Beste praktyke: lesse van plase in sentraal-Suid-Afrika

Gepubliseer: 2 Oktober 2023

317

Dr Johan Barnard,
Fakulteit Natuur- en
Landbouwetenskappe, Universiteit van die Vrystaat

Prof Chris du Preez,
Fakulteit Natuur- en
Landbouwetenskappe, Universiteit van die Vrystaat

Prof Bennie Grové,
Fakulteit Natuur- en
Landbouwetenskappe, Universiteit van die Vrystaat

Prof Gert Ceronio,
Fakulteit Natuur- en
Landbouwetenskappe, Universiteit van die Vrystaat

Besproeiing het in die verlede hoofsaaklik daarop gefokus om produksie te stabiliseer en te verhoog in droë dele van die wêreld. Tans is daar egter wêreldwyd groot druk op produsente om hul impak op die omgewing te verminder. Hierdie impak word hoofsaaklik geassosieer met oormatige besproeiingsgeïnduseerde dreinering en loging van soute, voedingstowwe en chemikalieë wat die agteruitgang van gronde asook oppervlak- en ondergrondwaterhulpbronne veroorsaak.

In 1893 het prof Eugene W. Hilgard produsente en openbare amptenare in Amerika aangemoedig om besproeiingswater spaarsamig te gebruik. Onlangs is daar gevind dat sy strategie vir minime­ring van die omgewingsimpak net so geldig is in die 21ste eeu as in die 19de eeu (Wichelns & Qadir, 2015). Figuur 1 bevat ’n opsomming van beste praktyke vir water- en soutbestuur geformuleer uit plaaslike en internasionale literatuur (Barnard et al., 2021). Die Water­navorsingkommissie (WNK) het oor verskeie dekades onder leiding van navorsers soos prof ATP Bennie, prof CC du Preez, prof B Grové, prof LD van Rensburg en prof GM Ceronio, ’n kardinale rol gespeel in befondsing van navorsing op plaasvlak om hierdie praktyke te ontwikkel.

Die doel van hierdie artikel is om ’n intensiewe datastel, geneem op plaasvlak, te evalueer en vas te stel tot watter mate produsente hierdie beste praktyke toegepas het. Die hoop is dat lesers in die proses hulle huidige besproeiingsbestuurpraktyke kan evalueer. Die datastel bestaan uit weeklikse en seisoenale metings oor vier produksieseisoene (twee jaar) op 19 lande (34 metingspunte) geneem in twee besproeiingskemas geleë in sentraal-Suid-Afrika. Die lengte van die reghoek in Figure 2 tot 5 dui die variasie van die metings aan. Gemiddelde waardes word verteenwoordig deur die kruis in die figure. Maksimum en minimum waardes word ook aangedui.

Resultate
Weeklikse gemiddelde grondvogmetings oor ’n diepte van 1,8 m het gewys dat geen waterstremming voorgekom het oor die verskillende seisoene nie (Figuur 2) met ’n lae variasie; dus was die grondvog baie konstant. Die twee lyne in Figuur 2 is volumetriese grondvog by -6 kPa en -30 kPa, wat veldwaterkapasiteit verteenwoordig; die permanente verwelkpunt is by -1 500 kPa. Wanneer hierdie gronde (brutodigtheid 1,6 tot 1,7 g cm-3) versadig is met water, is die volumetriese grondvog ongeveer 35% tot 40%. Grondvoginstrumente wat lesings bo 50% verskaf is nie gekalibreer nie en verskaf waarskynlik ’n relatiewefrekwensie-lesing en nie volumetriese grondvog nie. As voorbeeld was die gemiddelde volumetriese grondvog by land 1 (kleigrond) ongeveer 32% of 0,32 mm water per milli­meter gronddiepte. Land 19 is ’n baie sanderige grond met ’n gemiddelde waarde in die omgewing van 10% of 0,10 mm water per millimeter gronddiepte.

Figuur 1: Beste water- en soutbestuurspraktyke.
Bron: Barnard et al., 2021
Figuur 2: Weeklikse metings van gemiddelde volumetriese grondvog oor ’n diepte van 1,8 m.
Figuur 3: Gemete opbrengsdata.
Figuur 4: Metings van indikators wat die effektiwiteit van die spilpunte aandui.
Figuur 5: Gemete besproeiingshoeveelhede van gewasse.

Bewyse van versuiping, naamlik ’n water­tafeldiepte van minder as 1 m vir lang tye, was beperk tot drie lande. By slegs twee lande was die grond se soutinhoud hoër as die drumpelwaarde van die betrokke gewas. Daar was egter ’n groot variasie in die opbrengs van mielies, grondbone, koring, gars en lusern (Figuur 3), wat aan ander faktore toegeskryf kan word. Geen bewyse is gevind dat grondvog, watertafeldiepte en wortelsonesoutinhoud die variasie in opbrengs ver­klaar nie.

