Stratifikasie van grond-pH in die Wes-Kaap ondersoek

Gepubliseer: 30 Maart 2021

271

Dr Pieter Swanepoel,
Departement Agronomie, Universiteit Stellenbosch

Dr Johan Labuschagne,
Wes-Kaapse Departe-ment van Landbou, Elsenburg

Dr Ailsa Hardie,
Departement Grond-kunde, Universiteit Stellenbosch

Adriaan Liebenberg,
Departement Agronomie, Universiteit Stellenbosch

Ruan van der Nest,
Departement Agronomie, Universiteit Stellenbosch

Grondsuurheid – en veral stratifikasie van suurheid met gronddiepte – is ’n uitdaging vir graanprodusente wat reeds ’n geruime tyd geenbewer­kingspraktyke toepas.

Grondversuring is ’n natuurlike proses en word boonop aangehelp deur ammoniumgebaseerde stikstofbronne wat algemeen in graanproduksiestelsels gebruik word. Dus sal bekal­king in die meeste gevalle ’n roetinebestuursbeginsel bly – nie noodwendig jaarliks of tweejaarliks nie, maar dit behoort op grondontledingsresultate gebaseer te word.

Stratifikasie van grondsuurheid ontwikkel omdat kalk nie maklik in grond beweeg nie en dus is die reaksie van kalk met grond beperk tot die punt waar die kalk toegedien word. Indien kalk dus in geenbewer­kingstelsels bo-op die grond toegedien word, word slegs die boonste paar sentimeter (<5 cm) effektief geneutraliseer. Dieperliggende grondsuurheidspro­bleme word nie opgelos nie en omdat kalk nie beweeg nie, vererger die probleem met verloop van tyd. Met ander woorde, ’n gestratifiseerde grond het ’n oppervlak-pH wat alkalies is en ’n lae (suur) pH in dieperliggende grondlae – dikwels suur in so ’n mate dat wortelgroei beperk word.

Hierdie stratifikasie van grondsuurheid is nie ’n probleem in stelsels waar grond konvensioneel bewerk word nie. Verskeie navorsingstudies het egter bewys dat die voordele van geenbewerking die nadele verreweg oorskry en grondversteuring behoort dus beperk te word. Ander planne behoort gemaak te word om grondsuurheid in geenbewerkingstelsels te bestuur.

’n Studie van die Universiteit Stellenbosch in samewerking met die Wes-Kaap se Departement van Landbou, het die kwessie van grondsuurheid in Wes-Kaapse graanproduksiestelsels ondersoek. Die studie het verskeie komponente, wat onderskeidelik­ deur die Wintergraantrust, Equalizer en AB InBev on­der­steun word.

Graad van grondsuurheid en pH-stratifikasie
In die eerste komponent van die studie het twee MSc­studente in Agronomie aan die Universiteit Stellenbosch, Ruan van der Nest en Adriaan Liebenberg, ’n opname gedoen in die Wes-Kaap se graanpro­duksiegebiede (Suid-Kaap/Overberg-streek en die Swartland) om die graad van grondsuurheid en pH-stratifikasie te bepaal (Figuur 1). Oor die algemeen is grond-pH effektief bestuur in groot dele van die Wes-Kaapse graanproduksiegebiede.

Figuur 1: ’n Opname is gedoen om grondsuurheid te bepaal in die Swartland en Suid-Kaap/Overberg-streek. Rooi driehoekies dui plase aan waar grondmonsters geneem is – op elke plaas is drie kampe gemonster.
’n Equalizer-perseelplanter (tandplanter) wat saad direk in die grond plaas en grond minimaal versteur. Algemene praktyk is om kalk ’n paar maande of weke voor plant breedwerpig bo-op die grond toe te dien.

Resultate in die Swartland
Daar is egter gevind dat 19,3% van die grond in die Swartland ’n pH het wat suboptimaal vir koring-, gars- en kanolaproduksie is. Die optimale pH(KCl) vir koring is meer as 5,0 en vir gars en kanola behoort ’n pH(KCl) van bo 5,5 gehandhaaf te word. Die grootste grondsuurheidprobleem het in die 5 cm- tot 15 cm-grondlaag voorgekom. Kalk wat bo-op grond wat nie versteur word nie (geenbewerkingstelsels) toegedien word, se beweging is beperk en kan dus nie suurheid in dié grondlaag ophef nie.

