Bij de bodemopbouw en -samenstelling gaan we in op:

  • Bodemsamenstelling
  • Granulaire samenstelling
  • Classificatie volgens WBI2017
  • Bodemtypen volgens Verruijt en Van der Zee
  • Invloed op waterdoorlatendheid
  • Invloed op doorworteling
  • Invloed toplaag op vegetatie
  • Belemmeringen van de standplaats
  • Bodemsamenstelling Maas en Rijntakken

 Bodemsamenstelling

De bodemsamenstelling van de toplaag is meer dan alleen de granulaire samenstelling. De granulaire samenstelling gaat over de minerale deeltjes. Maar de bodem bestaat ook uit organische delen (humus), vocht en lucht. Uit bodemleven in de vorm van bacteriën en dieren. Bodemprocessen zorgen voor verkitting van de losse korrels, voor scheurvorming die meer lucht geven in diepere lagen. De hele samenstelling bepaalt de doorworteling (lengte, groeisnelheid en dichtheid) van de toplaag.

Voor verdieping, zie: Handreiking Toetsen Grasbekledingen op Dijken t.b.v. het opstellen van het beheerdersoordeel (BO) in de verlengde derde toetsronde, [RWS, 2012], par. 3.3 Beschrijving grond.

Bodemsamenstelling (bron onbekend)

Bodemsamenstelling (bron onbekend)


 Granulaire samenstelling

De granulaire samenstelling omvat de korrelgroottes van de minerale deeltjes in de bodem. Het formaat van de deeltjes bepaalt voor een groot gedeelte de basale erosiebestendigheid van het dijklichaam maar ook de kans op de doorworteling (lengte, groeisnelheid en dichtheid) van de toplaag. Op basis van de korrelgrootte worden de minerale deeltjes in de bodem ingedeeld in vier fracties (zie tabel 001).

De granulaire samenstelling van de toplaag van dijken wordt uitgedrukt in de verdeling van de fracties lutum, silt en zand.

Bodemsoort Korrelgrootte (mm)
Lutum <0.002
Silt 0.002-0.063
Zand 0.063-2
Grind 2-63

Tabel 001. Korrelgrootte per bodemsoort (Naar: Verruijt, 2001)

Classificatie volgens WBI2017

Op basis van de classificatie van de erosiebestendigheid wordt bodemmateriaal ingedeeld in drie categorieën [RWS, 2012]:

  1. Erosiebestendige klei / stevige klei
  2. Weinig erosiebestendige klei / schrale klei
  3. Grond die niet geschikt is voor gebruik als bekledingsklei

De belangrijkste bepalende factoren hierbij zijn vloeigrens en plasticiteitsindex (zie figuur 3.3). Verder geldt voor een erosiebestendige klei:

  • afkomstig van op natuurlijke wijze afgezet materiaal,
  • zandgehalte (> 63 µm): maximaal 40%, (bij minimum van 60% van kleinere deeltjes zoals lutum of silt).
  • organische stofgehalte: minder dan 5% volgens de waterstofperoxidebehandeling methode,
  • kalkgehalte: minder dan 25% gewichtsverlies bij de HCl-behandeling,
  • geen significante bijmenging van puin, grind en dergelijk en
  • weinig of geen heldere (rode, bruine en gele, soms blauwe) verkleuringen.

In de categorie ‘niet geschikte grond’ komen grondsoorten voor die door bijvoorbeeld een hoog gehalte aan wortels (zodegrond) niet geschikt zijn voor gebruik als bekledingsklei. Zodegrond kan hooguit als dunne deklaag voor het aanslaan van grasbegroeiing worden toegepast op de kleibekledingslaag.

Figuur 3.3 Attenbergdiagram met indeling in erosiebestendige klei, weinig erosiebestendige klei en ongeschikte grond [in RWS2012]

Figuur 3.3 Attenbergdiagram met indeling in erosiebestendige klei, weinig erosiebestendige klei en ongeschikte grond [in RWS2012]


Bodemtypen volgens Verruijt en Van der Zee

A. Verruijt [Verruijt, 2001] onderscheidt acht bodemtypen op basis van het lutumgehalte (zie tabel 002).

  Bodemtype Percentage lutumdeeltjes
Zand Klei-arm zand 0%-5%
Kleiig zand 5%-8%
Zavel Lichte zavel 8%-12%
Matig lichte zavel 12%-17,5%
Zware zavel 17,5%-25%
Klei Lichte klei 25%-35%
Matig zware klei 35%-50%
Zware klei 50%>

Tabel 002. Bodemtype naar percentage lutumdeeltjes in het sediment (Naar: Verruijt, 2001)

>>>

Op basis van [Verruijt, 2001] zijn voor de dijken de volgende bodemtypen onderscheiden (zie tabel 003). 

