II.1. Bomen
Bij aanplant staat een boom aan het begin van zijn ontwikkeling. Infrastructurele voorzieningen daarentegen worden direct in hun definitieve vorm aangelegd en opgeleverd. Afhankelijk van soort en lokale groeiomstandigheden bereikt een boom zijn eindbeeld na 5 tot 40 jaar. Een boom is het enige element in de openbare ruimte dat tientallen tot honderden jaren kan leven en groeien.
II.1.1 Groei van een boom
Onder- en bovengrondse groei zijn gerelateerd
Een boom bereikt een maximale omvang die past bij de onder- en bovengrondse groeiplaats. Daarna houdt de boom deze omvang lange tijd op peil. Uiteindelijk zal de boom langzaam aftakelen.
Globaal is de levenscyclus verdeeld in drie perioden: eenderde groei naar eindomvang, eenderde op eindomvang en eenderde deel aftakeling. Wat volume betreft gaan de ontwikkeling van de kroon en het wortelstelsel gelijk op en neemt een boom onder- en bovengronds geleidelijk steeds meer ruimte in beslag.
Globaal is de levenscyclus verdeeld in drie perioden: eenderde groei naar eindomvang, eenderde op eindomvang en eenderde deel aftakeling. Wat volume betreft gaan de ontwikkeling van de kroon en het wortelstelsel gelijk op en neemt een boom onder- en bovengronds geleidelijk steeds meer ruimte in beslag.
Op basis van de eigenschappen van de soort en de lokale omstandigheden is globaal in te schatten hoe snel en tot welke omvang de boom zich ontwikkelt en welke vorm het wortelstelsel en de kroon krijgen. Met levend materiaal is dit echter nooit exact te voorspellen. Bovendien wordt de groei beïnvloed door externe factoren als het weer, ziektes, aantastingen en schades.
Snel- en langzaam groeiende bomen
De groeisnelheid en de maximale leeftijd van een boom zijn afhankelijk van de boomsoort. Snelle groeiers van de 1e grootte (bijlage II.1, tabel 8) zoals de populier, bereiken hun streefbeeld na gemiddeld 20 jaar en worden maximaal 100 jaar. In de Nederlandse stedelijke situaties halen ze vaak niet meer dan 30 tot 50 jaar. Ze geven snel een groen beeld en wortelen vaak oppervlakkig. Bij snelgroeiende bomen treden sommige knelpunten, zoals wortelopdruk, eerder op. Ook de omvang van deze knelpunten zal groter zijn.
Langzame groeiers, zoals eik, beuk en linde, bereiken hun streefbeeld na gemiddeld 40 jaar. Ze kunnen honderden jaren oud worden. In de Nederlandse stedelijke situaties halen ze hooguit 80 tot 100 jaar, meestal op rustige locaties zoals begraafplaatsen en parken. Vaak worden ook duurzame boomsoorten in hoogstedelijke situaties echter niet ouder dan circa 40 jaar.
Een natuurlijk uitgegroeide boom
[ link ]
Figuur 21. Groeiende onder- en bovengrondse ruimtebehoefte van bomen
Boommechanica
Een boom werkt als het ware continu aan zijn evenwicht. Ieder jaar groeit een jaarring (dunne laag hout) op de plaats waar de boom dat het beste kan gebruiken. Dit continue proces heet boommechanica. Zo kan een jong aangeplante boom langs een kade een goed evenwicht vinden met een eenzijdig ontwikkelde beworteling. Ook een eenzijdig ontwikkelde kroon kan evenwichtig zijnwanneer deze geleidelijk is ontstaan.
Plotselinge veranderingen in windbelasting – door het wegvallen van een gebouw, buurboom of intensieve snoei – brengen de boom uit evenwicht en kunnen gevaar opleveren voor de omgeving. Vooral bij oudere bomen zijn veranderingen in belasting of evenwicht ingrijpend omdat er veel compensatie nodig is. Op basis van onder meer de lokale diktegroei is een oordeel mogelijk over stabiliteit en conditie.
Streefbeeld en eindbeeld van een boom
Onder het streefbeeld van een boom wordt verstaan de uiteindelijke vorm (totale hoogte, breedte, opkroonhoogte) zoals bedoeld in het ontwerp. Het gerealiseerde eindbeeld bestaat uit de uiteindelijke grootte, vorm en conditie van de boom zoals die zich onder de lokale omstandigheden heeft ontwikkeld.
In een ontwerp wordt vaak het streefbeeld van de boom of de bomenrij omschreven. Dit bevat onder andere de boomhoogte, -breedte, opkroonhoogte, plantafstand en andere uiterlijke kenmerken. Een kleine boomsoort kan het streefbeeld al binnen 2 tot 5 jaar bereiken. Het streefbeeld van een laan met bomen van 1e grootte wordt ongeveer 40 jaar na aanplant bereikt. Het streefbeeld bepaalt de benodigde ruimte en de kwaliteit van de groeiplaats.