Resultate in die Suid-Kaap/Overberg
Die Suid-Kaap/Overberg-streek se grond was oor die algemeen minder suur as dié van die Swartland. Dit kan toegeskryf word aan die moedermateriaal en oorsprong van die grond, asook hoër klei-inhoude wat die grond beter teen versuring buffer. ’n Mens behoort egter steeds grondmonsters op ’n gereelde basis te neem om grondsuurheid te monitor en sodoende te bestuur. Dit word aanbeveel om grondmonsters op verskeie dieptes te neem. Grondmonsters word dikwels tot ’n diepte van 15 cm beperk. Indien stratifikasie (alkaliese bolaag en ’n suur onderlaag) voorkom op ’n plek waar die grondmonster geneem word, kan die resultaat van die ontleding moontlik ’n wanindruk van die werklike omstandighede skep, omdat dit ’n gemiddelde aanduiding van die boonste 15 cm gee en nie stratifikasie kan aandui nie.

Bestuurspraktyke
Die bestuurspraktyke om stratifikasie van grond-pH op te hef en die uitwerking daarvan op algehele produktiwiteit van die stelsel en veral grondgesondheid, word nog nie goed verstaan nie. Opsies sluit onder meer in die keuse van die kalkbron, grondversteuring (eenmalig in ’n geenbewerkingstelsel) en kombinasies van kalk en gips. Ander komponente van die studie het sekere strategieë ondersoek om beweging van kalk na dieper lae in die grondprofiel te bevorder.

Kalkbronne wissel betreffende die suiwerheid, fynheid, chemiese samestelling en oorsprong – alles faktore wat die beweging van kalk en kapasiteit om suurheid te neutraliseer, beïnvloed. Daar is boonop ook deesdae verkorrelde kalkbronne beskikbaar. Die produkte se werking is ook nog nie deeglik ondersoek nie. Kombinasies van kalk en gips, waar gips die beweging van kalk vermoedelik kan aanhelp, sal in 2021/2022 deur nog ’n MSc-student in Agronomie, Jean-Pierre Pellissier, ondersoek word.

Proewe
Daar is egter in die afgelope twee jaar (2019 en 2020) verskeie ander komponente van die navorsingprojek uitgevoer wat veldproewe met verskeie gewasse wat algemeen in die Wes-Kaap verbou word, behels. Die doel van die proewe was om die eienskappe van kalk en maniere om kalk in grond in te werk, se uitwerking op grondsuurheid asook gars-, koring- en kanolaproduksie te ondersoek (Tabel 1). Alhoewel meer jare se navorsing nodig is om sterk aanbevelings te maak, is daar ’n klompie lesse wat na twee jaar se veldproewe gedeel kan word.

*Kalkbehoefte is bepaal volgens die Eksteen-metode. Twee lokaliteite is geëvalueer, een met ’n gars/kanola-rotasie in 2019/2020 en ’n ander met ’n kanola/koring-rotasie. Die lokaliteit waar gars/kanola gevestig is, het ’n kalkbehoefte van 1,5 t/ha gehad en waar kanola/koring gevestig is, was daar ’n 1,0 t/ha-kalkbehoefte.

Gewasreaksie
Die eerste les is dat kalk lank neem om te reageer. Dit is veral gekoppel aan die Wes-Kaapse reënval wat swak versprei is (meestal in die wintermaande) asook relatiewe lae reënval. Dit is onwaarskynlik dat bekalking in enige gegewe jaar al ’n uitwerking op die gewas sal hê in die jaar van toediening. Eienskappe van kalk soos suiwerheid, vorm of bron asook die manier om dit in die grond in te werk (enigiets van geenbewerking tot konvensionele bewerking) het geen effek gehad om suurheid vinniger op te hef nie. Gewasreaksie is eers in die opeenvolgende jaar waargeneem. Soos verwag het die behandelings wat grondbewerking insluit, die kalk en uitwer­king op die chemie van die grond beter versprei oor gronddiepte. Vanweë die stadige reaksie, behoort produsente dus te verseker dat grond-pH effektief oor ’n lang termyn bestuur word.

Proefpersele waar bepaal word hoe die eienskappe van kalk asook die metode om kalk in die grond in te werk, grondsuurheid en gewasproduksie beïnvloed (Sien ook Tabel 1).

