Gronddegradasie (agteruitgang van grondeienskappe) is een van die belangrikste aspekte wat voedselsekuriteit in die wêreld beïnvloed. Volhoubare landbou fokus onder andere op die beskerming van die vermoë van grond om aanhoudend plantegroei te onderhou. Hierdie artikel fokus op winderosie en vorm deel van ‘n reeks om hierdie hulpbron toe te lig.
Winderosie is vir bykans elke saaiprodusent, maar veral in die Wes-Vrystaat en Noordwes Provinsie, van groot belang. Die proses waardeur dit begin word en hoe die gronddeeltjies vervoer word, is baie interessant. Om winderosie te bekamp, moet die erosieproses goed verstaan word en die faktore wat dit beïnvloed, in gedagte gehou word.
Hoe vind winderosie plaas?
Winderosie is die proses waardeur gronddeeltjies deur wind losgemaak, vervoer en afgeset word. Die losmaakproses is fundamenteel vir winderosie om te begin. Dit begin wanneer die wind se snelheid sodanig is dat die wrywing daardeur veroorsaak, groot genoeg is om die eerste gronddeeltjies los te maak. Dit gebeur gewoonlik by ‘n windspoed van tussen 20,7 km/uur en 48,6 km/uur, afhangende van die grond se oppervlaktoestand.
By hierdie punt vind ‘n baie interessante verskynsel plaas. Gronddeeltjies met ‘n deursnee van 0,05 mm tot 0,5 mm en veral dié in die klas van 0,1 mm tot 0,15 mm, begin vibreer en op ‘n gegewe oomblik spring die gronddeeltjie bykans loodreg in die lug in op teen ‘n hoek van tussen 75° en 90° (Figuur 1).
Die meeste gronddeeltjies spring ongeveer 50 mm hoog en min spring hoër as 300 mm. Die wind waai die deeltjie dan tussen sewe en tien keer die springhoogte ver, waar die deeltjie die grondoppervlakte teen ‘n hoek van tussen 6° en 12° tref. Die windspoed neem vanaf die grond oppervlak tot op sowat 100 mm bokant die grond baie drasties toe, vanaf 0 km/uur tussen die gronddeeltjies (ongeag die windspoed bokant die grond) tot die gegewe windspoed, wat gewoonlik op 10 m hoogte gemeet word.
Die windspoed bokant die gronddeeltjie is dus altyd hoër aan die bokant as aan die onderkant van die deeltjie en dit veroorsaak dat die deeltjie begin tol teen 200 tot 1 000 omwentelinge per minuut. Wanneer hierdie tollende gronddeeltjie met die afkomslag ander deeltjies tref, slaan dit op sy beurt weer ander deeltjies los en dié proses sneeubal totdat die hele land vol springende gronddeeltjies is.
Gronddeeltjies groter as 1 mm in deursnee, word selde deur wind beweeg, omdat dit te swaar is. Gronddeeltjies tussen 0,5 mm en 1 mm in deursnee word ook nie deur die wind opgetel nie, maar word vorentoe gestamp deur die ander bewegende deeltjies. Dit word oppervlaktekruiping genoem. Gronddeeltjies kleiner as 0,05 mm in deursnee, wat deur die springende deeltjies losgeslaan word, word hoog deur windstrome opgetel en in die lug in suspensie gehou. Dit is hierdie vorm van winderosie wat tot skouspelagtige stofstorms aanleiding gee (Figuur 2). Hierdeur word die gronddeeltjies honderde kilometers ver vervoer waar dit dan afgeset word wanneer die windspoed afneem.
Hierdie gronddeeltjies is vir ons as landbouers van groot belang omdat grondvrugbaarheid juis aan hierdie gronddeeltjies gekoppel word. ‘n Wesenlike gedeelte van hierdie gronddeeltjies bly in suspensie in die lug totdat dit saam met reën uitsak. Dit gee aanleiding tot die asemrowende rooi sonsondergange gedurende Augustus tot Oktober.