Het minimaal benodigde wortelvolume van een oude kastanje, ten behoeve van verplaatsing
II.1.2 Relevante eigenschappen van boomwortels
Verankering en opname van vocht en voeding
Alle wortels leveren een bijdrage aan de stabiliteit. Naarmate de boom groeit en zwaarder wordt, versterken de wortels zich om de stabiliteit te garanderen. Naast het gewicht van de boom, stimuleert ook de windbelasting de wortels om zich te versterken. Een vuistregel voor de minimale verankeringsbreedte is dat de groeiplaats minimaal eenderde van de uiteindelijke kroondiameter moet zijn.
Een wortel met een diameter van 6 cm heeft een trekkracht van circa 3 ton. Als men wortels verwijdert, heeft dat gevolgen voor de stabiliteit van de boom. Naast stabiliteit zorgen de wortels uiteraard voor de opname van water en voedingsstoffen. Wortelverlies leidt uiteraard tot vermindering van de opnamecapaciteit. Dat leidt op zijn beurt tot terugsterven van de kroon en takbreuk.
Vorm van het wortelstelsel
De vorm van het wortelstelsel is sterk afhankelijk van de vorm van de beschikbare doorwortelbare ruimte en is geen ondergronds spiegelbeeld van de kroon. De kroon gaat vooral de hoogte in, terwijl de wortels vooral de breedte opzoeken. Afhankelijk van de ondergrondse groeiomstandigheden loopt de vorm van het wortel stelsel uiteen van een cirkelvormige, platte schijf onder de kroonprojectie, tot een smalle, langgerekte of zeer grillige vorm met uitlopers die ver buiten de kroon projectie uitsteken.
Wanneer voldoende vocht en voeding voorhanden is rondom de boom, blijven de wortels betrekkelijk dicht bij de stam. Het wortelstelsel bevindt zich dan voornamelijk binnen de kroonprojectie. Wanneer dit niet zo is, of wanneer de wortelruimte wordt begrensd door een ondoordringbare scheiding of een slootkant, zal het wortelstelsel zich eenzijdig, langgerekt of onregelmatig ontwikkelen.
Een boomwortel die op zoek is naar vocht en voeding, kan een afstand overbruggen van zes keer de straal van de kroonprojectie. Een wortel van een boom met een kroondiameter van 10 m (straal 5 m) kan zich uitstrekken tot bijna 30 m van de stam. Omdat het wortelstelsel zich ontwikkelt volgens de beschikbare mogelijkheden, kan een groeiplaats niet alleen cirkelvormig, maar ook langgerekt, driehoekig of vierkant zijn.
Inde praktijk geen verschil tussen oppervlakkigen diep wortelende boomsoorten
In theorie (‘genetisch bepaald’) hebben bepaalde boomsoorten een meer oppervlakkig, of juist dieper groeiend wortelgestel. In de praktijk blijkt overal dat boomwortels groeien waar voldoende voeding, vocht, zuurstof en doorwortelbare grond is. Boomwortels voegen zich naar de plaatselijke situatie. Dit geldt ook in de ‘vrije natuur’, waar wortels worden beperkt en gestuurd door ondoordringbare lagen, waterkanten, rotsen en dergelijke. Bij hogere grondwaterstanden bijvoorbeeld, vormen alle boomsoorten een oppervlakkig wortelgestel, ook soorten die in principe dieper wortelen.
Bewortelingsdiepte
Wortels groeien tot de diepte waarop zuurstof en voedingsstoffen beschikbaar zijn en waarop de bodem nog doordringbaar is. Bij grondwaterprofielen is dit maximaal de diepte van de gemiddeld hoogste grondwaterstand. Boomwortels groeien namelijk niet in de met water verzadigde grond onder de grondwaterspiegel, uitgezonderd de wortels van een enkele soort als zwarte els en moerascypres. Bij hangwaterprofielen groeien de wortels vrijwel nooit dieper dan 1 m. Dit is een gemiddelde, en afhankelijk van de plaatselijke omstandigheden. Diepere beworteling is alleen mogelijk als de groeiplaats hiervoor geschikt is gemaakt.
Groeikracht en indringingsvermogen
Bomen hebben van nature een enorme drang en kracht om zich te ontwikkelen en zich in stand te houden. De wortels zullen alle mogelijkheden benutten om het benodigde vocht, en de benodigde mineralen en zuurstof en te verkrijgen. Jonge wortels kunnen in zeer kleine openingen doordringen.
