Indringingsweerstand en verdichting

Met indringingsweerstand, die wordt uitgedrukt in de grootheid MPa (mega Pascal) wordt de weerstand bedoeld die plantenwortels ontmoeten bij de groei. Deze is anders dan de mechanisch gemeten indringingsweerstand, omdat wortels dunner en flexibeler zijn en slijmstoffen kunnen produceren [CBAV, 2022].

Met verdichting of compactie van de bodem wordt de afname van het poriënvolume bedoeld. Bij de aanleg van de waterkering wordt de verdichting van de bodem vaak bepaald met de proctorproef. De vereiste proctordichtheid is dan bijvoorbeeld 97%.

Het zaaibed is de bovenste zone van de toplaag die wordt bewerkt en gebruikt voor het zaaien. Het succes van de zaden hangt hiervan af. Verdichting van de bodem is een belangrijke beperking. Gebruik daarom zo mogelijk lichte machines voor de bereiding.

Een verdichte bovenlaag kan leiden tot slechte infiltratie en een oppervlakkige afvoer, een verdichte ondergrond kan leiden tot ondiep wortelende gewassen die daardoor gevoeliger worden voor wateroverschot of watertekort [Heinen (red), 2021].

De verdichting of indringingsweerstand wordt beïnvloed door:

• De granulaire samenstelling: een toplaag met relatief kleine deeltjes is dichter gepakt dan die met grotere deeltjes, zie ook lutum- en zandgehalte. Organische stof vermindert de indringingsweerstand.
• Menselijk handelen: bij de aanleg worden eisen gesteld aan de verdichting van de kleilagen. Verdichting wordt vaak bereikt door inzet van een caterpillar. Door te rijden in de lengterichting van de dijk kunnen er bovendien sporen ontstaan die later aangrijpingspunten opleveren voor golven en stroming. Als de toplaag op dezelfde wijze wordt verdicht is dat ongunstig. Onder natte omstandigheden kan deze verdichting tot een te sterke verdichting leiden die de vestiging van de ingezaaide plantensoorten vanuit het kiemstadium kan belemmeren. Verdichting wordt ook vaak waargenomen op taluds waar bij elke maaibeurt in hetzelfde spoor wordt gereden. In het spoor is de toplaag in zo’n mate verdicht dat slechts enkele plantensoorten zich hier kunnen handhaven. Een van de soorten die massaal kan opkomen in verdichte sporen is Heermoes. In verdichte sporen wordt ook vaak overmatig veel mos aangetroffen.

Het effect daarvan is merkbaar in de groeisnelheid van de wortels. Bij bodemverdichting wordt het poriënvolume kleiner, het bodemleven minder actief en de bewortelingsdiepte kleiner. Al groeiende moeten wortels zich een weg banen door de bodem. Ze zullen hierbij gangen en spleten volgen, maar in de regel groeien ze tussen de bodemdeeltjes. De grootte van de poriediameter of de beschikbare ruimte om deeltjes opzij te drukken, bepaalt het gemak hiervan. In andere gevallen zal de wortel door het aggregaat heen groeien. Bij een grote weerstand zullen de jonge wortels gedwongen worden de kronkelige baan van aanwezige poriën te volgen. Door de vertraagde groeisnelheid komen zijwortels dicht opeen te zitten. Dit beperkt het vermogen om voedingsstoffen op te nemen. In het extreme geval kunnen wortels zelfs gedwongen worden opzij of naar boven te groeien. De indringingsweerstand van de toplaag mag maximaal 2,5 MPa bij normale veldvochtigheid zijn i.v.m. doorworteling [Locher&Bakker, 1991]. De doorworteling zal bij die grens al sterk afnemen. 3 MPa wordt gezien als de grenswaarde voor groei [CBAV, 2022]. Geadviseerd wordt daarom een lager maximum van 1,5 MPa te hanteren.

Wat is een goede verdichting bij de aanleg?

De onderlaag, in feite de beschermde kleilaag, kan ten gevolge van aanlegeisen een hogere verdichting hebben waardoor een scherpe grens optreedt bij de overgang. Wortels worden hierdoor afgeleid, ze volgen liever de grenslaag dan dat ze doordringen in de onderlaag. Dit is ongunstig voor de verankering. Het is noodzakelijk die overgang minder abrupt te maken door het opruwen van de onderlaag. Deze aansluiting van top- op onderlaag verdient daarom aandacht bij de aanleg.

Verdichting bij aanleg: advies verdichting toplaag (indringsweerstand) maximaal 1,5 MPa bij normale veldvochtigheid.