Beïnvloeding van structuur met Ca op kleigrond

beschrijving

Een goede bodemstructuur wordt gekenmerkt door een kruimelstructuur van stabiele bodemaggregaten. Bodemaggregaten in kleigronden worden bijeen gehouden door negatief geladen kleideeltjes, organische stof en positief geladen kationen. Met name Ca zorgt voor een sterke en stabiele binding tussen kleideeltjes. Bij voldoende Ca zijn kleibodems beter verkruimelbaar en minder gevoelig voor slemp, zwel en verdichting. Dit blijkt o.a. uit oud onderzoek dat is uitgevoerd door het toenmalige Instituut voor Bodemvruchtbaarheid (Boekel, 1986) en door een monitoring die door NMI is uitgevoerd op 23 praktijkbedrijven op kleigrond (Bussink et al., 2008). Uit dit laatste onderzoek blijkt dat op de goede percelen de calcium-bezetting hoger en de magnesium-bezetting lager was dan op de slechte percelen (figuur).

Figuur. Kationenbezetting van de CEC op percelen met een goede en een slechte structuur van 23 praktijkbedrijven op kleigrond (Bussink et al., 2008)
Figuur. Kationenbezetting van de CEC op percelen met een goede en een slechte structuur van 23 praktijkbedrijven op kleigrond (Bussink et al., 2008)

Aantrekkings- en afstotingskrachten tussen de kleideeltjes zijn een bepalende factor voor de opbouw en stabiliteit van de bodemstructuur. Kleideeltjes zijn negatief geladen en stoten elkaar in principe af. Bij bevochtigen zorgt dit ervoor dat de deeltjes vervloeien, wat leidt tot structuurverval, met verslemping en verdichting tot gevolg. De negatieve oppervlaktelading van de kleideeltjes trekt echter ook kationen, zoals Ca, Mg, K en Na, aan. De kationen vormen een laag, de zogenaamde diffuse dubbellaag, die de negatieve lading van de kleideeltjes neutraliseert en zo de afstotende krachten tussen de kleideeltjes opheft. De kationen vormen ook de verbinding tussen de kleideeltjes onderling wat leidt tot de vorming van de micro-aggregaten die de basis vormen voor een stabiele kruimelstructuur. De concentraties waarbij de kationen de afstotende krachten tussen de kleideeltjes overwinnen is per kation verschillend en neemt toe in de volgorde Ca>Mg>K>Na.

Kleideeltjes trekken naast kationen ook water aan. Het water zal grotendeels tussen de kleideeltjes in de aggregaten gaan zitten waardoor het samenbindend effect van de kationen kleiner wordt. Dit heeft zwel tot gevolg. Hierbij worden de aggregaten uit elkaar gedrukt. De mate van zwel wordt be├»nvloed door het type kleimineraal en door het kation wat aan de CEC  gebonden is. Ca-ionenhebben een dubbele lading en zijn in opgeloste toestand klein. Zij worden daardoor sterk aangetrokken en vormen een smalle laag tussen de kleideeltjes. Ca- ionen  worden  minder snel verdrongen door waterdeeltjes en geven dus stabielere aggregaten.  

Voor een goede, stabiele bodemstructuur van kleigronden is voldoende Ca dus een onderliggende voorwaarde. Kleigronden bevatten vaak kalkrijke zeeschelpresten waaruit Ca vrij komt. In de loop der tijd neemt de hoeveelheid en oplosbaarheid van schelpresten echter af. Ook gaat er Ca verloren door uitspoeling en afvoer met het gewas. Tevens kan Ca aan de CEC verdrongen worden door de kationen Mg, K en Na. Daardoor is naast de concentratie Ca ook de verhouding tussen Ca aan de ene kant en K, Mg en Na aan de andere kant, van belang.

Aanknopingspunten voor het verbeteren van de bodemstructuur op zeekleigronden zijn daarom maatregelen die zich richten op een verhoging van het gehalte aan Ca aan de CEC. Deze bestaan uit:

  • toedienen van Ca met kalkmeststoffen, Ca-houdende meststoffen en organische meststoffen;
  • vermijden van verdringing van Ca aan de CEC door op maat bemesten met Mg, K en Na;
  • verminderen van de Ca-verliezen bij uitspoeling en afvoer door de teelt van groenbemester en achterlaten oogstresten; en
  • mogelijk ook verzurende maatregelen om de nalevering van Ca uit schelpresten te verhogen.

Zie ook