Chemiese en fisiese vereistes waaraan kalk moet voldoen

Gepubliseer: 2 Julie 2024

83
Dr Pieter Haumann, HUB: Fertasa

Daar is baie kalkbronne in die land en elkeen het sy eie sterk- en swakpunte. Kalk wat produsente koop, word deur Wet Nr. 36 van 1947 gereguleer en bekalkings­produkte moet in staat wees om grondsuurheid te neutraliseer. Daar word dus beide chemiese en fisiese vereistes aan die verskillende bronne gestel waaraan voldoen moet word en hierdie inligting moet aan produsente verskaf word as daar enige navrae is.

Dié inligting is van uiterste belang om tussen die verskillende bronne te kan kies.

Kalkkwaliteitparameters sluit die volgende in:

    • Chemiese vereistes
      • Voginhoud.
      • Kalsiumkarbonaat-ekwivalent (KKE) in soutsuur.
      • KKE in hars waar swakker suur gebruik word.
      • Die pH(KCI) van die kalk.
    • Fisiese eienskappe
      • Deeltjiegrootteverspreiding van die produk.

Die chemiese eienskappe het te doen met die suiwerheid en werking in die grond om grondsuurheid te neutraliseer – met ander woorde die potensiaal van die produk. Die fisiese eienskappe het te doen met die vermoë van die bekal­kingsproduk om die chemiese poten­siaal in die grond te weeg te bring.

Chemiese vereistes vir landboukalk
Voginhoud
Die maksimum toelaatbare voginhoud van gewone landboukalk is 15% en dié van mikrofyn landboukalk 20%. Dit is uiters belangrik dat die voginhoud van die kalk presies bepaal word.

Dit kan byvoorbeeld gedoen word deur ’n kilogram “nat” kalk in ’n oondbak te plaas, te versprei, oornag te laat uitdroog, te weeg en die persentasie water te bepaal. (Hopelik kan die hoof van die kombuis toestemming gee hiervoor!)

Die “nat” kalk kan ook in ’n geseëlde houer na ’n laboratorium gestuur word om die kombuismetode te kontroleer.

Massa nat kalk (1 000 g) minus massa droë kalk (byvoorbeeld 800 g) = 200 g
Persentasie vog = 200 gedeel deur 1 000
% vog = 20%

Hierdie persentasie moet aangewend word om die hoeveelheid landboukalk wat toegedien moet word, aan te pas.

Laat asseblief hierdie aksie en berekening oor aan ’n gekwalifiseerde landboukundige.

Indien die vogpersentasie meer as 15% vir gewone landboukalk en meer as 20% vir mikrofyn landboukalk is, moet die verskaffer in kennis gestel word omdat dit dan die toegelate voginhoud gestel deur Wet Nr. 36 van 1947 oorskry en ’n reg­stelling gemaak moet word.

KKE(HCI)
Hierdie eienskap gee ’n aanduiding van die suiwerheid en samestelling van ’n landbou­kalk. Die KKE in sterk suur vir alle kalksoorte moet minstens 70% wees. Voorsiening word dus vir maksimum 30% onsuiwerhede soos silika en so meer gemaak. Dit is noodsaaklik dat hierdie waarde deur middel van werklike oormaat neutralisasie van die produk deur HCI en terugtitrasie met NaOH bepaal word, en nie slegs deur ’n berekening volgens die kal­sium- (Ca-) en magnesium- (Mg-)inhoud nie.

Harswaarde
Gestandaardiseerde suur hars word gebruik om ’n suurgrond na te boots.

’n Ontleding wat die KKE-harswaarde van die bekalkingsproduk aandui, moet ’n aansoek vir registrasie vergesel. Hierdie waarde gee ’n aanduiding van die relatiewe neutralisasievermoë uitgedruk as Rh (relatiewe harswaarde) as persentasie van ’n verteenwoordigende landboukalkmonster teenoor suiwer herpresipiteerde kalsiumkarbonaat (CaCO3) in ’n ongebuf­ferde suurgrond na inkubasie vir ’n tydperk van drie maande.

