| Keyword | Type | Beschrijving |
|---|---|---|
| DATABASE | Optie | Versie WWL-database, opties: ‘2.0.0’, ‘3.0.0’ of '4.0.0' |
| Gewasopbrengst | ||
| KLIMAAT | Optie | Klimaatscenario, opties: ‘__’ of ‘Hd’ |
| PERIODE | Optie | Periode van gewasrespons, opties: ‘1991-2020’ of een specifiek jaar ‘jjjj’ |
| Modelinvoer | ||
| FORMAAT | Tekst | Bestandsformaat modelinvoer, opties: ‘Tabel’, ‘Shape’ of ‘Raster’ |
| Tabel | ||
| TABEL | Tekst | Verwijzing naar tabel (*.csv) |
| Shape | ||
| SHAPE | Tekst | Verwijzing naar shapefile (*.shp) |
| Raster | ||
| GEWAS | Tekst1 | Verwijzing naar raster met gewascode (*.asc of *.idf) |
| IRRIGATIE | Tekst1 | Verwijzing naar raster met irrigatiecode (*.asc of *.idf) |
| STATION | Tekst1 | Verwijzing naar raster met stationcode (*.asc of *.idf) |
| BODEM | Tekst1 | Verwijzing naar raster met bodemtype (*.asc of *.idf) |
| GHG | Tekst | Verwijzing naar raster met GHG (*.asc of *.idf) |
| GLG | Tekst | Verwijzing naar raster met GLG (*.asc of *.idf) |
| EENHEID | Optie | Eenheid van grondwaterspiegeldiepte, opties: ‘cm-mv’, ‘cm+mv’, ‘m-mv’ of ‘m+mv’ |
| Modeluitvoer | ||
| DIROUT | Tekst | Verwijzing naar folder voor modelresultaten |
| HRVPOTBIO2 | Optie | Potentiële opbrengst uitgedrukt in biomassa, opties ‘Yes’ of ‘No’ |
| HRVPOTVEM2 | Optie | Potentiële opbrengst uitgedrukt in VEM, opties ‘Yes’ of ‘No’ |
| HRVPOTDVE2 | Optie | Potentiële opbrengst uitgedrukt in DVE, opties ‘Yes’ of ‘No’ |
| HRVPOTEUR2 | Optie | Potentiële opbrengst uitgedrukt in euro, opties ‘Yes’ of ‘No’ |
| DMGTOT2,3 | Optie | Totale opbrengstderving, opties ‘Yes’ of ‘No’ |
| DMGIND2,3 | Optie | Opbrengstderving a.g.v. indirecte effecten, opties ‘Yes’ of ‘No’ |
| DMGDIR2,3 | Optie | Opbrengstderving a.g.v. directe effecten, opties ‘Yes’ of ‘No’ |
| DMGDRY2,3 | Optie | Opbrengstderving a.g.v. droogtestress, opties ‘Yes’ of ‘No’ |
| DMGWET2,3 | Optie | Opbrengstderving a.g.v. zuurstofstress, opties ‘Yes’ of ‘No’ |
| IRRIG2 | Optie | Hoeveelheid irrigatie uitgedrukt in mm, opties ‘Yes’ of ‘No’ |
| 1 Als alternatief kan ook één enkele waarde worden opgegeven. 2 Optioneel; standaard staat deze optie op 'Yes' 3 Met toevoeging van '*_MINMAX' kan de onzekerheid inzichtelijk worden gemaakt. |
4 WWL-tabel
4.1 Aansturing
Bij de beschrijving van de controlfile voor de aansturing van de WWL-tabel maken we onderscheidt tussen de beschrijving van de gewasopbrengst, modelinvoer en -uitvoer. Hieronder worden deze drie onderdelen toegelicht.
