1. De bodem als buffer voor de
wetgeving
Arjan Reijneveld,
Expertbijeenkomsten Akker- en Tuinbouw 2011

2. CEC

3. Wat is CEC?
CEC?
= Cation Exchange Capacity
= Kationen Uitwissel Complex
= Klei Humus Complex
Vermogen van gronden voedingsstoffen (Ca, Mg, K,
Na) en andere kationen (H+, Al3
+
) te binden
en ook weer vrij te geven als het gewas er om
vraagt..

4. Wat is CEC?
Zandbak: Bemesting geen zin
Regenbui en alles spoelt uit
Kan geen voedingsstoffen vasthouden CEC = 0
ander uiterste: heel hoge CEC = 350

5. CEC belangrijk?
● Rekenvoorbeeld:
 Zandgrond; bouwvoor; CEC = 50
Bijv. 300 kg K, 200 kg Mg en 2500 kg Ca
 Zandgrond; bouwvoor; CEC = 80
Bijv. 450 kg K, 300 kg Mg en 3500 kg Ca
● Bodemvoorraad! Wat heeft de bodem nog achter de
hand gehouden voor het gewas?

6. Wat vinden we: CEC op bouwland

7. Waar komen de verschillen in CEC vandaan?
● Klei
● Organische stof
 COO-
H+
 COO- voedingstof
● (Hydr)oxiden

8. Niets aan te doen: zand is laag?

9. pH effect op CEC: rivierklei (org stof 4,2 en lutum 23%)

10. pH effect op CEC: dalgrond (org stof 9,6%)

11. pH effect op CEC: lössgrond (org stof 2,9%, lutum 13%)

12. pH effect op CEC bij asperge (bestaand, 0-60cm, zand)

13. pH effect andere grondsoorten
● Zeeklei: pH > 7
● Duingrond: pH > 7

14. • pH is dus van groot belang voor CEC!
• Hogere CEC
• Meer voedingstoffen kunnen zich binden aan CEC

15. pH in NL bouwland
Lage pH vooral op zand, dalgrond

16. CEC en productie
Lehmiger Sandboden, Farm Frites, DLV Plant, 2010

17. Dus: CEC
● CEC = indicator bodemvruchtbaarheid
● CEC = belangrijk voor (efficiëntie) bemesting
● CEC = belangrijk voor structuur

18. CEC
● CEC = indicator bodemvruchtbaarheid
● CEC = belangrijk voor (efficiëntie) bemesting
● CEC = belangrijk voor structuur

19. Efficiëntie bemesting
● Lage pH is lagere CEC
● Maar ook:
Bij lage pH zit er ook (veel) Al3+
aan CEC en ook
in de bodemoplossing
(Erg) slecht voor ontwikkeling wortelstelsel!
Niet op pure veengronden
(pH kan relatief laag blijven)

20. Aluminiumschade
● FOTOS MAIS

21. K
(kalium)

22. ● K-HCl
● Kgetal = K + org stof + lutum + pH
● K-beschikbaar
● K-voorraad (K-CEC)
Kaliumkengetallen en advies

23. Huidige advies = oud
Bij start K-getal werd al aangegeven:
● K-getal is slechts benadering van werkelijke
beschikbaarheid K voor het gewas (van der Paauw)
● Houd rekening met direct beschikbare K
én nalevercapaciteit van K
● Nieuw advies mogelijk dankzij divers onderzoek
Van Rotterdam-Los, 2010
Van Rotterdam Los/Temminghoff, 2009
Bussink, 2010
Ross and Bussink, 2011
Ehlert et al., 1998

24. K-beschikbaar en K-nalevering (zandgrond)
K-beschikbaar varieert tussen 16 – 399 mg K per kg
(50 – 1200 kg K per ha)
“Vrij laag”
= 30 – 45 mg K-beschikbaar per kg
= 95 – 150 kg K2O per ha
= daarbij een variatie van 1.0 – 5.1 K-CEC (mmol+
kg-1
)
= 150 kg – 750 kg K2O per hectare