Daar word geen vereiste waarde vir die harswaarde gegee nie. Hoe nader die harswaarde aan die KKE(HCI)-waarde is, dui daarop hoe reaktief die kalk in die grond sal wees.

Mg- en Ca-inhoud
Dolomitiese landboukalk: minimum van 4,3% Mg (15% MgCO3).

Kalsitiese landboukalk: minder as 4,3% Mg (15% MgCO3). Die werklike Ca- en Mg-inhoud van die landboukalk moet geregi­streer word.

Toleransie vir laboratoriumwaardes
Laboratoriums kan nie waarborg dat hulle ontledingsmetodes presiese waardes vir ontledings gee nie. Om hierdie rede word toleransiewaardes in ag geneem. Wanneer kunsmis- en bekalkingsprodukte gemonster en vir kwaliteitsdoeleindes ontleed word, word die volgende in ag geneem vir chemies-verbinde stowwe:

Die aanvaarde toleransie vir 15% word in tabel 17 van die gepubliseerde regulasies as 0,64% gegee. Dit wil sê ’n MgCO3-ontleding van 14,36% sal steeds aan die vereistes voldoen. Dit stem ooreen met 4,1% Mg.

Volgens tabel 17 word die aanvaarde toleransie vir 70% dan aangedui as 1,6%. Dit wil sê ’n KKE-waarde van 68,4% sal steeds aan die regulatoriese vereistes voldoen.

Potensieel skadelike elemente
In tabel 12 van die regulasies word die volgende maksimum toelaatbare vlakke van die volgende elemente vereis: kadmium (20 mg/kg), chroom (1 750 mg/kg), koper (750 mg/kg), kwik (10 mg/kg), nikkel (200 mg/kg), lood (400 mg/kg), sink (2 750 mg/kg), arseen (50 mg/kg) en selenium (15 mg/kg).

Toleransiewaardes vir hierdie elemente is nie beskikbaar nie, daarom moet daar sorg gedra word dat daar stiptelik aan hierdie waardes voldoen word wanneer produkte vir registrasie aangebied word.

Chemiese suiwerheid
Die verskillende soorte landboukalk wat in Suid-Afrika geregistreer is, word breedvoerig uiteengesit in hoofstuk 4.8.1 van die Fertasa-bemestingshandleiding.

Wanneer egter na die verskillende kalkverbindings se reaksies gekyk word, is dit duidelik dat alhoewel sommige van hulle aan die grond toegedien word in die vorm van oksied of hidroksied, hulle relatief vinnig na die karbonaatvorm verander. Daar kan wel aan­geneem word dat ’n verskil in die aktiwiteit van die verskillende vorms sal plaasvind voor hulle na die karbonaatvorm verander. Die hidroksiede sal tot tyd en wyl dit gebeur meer aktief wees as karbonate. Die tempo van neutralisasie sal egter afneem namate die grondsuurheid verminder en die vorming van karbonate sal bevorder word met verloop van tyd.

Onder veldtoestande oor ’n periode van etlike jare is die verskil in effektiwiteit van die verskillende vorms landboukalk van weinig praktiese waarde. Alle bekalkingsprodukte reageer hoofsaaklik in die karbonaatvorm in die grond (Barber, 1984). In hierdie opsig sal chemiese suiwerheid (KKE) egter altyd van groot belang wees.

Hoewel die chemiese eienskappe van bekalkingsprodukte uiters belangrik is, is die produkte swak oplosbaar in water en in die grond. Die deurslaggewende invloed van fynheid is belangrik en word dus nou bespreek.

Fisiese eienskappe van landboukalk
Die fisiese eienskappe van kalk gaan hoofsaaklik oor die fynheid van die kalk. Volgens Wet Nr. 36 van 1947 moet alle kalksoorte so fyn wees dat 100% daarvan deur ’n 1,70 mm- (1 700 μm-)sif kan gaan en 50% van die partikels moet fyner as 0,25 mm (250 μm) wees. In die geval van mikrofyn kalk moet 95% van die partikels fyner as 0,25 mm (250 μm) wees en 80% van die partikels moet fyner as 0,106 mm (106 μm) wees. Vir beide hierdie twee tipes kalk moet die KKE(HCI) ’n minimum van 70% wees. Vir skulpkalk moet 60% van die partikels fyner as 0,50 mm (500 μm) wees.

