beschikbaar

Verwelkingspunt bij 12vol%; veldcapaciteit bij 38%; verzadiging bij 70%; Beschikbaar: 58% (met groei stress); 26% vrij beschikbaar

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 44

Page 23: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

23

pF curve

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 45

Tensiometers

De theorie:

meten door middel van:

Fysieke zuigkracht of druk door een met water verzadigd fijn poreus (keramisch) element dat in contact is met de grond

Alle tensiometers (max pF 2.7)

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 47

Page 24: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

24

Bodemvochtmeters

Gipsblokjes en Watermark

Vocht bodem kruipt in poriën van meetblokje; dit

verandert elektrische eigenschappen van blokje

Geen problemen door uitdroging

Geschikt voor alle teelten, o.a. boomteelt

Goedkoop

Trage reactie, minimaal uren

Onderhoudsloos

Beperkte levensduur blokjes

Matrixblok principe:1. Metalen contacten2. Gips (droog, vochtig of nat)3. Kabel naar meter4. Gips (of fijn zand bij

Watermark) rondom elektrische contacten

5. Grond rondom het blok

1

2

3

4

5

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 52

BodemvochtmetersGipsblokjes

Indicatieve uitlezing

100 (pF 1 of lager) is nat,

95-100 (pF 2 2,3) veldcapaciteit

75-95 (pF 2,3-2,8) mogelijkheid starten irrigatie

bij droogtegevoelige gronden

<75 (pF >2,8) Te weinig vocht voor optimale groei

Uitlezing te verbeteren door bodemspecifieke kalibratie

Gipsblokjes werken ook bij droogte nog !

Meetbereik 300 tot 10000 hPa

Gipsblokjes erg goedkoop maar ook onnauwkeurig

Gipsblokje hygroscopisch en zoutgevoelig (Achterblijvend effect (hysteresis): Gips wordt

snel vochtig maar droogt langzaam)

Gipsblokje is temperatuurafhankelijk

Levensduur blokje 2-3 jaar

Gipsblokjes vooral interessant voor relatieve

metingen (indringen vochtfront in bodem e.d.)21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 53

Page 25: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

25

Bodemvochtmeters

Watermark granulaire matrixblokjes

Sterke verbetering van gipsblokjes

Meetbereik 100 tot 2000 hPa

Voldoende nauwkeurig voor professionals !

Temperatuurcompensatiemogelijkheid

Zoutongevoelige blokjes

Weergave direct in zuigspanning 0-200 centibar !

Levensduur blokje 3-5 jaar

Net als gipsblokje, trage reactie

Voordelen: kwartszand gaat veel langer mee

dan een gipsblok

Veel nauwkeuriger en sneller

Zout- en temperatuurproblemen opgelost

(Gereduceerd) bereik van 0-199 centibar

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 54

Watervolume% meters

TDR en FD meettechnieken:

Meet elektrisch het watergehalte in vol% van bodem

rond een aantal metalen pennen

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 55

Page 26: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

26

Watervolume% meters

Indirecte methoden

Nucleaire methode

Een neutronenbron, geplaatst in de grond, zend

neutronen uit die vertraagd worden en

gereflecteerd door waterstof in het bodemvocht

naar een teller.

Voornaamste problemen: gespecialiseerd

personeel nodig + duur + luchtspleten

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 56

Watervolume% meters

Indirecte methoden

TDR (Time domain reflectometry)

Een electronische puls wordt door stalen pennen in

de grond gezonden en gereflecteerd. De mate van

reflectie wordt beïnvloed door water in de grond.

Geen electrisch contact nodig

Luchtspleten zijn een probleemMeet geen zuigspanning maar vol%Nauwkeurigheid tot 1 - 2%Aansluiting op datalogger mogelijkDure techniek maar direct meetresultaat

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 57

Page 27: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

27

Watervolume% meters

Indirecte methoden

TDR meters

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 58

Watervolume% meters

Indirecte methoden (vervolg)

FD (Frequency domain)

Bepaling van opslagcapaciteit van electrostatische energie van de bodem

rondom de naalden (Capacitor: isolatie ε=permittiviteit)

Problemen: luchtspleten en bodemzoutgehalte

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 59

Nauwkeurigheid 5%

Keuzemogelijkheid voor minerale en organische bodem

Bodemspecifieke kalibratie mogelijk (Nauwkeurigheid dan 2%)

Direct irrigatie-advies in mm mogelijk !

Thetaprobe 4 pins-sensor

Wordt geschoven in vooraf in bodem geïnstalleerd buisje

Meet vochtgehalte op vier of zes .

Aansluiting op datalogger mogelijk

Duurdere techniek maar direct meetresultaat

Page 28: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

28

Watervolume% meters

Indirecte methoden (vervolg)

FD meters:

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 60

Infiltratie

Uniforme bevochtiging Voorkeurstroming

Infiltratie is een complex proces, verschillen ontstaan door wisselende

bodemcondities en neerslag intensiteit

toenemende complexiteit

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 61

Page 29: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

29

Aanvullend:

Laboratorium

pF curve bepalenDoor fysieke zuigkracht op een fijn zand (max pF 2.0) of kaolien klei (max pF 2.7) bed.

