Chemische eigenschappen
De chemische kant in een bodem is van nature erg belangrijk. Het draait om de juiste balans van aanwezige voedingsstoffen in de bodem. Dit wordt voornamelijk bepaald door het organische stof gehalte (met zijn humuspercentage); dit is de ‘voorraadkast’ van voedingsstoffen op elk landbouwbedrijf. De mate waarin mineralen dominant dan wel niet aanwezig zijn, is van invloed op het vrijkomen van bepaalde voedingsstoffen. Het aanvullen van tekorten is belangrijk. Belangrijker is te zorgen voor balans. Want alleen bij de juiste balans levert de bodem voedingsstoffen.
De agrarische chemie heeft de grote fout begaan door de elementen die het vaakst voorkomen enkel als belangrijk te bestempelen. Kunstmest is een uitvloeisel van het N,P,K denken** (gericht op drie elementen). Terwijl een gewas meer dan 40 elementen nodig heeft om te groeien.
(Bodem) Chemie in balans
Het begint bij de mineralenbalans in de bodem. De taak van meststoffen is de chemie in de balans brengen en het gewas voeden. Het ideale bezettingspercentage van het kleihumuscomplex (CEC) is 60-70% calcium, 10-20% magnesium en 2-5% kalium. Zo is er altijd 10% ruimte dat met waterstof kan worden ingevuld. Waterstof bepaalt de pH van de bodem en is cruciaal om het bodemleven actief te houden en voedingsstoffen goed opneembaar te maken.
De chemische bodemvruchtbaarheid wordt vooral bepaald door de aanwezigheid van macro-elementen, de aanwezigheid van micro-elementen of sporenelementen, de zuurgraad of pH, het zoutgehalte of EC en de kationen-omwisselingscapaciteit of CEC.
Macro-elementen
Macro-elementen zijn de belangrijkste voedingsstoffen voor planten. Deze bevinden zich deels van nature in de bodem, en kunnen worden aangevuld via kunstmest, dierlijke mest en compost. Daarnaast kunnen vlinderbloemigen stikstof binden. De macro-elementen zijn calcium (Ca), magnesium (Mg), kalium (K), zwavel (S), fosfaat (P), stikstof (N), natrium (Na).
Micro-elementen
Sporenelementen zijn voedingstoffen waar planten geringe hoeveelheden van nodig hebben. De sporenelementen zijn boor (B), koper (Cu), mangaan (Mn), kobalt (Co), silicium (Si), zink (Zn), ijzer (Fe) en molybdeen (Mo). Gebreksverschijnselen kunnen optreden wanneer afvoer van sporenelementen via gewassen niet voldoende wordt gecompenseerd door aanvoer via (kunst)mest of compost, of wanneer de opname van bepaalde elementen wordt beperkt door de pH of disbalans van mineralen in de bodem. Het is lastig om een gebrek aan sporenelementen in de plant bij de bron op te lossen omdat veel gebreken het gevolg zijn van een tekort of overschot van een ander mineraal in de bodem. Gewasanalyses kunnen helpen om een gebrek accuut op het spoor te komen en op te lossen in de plant. Bodemanalyses geven inzicht in de totale balans van mineralen waaruit opgemaakt kan worden waar gebreken te verwachten zijn (en dus kunnen worden opgelost).
Zuurgraad (pH)
De zuurgraad (pH) is een maat voor de concentratie aan vrije waterstofionen (H+). Een hoge concentratie in de bodem komt overeen met een lage pH. Een lage concentratie komt overeen met een hoge pH. Bodems (en andere stoffen) met een pH beneden de 6 heten zuur, die met een pH boven de 6 heten basisch of alkalisch.
De vorm waarin macro- en micro-elementen in de bodem voorkomen hangt af van de pH. Daarmee heeft de pH een belangrijke invloed op de beschikbaarheid van voedingsstoffen voor planten, want planten kunnen macro- en micro-elementen niet in alle vormen opnemen. Een pH beneden de 4,5 beperkt de beschikbaarheid van verschillende elementen. Ook de activiteit van het bodemleven en daarmee de mineralisatie van organische stof zijn dan beperkt.
Landbouwgrond wordt vaak bekalkt om de pH voldoende hoog te houden. Bekalking stimuleert tevens het bodemleven en zorgt voor afbraak van organische stof.
Zoutgehalte
Het zoutgehalte is de som van alle minerale zouten die in de grond aanwezig zijn. Deze kunnen afkomstig zijn uit de bodem zelf, kunstmest, organische mest en –in kustgebieden- zoute kwel. Wanneer het zoutgehalte in de bodem hoger is dan in de cellen van plantenwortels wordt het vocht uit de wortels weggezogen en sterven de fijne haarwortels wortels af. Dit kan op den duur de opname van vocht en nutriënten door de plant belemmeren en zorgen dan voor verminderde groei of sterfte van de plant. Gewassen variëren in de mate waarin ze tolerant zijn voor zout en het zoutgehalte waarbij ze (nog) goed kunnen produceren. Sommige gewassen groeien juist goed op zoute gronden.
CEC
CEC is een afkorting van cation exchange capacity, kationenuitwisselingscapaciteit. De CEC geeft weer hoeveel kationen aan de grond gebonden kunnen worden. Deze kationen zijn vooral: Ca2+, Mg2+, K+, Na+ en in mindere mate NH4+ , Al3+, Fe2+, Mn2+ en H+. Veel calcium (Ca2+) aan het adsorptiecomplex is belangrijk voor de bodemstructuur. Weinig calcium of veel kalium of magnesium gebonden aan de klei geeft een minder goede structuur. Calcium houdt de kleiplaatjes op voldoende afstand van elkaar en zorgt daarmee voor een luchtige structuur. Als er veel kalium of magnesium tussen de kleiplaatjes zit, komen de kleiplaatjes dicht op elkaar te zitten en wordt de grond moeilijker te bewerken.
De balans tussen Ca en Mg is dus cruciaal voor de juiste structuur van een bodem, het bepaald immers hoeveel ruimte er is voor water en zuurstof dat vervolgens weer de mate van bodembiologie bepaald.