Een van die belangrikste voedingstowwe wat via organiese materiaal in die grond ingebring word, is stikstof, wat noodsaaklik is vir plantegroei. Hierdie proses word bemiddel deur mikroörganismes, wat verantwoordelik is vir die afbreking van organiese materiaal en die mineralisasie en immobilisasie van stikstof.
Verder is die mikroörganismes ook saam met organiese materiaal met ’n lae stikstofinhoud betrokke by die sogenaamde “stikstof-negatiewe tydperk”.
Die bestuur van organiese materiaal en oesreste speel ’n sentrale rol in die verbetering van grondvrugbaarheid en plantproduksie. Oesreste verwys na die oorblywende plantegroei wat ná oes op die land agterbly, soos stamme en blare, terwyl organiese materiaal enige afbreekbare plantreste in die grond is wat voedsame stowwe aan plante verskaf.
Optimalisering van oesreste
Die bestuur van oesreste behels die beheer en optimalisering van hóé hierdie materiaal ná oes op die grond agterbly of herwin word. Wanneer oesreste in die grond bly, verhoog dit die vlakke van organiese materiaal in die grond, wat voordele soos verbeterde grondstruktuur, waterhouvermoë en die toevoer van voedingstowwe insluit (Mason, 2018). Dit bied ook ’n habitat vir verskeie mikroörganismes wat verantwoordelik is vir die afbreking van hierdie materiale.
Die afbreekproses deur mikroörganismes lei tot die vrystelling van voedingstowwe, insluitend stikstof. Hierdie proses kan egter tydrowend wees en dit het belangrike gevolge vir die beskikbaarheid van stikstof vir gewasse, veral in die vroeë stadiums van plantgroei. Twee sleutelfaktore in dié proses is mineralisasie en immobilisasie.
MINERALISASIE EN IMMOBILISASIE VAN STIKSTOF
Mineralisasie is die proses waarvolgens mikroörganismes organiese stikstof afbreek en dit omskep in anorganiese vorms, soos ammonium (NH4+) en nitraat (NO3–), wat deur plante opgeneem kan word (Brady & Weil, 2016). Hierdie proses verhoog die beskikbaarheid van stikstof in die grond en word gewoonlik in die latere fases van mikroörganisme-metabolisme waargeneem. Die proses gebeur gewoonlik by ’n stikstof-koolstofverhouding laer as 20:1 (Universiteit van Hawaii, n.d.).
Daarenteen vind immobilisasie plaas wanneer mikroörganismes stikstof uit die grond neem vir hul eie groei en voortbestaan. Wanneer organiese materiaal met ’n lae stikstofinhoud, soos hoë koolstof- (C) en stikstofverhoudings, by die grond gevoeg word, gebruik mikroörganismes die beskikbare stikstof om die materiaal af te breek, wat tot minder beskikbare stikstof vir plante lei (Sylvia et al., 2005).
Hierdie kompetisie tussen mikroörganismes en plante vir beskikbare stikstof veroorsaak die stikstof-negatiewe tydperk. Die proses vind gewoonlik plaas by ’n stikstof-koolstofverhouding hoër as 30:1 (Universiteit van Hawaii, n.d.).
Stikstof-negatiewe periode
Die stikstof-negatiewe periode verwys na die tydperk waarin mikroörganismes die beskikbare stikstof in die grond gebruik om organiese materiaal af te breek, wat tot stikstoftekorte vir plante lei (Mason, 2018).
Hierdie tydperk kan ’n wesenlike impak hê op die groei van jong gewasse, aangesien plante gedurende hierdie stadium hoë vlakke van stikstof benodig vir proteïensintese en ander belangrike biochemiese prosesse. Die stikstof-negatiewe periode word veral versterk deur hoë vlakke van C in die bygevoegde organiese materiaal.
Oesreste met hoë C, soos mieliereste, verteenwoordig ’n ongebalanseerde voedingsmedium vir mikrobes, wat hulle aanmoedig om meer stikstof uit die grond te onttrek om hul metaboliese prosesse te ondersteun (Brady & Weil, 2016).
