Die voordele van grondmikrobes vir grondgesondheid

Die struikelblokke in die pad van volhoubare gewasproduksie plaas die fokus opnuut daarop om biologiese oplossings vir landbougrond te vind. Gesonde grond het die vermoë om optimale gewasverbouing te verseker.

Mikrobes speel ’n belangrike rol in die handhawing van die gehalte van grond, aangesien hulle verantwoordelik is vir belangrike prosesse soos die herwinning en sirkulering van organiese materiaal asook vir grondkwaliteit en plantgesondheid. Voordelige mikrobes wat veral met plantwortels geassosieer word, bevorder mineralisasie van voedingstowwe en die beskikbaarheid daarvan vir die plant, produseer planthormone en kan plantsiektes en -peste beheer.

Sulke voordelige mikrobes sluit risobakterieë, rhizobia, mikorisa, aktinomisete en diasotrofiese bakterieë in.

Voordelige grondbakterieë
Voordelige grondbakterieë speel ’n uiters belangrike rol in die afbreking van residu’s en die herwinning van koolstof, stikstof, fosfor en ander minerale. Die aktiwiteit van hierdie bakterieë word veral deur die teenwoordigheid van lewendige plantwortels in die grond gestimuleer.

Bakterieë leef in die voedingryke boonste 25 cm van die grond, waar hulle organiese materiaal verteer om humus te vorm en suikers vry te stel. Waar die bakterieë voorkom, is daar genoegsame suurstof, vog en minerale.

Grondorganiese materiaal bestaan uit ontbinde plant- en dieremateriaal en ander organiese verbindings wat deur mikrobes vervaardig word. Die belangrikste bron van grondorganiese materiaal is die fotosintetiese verbindings wat deur plantwortels afgeskei word. Grondorganiese materiaal bind die gronddeeltjies saam en bevorder grondfunksies soos om water meer effektief te berg, wat dan aan die gewas beskikbaar gestel word. ’n Toename van 1% grondorganiese materiaal kan 150 000 liter/ha ekstra beskikbare water voorsien. Dit sal veral tydens droogtetoestande help om die plante deur te haal.

Risobakterieë
Risobakterieë is gespesialiseerde bakterieë wat in die dieper vlakke van die grondprofiel (ook bekend as die risosfeer) in die direkte omgewing van plantwortels of gewasse voorkom. Hierdie bakterieë het ’n direkte invloed op plantegroei en gewasopbrengs, omdat hulle broodnodige minerale soos fosfate en kalium aan die plant beskikbaar maak. Risobakterieë vorm ook ’n natuurlike verdedigingstelsel rondom die plant wat patogene en siektes help weghou.

Risobakterieë sluit verder ’n groep gespesialiseerde stikstofbindende mikrobes in. Hulle het die vermoë om stikstof te bind (biologiese stikstofbin­ding) en kan as ’n alternatief dien vir stikstoftoediening. Hierdie bakterieë skakel atmosferiese stikstof (N²) na ammonium en nitrate toe om. Die plante neem laasgenoemde makliker op en dit dien dan as die boustene van proteïene vir plantegroei.

Rhizobium- en Bradyrhizobium-bakterieë
Baie van die mikrobes leef in ’n simbiotiese verhouding of vennootskap met hulle gasheerplant. In ruil vir die gebonde stikstof wat die bakterieë voorsien, verskaf die plant suikers aan die mikrobes vir hulle eie energiebehoeftes. ’n Sprekende voorbeeld van so ’n vennootskap is die alombekende Rhizobium- en Bradyrhizobium-bakterieë waarmee peulgewasse soos soja- en grondboonsaad geïnokuleer word tydens plant.

Risobakterieë se vermoë om gespesialiseerde knoppies in ’n simbiotiese assosiasie met die peulgewas te vorm, verleen aan hulle ’n unieke en uitstaande eienskap wat hulle van die res van die stikstofbinders onderskei. Hierdie bakterieë begin om stikstof te bind sodra hulle verbindings soos flavonoïede wat deur die plantwortels afgeskei word, waarneem.

