Bodemprofielen, bodemhorizons en bodemtextuur

Een bodemprofiel is een verticale snee door de grond van het oppervlak tot aan het oorspronkelijke gesteente, gemaakt van verschillende lagen die bodemhorizons worden genoemd, en de bodemstructuur beschrijft de verhoudingen van zand, slib en kleideeltjes in de bodem. Kortom: een typisch profiel heeft een O-horizon (organisch nest), A-horizon (topsoil), E-horizon (leacheslaag), B-horizon (subsoil), C-horizon (verweurd oudermateriaal) en R (bedrock). Zanddeeltjes zijn 0.05–2 mm, slib 0.002–0.05 mm en klei onder 0.002 mm, en een leem heeft een uitgebalanceerde mix van alle drie.

Bodem is een dunne laag die bijna alle landplanten ondersteunt en water filtert. Deze gids legt uit hoe een bodemprofiel zich ontwikkelt, de horizonten in detail, de bodemstructuur en hoe deze te vinden, vergelijkt de horizonten in een tabel, werkt door middel van textuur- en porositeit berekeningen, schetst de geschiedenis van de bodemwetenschap en corrigeert gemeenschappelijke fouten.

Hoe vormt de bodem zich?

De bodem vormt zich langzaam van verweerde rotsen gemengd met organische materie, lucht en water. Vijf factoren beheersen de ontwikkeling ervan: basismateriaal (het gesteente hieronder), klimaat (temperatuur en regen), organismen (planten, dieren, microben), topografie (helling en afvoer) en tijd. Het vormen van één centimeter grond kan honderden jaren of meer duren, daarom wordt de bodem behandeld als een niet-hernieuwbare hulpbron gedurende menselijke levens.

Water dat naar beneden het profiel draagt opgeloste mineralen en fijne deeltjes van de bovenste lagen naar de diepere, dat is de reden dat de lagen verschillen in kleur en samenstelling.

Wat zijn bodemhorizons?

Bodemwetenschappers beschrijven een profiel door horizons, gekenmerkt met letters. Niet elke grond heeft ze allemaal.

O horizon: losse zwerfvuil en gedeeltelijk afgebroken organische stof (humus) op het oppervlak, donker van kleur. Het is het best ontwikkeld in bossen.
Een horizon (topsoil): een mix van minerale deeltjes en humus. Het is donker, vruchtbaar, vol wortels en organismen, en het is waar de meeste planten groeien.
E horizon (verlichte laag): bleek, omdat water uit (leeggespoten) klei, ijzer en organisch materiaal is gewassen. Het wordt vooral onder bossen gevonden in koele, natte klimaten.
B horizon (ondergrond): ontvangt de mineralen en klei die van boven af is gewassen (illuvatie). Het is dichter, lichter in organische materie en vaak meer bruin of rood.
C horizon: gedeeltelijk verweerd oudermateriaal met weinig biologische activiteit.
R: solide bodem.

De scherpte en dikte van horizons zijn afhankelijk van het klimaat. In natte tropische bodems verwijdert intense uitspoeling silica en voedingsstoffen, waardoor rode grond rijk aan ijzeroxiden, en voedingsstoffen worden voornamelijk gehouden in de planten. Graslandgronden (zoals chernozems) hebben een dikke, donkere A-horizon rijk aan humus.

Een schema van het bodemprofiel vanaf het oppervlak naar beneden: O (organische laag), A (topsoil), E (leached layer), B (subsoil), C (weathered oudermateriaal) en R (solid bedrock). De laagdiktes zijn slechts illustratief en variëren sterk tussen de bodems.

Wat is bodemtextuur?

Textuur is het aandeel van drie minerale deeltjes. Zand (0.05–2 mm) voelt gruizig, slib (0.002–0.05 mm) voelt glad als bloem en klei (kleiner dan 0.002 mm) voelt plakkerig wanneer nat en kan worden opgerold in een lint. Gravel, groter dan 2 mm, wordt niet gerekend als deel van de fijne grond.

De grondstructuur driehoek plaatst een bodem in een klasse zoals zandig leem, slib leem, klei leem of klei volgens de percentages van de drie fracties, die altijd tot 100%. In het veld wordt de textuur geschat door de feel methode: wrijven van vochtige grond tussen vinger en duim, en proberen om het in een bal en vervolgens een lint te rollen. Een labmethode is zeven en sedimenteren, waarbij grotere deeltjes zich sneller vestigen dan fijnere in een pot water.

Hoe beïnvloeden textuur en structuur de bodem?