Dit kan ’n tydelike stikstoftekort vir gewasse veroorsaak, wat die opbrengs en gesondheid van die plant negatief kan beïnvloed. Hierdie tydelike stikstoftekort maak die plant meer vatbaar vir siektes en plae, aangesien die plant se natuurlike immuunstelsel as gevolg van die tydelike tekort verswak. Peste en plae val gewoonlik eerste die swakker plante aan.
BESTUURSTRATEGIEË OM DIE UITWERKING VAN DIE STIKSTOF-NEGATIEWE PERIODE TE VERMINDER
Produsente kan verskeie bestuurspraktyke gebruik om die uitwerking van die stikstof-negatiewe periode te verminder of dit heeltemal te vermy:
- Aanvullende stikstofbemesting: ’n Algemene strategie is om stikstofkunsmis tydens of ná die toediening van hoë C-materiaal by die grond te voeg. Dit word gewoonlik net voor planttyd gedoen. Dit help om die stikstof wat deur mikroörganismes onttrek word, aan te vul sodat dit steeds vir plantgroei beskikbaar is (Sylvia et al., 2005). Hierdie metode help om die kompetisie tussen mikroörganismes en plante te verminder.
- Mengsel van plantreste met lae en hoë C: Deur organiese materiaal met lae C, soos groenbemesting (klawers of lupine), saam met materiale met hoë C, soos graanreste, te meng, kan die stikstof-negatiewe periode verkort word. Die byvoeging van organiese materiaal wat ryk aan stikstof is, help om die nodige voedingstowwe vinnig in die grond vry te stel (Mason, 2018).
- Vooraf-kompos van oesreste: ’n Ander benadering is om oesreste vooraf te komposteer voordat dit op die land versprei word. Die komposproses breek reeds die organiese materiaal gedeeltelik af en verminder die C, wat beteken dat minder stikstof van die grond onttrek sal word vir verdere afbreking (Brady & Weil, 2016). Hierdie is egter ’n tydsame proses, wat boonop ’n bykomende strooikoste inhou.
- Vertragings in die inkorporasie van oesreste: In plaas daarvan om onmiddellik ná oes organiese materiaal in die grond in te werk, kan boere wag totdat mikroörganismes reeds ’n gedeelte van die materiaal op die oppervlak afgebreek het. Dit sal die aanvanklike stikstofaanvraag van mikroörganismes verminder, wat tot ’n korter stikstof-negatiewe periode lei.
Gevolgtrekking
- Die bestuur van organiese materiaal en oesreste is ’n komplekse, maar noodsaaklike, praktyk om grondgesondheid en plantproduksie te optimaliseer.
- Die prosesse van mineralisasie en immobilisasie speel ’n kernrol in die siklus van stikstof in die grond, maar die stikstof-negatiewe tydperk wat deur immobilisasie veroorsaak word, kan die beskikbaarheid van hierdie voedingstof vir plante ernstig beïnvloed.
- Deur die toepassing van bestuurspraktyke soos die toevoeging van stikstofbemesting, die gebruik van kompos en die keuse van die regte plantreste vir inkorporasie, kan produsente hierdie uitdaging suksesvol hanteer en volhoubare gewasproduksie verseker.
Bronnelys
Brady NC & Weil RR, 2016. The nature and properties of soils. 15th edition. Pearson Education
College of Tropical Agriculture and Human Resources (CTHAR), University of Hawaii. (n.d.). Soil management – immobilisation and nitrogen deficiencies. https://www.ctahr.hawaii.edu/mauisoil/c_nutrients01.aspx [12 September 2024]
Mason J, 2018. Sustainable agriculture. 2nd edition. CSIRO Publishing.
Sylvia DM, Fuhrmann JJ, Hartel PG & Zuberer DA, 2005. Principles and applications of soil microbiology. 2nd edition. Pearson Education
