van INSTITUUT VOOR OECOLOGISCH ONDERfOEK AFDELING DUINONDERZOEK "WEEVERS'mJIN" in samenwerking met het waterschap DE BRIELSE DIJKRING opdrachtgever RIJKSWATERSTAAT '^k ^ DE AANLEG VAN HELMBEGROEÜNG OP ZEEWERENDE DUINEN Oostvoorne, maart 1988 W.H. van der Putten W.J.M, van Gulik BEGELEIDINGSCOMMISSIE dhr. S.L. Dob dhr. C. van Dijk dhr. D. van der Laan dhr. J.J. Pilon mw. K. Pon dhr. S.R. Troelstra mw. G. Veenbaas (secr.) dhr. H. Voogt dhr. C.F. van de Watering (vz.) waterschap De Brielse Dijkring Instituut voor Oecologisch Onderzoek Instituut voor Oecologisch Onderzoek Rijkswaterstaat Dienst Getijdewateren Rijkswaterstaat Directie Zuid-Holland Instituut voor Oecologisch Onderzoek Rijkswaterstaat Dienst Weg- en Waterbouwkunde waterschap De Brielse Dijkring Rijkswaterstaat Dienst Weg- en Waterbouwkunde INHOUDSOPGAVE Blz. SAMENVATTING 1 CONCLUSIES 3 AANBEVELINGEN 5 FOTOBIJLAGEN 8 1. INLEIDING 24 1.1 Voorgeschiedenis 24 1.2. Probleemstelling 25 1.3. Werkwijze 25 2. POOT-, ZAAI- EN STENGELDEELMETHODEN 27 2.1. Inleiding 27 2.2. Helm geknikt en recht poten 28 2.3. Helm zaaien 28 2.3.1. Zaadwinning 29 2.3.2. De kieming van het zaad en het zaaitijdstip 29 2.3.3. Het zaaien en de vastlegging van het zaadbed 31 2.4. 32 De toepassing van de stengeldelenmethode 2.4.1. De winning van stengeldelen 32 2.4.2. Het bewaren van de stengels tussen winning en verwerking 33 2.4.3. De verwerking van stengels en de tij'delijke zandvastlegging 36 2.5. Conclusies met betrekking tot de toepassing van de poot-, zaai- en stengeldelenmethode 37 3. BEMESTING VAN DE HELMAANPLANT 38 3.1. Inleiding 38 3.2. Chemische en fysische eigenschappen van het zand 38 3.3. Proef schema en aanleg van het proef veld 40 3.4. Resultaten 41 3.4.1. Bemesting van gepote helm 41 3.4.2. Bemesting en dichtheid van gezaaide helm 42 3.4.3. Bemesting en dichtheid van stengeldelen 43 3.5. Conclusies 43 3.6. Vergelij'king van helm poten, zaaien en de stengeldelenmethode op proefveldschaal 4. 44 DE EVALUATIE VAN POOT-, ZAAI- EN STENGELDEELMETHODEN OP PRAKTIJKSCHAAL 45 4.1. Inleiding 45 4.2. De technische uitvoering van de duinverzwaring op Voorne (1984-1988) 46 4.2.1. Algemene gegevens en tijdfasering 46 4.2.2. De herkomst, aanvoer, opslag en verwerking van het zand 47 4.2.3. Stuifschermen, rietpoten en wildrasters 49 4.3. 4.4. 4.4.1. 4.4.2. 4.5. De aanleg van de helmbegroeiing Evaluatie van de aanplantmethoden Criteria Meetmethoden Resultaten 4.5.1. Presentatie van de resultaten 4.5.2. Ontwikkeling van de helmbegroeiing langs de Noord-West kust (fase 1) 4.5.3. Ontwikkeling van de helmbegroeiing langs de 51 51 51 53 56 56 56 Zuid-West kust (fase 2) 4.5.4. De ontwikkeling van de vegetatie 4.5.5. De kosten van de verschillende methoden 4.6. Conclusies 5. VEROUDERING EN HERINPLANTPROBLEMEN BIJ HELM 5.1. Inleiding 62 65 67 67 71 71 5.2. Waar herinplantziekte in helm kan worden verwacht 5.2.1. Herinplantziekte in Nederlandse helmduinen 5.2.2. De ruimtelijke verspreiding van schadelijke bodemorganismen in een helmduin 5.3. Bodemorganismen die herinplantziekte bij helm kunnen veroorzaken 5.4. De consequenties van de herinplantproblemen voor de aanleg van nieuwe en het onderhoud van bestaande helmbegroeiing 5.4.1. De aanleg van helmbegroeiing op nieuwe zeewerende duinen 5.4.2. De aanleg van helm op herstelde zeewerende duinen 5.4.3. Het onderhoud van de helmbegroeiing 5.5. Discussie en conclusies 6. LITERATUUR 7. BIJLAGEN 7.1. Proefveldschema bemesting 7.2. Frequentieverdelingen (fase 1), 1986 7.3. Frequentieverdelingen (fase 1), 1987 7.4. Frequentieverdelingen (fase 2), 1987 7.5. Bestekbepalingen (poten, zaaien, stengeldelen ineggen) 8. SUMMARY 9. LIST OF FIGURES 10. LIST OF TABLES 72 72 73 76 78 78 80 82 83 84 86 86 87 88 89 90 93 95 98 -1- SAMENVATTING Krachtens de Deltawet dienen zeewerende duinen aan minimum eisen te voldoen. Hiertoe moet plaatselijk de zeereep kunstmatig worden verhoogd en verbreed en het zand door middel van begroeiing, vrijwel uitsluitend helm en noordse helm, worden vastgelegd. Deze planten worden als vanouds met de hand aangebracht. In een voorgaand onderzoek is op proefvelden aangetoond dat met het zaaien van helm en het ineggen van stengeldelen goede resultaten kunnen worden verkregen. Om tot een afweging van de verschillende poot-, zaai- en stengeldeelmethoden te komen, werd het noodzakelijk geacht de methoden onderling op praktijkschaal te vergelijken. Tijdens de duinverzwaring op Voorne zijn de drie methoden op grote schaal uitgevoerd. De ontwikkeling van de aanplant is met behulp van een speciaal ontwikkelde luchtfotografie techniek gevolgd en in dit rapport beschreven. Daarnaast worden de resultaten vermeld van veldproeven, waarin de effecten van zaaien stengeldichtheid en van bemesting werden onderzocht. Het blijkt dat bemesting met langzaam vrijkomende kunstmest meer bepalend is voor de totale helmgroei dan de zaai- of stengeldichtheid. Indien tijdens de aanleg wordt bemest met 80 kg stikstof (N), 20 kg fosfaat (P) en 20 kg kalium (K) per ha, van een type NPK-meststof dat 12 a 14 maanden werkzaam is, wordt een vergelijkbare helmgroei verkregen met 15 kg helmzaad (90% kiemkrachtig) per ha, 40 stengeldelen (van 15 cm lengte) per m 2 en, aangepast naar de Algemene Voorwaarden voor de Uitvoering van Werken (UAV), (op 50 x 70 cm) gepote helm. Voorwaarde is dat, na het zaaien of ineggen van de stengeldelen, het zandoppervlak met stro wordt vastgelegd. In dit rapport worden de kosten en de baten van helm poten, zaaien en het ineggen van stengeldelen vergeleken. Het blijkt dat, indien deze drie methoden onder optimale omstandigheden worden uitgevoerd, er onderling weinig verschillen in helmgroei meetbaar zijn. Helm zaaien is goedkoper dan het ineggen van stengeldelen en helm poten is de duurste methode. Geconcludeerd wordt echter dat niet alleen de prijs, maar ook de overige omstandigheden moeten worden betrokken in de afweging van de drie methoden. De milieu-omstandigheden zijn namelijk sterk bepalend voor het eindresultaat. Gezaaide helm is erg gevoelig voor inen uitstuiving en het eindresultaat is heterogener. dan van stengeldelen en gepote helm. Ook is de kwaliteit van het plantmateriaal erg belangrijk. Helmplanten of stengeldelen afkomstig uit een oude, vergraste helmbegroeiing geven een slecht plantresultaat. Door de ontwikkeling van de vegetatie jaarlijks te vervolgen kan in de toekomst worden bepaald of en in hoeverre het resultaat van een bepaalde aanplantmethode -2- afwijkt van de vegetatiesamenstelling in een natuurlijk helmduin. In een voorgaand onderzoek is de degeneratie van helm in verband gebracht met het voorkomen van schadelijke organismen in de bodem. Deze bodemorganismen ontwikkelen zich op de wortels van helmplanten. Aanplant van helm op zand waar reeds helm heeft gegroeid, leidt meestal tot slechte resultaten, zoals sterfte of trage hergroei van de planten. In dit rapport wordt aangetoond dat deze schadelijke organismen algemeen voorkomen in helmduinen en zelfs aanwezig zijn op plekken waar de begroeiing vitaal is. Deze schijnbare tegenstrijdigheid wordt verklaard door de voortdurende instuiving van strandzand in een vitaal helmbestand. Dit aangestoven zand, waarvan is aangetoond dat het nog geen schadelijke organismen bevat, biedt helm de mogelijkheid letterlijk te ontsnappen aan de negatieve invloed van deze bodemorganismen. Hoogstwaarschijnlijk is een combinatie van bodemschimmels en aaltjes verantwoordelijk voor de degeneratie van helm. Vergelijkende proeven wijzen uit dat noordse helm minder gevoelig is voor deze organismen dan helm. Op zand waar nog geen helm heeft gegroeid (nieuw zand) wordt de groei van jonge aanplant niet geremd. Met het aanbrengen van het plantmateriaal worden de schadelijke organismen echter geïntroduceerd in nieuw zand, waardoor dit binnen een jaar volgens de definitie is veranderd in oud zand. -3- CONCLUSIES De toepassing van poot-, zaai- en stengeldeelmethoden - Helm zaaien en het ineggen van stengeldelen zijn praktisch toepasbare methoden. De hectareprijs is lager dan die van het helm poten. - Helm zaailingen zijn erg gevoelig voor instuivend zand in het kiemstadium. Op plekken waar voor of net na de kieming meer dan 5 cm zand instuift, neemt de opkomst en vestiging van zaailingen sterk af. - Stengeldelen zijn, net als gepote helm, veel minder gevoelig voor overstuiving dan zaailingen. - De bemesting en tijdelijke zandstabilisatie na het zaaien en ineggen van stengeldelen zijn meer bepalend voor het resultaat na één groeiseizoen dan de zaaidichtheid of het aantal stengeldelen per m2. - Indien helm voor 1 maart wordt gezaaid, hoeft het zaad niet te worden voorbehandeld. - Stengeldelen dienen zo snel mogelijk te worden verwerkt na te zijn opgerooid, omdat de vitaliteit afneemt tijdens het bewaren. Bevriezing is fataal voor stengeldelen. De resultaten van poot-, zaai- en stengeldeelmethoden op grote schaal - Bij eenzelfde meststofgift van 80-20-20 kg NPK/ha (12-14 maanden werkzaam) komen de gemiddelde resultaten van helm poten (50 cm x 70 cm, zand vastleggen met rietpoten), helm zaaien (15 kg/ha, zand vastleggen met stro) en helm poten in combinatie met stengeldelen ineggen (resp. 70 cm x 70 cm en 30 stuks/m2, zand vastleggen met rietpoten) met elkaar overeen. - Bij alle methoden was het resultaat op de toppen minder goed dan op de hellingen en in de valleien. Op het talud aan de zeezijde geven gepote helm in combinatie met stengeldelen en rietpoten, en de combinatie van stengeldelen met stro de beste resultaten. - De kwaliteit van het plantmateriaal heeft een grote invloed op het resultaat. Helmplanten en stengeldelen uit een vergraste, of kwijnende helmbegroeiing geven een duidelijk lagere helmproductie dan materiaal dat in een vitale helmbegroeiing wordt verzameld. - Doordat de reflectie van helm, omgezet in een kleurdichtheid op luchtfoto's met onechte kleuren (zgn. false colour), een duidelijk verband heeft met de hoeveelheid helmbegroeiing en het bedekkingspercentage, is het mogelijk de helmbegroeiing aan de hand van deze luchtfoto's te kwantificeren in termen -4- van drogestof en bedekking. - Dekvruchten zijn niet nodig voor de zandvastlegging en zijn zelfs schadelijk voor de ontwikkeling van de helmbegroeiing omdat de helmgroei erdoor wordt geremd. - Indien het zand een dichte pakking heeft (b.v. in een depot met opgespoten zand), kan de helmgroei hierdoor worden geremd. Degeneratie en herinplantziekte bij helm - Degeneratie en herinplantziekte bij helm worden veroorzaakt door schadelijke bodemorganismen in het zand. - Deze organismen ontwikkelen zich op de wortels van helm en worden o.a. verspreid met het plantmateriaal. - Schadelijke bodemorganismen komen algemeen voor in Nederlandse - en hoogstwaarschijnlijk ook in buitenlandse - helmduinen. - Daar de bodemorganismen ook aanwezig zijn op de wortels van vitale helm, is de rol van instuivend zand te verklaren doordat de planten hierdoor letterlijk een vluchtweg wordt aangeboden. Zodoende kunnen voortdurend wortels worden gevormd in zand dat vrij is van de schadelijke organismen. - Hoogstwaarschijnlijk wordt het negatief effect van bodemschimmels op de helmgroei versterkt door aaltjes. - Noordse helm is minder gevoelig voor de schadelijke bodemorganismen in helmduinen dan helm. -5- AANBEVELINGEN De aanleg van helmbeplanting - Helm kan worden gezaaid met 15 kg, 90% kiemkrachtig zaad per ha. - Het zaad hoeft niet te worden voorbehandeld als voor maart wordt gezaaid. - Stengeldelen kunnen worden ingeëgd met een dichtheid per vierkante meter van 40 stukken, elk van 15 cm lengte met ten minste 2 wasbare ogen. - Voorafgaand aan het zaaien of ineggen van de stengeldelen dient langzaam vrijkomende kunstmest (80-20-20 kg zuivere NPK/ha, 12-14 maanden werkzaam) te worden aangebracht. - Bemesting met langzaam vrijkomende NPK kunstmest is essentieel voor een goed plantresultaat. - Na het zaaien of het ineggen van stengeldelen dient het zand tegen verstuiving te worden beschermd, bijvoorbeeld door 5 ton stro per ha in te eggen. Het ineggen van stro dient met rechte schijven te worden uitgevoerd opdat het plantmateriaal niet naar boven wordt geploegd. - Een tijdige planning kan verrassingen voorkomen. Helmzaad is doorgaans niet of in onvoldoende mate te koop, maar kan in eigen beheer in juli worden gewonnen in de zeereep. - Het verdient de voorkeur plantmateriaal van locale herkomst te gebruiken, hoewel het niet proefondervindelijk is aangetoond dat 'vreemd' plantmateriaal minder goed aanslaat. - Niet alle stengeldelen zijn goed van kwaliteit. De beste stengels bevinden zich aan de zeezijde van de zeereep, waar regelmatig vers zand instuift. - Stengeldelen van vergraste helm, die zwart van kleur zijn, zijn slecht van kwaliteit en moeten niet worden gebruikt. Blanke of geelgekleurde stengels met grote, wasbare knoppen zijn goed. - Stengeldelen dienen snel te worden verwerkt. Ze zijn gevoelig voor bevriezing en de vitaliteit neemt af tijdens opslag. - Het aanbrengen van helmbeplanting op grote werken is te vaak het sluitstuk van de planning. Het is niet overdreven om 2 jaren tevoren een inventarisatie van de verschillende mogelijk toepasbare methoden te maken en de haalbaarheid ervan te bepalen. Herinplantproblematiek - Ter voorkoming van herinplantproblemen dient zand te worden gebruikt waarin geen schadelijke bodemorganismen voorkomen. In de regel komen deze organis- -6- men voor in zand uit helmduinen. - In zand dat afkomstig is van de zeebodem komen geen schadelijke bodemorganismen voor. Indien dit zand wordt gebruikt voor de aanleg of verzwaring van helmduinen, kan herinplantziekte, mits de beplanting op bovenbeschreven wijze wordt aangebracht, worden uitgesloten. - Indien het de bedoeling is het natuurlijke proces van verstuiving te stimuleren in een nieuw aangelegd of verzwaard helmduin dan is het van belang dat het aandeel van schelpen in dat zand laag is. In zand met een grote schelpenfractie zal een schelpenlaag achterblijven als de zandkorrels zijn weggestoven, zodat de zanduitstuiving spoedig stagneert. - Stimulering van aanstuivend zand is de beste onderhoudsmaatregel voor helmduinen. - Indien een kustgedeelte moet worden versterkt en de keuze bestaat uit het versterken van de vooroever en het opspuiten van het strand heeft de laatste mogelijkheid, bezien vanuit het onderhoud en beheer van de zeereepbegroeiing, de voorkeur. Een hoog en (minstens 70 m) breed strand is noodzakelijk voor de zandaanvoer in de helmbegroeiing. Als het strand wordt opgespoten is het van belang te voorkomen dat er schelpenbanken of sliblagen worden gevormd, waardoor verstuiving van het zand wordt belemmerd. - Noordse helm is beter geschikt voor het beplanten van oud zand dan helm door de geringere gevoeligheid voor de schadelijke bodemorganismen. Noordse helm kan op dezelfde wijze worden bemest als helm. Aanbevelingen voor verder onderzoek - Op dit moment ontbreekt de kennis waarmee zou kunnen worden voorspeld wat het effect is van een duinverzwaring op de ontwikkeling van de vegetatie. Het is de vraag of en op welke wijze bijvoorbeeld de textuur van het opgespoten zand de ontwikkeling van een natuurlijke zeereepvegetatie in de weg staat. Tevens dient te worden onderzocht of en in hoeverre gepote, gezaaide, of als stengeldelen ingeëgde helm zich ontwikkelt tot een begroeiing die qua uiterlijk en samenstelling overeenkomt met een natuurlijke helmduinvegetatie. - Er is hoegenaamd geen onderzoek verricht naar het onderhoud van een helmbegroeiing. Het is van belang te weten of steken, dan wel maaien of branden beter is dan gewoon niets doen. Daarnaast zou kunnen worden onderzocht of door het tolereren van enige verstuiving de vitaliteit van een gedegenereerde helmbegroeiing kan worden verbeterd. - Het verdient aanbeveling een operationaliseringsonderzoek te laten uitvoeren naar de toepassing van remote sensingtechnieken bij het beoordelen van de -7- helmbegroeiing op de zeereep. Een goed kwantitatief inzicht is namelijk van belang bij de beleidsvoorbereiding van werken langs en aan de zeereep. Naar aanleiding van de ontwikkelingen langs de Nederlandse kust is het te verwachten dat op veel plaatsen de zandaanvoer via het strand naar de helmbegroeiing eerder af- dan toe zal nemen. Als reactie hierop zal op deze plaatsen de vitaliteit van de helmbegroeiing verminderen, waardoor de helmdegeneratie en de bijbehorende herinplantziekte veelvuldiger zullen voorkomen. Gezien deze ontwikkelingen is het te overwegen het onderzoek naar de biotische factor voort te zetten teneinde een biologisch verantwoorde methode te ontwikkelen, waarmee herinplantproblemen bij helm kunnen worden opgelost. HET ZAAIEN VAN HELM THE SOWING OF MARRAM SEED 1 Helmzaad wordt verzameld 1 Collecting marram seed. 2 en nagedroogd in een open loods. 2 Post-drying of the spikes. 3 Mechanisch zaaien van helmzaad d.m.v. een pijpenzaaimachine voor graszaad. 3 Mechanically sowing of marram seed by means of a grass sowing machine. 4 Verticale doorsnede van een vitale helmbegroeiing met ondergrondse, lichtbruin gekleurde, stengels (op de foto ca. 1,50 m lang). 4 Cross-section of a mobile dune with marram leaves above, and rhizomes of more than 1.5 m below the soil surf ace. CO I DE STENGELDELENMETHODE THE RHIZOME METHOD 5 De zeezijde van de zeereep wordt m.b.v. een hydraulische kraan afgegraven. 5 A hydraulic crane digs of the seaside of the fore-dune, that will be buried as soon as the f ore dune is raised. 6 Het zand, met daarin de stengels, wordt d.m.v. een bull-dozer uitgevlakt tot een laag van ca. 20 cm. 6 The sand, including the rhizomes, is smoothed by means of a bulldozer. 7 Met een bollenrooi machine worden de stengels uit het zand gezeefd. 7 The rhizomes are sifted from the sand by means of a bulb harvesting machine. 8 Het resultaat: een krat met stengels, die zullen worden uitgestrooid over een te beplanten duin, waarna m.b.v. een schijveneg de stengels in stukken worden gesneden en ondergeploegd. 8 The result: a container with rhizomes, wich will be sown on a bare dune afterwards. The rhizomes are cut and ploughed by means of a disc-harrow. HET EFFECT VAN LANGZAAM VRIJKOMENDE NPK-KUNSTMESTSTOF THE EFFECT OF SLOW-RELEASE NPK-FERTILIZERS 9 False colour foto van een proefveld, waarop de begroeiing rood en het zand oranje/geel gekleurd is. De vakken die met OOO zijn gemarkeerd zijn niet bemest. Ernaast liggen vakken met willekeurige stengeldichtheden die wel zijn bemest. 9 False colour aerial photograph of a small-scale experimental field. The vegetation is red and the sand is orange/yellow coloured. Plots marked with OOO are not fertilized. On the other plots, 80-20-20 kg NPK/ha is applied. 10 Gepote helm zonder bemesting. 10 Planted marram grass without fertilization. 11 Gepote helm met 80-20-20 kg NPK/ha. 11 Planted marram grass with 80-20-20 kg NPK/ha. 12 Gepote helm met 160-40-40 kg NPK/ha. 12 Planted marram grass with 160-40-40 NPK/ha. HET EFFECT VAN LANGZAAM VRIJKOMENDE NPK-MESTSTOF (vervolg) THE EFFECT OF SLOW-RELEASE NPK-FERTILIZERS (continued) 13 Gezaaide helm (15 kg/ha) zonder bemesting. 13 Sown marram grass (15 kg/ha) without fertilization. 14 Gezaaide helm met 80-20-20 kg NPK/ha. 14 Sown marram grass with 80-20-20 kg NPK/ha. 15 Gezaaide helm met 160-40-40 kg NPK/ha. 15 Sown marram grass with 160-40-40 kg NPK/ha. 16 Stengeldelen (40/m2) zonder bemesting. 16 Rhizomes (40 pieces/m 2 ) without fertilization. 17 Stengeldelen met 80-20-20 kg NPK/ha. 17 Rhizomes with 80-20-20 kg NPK/ha. 18 Stengeldelen met 160-40-40 kg NPK/ha. 18 Rhizomes with 160-40-40 kg NPK/ha. LUCHTFOTOGRAFIE AERIAL PHOTOGRAPHY 19-1 False colour luchtfoto van een jonge helmaanplant. onder: strand midden: jonge helmaanplant boven: oude, kwijnende helm. 19-1 False-colour aerial photograph of a recently established marram planting (lower part) and an old, degenerating marram vegetation (upper part of the picture). 19-2 False colour luchtfoto van een natuurlijk helmduin, onder: strand midden: vitale helm boven: kwijnende helm, die overgaat in een struikachtige begroeiing (duindoorn) 19-2 False-colour aerial photograph of a natural marram dune. From bottom to the top: beach, mobile dune with young slacks and blow-outs, degenerating marram, and shrubs (e.g. sea buckthorn). 