Als de wortel in de dikte groeit kan deze een aanzienlijke druk uitoefenen. In onderzoek is 16 bar (1,6 MPa) gemeten. Dit is groter dan bijvoorbeeld de huidige technische normen van de druksterkte van koppelstukken. Ook drukken wortels elementenverharding, asfalt en beton omhoog en uit elkaar. Vlak onder verharding is de constructie namelijk vaak doordringbaar en aantrekkelijk voor wortels. Hier is zuurstof, voeding – door inspoeling van organisch materiaal zoals hondenpoep en bladresten – en vocht (condens) te vinden of een doorwortelbare route naar een voedselrijke tuin of groenstrook.
Eenzijdige beworteling hoeft geen probleem te zijn
Wanneer oppervlakkige wortels beschadigen door bijvoorbeeld verkeersdruk, reageren ze hierop door wondweefsel in de vorm van verdikkingen te ontwikkelen. Dit verergert de wortelopdruk. Ook de genetische eigenschappen van bepaalde soorten spelen een rol. Onder andere vleugelnoot, populier en valse acacia wortelen oppervlakkig.
Wortels groeien slecht in een verdichte bodem. Om een snelle indicatie voor de verdichting van de bodem te krijgen, kunnen handsonderingen worden uitgevoerd. Het resultaat van een handsondeermeting is een conus- weerstand, of indringingsweerstand, uitgedrukt in MPa. In de praktijk is gebleken dat de wortelgroei stopt bij een indringingsweerstand van de bodem hoger dan 3 MPa (= 30 kg/cm2). Bij waarden van 1,5 tot 2,0 MPa zijn de omstandigheden al niet meer optimaal.De verdichting bij wegbouwkundige materialen wordt overigens uitgedrukt in een percentage van de maximaal haalbare verdichting. Dit is de verdichtingsgraad, op basis van een Proctorproef.
II.1.3 De bovengrondse delen van de boom
De bladeren verzorgen de essentiële energievoorziening van de boom. Daarom is het nadelig voor de conditie van de boom als meer dan twintig procent blad in een keer wordt weggenomen. Het takkenstelsel ontwikkelt zich naar de mogelijkheden die de ruimte biedt. Omdat op deze ontwikkeling goed zicht is, worden doorgaans tijdig snoei- of begeleidingsmaatregelen getroffen. Zonder snoei zou een boom takken tot aan de grond hebben om de stam te beschermen. Op veel plekken is snoei noodzakelijk vanwege verkeersveiligheid en het ruimtegebruik.
In de buitenste rand van de stam lopen de noodzakelijke sapstromen. Onderbrekingen hebben gevolgen voor de conditie van de boom. Als verbinding tussen de wortels en de kroon vormt de stam een slagader. Een horizontale beschadiging is veel ingrijpender dan een verticale, omdat die de sapstroom over een veel groter gebied onderbreekt.
II.1.4 Soortkeuze en locatie
Er bestaat een enorme variatie aan boomsoorten, elk met hun eigen specifieke eigenschappen. Met een juiste combinatie van eigenschappen is het mogelijk om de boom af te stemmen op de specifieke omstandigheden van de locatie op punten als esthetische eigenschappen en gebruikskwaliteit.
Er zijn steeds meer soorten en selecties gekweekt die goed toepasbaar zijn in drukke, smalle wegprofielen, zoals bomen met zuilvorm en soorten met compacte kronen. Ook zijn er boomsoorten die van nature verharding goed verdragen en geen plakkerige afscheiding laten vallen op geparkeerde auto’s (‘drup’). En zijn er selecties met steriele bloemen, zonder vruchtontwikkeling. Door een bewuste soortkeuze kan veel overlast worden voorkomen en geld besparen op beheerkosten.Voor de ruimtelijke eisen zijn de boomhoogte, de kroonvorm en de transparantie van de kroon bepalend. Op basis van de hoogte zijn bomen in te delen in vier ordes van grootte (tabel 13).
Tabel 13. Indeling van bomen in grootte-klassen
| Orde van grootte | Hoogte | Voorbeelden |
| 1e grootte | 12 m en hoger | eik, beuk, linde, kastanje, iep en plataan |
| 2e grootte | 8-12 m | sierpeer, meeste sierkers, haagbeuk, lijsterbes, Turkse hazelaar |
| 3e grootte | 5-8 m | sierappel en meidoorn |
| 4e grootte | 1-5 m | bolbomen zoals bolacacia, snoeivormen zoals leilinde |
In deel 4 van het Stadsbomenvademecum, ‘Boomsoortenen gebruikswaarden’ [13] wordt een overzicht gegevenvan de belangrijkste kenmerken per boomsoort. Ook veelboomkwekers stellen catalogi met selectiecriteria terbeschikking.