GROND: DIE PRODUSENT SE BELANGRIKSTE BATE Deel 5: Fisiese grondeienskappe (3)

1898

Grond is die mees fundamentele hulpbron vir die produsent waarsonder voedsel en natuurlike vesel nie geproduseer kan word nie. Hierdie artikel vorm deel van ‘n reeks wat hierdie hulpbron uitlig. Hierdie is die derde artikel in die reeks wat op die fisiese grondeienskappe fokus.

Grondvervorming

Konsistensie
Wanneer ‘n krag op ‘n grondliggaam uitgevoer word, sal dit meegee, vervorm of kraak. Konsistensie is die weerstand wat grond teen vervorming bied en kan aan die kohesiekragte tussen gronddeeltjies toegeskryf word. Die hoeveelheid grondvog het ‘n groot invloed op die konsistensie van die grond. Hoe natter die grond, hoe makliker vervorm dit, terwyl dit in die droë toestand baie hard kan wees en baie weerstand teen vervorming kan bied.
Konsistensie word soos volg beskryf:

  • In die droë toestand: Los, effens hard, hard of baie hard.
  • In die klam toestand: Los, krummelrig, effens ferm, ferm of baie ferm.
  • In die nat toestand: Nie-klewerig, effens klewerig, klewerig of baie klewerig.

Die konsistensie beïnvloed die bewerkbaarheid van die grond en wortelverlenging deur die grond. Bewerking van grond met ‘n los konsistensie is makliker en wortels groei ook beter in los grond (maar nie te los nie), as wanneer die grond se konsistensie hard of baie hard is.

Grondsterkte
Grond bied weerstand teen vervorming en ‘n spesifieke krag is nodig om verby die weerstandsvlak te kom, waarby die grond sal begin vervorm. Hierdie weerstand teen vervorming is weens die wrywing van gronddeeltjies wanneer hulle oor mekaar gly en wanneer hulle uit hul gepaste posisies uitmekaar “geskeur” word. Grond sal normaalweg nie na hul oorspronklike posisie terugkeer nadat die stressor verwyder is nie.

Wanneer grond deur eksterne kragte soos landbouwerktuie inmekaar gedruk word, verkeer die grond onder stres en sê ons die grond is gekompakteer of verdig. Die effek hiervan op die fisika van die grond is onder andere dat die grondsterkte (of weerstand teen vervorming) in die verdigte sone verhoog word, die brutodigtheid word verhoog en die porositeit (hoeveelheid porievolume) word verlaag. Plantwortels kan dus nie meer deur dié laag groei nie. In die landbou word hierdie weerstand teen vervorming met ‘n penetrometer (Figuur 1) gemeet en gewoonlik grafies geïllustreer. Figuur 2 toon die verdigte sone waar die weerstand teen vervorming hoër is. Hoe hoër die grondsterkte, hoe meer energie word van ‘n bewerkingsaksie vereis om die weerstandskragte in die grond te oorwin en die grond weer in ‘n los konsistensie te kry.

Figuur 1: Die effek van gronddiepte op temperatuurskommelinge tussendag en nag.

 

Figuur 2: ‘n Grafiese voorstelling van die resultate van ‘n penetrometermeting. Die grafiek toon ‘n gekompakteerde sone op ‘n diepte van 180 mm tot 420 mm.

 

Natuurlike vervorming
Natuurlike vervorming vind in kleigrond met sterk swel- en krimpeienskappe plaas (2:1 montmorilloniet kleie). Wanneer die grond nat word, swel dit en wanneer dit droog word, krimp dit weer om krake te vorm.

Grondtemperatuur
Grondtemperatuur beïnvloed die biologiese aktiwiteite van plante, grondlewende organismes en mikrobes en is daarom van groot belang vir die grondgebruiker. Biologiese aktiwiteite neem toe met ‘n toename in grondtemperatuur, tot by ‘n optimale temperatuur van ongeveer 30°C. Mieliewortels groei die beste by ‘n grondtemperatuur van 25°C. Onder 0°C vind bykans geen biologiese aktiwiteit meer  plaas nie en derhalwe kom mineralisasie van organiese materiaal tot stilstand. Nitrifiserende bakterieë stel onder 10°C ook nie nitraat beskikbaar nie.

Grondtemperatuur het voorts ook ‘n effek op die tempo van grondverwering en die meeste chemiese reaksies in die grond. Dit het ook ‘n invloed op die viskositeit van water en beïnvloed daarom die tempo van waterbeweging in grond en ook die tempo van verdamping van water vanuit die grond.

Grondtemperatuur word deur verskeie faktore bepaal. Eerstens is dit logies dat hoe meer energie dit van die son ontvang, hoe warmer sal dit wees. Plante wat die grond oorskadu, plantreste wat die grond bedek en bewolkte toestande, verlaag die hoeveelheid energie wat op die grond kom en derhalwe die grondtemperatuur. Liggekleurde grond weerkaats meer energie, terwyl donker grond meer energie absorbeer. Grond op ‘n noordelike helling (in die Suidelike Halfrond) ontvang meer energie as grond op ‘n suidelike helling. Sowat 10% van die totale hitte-uitstraling van die son word gebruik vir verwarming van die grond.

