Sonder grond, die mees fundamentele hulpbron vir die produsent, kan voedsel en natuurlike vesel nie geproduseer word nie. Hierdie artikel vorm deel van ‘n reeks wat hierdie hulpbron uitlig. In hierdie artikel in die reeks word struktuur as een van die fisiese grondeienskappe bespreek.
Wat is grondstruktuur?
Grondstruktuur verwys na die mate waartoe afsonderlike gronddeeltjies natuurlik in sekondêre klontjies saamkleef om groter saamgestelde eenhede te vorm. Dit word aggregate, struktuureenhede of peds genoem. Die struktuureenhede word van mekaar deur swakheidsvlakke geskei waarlangs die grond opbreek as dit hanteer word.
Tipes grondstruktuur
Grondstruktuur (Figuur 1) word volgens die vorm, grootte en graad van ontwikkeling van die aggregate geklassifiseer. Klein ronderige struktuureenhede word ‘n krummelstruktuur genoem. Die struktuureenhede is gewoonlik los van mekaar gerangskik, soos los broodkrummels en word met bogrond geassosieer.
Wanneer die struktuureenhede min of meer kubies is met skerp hoeke en duidelike plat kante, word na ‘n hoekige blokstruktuur verwys. Wanneer die hoeke afgerond is, is dit sub-hoekig blok. Dit word normaalweg in ondergronde gevind.
Prismatiese struktuureenhede word gekenmerk deur vertikaal georiënteerde struktuureenhede soos pilare. Dit word feitlik altyd in ondergrondhorisonte, waar natrium ‘n pertinente rol speel, aangetref. Die koppe (bokante) is meesal plat, maar wanneer dit gerond is, word dit suile of kolomme genoem.
Soms vorm die struktuureenhede dun horisontale plaatjies en word daar dan na gelaagde of plaatstruktuur verwys. Dit kan in die bo- of ondergrond aangetref word.
Wanneer die graad van struktuurontwikkeling swak is of glad nie waargeneem kan word nie, word dit as struktuurloos of apedaal geklassifiseer. Struktuurlose grond kan los (enkelkorrelrig) wees in die droë toestand of dit kan ‘n groot aaneenlopende kompakte grondmassa wees sonder kenmerkende skeidingsvlakke. In laasgenoemde geval word dit massief genoem.
 |
| Figuur 1: Algemene struktuurtipes wat in grond voorkom. (bron: http://soil.gsfc.nasa.gov/pvg/prop1.htm). |
Ontstaan van grondstruktuur
Struktuur vorm wanneer daar een of ander vorm van kleefmiddel in die grond teenwoordig is. Die kolloïdale materiaal in grond (kleiminerale, seskwioksiedes en humus) asook biologiese aktiwiteite in die grond, blyk die aktiewe komponente in grond te wees vir sameklewing.
Die meganisme waardeur gronddeeltjies saamgevoeg word en waardeur daar breekvlakke tussen die aggregate vorm, word toegeskryf aan aktiwiteite wat beweging en samepersing in die grondmassa veroorsaak. Groeiende plantwortels word hier as die belangrikste faktor gesien. Gronddeeltjies word teen mekaar gedruk en die tonnels wat agtergelaat word, vorm swakheidsvlakke.
Die oneweredige onttrekking van grondvog vanuit die grond deur wortels en oneweredige benatting deur waterinfiltrasie via die wortelgaatjies, veroorsaak oneweredige swel-en-krimp van die grond, wat tot struktuurvorming lei. Bevriesing en ontdooiing speel ook in sekere gebiede ‘n rol. In kleierige (veral 2:1 kleie) grond speel die swel- en krimpeienskappe van die klei die hoofrol.
Biologiese faktore sluit in die samebindende rol van fyn haarwortels. Sekere afskeidings van plantwortels speel ook ‘n rol. Swamdrade bind gronddeeltjies aanmekaar vas. Humus dien as kleefmiddel van gronddeeltjies. Sekere mikrobes skei gomme of slyme af wat gronddeeltjies aanmekaar laat vaskleef. Hierdie gomme (polisakkariedes) is swak oplosbaar in water en hou die struktuur in stand, al word dit nat.
Voorts speel kalsium en magnesium ook ‘n rol om kleiminerale in die sogenaamde geflokkuleerde vorm te hou wat beteken dat hulle saamkleef. Daarteenoor laat natrium die klei dispergeer of ontvlok.
Stabiliteit van grondstruktuur
Stabiele struktuureenhede is dié wat teen reëndruppels impak bestand is en in stand bly al word dit benat. Wanneer grond bewerk word en veral geploeg word, word die grond oormatig deurlug, wat tot gevolg het dat die mikrobes die organiese materiaal en veral humus vinnig afbreek. Dit lei weer daartoe dat die stabiliteit van aggregate afneem. Sandgrond se aggregaatstabiliteit neem vinniger af met bewerking as in leem- of kleigrond.