Fertasa se bemestingshandleiding.

Vloeibare en verkorrelde kalk
Dit moet onthou word dat hierdie landboukalkprodukte slegs kan bestaan uit karbonate, oksiede of hidroksiede.

Hulle neutralisasievermoë moet dus uitgedruk word volgens KKE. Ekwivalente waardes beteken dat hoewel hierdie produkte as baie reaktief beskou word (uiters fyn of nanofyn), hulle nie teen peile van enkele kilogram per hektaar toegedien kan word om dieselfde reaksie of beter te lewer as toedienings van 500 kg/ha tot 1 300 kg/ha van die produkte gegee in hoofstuk 4.8.1 van die Fertasa-bemestingshandleiding (2016) nie. Indien landboukalke fyner gemaal word, sal die reaksietempo wel vinniger wees, maar dieselfde hoeveelheid landboukalk moet steeds toegedien word soos deur die kalkbehoefte bepaal.

Kalk is baie swak oplosbaar in water en in die grond. Eweredige, breedwerpige uitstrooi en inwerk saam met goeie grondvermenging bly dus noodsaaklik vir kalk om goed te kan werk.

Heelwat verwarring bestaan in die praktyk of landboukalk in die grond kan beweeg. Bewerings dat baie fyn landboukalk in die grond kan inbeweeg deur byvoorbeeld besproeiingsdruppers, word dikwels gemaak. Verder word soms beweer dat kalsiumhidroksied in die grond kan inbeweeg omdat dit wateroplosbaar is. ’n Ander bewering is dat “vloeibare” kalk so fyn is dat dit met reën in die grond tussen die gronddeeltjies kan inspoel. Omdat landboukalk bykans onoplosbaar in water is, kan dit nie in die grond inbeweeg of inspoel soos byvoorbeeld opgeloste ureum nie. Dit is onmoontlik vir partikels om in die grond in te beweeg vanweë die geweldige klein porieë in die grond en daarom is die meganiese vermenging van die kalk en grond so belangrik.

Kalkkeuse
Kalk met die hoogste KKE(KCI), die hoogste harswaarde, die grootste persentasie fyn deeltjies en die hoogste pH behoort die grondsuurheid die beste onder veldtoestande te neutraliseer.

As daar besluit moet word op ’n kalkbron om te gebruik, moet die effektiefste asook die mees ekonomiese produk gekies word. Om ’n berekende keuse te maak, moet die koste van die kalk in die land ingewerk met die reaktiwiteit van die kalk in verband gebring word. Dit word gedoen deur die effektiewe relatiewe koste (ERK) te bereken (sien oranje kassie hierbo).

Berekening van ERK
Om die ERK te bereken, moet die volgende inligting beskikbaar wees:

  • Koste van die kalk (R/ton) (A)
  • Vervoerkoste van die kalk (R/ton) (B)
  • Hanterings- en inwerkingskoste (R/ton) (C)
  • Reaktiwiteit van die kalk (R)

Die reaktiwiteit van die kalk word deur die harswaarde (KKE [hars]) aangedui.

ERK word bereken deur die volgende formule te gebruik:
ERK = (A+B+C) x 1/(R/100)

Hoe laer die ERK-waarde, hoe beter is die kalk. Produsente moet dus hul eie somme maak.

Kontak dr Pieter Haumann by pieter@fertasa.co.za indien daar enige navrae is of vir inligting rakende die bronne in die artikel genoem. Besoek sagrainmag.co.za of klik op die skakel https://sagrainmag.co.za/article-series/ vir ’n reeks artikels oor suurgrond. Fertasa se Grondsuurheidswerkgroep in samewerking met Graan SA kyk in hierdie reeks van twaalf artikels na die oorsake, slaggate, invloed van en oplossing vir grondsuurheid.