Enting deur Rhizobium-bakterieë: So werk dit

Besonder goeie opbrengste en uitstekende sojaboonpryse die afgelope seisoene noop meer produsente om sojaboonproduksie te oorweeg. Hektare wat nooit voorheen vir sojaboonproduksie gebruik is nie, word nou daarvoor ingespan. Nuwe kultivars wat tans beskikbaar in Suid-Afrika is, maak dit moontlik om sojabone ook nou suksesvol in minder tradisionele areas te verbou.

Om sojabone suksesvol en volhoubaar te verbou, moet ’n paar basiese beginsels gevolg word. Een van die belangrikste hiervan is enting deur Rhizobium-bakterieë. Sojabone benodig tussen 100 kg tot 120 kg stikstof per hektaar vir elke ton opbrengs waarvoor gemik word. Stikstofbemesting is een van die duurste insette, maar sojabone bied ’n ekonomiese alternatief vir tradisionele bemesting – die simbiotiese assosiasie met Rhizobium-bakterieë.

Wat is biologiese stikstofbinding?
Sojabone, soos die meeste peulgewasse, beskik oor die vermoë om in ’n simbiotiese verwantskap met spesifieke bakterieë van die Rhizobia-groep te gaan en atmosferiese stikstof so te benut. Die proses van simbiotiese stikstofbinding is van enorme ekonomiese belang vir sojabone met ’n hoë proteïeninhoud. Spe­sifieke Bradyrhizobium-bakterierasse infekteer die soja­boonplant se wortels en vorm sigbare knoppies – ’n proses wat nodulering genoem word. Hierdie nodules ontwikkel ’n pienk tot dieprooi gekleurde leghemoglobien wat noodsaaklik is vir effektiewe stikstofbinding. Hierdie nodules verskil heeltemal van die wat deur aalwurmbesmetting veroorsaak word, beide in voorkoms en plasing van knoppies.

Simbiotiese stikstofbinding stel wel hoë energie­vereistes aan die gasheerplant wat gewoonlik eerder minerale stikstof sal wil benut as om in ’n assosiasie met die bakterieë te gaan. Stikstofvlakke in die grond tydens enting is dus deurslaggewend vir die sukses­volle vestiging van die simbiotiese assosiasie. Dit is belangrik om te besef dat stikstofbinding nie effektief in gronde hoog aan beskikbare stikstof sal plaasvind nie.

Wat is die doel van enting?
Sojabone is nie inheems aan Suid-Afrika nie en gevolg­lik beskik gronde nie oor die Rhizobia wat vir simbiotiese stikstofbinding nodig is nie. Dit berus by die sojaboonprodusent om te sorg dat mededingende, effektiewe sojaboonspesifieke Rhizobia in die onmiddellike omgewing van die plant beskikbaar is. Dit word gedoen deur die proses van enting. Suksesvolle biologiese stikstofbinding wat so geïnisieer word, kan tot meer as 280 kg/ha stikstof direk aan die plante verskaf. Daar is ook ander voordele soos verlaagde onkruidkompetisie in die stikstofarm gronde, verlaag­de transpirasie as gevolg van loofgroeibeperking en verhoogde siekteweerstand deur proaktief geïnduseerde fitoaleksiene. Opvolgmielies kan tot 20% hoër opbrengste lewer.

Twee basiese vorms van entstofformulasies
Soos ander peulplantentstowwe word sojaboonentstowwe geformuleer om ’n groot aantal van die korrekte Rhizobium-bakterieë in ’n spesifieke draermateriaal te bevat. Sojaboonentstowwe is nou beskikbaar in verskeie benatbare poeierdraers, soos gestabiliseerde veenpoeier of silikonoksied, of die wat in ’n vloeibare selsuspensie verskaf word. Die aktiewe bestanddeel in beide gevalle is lewende vegetatiewe Rhizobia-selle. Entstowwe in Suid-Afrika moet volgens regulasie aan ’n minimum vereiste voldoen. Vir veenprodukte is die minimum 5 x 10⁸ kolonievormende eenhede per gram (kve of cfu in Engels), vir perliet is dit 6,5 x 10⁸ kve/g, en vir enige vloeibare entstof is dit 2 x 10⁹ kve/ml.

Vir die produsent se veiligheid, word daar van die vervaardiger vereis dat hierdie getalle in die entstof aan die einde van die vervaldatum aanwesig moet wees. Dit verseker dat die minimum van 10⁵ Rhizobia-bakterieë per saadjie, wat benodig word vir effektiewe nodulasie, toegedien word. In die geval van peulplantentstowwe is ’n oormaat Rhizobia nie skadelik nie, maar voordelig.