20 Bovenaanzicht van de zeereep van Voorne, waar de duinverzwaring in uitvoering is (winter 1986-1987) • Ahet voltooide deel langs de Noord-west kust (fase 1) A Ade Zuid-West kust (fase 2) waarop wordt uitgevoerd: - droog zandverzet - het oprooien van stengeldelen ( ie ) - het inplanten van de nieuwe duintoppen * • Ade Zuid-West kust (fase 3), waar zand wordt opgespoten. 20 Aerial view on the coast-line of the island of Voorne during the raising of the fore dune (picture taken in the winter of 1986-87. A AThe finished part along the northwest coast. A AOn this part of the southwest coast sand is transported mechanically (see yellow machines), and dune tops are planted with marram ( ir ) . ( * ) The location where marram rhizomes are collected before the plants disappear under the sand. A AThe last part of the fore dunes that will be raised. The sand is dredged up from the sea-floor, and transported to the beach through a pipeline. EVALUATIE VAN DE GROOTSCHALIGE VELDPROEVEN DOOR MIDDEL VAN FALSE COLOUR LUCHTFOTO'S EVALUATION OF THE LARGE-SCALE FIELD EXPERIMENTS BY MEANS OF FALSE-COLOUR AERIAL PHOTOGRAPHY 21 Na het vliegen wordt op de bemonsteringspunten 3x3 m2 kaalgeknipt. De helm wordt gewogen en aan de hand van een submonster wordt in het laboratorium het drogestof percentage bepaald. 21 Af ter the photographs have been taken, marram is harvested on sample plots (3x3 m 2 ). The amount of marram grass is weighed, and a subsample is taken to the laboratory in order to determine the dry matter percentage. 22 Een kaalgeknipt bemonsteringspunt (dikke pijl) en de markeringsschijf (dunne pijl) in een jonge helmaanplant. 22 A sample plot after cutting (thick arrow) and the marking disc for the photograph (thin arrow). 23 Bij de Meetkundige Dienst wordt de densiteit op de luchtfoto's gemeten. 23 At het Survey Department the density is measured on the aerial photographs. 24 Gezicht op de verzwaarde zeereep langs de Noord-West kust (juni 1986). De helmbegroeiing is tijdens de winter van 1985-1986 aangelegd. 24 The result of a large-scale planting in June 1986 (planted in December 1985). I RESULTAAT VAN DE GROOTSCHALIGE AANPLANT NA TWEE JAREN RESULTS OF THE LARGE-SCALE PLANTINGS AFTER TWO YEAR 25 Gepote helm. 25 Marram grass is planted in bundies (traditional method). 26 Gepote helm in combinatie met stengeldelen. 26 Planted marram in combination with rhizomes. 27 Gezaaide helm. 27 Sown marram. 28 Stengeldelen 28 Rhizomes. IS3 HERINPLANTZIEKTE IN HELM REPLANT-DISEASE IN MARRAM GRASS 29 Vitale helm (veel instuivend zand). 29 Vigorous marram grass in a mobile dune (lots of wind-blown sand). 30 Kwijnende helm (geen instuivend zand). 30 Degenerating marram grass in a fixed dune (no wind-blown sand). 31 Herinplantziekte in helm. 31 Replant-disease in marram grass. 32 Helmzaailingen zonder schadelijke bodemorganismen (links en rechts) en na toediening van een schimmel (Microdochium), die in helmwortels voorkomt. 32 Marram seedlings without harmful soil organisms (left and right), and inoculated with the soil fungus Microdochium, which occurs in the root zone of a marram dune. 33 Helm in (links) zand uit de wortelzone van een helmbegroeiing en (rechts) op hetzelfde zand na grondsterilisatie. 33 Marram grass grown in (left) sand from the root zone of a marram dune and (right) in the same sand after soil sterilization. 34 Zie 33. In plaats van helm is noordse helm geplant. 34 See 33. Now Baltic marram grass is grown in both substrates. to CO I -24- 1. INLEIDING 1.1. Voorgeschiedenis Dit onderzoek naar de groei voorwaarden van helm en de verbetering van traditionele technieken van helmaanplant werd uitgevoerd in opdracht van Rijkswaterstaat. Het is een directe voortzetting van het werk, dat in opdracht van het waterschap De Brielse Dijkring werd gestart, waarvan verslag werd gedaan in het rapport "Stimulering van begroeiing van nieuw opgehoogde zeewerende duinen" (2 0). Het waterschap De Brielse Dijkring heeft als onderhoudsplichtige de taak de hoogwaterkerende duinregel van Voorne aan de Deltanorm te laten voldoen. Hiertoe dienden de zeewerende duinen van Voorne te worden verhoogd en verzwaard. Deze werkzaamheden zijn in 1988 voltooid. Voordat deze zeereep op de uiteindelijke hoogte werd gebracht, waren tussen 1973 en 1977 "tijdelijke voorzieningen" aangebracht. Hieronder wordt verstaan het dichten van gaten en het versterken van zwakke plekken in de zeereep, die op korte termijn een bedreiging van het achterland zouden vormen. De aanleiding voor dit onderzoek ontstond doordat in de jaren '70 bleek dat het laten begroeien van deze tijdelijke voorzieningen een moeizame en dure zaak is. De aanplant van helm diende verschillende malen te worden herhaald voordat zich een enigszins effectieve begroeiing ontwikkelde. Aangezien de definitieve duinverzwaring van de jaren '80 qua omvang vele malen ingrijpender is dan die van de tijdelijke voorzieningen, zou de aanplant van helm een hoge kostenpost gaan vormen. Bovendien zou de trage ontwikkeling van een effectief stuifwerende begroeiing instuiving van zand in het achterliggende, unieke, duinvalleiengebied in de hand werken, waardoor de natuurwaarde hiervan ontoelaatbaar zou worden geschaad. Deze twee redenen vormden voor het waterschap De Brielse Dijkring de aanleiding subsidie aan te vragen voor onderzoek, hetgeen door Rijkswaterstaat werd toegekend. Het Instituut voor Oecologisch Onderzoek, afdeling Duinonderzoek "Weevers' Duin" is in 1984 begonnen met dit onderzoek. Een aantal proeven op kleine schaal leverden twee belangrijke conclusies op: (1) Herinplantproblemen met helm worden voornamelijk veroorzaakt omdat zich in uit het duingebied afkomstige zand schadelijke bodemorganismen bevinden die de groei van helm ernstig belemmeren. (2) Er zijn twee alternatieven voor het op traditionele wijze poten van helm. Deze zijn het zaaien van helm, een techniek die nog niet op grote schaal is toegepast, en het ineggen van stengeldelen, een techniek die in het kader van dit onderzoek is ontwikkeld. -25- De beide nieuwe technieken om helmbegroeiing aan te leggen leken veelbelovend, maar waren nog niet op praktijkschaal uitgetest toen het onderzoek in december 1985 ten einde liep. Gezien het duidelijke perspectief dat zich bood en het belang van de te verwachten onderzoeksresultaten voor andere delen van de Nederlandse hoogwaterkerende duinregel werd de financiering door Rijkswaterstaat voortgezet. 1.2. Probleemstelling Het onderzoek werd uitgevoerd vanuit het gegeven dat vanwege de Deltawet op grote schaal delen van de Nederlandse hoogwaterkerende duinregel dienen te worden verhoogd en verbreed. Bovendien vindt er op sommige plaatsen in het kustgebied nieuwbouw van zanddammen plaats. Deze waterkeringen dienen snel en betaalbaar van een effectief stuifwerende begroeiing te worden voorzien, die een zo natuurlijk mogelijk karakter heeft. De van nature voorkomende zandbiridende soort is helm (Ammophila arenaria) en, in mindere mate, noordse helm (Calammophila baltica). Het onderzoek is gericht op het verbeteren van technieken om deze soorten aan te brengen. Door de technieken op grote schaal toe te passen wordt beoogd een kosten en baten analyse op te stellen. Tevens is het mogelijk door de ervaringen met de grootschalige uitvoering op Voorne bij dergelijke werken te anticiperen op te verwachten problemen zoals beschikbaarheid van plantmateriaal, tijdsplanning en fasering van de werkzaamheden. Het aanplantresultaat is sterk afhankelijk van ziekten, plagen en negatieve factoren in het duinzand. De relatie tussen de helmgroei en de eigenschappen van het substraat spelen hierbij een belangrijke rol. Aangezien schadelijke bodemorganismen in duinzand de helmgroei kunnen belemmeren is een deel van de onderzoeksinspanningen gericht op de localisatie en identificatie van deze organismen. De fysisch-chemische eigenschappen van het zand hebben tot gevolg dat de beschikbaarheid van voedingsstoffen laag is en dat conventionele meststoffen snel uitspoelen. Door langzaam vrijkomende meststoffen te gebruiken wordt onderzocht of de efficiëntie van de meststoffen kan worden verhoogd. Tevens kan bodemverdichting optreden, als gevolg van de kunstmatige aanleg van helmduinen. Onderzocht is waar verdichting optreedt en hoe nadelige gevolgen ervan kunnen worden voorkomen. 1.3. Werkwijze Door het waterschap De Brielse Dijkring is, in overleg met het Instituut voor Oecologisch Onderzoek, op verschillende wijze helm aangebracht op de inmiddels -26- definitief verhoogde en verzwaarde zeereep van Voorne. De resultaten van verschillende poot- en zaaitechnieken werden in samenwerking met de Meetkundige Dienst van Rijkswaterstaat door middel van nieuwe Remote Sensing technieken vastgesteld. Aangezien de duinverzwaring in drie fasen werd uitgevoerd kon jaarlijks het resultaat van de proefnemingen worden gebruikt voor het volgende bestek. Zodoende zijn de nieuwe methoden gedurende drie jaren beproefd en verbeterd. Naast het uitvoeren van grootschalige veldproeven is ook onderzoek verricht in de laboratoria, kassen en buitenopstelling van "Weevers1 Duin". Het betreft hier voornamelijk het onderzoek naar de oorzaken en maatregelen ter voorkoming van de herinplantziekte bij helm. Gebaseerd op de conclusies, die volgen uit het helmonderzoek, worden een aantal aanbevelingen gedaan. Deze hebben tot doel beheerders van zeewerende duinen te adviseren bij de aanleg van helmbegroeiing. In dit advies nemen zowel het efficiënt omgaan met plantmateriaal, de economische verantwoording als de natuurwaarden een belangrijke plaats in. -27- 2. POOT-, ZAAI- EN STENGELDEELMETHODEN 2.1. Inleiding Ondanks het feit dat over de hele wereld helm wordt aangeplant op zeewerende duinen ter voorkoming van verstuiving, is er zeer weinig onderzoek verricht naar de methode van het aanplanten. Helm wordt gewoonlijk gestoken uit de bestaande begroeiing of, zoals in de Verenigde Staten het geval is, uit kweekbedden (3, 4, 5). Er is wel enig onderzoek verricht naar plantdichtheden en planttijdstippen (3, 4), en naar de invloed van meststoffen (1). Ook in Nederland wordt helm gestoken in de bestaande begroeiing en gepoot in pollen of bosjes, waarvan de omvang en de onderlinge afstand in de Algemene Voorwaarden voor Uitvoering van werken (UAV) staat voorgeschreven. Deze voorschriften zijn voornamelijk gebaseerd op praktijkervaringen en bij veel dienstkringen of waterschappen wordt, afhankelijk van de milieu-omstandigheden, een variant op de bosjesgrootte of -afstand toegepast. Onlangs werd vanuit Schotland gerapporteerd over een nieuwe methode om helmpollen sneller te laten uitstoelen. Deze methode, het geknikt poten van helm (10), werd tijdens de eerste fase van het helmonderzoek getest. Geknikt gepoot betekent dat de helm met de onderzijde horizontaal in het plantgat wordt geplaatst. Vanwege de in eerste instantie positieve resultaten werd later nogmaals als experiment helm via deze methode aangebracht. Hierover zal in 2.2 worden gerapporteerd. Helm kan echter ook worden vermeerderd door middel van zaad (foto 1) en stengeldelen (zich in het duin bevindende stengels met wasbare ogen, zie foto 4). Het zal duidelijk zijn wat onder poten en zaaien van helm dient te worden verstaan. Het begrip stengeldeel dient nog te worden gedefinieerd. De definitie van een stengeldeel is: "een deel van de ondergrondse stengel van de helmplant met een lengte van 15 cm en 2 tot 5 wasbare knoppen". Ondergrondse stengels met ca. 2 tot 5 knoppen kunnen de meeste levensvatbare planten produceren in vergelijking met stengels met slechts 1, of met meer dan 5 knoppen (14). In de praktijk komt het erop neer dat een stengeldeel van 15 cm lengte 2 tot 5 knoppen bevat (20, 21). Om de praktische waarde van zaaien en stengeldelen ineggen voor de aanleg van helmbegroeiing te onderzoeken, werd op kleinschalige proef velden helm gezaaid en als stengeldelen in het zand gespit (20). Inmiddels zijn deze methoden in samenwerking met het waterschap De Brielse Dijkring geschikt gemaakt voor toepassing op praktijkschaal. De verschillende aspecten van deze methoden, namelijk winning, opslag en verwerking van het materiaal, worden in dit hoofdstuk besproken voor achtereenvolgens het poten, het zaaien -28- en het gebruik van stengeldelen. 2.2. Helm geknikt en recht poten Naar aanleiding van de resultaten met het geknikt poten van helm op een proefveld op Goeree-Overflakkee (20) werd op de verzwaarde zeereep van Voorne een veld voorzien van geknikt gepote helm. Dit veld en het omliggende gebied, waarop de helm op traditionele wijze (verticaal) was gepoot, waren bemest met 80-20-20 kg NPK/ha (Osmocote, 12-14 maanden werkzaam). Na één groeiseizoen werd de helmproductie bepaald op het proefveld en in het omliggende gebied. Er waren echter geen duidelijke verschillen tussen beide methoden van helm poten. Ook in het tweede groeiseizoen was er geen verschil te zien tussen geknikt en traditioneel gepote helm. De proeven in Schotland zijn uitgevoerd met planten die langere wortelstokken bevatten (30 cm) dan in de Nederlandse praktijk gewoon is (10 cm). Het is aannemelijk dat met een zich horizontaal in het plantgat bevindende wortelstok van 30 cm lengte een relatief grotere scheutvorming kan worden verkregen dan met een horizontale wortelstok van 10 cm. In Schotland was de helmaanplant niet bemest. Op het proefveld op Goeree-Overflakkee was gewone (snel vrijkomende) meststof gebruikt, terwijl op Voorne een langzaam vrijkomende NPK meststof was toegepast. Gezien al deze verschillen in de uitvoering zijn deze drie proefnemingen niet volledig vergelijkbaar. De conclusie uit de veldproef op Voorne is dat indien de helm volgens de UAV wordt gestoken (met tenminste twee wasbare ogen) en van 80-20-20 kg NPK/ha (12-14 maanden werkzaam) wordt voorzien, met geknikt gepote van helm geen duidelijk beter resultaat wordt verkregen dan met op traditionale wijze gepote helm. 2.3. Helm zaaien Helmzaad wordt verzameld, gedorst en uitgezaaid. Het zaadbed moet vervolgens goed worden vastgelegd om wegstuiven van het zaad tegen te gaan. Veel duinbeheerders hebben in het verleden wel eens geprobeerd te zaaien maar door verschillende oorzaken (wegstuiven, verkeerd tijdstip etc.) zijn deze zaaiproeven tot nu toe vrijwel altijd mislukt. In dit hoofdstuk komen op één na alle aspecten van het zaaien aan de orde. Een belangrijk aspect, de bemesting, komt in hoofdstuk 3 aan bod. Vooruitlopend op hoofdstuk 3 kan worden gesteld dat een goede bemesting net zo belangrijk is als het goed vastleggen van het zaadbed. -29- 2.3.1. Zaadwinning Als een bestek wordt voorbereid waarin het zaaien van helm wordt voorgeschreven, is het van belang ervoor te zorgen dat over voldoende zaad kan worden beschikt. Helmzaad is namelijk - als het al verkrijgbaar is - in zeer beperkte mate te koop. Het zaad dat te koop is, komt meestal niet uit dezelfde regio als waar het zal worden gebruikt. Omdat de winning handwerk is, ligt de kostprijs hoog. Het is dus verstandig tijdig de beschikbaarheid van zaad na te gaan en de winning eventueel in eigen beheer uit te voeren. Helmzaad is omstreeks eind juli rijp. De meeste aren worden gevormd aan de zeezijde van de zeereep en op jonge duintjes op de strandvlakte (zie foto 1). Het zaad mag niet te vroeg worden geoogst, maar aangezien het rijpe zaad uit de aar valt moet ook weer niet te lang worden gewacht. De aren, die begin juli worden gevormd, dienen na de bloei (half juli) regelmatig te worden gecontroleerd. Het juiste oogsttijdstip is het moment waarop de eerste zaden uit de aren springen als hieraan wordt geschud (circa eind juli of de eerste week van augustus). Aangezien op dit moment de meeste zaden nog niet geheel droog zijn dient te worden nagedroogd. De aren worden daarom, na te zijn afgesneden, bewaard in platte kisten in een goed geventileerde ruimte, bijvoorbeeld in een open loods (foto 2). De aren worden gedorst door middel van een dorsmachine met minimale windproductie, waarvan de zeven zodanig zijn afgesteld dat er geen zaad verloren gaat. De ervaring heeft geleerd dat de aren twee maal dienen te worden gedorst voordat al het zaad los is. Het zaad moet vervolgens koel en vorstvrij worden bewaard. Zaad van noordse helm kan niet worden gewonnen omdat deze soort steriel is. Er worden wel aren gevormd, maar deze bevatten geen vruchtbaar zaad. 2.3.2. De kieming van het zaad en het zaaitijdstip In de praktijk is het van belang dat het zaad snel kiemt en dat het kiempercentage hoog is. Tijdens de eerste fase van het onderzoek werd aangetoond dat helmzaden sneller kiemden na te zijn voorbehandeld. Een vochtige koudeperiode van vijf weken (opslag van natgemaakte zaden bij 4°C) gaf de beste resultaten. Zaad dat niet was voorbehandeld kiemde zeer traag. Het voorbehandelen van zaden bij vochtige kou zou echter het machinaal zaaien vrijwel onmogelijk maken omdat vochtig zaad aan elkaar plakt. Daarom werd onderzocht hoe de helmzaden op eenvoudige wijze snel kiembaar te maken zijn. Een kiemproef wees uit dat zaden die waren behandeld met vochtige kou sneller kiemden bij lage temperaturen met dag en nacht kiemtemperaturen van 20 en -30- 10°C (Fig. 2-1). Onder dezelfde omstandigheden kiemde zaad dat droog bij 4°C was opgeslagen nauwelijks (Fig. 2-2). Bij hogere dag- en nachttemperaturen van respectievelijk 30 en 20°C kiemde al het zaad snel en het kiempercentage bedroeg ca. 90% (Fig. 2-3 en 2-4). Bij constante temperatuur vond geen kieming plaats. BG 2 - 1 16 mr 10 oC VOCHTIGE KOU 8 ux 20 oC BG 2 - 3 16 ur 20 oC VOCHTIGE KOU 8 uu- 30 oC RG 2 - 2 16 UIT 10 oC DROGE KOU 8 ux 20 oC —I— 0 weken —*- 2 weken BG 2 - 4 DROGE KOU 16 ux 20 oC 8 uu 30 oC Fig. 2-1 t/m 2-4: De kieming van helmzaad (96) na 0, 2, 5 of 7 weken vochtig of droog te zijn bewaard bij een temperatuur van 4°C. De kieming is onderzocht bij: 16 uur 10°C (donker), afgewisseld met 8 uur 20°C (licht) 16 uur 20°C (donker), afgewisseld met 8 uur 30°C (licht). De wisselende temperaturen, die helmzaad nodig heeft om te kunnen kiemen, zullen in de veldbodem van nature voorkomen als gevolg van de temperatuurwisselingen tussen dag en nacht. Bij lage bodemtemperaturen in het voorjaar kan slechts een hoge kiemsnelheid worden verkregen met voorbehandeld zaad. Uit waarnemingen op proefvelden bleek dat onbehandelde helmzaden, die in maart waren gezaaid, in april reeds kiemden. Het zaad werd waarschijnlijk op natuurlijke wijze van een vochtige koudebehandeling voorzien, waardoor het in staat was bij lage bodemtemperaturen in april te kiemen. De conclusie is dus dat voorbehandeling van het zaad niet nodig zal zijn mits op tijd, dat wil zeggen vóór maart maar zeker niet na 1 april, wordt gezaaid, omdat het zaad dan op natuurlijke wijze een voorbehandeling met vochtige koude ondergaat. -31- 2.3.3. Het zaaien en de vastlegging van het zaadbed Helm kan zowel machinaal als met de hand worden gezaaid. Ter verkrijging van een homogene verdeling en gewenste zaaidiepte dient een graszaadmachine (een zogenaamde pijpenstrooier) te worden gebruikt (foto 3). Het zaad heeft echter de neiging om klitten te vormen vanwege de haarkrans die zich aan de basis bevindt. Het is mogelijk het zaad te laten korten bij een zaadverwerkend bedrijf, waardoor de haren ervan worden verwijderd en de machinale verwerkbaarheid wordt verbeterd. Na het korten is het zaad nog maar beperkt houdbaar, zodat deze bewerking kort voor het zaaien dient te worden uitgevoerd. Op Voorne, in opgespoten (vochthoudend) zand, bleek het mogelijk met een zaaidiepte van 2 a 3 cm goede resultaten te bereiken. In grofkorrelig, droogtegevoelig zand zal misschien iets dieper moeten worden gezaaid om een goede vochtvoorziening tijdens de kieming te kunnen garanderen. Indien met de hand wordt gezaaid kan een goede verdeling worden bevorderd door het zaad te vermengen met vochtig zand. Het zaad moet snel worden ingeëgd om wegstuiven te voorkomen. Het spreekt vanzelf dat het zaad niet hoeft te worden gekort als met de hand wordt gezaaid. Bij een van de dienstkringen van Rijkswaterstaat worden ook wel ongedorste aren uitgestrooid zonder in te eggen of het zand vast te leggen. Rondom deze aren verzamelt zich zand waarin de zaden kiemen. Omdat bij deze methode geen economisch gebruik wordt gemaakt van het zaaigoed is het echter niet raadzaam om deze werkwijze op grote schaal toe te passen. Bij de aanvang van het onderzoek zijn vier zaadbedfixatiemethoden onderling vergeleken (20). Op grond van milieu-overwegingen werd uitsluitend gewerkt met natuurlijk afbreekbare producten. Ingeëgd stro bleek de beste garantie te zijn voor zaadbedfixatie (minstens één jaar). Het plaatsen van rietpoten en het verspuiten van carboxy-methylcellulose (C.M.C.) en edelcompost bleken op kleine proefveldjes geen succes te hebben. Hierbij dient te worden vermeld dat deze proef ernstig werd verstoord doordat pas na een jaar kieming optrad, hoogstwaarschijnlijk omdat het niet voorbehandelde zaad pas in mei werd gezaaid. In het verleden waren bij proeven met edelcompost, die waren uitgevoerd onder begeleiding van het Centrum voor Agro-Biologisch Onderzoek (CABO) te Wageningen, betere resultaten behaald. Daarom werd besloten zowel het ineggen van stro als het verspuiten van edelcompost vergelijkenderwijs op grote schaal toe te passen. De resultaten hiervan worden in hoofdstuk 4 besproken. -32- 2.4. De toepassing van de stengeldelenmethode Deze methode houdt in dat ondergrondse stengels van helmplanten, waarop zich slapende knoppen (zogenaamde wasbare ogen) bevinden, worden verzameld en uitgestrooid. Door het zandoppervlak vervolgens met een schijveneg te bewerken worden de stengels verhakseld en ondergewerkt. Bij deze methode is de keuze van de locatie voor de winning van stengels zeer belangrijk. Het meest geschikt is een snel aangegroeide, jonge duinregel met vitale helm. Duinregels, waar geen of nauwelijks zandaanvoer is en waarop zich kwijnende helm bevindt, zijn zeker niet geschikt voor de winning van stengeldelen. De beste kwaliteit vormen lichttot geelbruin gekleurde stengels. Het gebruik van zwartgekleurde of witbeschimmelde stengels is niet aan te raden. 