25. Nieuwe advies
Alle grondsoorten
● Geen verschil in advies: 60%
● 1 waarderingsklasse verschil: 35%
● 2 waarderingsklassen verschil: 5%
● Verschil in advies afh. van gewasgroep
● Gemiddeld 30 kg K2O meer

26. Alleen K-PAE geeft al verbetering
K-gehalte voorspeld (g/kg)
20
25
30
35
40
45
50
55
20 25 30 35 40 45 50 55
K-gehalte gemeten (g/kg)
Kgetal
KPAE
Lineair (KPAE)
R2
=62,4% voor KPAE en 39,3% voor Kgetal
Bussink, 2010

27. Daarnaast:
● CEC = indicator bodemvruchtbaarheid
● CEC = belangrijk voor (efficientie) bemesting
● CEC = belangrijk voor structuur

28. Wat zit er aan de CEC ?
.
klei-humus complex
K+ K+
Ca2+
Mg2+
K+
H+
Ca2+
Na+
Al3+
Ca2+
Ca2+
H+

29. Bodemstructuur: hoe zat het ook al weer ?
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Veel kalium aan de
kleiplaatjes
Kleiplaatjes dicht op
elkaar, slechte,
dichte structuur
Veel calcium aan de
kleiplaatjes
Kleiplaatjes op
mooie afstand van
elkaar, luchtige
structuur en geeft
een goede binding
van de plaatjes
Magnesium ook grotere deeltjes,
maar geven minder binding dan calcium
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Veel natrium aan de
kleiplaatjes
Slechtere binding,
‘kaart-huis’
structuur
(peptisatie)
>5% = risico

30. > 5% Na-CEC??
● > 5% Na-CEC = 0,2% = 1200 ha?
● > 150 mg kg Na-beschikbaar = 1,8%
● Verzilting??
● N-Groningen
gemiddelde 2004 > 2010
● Zeeland
gemiddelde gelijk!
Levenmetzoutwater.nl

31. Calcium en structuur (1)
calcium toegediend
0 - behandeling
kalium toegevoegd
D.Tessier, INRA, France
natrium nog slechter

32. Verhoging aandeel Ca aan klei-humuscomplex
• Nodig voor stabiele kruimelstructuur
 Aggregaatvorming
 Aggregaatstabiliteit
 Minder sterke zwel en vervloeiing
K en Na
• Verdringen Ca van klei-humuscomplex
 Sterke zwel en vervloeien
 Geen stabiele aggregaatvorming
Calcium en structuur (2)
maakt werk van
bodemkwaliteit in
het landelijk gebied
Bussink en Van Schöll

33. Structuurdriehoek
Streefwaarde
Calcium 65 – 85 %
Magnesium 6 - 12 %
Kalium 2 - 5 %

34. Ca of Mg of K toestand te verbeteren door:
● Kalkmeststoffen, schuimaarde, maar als pH hoog is
bijv. ook gips.
● Kaliummeststoffen
● Mg-meststoffen

35. CEC Bezetting

36. Wat zit er aan de CEC ?
.
klei-humus complex
K+ K+
Ca2+
Mg2+
K+
H+
Ca2+
Na+
Al3+
Ca2+
Ca2+
H+

37. CEC bezetting
• Landbouwkundig ideaal:
Ca, Mg, K, Na vullen 100% van CEC
• Maar.. CEC voorkeur:
Al3+
= H+
> Ca 2+
> Mg 2+
> K+
= NH4
+
> Na+
• Met name op gronden met lagere pH is CEC niet
100% gevuld met Ca, Mg, Na en K
• CEC bezetting: (Ca, Mg, Na, K)/(CEC) = 60 – 100%

38. Hoe zegt u?
● CEC = Cation Exchange Capacity
● TEB = Total Exchangeable bases (Na+
, K+
, Mg2+
en Ca2+
)
● EA = Exchangeable acidity (Al3+
en H+
)

