IGI Niedermeyer Institute Fytofoam

Inleiding


Men heeft altijd al geprobeerd om het vermogen van vegetatielagen om water vast te houden te vergroten, met name als de verdeling en het volume van de natuurlijke neerslag niet voldoende zijn voor de gewenste begroeiing.

Hieronder een overzicht van de resultaten uit onderzoeken en ervaringen met Fytofoam® RG22. Daarbij zal ik gebruik maken van de resultaten van onderzoeker Paul Baader en de resultaten van het Sports Turf Research Institute in Bingley.

Paul Baader gebruikt daarbij de volgende vragen als uitgangspunt:

  • Wat is Fytofoam®?
    Wat doet Fytofoam®?
    Hoe werkt Fytofoam®?
    Welke economische voordelen kunnen door Fytofoam® worden bereikt?
    Welke mogelijkheden bezit Fytofoam®?


Wat is Fytofoam®?


Fytofoam® is een organisch-synthetisch aminoplast hardschuim. Het schuim is biologisch afbreekbaar. Door het toepassen van bepaalde productieprocessen verwacht men gunstige eigenschappen van het schuim omdat het watervasthoudene poriën vormt. Met name door de nieuwe celstructuur zullen de continuïteit en de toegankelijkheid van de poriën bijzonder hoog zijn.

Fytofoam® is volgens de Duitse regelgeving een bodemhulpstof respectievelijk een meststof. Als bodemhulpstof (actuele situatie) moet het met name de fysische eigenschappen van de bodem en substraten bij de aanleg van sportvelden verbeteren. Het gaat daarbij met name om het vermogen om water met de daarin opgeloste voedingsstoffen vast te houden. Het schuim wordt gebruikt voor dragende grasmatten voor voetbalvelden, greens, fairways en tees van golfbanen, maar ook voor tennisbanen, maneges, rugbyvelden etc.


Hoe werkt Fytofoam®?


Fytofoam vergroot het waterbergend vermogen van bepaalde bodems en substraten voor dragende grasmatten. Daarbij worden ook de in het water opgeloste voedingsstoffen zoals bijv. nitraat vastgehouden.
Doordat tegelijkertijd ook met lucht gevulde poriën ingebracht worden - in het gunstigste geval 60 vol.% tot 40 vol.% (water-lucht) - worden nog eens extra gunstige condities voor de wortelgroei van de grassen geschapen.

Maximaal werden van puur Fytofoam® waarden tot 2.600 gewichts% waterbergend vermogen gemeten. Dat betekent dat 1 liter schuim in vlokkenvorm ongeveer 570 gram water kon vasthouden (= 57 vol.%). In de vorm van opgeschuimde blokken is dit vermogen iets lager, waarbij een ontspanningsmiddel in het water voor hogere waarden zorgt.

Het waterbergend vermogen van substraatmengsels met Fytofoam® is, zoals men mag verwachten, verschillend. Bij mengsels uit Pleinfelder zand, een relatief grofkorrelig zand, kon een duidelijke vergroting van het waterbergend vermogen worden vastgesteld. Zo werd bijv. de watercapaciteit bij een waterzuil van 40 cm d.m.v. toevoeging van 20 vol.% Fytofoam® vergroot van 8,2 gew.% tot 11,5 gew.%. Dit komt overeen met een toename van 40%. Indien de Fytofoam® vlokken daarnaast ook nog mechanisch worden behandeld, wordt deze waarde zelfs nog met 13,5 gew.% overtroffen (64%).

Ook de laboratoriumresultaten van onderzoeken bij STRI in Bingley (S. BAKER, UK) bewijzen een vergroting van het vermogen om water vast te houden door de toevoeging van Fytofoam® (capillary porosity). Zo kon bij drie verschillende uitgangssubstraten het aandeel van met water gevulde poriën bij een zuigspanning van 40 cm WZ (= 40 mbar resp. 4 kPa) statistisch significant worden vergroot. De toename bedroeg daarbij tot ruim 100% (puur zand) en bij een mengsel van zand-turf nog tot 30%.

De elasticiteit van het schuim leidt, als het onder substraten wordt gemengd, ook tot vergroting van de elasticiteit van het substraatmengsel voor dragende grasmatten. Dit is vanuit sportfysiologisch oogpunt gezien met name bij extreem harde substraten een voordeel, omdat de gewrichten van de sporters minder worden belast.