2.4.1. De winning van stengeldelen De beste kwaliteit stengeldelen wordt gewonnen aan de zeezijde van de zeereep, waar jaarlijks meer dan 20 cm zand aanstuift. Hier bevindt zich frisgroen gekleurde, vitale helm met licht tot geelbruin gekleurde, ondergrondse stengels (foto 4). Op plekken met kwijnende of vergraste helm moeten geen stengeldelen worden gewonnen. Daar kan geen productie worden gemaakt en de zwarte of witbeschimmelde stengels zijn uitermate slecht van kwaliteit. Op goede plekken zijn de stengels winbaar tot een diepte variërend van een tot enkele meters. Op Voorne werd bijvoorbeeld een jonge duinregel, waar jaarlijks 80 tot 100 cm zand werd aangevoerd, tot op een diepte van 2 a 3 meter afgegraven (foto 4). Bij het bepalen van de af te graven diepte is het van belang voortdurend twee zaken in de gaten te houden: a) bevinden er zich voldoende wasbare ogen op de stengels en b) hoe hoog ligt de productie. Gemiddeld werd op Voorne met 1 hectare afgegraven duin een oppervlakte van 5,7 hectare voorzien van 60 stengeldelen/m2 (15 cm lengte). Minimaal werd een productie behaald van 1 : 3,6 en maximaal 1 : 7,2. De stengels dienen uit het zand te worden gezeefd. Hierdoor worden de transportkosten verlaagd, de verwerking bevorderd en - niet onbelangrijk - de verspreiding van de in het zand voorkomende ziektenverwekkende bodemorganismen tegengegaan (zie hoofdstuk 5). Voor het zeven werden verschillende apparaten uitgetest. Een bollenrooier bleek veruit het beste te voldoen. Aangezien deze machine een beperkte werkdiepte heeft dient het afgegraven zand, waarin zich de stengels bevinden, zo dicht mogelijk naast het af te graven duin te worden uitgevlakt in een laag van maximaal 20 cm. Achtereenvolgens wordt dus (1) de duinregel afgegraven met een hydraulische kraan (foto 5), (2) het zand uitgevlakt met een shovel of bulldozer (foto 6) en -33- (3) gezeefd met een bollenrooier (foto 7). De stengels werden verzameld in kratten van 1 m8, die achterop de bollenrooier waren bevestigd (foto 8). Om 1 ha van stengels (dichtheid 40/m2) te voorzien waren 10 a 15 kratten (goed aangedrukt) nodig. 2.4.2. Het bewaren van de stengels tussen winning en verwerking Een veelgestelde vraag vanuit de praktijk is of en hoe stengeldelen kunnen worden bewaard tussen het uitzeven en het ineggen. Grofweg kunnen we dit probleem verdelen in een korte opslagperiode (bijvoorbeeld enkele dagen op het werk) en een lange opslagperiode. Korte opslagperiode Een proef werd uitgevoerd met stengeldelen van 4 cm lengte en 1 wasbaar oog. Deze stengels werden gemiddeld 2 dagen bewaard in bakjes met vochtig zilverzand bij verschillende constante en/of wisselende temperaturen tussen -2 en 10°C. Daarna werden de stengels onder optimale omstandigheden opgekweekt. De resultaten van deze kweektest staan vermeld in Tabel 2-1. Het aantal vitale stengels werd bepaald door het aantal gevormde scheuten te tellen. Door deze aantallen te relateren aan die van vergelijkbare, verse stengeldelen werd het vitaliteitspercentage na de korte bewaarperiode vastgesteld. Tabel 2-1. Effect van de temperatuur (°C) op de vitaliteit van stengels (in procenten, gerelateerd aan verse stengels) gedurende een bewaarperiode van gemiddeld 2 dagen. bewaartemperatuur (°C) dag (= 8 uur) / nacht (=16 uur) 4/1 4/-2 10/4 4 -2 10 vitaliteit (96) 84.0 2.2 29.1 73.3 0.7 76.9 Uit deze resultaten kan worden geconcludeerd dat bevriezing het uitlopen van de knoppen zeer nadelig beïnvloedt. Daarnaast lijken sterke temperatuurwisselingen tussen 10 en 4°C evenmin bevordelijk te zijn. Als stengels op het werk gedurende enkele dagen moeten worden bewaard dient dit dus vorstvrij en bij constant lage temperaturen te worden uitgevoerd. -34- Lange opslagperiode (in een kuil en een koelcel) Twee mogelijkheden werden onderzocht om stengels gedurende langere tijd (1 tot 3 maanden) te bewaren. Als eerste werd inkuilen onder veldomstandigheden onderzocht. Vervolgens werden stengels in een koelcel opgeslagen. Op twee verschillende tijdstippen (juli 1984 en maart 1985) werden ondergrondse stengels met een lengte van 45 cm uit een zeew erend duin opgegraven en ingekuild in een zanddepot. Na 1, 2 en 4 maanden werden stengels uit de kuil gehaald en opgekweekt in een kiemkast. Op elk tijdstip werden 40 stengels onderzocht. De helft hiervan bleef intact en de overige 20 stengels werden elk in 3 gelijke stukken geknipt. Tegelijkertijd werden op deze tijdstippen verse stengels opgekweekt die afkomstig waren van dezelfde helmbegroeiing. De resultaten zijn in Fig. 2-5 afgebeeld. Per tijdstip wordt het gemiddeld aantal gevormde scheuten per stengel weergegeven, hetgeen kan worden beschouwd als een maat voor de vitaliteit. inkuil O) +-> O) vers 3x15 cm 15 +-• (0 . o1 O m m tijd (maanden) Fig. 2-5: De vorming van scheuten door helmstengels die vers uit het veld zijn verzameld, of die gedurende 1, 2 of 4 maanden zijn ingekuild. Na het verzamelen zijn de stengels of intact gelaten (lengte 45 cm), of in drie delen van elk 15 cm geknipt. Links: de scheutvorming van maart t/m juni 1985. Rechts: de scheutvorming van juli t/m november 1984. Stengels die in juli waren ingekuild, namen snel af in vitaliteit. Na een maand daalde het aantal gevormde scheuten van de intacte stengels tot 58% en van de verhakselde stengels tot 27% ten opzichte van het uitgangsmateriaal. Stengels die in maart werden ingekuild zijn tussentijds niet bemonsterd en bezaten na 3 maanden nog 20 tot 30% van de oorspronkelijke vitaliteit. -35- Met deze proef is aangetoond dat het inkuilen van stengels binnen 1 tot 3 maanden leidt tot een groot verlies aan vitaliteit. Omdat de mogelijkheid van broei of andere oncontroleerbare factoren niet uit te sluiten was, werd de opslag onderzocht onder beter gecontroleerde omstandigheden, in een koelcel. Eind maart 1986 werd een krat met 0,75 m3 vers geoogst stengelmateriaal geplaatst in een pootaardappelkoelcel (4°C en 93% +_ 3% luchtvochtigheid). De pootaardappelcel werd doelbewust gekozen, omdat hierin niet met spruitremmingsmiddelen wordt gewerkt in tegenstelling tot een consumptieaardappelcel. Op verschillende tijdstippen werden stengels uit het krat genomen en verdeeld in stukken van 15 cm lengte. Visueel werd bepaald of de individuele stengels wel of geen vitale knoppen (zgn. wasbare ogen) bevatten. Vervolgens werden 2-cm lange stukken stengel, waarop zich een vitale knop bevond, losgeknipt en opgekweekt. Uit de resultaten van het opkweken van de knoppen bleek dat er afname was van de vitaliteit (het vermogen om uit te lopen) naarmate de bewaartijd van het stengelmateriaal in de koelcel langer was. Bovendien bleken na 6 weken bij 10% van de stengels allé knoppen te zijn uitgelopen. Na 12 weken was dit percentage opgelopen tot 37% (zie Fig. 2-6). Mogelijk waren deze scheuten gevormd als gevolg van een natuurlijk bioritme van de stengels, die waren opgeslagen op het moment dat het groeiseizoen zou gaan beginnen. Verondersteld werd dat de knoppen niet zouden uitlopen als de stengels gedurende de winter waren opgeslagen. 100 SS 80 ES3 uitgelopen 60 EZJdood 40 i I vitaal 20 O 4.5 6 12 aantal weken in Koelcel Fig. 2-6: Het effect van het opslaan van helmstengels in een koelcel op de vitaliteit van de knoppen. Per tijdstip (tussen 0 en 4.5, na 6 en 12 weken) is bepaald hoeveel stengels van 15 cm lengte géén, of tenminste één vitale knop bevatten. Na 6 en 12 weken werd een derde categorie gevormd door de stengels, waarvan alle vitale knoppen uitgelopen zijn. -36- In de volgende winterperiode werden in het kader van de helmaanplant langs de Zuid-West kust van Voorne op praktijkschaal stengels opgeslagen in een koelcel. De stengels werden in oktober 1986 opgeslagen en de laatste porties zijn op 20 februari 1987 uit de cel gehaald voor gebruik. Op 16 januari en 20 februari werden op bovenbeschreven wijze stengelstukjes met wasbare ogen opgekweekt. Tevens werd op 16 januari op de plaats van herkomst vers veldmateriaal verzameld en opgekweekt. De resultaten worden in Tabel 2-2 gepresenteerd. Tabel 2-2. Vitaliteit (96) van vers en in de koelcel opgeslagen stengelmateriaal. monsterdatum % vitaliteit 16 januari 20 februari vers koelcel koelcel 86 53 53 De vitaliteit van de wasbare ogen van het in de koelcel bewaarde materiaal was duidelijk lager dan dat van vers veldmateriaal. In de winterperiode bleven de knoppen echter in rust, in tegenstelling tot de knoppen op de stengels die in het voorjaar van 1986 werden opgeslagen, welke in de koelcel uitliepen en scheuten vormden. De conclusie is dat de vitaliteit van opgeslagen stengelmateriaal afneemt. In de koelcel lijkt het materiaal beter houdbaar te blijven dan in een kuil. De afname van de vitaliteit van de wasbare ogen van opgeslagen materiaal zou kunnen worden gecompenseerd door méér stengels te gebruiken bij de aanleg van een helmbegroeiing. Gezien de verliezen die optreden is het echter economisch onaantrekkelijk om helm op te slaan. 2.4.3. De verwerking van stengels en de tijdelijke zandvastlegging In de inleiding zijn stengeldelen gedefinieerd als stukken van de ondergrondse stengel van helm van 15 cm lengte met 2 tot 5 wasbare knoppen. In de praktijk kunnen dergelijke stengelstukken worden verkregen door het opgerooide materiaal te verdelen over een duinlichaam en vervolgens het zandoppervlak tweemaal met een schijveneg in haaks op elkaar staande richtingen te bewerken. Door de hoek die de assen van de eg met de rijrichting maken op de juiste wijze af te stellen, kan de verhaksellengte van de stengels enigszins worden aangepast. De schijveneg snijdt de stengels in stukken en ploegt ze tegelijkertijd onder. Bij de aanleg van helmbegroeiing op praktijkschaal zal de dichtheid van de stengeldelen moeten worden omschreven. Op deze dichtheden zal in hoofdstuk 3 nog -37- worden ingegaan. De controle op de dichtheid in het veld is eenvoudig uit te voeren door op een willekeurige plek de lengte van de uitgestrooide stengels op te meten. Voor een dichtheid van bijvoorbeeld 40 stengels per m2 zandoppervlak dient (40 x 0.15 =) 6 meter stengelmateriaal per m2 aanwezig te zijn. Deze stengels moeten regelmatig bezet zijn met wasbare knoppen (2-5 per 15 cm lengte). Om uitdroging van de stengels tegen te gaan is het raadzaam de tijd tussen het verspreiden en het ineggen van de stengels kort te houden. Het is bepaald af te raden de stengels gedurende een of meer dagen onbedekt te laten liggen. Tot slot is het van belang het zandoppervlak tijdelijk te beschermen tegen verstuiving. Hiertoe kan stro worden ingeëgd of kunnen rietpoten worden geplaatst. 2.5. Conclusies met betrekking tot de toepassing van de poot-, zaai- en stengeldelenmethode Gezien de vele aspecten die gekoppeld zijn aan de toepassing van de verschillende methoden is het erg belangrijk om een beplantingsschema tijdig voor te bereiden. De uitvoering van een groot werk is meestal minstens een jaar vooraf bekend en de tussentijd dient, behalve voor het maken van tekeningen en dergelijke, te worden gebruikt voor de afweging en voorbereiding van de verschillende methoden volgens welke de helmbegroeiing zal worden aangebracht. De winplaats van het pootgoed moet tijdig bekend zijn. Het best geschikt zijn die plekken waar jaarlijks regelmatig kleine hoeveelheden zand worden ingevangen. De uitvoering van een werk dient te zijn afgestemd op de snelle verwerking van het pootgoed en de stengeldelen. Opslag van het materiaal gaat ten koste van het scheutvormend vermogen van de wasbare ogen. Met de zaadwinning kan het best een jaar tevoren worden gestart opdat niet al het zaad nog moet worden verzameld vlak voordat het werk begint. Hiermee wordt het risico van een misoogst verkleind. Indien het zaad koel en droog wordt opgeslagen is het een aantal jaren houdbaar. Het is wel zinvol het kiempercentage van overjarig zaad te laten bepalen bij een zaadbedrijf of proefstation. Dit kiempercentage dient te worden bepaald aan zaden in petrischalen op vochtig filtreerpapier bij 8 uur 30°C in het licht afgewisseld met 16 uur 20°C in het donker. De hoeveelheid winbaar stengelmateriaal kan tevoren worden ingeschat door in de wingebieden de diepte en dichtheid van de stengels te schatten door enkele kleine profielkuilen te graven. In een vroeg stadium kan bij de technische voorbereiding nog rekening worden gehouden met de plaats waar zich de beste stengeldelen bevinden. Tot slot kan het nooit kwaad om eens een oriënterend bezoek te brengen aan een beheerder van een zeewerende duinregel die de nieuwe methoden al heeft toegepast. -38- 3. BEMESTING VAN DE HELM AAN PLANT 3.1. Inleiding Het bemesten van helm is geen algemeen gebruik (11). Het ligt echter voor de hand dat planten op voedselarm zand positief zullen reageren op een aanbod van meststoffen. Tijdens de eerste fase van het onderzoek werd een overzicht gemaakt van de literatuur over bemesting van helmaanplant (20). Hieruit werd geconcludeerd dat 40 a 100 kg N (stikstof), 20 a 50 kg P (fosfaat) en 20 a 50 kg K (kalium) per hectare als startbemesting voor aangeplante helm voldoende zouden zijn. Aangezien conventionele NPK meststoffen zeer snel uitspoelen, werd tijdens het onderzoek overgeschakeld op een langzaam werkende NPK meststof (Osmocote). Deze meststof is duurder, maar heeft het voordeel dat de werking afhankelijk is van de temperatuur. Dit betekent dat de meststof in de winter, gelijktijdig met de plantwerkzaamheden, kan worden aangebracht. In het voorjaar, wanneer de bodemtemperatuur stijgt, wordt Osmocote pas actief. Als gevolg van deze temperatuurafhankelijke werking zal nauwelijks uitspoeling plaatsvinden. Met de langzaam vrijkomende meststof werden bij doseringen van 40-10-10 en 80-20-20 kg NPK per ha goede resultaten verkregen (21). Het bleef echter de vraag of met 80-20-20 kg NPK per ha de maximale gift was bereikt. Op een proefveld (zie kaartbijlage: proefveld I) werd namelijk bij lage stengeldichtheden een sterke stimulering van de scheutvorming verkregen door de 80-20-20 dosering te verdubbelen (zie foto 9). Dit gegeven vormde de aanleiding voor een uitgebreide veldproef. Het doel van deze proef was om die combinaties van stengeldichtheid en meststofgift en van zaaidichtheid en meststofgift te bepalen, welke in de meest optimale helmgroei resulteren. Onder optimale helmgroei wordt verstaan dat de helmplanten het zand effectief vastleggen en dat er dus geen uitstuiving plaatsvindt. Aangezien de kans op verstikking groot is in het geval de helmgroei te weelderig is wordt de voorkeur gegeven aan optimale groei boven het nastreven van een maximale helmproductie. Door verschillende zaai- en stengeldichtheden te onderzoeken bij verschillende meststofgiftniveau's wordt nagegaan of, in geval het plantmateriaal schaars is, verhoging van de meststofgift het tekort aan plantmateriaal kan compenseren. 3.2. Chemische en fysische eigenschappen van het zand In tabel 3-1 worden de chemische en fysische eigenschappen weergegeven van zand uit een zeewerend duin, waar veel zandaanvoer vanaf het strand plaatsvindt, -39- en van opgespoten zand dat is gebruikt voor de verzwaring van de zeereep op Voorne. Tabel 3-1: Chemische en fysische eigenschappen van zand afkomstig van een zeewerend helmduin en van een depot met opgespoten zand waarmee de zeereep van Voorne is verzwaard. pH PH H20 KC1 organische Ca C03 electrische chloride stof ('36) geleidbaarheid • tot-P tot-N Mg Na (jiS.cm- 1 ) (%) zand herkomst zeewerend helmduin 9.2 9. 1 0.19 3.4 76 3.9 11. 0 4.80 0 .32 0 . 08 0.21 zanddepot 9.0 8. 9 0.30 7.4 83 2.1 14. 4 7.9 0 .84 0 . 13 1.57 *• * (mg / 100 g) korrelgrootte <2 (jira) zand herkomst (meq / 100 g) 2- 16- 53- 75- 106- 150- 212- 300- 425- 600- 16 53 75 106 150 212 300 425 600 850 1.82 0.23 0.03 0 150-212 4.96 1.90 0.50 0.,01 150-212 zeewerend helmduin 0 0 0.02 0.10 1.62 11.5 44.8 32.7 zanddepot 1.77 0.60 0.90 1.72 8.32 18.5 26.9 22.1 6 . 88 11. 7 850- >1400 D50* 1400 * Korrelgrootteklasse die groter is dan 50% van de totale zandfractie en kleiner dan de overige 50% De chemische eigenschappen van beide zandtypen zijn sterk overeenkomstig. Een hoge zuurgraad (pH), een laag gehalte aan organische stof, totaal fosfaat (P), totaal stikstof (N) en kalium (K). Het kalkgehalte van het opgespoten zand is echter duidelijk hoger dan in het helmduinzand, hetgeen wordt veroorzaakt door het relatief hoge aandeel van schelpen in het opgespoten zand. In duinzand, dat door de wind is aangevoerd, komen daarentegen weinig schelpen voor. Het relatief grote aandeel van schelpen in opgespoten zand heeft tot gevolg dat op plekken waar uitstuiving plaatsvindt een schelpenlaag op het zand achterblijft waardoor geen diepe stuifkuilen kunnen ontstaan. Indien het de bedoeling is op een kunstmatig aangelegd duin plaatselijk het natuurlijke proces van verstuiving te laten verlopen, is het dus essentieel dat er zand met een gering schelpenaandeel wordt opgespoten. De korrelgrootteverdeling (Tabel 3-1) laat zien dat de D50 (de korrelgrootteklasse die groter is dan 50% van de totale zandfractie en kleiner dan de overige 50%) van beide zandtypen gelijk is. Het verschil tussen de beide zandtypen is dat het door de wind aangevoerde duinzand in veel sterkere mate gesorteerd is dan het opgespoten zand. Vijfenveertig procent van de zandfractie van het -40- duinzand bevindt zich in dezelfde korrelgrootteklasse (150-212 micrometer), terwijl dit voor het opgespoten zand 27 procent is. De heterogene samenstelling van het opgespoten zand, die afhankelijk is van het type zandzuiger (op Voorne een zgn. cutterzuiger), zal hoogstwaarschijnlijk een beter vochthoudend vermogen tot gevolg hebben. Er bestaan geen gegevens over de gevolgen die deze verschillen in korrelsamenstelling hebben voor de ontwikkeling van de begroeiing op zeewerende duinen. Gezien de proefveldresultaten zijn de gevolgen voor de helmgroei niet nadelig. Vegetatie-onderzoek zal moeten uitwijzen wat de effecten van het opgespoten zand op de vegetatieontwikkeling op de lange termijn zullen zijn (zie ook hoofdstuk 4). 