Verkorrelde mikrofyn kalk
Daar was egter in sekere van die lokaliteite ’n neiging vir verkorrelde mikrofyn kalk om vinniger (drie tot ses maande na toediening) te reageer as standaard-klas A-kalkbronne (wat tipies eers na ’n jaar effek wys), mits dieselfde peil toegedien is as klas A-kalk. Die reaksie van verkorrelde kalk is in die grondchemiese eienskappe waargeneem, maar plantproduksie het egter nie gereageer nie. Dikwels word ’n laer peil vir verkorrelde kalk aanbe­veel as wat ’n klas A-bekalkingspeil sou wees.

Alhoewel laboratoriumstudies getoon het dat gemiddeld 20% minder fyn, verkorrelde kalk toegedien kan word as klas A-kalk om dieselfde reaksie te verwag, het navorsingresultate van die veldproewe egter getoon dat ’n laer peil van verkorrelde kalk nie effektief was nie. Die koste van verkorrelde kalk teenoor klas A-kalk behoort ook oorweeg te word tydens keuse van kalkbron. Meer navorsing is egter nodig om die ekonomiese aspekte aan produksie te koppel.

Disintegrasie van kalkkorrels wat bo-op grond toegedien is na ’n 10 mm-reënbui. ’n Tiensentstuk dui die grootte van die korrels aan. Kalkkorrels bo-op grond disintegreer gewoonlik makliker as korrels wat in die ry geplaas is en dus deur grond intak gehou word. Korrels wat nie maklik disintegreer nie, kan nie suurheid effektief neutraliseer nie.

Bewerking
Nog ’n les is dat ’n eenmalige strategiese bewerking met oorsig oorweeg kan word om kalk in die grond in te werk, mits die omge­wingsomstandighede (veral grondtipe) dit toelaat. Daar is gevind dat gewasse ’n positiewe reaksie met ’n strategiese grondbewer­king getoon het. Dit is egter moeilik om te onderskei wat presies die oorsaak was van die gewasreaksie, want dit is nie noodwendig net ’n beter verspreiding van kalk oor gronddiepte wat ’n rol speel nie, maar ook onkruidbeheer as gevolg van fisiese versteuring, minera­lisasie van voedingstowwe uit grondorganiese materiaal en verskeie ander faktore.

Langtermynnavorsing is egter onderweg om die effek van ’n eenmalige bewerking in ’n geenbewerkingsregime te bepaal. Dis welbekend dat geenbewerking se voordele die nadele verreweg oorskry en dat konvensionele bewerking of enige vorm van grondversteuring oor ’n lang termyn die volhoubaarheid van die stelsels sal benadeel omdat grondgesondheid belemmer word.

Adriaan Liebenberg (links) en Ruan van der Nest (regs), twee studente wat hulle MSc-grade in Agronomie in Maart 2021 verwerf het. Beide se MSc-studies het gefokus op die onderskeie aspekte van kalk.

Samevatting
Grondsuurheid en stratifikasie daarvan in geenbewerkingstelsels in die Wes-Kaap en veral die Swartland, kan die produksiepotensiaal van gars, kanola en koring belemmer. Bekalking is nodig om grondsuurheid te bestuur gebaseer op grondontledingresultate. Mikrofyn verkorrelde kalk het ’n voordelige reaksie getoon wat betref die spoed van neutralisering van grondsuurheid, maar nie noodwendig beter as standaard-klas A-kalk indien plantproduksie en langtermynbestuur van grondsuurheid in ag geneem word nie.

Koste sal uiteraard ’n rol speel in die keuse van ’n geskikte kalkbron, hetsy klas A-kalk of verkorrelde kalk. Eenmalige of strategiese grondbewerking kan oorweeg word om kalk in die grond in te werk, mits dit oordeelkundig gedoen word. Indien strategiese bewerking weens ander redes gedoen moet word, kan die bewerking benut word om – indien nodig – ook kalk in te werk. Meer navorsing is nodig om maniere te ontwikkel om kalk effektief oor alle grond­dieptes met minimale of geen grondversteuring, te versprei.

Erkenning
Willie en Tiaan Smal word bedank vir die grond wat beskikbaar gemaak is om die proewe uit te voer. ’n Equalizer-perseelplanter is gebruik om die proewe te vestig. AFGRI en John Deere word ook bedank vir die trekker wat beskikbaar gemaak is om proewe te vestig. SAKG word bedank vir die skenking van die kalk.