July 2017
DR HENDRIK SMITH, grondkundige, NviroTek Laboratoriums
Vir ongeveer 100 jaar is grond in ‘n laboratoriumomgewing hanteer as ‘n nie-lewende sisteem. Kommersiële landboulaboratoriums in Suid-Afrika het gebruik gemaak van slegs fisiese en chemiese metings om grondeienskappe te beskryf, terwyl die bydrae van grondbiologie geïgnoreer is.
Fisiese ontledings sluit onder andere die bepaling van tekstuur, waterhouvermoë en waterinfiltrasievermoë in. Met chemiese metings word gebruik gemaak van soute, alkaliese en suur-ekstraksiemiddels om onderskeidelik grond-pH te bepaal en om plantvoedingselemente uit grond te ekstraheer.
Hierdie fisiese en chemiese grondeienskapinligting word dan direk deur die produsent of indirek deur middel van konsultante gebruik om kalktoedieningsprogramme en bemestingsprogramme op te stel. Hierdie programme het dan ten doel om gewasproduksie op die plaas optimaal in te stel.
Daar is al hoe meer besprekings aangaande grondgesondheid in die Suid-Afrikaanse landbou-omgewing. Hierdie besprekings sluit artikels in populêre publikasies en wetenskaplike joernale, nagraadse studies op tersiêre vlak, simposiums en radio- en televisieonderhoude in. Daar word ook groot volumes bemarkingsmateriaal geskryf wat die verbetering van grondgesondheid, deur die toediening van spesifieke produkte op grond, adverteer.
Die woord “grondgesondheid” kan egter net gebruik word indien daar instemming is dat ons in die landbou te doen het met grond as ‘n lewende, dinamiese sisteem. Die bewyse dat grond wel ‘n lewende, dinamiese sisteem is, kan nie meer weggeredeneer word nie.
Daar is oorvloedige bewyse dat grond groot diverse hoeveelhede lewende organismes bevat. Hierdie lewende organismes werk saam in een groot ekologiese sisteem, ingesluit klimaat, plante en diere ten einde volhoubare landgebruik te verseker.
Indien die grond bewerk, bewei en chemikalieë toegedien word, word eksterne druk op hierdie ekologiese sisteem geplaas. Die natuurlike balans word dus versteur met landbou-aktiwiteite, maar hoe kwantifiseer ons die versteuring(s) in terme van grondgesondheid?
In die 1980’s was grondkwaliteit een van die groot navorsingsfokuspunte, maar wetenskaplikes kon vir ‘n dekade en ‘n half nie saamstem oor wat presies grondkwaliteit nou eintlik is en hoe dit gemeet kan word nie.
In 1994 het dr Rick Haney, ‘n navorser by die Amerikaanse Departement van Landbou, begin met navorsingswerk om grondmikrobe-aktiwiteit en koolsuurgas (CO2)-produksie te gebruik as ‘n indeks van grondgesondheid, asook om alternatiewe ekstraheermiddels vir plantvoedingselemente te ondersoek.
Gedurende die laaste twee dekades is groot vordering gemaak – veral in Amerika – in terme van die ontwikkeling van ‘n metode vir die bepaling en meting van grondgesondheid in die laboratorium. Onder andere word die invloed van spesifieke produksiepraktyke soos bewaringslandbou en die gebruik van dekgewasse op grondgesondheid gemonitor. Die verbetering en/of agteruitgang van grondgesondheid oor tyd kan derhalwe gekwantifiseer word.
Die vraag ontstaan dus of ons in Suid-Afrika kan kies uit die bestaande grondgesondheidslaboratoriummetodes sodat die ontledingsdata impak kan maak om die beginsel van bewaringslandbou te kwantifiseer?
Plaaslike beskikbare grondgesondheidsverwante ontledings sluit, onder andere, Solvita grondmikrobiologiese aktiwiteitstoetse in. Hierdie mikrobiologiese aktiwiteitstoets is voorheen nie in kommersiële laboratoriums gedoen nie.
Addisioneel tot die mikrobiologiese aktiwiteitstoets kan organiesgebinde N en P nou ook bepaal word. Die organies-gebinde N en P dra natuurlik by tot plantvoeding. Deur die organies-gebinde N en P te bepaal, kan die bydrae van die organiese fraksie in grond tot bemesting in ag geneem word. Sodoende kan geld bespaar word deur meer effektief te bemes.
Die ondergemelde laboratoriummetodes is ‘n opsomming van nuwe en bestaande beskikbare grondgesondheidsverwante ontledingsmetodes in Suid Afrika:
Ontledingsmetodiek
Afsonderlike, vinnige laboratoriummetodes
Solvita mikrobe-aktiwiteit
Die toets word die 24 uur Solvita CO2-produksietoets genoem. Die toets word oor 24 uur op grond in ‘n laboratorium gedoen en bepaal die hoeveelheid koolsuurgas (CO2) wat oor 24 uur geproduseer is. Afleidings word dan gemaak in terme van die hoeveelheid CO2 geproduseer – wat die aktiwiteit van die grondmikrobes indirek verteenwoordig, asook die berekende potensieel-mineraliseerbare grondstikstof.
