Slegs 12% van Suid-Afrika se grondoppervlakte is vir gewasproduksie geskik – en slegs sowat 3% hiervan kan werklik as vrugbaar beskou word. Volhoubare gewasproduksie word deur baie faktore bedreig, waarvan aalwurmbesmetting een van die vernietigendste probleme is.
Graanproduksie in Suid-Afrika vorm meer as 30% van die totale bruto waarde van landbouproduksie, met sowat 6 miljoen ton graan en 1,6 miljoen ton oliekoek wat deur veevoervervaardigers verbruik word. Die drie belangrikste graangewasse in Suid-Afrika is mielies (Zea mays), koring (Triticum aestivum) en graansorghum (Sorghum bicolor). Die plaaslike verbruik van mielies (die grootste plaaslik geproduseerde oes) beloop sowat 12 miljoen ton per jaar.
Aalwurms ’n bedreiging
Aalwurmbesmetting is ’n groot probleem in die westelike saaigebiede van Suid-Afrika. Die drie belangrikste aalwurmspesies wat graangewasse in die land beïnvloed, is knopwortelaalwurm (Meloidogyne spp.), sistaalwurm (Heterodera en Globodera spp.) en letselaalwurm (Pratylenchus spp.). Van hierdie drie is knopwortelaalwurm ekonomies die belangrikste, gevolg deur letselaalwurm.
Verskeie bestuurstrategieë om aalwurmbesmetting te bekamp, is ontwikkel. Van hierdie strategieë is chemiese beheer, genetiese gasheerplantweerstand en wisselbou die doeltreffendste.
Chemiese beheer word algemeen in konvensionele graanproduksie gebruik. Metielbromied, Velum en ander chemiese stowwe word as komponente van aalwurmdoders gebruik. As gevolg van toenemende kommer oor menslike en omgewingsgesondheidsrisiko’s, wat uit die gebruik van die chemiese stowwe voortspruit, word meer omgewingsvriendelike en sosiaal aanvaarbare metodes van aalwurmbeheer regoor die wêreld ontwikkel.
Alternatiewe berokingsmiddels
Die strategie agter elke alternatiewe bestuurstrategie van peste en plae is om dit natuurlik met die hele plaas se ekostelsel te integreer. Nog ’n strategie is die gebruik van sekondêre plantmetaboliete om dieselfde rol as chemiese berokingsmiddels te speel. Die doeltreffendste, mees implementeerbare alternatiewe bestuurstrategie is dus die gebruik van bioberokingsmiddels.
Bioberoking is ’n aalwurmbeheerstrategie wat van natuurlik vervaardigde plantverbindings gebruik maak om ’n wye reeks grondplae te bestuur. Bioberokingsmiddels kan op verskillende maniere toegedien of toegepas word. Dit sluit in:
(a) Die plant van ’n dekgewas.
(b) Die inwerk van die hele plant in die grond in (dekgewasse).
(c) Deur die toediening van konsentrate van essensiële olies of plant-essensies.
(d) Die toediening van industrieel geformuleerde ontvette saadmeel.
As bioberokingsmiddels in die grond ingewerk word, lei die afbreek van plantweefsel tot die vrystelling van glukosinolate, wat deur ensiemgemedieerde hidrolise in isotiosianate omgeskakel word. Hierdie isotiosianate is nematoksies en dus in staat om aalwurms dood te maak of te verdryf. Die integrasie van bioberokingsmiddels met gewasse in produksie kan dus sonder ’n drastiese stelselverandering gedoen word.
Wanneer bioberoking deur die plant van dekgewasse gedoen word, moet ’n driestapproses gevolg word. Eerstens moet die gewas toegelaat word om tot die gepaste ouderdom te groei, aangesien metabolietkonsentrasies gedurende die verskillende groeistadiums verskil. Nadat die spesifieke ouderdom bereik is, moet die gewasgroei beëindig word en die gewas in die grond ingewerk word. Hierdie aksie vergemaklik die afbreking en doeltreffende vrystelling van sekondêre metaboliete.
Dié faktore ry doeltreffendheid in die wiel
Faktore wat die doeltreffendheid van bioberokingsmiddels kan beïnvloed, sluit grondeienskappe soos die pH, temperatuur, waterinhoud en samestelling in. Tydsberekening en spoed speel ’n groot rol in die doeltreffendheid van die behandeling, aangesien die vinnige inkorporering van organiese materiaal toelaat dat die vlugtige verbindings in die grond vasgevang word.
Die suksesvolle impak van bioberokingsmiddels hang baie van die tydsberekening af. Dit is om te verseker dat die geteikende aalwurms op die regte tyd deur die aalwurmdoder bereik kan word. Knopwortelaalwurms is die kwesbaarste tydens die J2-lewenstadium, aangesien hulle dan buite die gasheer is en aktief na nuwe gashere soek. Gedurende dié tydperk is kontak met hierdie nematoksiese verbindings van kardinale belang.