3.3. Proefschema en aanleg van het proefveld 19 Maart 1987 werd een proefveld aangelegd op de verzwaarde zeewerende duinen van Voorne tussen strandpaal 15.0 en 15.2 (zie kaartbijlage). Alle behandelingen werden in viervoud aangelegd. In onderstaande tabel wordt de proefopzet schematisch weergegeven. Tabel 3-2: Schematische weergaven van de behandelingen van de bemestingsproef 1987 behandeling: poten breedwerpig bemest zaaien (kg/ha) plantgat bemest 7.5 15 22.5 stengeldelen(/m 2 ) 20 40 60 meststof niveau: (kg NPK/ha) 0 80-20-20 160-40-40 Op vakken van 6 x 6 m 2 werden meststofbehandelingen uitgevoerd met langzaam werkende kunstmest (Osmocote, 12-14 maanden werkzaam): O (geen NPK), M (midden: 80 kg N, 20 kg P en 20 kg K per hectare) en H (hoog: 160 kg N, 40 kg P en 40 kg K per ha). De meststof werd breedwerpig gestrooid en met behulp van een schijveneg op 10-15 cm diepte ingeëgd. In een klein aantal vakken waar helm werd gepoot werd de meststof in het plantgat aangebracht in plaats van haar breedwerpig te strooien: M (80 kg N, 20 kg P en 20 kg K) en 1.5 x M (120 kgN, 30 k g P en 30 kg K). -41- Helm werd gepoot, gezaaid of als stengeldelen ingeëgd. De techniek, volgens welke deze methoden werden uitgevoerd, staat beschreven in hoofdstuk 2.1 van dit rapport. De helm die gebruikt werd voor het poten, zaaien en de stengeldelenmethode was afkomstig van het Zuid-Westelijk deel van de Voornse zeereep. Het zaad was in 1986 gewonnen, gedurende de winter bewaard bij +4°C, had een duizend korrel gewicht van 3.4 g en een kiempercentage van 90. Het werd met de hand gezaaid in drie dichtheden: 7.5, 15 en 22.5 kg/ha. De stengeldelen werden daags voor het ineggen opgerooid. Drie stengeldichtheden werden aangelegd: 20, 40 en 60 stengelstukken/m 2 . Na het ineggen van het zaad en de stengels werd het gehele proefveld met stro (ca. 5000 kg/ha) ingeëgd. Pas daarna werd op de resterende vakken helm gepoot in bosjes van gemiddeld 13 scheuten met elk minstens 2 wasbare ogen. De plantafstand bedroeg 50 bij 75 cm. In Bijlage 1 wordt het overzicht van de situering van de vakken op het proefveld afgebeeld. In juli 1987 werd een startmeting verricht. Van de gepote helm werd het aantal scheuten per pol bepaald. In de gezaaide vakken werd de opkomst van kiemplanten geteld. In de vakken met stengeldelen werd het aantal uitgelopen knoppen bepaald door het aantal bosjes te tellen. In oktober 1987 werd de proef nogmaals geëvalueerd. In alle vakken werd het drooggewicht van de helmplanten bepaald door delen van het vak kaal te knippen en het drooggewicht te bepalen, dat een maat is voor de helmgroei. 3.4. Resultaten 3.4.1. Bemesting van gepote helm In juli 1987, bij de eerste meting op het proefveld, werden slechts geringe verschillen gevonden tussen de bemestingstrappen in de gepote helm. In oktober 1987 werd een duidelijke toename van het drooggewicht geconstateerd als gevolg van de bemesting (foto 10, 11 en 12, Fig. 3-1). Het verschil tussen 0 en 80-20-20 kg NPK per ha is echter iets groter dan dat tussen 80-20-20 en 160-40-40 kg per ha. Plantgatbemesting heeft geen betere groei tot gevolg dan breedwerpig strooien. De helmpollen ondervinden dus geen voordeel als de meststof dicht bij de plant wordt aangebracht. Het is aannemelijk dat de planten in staat zijn het bodemprofiel snel te doorwortelen, waardoor de vrijkomende voedingsstoffen goed beschikbaar zijn voor de wortels. -42- 1 240 200 160 product .0) 120 o 40 -ë 0 - breedwerpig - plantgat POTEN -7.5 kg/ha - 15 kg/ha • 22.5 kg/ha ZAAIEN 80 240 200 160 - 20/m2 - 40/m2 - 60/m2 STENGELDELEN 120 80 40 0 M M NPK meststofgift Fig. 3-1: Effect van 3 meststof gif tniveau's op de drogestof productie van helm (g/m 2 ). 0 = 0; M = 80-20-20, = 120-30-30 en H = 160-40-40 NPK/ha (Osmocote, 12-14 maanden werkzaam). Links boven: gepote helm. Rechts boven: gezaaide helm. Links onder: stengeldelen. Rechts onder: minimale en maximale drogestof productie (g/m 2 ) van helm, d.m.v. drie verschillende methoden aangebracht, bij de drie meststofgiftniveau's 0, M en H. n.b.: zaad laag =7.5 kg/ha en hoog = 22.5 kg/ha, stengels laag = 20 en hoog =60 per m 2 . 3.4.2. Bemesting en dichtheid van gezaaide helm Een overstuiving tot 5 cm zand in het kiemplantstadium (tussen april en juli 1987) beïnvloedde de opkomst van zaailingen negatief. Overstuiving met 5 centimeter zand of meer in het kiemplantstadium was fataal voor vrijwel alle zaailingen. In oktober 1987 werd in elk vak het drooggewicht bepaald (zie Fig.3-1). Bij iedere zaaidichtheid werd een duidelijk positieve respons op de verhoging van de meststofgift waargenomen. Aangezien er in oktober weinig belangrijke verschillen tussen de zaaidichtheden bestonden, wordt volstaan met de foto's van vakken met 15 kg zaad per ha bij drie NPK-niveaus (foto 13, 14 en 15). Er is een duidelijk verschil in drogestof productie tussen 0 en 80-20-20 kg NPK per hectare. Tussen de drogestof opbrengsten van bemesting met 80-20-20 en -43- 160-40-40 kg NPK per ha bestaat statistisch geen verschil meer. Het meereffect van de verdubbeling van de meststofgift was bij de gezaaide helm dus niet zo groot. 3.4.3. Bemesting en dichtheid van stengeldelen In juli 1987 was er een rechtevenredig verband tussen de stengeldichtheid en de opkomst van helmscheuten. Meer stengeldelen leverden dus meer helmplanten op. In oktober 1987 werd bij alle stengeldichtheden een duidelijke respons van de drogestofproductie op de bemesting geconstateerd (Fig. 3-1). Tussen de stengeldichtheden onderling waren er slechts kleine verschillen. Verhoging van de stengeldichtheid van 20 tot 40, of tot 60 stengels/m2 had dus alleen een duidelijk effect op het aantal helmplanten per m2 direct na opkomst, maar niet op de uiteindelijke helmproductie na één groeiseizoen. Verhoging van de meststofgift van 80-20-20 tot 160-40-40 kg NPK per hectare had een duidelijk positief effect op de drogestof productie (foto 16, 17 en 18). 3.5. Conclusies Gezien het feit dat plantgatbemesting een extra inspanning kost, zou het resultaat duidelijk positief moeten zijn om de methode rendabel te maken. De proefresultaten wijzen er op dat aan breedwerpig strooien de voorkeur dient te worden gegeven. Verdubbeling van de meststofgift tot 160-40-40 kg NPK/ha leidt tot een hogere helmproductie. Echter met 80-20-20 kg NPK werd reeds een begroeiing verkregen die het zand op effectieve wijze vastlegde. Voor een optimaal resultaat is 80-20-20 kg NPK per ha dus een voldoende meststofgift. Als gevolg van de grote spreiding binnen de resultaten is het verschil tussen de drie zaaidichtheden statistisch moeilijk aantoonbaar. In het algemeen zal met circa 15 kg helmzaad en 80-20-20 kg NPK per hectare een effectief stuif werende helm begroeiing worden verkregen onder de voorwaarde dat er niet meer dan 5 cm zand instuift in het kiemplantstadium en dat er ook geen uitstuiving plaatsvindt. Gezien de relatief geringe reactie van de gezaaide helm op de verdubbeling van de meststofgift ligt het niet voor de hand de hoeveelheid zaaizaad te verminderen in combinatie met verdubbeling van de meststofgift. Onder deze proef omstandigheden werd bij 80-20-20 kg NPK per ha met 20 stengeldelen per vierkante meter in een groeiseizoen vrijwel dezelfde drogestofproductie behaald als met 60 stengeldelen. Bij de interpretatie van deze resultaten moet echter rekening worden gehouden met het feit dat de stengeldelen onder optimale omstandigheden, vlak voor het begin van het groeiseizoen, werden opge- -44- rooid en vrijwel direct werden ingeégd. Stengels die gedurende de winterperiode worden ingeëgd, zullen ongetwijfeld als gevolg van vorst of andere oorzaken in vitaliteit afnemen (zie hoofdstuk 2.4.2). Tijdens de winterperiode zullen, rekening houdend met 50% uitval tijdens een lange bewaarperiode, meer stengels moeten worden aangebracht. Een dichtheid van 40 stengels per m2 is dan voldoende om hetzelfde resultaat te bereiken als met 20 a 30 stengeldelen per m2 in het voorjaar (februari en maart). Bemesting met 160-40-40 kg langzaam werkende NPK per hectare resulteert in een hogere drogestofproductie dan 80-20-20 kg, maar met 80-20-20 kg NPK wordt reeds een effectief stuifwerende begroeiing verkregen. Verhoging van de helmproductie wordt met name bereikt door meer meststof te strooien. Het effect van verdubbeling van de stengeldichtheid is geringer dan het effect van een dubbele meststofgift. 3.6. Vergelijking van helm poten, zaaien en de stengeldelenmethode op proefveldschaal Aan de hand van Fig. 3-1 wordt een vergelijking gemaakt tussen de verschillende methoden onder de gegeven proefveldomstandigheden. In het geval er geen meststof was toegediend, werd de meeste bovengrondse drogestof gemeten bij de helmpollen. De drogestof van deze pollen bestond echter voor een groot deel uit het overblijfsel van het plantmateriaal en had zodoende weinig te maken met de productie tijdens het groeiseizoen van 1987. Daarna kwamen de stengeldelen en als laatste de gezaaide helm. Na bemesting met zowel 80-20-20 als met 160-40-40 kg NPK per ha produceerden stengeldelen de meeste en zaailingen de minste hoeveelheid droge stof. Helmpollen gedroegen zich als de gemiddelde variant. Op het proefveld werd in de vakken met een hoge zaai- en stengeldichtheid in combinatie met de hoge meststofgift een effectieve zandvastlegging verkregen. Ook in vakken met een minder hoge helmproductie werd het zand effectief vastgelegd. Aangezien de effectiviteit van de begroeiing voorop staat is de conclusie dat onder de omstandigheden waarin deze veldproef is uitgevoerd een voldoende resultaat wordt verkregen met: - helm poten en 80-20-20 kg NPK/ha - 15 kg helm zaaien en 80-20-20 kg NPK/ha - 40 stengeldelen/m 2 (in het vroege voorjaar eventueel 20 a 30/m 2 ) en 80-2020 kg NPK/ha. In hoofdstuk 4 wordt, aan de hand van de praktijkervaringen met deze drie methoden, beschreven onder welke omstandigheden poten, zaaien of ineggen van stengeldelen met het meeste succes kunnen worden toegepast. -45- 4. DE EVALUATIE VAN POOT-, ZAAI- EN STENGELDEELMETHODEN OP PRAKTIJKSCHAAL 4.1. Inleiding Op grond van de resultaten van kleinschalige veldproeven werd in 1985 een advies uitgebracht aan het waterschap De Brielse Dijkring met betrekking tot nieuwe methoden voor de aanleg van helmbegroeiing. Voorgesteld werd dat het zaaien van helm en het gebruik van stengeldelen een alternatief zouden kunnen bieden voor het met de hand poten van helm. Het zaaien van helm was echter nog niet op grote schaal uitgevoerd, terwijl de stengeldelenmethode volledig nieuw was. De toepasbaarheid van beide methoden diende dus nog op praktijkschaal te worden onderzocht. Na overleg werd besloten naast het poten zowel het zaaien als de stengeldelenmethode op te nemen in het beplantingsbestek van de duinverzwaring op Voorne. Door de uitvoering van het werk met onderzoek te begeleiden werden de nieuwe technieken aan de praktijkomstandigheden aangepast en werd een kosten-baten analyse opgesteld van de verschillende plantmethoden, teneinde een objectieve vergelijking te kunnen maken. Door voortdurende terugkoppeling van de onderzoeksresultaten naar de praktijk kon de technische uitvoering, waar nodig, jaarlijks worden bijgesteld. Deelproblemen werden in kleinschalige veldproeven op de verzwaarde zeereep of in het laboratorium nader onderzocht. Acute vragen tijdens de werkzaamheden werden in ad hoc overleg opgelost (zie Fig. 4-1). Voor het meten van de helmproductie en de bedekkingsgraad, ten einde de verschillen in effectiviteit van de plantmethoden op een dergelijk grote schaal (het totale proefgebied besloeg in 1987 ruim 60 ha) op objectieve wijze vast te leggen, lag het voor de hand gebruik te maken van remote sensing, in dit geval luchtfotografie. De afdeling Remote Sensing van de Meetkundige Dienst van Rijkswaterstaat heeft een recent ontwikkelde techniek geschikt gemaakt voor de evaluatie van de helmaanplant op de zeereep. In dit hoofdstuk zal deze methode kort worden toegelicht en zullen de resultaten, aangevuld met de gegevens van vegetatieopnamen in het veld, worden gebruikt voor de evaluatie van de aanplantmethoden. De technische uitvoering van de duinverzwaring, met name het zandverzet, zal slechts kort worden behandeld voor zover het van belang is voor de aanleg van de beplanting. Gedetailleerde informatie hierover is bij het waterschap De Brielse Dijkring aanwezig. -46- probleemstelling i begeleidingscommissie helmonderzoek veld- en laboratorium proeven A r resultaten r Technische Directie waterschap De Brielse Dijkring deelproblemen r gefaseerde uitvoering ad hoc overleg Meetkundige Dienst (remote sensingonderzoek) f eindresultaat Fig. 4-1 Overlegstructuur tijdens de uitvoering van de duinverzwaring op Voorne in combinatie met het onderzoek naar het effect van grootschalige aanplantwerkzaamheden (1985-1988). 4.2. De technische uitvoering van de duinverzwaring op Voorne (1984-1988) 4.2.1. Algemene gegevens en tijdfasering De duinverzwaring op Voorne vond plaats vanaf najaar 1984 tot voorjaar 1988. Het laatste onderhoudsbestek loopt door tot voorjaar 1989. In deze tijd is de hoogwaterkerende duinregel van Voorne over een afstand van 9.4 km verzwaard en opgehoogd volgens de Deltanorm tot minimaal 8.30 m +NAP (zie kaartbijlage). De nieuwe zeereep bevat een theoretisch profiel, aangevuld met een profiel -47- ten behoeve van afslag. Het theoretisch profiel heeft een hoogte van minimaal 8.30 m + NAP. De theoretische kruinbreedte is 20 m en op de punt van Voorne (bij paal 10) 50 m. Voor dit werk werd 7,5 miljoen m3 zand gebruikt, dat via nat zandverzet werd aangevoerd. Het droge zandverzet bedroeg 2 miljoen m8. In totaal werd ca. 115 ha - met helm te beplanten - duin gevormd. Langs de toegangspaden werd duindoorn aangeplant (ca. 3 ha). De duinverzwaring werd uitgevoerd in drie fasen: (1) tussen strandpaal 6.0 en 9.4, (2) tussen paal 13.4 en 15.4 en (3) tussen paal 9.4 en 13.4 (zie kaartbijlage en foto 20). Deze fasering werd voornamelijk bepaald door de beschikbaarheid en door de kwaliteit (korrelgrootte) van het zand. Het werkseizoen was steeds van september tot en met maart, omdat alleen in deze tijd helm kan worden geplant, het zand dan beter berijdbaar is en de recreatie in de wintermaanden beperkt van omvang is. Iedere fase werd over een periode van drie jaren uitgevoerd. Tijdens het eerste jaar werd het zand opgespoten. Nadat het zand als gevolg van regenval voldoende was ontzilt, werd in het tweede jaar het droge zandverzet uigevoerd en de gevormde duintoppen van helmbegroeiing voorzien. Het derde jaar werd gebruikt om eventueel onderhoud te verrichten. De drie uitvoeringsfasen overlapten elkaar in de tijd (zie Fig. 4-2). 4.2.2. De herkomst, aanvoer, opslag en verwerking van het zand Het zand voor de fasen 1 en 2 werd aangevoerd vanaf de Maasvlakte, waar het vrijkwam bij de aanleg van de Europahaven. Het zand voor fase 3 was afkomstig van de zeebodem voor de kust van Voorne, waar de Slufter, een opslagdepot voor havenslib, werd gemaakt. De D50 (dit is de korrelgrootteklasse die zowel groter als kleiner is dan 50% van de totale zandfractie) van het zand lag tussen 250 en 300 urn. De fysisch-chemische gegevens van het zand, dat erg schelpenrijk was, worden besproken in hoofdstuk 3.2. In beide gevallen werd - nadat het strand was opgehoogd door zand in een open stort te spuiten - het zand door middel van een persleiding in een gesloten stort op het strand gespoten. Het zanddepot werd aangelegd tussen de bestaande zeereep en een op het strand aangelegde zanddam (Fig. 4-3). Vervolgens werd het zanddepot ingeëgd met stro (5 ton/ha) om verstuiving tegen te gaan tijdens de zomerperiode. In fase 2 en 3 werd in het depot een drainagebuis langs de voet van de oude zeereep gelegd, boven het niveau van de duinvalleien van het achterliggende gebied, om de ontzilting van het depot te versnellen en zoute kwel in het achterliggende gebied te voorkomen. -48- l e fase 4^- ii • • • * • * 3e 2 e fase 1984 I 1985 1986 1987 1988 1989 • a = opspuiten van zand • • = ontziltingsperiode * *= droogzandverzet, duinvorming en het aanbrengen van helmbegroeiing • •= onderhoudswerkzaamheden Fig. 4-2: Tijdfasering van de grootschalige duinverzwaring op Voorne. -49- NOOROZEE - • — . — raster ..Q£<Maa£.j._.i>_.i OPSPUITING IN OPEN STORT OPSPUITING IN GESLOTEN STORT ONTZILTEN _,.i:y_,_»:— •*••••••••••••••• | ZANDDEPOT . DROOG Fig. 4-3: Geschematiseerd bovenaanzicht van de opspuitingswerkzaamheden, het droge zandverzet en de aanleg van de begroeiing tijdens de verzwaring van de waterkerende duinregel op Voorne. Op het depot werden duintoppen gemaakt door aan de voorzijde zand af t e graven en dit per as naar binnen t e brengen (Fig. 4-3, 4-4 en 4-5). Op het buitentalud in fase 1 kwam ongeroerd zand van het depot aan de oppervlakte, dat als gevolg van het nat opspuiten een dichte pakking had. Naar aanleiding van de slechte helmgroei hierop, die terug te voeren was naar de verdichting van het zand, werd in de fasen 2 en 3 het buitentalud diep (tot 50 cm) losgewoeld. 4.2.3. Stuifschermen, rietpoten en wildrasters Aan zowel de zee- als de landzijde werd over de gehele lengte van de nieuwe duinregel 2 m onder de kruin een stuifscherm van rijshout geplaatst. Bovendien werden dwarsschermen geplaatst. Aan de voet van het nieuwe duin werd op het strand een 5 m brede strook rietpoten aangebracht. Het zand dat hier werd ingevangen diende, ter bescherming van de duinvoet tegen eventuele golferosie bij zeer hoog water (Fig. 4-4 en 45). -50- DWARSPROFIEL K.mrp.8°° o NOORDWESTKUST •^C \VJT~ 12 0 0 . / \ 1100 . 1000. OORSPRONKELIJK OUINPROFIEL TIJDELIJK ZANDDEPOT NIEUW OUINPROFIEL , g 900- ~ 800. i \ n7!f//////v] \ *^ [/////J/J//f/i^ / 6 00- i y ^ 700. 5 00. 1 Rinpoifn 1 / j TJ?/ •/-"/////////S /////llLL^ Fh«oretisrh proltrt ~ ' / ' t 00. \ 300. 100. y NAP HOOGTESCHAAL 0 10 20 30 40 50 60 70 LENGTE SCHAAL 60- 90 100 Mtr Fig. 4-4. Dwarsprofiel van de Noord-West zeereep van Voorne vóór, tijdens en na de duinverzwaring. De zeereep werd hier buitenwaarts verzwaard. DWARSPROFIEL Kmrp 12°°° . _. ^ _ _ OORSPRONKELIJK OUINPROFIEL TIJDELIJK ZANPPEPOT NIEUW DUINFRCFIEL ZUIDWESTKUST r HOOGIE SCH»«L 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90fflOMtr LENGTE SCHAAL Fig. 4-5. Dwarsprofiel van de Zuid-West zeereep van Voorne vóór, tijdens en na de duinverzwaring. De zeereep werd hier voornamelijk binnenwaarts verzwaard in verband met de aanwezigheid van een diepe geul (het Rak van Scheelhoek) vlak voor de kust. -51- Wildrasters werden geplaatst op de overgang van de nieuwe naar de oude zeereep. Van het gaas (zeskant vlechtwerk van 1.50 m breed) werd 50 cm ingegraven (20 cm verticaal en 30 cm horizontaal). 4.3. De aanleg van de helmbegroeiing De technieken van het poten, het zaaien en de stengeldelenmethode zijn in hoofdstuk 2 behandeld. Op de verzwaarde zeereep zijn enkele nieuwe combinaties toegepast, die echter geen wezenlijk verschil in de uitvoering veroorzaakten. De volgende combinaties werden toegepast: - zaaien met stro of edelcompost - stengeldelen met stro of riet - poten met riet - poten + stengeldelen met riet. In Tabel 4-1 wordt een overzicht gegeven van de uitvoering van de poot-, zaaien stengeldeelmethoden. 4.4. Evaluatie van de aanplantmethoden 4.4.1. Criteria Het doel van het aanbrengen van een beplanting op zeewerende duinen is het "effectief stuifvrij" maken van de zeereep. De inhoud van het begrip "effectief stuifvrij" is echter afhankelijk van de eisen die door de beheerders van zeewerende duinen worden gesteld. Bijvoorbeeld in het Westland kan de geringste zandverstuiving tot economische schade leiden indien dit zand op de kassen terecht komt, waardoor het invallende zonlicht wordt gereduceerd. Natuurbeheerders op Voorne zien de natuurwaarde van vochtige duinvalleien aangetast door instuivend zand. Daartegenover staat dat bijvoorbeeld op enkele andere locaties de duinen worden teruggetrokken door ze te laten verstuiven, of het duingebied zodanig breed en droog is dat enige mate van verstuiving wordt getolereerd. Het begrip "effectief stuifvrij" is dus rekbaar en sterk afhankelijk van de locale omstandigheden. Daarom werd gekozen voor een evaluatietype, waarbij de gegevens zodanig worden gepresenteerd dat potentiële gebruikers zelf de voor hen geschikte methode kunnen uitzoeken. Het effect van poot-, zaai-, en stengeldeelmethoden kan op verschillende wijzen worden gekarakteriseerd. Kwantitatief kunnen worden bepaald: de helmgroei, de bedekkingsgraad, en de kosten per methode. Met betrekking tot eventueel onderhoud is het daarnaast ook van belang te weten hoe groot de variatie in bio- -52- Tabel4-1: Overzicht van de aangelegde beplanting op de verzwaarde zeereep van Voorne (zie ook de kaartbijlage). Vak methode hoeveelheid plantgoed tijdelijke zandvastlegging hoeveelheid materiaal oppervlakte (ha) tijdstip aanlegt' Fase 1 (1985-1986) 1 zaaien 20 kg/ha stro + rogge 5 ton + 100 kg/ha 3.52 4 1 , 48/49, 12 2 zaaien 15 kg/ha edelcompost 40 ton/ha 2.38 41 3 zaaien . 