’n Evaluasie van die spilpunte het gewys dat die gemiddelde verspreiding van water onder die stelsel (DUlq >85%) goed was (Figuur 4). Vir die meeste van die spilpunte het meer as 85% van die water wat gepomp is op die grond by die gewas geëindig (AE). Die variasie in die gekombineerde effek, naamlik die stelseleffektiwiteit (SE), was hoog met ’n laer as verwagte gemiddelde waarde (slegs 78%). Faktore wat kan bydra tot hierdie atmosferiese verlies van water sluit in ’n verkeerde spuitpakket en oormatige pompdruk.

Die besproeiingshoeveelhede word in Figuur 5 voorgestel. Vir lusern is gemiddeld ongeveer 1 000 mm gepomp. Die variasie in toediening was egter aansienlik; ongeveer 400 mm. Gemiddelde besproeiing vir die twee wintergewasse (gars en koring) was ± 600 mm, weer eens met ’n aansienlike variasie (± 215 mm). Mielies en grondbone het onderskei­delik ’n gemiddeld van 511 mm en 424 mm ontvang. Die variasie was ± 220 mm.

By 59% van die metingspunte was die jaarlike besproeiing gemiddeld 34% meer as die besproeiingskwota. Wanneer reënval by besproeiing bygetel word, het die gemiddeld toegeneem tot 55% meer as die kwota.

Dit is duidelik dat produsente nie reënval as ’n bron van water in ag geneem het wanneer besproeiingskedulering plaasgevind het nie. Hierdie stelling is bevestig deur ’n konserwatiewe berekening van gewaswaterbehoeftes (naamlik slegs transpirasie), gegewe die ge­mete biomassa en atmosferiese verdampingsaanvraag van die seisoen. Geen bewyse kon gevind word dat produsente minder besproei om sodoende kapillêre styging van vlak watertafels (<2 m van grond­oppervlak) te gebruik as ’n addisionele bron van water nie. Navor­sing het getoon dat tussen 20% en 50% van gewaswaterbehoeftes deur ’n watertafel binne 2 m van die oppervlak verskaf kan word (Ehlers et al., 2003).

Die oortoediening van water (reënval plus besproeiing) veroorsaak ’n groot hoeveelheid loging. Tussen 0,9 en 3 ton soute wat deur besproeiing toegedien is per hektaar, word elke seisoen geloog. Dit is gevind dat hierdie soute nie in vlak watertafels akkumuleer nie, mits dit lateraal kan vloei vanaf hoërliggende na laerliggende dele in die landskap. Waar ’n vlak watertafel stagnant is, neem die soutinhoud beduidend toe. Daar is ook gevind dat die hergebruik van dreine­rings­water vir besproeiing moontlik was wanneer die elektriese geleiding minder is as 200 mS/m. By drie lande waar dit gedoen is, was die opbrengste bo gemiddeld. Onder hierdie omstandighede sal sout vinnig akkumuleer en is daar gevind dat braakperiodes (naamlik drie gewasse word in twee jaar geplant) ’n goeie praktyk is. Reënval kan in hierdie gevalle geïgnoreer word wanneer skedulering plaasvind wat dus loging sal aanhelp.

Ten slotte
Die bewyse is oorweldigend vir produsente om die doeltreffendheid waarmee hulpbronne gebruik word te verhoog en omge­wingsagteruitgang te verhoed deur besluite oor water- en soutbestuur te verbeter. Of hierdie huidige lae implementering van beste praktyke in water- en soutbestuur deur produsente regtig problematies is, bly debatteerbaar. Die status quo kan dalk op lang termyn volhoubaar wees. Volgens Perry en Steduto (2017) kan die implementering van beter waterbestuur, sonder goeie beheer van watertoekenning, die situasie laat versleg. Eko­nomiese aansporing en omgewingsregulasies is waarskynlik die enigste ware insentiewe vir verbeterde water- en soutbestuur.

Bronne

  1. Barnard, JH, Matthews, N, & Du Preez, CC. 2021. Formulating and assessing best water and salt management practices: Lessons from non-saline and water-logged irrigated fields. Agricultural Water Management, 247, 106706.
  2. Ehlers, L, Bennie, ATP, & Du Preez, CC. 2003. The contribution of root accessible water tables towards the irrigation requirements of crops. Water Research Commission Report No. 1089/1/03, Pretoria, South Africa.
  3. Perry, C & Steduto, P. 2017. Does Improved Irrigation Technology Save Water? A Review of the Evidence. Discussion Paper on Irrigation and Sustainable Water Resources Management in the Near East and North Africa. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome.
  4. Wichelns, D & Qadir, M. 2015. Achieving sustainable irrigation requires effective management of salt, soil salinity and shallow groundwater. Agricultural Water Management, 157, 31 – 38.