Rhizobia-gene word dan geaktiveer om dieplantwortels te infekteer en nodules (knoppies) te vorm. Die atmosferiese N² wat hierdie bakterieë na ’n hernubare bron van stikstof vir landbougebruik omskakel, kan tot soveel as 300 kg stikstof per hektaar per jaar beloop.

In teenstelling met anorganiese stikstof dien hierdie biologiese stikstofbinding nie net as ’n reserwestikstofpoel nie, maar kan dit soms ook stikstofkunsmis vervang en steeds gewasopbrengste doeltreffend verhoog. Ander stikstofbindende bakterieë sluit Azospirillium-spesies in, wat noue assosiasies met verskeie grasspesies soos koring, hawer en mielies vorm asook aktinomisetebakterieë soos Frankia wat weer ’n verwantskap met sorghum het.

Mikorisa
Mikorisa leef in simbiose met plante tot voordeel van beide. Die plant voorsien suiker aan hierdie voordelige swam, terwyl mikorisa uit die wortels van die plant groei en as ’n verlenging van die wortelstelsel dien.

Die lang, verspreide hifes van mikorisa strek uit na plekke wat nie deur die plantwortels bereik kan word nie en vind so makliker water en ander voedingstowwe soos fosfor, kalsium, sink en koper vir die plant. Hierdie vennootskap tussen plant en swam verseker beter verdraagsaamheid teen droogtes, temperatuurskommelings, versuring van die grond (pH), toksiese metale en grondverdigting.

Gewasse wat met mikorisa gekoloniseer is, neem organiese kunsmis beter op en benodig minder kunsmistoedienings. Mikorisa produseer ook gomagtige suikers (glomalien) wat die grondstruktuur verbeter. Die populasies kan bevorder word deur die aanplant van peulgewasse wat opgevolg word met mielies of sonneblom (wat ’n hoogs interafhanklike verhouding met mikorisa het). Mikrobepopulasies floreer ook al meer, hoe minder die grond versteur word.

Bevordering van mikrobediversiteit en grondgesondheid
Sommige van hierdie voordelige organismes kom natuurlik in die grond voor en landboupraktyke kan gebruik word om hulle aktiwiteit en getalle te verhoog.

Diverse gewasreekse verskaf diverse voedselbronne wat ’n voordelige effek het op die grondlewe. Plantdiversiteit beïnvloed ook grondchemie omdat die manier waarop plante (gewasse) voedingstowwe vanuit die grond opneem en sirkuleer, verskil. Die grond self trek ook voordeel uit gewasdiversiteit omdat verskillende gewasse se wortelstruktuur en groeidiepte verskil.

Die bevordering van grondgehalte en gewasproduktiwiteit lê in groot mate opgesluit in die teenwoordigheid van ’n verskeidenheid lewende wortels in die grondprofiel. Tot 50% van koolstofbevattende verbindings wat deur die wortels van die plant afgeskei word, voed grondmikrobes wat op en om die wortels leef en beïnvloed die hoeveelheid en diversiteit van dié mikrobes.

Dekgewasse of grasrusoeste is ideaal, aangesien die grondprofiel dan permanent met lang en kort wortels gevul is. Die kort wortels stimuleer grondaggregasie en voorkom verdigting van die grondoppervlak, terwyl die lang wortels voedingstowwe sirkuleer, verdigting in die dieper grondlae teenwerk en waterinfiltrasie en belugting van die ondergrond verbeter. Dooie wortels sal dan later ook bydra tot grondorganiese materiaal en dus die hoeveelheid en verskeidenheid van mikrobes in die grond verder bevorder.

Wisselbou of dekgewasse wat in net een seisoen toegepas of geplant word, kan ’n robuuste gemeenskap van grondmikrobes skep wat grondkwaliteit vir ’n periode van tot vyf jaar kan verbeter.

Gevolgtrekking
’n Gesonde biologiese stelsel (wisselbou en dekgewasse) het ’n gesonde mikorisa- en grondbakteriepopulasie, wat dan die basis van ’n vrugbare grond vorm en gesonde gewasproduksie en volhoubaarheid verseker.