Agrarisch

Agrarisch Encyclopedie

Gepubliceerd op 18-11-2021

Klei

betekenis & definitie

is een grondsoort, welke veel kleine minerale deeltjes bevat en afgezet is door de zee of door rivieren. K. behoort tot de z.g. zwaardere gronden in tegenstelling tot de lichtere gronden, die voorn. bestaan uit zandgronden.

De woorden zwaar en licht hebben hier betrekking op een resp. groter of kleiner percentage afslibbare delen, d.w.z. deeltjes met een korrelgrootte kleiner dan 16𝜇 in doorsnede. K. is eigenlijk een verzamelbegrip voor een groep van componenten.Ontstaan. K. is ontstaan door verwering van een gesteente; dit verweerd materiaal wordt getransporteerd (b.v. door water, regenwater, zeewater) en daarna afgezet. Er ontstaat dan een sediment, hetwelk k. wordt genoemd als ten minste 40 % van de deeltjes kleiner dan 16u (afslibbare deeltjes) zijn. De verwering van de gesteenten is deels van natuurk. (phys. of mech.), deels van scheik. (chem.) aard. Bij de natuurkundige verwering spelen de temperatuurswisseling en het water een belangrijke rol. Een gesteente is door sterke bestraling van de zon en door sterke afkoeling in de nacht aan grote temperatuurschommelingen blootgesteld.

Doordat de verschillende mineralen, waaruit een gesteente is opgebouwd, in verschillende mate uitzetten en krimpen bij temperatuursveranderingen, splijten ze in kleinere deeltjes. In scheurtjes kan dan water binnendringen, dat bij vorst tot ijs wordt, uitzet en een gesteente doet splijten. Eveneens kan er een scheikundige verwering optreden, b.v. door het oplossen van verschillende stoffen, waarbij het koolzuurgehalte van het water een belangrijke rol speelt of doordat er andere zuren ontstaan, die de mineralen aantasten. Ook kan er een biologische verwering plaatsvinden, doordat de op een gesteente groeiende planten koolzuur produceren, dat de mineralen aantast. Alle bij de verwering ontstane producten worden voorn. door water vervoerd en afgezet. In het sediment, dat k. wordt genoemd, zijn nu naast elkaar aanwezig: geheel, gedeeltelijk en niet verweerde delen. de Ned. k. zijn over een lange weg getransporteerd en hebben daardoor veel veranderingen ondergaan. Tijdens het vervoer en de afzetting zijn er andere delen bijgemengd, verschillende mineralen zijn opnieuw gevormd uit reeds afgebroken delen (re-mineralisatie).

Bestanddelen van de k. zijn:

1. verweringsresten (fijne kwartskorrels, veldspaten, glimmers), de in het sediment aanwezige deeltjes van het oorspronkelijke gesteente;
2. kleimineralen (illict, kaoliniet, halloysiet, montmorilloniet, beidelliet, nontroniet), de geremineraliseerde en gekristalliseerde producten;
3. biogene bijmengingen (kalk en kiezel), dus producten, die tijdens het vervoer of de afzetting van de k. hieraan zijn toegevoegd;
4. in het sediment nieuw gevormde mineralen (pyriet, glauconiet, dolomiet), ontstaan door samenvoeging van mineralen;
5. organische stoffen (humus, enz.), welke tijdens het transport of de afzetting door planten of in de bodem levende dieren hierin zijn gebracht. Deze vijf componenten kunnen in verschillende hoeveelheden en onderlinge verhoudingen in de k. aanwezig zijn; dit is voorn. afhankelijk van de wijze van ontstaan van de k.

De herkomst van de k. is verschillend. K. kan afkomstig zijn uit de zee (zee-k.), uit rivieren (rivier-k.) en uit de lucht (Limburgse k. of loess). Hiernaast kunnen nog met de k. nauw verwante lemen of leemgronden worden onderscheiden, welke ook een hoog percentage afslibbare delen kunnen bevatten en eveneens door water of wind kunnen zijn afgezet. Op de bovengenoemde herkomst is de indeling van de k. in natuurlijke groepen (zee-k., rivier-k. en loess) gebaseerd. Het zijn alle producten uit het jongste

geologische tijdperk het Kwartair. Er zijn in de diepe ondergrond van Ned. ook oudere k. bekend. De eigenschappen van de k. zijn afhankelijk van de samenstelling, dus van de herkomst en de wijze van ontstaan. Vele eigenschappen worden in het laboratorium bepaald. Daarop berust een kunstmatige of analytische indeling van de verschillende in ons land voorkomende k. Naast allerlei laboratorium-bepalingen kunnen ook in het veld zeer goed verschillende eigenschappen worden bepaald.