Die toevoeging van organiese materiaal in die boonste grondlae moedig mikrobe-aktiwiteit aan wat jel- en ander viskose produkte in die grond afskei. Afskeidings van plantwortels het dieselfde effek. Hierdie produkte bind gronddeeltjies in waterstabiele aggregate saam en vorm selfs chemiese verbindings met kleideeltjies en oksiedes van metale soos yster.
Swamdrade sal gronddeeltjies binne ‘n enkele paar weke saambind, nadat organiese materiaal tot die grond toegevoeg is.
Voordele van grondstruktuur
Die grootste voordele van struktuur is by kleigrond. Goedgestruktureerde grond het ‘n gunstige verhouding tussen makro- en mikroporieë, met meer makroporieë. Die effek hiervan is dat water geredelik infiltreer omdat water in kleigrond hoofsaaklik in makroporieë beweeg. Lugbeweging vind ook hoofsaaklik in hierdie makroporieë plaas. Wortels groei by voorkeur in die swakheidsvlakke. Diggepakte kleigrond daarenteen het baie mikroporieë en min makroporieë. Dié grond raak dan gou versuip en het min suurstof daarin.
Grond met ‘n swak onstabiele bogrondstruktuur word maklik deur waterdruppels stukkend geslaan om ‘n digte kors te vorm. Hierdie kors verlaag gaswisseling – suurstof vanuit die atmosfeer en koolstofdioksied uit die grond uit na die atmosfeer. Dit belemmer ook waterinfiltrasie betekenisvol asook die opkoms van saailinge.
In sandgrond is struktuur nie so belangrik nie, omdat daar natuurlik meer groter porieë in voorkom. Korsvorming of die toeslaan van die grondoppervlak is wel van groot belang. Om winderosie te bekamp, lewer ‘n krummelstruktuur op die oppervlakte die grootste enkele bydrae tot stabiele bogrond en is ook baie belangrik om ‘n goeie waterinfiltrasietempo te handhaaf. Die bydrae van mikrobes is in hierdie geval van besondere belang.
Bestuur van grondstruktuur
Stelsels van verminderde bewerking, minimumbewerking en geenbewerking bevoordeel die instandhouding van struktuur in die bogrond. Die rede hiervoor is dat die grond nie so goed deurlug word nie en die oesreste bly bo-op die grond, waar dit nie so vinnig deur mikrobes afgebreek word nie. ‘n Fyn mikrostruktuur vorm in die eerste paar millimeter van die bogrond, wat die toeslaanprobleem feitlik heeltemal ophef. Die gevolg is baie beter waterinfiltrasie, minder afloop, natter profiele, beter ontkieming, hoër opbrengste en uitstekende beheer van winderosie.
‘n Grasrusoes in die vorm van ‘n dekgewas vir ‘n paar jaar, is baie voordelig vir die vorming van mikro-struktuur. Die fynvertakte veselrige wortelstelsel bind sandkorrels bymekaar en is ‘n voedingsbron van koolstof vir die mikrobes, wat weer op hul beurt grondstruktuur bevorder.
Wanneer grond diep omgeploeg word met byvoorbeeld ‘n dolfploeg (nardi), word die ondergrond, wat arm is aan organiese materiaal, bo-op gegooi. Na die eerste reënbui dispergeer die kluite en die grond is dan “toegeslaan”. Hierop volg winderosie, swak waterinfiltrasie en verhoogde afloop. Wanneer grond omgeploeg word, moet dit nooit só diep geploeg word dat die helderkleurige rooi/geel ondergrond uitgeploeg word nie.
Samevatting
Grondstruktuur is een van die opvallendste grondfisiese kenmerke. Klei en organiese verbindings is van groot belang om stabiele struktuur in die bogrond te bewerkstellig. Struktuur is weer van groot belang in waterinfiltrasie by bogrond en die bekamping van winderosie in sandgrond. ‘n Fyn krummelstruktuur is baie bevorderlik vir wortelgroei. Grondgebruikers moet bogrondstruktuur by wyse van die bestuur van organiese materiaal aanmoedig.
Vir meer besonderhede skakel Martiens du Plessis by 072 285 5414 of stuur ‘n e-pos na: martiens@nwk.co.za of gesels met prof Cornie van Huyssteen by 051 401 9247, of stuur ‘n e-pos na: vhuystc.sci@ufs.ac.za.
Verwysings
Die volgende bronne is ekstensief tydens die opstel van hierdie artikel gebruik:
- Brady, NC. 1990. The nature and properties of soils. 10th ed. Macmillan publishing company: New York.
- Du T Burger, R. 1979. Grondkunde 115. Ongepubliseerde klasnotas vir GKD115. Universiteit van die Vrystaat: Bloemfontein.
- Marshall, TJ en Holmes, JW. 1979. Soil Physics. Cambridge University Press: Cambridge. Van Huyssteen, CW. 2009. Grondekologie. Ongepubliseerde klasnotas vir GKD214. Universiteit van die Vrystaat: Bloemfontein.