Door fysieke druk op monsters, geplaatst op een zeer fijn poreus oppervlak

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 62

Aanvullend, Laboratorium

Referentie methoden:

Gewichtspercentage (gravimetrisch)

Neem een grondmonster (willekeurige

methode) en weeg het (bijv. 100 gram).

Droog het bij 105°C en weeg opnieuw (bijv.

60 gram). Watergehalte was 40 (gewichts) %.

Volumepercentage (volumetrisch)

Neem een “ongeroerd” grondmonster

(steekring) van bijv. 100 ml en weeg het

bijv. 200 gram. Droog het bij 105°C en weeg

opnieuw, bijv. 150 gram. Dan bevatte het monster

van 100 ml in totaal 50 ml water = 50 (volume) %.

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 63

Page 30: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

30

Samenvattend:

- Directe aflezing in het veld van volume% bodemvocht met een goede

(TDR) tot redelijke (FD) nauwkeurigheid

- Als pF-vol% relatie (pF curve) bekend is van de bodem, kan direct

een irrigatie behoefte (zuigspanning) afgelezen worden

- Als pF niet bekend is, heb je weining aan een eenmalige meting van

volume% bodemvocht

- Of: Tensiometers geven direct zuigspanning weer (tot ca. maximaal

pF 2,7; ondergrens irrigatiebehoefte)

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 64

Meer informatie:

Laboratorium en pF:

Bekijk de presentatie over “pF determination with laboratory equipment”

in PKD*.

Veld instrumenten:

Bekijk de presentatie over “soil moisture measurement” in PKD*.

(*PKD = Product Knowledge Database op website Eijkelkamp)

WWW:

Eijkelkamp.com

ProGrass.nl

BSNC.nl

Knmi.nl

Greenweather.nl

Vochthuishouding

21 juni 2011, Marco Mulderij, Eijkelkamp Training en Consultancy 67

Page 31: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

31

Beregeningssystemen: nu en in de toekomst

Arjan KrijnenVerhoeve Watertechniek

21 juni 2011 • Platformbijeenkomst 68

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Inhoud

Verwachting van beregeningssystemen

Gebruik van beregeningsystemen

Mogelijkheden nu en in de toekomst

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 69

Page 32: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

32

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Verwachting van beregeningssystemen

Water op de grasmat brengen

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 70

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 71

Page 33: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

33

Beregeningstechnieken nu en in de toekomst

Verwachting beregeningssystemen

Water op de grasmat brengen

Besturingssysteem

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 72

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Verwachting beregeningssystemen

Water op de grasmat brengen

Besturingssysteem

Besturingssysteem, vanaf kantoor (werkplek) meerdere sportcomplexen

aansturen

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 73

Page 34: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

34

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Web-based (computer of telefoon) controle en monitoring

E-mail meldingen storingen.

Automatiche ET-looptijd instelling.

Globaal water verbruik.

Actuele raportage status automaat.

Handmatige bediening.

TriCommWeb-based Remote Site Management

Automatisch weer gebaseerd looptijd instelling.

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Gebruik van beregeningssystemen

Op basis van ervaring ?

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 75

Page 35: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

35

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Gebruik van beregeningssystemen

Op basis van ervaring ?

Op basis van gewoonte ?

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 76

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Gebruik van beregeningssystemen

Op basis van ervaring ?

Op basis van gewoonte ?

Wanneer de grasmat uitgedroogd ?

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 77

Page 36: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

36

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Gebruik van beregeningssystemen

Op basis van ervaring ?

Op basis van gewoonte ?

Wanneer de grasmat uitgedroogd ?

IDEAAL: meten wanneer er moet worden beregend

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 78

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Mogelijkheden nu en in de toekomst

Digitaal besturingssysteem

Voordelen ten opzichte conventionele besturingssystemen

Makkelijk uitbreiding op sportvelden

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 79

Page 37: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

37

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 80

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Page 38: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

38

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Mogelijkheden nu

Digitaal besturingssysteem

Voordelen ten opzichte conventionele besturingssystemen

Makkelijk uitbreiding op sportvelden

`

Beregening op basis van mm/m²

Uitbreiding met een weerstation

Variabele beregeningstijden op verschillende delen van het veld

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 82

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

100 of 200 stations.

10 Programs, 6 Start tijden per program

Looptijden tot 10 uur.

Kan max. 20 station gelijktijdig aansturen.

Seizoen instelling van 0 tot 225% in

stappen van 1% per automaat, per

programma of per station.

Twee weg communicatie naar/van

decoders.

TMR-1 afstandsbediening mogelijk.

Weerstation mogelijk.