Faktore wat winderosie beïnvloed
Sterk winde veroorsaak nie noodwendig winderosie nie. Ander faktore wat meehelp tot winderosie is onder andere die grond se weerstand teen winderosie, die grond se tekstuur, oppervlakrofheid, reënval, lengte van die blootgestelde oppervlakte en bedekking deur plantmateriaal. Die belangrikste faktor wat grond teen winderosie weerstandbiedend maak, is die massa (grootte) van die individuele grondkorrels op die oppervlakte van die grond. As die gronddeeltjie of kluit (aggregaat) swaar genoeg is, sal dit nie deur die wind beweeg word nie.
Sulke aggregate beskerm ook ander kleiner gronddeeltjies en verlaag ook die windspoed direk op die grondoppervlakte. Aggregaatstabiliteit is van besondere belang om winderosie te beheer. Aggregate wat meganies deur ploegbewerkings gemaak word, is gewoonlik ‘n effektiewe tydelike beheermaatreël teen winderosie, maar is meestal nie stabiel teen vallende reëndruppels nie.
Sulke kluite “smelt” gedurende ‘n hoë-intensiteit reënbui, wat die grondoppervlak glad en fyn laat, wat baie vatbaar vir winderosie is. Die toevoeging van organiese materiaal tot die grond is by uitstek die mees volhoubare oplossing vir winderosieprobleme. Dit is omdat organiese materiaal as voedingsbron vir grondmikrobes dien en die mikrobes op hulle beurt weer gomme (polisakkariedes) afskei, wat nie wateroplosbaar is nie. Hierdie gomme plak die gronddeeltjies aanmekaar vas om op dié manier waterstabiele aggregate te vorm.
Reën help baie om winderosie te beperk, maar is van korte duur omdat slegs ‘n baie dun lagie droë grond nodig is vir winderosie om te begin, al is die grond direk daaronder papnat. Winderosie kan op ‘n sandgrond binne 20 minute ná ‘n reënbui, weer ‘n aanvang neem. Aan die ander kant help ‘n intense reënbui winderosie aan deur die grondoppervlakte gelyk te maak deurdat kluite “smelt”.
Hoe groter en langer die blootgestelde land in die heersende windrigting is, hoe groter is die erosiegevaar. Dit is veral die springende deeltjies wat die hele land “aansteek” en as daar ‘n beskermde strook is, blok dit die springende deeltjies. ‘n Wenakker met gras op, is dikwels effektief vir hierdie doel. Plantmateriaal op die grondoppervlakte of groeiende plante is van besondere belang om winderosie te beperk. Dit verlaag die windspoed op die grondoppervlak drasties sodat winderosie nie kan begin nie.
Nadelige gevolge van winderosie
Grondverliese
In die VSA is grondverliese van tot 700 ton/ha/jaar gemeet. Verliese van 100 ton/ha/jaar op erosiekwesbare gronde is algemeen. As aanvaar word dat die vrugbare bogrond vir die meeste lande 270 mm dik is, sal die bogrond, teen ‘n tempo van 100 ton/ha/jaar, in 43 jaar totaal wegwaai. Hierdie skade kan dus in een produsent se leeftyd op die plaas plaasvind.
Hierdie vermindering van gronddiepte is in wese ‘n stadige proses en daarom kom niemand dit agter nie. Dit word verder verbloem omdat die meeste produsente hul lande jaarliks op dieselfde diepte omploeg. Dit beteken dat as daar deur die jaar 5 mm grond sou wegwaai, word daar die volgende jaar weer 5 mm van die ondergrond bygeploeg en met die bogrond vermeng.
Hierdie aspek kan veral waargeneem word wanneer daar gereeld bietjie heldergeel of -rooi ondergrond op vars omgeploegde lande sigbaar is. Hierdie helder kleure van die ondergrond dui daarop dat daar bykans geen organiese materiaal in dié grond is nie. Dit lei tot wateronstabiele kluite wat “smelt” met intense reënbuie en wat winderosie verder in die hand werk. Die afname vanaf die oorspronklike gronoppervlakte kan ook waargeneem word wanneer die geërodeerde landvlak met ‘n verwysing soos byvoorbeeld ‘n lyndraad of wenakker vergelyk word.
Tekstuurveranderinge
Wanneer winderosie plaasvind, is dit die fyner sandfraksie wat wegwaai. Die growwer fraksie bly agter en algaande word die grond al sanderiger wat op sy beurt weer die grond al meer gevoelig vir winderosie maak. Sandgrond se waterhouvermoë is ook laer as dié van leemgrond en dit het ‘n verdere negatiewe invloed op gewasproduksie.