De eigenschappen van de k. hangen vooral af van de deeltjes met een doorsnede kleiner dan 2𝜇, welke de lutumfractie worden genoemd en welke deeltjes de dragers van de belangrijkste eigenschappen van de k. zijn. Tot de lutumfractic behoren bijna uitsluitend de kleimineralen (het tweede bestanddeel van de k., z.b.), welke ook het actieve deel van de k. worden genoemd. De deeltjes met een korrelgrootte groter dan 2𝜇 vormen het inactieve deel van de k. Deze deeltjes zijn geen dragers van de eigenschappen, zij spelen echter een belangrijke rol als het skelet van de kleigrond. Tussen de grotere korrels bevinden zich de holten gevuld met water, lucht en kleine korrels. De meest voorkomende kleimineralen van het actieve deel van de k. zijn illiet, montmorilloniet en kaoliniet. Minder algemeen voorkomende kleimineralen zijn: muscoviet, glauconiet, nontroniet en halloysiet.

Het inactieve deel van de k. bestaat uit: kwarts, veldspaten, calciet, dolomiet, oxyden en hydroxyden van ijzer en aluminium.

In de Ned. zee- en rivier-k. vormt illiet het belangrijkste kleimineraal, het montmorillonietgehalte is meest kleiner dan 5%. De overige kleimineralen komen slechts in geringe hoeveelheden voor. In de laklaag van een zware rivierklei (komgrond) komt veel montmorilloniet voor. In Z.Limb. worden enkele grondsoorten gevonden, waarin montmorilloniet, glauconiet en muscoviet de belangrijkste kleimineralen zijn. In plaats van de fractie < 2𝜇. (lutumfractie) bepaalt men thans liever de fractie < 0,5𝜇, omdat in de fractie van 0,5-2𝜇 nog allerlei inactieve mineralen voorkomen, b.v. soms nog 5 -10% zeer fijne kwartskorrels. Vroeger werd van de klei de fractie <16𝜇 (afslibbaar) bepaald ter karakterisering van de k.

Deze fractie wordt thans als minder belangrijk beschouwd. De kleimineralen zijn belangrijk door hun adsorptievermogen, hetwelk voor de verschillende mineralen verschillend is. Het is voor de geconserveerde Ned. k. typerend, dat het adsorptievermogen 0,53 per 1 g lutum bedraagt; deze waarde noemt men de WAY-waarde van de k. Aluminiumoxyden en kiezelzuur vormen belangrijke bestanddelen van de k. Levende organismen bevatten deze verbindingen, zij het in geringe hoeveelheden. Indien deze organismen afsterven en verteren, blijven de aluminium- en kiezelzuurverbindingen achter; tezamen vormen zij nieuwe producten, welke biogene k. wordt genoemd. Deze door HUDIG ingevoerde theorie over de vorming van deze zeer slappe, blauwe gereduceerde k. wordt door anderen niet steeds geaccepteerd.

Indeling van de kleigronden. De indeling in natuurlijke groepen heeft betrekking op de herkomst zee-k., rivier-k. en loess). Deze gronden worden in de bodemk. ingedeeld naar de deeltjesgrootte, die in fracties wordt bepaald. De fractie groter dan 16𝜇 wordt de zandfractie genoemd. De fractie kleiner dan 16𝜇. heet de slibfractie. De fractie kleiner dan 2𝜇 heet de lutumfractie.

Tijdens het onderzoek van de Wieringermeergronden werd de indeling nog gebaseerd op het gehalte kleiner dan 16𝜇, uitgedrukt in procenten van de droge grond (gedroogd bij 1050 C). Bij de indeling van de Noordoostpoldergronden is de indeling gebaseerd op de fractie kleiner dan 2𝜇, uitgedrukt in procenten van de droge grond. Het is mogelijk dat in de toekomst de fractie kleiner dan 0,5𝜇 belangrijk wordt voor de karakterisering van kleigronden. De lutumfractie kan worden uitgedrukt in procenten van de droge grond, doch ook in procenten van de totale hoeveelheid minerale delen. Hiertussen bestaat een verschil, omdat een droge grond ook koolzure kalk, humus e.d. kan bevatten. K. wordt soms ook gekarakteriseerd door de verhouding van de er in voorkomende SiO2-- en Al203-verbindingen. Voor zee-k. varieert deze verhouding van 4,5 tot 5,5 en voor rivier-k.van 3,2 tot 4,0.