Verskeie gewasse toon reeds belofte om as ’n doeltreffende bioberokingsmiddel aangewend te word. Só is gevind dat aalwurmweerstandige voersorghumgewasse in ’n rotasiestelsel knopwortelaalwurms onderdruk het deur hul normale lewensiklus te verbreek. In hierdie geval het die voersorghumkultivar (Kyushuko 3 go) as ’n lokgewas vir knopwortelaalwurms gedien.
Só is ook bevind dat die impak van letselaalwurms doeltreffend bestuur kan word wanneer dit in rotasie met plante van die Brassica-familie gekweek word. Algemene doeltreffende gewasse in hierdie familie sluit mosterdgroepe en raapsaad in. Gousblomme (Tagetes) kan ook doeltreffend as ’n dekgewas en tussenrygewas aangewend word vir aalwurmbeheer, aangesien dit aalwurmdodende verbindings produseer. Dit kan ook as ’n lokvalgewas aangewend word, aangesien dit as slegte gasheerplante dien en sodoende help om die bevolkingsgroei van aalwurms verder te demp.
Dekgewasse, tussenryverbouing of rotasie is nie die enigste opsies vir die bioberoking van aalwurms nie. Dit is ook moontlik om skadelike aalwurms doeltreffend te beheer deur die produksie en toediening van glukosinolate uit sekere plante. Verder is bevind dat baie organiese sure, organiese grondherstel, miere, organiese bemestingstowwe, dieremis en kompos ook ’n aalwurmdodende uitwerking gehad het.
Die gebruik van bioberokingstrategieë het egter ook ’n negatiewe kant. Dit kan ’n impak hê op die populasies van voordelige nematodes, alhoewel dit hoogs veranderlik is. Bogenoemde is ook waar vir die res van die grondbioom. Die grootste omgewingsimpak was die impak van plantallelopatie. Spesiale sorg moet dus gedra word wanneer bioberokingsmiddelplante gebruik word om te verseker dat gewasse nie mekaar se groei belemmer nie.
Samevatting
Deur biostrategieë te implementeer, kan die omgewingsimpak as gevolg van die gebruik van chemikalieë soos metielbromied en Velum vermy word. Baie grondgesondheidsvoordele spruit ook voort uit die gebruik van dekgewasse.
Bioberoking deur die integrasie van dekgewasse, tussenryverbouing of die toediening van plantgebaseerde aalwurmdoders kan die gaping tussen doeltreffende aalwurmbeheer en omgewingsbewuste landbou in Suid-Afrika se grootskaalse graanproduksiesektor oorbrug.
Bronnelys
- Abdel-rahman FH, Clark S and Saleh MA, 2008. Natural organic compounds as alternative to methyl bromide for nematodes control. Journal of Environmental Science and Health, (43): 680-685. 10.1080/03601230802388751
- Brennan RJB, Glaze-Corcoran S, Wick R and Hashemi M, 2020. Biofumigation: An alternative strategy for the control of plant-parasitic nematodes. Journal of Integrative Agriculture, 19(7):1680-1690. 10.1016/s2095-3119(19)62817-0
- Chalise KS, Singh S, Wegner, BR, Kumar S, Pérez-Gutiérrez JD, Osborne S, Rohila J, 2019. Cover crops and returning residue impact on soil organic carbon, bulk density, penetration resistance, water retention, infiltration and soybean yield. Agronomy Journal, 111(1):99-108. 10.2134/agronj2018.03.0213
- Eugui D, Escobar , Velasco and Poveda J, 2022. Glucosinolates as an effective tool in plant-parasitic nematodes control: Exploiting natural plant defences. Applied Soil Ecology, 176, 10.1016/j.apsoil.2022.104497
- Fourie H, Spaull VW, Jones RK, Daneel MS and De Waele D, 2017. Nematology in South Africa: A view from the 21st century. Springer
- Goldblatt A, 2022. SA agriculture: Facts and trends South Africa. http://awsassets.wwf.org.za/downloads/facts_brochure_mockup_04_b.pdf, [6 June 2022]
- LaMondia JA, 2021. Management of lesion and dagger nematodes with rotation crops. Windsor
- Murata G, Takai T and Uesugi K, 2019. A fodder sorghum cultivar, ‘kyushuko 3 go’, suppresses root-knot nematode, meloidogyne incognita. Nematology, 21(5):489-496. 10.1163/15685411-00003229
- Ntidi N, Mbatyoti A and Fourie H, 2018. Impact of nematode pests in crop production. https://www.grainsa.co.za/impact-of-nematode-pests-in-crop-production [5 June 2022]
- Onkendi EM, Kariuki GM, Marais M and Moleleki LN, 2014. Plant-parasitic nematodes and their management in crop production: A review. Plant Pathology (2014), 10.1111/ppa.12202
