Het klei-humus-complex

onder werken compost

Bij het in stand houden van de bodemvruchtbaarheid zijn een aantal factoren van belang. Een belangrijke is het klei-humus-complex. Om te begrijpen wat dit inhoudt is het nodig om een onderscheid te maken tussen de verschillende bodembestanddelen. Grofweg zijn er organische- en anorganische bodembestanddelen die op de verschillende grondsoorten in een wisselende verhouding voor komen.

Zandgrond

Bij zandgronden is het gehalte aan organische stof meestal laag en zijn de anorganische oftewel minerale deeltjes, die worden gevormd door erosie verweerde gesteenten, in de meerderheid. Als je een handje zand eens goed gaat bekijken zal je dit misschien voor het eerst beseffen. 

De deeltjes zijn onregelmatig van vorm en grootte en bestaan uit kwarts, glimmer, veldspaten en graniet. Het organische bestanddeel is brandbaar en bestaat uit verteerde plantenresten of materiaal van dierlijke oorsprong.

zandgrond

Afslibbaar gedeelte en organische stof

De korrels die door een zeef van 2 mm heen gaan, maar op een zeef met mazen van 0,210 mm blijven liggen noemen we grof zand. De korrels die door een zeef met mazen gaan van 0,05 mm (= 50 micron) noemt men de leemfractie van de grond. De leemfractie geeft als eigenschap aan de grond dat de grond wil verslempen, vervloeien. Vooral als deze hoofdzakelijk bestaat uit korreltjes van 20-50 micron, verslempt de grond gauw. Hierdoor raken poriën in de grond verstopt en kunnen planten last krijgen van luchtgebrek. De grond, voelt vettig en zacht aan. Vertoont bij droogte barsten en als het regent wordt het water niet gemakkelijk afgevoerd.

Zuurstof in de grond

Zuurstof is niet alleen van belang voor planten maar ook van bepalende invloed op de in de grond aanwezige bacteriën en bodembeestjes als bijvoorbeeld wormen. Wanneer zuurstof onvoldoende aanwezig is, bijvoorbeeld doordat landbouwmachines de aarde hebben platgedrukt, kunnen wormen er niet meer inleven en daalt de bodemvruchtbaarheid. Planten zullen hierdoor ook minder of niet willen groeien.

Een eenvoudig proefje

Zou je een beetje grond in een glas met water mengen, dan valt op dat het water lang troebel blijft: de fijne kleideeltjes bezinken namelijk niet snel. Van de leemfractie worden de deeltjes met een grootte van 0-16 micron het afslibbaar gedeelte genoemd. Deze hebben een grootte van 0-16 micron. De allerkleinste deeltjes van 0-2 micron worden lutum genoemd. Grofweg genomen is ongeveer twee derde deel van het afslibbaar gedeelte lutum.

Lutumdeeltjes geven de grond bepaalde eigenschappen

• Lutum is zacht, kneedbaar, plastisch. Onder natte omstandigheden vervormt het erg gemakkelijk (wielsporen in natte klei);
• Lutum kleeft silt (= leem) en zanddeeltjes aan elkaar tot kruimels en kluiten. Naarmate er meer lutum in de grond zit, neemt het kleefeffect toe en wordt de grond zwaarder te bewerken.
• Lutum kan bepaalde plantenvoedende stoffen binden en ook weer afgeven aan de plantenwortel.
• Lutumdeeltjes geven de grond zwel- en krimpvermogen. Door het opzwellingsvermogen kan een sterk lutum houdende grond veel water opzuigen.

Siltdeeltjes leveren bij vertering voedingsstoffen. Zand kan dit niet.

Kleigrond

 Humificatiecoëficiënt

In de bovenste laag van de bodem is telkens een hoeveelheid organische stof in vertering. Deze organische materialen verteren in de bodem door schimmelwerking, bacterieaantasting, en door allerlei bodemdiertjes zoals regenwormen en aaltjes. Als de omstandigheden goed zijn, zal vrijwel 100 % van alle organische stof op den duur verdwijnen. Wat na enige jaren nog overblijft is humus . Zure humus (veen) ontstaat in een omgeving waar onvoldoende zuurstof aanwezig is voor het verteringsproces.

Als we spreken over bodemverbetering met behulp van organische materiaal en meststoffen dan is het goed te beseffen dat daar grote hoeveelheden organische stof voor nodig zijn. Om het organisch stofgehalte op peil te houden moet minstens net zoveel gegeven worden als wordt afgebroken.