Type nr. Officiële benaming Lutum-% Zand-% Silt-% Groep
1 Zand < 8% > 50% Overig Zand
2 Silt < 8% < 50% Overig Silt
3 Lichte tot matig zware zavel 8-17,5% Overig Zavel
4 Zware zavel 17,5-25% Overig
5 Lichte klei 25-35% Overig Klei
6 Matig zware klei 35-50% Overig
7 Zware klei > 50% Overig

Tabel 003. Bodemtypen die kunnen worden aangetroffen op dijken. Officiële benaming, lutumgehalte, zandgehalte en siltgehalte en indeling in zand, silt of klei.

>>>

Ten opzichte van de indeling van Verruijt zijn bij de indeling in tabel 002 lichte zavel (lutum 8-12%) en matig lichte zavel (lutum 12-17,5%) in tabel 003 samengevoegd tot één type.

F. van der Zee [Van der Zee, 1992] onderscheidt op basis van de granulaire samenstelling 10 bodemtypen op dijken (zie Tabel 004). Van der Zee concludeert dat:

  • De typische, soortenrijke stroomdalgraslanden (met een relatief hoog aandeel aan zeldzame soorten) worden voornamelijk aangetroffen bij lutumgehaltes van 3% tot 10% (klasse 2 en 4, Van der Zee, 1992) dus op kleiarm zand tot zeer lichte zavel. Op dergelijke bodems is de biomassaproduktie laag waardoor ook langzaam groeiende en laagblijvende plantensoorten zich kunnen handhaven.
  • Goed ontwikkeld, soortenrijk glanshaverhooiland wordt voornamelijk aangetroffen bij lutumgehaltes van 10% tot 22% (klasse 5 en 6, Van der Zee, 1992) dus op matig lichte tot zware zavel.
  • Kamgrasweiden worden aangetroffen bij lutumgehaltes van 10% tot 27% (klasse, 5, 6 en 7, Van der Zee, 1992) dus op matig lichte zavel tot lichte klei.
  • Bij lutumgehaltes hoger dan 27% worden voornamelijk soortenarme beemdgras-raaigrasweiden en verruigde hooilanden aangetroffen.

Invloed op waterdoorlatendheid

De fractie van de kleine plaatvormige  lutum- of kleideeltjes heeft effect op verschillende factoren die een rol spelen bij de bekleding van de dijk.

  • Een hoger percentage kleine deeltjes gaat de waterdoorlaatbaarheid tegen. Dit kan ten eerste leiden tot een slechte afvoer van regenwater door de bodem, waardoor er een overschot aan vocht in de grasbekleding kan ontstaan. Ten tweede kan dit ook leiden een relatief vochtige ondergrond ten tijde van droogte, waardoor de effecten van neerslagtekorten op de vegetatie worden gebufferd.
  • Bij een hoge zandfractie is er sprake van een grotere doorlatendheid.
  • Zand of lutum reageert verschillend op beregening. Waar zand de structuur vast kan houden, doordat het water gemakkelijk doorlaat, wordt een kleibodem zacht (en zwaar). Onder droge condities behoudt zand dezelfde structuur en kan klei uitharden en gaan scheuren (of op onbedekte grond gaan stuiven).

Invloed op doorworteling

De doorworteling van de bodem lijkt sterk te zijn gerelateerd aan de granulaire samenstelling. De granulaire samenstelling kan de wortelgroei beïnvloeden. Een dichtere toplaag, met relatief kleine deeltjes, heeft een remmend effect op de groeisnelheid van de wortels. Gegevens verzameld door Waterschap Rivierenland laat de gemeten worteldiepte zien van de vegetaties die op bodems groeien met een toenemend lutumgehalte (in 6 categorieën). De gemeten worteldiepte neemt sterk af naar mate het lutumgehalte toeneemt. De letters boven de afzonderlijke kolommen duiden de onderling significante verschillen aan.

Zie figuur 021.

>>>

Figuur 021. Indicatie doorworteling per lutumcategorie.
Indicatiegetal doorworteling per lutumcategorie op basis van Wamelink-indicatoren.

Voor verder informatie, zie [RWS, 2012] paragraaf 3.2 Beschrijving vegetatie-eigenschappen.