15 kg/ha edel compost 40 ton/ha 2.80 11 4 stengeldelen 60/m 2 stro 5 ton/ha 2.69 10/11, 13/14 5 poten 50 x 75 cm rietpoten 50 x 75 cm 9.70 38/48 6 poten + stengeldelen 75 x 100 cm + 40/m 2 rietpoten 50 x 75 cm 7.11 49/52 7 stengeldelen 60/m 2 rietpoten 50 x 75 cm 5.90 3/5 8 poten + stengeldelen 75 x 100 cm + 4 0 / m ! rietpoten 50 x 75 cm 6.87 10/13 9 Fase 2 (1986-1987) zaaien 20 kg/ha stro 5 ton/ha 1.72 10 poten 35 x 70 cm rietpoten 50 x 70 cm 1.38 8/9 11 poten + stengeldelen 70 x 70 cm + 40/m s rietpoten 50 x 70 cm 7.34 2, 5/8 12 stengeldelen 60/m 2 rietpoten 50 x 70 cm 2.45 51/52, 5/6 13 zaaien 20 kg/ha stro 5 ton/ha 4.44 10 15 stengeldelen 60/m' stro 5 ton/ha 1.18 9 16 stengeldelen 60/m! rietpoten 50 x 70 cm 0.98 11 17 poten 35 x 70 rietpoten 50 x 70 4.67 44/48 18 stengeldelen 60/m 2 stro 5 ton/ha 9 Fase 3 (1987-1988) 19 poten + stengeldelen 70 x 70 + 30/m 2 rietpoten 50 x 70 162) 20 stengeldelen 60/m 2 stro 5 ton/ha 13 21 poten + stengeldelen 70 x 70 + 30/m s rietpoten 50 x 70 4 4/6 22 poten 35 x 70 rietpoten 50 x 70 9 6/9 23 zaaien 20 kg/ha stro 5 ton/ha 4 9/10 46/4 52/5 1) weeknummer 2) exacte hoeveelheden nog niet bekend op het moment dat dit rapport werd geschreven Opmerkingen: a) De vakken 2, 15, 16, 17 en 18 werden niet opgenomen in de veldevaluatie. b) Het plantwerk dat is uitgevoerd in de derde fase (1987-1988) is evenmin opgenomen in de veldevaluatie. c) Vak 14 is oorspronkelijk een zanddepot dat is begroeid met helm. Doordat vóór dit depot jonge duinen zich op natuurlijke wijze hebben ontwikkeld, mag dit gebied worden beschouwd als een (deels) natuurlijk helmduin. -53- massa en bedekking is (in geval van kale plekken: hoe groot en hoeveel kale plekken zijn er?). Hoewel er meestal slechts helm (en noordse helm) wordt geplant, vestigen zich ook andere plantesoorten in de nieuwe begroeiing. Sommige soorten komen tijdelijk voor, terwijl andere voor langere tijd aanwezig zijn. Aan de hand van het voorkomen van andere plantesoorten kan, met als referentie de soortensamenstelling van een natuurlijk helmduin, worden vastgesteld of en in hoeverre de helmaanplant zich tot een natuurlijke vegetatie ontwikkelt. 4.4.2. Meetmethoden Luchtfotografie De remote sensing methode, die ten behoeve van het helmonderzoek door de Meetkundige Dienst van Rijkswaterstaat werd ontwikkeld, bouwt voort op ervaringen die binnen deze dienst met het bepalen van biomassa door middel van false colour luchtfotografie zijn opgedaan (16,17). In een apart rapport (12) zal verslag worden gedaan van het onderzoek naar de toepassing van false colour luchtfotografie voor een kwantitatieve bepaling van biomassa en bedekkingspercentage van een aangelegde helmbegroeiing. De essentie van deze luchtfototechniek is dat aan de hand van metingen van de densiteit (kleurdichtheid) op foto's een uitspraak kan worden gedaan over de helmgroei op een groot oppervlak, terwijl in het veld slechts een relatief gering deel van dit oppervlak bemonsterd wordt. Voordat de foto's werden gemaakt, waren in het veld per proef vak (= poot-, zaai- of stengeldeelmethode) 20 bemonsteringspunten van 3 x 3 m2 met schijven gemarkeerd (Fig. 4-6). Na het maken van de luchtfoto's werd op deze punten de bedekking met helm geschat en het gewicht van de planten bepaald door ze af te maaien en te wegen (foto 21 en 22). Via het drogen van een submonster werd het totaal drogestofgewicht van de helm berekend. De opnamen werden gemaakt met behulp van een zogenaamde false colour film, welke gevoelig is voor het groene en rode licht en de nabij - infra-rode straling. Omdat voor de bepaling van de drogestof productie op de foto alleen de hoeveelheid gereflecteerde rode en infra-rode straling een rol speelt is door gebruik te maken van een speciaal filter, het groene licht tegengehouden. De begroeiing is op deze foto's rood gekleurd (foto 19-1). Hoe meer begroeiing, des te sterker de kleuring. Door de mate van kleuring van de monsterpunten op de foto's te meten (foto 23), werd een getal verkregen dat met het drogestofgewicht van de helm in het betreffende monsterpunt kan worden gecombineerd. Aan de -54- proefvak 60 m bemonsteringspunt schijf Fig. 4-6. Schematisch overzicht van een bemonsteringspunt in een vak, waarin een poot-, zaai- of stengeldeelmethode is uitgevoerd. Cv] A -t—> gewi O ^^ A \ A A densiteit Fig. 4-7. Voorbeeld van een ijklijn waardoor de relatie tussen de densiteit (kleurdichtheid) op de false colourluchtfoto en de drogestof productie van de helmbegroeiing kon worden bepaald. -55- hand van een aantal van dergelijke combinaties kan een ijklijn worden samengesteld, die de relatie tussen de mate van roodkleuring op de foto en het drogestof gewicht of het bedekkingspercentage in het veld weergeeft (Fig. 4-7). Vervolgens werden op de foto's in elk proefvak een groot aantal (100 a 200) metingen verricht, die op werkelijke grootte overeenkomen met cirkels met een middellijn van 3 m. Op deze wijze konden voor de poot-, zaai- en stengeldeelmethoden gemiddelde drogestofproducties en bedekkingsgraden worden bepaald. De toppen, de taluds en de valleien zijn afzonderlijk doorgemeten, om de effectiviteit van de verschillende poot-, zaai- en stengeldeelmethoden op meer en minder stuifgevoelige plekken te bepalen. Tijdens de fotovlucht van 1987 werd ter referentie een natuurlijke helmvegetatie opgenomen (foto 19-2). De eerste resultaten wijzen erop dat de gegevens van dit onderzoek een goede basis vormen voor een operationaliseringsonderzoek, waardoor de false colour luchtfototechniek geschikt kan worden gemaakt voor de kwantitatieve en kwalitatieve beoordeling van de helmbegroeiing van zeewerende duinen. Vegetatie-onderzoek Op de verhoogde zeereep werden in alle proefvakken langs raaien meetvelden van 10 x 10 m2 uitgezet (zie kaartbijlage). In deze velden werd de vegetatie opgenomen door beschrijving van de voorkomende soorten en het bedekkingspercentage ervan te bepalen. Deze opnamen zullen jaarlijks worden herhaald. In dit hoofdstuk worden de resultaten van de vegetatieopnamen van fase 1 gepresenteerd, waarbij de kanttekening moet worden geplaatst dat het nog te vroeg is voor een definitieve evaluatie. Pas over enige jaren, als de verstoringskenmerken zijn verdwenen, zal blijken wat de natuurwaarde van de jonge plant is. Berekening van de kosten De kosten van de verschillende plantmethoden zijn afhankelijk van een groot aantal factoren, die mede worden bepaald door specifieke locale situaties en de prijzen van arbeid en technieken. Daarom is de prijsvergelijking van de verschillende methoden slechts indicatief. Door de ervaringen van enkele jaren te combineren worden prijsmarges aangegeven. Zo ontstaan richtprijzen die door hun relatieve waarde behulpzaam kunnen zijn bij de afweging van de verschillende aanplantmethoden en bij de opstelling van een bestek. -56- 4.5. Resultaten 4.5.1. Presentatie van de resultaten De resultaten van de metingen aan de luchtfoto's werden ingedeeld in densiteitsklassen, die met behulp van de ijklijn in gewichtsklassen (uitgedrukt in tonnen droge stof per ha) konden worden omgerekend. Van elke gewichtsklasse is het relatieve oppervlak (uitgedrukt in procenten van het totale gemeten oppervlak) bekend. Door in een staafdiagram van elke gewichtsklasse het relatieve oppervlakaandeel weer te geven, wordt een frequentieverdeling verkregen, waarin het proefvakgemiddelde, de D25, D50 en D75 kunnen worden aangegeven. Het doel van deze wijze van presenteren is inzicht te geven in de verdeling van de helm over het proefvak. De D25 geeft aan bij welk drogestof gewicht 25% van het proefvak met minder en 75% met meer helm is begroeid. De D50 geeft de mediaan aan en de D75 geeft aan bij welk drogestof gewicht 75% van het proefvak met minder en 25% van het proefvak met meer helm is begroeid. Is het verschil tussen D25 en D75 klein, dan is de helmgroei homogeen, terwijl een groot verschil tussen D25 en D75 duidt op een heterogeen resultaat. Het gemiddelde drogestof gewicht wordt berekend door de totale helmproductie te delen door het proef vakoppervlak. Door middel van deze frequentieverdelingen kunnen de proefvakken dus onderling worden vergeleken op de homogeniteit van de begroeiing en de mate waarin open dan wel dicht begroeide plekken voorkomen. Aangezien de bedekking in hoge mate is gecorreleerd met de drogestof productie kan de bespreking van de resultaten beperkt blijven tot de frequentieverdelingen van de droge stof. 4.5.2. Ontwikkeling van de helmbegroeiing langs de Noord-West kust (fase 1) Trage start op het talud Tijdens het eerste groeiseizoen in 1986 van de aanplant langs de Noord-West kust bleef op het buitentalud de ontwikkeling van de gezaaide helm (vak 1) en van de stengeldelen (vak 4) duidelijk achter bij die in de overige vakken. Twee oorzaken leken hiervoor te kunnen worden aangewezen. (1) De rogge, die als dekvrucht met het helmzaad werd meegezaaid, ontwikkelde zich zo uitbundig dat de groei van de helmzaailingen hierdoor ernstig werd geremd. Op plaatsen waar de rogge in vak 1 minder dicht stond was de helmgroei beter dan waar veel rogge groeide. Toch groeiden de helmzaailingen op het buitentalud nergens zo goed als boven op de nieuwe duintoppen, waar -57- edelcompost was verspoten zonder rogge in te zaaien (vak 3). Omdat slechte groei eveneens optrad bij de stengeldelen op het buitentalud (vak 4), leek het aannemelijk dat de oorzaak te maken had met de toestand van het talud. (2) Metingen met een bodemverdichtingsmeter wezen uit dat het zand op het talud meer verdicht was dan het zand van de nieuwe duintopjes. Op het talud kwam het zanddepot aan de oppervlakte waar het zand als gevolg van het opspuiten een dichte pakking had. Door de nadelige gevolgen van de dichte pakking van het zand voor de plantengroei werd in het vervolg, in de fasen 2 en 3, het talud diep losgewoeld. Aangezien de vakken 1 en 4 door het ingeëgde stro stuifvrij waren is niet opnieuw ingeplant. De drogestof productie in de vakken 1 en 4 was in 1986 echter zo laag dat ze nauwelijks meetbaar was. In het voorjaar van 1987 kwam de groei pas op gang, nadat het talud nogmaals bemest was. Verschillen binnen poot-, zaai- en stengeldeelmethoden Binnen ieder vak, ongeacht of de helm was gepoot, gezaaid of als stengeldelen ingeëgd, had de helmgroei een bepaalde heterogeniteit als gevolg van de verscheidenheid aan terreintypen (toppen, valleien, de zeewaarts gerichte zijden en de overige zijden van de duintjes en het buitentalud) en van de natuurlijke variatie. In vak 5 (poten), vak 6 (poten en stengeldelen) en vak 7 (stengeldelen) waren echter duidelijke overgangen in de begroeiing zichtbaar, die geen verband met het terreintype of de natuurlijke variatie leken te hebben. Door de false colour luchtfoto's te vergelijken met het logboek, dat tijdens de aanleg van de beplanting werd bijgehouden, kon worden vastgesteld dat op de plekken met slechte helmgroei (5A, 6A en 7B) plantmateriaal was gebruikt uit een oude helmbegroeiing, waar al jaren achtereen weinig zandaanvoer vanaf het strand had plaatsgevonden. Het plantmateriaal op de gedeelten van de vakken waar de helm beter groeide (5B, 6B en 7A) was afkomstig van de buitenzijde van de zeereep, waar de helm vitaal was. Op het verschil tussen vitale en kwijnende helm wordt in hoofdstuk 5 ingegaan. Voor dit hoofdstuk is het van belang te weten dat kwalitatieve verschillen in het plantmateriaal de groeiresultaten in belangrijke mate kunnen bepalen. Uit Tabel 4-2 blijkt duidelijk dat zowel in 1986 (eenjarige helm) als in 1987 (tweejarige helm) in de vakken 5B, 6B en 7A meer drogestof was geproduceerd dan in de vakken 5A, 6A en 7B. Om de poot-, zaai- en stengeldeelmethoden op objectieve wijze te kunnen beoordelen is het van belang storende elementen die voorspelbaar en voorkoombaar zijn vooraf uit te sluiten. Daarom wordt het resultaat van gezaaide helm (vak 3) uitsluitend vergeleken met die delen van de gepote helm (vak 5B), helm met stengeldelen (vak 6B en vak 8) en stengeldelen (vak 7A), waar met kwalitatief goed plantmateriaal is gewerkt. -58- Tabel4-2: Gemiddelde drogestof productie (ton/ha) van de aangelegde helmbegroeiing op de verzwaarde zeereep van Voorne in 1986 en 1987. De D25 is de hoeveelheid drogestof die maximaal is geproduceerd op 25% van het proefoppervlak en minimaal is geproduceerd op de overige 75% van dit proefoppervlak. De D 5 Q geeft de mediaan weer. De D 7 5 is de hoeveelheid drogestof die per proefvlak maximaal wordt geproduceerd op 75% en minimaal op 25% van het oppervlak. Vak 1 3 4 5A 5B 6A 6B 7A 7B 8 9 10 11 12 gemiddeld methode zaaien + stro (talud) zaaien + edel compost stengeldelen + stro (talud) poten + riet poten + riet poten, stengeldelen + riet poten, stengeldelen + riet stengeldelen + riet stengeldelen + riet poten, stengeldelen + riet 1986 1987 - 1.50 5.36 1.71 1.09 5.02 1.86 3.76 4.34 2.50 2.90 1.27 - 0.60 1.11 0.74 1.51 1.43 0.89 1.26 zaaien + stro poten + riet poten, stengeldelen + riet stengeldelen + riet 1986 1987 - 0.89 3.17 1.06 0.45 4.01 1.16 1.86 2.37 1.34 1.69 0.61 - 0.38 0.69 0.50 0.94 0.87 0.61 0.80 0.52 0.39 0.68 0.76 D D50 !5 1986 1987 - 1.37 5.20 1.59 0.99 5.CO 1.52 3.49 3.94 2.20 2.53 0.98 - 0.54 1.05 0.69 1.43 1.36 0.80 1.13 0.34 0.34 0.45 0.41 75 1986 1987 - 1.93 7.30 2.35 1.34 6.21 2.37 5.33 6.03 3.33 4.01 1.67 - 0.69 1.30 0.94 1.79 1.79 1.05 1.57 0.63 0.45 0.85 0.92 0.41 0.41 0.67 0.63 Tabel 4-3: Gemiddelde drogestof productie (ton/ha) van de nieuw aangelegde helmbegroeiing op de verzwaarde zeereep van Voorne in 1986 en 1987, uitgesplitst over de verschillende terreintypen: toppen, valleien, zeezijden, overige zijden van de duintjes en het zeewaartsgerichte talud. Vak 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 methode zaaien + stro (talud) zaaien + edelcompost stengeldelen + stro (talud) poten + riet poten, stengeldelen + riet stengeldelen + riet poten, stengeldelen + riet zaaien + stro poten + riet poten, stengeldelen + riet stengeldelen + riet toppen valleien zeezijden overige zijden 1986 1987 1986 1987 1986 1987 1986 1987 0.74 4.27 1.61 6.40 0.98 4.99 1.15 4.70 0.62 0.72 0.70 0.77 1.33 1.23 1.51 1.27 1.08 1.59 1.16 1.23 3.89 4.29 4.21 3.50 0.92 1.30 1.11 1.59 3.05 3.00 2.65 3.27 0.78 1.07 1.08 1.12 3.56 2.50 2.74 2.44 talud 1986 1987 1.50 1.71 0.43 0.47 0.72 0.48 0.63 0.37 0.68 0.82 0.43 0.43 0.45 0.62 0.64 0.26 0.66 1.06 0.44 0.49 0.88 0.62 -59- Verschillen tussen poot-, zaai- en stengeldeelmethoden De gemiddelde drogestof productie op de zeereep langs de Noord-West kust in 1986 en 1987 wordt gepresenteerd in tabel 4-2. Er is geen statistisch verschil aantoonbaar tussen de verschillende methoden onderling. Dit betekent dat de drogestof productie onder de gegeven omstandigheden vergelijkbaar is voor helm uit zaad (vak 3), uit poten (vak 5B), poten en stengeldelen (vak 6B en 8) en stengeldelen (vak 7A). Het resultaat van het poten, poten en stengeldelen, zaaien en stengeldelen is vastgelegd op de foto's 25 t/m 28, waarop duidelijk zichtbaar is dat zich in alle gevallen een stuif werende begroeiing heeft ontwikkeld. Aan de hand van frequentie verdelingen zal worden ingegaan op de ruimtelijke verdeling van de helm in de proefvakken met gepote en gezaaide helm en helm uit stengeldelen. De verdeling van de geproduceerde drogestof over de proefvakken verschilde duidelijk. Het verschil tussen de D75 en D25 was het grootst voor de gezaaide helm (vak 3; zie tabel 4-2). Een groot verschil tussen D75 en D25 wijst op heterogeniteit omdat de drogestof productie binnen een proefvak in dat geval sterk uiteenloopt. De frequentieverdelingen (Fig. 4-8 en Fig. 4-9) laten zien dat de helmgroei in vak 3 (met name in 1987) in sterkere mate heterogeen is dan in de overige vakken (5B, 6B, 7A en 8), waar een duidelijke piek in de frequentieverdeling aanwezig is en het verschil tussen D75 en D25 kleiner is dan in vak 3. De helmgroei op de verschillende terreintypen (toppen, valleien, zee- en overige zijden van de duintjes) is in Tabel 4-3 gepresenteerd. Voor alle methoden geldt dat de helmgroei op de toppen duidelijk geringer is dan in de overige terreintypen. Het is echter opmerkelijk, gezien de kwetsbaarheid van de zaaimethode, dat juist op de toppen in vak 3 deze methode zich in 1987 duidelijk onderscheidt van de overige methoden door een hogere drogestof productie (Tabel 4-3). Hiermee wordt aangetoond dat, als helmzaailingen het kiemplantstadium eenmaal overleefd hebben, ze zich minstens zo goed kunnen ontwikkelen als helm uit poten of stengeldelen. Het is dus van belang dat het zaaien van helm wordt uitgevoerd op locaties waar de in- en uitstuiving van zand in het kiemstadium goed onder controle kan worden gehouden. In de bijlagen 2 en 3 zijn de frequentieverdelingen van de drogestof productie uitgesplitst per terreintype. Deze geven hetzelfde beeld als de frequentieverdelingen van de drogestof over het gehele proefvak. Ondanks het feit dat helm zaaien in combinatie met edelcompost verspuiten een goed resultaat geeft, is deze methode in een later stadium niet meer toegepast. De reden hiervoor is dat door de beheerders van het achterliggende duingebied -60- 40 % oppervlak 1986 VAK 3 30 20 10 0 77* 1 5 B 30 20 10 0 30 t ' 1 I1 I 77% 77% 6 B 20 10 0 30 7 E 7 A 20 10 1771 0 8 17 33 48 63 77 93 108 123 138 153 168183 198213228 2 30 20 10 17 33 48 63 77 93 108123138153168183198213228243 droge stof gewicht (100 •* ton/ha Fig. 4-8. De frequentieverdeling (in procenten van het totale vakoppervlak) van de drogestof van de helmbegroeiing langs de Noord-West kust in 1986. De vaknummers corresponderen met die in Tabel 4-1. Langs de bovenzijde van elke figuur staan van links naar rechts met streepjes aangegeven de D25, D50 en D75. De gemiddelde drogestof productie is met een pijl aangegeven. -61- % oppervlak 1987 VAK 3 77* I 5 B 77X 6 B 5 A 6 A 7 B 7 A 0 41 11218325332439546653660767874981989096.11030 8 0 41 1121832533243954665366076787498198909611030 droge stof gewicht (100 *• ton/ha) Fig. 4-9. Frequentieverdeling van de drogestof productie van de tweejarige helmbegroeiing langs de Noord-West kust in 1987. Voor verdere uitleg zie Fig. 4-8. -62- vervolg Fig. 4-9 40 % oppervlak 1987 3C VAK 1 1987 VAK 4 20 10 O i T7A 77* 18 32 47 62 76 91 105 120 134 149 164 178 193207 223 237 13 32 47 62 76 91 105 120 134 149 164 178 193 207 223 237 droge stof gewicht (100 *• ton/ha) bezwaar werd gemaakt tegen het gebruik van dergelijke stoffen vanwege het mogelijke gevaar voor introductie van bodemverontreinigende stoffen in de duinen. Omdat het ineggen van stro goedkoper en waarschijnlijk milieuvriendelijker is, werd in het vervolg alleen helm gezaaid in combinatie met het ineggen van stro. 4.5.3. Ontwikkeling van de helmbegroeiing langs de Zuid-West kust (fase 2) Aanpassingen naar aanleiding van de ervaringen langs de Noord-West kust De belangrijkste aanpassingen in de uitvoering van het werk zijn: (1) Naar aanleiding van de slechte helmgroei op het buitentalud in 1986 (Fase 1) en het veronderstelde verband met de dichte pakking van het zand werd het buitentalud in het vervolg tot op 50 cm diepte losgewoeld. (2) Naar aanleiding van bezwaren tegen het verspuiten van compost in verband met de mogelijke introductie van milieuverontreinigende stoffen werd helm