Eienskappe van ’n goeie entstofras
Daar is heelwat eienskappe van ’n entstofras van be­lang vir die entstofvervaardiger. Die volgende is egter vir die sojaboonprodusent belangrik:

• Die entstofras moet so vroeg as moontlik effektief noduleer om vroeë stikstofbinding te verseker op die kommersieel beskikbare sojaboonkultivars. Kultivarspesifisiteit kom soms nog voor. Dit berus by die entstofvervaardiger om spesifisiteitspektrumproewe tydens rasseleksie uit te voer. Sojaboonprodusente word aangeraai om te verseker dat die entstof verenigbaar is met die kultivar wat geplant gaan word.
• Die ras moet goed oorleef tydens die entings­proses. Die bakterieë ondervind ’n geweldige fisiologiese skok met gepaardgaande afsterwing tydens enting. Enting moet weg van direkte sonlig uitgevoer word en saad moet so gou as moontlik na enting geplant word. Verskeie formulasies is beskikbaar wat die periode tussen enting en plant na bewering aansienlik verleng. Wetenskaplik gestaafde data onder uiteenlopende toestande is nie geredelik beskikbaar nie en produsente word aangeraai om hul ondervinding met hierdie middels met mekaar te deel.
• Bakterieë moet in redelike getalle vir ten minste die vegetatiewe groeiperiode in die wortelomgewing oorleef. Simbiotiese stikstofbinding is ’n selfregulerende proses en die plante kan self stikstofbinding verlaag of staak as gevolg van stresperiodes en kan selfs van die knoppies afspeen. Wanneer die plante herstel, sal dit weer noduleer as Rhizobia steeds in die wortelomge­wing teenwoordig is en stikstofbinding hervat. Rhizobia kan selfs tot volgende groeiseisoene oorleef afhangende van grond- en omgewingsfaktore. Produsente moet nie op die oorlewing staatmaak nie en by elke aanplanting ent.
• Goeie kompetisievermoë van die ras is belangrik om nodule­ring deur promiskue niestikstofbinders te verhoed. Hierdie no­duleerders behoort nie aan die korrekte Rhizobia-groep vir die spesifieke peulplant nie, en kom in lae getalle in die meeste gronde voor. Hulle vermeerder vinnig as kompeterende Rhizobia nie infekteer nie. Sulke knoppies is wit, op die sywortels geleë, bind nie stikstof vir die plant nie en is dus parasities en nadelig. Dit is een van die redes waarom enting elke seisoen essensieel is.

Rasseleksie
In 1990 het die Nasionale Instituut vir Plantbiotegnologie (NIPB) met befondsing vanaf die Proteïennavorsingstrust ’n vierjaarlange navorsingsprojek onderneem om die beste entstofras vir Suid-Afrikaanse toestande te vind. Ras WB74 is uiteindelik gekies uit bykans 100 beskikbare rasse. Dit is destyds deur die Departement van Landbou, Bosbou en Visserye, Registrateur van Wet 36 van 1947 as die enigste toelaatbare ras vir entstowwe toegelaat. Die registrateur het streng registrasievereistes asook verpligte kwaliteitstoetsing van elke produksielot vereis. Na 1994 is daar weggedoen met hierdie vereistes en mag entstofvervaardigers hulle interne rasseleksie en kwaliteittoetse self uitvoer. Ras WB74 word nog steeds deur van die ouer, gevestigde maatskappye en ook in die buiteland met goeie resultate gebruik.

Entingsmetodes
Daar is twee metodes van enting, elk met spesifieke voor- en nadele:

• By direkte saadenting word poeier sowel as vloeibare entstof direk met die saad gemeng. Gewoonlik word ’n kleefmiddel bygevoeg om te verseker dat die entstof aan die saad bly kleef. Die kleefmiddel is vanaf die meeste entstofverskaffers beskikbaar. Dit is in sommige gevalle verryk met molibdeen. Molibdeen is ’n essensiële komponent van die nitrogenase-ensiem verantwoordelik vir stikstofbinding. Om kwaliteitsvariasies tussen individuele pakkies of houers te minimaliseer, moet entstof uit verskillende verpakkings saamgevoeg word voor gebruik. Hierdie entingsmetode is eenvoudig en vereis geen spesiale apparaat of implemente nie.
• Groot hoeveelhede saad kan in sementmengers of selfgeboude drommengers geënt word. Die bakterieë moet vanaf die saadhuid migreer tot by die ontwikkelende haarwortels. Infeksie en nodulasie kan later plaasvind as by plantvoor-enting. Saadbehandelings met kontakplaagdoders kan skadelik wees vir die Rhizobia en kan stikstofbinding nadelig beïnvloed. Kontak ent­stofvervaardigers om versoenbaarheid met spesifieke middels te bevestig. Uitdroging van die lewende vegetatiewe bakterieselle is ’n wesenlike gevaar en vog moet so gou as moontlik na die plantproses toegedien word of vogvlakke in die grond tydens plant moet voldoende wees.
• Plantvoor-enting behels die plasing van ’n verdunde entstofsuspensie in die plantvoor onder, bo-oor of langs die saad tydens die plantproses. Die entstofsuspensie kan bestaan uit verdunde vloeibare entstof, terwyl watersuspensie van poeierentstof ook moontlik is. In laasgenoemde geval moet die poeiersuspensie konstant geroer word. Hierdie metode is uiters geslaag en bevorder vroeë nodulasie. Dit vereis gemodifiseerde planters met spuittoerusting soos gebruik tydens toediening van vooropkoms­onkruiddoders.
• Skoon, ongechlorineerde water is ’n voorvereiste, asook skoon houers of tenks wat geen onkruid- of plaagdoderresidue bevat nie. Saadbehandelings met swam- of insekdoders is nie hier ’n probleem nie, en molibdeensaadbehandeling word aanbeveel. Onmiddellike besproeiing na plant is hier minder deur­slaggewend.