Na de eerste oplevering van Waterwijzer Landbouw in 2018 zijn een aantal verbeteringen doorgevoerd. Zo zijn er verschillende versies van de WWL-database beschikbaar die de WWL-tabel kan benaderen. In Tabel 4.1 is de aansturing van de WWL-tabel weergegeven. Met het keyword DATABASE wordt verwezen naar de gewenste versie van de WWL-database. Wanneer een nieuwe versie beschikbaar is, verschijnt automatisch een melding op het scherm, bijvoorbeeld: WARNING update of WWL-database available: ‘4.0.0’.
Optioneel kan de toegang tot de WWL-database via een proxyserver worden geconfigureerd door het keyword PROXY in de controlfile op te nemen. Een proxyserver is een computer die zich bevindt tussen de computer van de gebruiker en de computer waarop in ons geval de WWL-database staat. Wanneer in de controlfile geen wachtwoord is vastgelegd met PROXYPWD, verschijnt automatisch een melding op het scherm waarin het wachtwoord kan worden ingevoerd.
Gewasopbrengst
De gewasopbrengst is onder andere afhankelijk van de klimatologische en meteorologische condities. We moeten dus aangeven over welke periode de gewasopbrengst betrekking heeft. Met het keyword KLIMAAT wordt de klimaatperiode gespecificeerd. De historische klimaatperiode 1991-2020 wordt aangeduid met ‘__’, en de toekomstige klimaatperiode (scenario hoge uitstoot, verdrogend; projectie 2100) wordt aangeduid met ‘Hd’.
De periode waarover de gewasopbrengst wordt berekend kan betrekking hebben op de volledige klimaatperiode van dertig jaar of op een specifiek jaar binnen die periode. Met het keyword PERIODE wordt de volledige periode aangeduid als ‘1991-2020’, terwijl een afzonderlijk jaar bijvoorbeeld kan worden opgegeven als ‘2018’.
Modelinvoer
Na het vastleggen van de periode moet worden gespecificeerd op welke wijze de invoergegevens worden aangeleverd. De WWL-tabel ondersteunt de volgende bestandsformaten (keyword: FORMAAT): ‘Tabel’ (*.csv), ‘Shape’ (*.shp) en ‘Raster’ (*.asc of *.idf).
Ongeacht het gekozen bestandsformaat moeten per ruimtelijke eenheid de volgende gegevens worden opgenomen (zie verder toelichting in Paragraaf 3.1):
- Station (KNMI);
- Gewas;
- Irrigatie:
- Bodem (bodemtype volgens BOFEK2020);
- Verloop van de grondwaterspiegeldiepte.
Het verloop van de grondwaterspiegeldiepte dient te worden gespecificeerd aan de hand van de Gemiddeld Hoogste Grondwaterstand (GHG) en de Gemiddeld Laagste Grondwaterstand (GLG). Aan de hand van het keyword EENHEID wordt de eenheid van de grondwaterkarakteristieken opgegeven (opties: ‘cm-mv’, ‘cm+mv’, ‘m-mv’ of ‘m+mv’). De karakteristieken worden door het R-script afgekapt op een maximale grondwaterspiegeldiepte van 4.0 m-mv.
Afhankelijk van het bestandsformaat leest het R-script verschillende keywords uit de controlfile. Bij het bestandsformaat ‘Tabel’ of ‘Shape’ moet een verwijzing naar een csv- of shp-bestand worden opgenomen. Dit bestand moet dan in ieder geval de volgende kolommen bevatten: GEWAS, IRRIGATIE, STATION, BODEM, GHG en GLG.
Bij het bestandsformaat ‘Raster’ wordt de informatie aangeleverd in rasterbestanden (*.asc of *.idf), zoals weergegeven in Tabel 4.1. Als alternatief kan ervoor gekozen worden geen rasterbestand te gebruiken en in plaats daarvan één enkele waarde in te vullen.