39. CEC bezetting per grondsoort/gewas/regio
Asperge bestaand zand
● CEC = 40
● CEC bezetting = 75% - 100%
min max gemiddelde
● Ca-CEC% = 48 – 89% (80%)
● Mg-CEC% = 6.2 – 29% (12%)
● K-CEC% = 3 – 14% (5,3%)
● Na-CEC% = 0,1 – 3,1% (0,9%)
● Al-CEC% = 0.0 - 34% (1,1%)
● H-CEC = 0.0 - 11% (0,6%)

40. Nu in kg per hectare
● Rekenvoorbeeld:
● bouwvoor 3 milj kg.
● CEC van 40 mmol+
kg-1
● K = 5,3 % van de CEC = 250 kg K per ha
● Mg = 13 % van de CEC = 190 kg Mg
● Ca = 80% van de CEC = 2000 kg Ca
● CEC van 60 mmol+
kg-1
● K = 375 kg K
● Mg = 285 kg Mg
● Ca = 2900 kg Ca

41. Omrekening
● 2,1 mmol*1.000.000*dichtheid(kg/dm3) * laagdikte in dm=
● 2,1 kmol *1,3*2,5=6,825 kmol *39 =266,84 kg K per ha
● Bij Ca..10 mmol (+) Ca = 5 mmol Ca

42. Dalgrond
min max gemiddelde
● CEC = 58 345 (135)
● CEC bezetting = 68 100 (89)
● Ca-CEC% = 60 88 (76)
● Mg-CEC% = 6,5 16 (9,0)
● K-CEC% = 1.2 4,1 (2,1)
● Na-CEC% = 0,2 1,2 (0,7)
● Al-CEC% = 0 36 (1,3)
● H-CEC = 0 7 (1,3)
CEC bezetting per grondsoort/gewas/regio

43. CEC bezetting per grondsoort/gewas/regio
● Zeeklei
min max gemiddelde
● CEC = 97 266 158
● CEC bezetting = 95 100 100
● Ca-CEC% = 81 96 91
● Mg-CEC% = 3 9,1 5,4
● K-CEC% = 1,1 3,9 2,8
● Na-CEC% = 0,3 0,85 0,5
● Al-CEC% = 0 0 0
● H-CEC% = 0 0 0
Ca: 65 – 80; Mg 10- 15; K 1 – 5; Na -1

44. CEC bezetting per grondsoort/gewas/regio

45. CEC bezetting
• CEC bezetting < 80%
 Naleveringspotentieel van de bodem wordt niet
volledig benut
 Te weinig K nalevering
 Te weinig Mg nalevering
 …
• Te lage pH en daardoor ook te lage CEC
● Slechte potentiële structuur (te weinig Ca aan CEC)
● Al3+
schade mogelijk

46. CEC tot slot

47. Ca/Mg verhouding bodem en N opbrengst grasland

48. Resultaten: Bodemvruchtbaarheid: maïs
• Door bekalking:
 CEC hoger
 CEC-bezetting hoger
 Bezetting Ca en Mg hoger
 Bezetting K – iets lager,
maar absoluut gelijk!
Niet Najaar Voorjaar
P-PAE 8.7 a 7.4 b 7.0 b
P-AL 61 a 65 a 65 a
K-PAE 63 a 58 a 61 a
Mg-PAE 38 a 96 b 90 b
CEC 28 a 39 b 38 b
CEC-bez.
- Totaal 77 a 99 b 97 b
- Ca 56 a 71 b 69 b
- Mg 13 a 23 b 21 b
- K 7 a 5 b 5 b
- Na 1 a 1 a 1 a
Wim van Dijk, Jos Groten, PPO WUR

49. NO3
-
Ca++
Gewasneutraal
P-
SO3
-
Na++
K+ Mg++
Betere Ca, Mg, K en Na voorziening is ook betere opname van N en P

50. Conclusies
● CEC = voorraadvat aan voedingstoffen
(nalevercapaciteit)
● De “grootte” van het voorraadvat te verbeteren
door o.a. org stof aanvoer en pH!
● Benut de CEC optimaal!
Daardoor ook beter N en P benutting