Opberging en ander voorsorgmaatreëls
Die Rhizobia-selle in entstowwe is in ’n vegetatiewe staat, kan nie weerstandige oorlewingstrukture soos spore vorm nie en sterf maklik af. Entstowwe moet verkieslik by 10°C gestoor word, maar nie laer as 4°C of hoër as 27°C nie. Omdat die bakterieë grondbewoners is, is ultraviolet nadelig en moet die entstof uit direkte sonlig gehou word. Versoek die entstofverskaffer om te waarborg dat entstowwe nie hierdie toestande oorskry het vandat dit die fabriek verlaat het tot dit by die eindverbruiker afgelewer word nie. Entstowwe moet nooit in die nabyheid van gifstowwe gestoor word nie.

Neem kennis van en noteer die vervaldatum van die entstof. Moet nooit entstowwe na die vervaldatum gebruik nie. Vermy entstowwe waar geen duidelike vervaldatum, lotnommer, L-registrasienommer en lewendebakterietelling aangedui is nie. Die lewendeseltelling moet die telling by die vervaldatum reflekteer en nie die telling by die fabriekshek nie. Hou rekord van al die gege­wens of beter nog, bêre ’n leë houer. Noteer ook die weersomstandighede tydens enting en die plantproses asook ’n onlangse grondanalise.

Effektiewe nodulering
Daar is baie eksterne faktore wat die effektiewe nodulasie van soja­bone kan affekteer, ongeag die entstofhandelsmerk wat gebruik word. Toestande wat ongunstig is vir saadontkieming sal nadelig wees vir die oorlewing van Rhizobia in die grond asook vir die nodu­lasieproses. Hierdie toestande sluit in te lae of te hoë grondtemperature, lae of hoë grondvog, asook ’n grond-pH onder 4 en bo 9 (ideale pH is tussen 5,5 en 6,5). Die teenwoordigheid van minerale stikstof in die grond sal stikstofbinding vertraag of selfs totaal verhoed. Simbiotiese stikstofbinding vereis meer as 17 dele per miljoen (DPM) fosfaat, asook mikrohoeveelhede molibdeen en kobalt. Bekalking of kortstondige versuiping van gronde wat tot sewe jaar vroeër met atrasien behandel is, kan stikstofbinding nadelig beïnvloed.

In die geval van nuwe grond (virgin soil) waar sojabone nog nooit geplant is nie, is dit altyd raadsaam om dubbel die hoeveelheid entstof te gebruik. Dit kan óf as dubbel die hoeveelheid entstof op die saad, óf as enkeldosisentstof op die saad en so ook in die plantvoor toegedien word. Dit sal help om enige risikofaktore wat moontlik die entstof kan benadeel, vry te spring.

Om te bepaal of die entingsproses effektief was, spit plante uit (moet dit nie net uittrek nie) en kyk na enige knoppies (nodules) wat gevorm het. Knoppies behoort twee tot drie weke na opkoms reeds op die kiemwortel sigbaar te wees en na vier tot vyf weke sal goed gedefinieerde knoppies op die kroon en hoofwortels sigbaar wees. Sny nodules oop om te evalueer vir effektiewe stikstofbinding. ’n Pienk tot wynrooi nodulebinnekant is besig om stikstof te bind, terwyl wit nodules nog ontwikkel. Groen, bruin en swart binnekante dui op geen stikstofbinding nie.

Die sojaboonbedryf in Suid-Afrika het nog nie sy volle poten­siaal bereik nie en daar is nog baie ruimte vir groei. Sojaboonent­stofvervaardigers is gefokus om by te dra tot die sukses van die bedryf en om volhoubare groei te verseker.

Vrae kan gerig word aan dr JL Staphorst by stappies.staphorst@gmail.com.