nog slechts gezaaid in combinatie met het ineggen van stro. (3) Omdat langs de Noord-West kust (Fase 1) niet alle methoden op vergelijkbare plekken waren uitgevoerd (bijvoorbeeld op het buitentalud werd geen helm gepoot) zijn langs de Zuid-West kust (Fase 2) alle methoden uitgevoerd vanaf de duinvoet op het strand tot aan de overgang met het binnenduingebied (zie kaartbijlage). -63- De mogelijke oorzaken van plaatselijk slechte opkomst Ook in de tweede fase was het plantresultaat plaatselijk onvoldoende. Het betrof hier stengelmateriaal dat op het talud werd ingeëgd, waarna rietpoten werden aangebracht om verstuiving tegen te gaan (vak 16). De stengels waren tevoren gedurende enkele maanden in een koelcel opgeslagen geweest, hetgeen langer dan gepland was als gevolg van de lange vorstperiode in januari/februari 1987. Op het talud vond nogal wat uitstuiving plaats tussen de rietpoten, waardoor plaatselijk stengels op het zandoppervlak kwamen te liggen. Gecombineerd met de verminderde vitaliteit als gevolg van het bewaren (zie hoofdstuk 2.4.2), bleek deze ontwikkeling nadelig voor het resultaat, zodat op enkele stukken helm moest worden bijgeplant. Daarnaast speelde de lange vorstperiode parten tijdens de werkzaamheden. In tijden dat alleen nachtvorst optrad, werden overdag, als de temperaturen boven 0°C lagen, stengeldelen uit de koelcel op de zeereep ingeëgd. Eén dag, waarop de temperatuur niet boven 0°C uitkwam, werd onbedoeld gedurende enkele uren stengelmateriaal verspreid. Deze plek was later duidelijk te herkennen aan een slechte opkomst. Daarentegen heeft de ervaring geleerd dat stengeldelen die vóór de vorstperiode zijn ingeëgd geen duidelijke reductie in opkomst vertonen. Het is dus belangrijk de verwerking tijdens vorstdagen te stoppen. Bij het poten van helm gebeurt dat altijd al, omdat het handwerk dan technisch onmogelijk is. Maar ineggen is wel technisch uitvoerbaar in oppervlakkig bevroren grond. Het is dan zaak om in ieder geval niet met "dagv.orst" te werken. In een gedeelte van vak 13 kwam het zaad niet op. De reden hiervoor is nog niet achterhaald. Hetzelfde zaad als in de andere vakken werd gebruikt en ook de werkwijze was niet verschillend. De helmontwikkeling De helmgroei op de verzwaarde zeereep langs de Zuid-West kust was in 1987 duidelijk geringer dan die na één groeiseizoen langs de Noord-West kust in 1986 (Tabel 4-2). In 1987 werd bijvoorbeeld in het vak met gepote helm in combinatie met stengeldelen gemiddeld 0.68 ton drogestof per ha geproduceerd, tegen 1.51 (vak 6B) en 1.26 (vak 8) ton/ha in 1986. Als gevolg van de lagere productie geven de frequentieverdelingen (Fig 4-10) een homogenere verdeling van de helm aan dan in 1986 het geval was. Evenals in 1986 langs de Noord-West kust is het resultaat van de gepote helm (vak 10) in het eerste groeiseizoen lager dan van de overige methoden (vak 9, 11 en 12) (Tabel 4-2). -64- 40 oppervlak 1987 VAK 9 30 1987 VAK 9 TALUD 20 10 0 30 10 10 1 1 11 12 12 20 10 0 30 20 10 0 P73 I 30 20 10 0 18 32 47 62 76 91 105 120134 149 164 178 193207 223237 18 32 47 62 76 91 105 120134 149 164 178 193207 223237 droge stof gewicht (100 •* ton/ha) Fig. 4-10. Frequentieverdeling van de drogestof productie van de eenjarige helmbegroeiing langs de Zuid-West kust in 1987. Voor verdere uitleg zie Fig. 4-8. -65- Op de toppen en op het buitentalud is het resultaat van de gepote helm in combinatie met stengeldelen en rietpoten duidelijk beter dan dat van de overige methoden, gevolgd door de stengeldelen met rietpoten. In de valleien, de zeezijden en de overige zijden van de duintjes geven de stengeldelen de beste resultaten (Tabel 4-3). De frequentieverdelingen van de helmproductie op het talud zijn in fig. 4-10 afgebeeld. De methoden helm poten in combinatie met stengeldelen ineggen en stengeldelen met rietpoten hebben, met name op het talud, duidelijk meer klassen met een hoge drogestof productie dan de methoden zaaien en poten. In bijlage 4 worden de frequentieverdelingen voor de overige terreintypen gegeven. Op grond van de resultaten van de helmgroei in 1987 kan worden geconcludeerd dat, gemiddeld genomen, met het poten, zaaien en het ineggen van stengeldelen statistisch vergelijkbare resultaten kunnen worden verkregen. Nu alle methoden op vergelijkbare terreintypen zijn toegepast, is het duidelijk dat op plekken die sterk aan de wind zijn blootgesteld, met name de toppen en het buitentalud, de combinatie helm poten met stengeldelen ineggen en op de tweede plaats stengeldelen ineggen in het eerste groeiseizoen de meeste helmgroei tot gevolg heeft. In terreintypen met een geringere dynamiek, of daar waar met stro een goede tijdelijke zandvastlegging wordt verkregen en er geen gevaar is voor zandinstuiving, kan met het zaaien van helm goede resultaten worden verkregen. 4.5.4. De ontwikkeling van de vegetatie Enkele voorlopige resultaten van het onderzoek naar de ontwikkeling van de vegetatie worden in deze paragraaf gepresenteerd. Het is uiteraard nog erg voorbarig aan deze gegevens conclusies te verbinden omdat de ontwikkeling van een vegetatie een proces is dat zich doorgaans over meerdere jaren afspeelt. In Tabel 4-4 wordt het aantal soorten per raai aangegeven. Er is in de meeste raaien een toename van het aantal soorten tussen 1986 en 1987. In de proefvakken met gezaaide helm is het aantal soorten lager dan in de proefvakken met gepote helm en stengeldelen. Ook de bedekking met andere soorten dan helm was het laagst in de proefvakken met gezaaide helm. De soorten die in tenminste een van de 4 vakken per raai talrijk voorkwamen met een bedekking, die meestal kleiner was dan 5% worden in Tabel 4-5 genoemd. -66- Tabel 4-4: Aantal soorten (inclusief helm) per raai. raai 1 2 3 4 5 6 methode zaaien poten poten + stengeldelen stengeldelen zaaien poten + stengeldelen aantal soorten (1986) (1987) 5 _* 7 8 12 11 10 6 8 12 13 8 * niet opgenomen Tabel 4-5: Soorten die in 1986 en/of 1987 per raai talrijk voorkwamen met een bedekking meestal kleiner dan 5%. soort raai 1 *2 3 4 5 6 86 87 86 87 86 87 86 87 86 87 86 87 Ammophila arenaria (helm) + + Cakile maritima (zeeraket) + Calammophila baltica (noordse helm) Cirsium arvense (akkerdistel) Corispermum leptopterum (smal vlieszaad) + + Erigeron canadensis (canadese fijnstraal) Festuca rubra (rood zwenkgras) Matricaria maritima (kamille) Poa annua (straatgras) Poa pratensis (veldbeemd) Senecio jacobaea (jacobskruiskruid) Senecio sytvaticus (boskruiskruid) Solanum triflorum (driebloem nachtschade) + Sonchus arvensis (akkermelkdistel) + Sonchus oleraceus (gewone melkdistel) * niet opgenomen in 1986 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + -67- Het is duidelijk dat in de vakken met gezaaide helm (raaien 1 en 5) minder soorten voorkwamen dan in de vakken met gepote helm of stengeldelen. De introductie van nieuwe soorten vindt in het begin blijkbaar voor een belangrijk deel plaats samen met het aanbrengen van het plantmateriaal. Noordse helm komt met name voor in de vakken waar stengeldelen zijn ingeëgd. De kans dat noordse helm zich als zaailing vestigt, is minder groot dan bij helm omdat deze soort een kruising is tussen helm en duinriet. De kans op vestiging vanuit vegetatief materiaal, dat met stengeldelen in ruime mate wordt aangevoerd, is veel groter. In de vakken met stengeldelen kwam plaatselijk akkerdistel voor. Als deze soort door middel van zaad in deze plantvakken zou zijn geïntroduceerd is waarschijnlijk zijn dat eveneens in de andere vakken akkerdistel zou voorkomen, hetgeen echter niet het geval is. Het is daarom aannemelijk dat de vestiging uit vegetatieve delen heeft plaatsgevonden. Aangezien akkerdistel niet door iedereen op prijs gesteld wordt, is het van belang de winplaats van stengeldelen te controleren op het voorkomen van akkerdistel om de verspreiding van deze soort met het plantmateriaal tegen te gaan. 4.5.5. De kosten van de verschillende methoden Verschillende factoren zijn van belang bij de prijsvorming. De berekening van de kosten van de verschillende methoden is afhankelijk van: - de beschikbaarheid van plant- en zaadmateriaal - de omvang van het werk - de aan- en afvoerafstanden - de begaanbaarheid van het terrein - randvoorwaarden die aan het werk zijn gesteld, b.v. ten gevolge van inspraak. Aan de hand van het totale werk op Voorne zijn gemiddelde prijzen berekend. Bij de interpretatie en het gebruik van deze cijfers is het van belang zich te realiseren dat deze getallen over een drietal jaren zijn berekend op basis van een werk waar per seizoen gemiddeld 40 ha van beplanting diende te worden voorzien. De prijzen worden in Tabel 4-6 gepresenteerd. 4.6. Conclusies De aanleg van een effectief stuif werende begroeiing Uit het onderzoek op de verzwaarde zeereep van Voorne is gebleken dat met de drie methoden (helm poten, helm zaaien en helmstengeldelen ineggen) op praktijkschaal in het eerste en tweede jaar na het aanbrengen van de helmbe- -68- Tabel 4-6: "All in" kosten (guldens/ha) van de poot-, zaai- en stengeldeelmethoden zoals ze op Voorne zijn uitgevoerd tegen het gemiddelde prijspeil van 1985-1988. methode langzaam vrijkomende meststof (325 kg/ha) kosten (minimaal) 1.800 (maximaal) 2.000 ( gemiddeld) 1.900 helm zaaien inclusief zaad winnen (20 kg/ha; 90% kiemkrachtig) en stro ineggen (5 ton/ha) 4.000 5.000 4.500 helm zaaien (15 kg/ha; 90% kiemkrachtig) en edelcompost verspuiten (40 ton/ha) 9.000 10.000 9.500 helm poten (70x35 cm) en riet plaatsen (70x70 cm) 15.000 18.000 16.500 8.500 13.500 10.500 16.000 20.000 18.000 stengeldelen (60/m 2 ) en stro ineggen (5 ton/ha) stengeldelen (40/m 2 ), helm poten (70x70 cm) en riet poten (70x50 cm) groeiing een vergelijkbare helmgroei kan worden verkregen. Met al deze methoden kon binnen 1 a 2 groeiseizoenen een effectief stuifwerende begroeiing worden verkregen indien aan de volgende voorwaarden was voldaan (al deze conclusies zijn gebaseerd op de grootschalige veldproeven die waren bemest met 80-2020 kg NPK/ha, 12-14 maanden actief): (1) De methoden worden uitgevoerd in overeenstemming met de bestekbepalingen die in bijlage 5 worden beschreven. (2) Indien de zandige ondergrond een dichte pakking bezit (zoals bijvoorbeeld in een depot met opgespoten zand het geval kan zijn), moet het zand worden losgewoeld. (3) Het plantmateriaal voor de poot- en stengeldeelmethode moet in een vitaal helmbestand worden gewonnen. Dit is een bestand waar regelmatig vers zand instuift. Met plantmateriaal dat afkomstig is uit een kwijnende, of vergraste helmbegroeiing worden veel slechtere resultaten verkregen (zie verder hoofdstuk 5). (4) Wildrasters moeten worden geplaatst om de jonge aanplant tegen konijnenvraat te beschermen. -69- De toepassing van de poot-, zaai- en stengeldeelmethoden (1) Het poten van de helm op Voorne is een aanpassing op de UAV (Algemene Voorwaarden voor de Uivoering van Werken). Hiermee wordt, indien langzaam vrijkomende NPK-meststof gebruikt wordt, een goed resultaat verkregen. (2) Na het zaaien van helm dient het zandoppervlak te worden beschermd. Indien meer dan 5 cm zand instuift als de planten zich in het kiemstadium bevinden zullen maar weinig helmzaailingen overleven. Het invangen van aanstuivend zand, bijvoorbeeld met een stuifscherm, is van essentieel belang op plaatsen waar zandaanvoer kan worden verwacht. Als er geen afdoende maatregelen tegen instuivend zand kunnen worden getroffen, is het af te raden helm te zaaien. (3) Omdat helm ondiep wordt gezaaid, heeft uitstuiving van zand tot gevolg dat ook het zaad verdwijnt en er op deze wijze kale plekken ontstaan. Edelcompost bleek gevoeliger voor uitstuiving dan ingeëgd stro, omdat de compostkorst gemakkelijk scheurt, waardoor het zand kan wegstuiven. Daarnaast werd door omliggende beheerders bezwaar gemaakt tegen het gebruik van edelcompost in verband met het mogelijk introduceren van bodemverontreinigende stoffen in het duingebied. (4) Stengeldelen in combinatie met rietpoten bleek - met name op het buitentalud en op de toppen - gevoelig voor uitstuiving. Het ineggen van stro biedt een betere garantie tegen uitstuiving. (5) Dekvruchten dienen niet te worden gebruikt. Het inzaaien van dekvruchten gaf wisselvallige resultaten. In het geval dat de dekvruchten zich te voorspoedig ontwikkelden, werd de groei van helmplanten als gevolg van concurrentie geremd. Het positief effect van de tijdelijke zandvastlegging door dekvruchten is dus nadelig voor de helmgroei. De kosten en de baten (1) Vergelijking van de kosten wijst uit dat het zaaien van helm de goedkoopste methode is. Gezien de kwetsbaarheid voor in- en uitstuivend zand geeft deze methode tevens de grootste risico's. De plaatsen die het meest geschikt zijn om helm te zaaien bevinden zich aan de landzijde van de zeereep, waar de zandaanvoer gering is. In het algemeen kan de zaaimethode het beste worden toegepast op plekken waar de milieudynamiek laag is, hoewel het zand door middel van stro goed is te stabiliseren. Op Voorne werd (met name langs de Noord-West kust) helm zelfs met succes op het buitentalud gezaaid. (2) Locaties met instuivend zand, bijvoorbeeld het buitentalud, zijn beter geschikt -70- om te worden beplant met helm of te worden ingeëgd met helmstengeldelen. In een groot werk, zoals op Voorne is uitgevoerd, kostte het ineggen van stengeldelen de helft tot circa tweederde van de prijs van het helm poten. (3) Het resultaat van helm zaaien en stengeldelen ineggen geeft op korte termijn een redelijk natuurlijke aanblik (zie foto 27 en 28) omdat er, in tegenstelling tot het resultaat van gepote helm (zie foto 25), geen kunstmatig plantverband zichtbaar is. (4) Het poten van helm in combinatie met het ineggen van stengeldelen is iets duurder dan helm poten. Deze combinatie van poten en stengeldelen biedt enige spreiding van risico's (de kans dat zowel de helmplanten als de stengeldelen niet aanslaan is gering) en het plantresultaat komt natuurlijker over dan dat van gepote helm, omdat het plantverband minder sterk overheerst (zie foto 26). (5) Met betrekking tot de ontwikkeling van de vegetatie is het nu nog te vroeg conclusies aan de vegetatieopnamen te verbinden. De evaluatie van helmbegroeiing door middel van false colour luchtfotografie (1) Gezien het feit dat, als gevolg van verschillen tussen terreintypen en van de natuurlijke variatie, de helmbegroeiing sterk heterogeen is, heeft de false colour luchtfotografie een zeer belangrijke bijdrage geleverd aan het maken van een objectieve vergelijking tussen de poot-, zaai- en stengeldeelmethoden. Het remote sensingonderzoek is nog niet afgerond. De volgende fase is het vergelijken van de false colour foto's met de opnamen die gelijktijdig met een digitale scanner zijn gemaakt. Over deze resultaten zal nog worden gerapporteerd door de Meetkundige Dienst van Rijkswaterstaat. (2) Uitgaande van de ervaringen met de false colour foto's bij de beoordeling van proefvelden is het mogelijk deze methode, na operationaliseringsonderzoek, in te zetten bij het objectief beoordelen van de helmbegroeiing op de (Nederlandse) zeereep. -71- 5. VEROUDERING EN HERINPLANTPROBLEMEN BIJ HELM 5.1. Inleiding Het groeigedrag van helm is onlosmakelijk verbonden met de aanvoer van vers zand. Daar waar regelmatig vers zand vanaf het strand instuift, is helm vitaal (foto 29) (18, 8, 7). Neemt de zandaanvoer af, dan degenereert (of kwijnt) de helm en wordt meestal opgevolgd door andere plantesoorten, zoals rood zwenkgras, zandzegge en duindoorn (foto 30). In de praktijk wordt gesproken over "vergraste helm". Vitale helm kenmerkt zich door een hoge dichtheid aan scheuten en bloeiwijzen (11). De planten vormen meestal grote pollen (9) met een hoge biomassa per eenheid oppervlak (6). Het aantal knoppen per scheut en het aantal wortelstokken zijn duidelijk hoger in de vitale dan in de degeneratiefase (7). Kwijnende helm wordt gekarakteriseerd door afname van de totale drogestof productie (6). Het aantal spruiten per eenheid oppervlak is laag, hoewel de leeftijd van bladeren en scheuten nauwelijks lager is dan in een vitaal helmbestand (11). Het kwijnen van helm wordt blijkbaar veroorzaakt doordat afgestorven scheuten in een lager tempo worden vervangen door nieuwe. Indien door middel van bijplanten wordt getracht de oude helmbegroeiing te vervangen, mislukt dit meestal omdat het plantmateriaal niet aanslaat (foto 31). Deze herinplantproblemen komen met name voor op plaatsen waar egalisatiewerkzaamheden in de zeereep zijn uitgevoerd, of daar waar in de binnenduinen de begroeiing als gevolg van verstuiving of vraat is verdwenen. Deze problematiek is sterk afhankelijk van de mate waarin vers zand wordt aangevoerd. Herinplantproblemen komen meestal voor op plekken waar geen vers zand wordt aangevoerd. De vraag waarom de gepote helm op deze plekken moeilijk aanslaat, komt daarom overeen met de vraag waarom helm van nature kwijnt indien de aanvoer van vers zand ophoudt. In de literatuur worden tal van mogelijke verklaringen aangedragen, maar eigenlijk is geen van de gestelde hypothesen sluitend (8). Tijdens het helmonderzoek werd aangetoond dat de slechte groei van helm samenhangt met de aanwezigheid van schadelijke organismen in de bodem van helmvegetaties (20, 22). In feite is helm dus een soort die zichzelf niet verdraagt. In de wortelzone van de plant ontwikkelt zich een complex van bodemorganismen, waardoor de plant kan worden aangetast. In de landbouw komen dergelijke problemen in veel monocultures voor, zoals aardappel, en de oorzaak van deze zelfonverdraagzaamheid is vaak moeilijk te koppelen aan specifieke bodemorganismen. Soms is er een relatie tussen de aanwezigheid van plantparasitairë aaltjes en de groeiremming van planten. Andere keren zijn schimmels of bacteriën de veroorzakers, omdat ze -72- afzonderlijk of in combinatie een pathogeen (ziekteverwekkend) of groeiremmend effect hebben. Interacties tussen planten en bodemorganismen beperken zich niet uitsluitend tot cultuurgewassen. Ook in de natuur spelen dergelijk processen een rol. Zo treedt in het duingebied degeneratie op van duindoorn als gevolg van plantparasitaire aaltjes in de wortelzone (19, 13). De vraag is nu op welke wijze herinplantziekte in helm kan worden voorkomen. In dit hoofdstuk zal eerst worden ingegaan op de vraag onder welke omstandigheden herinplantziekte, ofwel zelfonverdraagzaamheid, kan worden verwacht (5.2). Vervolgens zal worden aangegeven wat de mogelijke oorzaak is van de zelfonverdraagzaamheid (5.3). Tot slot zullen aan de hand van proef resultaten en bestudering van het natuurlijk gedrag van helm mogelijkheden worden besproken, waarmee herinplantziekte kan worden voorkomen (5.4). 5.2. Waar herinplantziekte in helm kan worden verwacht 5.2.1. Herinplantziekte in Nederlandse helmduinen Nadat op Voorne de herinplantziekte van helm in verband kon worden gebracht met de aanwezigheid van schadelijke bodemorganismen in zand dat afkomstig was van een helmduin rees de vraag of dit verschijnsel algemeen voorkomt. Op grond van literatuurgegevens en van elders in Nederland waargenomen verschijnselen werd verondersteld dat degeneratie en herinplantziekte in helmduinen eerder regel dan een uitzondering zijn. Om de algemeenheid van de relatie tussen herinplantziekte, of zelfonverdraagzaamheid, en de aanwezigheid van schadelijke bodemorganismen te onderzoeken werd een proef uitgevoerd. In de wortelzone van helmduinen op Voorne (Tweede Slag), Texel (paal 9) en Schouwen (Verklikkerpad) werd zand verzameld. De helft van dit zand van iedere locatie is door middel van gammastralen steriel gemaakt, waarna potten werden gevuld met wel of niet steriel zand. Het zand werd beplant met helmzaailingen van locale herkomst, dus zaailingen van Voorne op zand van Voorne, enzovoorts. De resultaten van deze proef zijn in Fig. 5-1 weergegeven. Gezien het positieve effect van grondsterilisatie op de groei van helmzaailingen op zand van alle locaties mag worden geconcludeerd dat zich overal schadelijke bodemorganismen in het zand bevinden. De resultaten van deze proef maken het zeer aannemelijk dat zelfonverdraagzaamheid van helm onder invloed van schadelijke bodemorganismen een vrij algemeen verschijnsel is. Het ligt voor de hand te veronderstellen dat deze relatie ook buiten Nederland een belangrijke rol speelt bij de degeneratie van helmvegetaties. -73- VOORNE TEXEL SCHOUWEN 500 ao 400 300 en <p O) o 200 100 0 NS S NS S NS zand type Fig. 5-1: Drogestof productie (mg/pot) van helmzaailingen op zand uit de wortelzone van een helmbegroeiing op Voorne, Texel en Schouwen. NS = niet steriel S = steriel. 