Al naar het percentage deeltjes van de verschillende fracties van de k., geeft men de kleigrond een naam. Er zijn vele soorten kleigronden; zo spreekt men van zware kleigronden (een hoog percentage afslibbare delen) en lichte kleigronden (geringer percentage afslibbare delen en meer grovere zandkorrels), humeuze kleigronden (bevatten veel organische stof), veilige kleigronden (bevatten zeer veel organische stof). Deze in de landbouwpraktijk geldende namen worden in verschillende delen van Ned. in enigszins verschillende betekenis gebruikt. Sinds enige jaren werkt een bodemkundige commissie (Commissie 38a) aan de normalisatie van de benaming van de kleigronden. In de praktijk zijn tevens allerlei andere benamingen in gebruik, eveneens worden er bij het veldbodemkundig onderzoek (bodemkartering) nieuwe namen ingevoerd, b.v. komklei, katteklei, spier, rodoorn, knik, knipklei.

Voor de landb. is het belangrijk de volgende eigenschappen van de k. te kennen: korrelsamenstelling (= slibanalyse = granulaire samenstelling = mechanische samenstelling), humusgehalte, koolzure kalkgehalte, pH of zuurtegraad, fosfor- en kaligetal, structuur, grondwaterstand, poriënvolume. De mening, dat k. van nature vruchtbaar is, is niet houdbaar. Vele kleigronden zijn kalkloos of kalkarm, hebben een dichte compacte structuur, zijn zeer zwaar en zijn voor water vrij ondoorlatend. Zij hebben voor de landb. een geringe waarde. Andere kleigronden hebben vele gunstige eigenschappen. Als zij van nature weinig voor de planten opneembare voedingsstoffen bevatten, kan men deze d.m.v. bemesting toevoegen, zodat zeer goede gronden ontstaan.

Grondmonsteronderzoek in een laboratorium is hiervoor noodzakelijk. I.h.a. noemt men gronden met een percentage afslibbare delen groter dan 40% kleigronden. In het rivierkleigebied komen zelfs gronden voor met meer dan 90 % afslibbare delen. Recente onderzoekingen leren, dat kleigronden met eenzelfde percentage afslibbare delen, in de fractie kleiner dan 16𝜇, nog zeer kunnen verschillen.

Meestal zijn in een kleigrond verschillende lagen met een variërende samenstelling en kleur te onderscheiden. Als regel geldt, dat de kalkhoudende kleigronden, die ca 1 m boven het grondwater liggen en in het profiel naar beneden lichter (d.w.z. zandiger) worden, de beste kleigronden zijn.

Liggen de gronden hoog boven het grondwater dan is een iets zwaardere ondergrond meestal gunstiger. Indien op geringe diepte grof zand onder de k. voorkomt, is de kans op verdroging van de gewassen groot. K. heeft nl. het vermogen veel water te kunnen vasthouden. Als het grovere zand pas op een diepte van ca 1 m voorkomt is dit vaak een voordeel, omdat het overtollige water gemakkelijk kan worden afgevoerd. Vele kleigronden ontwateren moeilijk en moeten daarom gedraineerd worden. De zwaarte van de k. en de grondwaterstand bepalen in hoofdzaak de afstand van de drainreeksen.

Zowel in de rivier-k. als in de zee-k. komen gronden voor met praktisch ondoorlatende lagen op een diepte van meestal 50 à 60 cm (biklagen, knik of knip). Dgl. gronden lijden spoedig aan wateroverlast en droogte, doordat het regenwater moeilijk kan wegzakken en het grondwater moeilijk kan opstijgen. De zeer zware kleigronden liggen meestal diep in het grondwater, zij zijn moeilijk te bewerken en worden daarom meestal als gras- en hooiland gebruikt. de bemesting van deze gronden laat dikwijls te wensen over. De behoefte aan kalk, fosfor en kali is veelal groot. Vele van deze gronden kunnen d.m.v. bemesting en betere behandeling aanzienlijk worden verbeterd. Onder sommige vrij slechte kleigronden komt op geringe diepte goede, koolzure kalkhoudende k. voor, zodat het rendabel is deze k. naar boven te brengen (z.g. woelen).