Soil labile amino nitrogen (SLAN)
Hierdie toets bepaal die organies-gebinde hoeveelheid stikstof (N) in die grond. Die toets word soortgelyk aan die Solvita-toets ook oor 24 uur onder laboratoriumtoestande gedoen.
Kaliumpermanganaat-aktiewe koolstof (C)
Die toets lewer insig oor die aktiewe hoeveelheid koolstof teenwoordig in grond. Die aktiewe koolstof is die koolstoffraksie wat in die grond teenwoordig is en wat maklik deur mikrobes benut kan word.
Aggregaatstabiliteitstoets
Die aggregaatstabiliteitstoets stel ons in staat om die persentasie stabiele aggregate teenwoordig in ‘n grondmonster te bepaal. Aggregaatstabiliteit is belangrik in boerdery omdat stabiele aggregate goeie waterinfiltrasie in grond verseker. Onstabiele aggregate (lae aggregaatstabiliteit) veroorsaak dat grond verdig en/ of toeslaan indien die grond blootgestel word aan waterdruppels (besproeiing of reën). Toegeslane grond veroorsaak onder andere waterafloop en erosie, maar ook laer gronddeurlugting.
Grondgesondheidsevaluasie en -indekse
Daar is twee skole van denke oor grondgesondheidsevaluasie en grondgesondheidsindekse, naamlik die Cornell-grondgesondheidsevaluasie en die Haney-grondgesondheidstoets.
Cornell-grondgesondheidsevaluasie
Die Cornell-evaluasie is baie intensief omdat fisiese, chemiese en biologiese aspekte, wat oor tyd gemeet word, ingesluit word.
Die onderstaande lys van grondeienskappe word in ag geneem in die Cornell-grondgesondheidsevaluasie:
- Aggregaatstabiliteit;
- plantbeskikbare water;
- organiese koolstof (totaal);
- aktiewe koolstof (intyds beskikbaar);
- penetrometerweerstand (oppervlak-hardheid);
- potensieel-mineraliseerbare N; en
- grondchemiese samestelling.
Haney-grondgesondheidstoets
Die Haney-grondgesondheidstoets (wat deur Rick Haney ontwikkel is) is ‘n berekening wat belangrike gemete faktore insluit, soos die grond anorganiese N, P en K, die Solvita CO2-bepaling, die grond C:N-verhouding, organies-beskikbare N en P, asook aktiewe koolstof.
Twee ekstraksiemiddels word gebruik om plantbeskikbare voedingselemente te bepaal, naamlik water en H3A.
H3A is ‘n mengsel van swak organiese sure wat die plant se worteluitskeidings naboots vir die bepaling van plantbeskikbare voedingselemente. Die Haney-grondgesondheidstoets is relatief vinnig om te bepaal en neem biologiese en chemiese aspekte in ag, soos:
- Solvita mikrobe-aktiwiteit;
- organiese swak suur-ekstraheerbare voedingselemente soos N, P en K;
- wateroplosbare P, N en C vir die bepaling van C:N-verhoudings;
- bepaling van anorganiese beskikbare P en N;
- bepaling van organiese P en N (voorheen afgeskeep); en
- berekening van die Haney-grondgesondheidsindeks.
Opsomming
Grondgesondheid in terme van biologiese prosesse is ‘n benadering wat gedurende die afgelope eeu min aandag geniet het. Groot ontwikkelings het egter gedurende die laaste twee dekades plaasgevind, hoofsaaklik in Amerika, maar ook elders in die wêreld. Hierdie ontwikkelings het plaasgevind in terme van metodiekontwikkeling en navorsing om grondgesondheid te kwantifiseer. Grondgesondheid in Suid-Afrika is in sy kinderskoene, maar grondgesondheidsbewustheid bestaan wel. Amerikaanse lang-termynmoniteringsinligting oor die effek van bewaringslandbou en die gebruik van dekgewasse in kommersiële landbou, het genoeg bewyse opgelewer dat die inligting wat grondgesondheidsmetings verskaf, noodsaaklik is vir volhoubare landgebruik.
Die definisie in die kassie is ‘n opsomming van my opinie en ervarings tot dusver in Suid-Afrika en het ten doel om die kompleksiteit van die interaksies van klimaat, plante, diere, fisiese-, chemiese- en biologiese grondprosesse en tyd op grondgesondheid te benadruk.
Die akkuraatheid van die kwantifisering van grondgesondheid hang van die aantal faktore wat gemeet word, asook die moniteringsiklustyd, af. Grondgesondheidsmetings moet daarom altyd ‘n kontrolegeval insluit waarteen gepaste metings oor tyd vergelyk kan word.
Publication: July 2017
Section: Focus on