Verliese van grondvrugbaarheid
Klei en organiese materiaal is die basis van grondvrugbaarheid omdat plantvoedingstowwe op die uitruilkomplekse daarvan geadsorbeer word. Dit is veral hierdie fraksie wat met stofstorms wegwaai. Waardevolle plantvoedingstowwe soos kalsium, magnesium, kalium, swael en stikstof, raak op dié wyse verlore. Hierdeur degradeer die grond se plantvoedingstatus en sy vermoë om plantvoedingstowwe vas te hou permanent; en dus ook vir alle geslagte wat nog op dié grond moet produseer.
Gewasskade
‘n Jong aanplanting op ‘n land kan in minder as een uur totaal doodwaai gedurende ‘n stofstorm. Die skade word deur die springende gronddeeltjies veroorsaak wanneer hulle teen die plante vaswaai. Die skade word vererger weens die feit dat die deeltjies teen meer as 200 omwentelinge per minuut tol. Hierdie deeltjies het meestal skerp hoeke en punte wat ‘n kap-aksie op die plante het. Dink net daaraan hoe seer dit is as ‘n mens met kaal bene in só ‘n land staan.
Lugbesoedeling
Lugbesoedeling weens stofstorms veroorsaak ongerief vir baie mense deurdat dit stof in huise veroorsaak en sekere mense allergies is daarvoor. Motorongelukke vind ook soms op paaie plaas weens swak sig wat daardeur veroorsaak word. Winderosie is dus ook vir die gemeenskap sosiaal onaanvaarbaar.
Aanbevelings vir die beheer van winderosie
Die metodes om winderosie te beveg, lê in die volgende beginsels opgesluit:
- Verlaag die windspoed op die grondoppervlakte tot onder die drempelwaarde waarby winderosie geïnisieer word. Oesreste of regopstaande plante op die lande kan hier ‘n wesenlike bydrae lewer. Ploeg loodreg op die heersende windrigting. Dit verlaag eerstens die windspoed en skep tweedens holtes waarin die bewegende sanddeeltjies vasgevang kan word.
- Verlaag die grond se vatbaarheid vir winderosie. Dit kan gedoen word deur die grondoppervlakte kluiterig te laat by wyse van meganiese bewerkings. ‘n Meer permanente oplossing is om groot hoeveelhede organiese materiaal op die lande te los. Hierdeur word die hoeveelheid organiese materiaal in die boonste 50 mm van die grond met tyd verhoog. Dit kan by wyse van verminderde bewerkingsmetodes of geenbewerking gedoen word. Grasrusoeste kan ook hier ‘n beduidende bydrae lewer.
- In gebiede waar winderosie ‘n besondere groot probleem is, kan windbreuke aangeplant word. Die afstand tussen windbreuke moet nie meer as 20 keer die hoogte van die windbreek wees nie.
Samevatting
In die noord-westelike saaistreke is die meeste van die kontantgewaslande vatbaar vir winderosie. Die sandgronde van die Wes-Vrystaat is besonder vatbaar vir winderosie.Winderosie-skade op ‘n spesifieke land lyk dikwels nie baie erg nie, maar as dit oor ‘n paar jaar geneem word, is die skade egter baie groot. Produsente kyk dikwels teen die koste van beheermaatreëls vas, maar dit is kleingeld teen die skade wat eintlik gelei word. Winderosie behoort ten alle tye effektief beheer te word.
Vir verdere besonderhede, kontak Martiens du Plessis by:
Martiens du Plessis: 072 285 5414 / martiens@nwk.co.za; of prof Cornie van Huyssteen by (051) 401 9247 of vanhuyssteencw@ufs.ac.za.
Verwysings
Allison, FE. 1973. Soil organic matter and its role in crop production. Elsevier Scientific Publishing Company: New York.
Brady, NC. 1990. The nature and properties of soils. 10th ed. Macmillan Publishing Company: New York.
Troeh, FR, Hobbs, JA & Donahue, RL. Soil and water conservation for productivity and environmental protection. Prentice Hall, Englewood Cliffs: New Jersey.
Van der Watt, HVH & Van Rooyen, TH. 1990. A glossary of soil science. The Soil Science Society of South Africa: Pretoria.