Modeluitvoer
Het bestandsformaat van de uitvoer van de WWL-tabel is gelijk aan dat van de invoer. Indien een ‘Shape’ of ‘Tabel’ aangeleverd, dan wordt een vergelijkbaar bestandsformaat weggeschreven, met extra kolommen voor de resultaten. Bij ‘Raster’ wordt voor elke uitvoervariabele een rasterbestand (*.asc of *.idf) gegenereerd. Met het keyword DIROUT wordt de folder opgegeven waarin de modelresultaten worden opgeslagen. Deze folder wordt automatisch aangemaakt door het R-script. Optioneel kan uitvoer worden gegenereerd voor een selectie van modelresultaten (zie ook toelichting in Paragraaf 3.2). Met de toevoeging *_MINMAX bij uitvoer van de relatieve opbrengstderving wordt inzicht gegeven in de onzekerheid van de voorspelling van het WWL-metamodel. Deze onzekerheid kan verschillende oorzaken hebben:
- spreiding in SWAP-WOFOST modelresultaten bij dezelfde randvoorwaarden en vergelijkbare grondwaterkarakteristieken;
- het kwantificeren van de bijdrage van afzonderlijke stressoren aan de totale opbrengstderving gaat gepaard met onzekerheid;
- de vorm van de functie van het metamodel voor het representeren van de verschillende schadetermen is niet flexibel genoeg;
- de methode voor het bepalen van de parameters van de schadefunctie is niet optimaal.
Het zegt daarmee iets over hoe goed het WWL-metamodel in staat is om de modelresultaten van het SWAP-WOFOST modelinstrumentarium te benaderen (of te reproduceren). Voor de ploteigenschappen waar de voorspelde kracht van het metamodel te wensen overlaat, leidt dit automatisch tot een grotere onzekerheid. Indien de mate van onzekerheid te groot is, moet worden overwogen om WWL-regionaal toe te passen.
Voor de vertaling naar economische effecten in euro’s wordt de potentiële gewasopbrengst vermenigvuldigd met een gewasprijs. De vertaling betreft daarmee een relatief eenvoudige methode waarbij geen rekening gehouden wordt met eventuele marktwerking. Optioneel kan de gewasprijs worden aangepast door keywords op te nemen in de controlfile, zie Tabel 4.2.
Voor veeteelt gewassen wordt voor de vertaling naar economische effecten de potentiële opbrengst in voerderwaarde (uitgedrukt in kVEM ha-1 en kDVE ha-1) vermenigvuldigd met de voederwaardeprijzen voor VEM en DVE, zie voor details Werkgroep Waterwijzer Landbouw (2018). Voor akkerbouwgewassen waarbij de potentiële gewasopbrengst wordt uitgedrukt in kgds ha-1, wordt eerst een vertaling gemaakt naar gewasopbrengst in versgewicht (kg ha-1) alvorens te vermenigvuldigen met de gewasprijs. Voor de gewassen sla, bloemkool, tulp en lelie worden de potentiële gewasopbrengsten uitgedrukt in aantallen (stuks ha-1).