5.2.2. De ruimtelijke verspreiding van schadelij'ke bodemorganismen in een helmduin Om in een duingebied de ruimtelijke verspreiding van deze schadelijke bodemorganismen vast te stellen werden op Voorne, Texel en Schouwen op systematische wijze zandmonsters verzameld. Het zand werd verzameld boven de hoogwaterlijn op het strand, op plekken met vitale en met kwijnende helm (Fig. 5-2). strand instuivend zand —»• vitale helm geen instuivend zand —•kwijnende helm Fig. 5-2: Dwarsdoorsnede door een helmduin met vitale en kwijnende helm. Met dit zand werd een proef uitgevoerd op dezelfde wijze als in paragraaf 5.2.1 werd beschreven. De resultaten waren per locatie eenduidig en worden daarom aan de hand van één voorbeeld, de locatie Voorne, besproken. -74- Op strandzand (geen helmgroei) was geen effect van grondsterilisatie waarneembaar, terwijl op zowel zand van een vitale als van een kwijnende helmvegetatie betere groei optrad na grondsterilisatie (Fig. 5-3). STRAND VITAAL KWIJNEND 600 500 o Q. O 400 300 +-> (0 •b 200 100 0 NS S NS NS zand type Fig. 5-3: Drogestof productie (mg/pot) van helmzaailingen op wel (S) en niet (NS) steriel zand van het strand, een plek met vitale en een met kwijnende helm. Het zand is afkomstig van Voorne. Conclusie: er bevinden zich schadelijke bodemorganismen in de wortelzone van helm, ongeacht of de planten vitaal zijn of kwijnen. Klaarblijkelijk is er dus een factor die de vitaliteit van helm in stand houdt, ondanks het feit dat zich schadelijke organismen in de wortelzone bevinden. De meest voor de hand liggende verklaring is dat instuivend zand, dat van het strand afkomstig en dus "schoon" is, helm in staat stelt in bovenwaartse richting te groeien om zodoende de "verziekte" wortelzone te ontvluchten. Als gevolg van het proces van voortdurende zandinvang weet helm steeds te "ontsnappen" aan de schadelijke bodemorganismen, die zich voortdurend in de wortelzone ontwikkelen (Fig. 5-4). Stopt de zandaanvoer echter, bijvoorbeeld doordat er een nieuwe duinregel op het strand wordt gevormd, dan is er geen ontsnappingsweg meer en worden de helmplanten verzwakt door de bodemorganismen. Verder landinwaarts verdwijnt helm dan geleidelijk uit het vegetatiepatroon. -75- aar blad wortellaag 1986 1985 stengels 1984 1983 Fig. 5-4: Dwarsdoorsnede door een helmduin. Doordat jaarlijks in de winterperiode zand wordt ingevangen door de plant kan deze in bovenwaartse richting groeien. De consequentie van deze opbouw van een helmduin is dat al het zand waarop helm heeft gegroeid in meer of mindere mate besmet is met - voor helm - schadelijke bodemorganismen of rustvormen (sporen) ervan. Dit zou de problemen verklaren die veelvuldig voorkomen indien een zeewerend duin wordt geëgaliseerd en heringeplant. Doordat al het zand besmet is komt de nieuwe helmbegroeiing traag op gang. Op sommige plekken waar een lichte mate van besmetting voorkomt, of waar weer vers zand inkomt, kan de aanplant zich nog redelijk ontwikkelen. Op andere plekken is de besmetting van het zand zo ernstig dat de jonge helmpoUen niet uitgroeien, of zelfs volledig afsterven. In de volgende paragrafen zal nader op de aard van deze bodemorganismen worden ingegaan (5.3) en zullen mogelijkheden worden genoemd om herinplantziekte te voorkomen of te beperken (5.4). -76- 5.3. Bodemorganismen die herinplantziekte bij helm kunnen veroorzaken In de grond komen veel soorten bodemorganismen voor. Gezien de aantastingsverschijnselen van de helmwortels vormen schimmels, aaltjes en bacteriën de meest verdachte groepen van bodemorganismen. Op laboratoriumschaal werd onderzoek verricht door op selectieve wijze bacteriën, schimmels of aaltjes uit te schakelen. Vervolgens is het effect van mogelijke ziekteverwekkers bestudeerd door schimmels en aaltjes uit het veld te verzamelen en aan steriel gekweekte helmplanten toe te dienen. De resultaten van dit onderzoek wezen uit dat onder laboratoriumomstandigheden doding van de aaltjes in het zand een duidelijk positief effect had op de groei van helmplanten (Fig. 5-5). Het gebruik van een schimmelremmend middel had eveneens een effect, dat echter in sterke mate afhankelijk was van de plaats waar het zand werd verzameld. Bacterieremmers hadden geen positief effect op de groei van helmplanten. In geen van de proeven vond op zand, waaraan de remstoffen werden toegediend, groei plaats vergelijkbaar met die op volkomen gesteriliseerd zand. Aangezien de schimmelremmers ook aaltjes doodden, met name daar waar ze een duidelijk effect op de helmgroei hadden, wordt verondersteld dat de aaltjes een belangrijke rol spelen bij de groeiremming van helm. In de proefopstellingen en in het veld zijn echter zelden hoge besmettingen met aaltjes gevonden. Deze waarnemingen duiden erop dat aaltjes mogelijk niet de enige oorzaak van de slechte groei vormen, maar dat waarschijnlijk ook andere organismen hiervoor verantwoordelijk zijn. Deze aanwijzingen worden versterkt door de resultaten van een proef waarbij schimmels en aaltjes van helmwortels uit het veld verzameld werden en in verschillende combinaties zijn toegediend aan helmzaailingen, die in de kas op steriel zand waren opgekweekt. Een mengsel van drie, veel voorkomende, bodemschimmels (combinatie 4) had slechts een duidelijk negatief effect op de helmgroei als het samen met aaltjes werd toegediend (combinatie 6, zie Fig. 5-6). Aaltjes alleen hadden geen effect. Bij één van de drie schimmelsoorten (1) werd, indien afzonderlijk toegediend, een duidelijk groeiremmend effect waargenomen (foto 32), dat echter verdween in combinatie (4) met de andere twee schimmelsoorten. Deze proefresultaten geven aan dat de bodemorganismen, die de degeneratie van helm bevorderen en de herinplantproblemen veroorzaken, hoogstwaarschijnlijk bodemschimmels zijn in combinatie met aaltjes. De aaltjes lijken het nadelige effect van de schimmels te versterken. Tot nu toe zijn uitsluitend proeven in de kas en in de buitenopstelling uitgevoerd. Voor het bestuderen van de onderlinge relaties tussen bodemorganismen en de helmplanten in het veld zijn aanvullende -77- 250 200 150 (o <D 100 ö) O 50 O Ss NS Aa S behandeling van het zand Fig. 5-5: Helmproductie (mg/pot) van helmzaailingen op zand uit de wortelzone van een vitale helmbegroeiing. NS = niet steriel; Ss = schimmelremmer toegevoegd; Aa = aaltjesremmer toegevoegd; S = met gammastralen steriel gemaakt. 600 500 o Q. 400 300 CO CD O) O 200 100 0 i 1 2 i 3 4 5 ! 6 7 behandeling van het zand Fig. 5-6: Drogestof productie (mg/pot) van helmzaailingen in steriel zand, waaraan is toegevoegd: 1 Microdochium 2 Fusarium culmorum 3 Fusarium oxysporum 4 (1 + 2 + 3) 5 Aaltjes 6 (4 + 5) 7 niets toegevoegd -78- proeven noodzakelijk. Gezien het feit dat zeewerende duinen doorgaans grenzen aan natuur- of waterwingebieden ligt het niet voor de hand om op praktijkschaal schimmels of aaltjes te gaan bestrijden. Het is echter niet ondenkbaar dat verder onderzoek zou kunnen leiden tot een biologische bestrijdingsmethode van herinplantziekte in helm. Bij gebrek aan effectieve bestrijdingsmethoden van herinplantziekte dienen op dit moment andere middelen te worden aangewend. In paragraaf 5.4 worden enkele onderzoeksresultaten besproken op grond waarvan suggesties worden gedaan om herinplantproblemen te voorkomen. 5.4. De consequenties van de herinplantproblemen voor de aanleg van nieuwe en het onderhoud van bestaande helmbegroeiing Gezien de resultaten van de proeven die in de paragrafen 5.2 en 5.3 werden besproken is het mogelijk een aantal in de praktijk veelvuldig voorkomende problemen met de aanleg van helmbeplanting in een nieuw licht te plaatsen. Als eerste wordt de aanleg van helmbegroeiing op verzwaarde en verhoogde zeewerende duinen besproken. Vervolgens komt de helmaanplant op bestaande zeeweringen aan de orde waar, als gevolg van schuifwerkzaamheden, opnieuw helm dient te worden aangeplant. Tot slot wordt aan de hand van veldwaarnemingen en literatuurgegevens het onderhoud van helmbegroeiing behandeld. 5.4.1. De aanleg van helmbegroeiing op nieuwe zeewerende duinen In een eerder rapport over helmbegroeiing (20) werd het verschil tussen oud en nieuw zand aangetoond. Oud zand is afkomstig van bestaande helmduinen en dus een verzamelnaam voor zand van zowel plekken met vitale als plekken met kwijnende helm. Dit zand bevat schadelijke bodemorganismen, die de groei van helm ernstig kunnen belemmeren. Nieuw zand, bijvoorbeeld afkomstig van de zeebodem, bevat deze bodemorganismen niet. In het bovengenoemde rapport werd geadviseerd voor de aanleg van nieuwe helmduinen, of voor het verzwaren van de zeereep, nieuw zand te gebruiken. In hoofdstuk 3 en 4 van dit rapport is aangetoond dat met een helmaanplant op nieuw zand in één groeiseizoen reeds een effectief stuifwerende begroeiing kan worden verkregen. Om te onderzoeken hoe snel nieuw zand verandert in oud zand werd in de wortelzone van een helmaanplant op nieuw zand na één groeiseizoen een bemonstering uitgevoerd. Het verzamelde zand werd in twee porties verdeeld, waarvan er een werd gesteriliseerd door middel van gammastralen. Vervolgens werden potten gevuld met een van beide zandtypen en beplant met helmzaailingen. Hetzelfde -79- werd gedaan met zand afkomstig uit een recent opgespoten depot met zeezand. De resultaten zijn in figuur 5-7 grafisch weergegeven. ZANDDEPOT HELMAANPLANT o o. O) en d) O) 2 O 0 NS NS S behandeling van het zand Fig. 5-7: Drogestof productie (g/pot) door helmzaailingen op zand dat afkomstig is uit een zanddepot (links) of uit de wortelzone van een eenjarige helmaanplant op vers zand (rechts). NS = niet steriel; S = steriel. De groei van de helmplanten op bestraald en onbestraald substraat uit het zanddepot was niet verschillend, terwijl er een duidelijk gereduceerde groei was op nieuw zand dat onder de eenjarige helmaanplant werd bemonsterd. De steriele versie van dit substraat was niet verschillend van het zand uit het depot. Uit deze proef kan worden geconcludeerd dat de schadelijke bodemorganismen al in één jaar tijd in het nieuwe zand zijn geïntroduceerd, waardoor het volgens de definitie al oud zand moet worden genoemd. Deze resultaten corresponderen met ervaringen op Voorne. Op een plek, waar helm in september 1985 werd aangeplant op nieuw zand moest in 1986 opnieuw helm worden geplant vanwege het hoge uitvalpercentage. Ondanks het feit dat werd bemest was het resultaat van de bijgeplante helm mager. Conclusie: Met het plant materiaal worden reeds de schadelijke bodemorganismen op een nieuwe locatie geïntroduceerd. Daarom is het van belang de aanplant van helm op nieuw zand goed aan te pakken om uitval te voorkomen. -80- 5.4.2. De aanleg van helm op herstelde zeewerende duinen Als gevolg van kustafslag wordt op een aantal plaatsen in Nederland de zeereep teruggetrokken, of worden hoge duintoppen opnieuw van een gelijkmatig profiel voorzien. Na deze schuifwerkzaamheden wil de nieuw aangeplante helm in de meeste gevallen niet goed aanslaan (zie ook paragraaf 5.2.2.). De hier geschetste situatie komt sterk overeen met die op Voorne in de zeventiger jaren, toen tijdelijke voorzieningen werden aangebracht. De belangrijkste oorzaak van deze herinplantziekte ligt in het feit dat helm op oud zand wordt aangeplant, waarin zich schadelijke bodemorganismen bevinden. Noordse helm bleek in potproeven minder gevoelig voor schadelijke bodemorganismen te zijn dan helm (20). Naar aanleiding van deze resultaten werd nog een proef uitgevoerd met als doel de groei van helm en noordse helm op oud zand onder semi-natuurlijke omstandigheden te vergelijken. Ter referentie werd de groei van beide soorten vergeleken op gesteriliseerd zand. Door het zand en de planten op drie verschillende locaties langs de Nederlandse kust te verzamelen, werd onderzocht of de resultaten algemene geldigheid hebben. In een buitenopstelling werden bakken met 50 liter zand geplaatst, dat onder een kwijnende helmbegroeiing was verzameld. De helft van de bakken werd met onbehandeld zand gevuld, de andere helft met gesteriliseerd zand. Het zand werd verzameld op Voorne (bij het tweede slag van Rockanje), op Texel (bij paal 9) en op Schouwen (bij het Verklikkerpad). In elke bak werden vier helmstekken of vier noordse helmstekken geplaatst. Het plantmateriaal was afkomstig van de zeezijde van de zeereep en per locatie werd het zand beplant met plantmateriaal van dezelfde herkomst. De bakken werden voorzien van langzaam werkende NPK meststof (Osmocote, 12 tot 14 maanden actief). De dosering kwam per eenheid oppervlak overeen met de praktijkgift van 80 kg N, 20 kg P en 20 kg K per hectare. De planten werden gepoot in juni 1986 en geoogst in oktober 1986. Op elke locatie trad een significant sterilisatie-effect op voor zowel helm als noordse helm (Fig. 5-8). In het steriele zand produceerde noordse helm meer droge stof dan helm. In het niet steriele zand was de groei van beide soorten ernstig geremd. Maar terwijl de groei van helm, met name in niet steriele substraat van Voorne en Texel, bijna tot nul was gereduceerd, vertoonde noordse helm nog enige groei, die aantoonbaar beter was dan de helmgroei (foto 33 en 34). Indien plaatselijk in de zeereep moet worden geschoven, waardoor oud zand bovenkomt, kan in het geval er geen aanvoer van vers zand vanaf het strand wordt verwacht dus beter noordse helm worden ingeplant. Waarnemingen tijdens veldbezoeken op Texel ondersteunen deze conclusie en aanbeveling. Gezien de vergelijkbaarheid van de situaties is noordse helm eveneens beter geschikt voor B: TEXEL A: VOORNE HELM NOORDSE HELM HELM C: SCHOUWEN NOORDSE HELM HELM NOORDSE HELM ^125 o 5" 100 3! 75 2 •b 50 25 0 NS NS NS i NS oo NS NS S behandeling van het zand Fig. 5-8: Drogestof productie (g/pot) van helm en noordse helm op zand uit de wortelzone van een helmbegroeiing. NS = niet steriel; S = steriel. -82- het beplanten van stuifkuilen dan helm. Op Texel werden in 1987 door de dienstkring Texel van Rijkswaterstaat proefvelden aangelegd op een vlak geschoven zeereep en in een stuifkuil. Vergelijkenderwijs werd helm en noordse helm aangeplant. Omdat de bemesting pas op een laat tijdstip kon worden aangebracht waren nog geen resultaten beschikbaar op het moment dat dit rapport werd geschreven. 5.4.3. Het onderhoud van de helmbegroeiing Er is geen onderzoek verricht naar het onderhoud van de helmbegroeiing. Evenmin is hierover in de bestaande literatuur gerapporteerd, met uitzondering van een aanbeveling (2) dat hoge en verdorde helmbegroeiing in het voorjaar kan worden gemaaid. Deze aanbeveling komt overeen met de praktijkervaring dat het branden van een verdorde helmbegroeiing in de nawinter een duidelijke verjonging kan opleveren. Het branden is gemakkelijker uitvoerbaar dan maaien en afvoeren, hoewel het veelal op bezwaren van de beheerders van achterliggende gebieden zal stuiten. Verreweg het beste middel om een helmbegroeiing vitaal te houden is overstuiving met vers zand. Helm is een soort die bij uitstek geschikt is om te overleven in een milieu waar regelmatig zand door de wind wordt afgezet. Voor de NoordAmerikaanse helm, een soort die qua gedrag vergelijkbaar is met de helm die in Europa voorkomt, werd aangetoond dat zanddeposities tot een meter per jaar konden worden overleefd (15). Behalve het feit dat helm overstuivend zand tolereert is er ook een directe relatie tussen de zandinvang en de vitaliteit van helm (zie ook paragraaf 5.2.2). In de Verenigde Staten werd vastgesteld dat een jaarlijkse zandinvang van 20 cm voldoende is om helm vitaal te houden (7). Metingen op Voorne bevestigen dat deze veronderstelling ook opgaat voor de Nederlandse situatie. Gedurende een jaar werden in het duingebied tussen strandpaal 15 en 16 metingen verricht. In dat jaar (oktober 1986 - oktober 1987) werd in vitale helm 20-25 cm en in kwijnende helm 0-4 cm zand door de wind afgezet (zie Fig. 5-9). Naar aanleiding van dit onderzoek, gecombineerd met gegevens uit de literatuur, kan worden gesteld dat overstuivend zand de belangrijkste factor voor het onderhoud van een helmbegroeiing is. Maatregelen zoals maaien van dood materiaal of regelmatig uitdunnen door helm te steken, kunnen op de korte termijn een opleving van de begroeiing tot gevolg hebben, maar op de lange termijn zal er, indien de aanvoer van vers zand afneemt, toch degeneratie van de helm optreden. -83- 24 19 14 Mms. 'ing o 9 o 4 -1 O N D J F M A M J J A S O tijd (maanden) Fig. 5-9: Overstuiving (cm) van een relatief ongestoord helmduin op Voorne, tussen paal 15 en 16, gedurende 1 jaar. De metingen zijn verricht in een vitaal en een kwijnend helmbestand (gegevens naar (23)). 5.5. Discussie en conclusies De resultaten van de proeven wijzen erop dat de bodemorganismen, die zelfonverdraagzaamheid van helm veroorzaken, schimmels en aaltjes zijn. Deze organismen bevinden zich reeds in de wortelzone van een vitale helmbegroeiing. Het is zeker niet de bedoeling naar aanleiding van deze proeven het gebruik van bestrijdingsmiddelen in de duinen te introduceren. Behalve het feit dat deze stoffen op veel plaatsen niet gebruikt zouden mogen worden omdat zich achter de zeereep meestal natuur- of waterwingebieden bevinden, is het effect van die chemicaliën van korte duur. Hierdoor zullen dezelfde degeneratieproblemen zich na korte tijd weer manifesteren. Daarom wordt in dit hoofdstuk uitgebreid aandacht besteed aan de oecologie van een helmduin. Vanuit het natuurlijk gedrag van helm kunnen conclusies worden getrokken, die van belang zijn voor de aanleg en het onderhoud van helmbegroeiing. Regelmatige overstuiving met vers zand vanaf het strand is essentieel voor de vitaliteit van de helmbegroeiing. Door omhoog te groeien en nieuwe wortels in vers zand te vormen, verschaft de plant zich voortdurend een voedingsbodem die vrij is van schadelijke bodemorganismen. De strandbreedte is van groot belang voor de vitaliteit van de helmbegroeiing. Op plaatsen waar een smal en laag strand ligt, of waar kustafslag optreedt, zal de begroeiing op de zeereep gemakkelijk degenereren als gevolg van een gebrekkige zandaanvoer. Bij degeneratie wordt helm niet altijd opgevolgd door andere soorten uit de duinsuccessie, zoals rood zwenkgras en duindoorn. Hierdoor kunnen open plekken ontstaan die gemakkelijk in stuifketels veranderen. Juist op deze plaatsen mislukt de aanplant van helm veelvuldig. De aanplant van noordse helm op dergelijke plekken biedt meer perspectief dan het gebruik van helm. Deze conclusie geldt ook voor de beplanting van stuifplekken in de binnenduinen. -84- 6. LITERATUUR 1. Adriani, M.J. & J.H.J. Terwindt (1974). Sand stabilization and dune building. Rijkswaterstaat Communications 19, Government Publishing Office. The Hague. The Netherlands. 2. Anoniem (1971). Eindverslag van de werkgroep stimulering van duinvorming. Nota K-460. Rijkswaterstaat, Den Haag. 3. Brown, R.L. & A.L. Hafenrichter (1948a). Factors influencing the production and use of beachgrass and dunegrassclones for erosion control. I. Effect of date of planting. Journal of the American Society of Agronomy 40, 512-521. 4. Brown, R.L. & A.L. Hafenrichter (1948b). Factors influencing the production and use of beachgrass and dunegrassclones for erosion control. II. Influence of density of planting. Journal of the American Society of Agronomy 40, 603-609. 5. Brown, R.L. & A.L. Hafenrichter (1948c). Factors influencing the production and use of beachgrass and dunegrassclones for erosion control. III. Influence of kinds and amount of fertilizer on production. Journal of the American Society of Agronomy 40, 677-684. 6. Desmukh, I.K. (1977). Fixation, accumulation and release of energy by Ammophila arenaria in a sand dune succession. In: R.L. Jefferies & A.J. Davy. Ecological processes in coastal environments (1977). 