TDC-100/200

Page 39: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

39

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 84

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Mogelijkheden in de toekomst

Digitaal besturingssysteem

Besturing op afstand

Watermanagementfunctie

Vochtigheidsmeting met afstemming op beregeningstijd

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 85

Page 40: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

40

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

TDC-100/200

COMING

SOON

COMING

SOON

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 87

Page 41: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

41

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Resultaat

Eenvoudig uitbreiding beregeningssysteem

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 88

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Resultaat

Eenvoudig uitbreiding beregeningssysteem

Waterverbruik op basis van maatwerk naar behoefte

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 89

Page 42: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

42

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Resultaat

Eenvoudig uitbreiding beregeningssysteem

Waterverbruik op basis van maatwerk naar behoefte

Minimale waterverspilling

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 90

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

Resultaat

Eenvoudig uitbreiding beregeningssysteem

Waterverbruik op basis van maatwerk naar behoefte

Minimale waterverspilling

Geautomatiseerd beregeningssysteem op basis van vochtmetingen

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 91

Page 43: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

43

Beregeningssystemen nu en in de toekomst

DANK U VOOR UW AANDACHT

21 juni 2011 • Arjan Krijnen 92

Van theorie naar praktijk

Olaf BosProGrasS

21 juni 2011 • Platformbijeenkomst 93

Page 44: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

44

Van theorie naar praktijk

“Vocht in toplagen grassportvelden”

Optimaal vochtgehalte grond

• Regen

– Van bovenaf, kun je beïnvloeden: beregening

• Capilaire aanvoer

– Van onderaf, kun je beïnvloeden: o.a. drainage

En dan nog wil het soms niet lukken

Te veel

Te weinig

Page 45: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

45

Te weinig door:

waterafstotendheid

Te weinig door:

o.a. storende lagen

Page 46: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

46

pF-curve

= Vochtretentiekarakteristiek

= Hoe houdt de grond het vocht vast

=> Hoeveel en wanneer moet ik beregenen

of

Met wat voor ‘n grond hebben we te maken:

Page 47: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

47

pF 7

pF 4,2

pF 2,0

pF 0

Vochtpercentage →

[volume%]

Zuigspanning ↑

[cm waterkolom] [pF]

Beschikbaar

water

droog

nat

Belangrijke waarden:

BESCHIKBAAR WATER:

• pF 2 (veldcapaciteit) = 34%

‘een nacht de beregening langdurig aanzetten en ‘s morgens

meten welk vochtgehalte erbij hoort’

• pF 4,2 (verwelkingspunt)= 11%

‘wanneer denk je dat het gras niet meer terugkomt en meten welk

vochtgehalte erbij hoort’

= 34% – 11% = 23%

Stel: wortellengte = 150 mm

Dan: 150mm * 23% = maximaal 34,5 mm vocht beschikbaar voor de plant

Page 48: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

48

MAAR,

Niet alleen de plant neemt water op, er is ook waterverlies

door verdamping en wegspoelen!

• Via gras

• Via bodem

• Bepalen aan de hand van de waterbalans!

- +

Hoeveel moeten we beregenen?

Wat „verliest‟ de bodem aan water Wat „wint‟ de bodem aan water

Page 49: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

49

• Bepalen aan de hand van de waterbalans!

– Wat „verliest‟ de bodem aan water

– Wat „wint‟ de bodem aan water

• Waterbalans:

– Bodemverdamping + Neerslag (regen of beregening)

– Grasverdamping + aanvoer door grond (capilaire werking)

– wegstroming door grond

Hoeveel moeten we beregenen?

Page 50: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

50

• Gemiddeld per jaar tussen de 650mm en

950 mm neerslag

• Normaal 172 mm in het voorjaar, nu

45mm!

• Normaal: Veluwe het natst, midden

Limburg het droogst

Neerslag

Bron: www.greenweather.nl

Verdamping

Page 51: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

51

Hoeveel moeten we beregenen?

• verdamping – neerslag = verlies

• 7,4 (gras) +0,1mm (bodem) - 0 mm = 7,5 mm verlies per dag

1: Vochtgehalte meten:

stel: - je meet vochtgehalte = 18%

- je hebt 150 mm wortel

2: Dan nog beschikbaar: – 18% - 11% (verwelkingspunt pF4,2) =7%

– in wortelzone is dat: 7% * 150 = 10,5 mm

– met 7,5mm verlies per dag, heb je dus

voorraad voor circa 1,5 dag!

3: Opties– profiel volgooien: 34% (veldcapaciteit pF2) - 18% = 16%

voor wortelzone: 16% * 150 mm = 24 mm beregenen

– Behoefte per dag o.i.d.?

pF-Curve en verschillende grondsoorten:

Page 52: BSNC gaat nat!€¦ · 2 2.5 3 3.5 4 Jan b r y Jun Jul g p ct v c 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Jan Jan b Feb r Mar r Apr y May Jun Jun Jul Jul g Aug p Sep ct Oct v Nov c Dec 2 mm irrigation/event

22-6-2011

52

Watergehalte pF Zand Leem Klei

Maximaal watergehalte : 0 39 50 55

Veldcapaciteit: 2-2,5 10 38 49

Verwelkingspunt: 4,2 4 9 29

pF-Curve en verschillende

grondsoorten:

Beschikbaar water voor de plant = veldcapaciteit - verwelkingspunt:

6% 29% 20%