| Keyword | Type | Beschrijving |
|---|---|---|
| Veeteelt | ||
| VEM | Getal | Voederwaardeprijs VEM (0.167 € kVEM-1) |
| DVE | Getal | Voederwaardeprijs DVE (0.671 € kDVE-1) |
| Akkerbouw | ||
| WINTERTARWE | Getal | Gewasprijs wintertarwe (0.19 € kg-1) |
| ZOMERGERST | Getal | Gewasprijs zomergerst (0.19 € kg-1) |
| CONSUMPTIEAARDAPPEL | Getal | Gewasprijs consumptieaardappel (0.16 € kg-1) |
| ZETMEELAARDAPPEL | Getal | Gewasprijs zetmeelaardappel (0.07 € kg-1) |
| POOTAARDAPPEL | Getal | Gewasprijs pootaardappel (0.30 € kg-1) |
| SUIKERBIET | Getal | Gewasprijs suikerbiet (0.056 € kg-1) |
| ZAAIUI | Getal | Gewasprijs zaaiui (0.14 € kg-1) |
| Groenteteelt | ||
| PREI | Getal | Gewasprijs prei (0.37 € kg-1) |
| SLA | Getal | Gewasprijs sla (0.21 &stuk; kg-1) |
| BLOEMKOOL | Getal | Gewasprijs bloemkool (0.55 € stuk-1) |
| SPRUITKOOL | Getal | Gewasprijs spruitkool (0.40 € kg-1) |
| WINTERPEEN | Getal | Gewasprijs winterpeen (0.16 € kg-1) |
| SPERZIEBOON | Getal | Gewasprijs sperzieboon (0.16 € kg-1) |
| Bloembollen | ||
| TULP | Getal | Gewasprijs tulp (0.43 € stuk-1) |
| LELIE | Getal | Gewasprijs lelie (0.85 € stuk-1) |
| Boomteelt | ||
| APPELBOOM | Getal | Gewasprijs appelboom (0.735 € kg-1) |
| LAANBOOM | Getal | Gewasprijs laanboom (4570 € kg-1) |
4.2 Rekenvoorbeeld
Hieronder wordt een modeltoepassing van de WWL-tabel beschreven voor het gebied Stegeren in het stroomgebied van de Vecht (fictief voorbeeld). Het gebied wordt gekenmerkt door overwegend veeteelt gewassen, met name een combinatie van gras en snijmais. Op enkele percelen wordt consumptieaardappel geteeld. Bodemkundig bestaat het gebied voornamelijk uit zwak lemige zandgronden. De meteorologische gegevens zijn afkomstig van het weerstation Eelde. De grondwaterkarakteristieken zijn gegenereerd met behulp van een hydrologisch model, waarbij de dynamiek van de grondwaterspiegeldiepte (samengevat als GLG en GHG) zijn uitgedrukt in m-mv voor de periode 1991 tot en met 2020.
Op basis van deze informatie is het mogelijk om met behulp van de WWL-tabel een schatting te maken van de gewasopbrengst. In dit voorbeeld zijn we in geïnteresseerd in een langjarig gemiddelde gewasgewasopbrengst over de periode 1991 - 2020. De controlfile voor de aansturing van de WWL-tabel is hieronder weergegeven. De aansturing verloopt met behulp van het bestandsformaat ‘Raster’.
Na het draaien van de WWL-tabel (zie Tip 2.1) worden nieuwe raster bestanden gegenereerd met de potentiële gewasopbrengst en de relatieve opbrengstderving, inclusief indicatie waardoor de opbrengstderving is veroorzaakt. In de resultaten is te zien dat de opbrengstderving in dit voorbeeld voornamelijk wordt veroorzaakt door de directe effecten, zie Figuur 4.2. De directe effecten zijn met name het gevolg van te droge bodemhydrologische condities, maar langs de Vecht zien we ook opbrengstderving als gevolg van te natte omstandigheden.
Met hetzelfde hydrologische model zijn twee scenario’s doorgerekend waarbij verandering in GHG en GLG zijn gesimuleerd als gevolg van een hydrologische maatregel en als gevolg van klimaatsverandering (zie Figuur 4.3). Met behulp van de WWL-tabel kunnen we een inschatting maken wat het effect is van deze hydrologische veranderingen op de gewasopbrengst. Daarvoor zal per scenario de WWL-tabel opnieuw gedraaid moeten worden waarbij de hydrologische condities van de scenario’s zijn overgenomen (keywords: GHG en GLG). Voor het toekomstscenario dient in de controlfile KLIMAAT op ‘Hd’ te worden gezet.
Het verschil in gewasopbrengst tussen de huidige situatie en de twee scenario’s geeft de verandering in opbrengstderving weer, zie Figuur 4.4. In dit voorbeeld is vooral een achteruitgang in gewasopbrengst te zien linksonder in het gebied langs de Vecht. Onder de huidige hydrologische condities wordt in dit gebied al natschade gesimuleerd. In beide scenario berekeningen is in dit gedeelte van Stegeren sprake van vernatting zodat een achteruitgang in de gewasopbrengst hier ook te verwachten is.