Koolzure kalkhoudende k. bruist, als we dit bedruppelen met verdund zoutzuur. Kalkarme k. bruist niet of nauwelijks, kalkloze k. bruist geheel niet. Men kan deze proef gemakkelijk in het veld voor de verschillende lagen in een bodemprofiel uitvoeren.

De water- en luchthuishouding van een kleigrond kan men nagaan aan de gleyverschijnselen in een profiel. De egaal gekleurde lagen hebben een goede water- en luchthuishouding, de daaronder voorkomende gevlekte, gebleekte of roestige lagen geven een beeld van de waterhuishouding. Een kleigrond met een kruimelige structuur, die niet te zwaar is en tot op ca 50 cm egaal gekleurd is, is meestal een goede grond. Komen de gleyvlekken reeds vlak onder de bouwvoor of onder de graszode voor, dan wijst dit op een slechte water- en luchthuishouding.

De steen- en pannenindustrie stelt aparte eisen aan de te verbakken k. Voor de steenindustrie is erg zware k. en k. met veel grove zandkorrels minder geschikt. De pannenindustrie gebruikt liever iets zwaardere k., welke, indien deze tot een staaf is gekneed en daarna wordt omgebogen, niet breekt. De verhouding ijzeroxyde : kalk is voor een groot deel bepalend, welke kleur stenen er van een bepaalde k. worden gebakken. Ligt deze verhouding boven 0,8 dan worden de stenen rood, beneden 0,5 worden ze geel, daartussen voorn. roodachtig grijs of grauw.

K. behoort tot de jongste geol. afzettingen en wordt gerekend te behoren bij het Alluvium of Holoceen. Nog dagelijks wordt er op de wadden en schorren k. afgezet. Langs de rivieren komt bij hoge waterstanden slib op de uiterwaarden tot afzetting. P. BURINGH
T.a.v. de volgende punten is er in België, verschil met bovenstaande:
a. Terwijl in Ned. met zijn zee- en rivier-k. de k. gerekend wordt tot het Holoceen, komen in België kleigronden voor, die tot vroegere formaties behoren. Dit zijn de kleiige formaties, die gevormd of afgezet werden uit de zee gedurende het Tertiair, b.v. de Boomse k. (Rupeliaan) en de verwerings-k. uit het Secundair (argile à silex). De laatste bedekt een groot gedeelte van de Belgische Ardennen, evenals bepaalde gebieden in Condroz, het Land van Herve en Lotharingen en is ontstaan door verwering van het onderliggende gesteente. Deze k. bleef ter plaatse geaccumuleerd en werd dus niet door het water getransporteerd.
b. In België heeft het begrip klei een enigszins andere inhoud dan in Ned. Op het Internationaal Bodemkundig Congres te Oxford werd overeengekomen, dat men onder k. zou verstaan de textuurklasse, welke de minerale bodembestanddelen <2𝜇 omvat.

Hiermede rekening houdende kennen de Belgische bodemkundigen aan het woord k. een tweevoudige betekenis toe, nl.

1. de minerale bodemfractie van 0-2𝜇 (overeenkomend met de lutumfractie in Ned.) en 2. de grondsoort die ten minste 17,5% van de fractie 0-2𝜇 bevat. Bevat de grond bovendien meer dan 50 % zand (waaronder men in België een korrelgrootte boven 50𝜇 verstaat) dan spreekt men van zandige k. Bevat de grond van 17,5 30 % deeltjes < 2𝜇 en bovendien meer dan 50 % deeltjes van 2-50𝜇, dan spreekt men van lemige k. Van zware k. spreekt men als de grond van 35-45 % deeltjes van 0-2𝜇. bevat.
a. Textuur (uitsluitend gebaseerd op de korrelgrootte).
b. Grondsoort (gebaseerd op de verhouding, waar- in deze fracties voorkomen:.
c. In tegenstelling met de Limburgse k. of loess worden in België alle loessgronden van Henegouwen en Brabant leem genoemd (Leemstreek). Ze zijn granulometrisch gekarakteriseerd, doordat ze voor meer dan 70% bestaan uit leem (2-50𝜇) en voor minder dan 30% uit klei (0-2𝜇)
G. SCHEYS.