Textuur beïnvloedt hoe de bodem omgaat met water en voedingsstoffen. Zandgronden hebben grote poriën, draineren snel, warmen vroeg op en zijn gemakkelijk te werken, maar ze houden weinig voedingsstoffen vast en drogen uit. Kleigronden hebben kleine poriën, houden grote hoeveelheden water en voedingsstoffen vast, maar draineren slecht, worden gewaterlogd en zijn zwaar te kweken. Loam, een balans van zand, slib en klei, combineert meestal goede drainage met goed water en voedingsstoffen retentie en is over het algemeen het beste voor de landbouw.

Bodemstructuur is hoe deeltjes in aggregaten (kruimels, blokken, platen) samenklonteren. Humus en regenwormen verbeteren kruimelstructuur, wat de porieruimte voor lucht en water vergroot. De pH (zuurgraad), het gehalte aan organische stoffen en levende organismen beïnvloeden ook de vruchtbaarheid.

Grondhorizons vergeleken

Belangrijkste bodemhorizonten
Horizon	Triviale naam	Voornaamste inhoud	Typische kleur
O	Organische laag	Nest en humus	Donkerbruin tot zwart
A	Topolie	Mineralen en humus	Donker
E	Gereinigde laag	Zand en slib, weinig voedingsstoffen	Lichtgrijs
B	Bodem	Klei, ijzer en mineralen van bovenaf	Bruin tot rood
C	Oudermateriaal	Gebroken, verweerde rots	Variëteiten
R	Bedrock	Steenvast	Variëteiten

Gewerkt voorbeeld: textuur en water

Textuurpercentages: een monster van droge grond weegt 100 g en bevat 40 g zand en 20 g klei. Het slib is 100 − 40 − 20 = 40 g, dus de grond is 40% zand, 40% slib en 20% klei, die valt in de leemklasse van de textuur driehoek.
Sedimentatietest: na het schudden van een grond in een pot water, het zand zich in ongeveer 1 minuut, slib over meerdere uren en klei blijft dagen hangen. Als de ingestelde lagen 3 cm zand, 2 cm slib en 1 cm klei zijn, is het totaal 6 cm, dus zand is 3 ÷ 6 = 50%, slib 33% en klei 17% ( vrijwel volume).
Vochtgehalte: een vochtig monster weegt 120 g en weegt 100 g na het drogen van de oven. Het verloren water is 20 g, dus het vochtgehalte is 20 ÷ 100 = 20% door droge massa (of 20 ÷ 120 = 16.7% van de natte massa).
Porositeit: als bodemdeeltjes een dichtheid van 2.65 g/cm³ hebben en de droge bulkdichtheid van de grond is 1.325 g/cm³,, is de porositeit 1 − (1.325 ÷ 2.65) = 1 − 0.5 = 0.5, of 50% van het volume porieruimte.
Bodemvormingssnelheid: als 1 cm bodem zich in 200 jaren , 30 cm bovengrond vormt, zou 30 × 200 = 6,000 jaren nodig hebben onder dezelfde omstandigheden.

Hoe ontwikkelde de bodemwetenschap zich?

De Russische wetenschapper Vasily Dokuchaev, werkzaam in de 1880s, toonde aan dat bodems natuurlijke lichamen zijn gevormd door klimaat, organismen en oudermateriaal, en hij beschreef het Russische chernozem, de zwarte aarde van de steppe. Dit legde de basis voor moderne bodemwetenschap (pedologie). Hans Jenny formaliseerde later de factoren van bodemvorming in 1941. Classificatiesystemen zoals USDA Bodemtaxonomie en de World Reference Base groeperen bodems nu in orden door hun horizon en eigenschappen. De Dust Bowl in de 1930s vestigde de aandacht van het publiek op het belang van bodem.

Welke fouten zijn er vaak?

Fouten 1: Denken dat alle bodems dezelfde lagen hebben

Profielen variëren met klimaat en oudermateriaal. Veel bodems missen een E-horizon of een O-horizon.

Fouten 2: Verwarring van textuur met structuur

Textuur is de grootte mix van de deeltjes. Structuur is hoe de deeltjes in klonters worden gerangschikt.

Fouten 3: Denken dat klei vooral klei is

Een grond wordt ingedeeld als klei zodra het ongeveer 40% kleideeltjes of meer bevat, omdat zelfs een matig aandeel van dergelijke kleine deeltjes domineert hoe de bodem zich gedraagt. Het hoeft niet 100% klei te zijn.

Fouten 4: Geloven dat de donkerste grond altijd het meest vruchtbaar is

Donkere kleur geeft vaak humus aan, maar vruchtbaarheid is ook afhankelijk van voedingsstoffen, pH, drainage en klimaat.