Die eerste paar millimeter grond word op ‘n sonskyndag tot 60°C verwarm en kan in koue nagte tot onder vriespunt daal. So vlak soos 100 mm wissel die dag- en nagtemperature in die grond sommer die helfte minder (Figuur 1). Op 200 mm wissel dit met sowat slegs 7°C en op 2 m diepte is grondtemperature prakties konstant.

Nat grond gelei energie beter as droë grond, omdat die water as geleier tussen die gronddeeltjies optree. Water se hittegeleivermoë is sowat 25 keer beter as dié van lug. Klam grond sal dus dieper warm word as droë grond. Aan die ander kant benodig water vyf keer meer energie as gronddeeltjies om warm te word. Nat grond verwarm dus stadiger as droë grond. Wanneer water vanuit die grond verdamp, gebruik dit ook groot hoeveelhede energie en dit het ‘n afkoelingseffek op die grond. Voorts gelei kleigrond die energie beter as sandgrond, omdat daar baie meer kontakoppervlakte tussen die gronddeeltjies is.

Figuur 3: Martiens du Plessis besig om grondsterkte met behulp van ‘n penetrometer te meet.

 

Grondkleur

Grondkleur het, behalwe die effek daarvan op grondtemperatuur, nie ‘n direkte noemenswaardige effek op grondbenutting nie. Dié eienskap word egter gebruik om ander grondeienskappe af te lei wat wel grondgebruik beïnvloed en word ook gebruik om grondtipes te klassifiseer.

Grond bestaan hoofsaaklik uit wit of naaswit minerale, waarvan kwarts (wit of deursigtig) die volopste is. Ander liggekleurde minerale is kalk, aluminiumoksiedes, veldspate en sommige van die kleiminerale. Die belangrikste kleuragente in grond is: humus (swart of bruin), ysteroksides (geel tot rooi en grys tot blougroen), magnetiet (swart), mangaanoksides (bruin-swart), augiet (swart), hoornblende (swart) en biotiet (donkerbruin). Hierdie kleuragente speel ‘n belangrike rol in grondkleur, hoewel die absolute inhoud daarvan min is, omdat dit die gronddeeltjies bedek en as’t ware verf.

In bogrond lewer humus ‘n belangrike bydrae tot die verdonkering daarvan. In die algemeen word aanvaar dat hoe donkerder die grond, hoe hoër die humusinhoud. In sommige goedgedreineerde humusryke grond kan hematiet (‘n rooi ysteroksied) die humus rooi verkleur. Sulke grond kan dus ‘n hoë humusinhoud hê, al is dit rooi en nie donker nie.

Die helder rooi kleure van gedreineerde ondergrond kan aan hematiet, wat die gronddeeltjies bedek, toegeskryf word. Onder ‘n mikroskoop lyk dit kompleet of die wit of deurskynende gronddeeltjie rooi geverf is. Die geel kleure word aan goethiet (‘n geel ysteroksied) toegeskryf. Geel kleure word aan ‘n effens klammer grondklimaat as dié van rooi grond toegeskryf. In ondergrond wat aan gereelde versuiping onderworpe is, word die yster gereduseer, verwyder en elders gepresipiteer, om ‘n gevlekte voorkoms of grys tot blougroen kleure aan die grond te verleen. Die voorkoms van ysterminerale en die kleure daarvan is derhalwe ‘n waardevolle indikator van die grond se graad van natheid oor die lang termyn.

Samevatting

Behalwe vir die hidroliese (water) eienskappe van grond, is die belangrikste grondfisiese eienskappe in die laaste drie artikels behandel. Hierdie eienskappe het ‘n wesenlike impak op die landbouer omdat dit plantegroei direk affekteer. Van hierdie eienskappe kan gemanipuleer word om plantegroei te optimaliseer. Dit is vir die produsent van waarde om hierdie grondeienskappe te verstaan en hoe dit gemanipuleer kan word om gewasgroei te bevorder.

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 artikelreeks gebruik:

  1. Brady, NC. 1990. The nature and properties of soils. 10th ed. Macmillan Publishing Company: New York.
  2. Du T Burger, R. 1979. Grondkunde 115. Ongepubliseerde klasnotas vir GKD115. Universiteit van die Vrystaat: Bloemfontein.
  3. Marshall, TJ en Holmes, JW. 1979. Soil Physics. Cambridge University Press: Cambridge.
  4. Van Huyssteen, CW. 2009. Grondekologie. Ongepubliseerde klasnotas vir GKD214. Universiteit van die Vrystaat: Bloemfontein.