De toevoeging van Fytofoam® verlaagt de waterdoorlatendheid van de grasmat. Dit effect was bij eigen laboratoriumtesten in verschillende mate te zien (zie afb. 5). Bij 10 vol.% Fytofoam® werd de waterdoorlatendheid verhoogd, terwijl deze bij 20 en 30 vol.% juist werd verlaagd. Deze verlaging vormt echter geen probleem als men zich bewust is van dit gegeven en er bij de samenstelling van het mengsel voldoende rekening mee houdt.

De resultaten van Bingley laten een eenduidig negatief effect op de waterdoorlatendheid zien, maar ze bewegen zich nog steeds in het kader van de toegestane waarden.


Hoe werkt Fytofoam®?


Het waterbergend vermogen van substraten voor grasmat-draagmengsels zoals bijv. voetbalvelden, golfafslagplaatsen en golfgreens wordt door de toepassing van Fytofoam® vergroot omdat het aandeel van bepaalde poriën wordt vergroot. Voor het vasthouden van water zijn de middenporiën en de nauwe grove poriën het belangrijkst. Dit zijn poriën met een diameter van 0,2 tot 50 μm. Op grond van de in de opbouw van het profiel van sportvelden meestal voorkomende capillaire breuken zijn ook poriën met een diameter tot 100 μm nog van grote betekenis voor de kortstondige opslag van water. Omdat bovendien de internationale onderzoekmethoden uitgaan van een proef-waterspanning van 40 cm waterzuil, werd het waterbergend vermogen bij een zuigspanning van 40 mbar in het laboratorium (4 kPa) berekend.

De resultaten laten zien dat door de toepassing van Fytofoam® RG22 in hoeveelheden van 7,5 tot 30 vol.% het vermogen om water vast te houden statistisch onderbouwd in significante mate kan worden verhoogd.

Er zijn echter ook substraatmengsels waarbij de toepassing van Fytofoam® niet dezelfde positieve uitwerkingen heeft. Bij fijn zand werd met toevoeging van 10 vol.% een positief resultaat bereikt, terwijl een grotere hoeveelheid schuim niet tot verbetering van het waterbergend vermogen leidde.

Door de inzet van Fytofoam® kan ook, zoals testen hebben uitgewezen, de elasticiteit van de mengsubstraten voor sportvelden worden vergroot. Elasticiteit wil zeggen dat de bodem een beetje veert zo dat het substraat minder hard is en het de energie beter kan opnemen. Dit wordt bereikt doordat het schuim na belasting een terugstelkracht bezit en dus elastisch is. Deze werking wordt door laboratoriumtesten bewezen.


Welke economische voordelen kunnen door Fytofoam® worden bereikt?


Door een vergroot vermogen om water vast te houden kan bijv. meer regenwater of beregeningswater in het substraat worden vastgehouden, zodat de grassen meer water ter beschikking hebben. De absolute kengetallen/hoeveelheden en de daardoor bereikbare financiële besparingsmogelijkheden hangen af van tal van factoren en kunnen niet in het algemeen worden gekwantificeerd. Met een theoretisch voorbeeld kan het relatieve besparingspotentiaal echter worden verduidelijkt. Bij een vergelijking van een pure zandlaag en een laag die met 20 vol.% Fytofoam® werd verrijkt blijkt dat het aantal keren, dat beregend moet worden met meer dan 40% wordt gereduceerd.

Het feit dat Fytofoam® tot circa 30% bestaat uit stikstof vormt eveneens een besparingsmogelijkheid. Veronderstelt men een afbreektijd van 10 jaar voor het schuim en een gebruikelijke hoeveelheid van circa 20 liter vlokken per m2, dan betekent dit dat rekenkundig per jaar 6 g/N/m2 stikstof in de grond wordt verwerkt. Daardoor kan bijv. de jaarlijks benodigde hoeveelheid stikstof voor een intensief bespeeld voetbalveld met grasmat met circa 25% worden verminderd. Uiteraard wordt deze besparing ook in financieel opzicht voelbaar.


Welke mogelijkheden bezit Fytofoam®?


Vanuit ecologisch oogpunt kan Fytofoam® de niet duurzame grondstof turf tenminste gedeeltelijk vervangen. Door verdere ontwikkelingen lijkt het zelfs mogelijk turf op den duur volledig te vervangen. Hierbij is het van belang dat de basiscomponenten van Fytofoam® in de toekomst ook van duurzame grondstoffen kunnen worden vervaardigd.