7. Disraeli, D.J. (1984). The effect of sand deposits on the growth and morphology of Ammophila brevüigulata. Journal of Ecology 72, 145-154. 8. Eldred, R.A. & M.A. Maun (1982). A multivariate approach to the problem of decline in viour of Ammophila. Canadian Journal of Botany 60, 1371-1380. 9. Greig-Smith, P. (1961). Data on pattern within plant communities. II. Ammophila arenaria (L.) Link. Journal of Ecology 49, 703-708. 10. Hobbs, R.J., Gimingham, C.H. & W.T. Band (1983). The effects of planting technique on the growth of Ammophila arenaria (L.) and Elymus arenarius (L.) Hochst. Journal of Applied Ecology 20, 659-672. 11. Huiskes, A.H.L. (1979). Biological flora of the British isles. Journal of Ecology 67, 363-382. 12. Kloosterman, E.H. & Van Stokkom, H.T.C. (1988). De toepassing van false colourluchtfotografie voor een kwantitatieve bepaling van biomassa en bedekkingspercentage van een aangelegde helmbegroeiing. Intern rapport Meetkundige Dienst. 13. Maas, P.W.Th., Oremus, P.A.I., Otten, H. (1983). Nematods (Longidorus sp. and Tylenchorhynchus microphasmis Loof) in growth and nodulation of sea buckthorn (Hippophaë rhamnoides L.). PI. Soil 73, 141-147. -85- 14. Maun, M.A. (1984). Colonizing ability of Ammophila breviligulata through vegetative regeneration. Journal of Ecology 72, 565-574. 15. Maun, M.A. & J. Lapierre (1984). The effects of burial by sand on Ammophila brevigulata. Journal of Ecology 72. 16. Meulstee, C. & H.T.C, van Stokkom (1985). Het gebruik van false colourluchtfotografie bij de schatting van de macrofytenbiomassa in de Oosterschelde. MDLK-R-8509. Rapport Rijkswaterstaat, Meetkundige dienst, Delft. 17. Meulstee, C , Nienhuis, P.H. & Van Stokkom, H.T.C. (1986). Biomass assessment of estuarine macrophytobenthos using aerial photography. Marine Biology 91, 331-335 18. Olson, J.S. (1958). Rates of succession and soil changes of southern Lake Michigan sand dunes. Bot. Gaz. 119: 125-170. 19. Oremus, P.A.I. (1982). Factors affecting growth and nodulation of Hippophaë 20. 21. 22. 23. rhamnoides L. ssp. rhamnoides in the coastal sand dunes of the Netherlands. Dissertatie Universiteit van Utrecht, Nederland. Van der Putten, W.H., Van Gulik, W.J.M. (1985). Stimulering van begroeiing van nieuw opgehoogde zeewerende duinen (86 pp). Van der Putten, W.H., Van Gulik, W.J.M. (1987). Stimulation of vegetation growth on raised coastal fore-dune ridges. Neth. J. agric. Sci. 35, 198-201. Van der Putten, W.H., Van Dijk, C , Troelstra, S.R. Biotic factors affecting the growth and development of Ammophila arenaria (in prep.). Van der Werf-Klein Breteler, J.T. (1988). Onderzoek naar de aanwezigheid van schadelijke biotische factoren in de rhizosfeer van Ammophila arenaria (L.) Link, en hun effecten op de groei en wortelmorfologie. Doctoraalonderzoek Rijksuniversiteit Utrecht. - 2 3 't 5 6 7 HZL k MZL 1 HSL 3 HSH 2 OSH 3 HZL 1 MZM 47 1.8 49 50 51 52 53 HSM 3 HZM 2 OZH 2 MPg 3 MP 2 MSM 1 OZM 1 't 't 8 9 10 11 12 13 14 15 i HP 2 HP 1 MP 4 HPg 2 MPg k MZL 2 HSL II HZH 1 > 54 55 56 57 58 59 60 61 HZH 3 OSH \ OP 1 MSL 3 HP HZH 4 HSM 1 MSH4 1 E c. w o w 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 HZH 2 OP 3 MZM 3 HPg k HZL .2 OZH 3 MZM 1 OSM 1 OZM 2 OP 2 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 MZH 3 OSH k HPg 1 MZL k MPg 2 HPg. 3 OSL 1 HSL 2 HSH 35 36 37 38 39 40 1.1 42 43 't't 45 46 OZH 't «M 2 MP 1 MZL 3 HSL 1 OSM 2 MSM HZM 1 OZM 1 OP 4 MZM 2 OZL 1 HZM 3 79 80 81 82 83 8<t 85 86 87 88 89 90 91 92 OZH 1 HSM 't HSH 3 HSH 1 MSH 3 OSL OZM 3 OZL 3 MSL 1 MZH 2 MPg 1 HP 3 MSL 2 16 17 18 19 OZL 2 HZL 3 MZH 1 MZH 62 63 6<t 65 66 MSH 2 MSM 3 OSL 2 MSM 2 HZM 31 52 33 34 OSL 3 OSM 1* MSH 1 77 78 OSH 2 OSM 3 20 't MSL 't 't 't MP 3 : > 't OZL lt 't VERKLARING AFKORTINGEN: 1 letter: meststofgift - O = niets M = middenniveau H = hoog niveau letter: plantmethode -Z S 3 letter: zaad- o geidelendichtheid zaaien stengeldelen poten in combinatie met breedwerpig strooien = poten in comb. met plantgatbemesting Breedwerpig strooien: * noge ) noge meststorgirt meststorgirt - 650 650 kg kg osmocote osmocote per per ha ha (= (= 2340 2340 g g per per m, m, = 160-20-20) midden meststofgift = 325 kg osmocote per ha (= 1170 g per mm • 80-20-20) 80-20-20) Plantgatbemesting: midden • 8C-2Q-20 = 12.2 g per pt ''; hoog » 120-30-30 «• 18.3 q per plantgat zaad: - laag • 7.5 kg per ha - midden a 15 kg per ha - hoog = 22.5 kg per ha stengeldelen: laag = 20 st.delen van 15 cm lengte per m midden = liO hoog = 60 ( «2.5 kg per 36 m = 70 't g/m ( „ 5 kg p. m 2 , ,1,0.8 g / m ) , ( = 7.6 kg p. m = 2 1 1 . 2 g/m g/m') lage dichtheid midden dichtheid hoge dichtheid Bijlage 1: Indeling van het proefveld met langzaam werkende meststoffen, helm poten, zaaien en stengeldelen i 00 40 % oppervlak 1986 VAK 3 TOPPEN VALLEIEN ZEEZIJDEN OVERIGE ZIJDEN 30 2 20 e-i > 10 O 0 to w 30 20 10 0 30 20 10 0 i oo 30 20 10 0 30 20 10 0 17 33 48 63 77 93 108123138 1531661B3 198213228243 . 17 33 48 63 77 93 108 123 138 153 168 183 198213228243 17 33 48 63 77 93 108 123 138 153 168 183 198213228243 17 33 48 63 77 93 108 123 138 153 168 183 198213228243 droge stof gewicht (100 * ton/ha) Bijlage 2: Frequentieverdelingen van de geproduceerde droge stof langs de Noord-Westkust (1986), uitgesplitst naar terreintypen. 40 % oppervlak VALLEEN 1987 VAK 3 TOPPEN 30 OVERIGE ZIJDEN ZEEZIJDEN > O w 20 10 0 30 20 10 0 30 20 10 Mm\ 0 i oo 00 I 30 20 10 0 30 20 10 0 0 41 1121B32333243»5«6«53e«O767a7498l989O961 1030 0 41 1121932533243954*6538607678749819690961 1030 0 411121832533243954665366076767498198909611030 0 411121832533243954665366076787498198909611030 droge stofgewicht (100 * ton/ha) Bijlage 3: Frequentieverdelingen van de geproduceerde droge stof langs de Noord-West kust (1987), uitgesplitst naar terreintypen. BIJLAGE 4 LU N <5 CC o N LU LU N LU < > a O 01 00 01 -89- <M s * t-, ."O ca CO cu bc Ê3 II CO 3s > _C c 'cu CC -<-> c ^ <U C •O <U O0) bc T3 O CJ •o Ci v O) bc O cc co bC N 3 co CU co 3 00 o o t s m •o en ton/ha — 3207 2232 )5i20 49 164 oge s>tofgevizicht -90- BIJLAGE 5: Bestekbepalingen van helm poten, zaaien en het ineggen van stengeldelen. Gewijzigd naar bestek no. 2 van 1982, dienstjaar 1987 van de duinverzwaring op Voorne (bron: het waterschap De Brielse Dijkring). BEPLANTINGS- EN ZAAIWERKZAAMHEDEN 1. Het steken van helmplanten -1 De benodigde helmplanten moeten zoveel mogelijk worden gestoken op die duinterreinen welke onder het nieuw te maken profiel komen te liggen, en indien nodig op buiten het werk gelegen duinterreinen (transportafstand gem. 5 km). Dit moet in overleg met de direktie gebeuren. -2 De aannemer dient de gestoken helmplanten zoveel mogelijk dagelijks te verwerken. Indien dit niet mogelijk is moeten in overleg met de direktie, zonder verrekening, maatregelen genomen worden voor het opslaan van de gestoken helmplanten. 2. Het oogsten van stengeldelen van de helm -1 De benodigde stengeldelen van de helm moeten zoveel mogelijk worden geoogst op die duinterreinen welke onder het nieuw te maken profiel komen te liggen en indien nodig op buiten het werk gelegen duinterreinen (transportafstand gem. 5 km). Dit moet in overleg met de direktie gebeuren. -2 De aannemer dient de geoogste stengeldelen van de helm zoveel mogelijk dagelijks te verwerken. Indien dit niet mogelijk is, moeten in overleg met de direktie, zonder verrekening, maatregelen genomen worden voor het opslaan van de geoogste stengeldelen van de helm. -3 Het bovengrondse deel van de helm moet, voorafgaand aan het oogsten, door maaien worden verwijderd en van het oogstterrein worden afgevoerd. Hierna moeten de stengeldelen van de helm tot een diepte van tenminste 1,00 meter worden opgegraven waarna ze moeten worden gescheiden van het zand. De stengeldelen van de helm moeten of direkt vóór of tijdens het verwerken in lengten van ca. 15 cm worden verhakseld, waarbij iedere lengte van 15 cm minimaal 2 wasbare knoppen moet hebben. -91- 3. Het aanbrengen van helmplanten c.q. het inzaaien van helmzaad en het oogsten en verwerken van stengeldelen van de helm -1 Het aanbrengen van helmplanten c.q. het inzaaien van helmzaad en het oogsten en verwerken van stengeldelen van de helm mag uitsluitend geschieden in de periode tussen 15 september en 1 april. -2 De plaats van de hierna omschreven beplantings- c.q. zaaimethoden zal nader vaksgewijs door de direktie worden aangegeven. 4. Plant- en zaaimethoden op de waterkerende duinregel -1 Kunstmest: De door de direktie ter beschikking te stellen kunstmest moet eenmalig in een hoeveelheid van 325kg/ha* over het gehele oppervlak van de nieuwe waterkerende duinregel worden verstrooid en ingewerkt, tenzij anders vermeld. -2 Stengeldelen + stro: Op door de direktie aan te geven plantvakken moeten: - stengeldelen van de helm in een hoeveelheid van minimaal 40 stengeldelen/m 2 worden aangebracht en worden ondergewerkt tot een diepte van ca. 15 cm met behulp van een schijveneg met holle schijven; - nadat de stengeldelen van de helm zijn ingeëgd moet rogge - c.q. tarwe - stro in een hoeveelheid van 5000 kg/ha worden ingeëgd door middel van een schijveneg met rechte schijven. Ter controle hiervan dienen de betreffende vrachtbrieven aan de direktie te worden overlegd. -3 Helm poten, stengeldelen + stro: Op de door de direktie aan te geven plantvakken moeten: - stengeldelen van de helm in een hoeveelheid van minimaal 30 stengeldelen/m 2 worden aangebracht en tot een diepte van ca. 15 cm met behulp van een schijveneg worden ondergewerkt; - nadat de stengeldelen van de helm zijn ingeëgd moeten zo snel mogelijk helmplanten en rietpoten worden aangebracht; - de afstand tussen de rijen helmplanten moet evenals de afstand van de helmplanten in elke rij 0,70 meter bedragen; - de afstand tussen de rijen rietpoten moet eveneens 0,70 meter bedragen en de afstand van de rietpoten in elke rij 0,50 meter. * dit betreft 24-6-6 NPK kunstmeststof (12-14 maanden werkzaam) -92- -5 Helm zaaien: Op de door de direktie aan te geven plantvakken moet: - het door de direktie ter beschikking te stellen helmzaad in een hoeveelheid van 15 kg/ha worden gezaaid en ca. 5 cm worden ondergewerkt; - nadat het helmzaad is aangebracht moet direkt stro worden ingeëgd overeenkomstig 4 -2. -93- 8. SUMMARY Introduction In 1953 the south-western part of the Netherlands was inundated due to heavy storms and extremely high tides. After this catastrophe the Dutch Government enacted the socalled Delta-law in order to construct barrier dams across seaarms and to raise the fore-dunes along the coast (the Delta-project). Marram grass (Ammophila arenaria) needed to be established on these artificially raised sand dunes. Problem Traditionaïly, marram grass is planted manually in bundies of six sprouts at a spacing of 50 cm x 70 cm. This technique is time-consuming and, therefore, expensive. Furthermore, the results of the plantings in specific cases are poor, owing to a high mortality in the planted bundies. This socalled replant disease greatly increases the cost of management of the vegetation of the coastal foredunes in the Netherlands. This research concerned: (1) The development of new techniques in order to establish marram grass. (2) The application of slow-release fertilizers in marram plantings. (3) The localization and identification of the soil organisms that cause replant disease in marram grass. The research was financed by the Dutch Ministry of Transport and Public Works, carried out by the Institute for Ecological Research, Department of Dune Research "Weevers' Duin", and the large-scale experimental plantings were executed by the Water and Civil Board De Brielse Dijkring. The large scale plantings were measured by means of a new method of false colour aerial photography, that has been developed by the Survey Department (Remote Sensing Group) of the Ministry of Transport and Public Works. The main results and conclusions are: (1) In large-scale experimental plantings similar results were achieved with: (a) marram grass planted in bundies of six tillers at a distance of 50 cm x 70 cm. , -94- (b) 15-20 kg of marram seed (germination percentage of 90, and a 1000 grain weight of 3.4 g). (c) 40 rhizomes /m2 (i.e. stem parts from below the soil surface) of 15 cm, each containing at least 2 viable buds. n.b.: -at planting or sowing date, all plantings were fertilized with 80 kg N, 20 kg P, and 20 kg K per ha of a slow-release (Osmocote) fertilizer that is active for 12-14 months. -after sowing the seed or the rhizomes, the sand-surface was stabilised with 5000 kg straw per ha, which was disc-harrowed into the sand. (2) Replant disease in marram grass: (a) occurs in the root zone of marram grass, even in a vigorous marram vegetation. Fresh sand, e.g. from the beach or the sea-floor does not contain replant disease. (b) is caused by soil organisms (apparently a combination of pathogenous fungi and plant-parasitic nematods). (c) affects Baltic marram grass (Calammophila baltica) less than marram grass. (d) causes degeneration of marram on locations where the deposition of windblown sand ceases. According to a new hypothesis the deposition of windblown sand benefits marram grass because it prevents the building up of soil pathogens in the root zone, so that marram continually escapes from the pathogens. -95- 9. LIST OF FIGURES Fig. 2-1 to 2-4: Germination (96) of marram seeds after 0, 2, 5, and 7 weeks of humid, or dry, storage at a temperature of 4 °C. 2-1: humid storage; germination temperature 16 hrs 10 °C (dark), alternated with 8 hrs 20 °C (light) 2-2: dry storage; germination conditions as in 2-1 2-3: humid storage; germination temperature 16 hrs 20 °C (dark), alternated with 8 hrs 30 °C (light) 2-4: dry storage; germination conditions as in 2-3 Fig. 2-5: shoot production of rhizomes of either fresh marram rhizomes or after a storage period (under the soil surf ace) of 1, 2, or 4 months. After collecting the rhizomes remained intact (45 cm) or they were chopped into three pieces of 15 cm each. Left: shoot production in March-June (1985) Right: shoot production in July-November (1984) Fig. 2-6: The storage of marram rhizomes and its effect on the vigour of the buds. Three times (between 0 and 4.5, after 6, and after 12 weeks of storage) subsamples were taken. It was determined how many rhizome parts of 15 cm contained no, or at least 1 viable bud. After 6 and 12 weeks, a third group was formed by rhizome parts with only shoots and no viable buds. Fig. 3-1: Effect of fertilization on the above-ground dry matter production (g/m2) of marram grass. O=0, M=80-20-20, 1.5M=120-30-30, and H=160-4040 kg NPK/ha (Osmocote, 12-14 months active). Top left: planted marram Top Right: sown marram Bottom left: rhizomes Bottom right: minimum and maximum above-ground dry matter production (g/m2) of marram grass, that has been established out of bundies of tillers, seed, and rhizomes. id: seed low = 7.5, and high = 22.5 kg/ha rhizomes low = 20, and high = 40 pieces/m2 Fig. 4-1: Structure and functioning of the research -96- Fig. 4-2: Time scheme of the large-scale raising of the fore dune of Voorne. ( D )=dredging up of the sand; ( • )=the salt is leached out of the sand; ( * ) sand transport, and the establishment of marram grass on the raised fore dune; ( • ) first maintenance period. Fig. 4-3: Scheme of the raising of a fore dune. From left to right: sand is pumped on the beach, the salt is leached out; the sand is transported by means of bulldozers, dune tops are created and marram grass is established. Fig. 4-4: Cross-section through a seaward raised fore dune. Fig. 4-5: Cross-section through a landward raised fore dune. Fig. 4-6: Scheme of a large-scale experimental field with sample plots (O) and plots that are measured on the photograph only (O). Fig. 4-7: Example of a regression line. X=density of a sample plot; Y=the biomass in the sample plot. Fig. 4-8: Frequency distribution of the dry matter produced on the large-scale experimental fields along the northwest coast of Voorne in 1986. Fig. 4-9: Frequency distribution of the dry matter produced along the northwest coast in 1987. Fig. 4-10: Frequency distribution of the dry matter produced on the large-scale experimental fields along the southwest coast of Voorne in 1987. Fig. 5-1: Dry matter production of marram seedlings (mg/pot) in sand that is coUected from the root zone of a marram dune on three locations: Voorne, Texel, and Schouwen. NS=not sterile; S=sterile sand. Fig. 5-2: Dry matter production of marram seedlings in sand originating from the beach (left), a vigorous (centre), and a degenerating (right) marram vegetation. NS=not sterile; S=sterile sand. Fig. 5-3: Cross-section through a dune sere. From the left to the right: beach, a vigorous, and a degenerating marram vegetation. -97- Fig. 5-4: Cross-section through a vigorous marram dune. As marram grass catches wind-blown sand, the plant has to grow upwards in order to survive the sand burial. Fig. 5-5: Dry matter production (mg/pot) of marram seedlings in sand that is collected from the root zone of a marram dune. NS=not sterile; Ss=application of a fungicide; Aa=nematicide; S=soil sterilization. Fig. 5-6: Dry matter production (mg/pot) of marram seedlings in sterile sand (7), with Microdochium (1), Fusarium culmorum (2), and Fusarium oxysporum (3), three soil fungi, l+2+3=(4), Nematods (5), 4+5=(6). Fig. 5-7: Dry matter production (g/pot) of marram seedlings in sand that is collected from a sand storage (left), and from the root zone of a one year old marram planting. NS=not sterile; S=sterile. Fig. 5-8: Dry matter production (g/pot) of marram grass (left) and Baltic marram grass (right) in sand from the root zone of a marram vegetation from three different locations: Voorne, Texel, and Schouwen. NS=not sterile; S=sterile. Fig. 5-9: The accretion of wind-blown sand during one year in a vigorous (+—0, and in a degenerating (A—A) marram vegetation. -98- 10. LIST OF TABLES Tab. 2-1: Short storage period: the effect of storage temperature during 2 days on the viability of buds on the rhizomes of marram grass. Data presented in % of the viability of buds on fresh field material. 4/1 = day (8 hrs)/ night (16 hrs) temperature (°C). Tab. 2-2: In vitro viability (%) of buds on rhizomes of fresh material (left), after 3 (centre), and 4 (right) months in a cold storage building at 3 °C and a relative humidity of 93%. Tab. 3-1: Chemical and physical properties of sand originating from a coastal fore dune, and from a storage with sand that is dredged up from the sea-floor. With the latter the fore dunes of the island of Voorne have been raised. Tab. 3-2: Experimental design of the fertilization experiment. Tab. 4-1: Methods of establishing marram grass on the raised fore dunes of Voorne. Tab. 4-2: Average dry matter production (1000*kg/ha) of one and two years old marram grass (in 1986 and in 1987), that has been planted, sown, or disc-harrowed in the raised fore dunes of Voorne. D25 is the maximum amount of dry matter produced on 2596 and the minimum amount on 75% of the total area per planting method. D50 is the median of the frequency distribution. D75 is the maximum amount of dry matter that is produced on 75%, and the minimum amount on 25% of the total area per planting method. Tab. 4-3: Average dry matter production (ton/ha) of one and two years old marram grass (in 1986, and 1987) on different sites: dune tops, slacks, seaward slopes, and other slopes, and the seaward talus. Tab. 4-4: Numbers of species (including marram) experimental plantings of marram grass. along transects through Tab. 4-5: Species that occurred abundantly in the transects through the experimental plantings. Hardly any of the species covered more than 5% of the soil. -99- Tab. 4-6: Total cost (guilders per ha) of planting, and sowing Marram grass, and disc-harrowing marram rhizomes. These prices are averages over a period between 1985 and 1988, and are based on a yearly planted, sown, or disc-harrowed area of about 40 ha.
© Copyright 2024 ExpyDoc