Voor een verklaring van (afkortingen in) de figuur, zie Toelichting op de figuren.


Invloed van de toplaag op vegetatie

De bodemsamenstelling is van invloed op de samenstelling en de structuur van de dijkvegetatie. De meest soortenrijke dijkvegetaties komen in het algemeen voor op dijken waarvan de toplaag bestaat uit een lichte kleisoort met een relatief hoog zandgehalte.
Op sterk zandige dijken worden vaak de zeldzamere plantensoorten van dijken aangetroffen. Een sterk zandige toplaag wordt echter alleen onder speciale omstandigheden toegelaten (bv. op binnentaluds met overdimensionering) aangezien een sterk zandige toplaag gevoeliger voor erosie wordt geacht dan een toplaag met een lager zandgehalte.

Op dijken met een toplaag die bestaat uit zware klei is de biomassaproduktie meestal hoog waardoor de soortenrijkdom laag blijft en er nauwelijks of geen zeldzamere soorten kunnen voorkomen.

Voor een gesloten grasbekleding is het nodig dat de juiste voedingsstoffen in juiste mate aanwezig zijn, vanwege de relatie met de probleemsoorten in de vegetatie.
Wanneer een soortenrijke, bloemrijke dijkvegetatie wordt nagestreefd is het van belang dat de toplaag bestaat uit een geschikte bodemsoort, bij voorkeur een lichte klei (zavel) met een relatief hoog zandgehalte.


Belemmeringen standplaats

Naast de samenstelling van de toplaag zijn ook de dikte en verdichting  bij het aanbrengen ervan (zie par. 6.2 Technische rapport Klei voor dijken [TAW, 1996]) van belang voor de ontwikkeling van de dijkvegetatie en de uiteindelijke samenstelling en structuur ervan. Verdichting kan ontstaan bij aanleg van de toplaag. Na aanleg wordt de nieuwe toplaag normaliter machinaal enigszins verdicht. 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. Verder moet worden voorkomen dat er bij de aanleg van de toplaag een spronglaag of bodemhorizon (scherpe scheiding) ontstaat tussen de toplaag en de onderlaag.



Bodemsamenstelling Maas- en Rijntakken

De bodemsamenstelling van dijken bepaalt voor een belangrijk deel welke vegetatie er – duurzaam – mogelijk is op een dijk.
Tot de 90er jaren van de vorige eeuw werden dijken vaak opgebouwd met lokaal aanwezig materiaal. Vooral de toplaag bestond meestal uit materiaal dat afkomstig was uit de directe omgeving. Hierdoor bestonden de vroegere dijken stroomopwaarts langs de Rijntakken uit een zandiger en kalkrijker substraat dan de dijken meer stroomafwaarts. Het zwaardere zand in de rivier zakt immers eerder uit terwijl de fijnere en lichtere kleideeltjes verder worden meegenomen door het stromend water.
Ook is er van oudsher een verschil in substraat tussen de Maas en de Rijntakken. Het substraat van de Maasdijken en -kades is in het algemeen zandiger en iets zuurder en dus minder kalkrijk dan dat van de dijken langs de Rijntakken. Van der Zee (1992) noemt voor de dijken langs de Rijn, Waal en IJssel een zuurgraad (pH) van 6,8-6,9 en voor die langs de Maas een zuurgraad van 5,6-5,8.

>>>

Tot aan de dijkverbeteringen in de 90er jaren weerspiegelde het verschil in bodemsamenstelling (granulaire samenstelling) zich in de dijkvegetatie (figuur 002). De dijkvegetatie in het oostelijk rivierengebied, met een lager lutumgehalte, was in het algemeen soortenrijker en bevatte ook meer zeldzamere plantensoorten dan de meer naar het westen gelegen dijken (figuur 003).

Ook was er een verschil in soortensamenstelling van de dijkvegetatie langs de Maas en langs de Rijntakken.
De dijkvegetatie langs de Maas bevatte zowel meer soorten die indicatief zijn voor een zandiger substraat en een lagere pH als een hoger aandeel van deze soorten ten opzichte van de dijkvegetatie langs de andere grote rivieren. Ten behoeve van de snelle en grootschalige dijkverbeteringen vanaf 1993 werd van heinde en verre beschikbaar materiaal aangevoerd om de dijken mee te verbeteren. Hierdoor verdween de variatie in bodemsamenstelling tussen de verschillende regio’s en is in principe nu overal dezelfde dijkvegetatie mogelijk.

Versterkte waterkering (foto WSRL)