Het op peil houden van humus in de bodem

De bouwvoor van één hectare grond weegt ongeveer 3.000.000 kg. Als daar 4 % humus in zit, wil dit zeggen 4 x 30.000 = 120.000 kg. Per jaar wordt gemiddeld 2 % van de humus in de bouwvoor afgebroken. In dit geval dus 2% van 120.000 kg = 2400 kg. Nu breekt niet alle organische stof even gemakkelijk af, daarom heeft men een begrip ingevoerd, de zogenaamde humificatiecoëfficiënt. De humificatiecoëfficiënt van “grupstalmest” is bijvoorbeeld 50 %. Dit wil zeggen dat na 1 jaar nog maar 50 % over is van de vers aangevoerde organische stof in de mest. Er is 35 ton organische stof nodig om het humus gehalte op peil te houden van 1 hectare. Omdat koemest naast organische stof ook veel meststoffen bevat is het wel zaak om zorgvuldig om te gaan met het gebruik ervan. Een teveel aan mest kan namelijk schadelijk zijn voor planten en het grondwater doordat het teveel aan meststoffen uitspoelt (eutrofiëring).

De Humificatiecoefficiënt per organisch produkt:

Het Klei-humus-complex (= Cation Exchange Capacity)

Basen, zuren en zouten zijn stoffen die gesplitst kunnen worden in ionen als ze worden opgelost in water; de stof splitst zich in elektrisch geladen deeltjes.
Waarom zijn klei en humus nou zo belangrijk voor de vruchtbaarheid van de bodem ?
Een van de eigenschappen van klei en humus is adsorbtie. Klei en humusdeeltjes zijn negatief geladen, waardoor zij positief geladen ionen kunnen aantrekken die ook voedingselementen zijn voor de plant.

Er zijn drie groepen van positieve ionen:

• alle metaal-ionen b.v. ijzer (Fe), Zink (Zn) Koper (Cu)
• NH4-ionen (ammonium ion)
• H-ionen (waterstofion)

De positief geladen ionen worden niet allemaal even sterk geadsorbeerd aan het klei-humus-complex. Een sterkere base of grote groep van een zwakkere kan een andere verdringen. Door kalk (Ca) te strooien kunnen de Ca-ionen bijvoorbeeld Kali-ionen losmaken. De plant kan dan de Kali gemakkelijk opnemen. Kali is o.a. nodig voor de rijping van vruchten. Calcium bevordert de jonge wortelgroei en verstevigt de celwand van de plant, waardoor die minder kwetsbaar wordt. Het is om die reden dat bijvoorbeeld vruchtbomen en klein fruit een bepaalde hoeveelheid kalk nodig hebben. In de winter wordt kalk goed opgenomen door planten.

Wanneer er veel H-ionen (waterstof ionen) aan het klei-humus-complex vastzitten zeggen we dat de grond zuur is. De Ph van de grond is dan laag. H-ionen laten zich gemakkelijk verdringen door metaal-ionen en de ammonium-ionen. Bij zo’n omwisseling, die vrije adsorptie wordt genoemd, wordt de grond dan minder zuur. Bepaalde planten als Rhododendrons houden juist van zure grond en is het strooien van kalk bij deze planten niet wenselijk.

vruchtbare aarde

Vers organisch materiaal en de C:N verhouding

In zeer ver verteerde organische stof komen, naast andere elementen, de elementen koolstof (C) en stikstof (N) voor en wel in de gewichtsverhouding 10: 1. Bij vers organisch materiaal is de C:N gemiddeld 40:1, soms zelfs wel 80:1. In een bacterielichaam is de C:N verhouding 10:1. Bij de omzetting van vers organisch materiaal moet dus veel koolstof verdwijnen als CO2 gas of er moet meer stikstof uit de bodem kunnen worden opgenomen. Wordt vers strorijk-materiaal, onrijpe compost van afgevallen blad of producten met tuinturf ondergewerkt, dan is het zaak planten zwaarder met stikstof te bemesten dan normaal om het verteringsproces te ondersteunen. De extra gegeven N (stikstof) is niet verloren, want ze wordt tijdelijk vastgelegd in bacterie-eiwit en komt later weer vrij.

Permacultuur tuin

Bentoniet

Om bovenbeschreven redenen werk ik binnen mijn hoveniersbedrijf graag met Bentoniet / Kleikorrels in tuinen waar klei van nature weinig voorkomt. Tegenwoordig zijn bentoniet kleikorrels ook te koop bij tuincentra, bij de Fa. Agriton of bijv. in de vorm van kattenbakkorrels. Door wat kleikorrels door zandgrond te mengen is het heel snel een bodem met meer vruchtbaarheid. 

De informatie in deze tekst is in belangrijke mate gebaseerd op de informatie uit  “Bodemkunde voor tuinaanleg en onderhoud” uitgegeven door het Ministerie van Landbouw 1982