Produsente is die afgelope paar seisoene met toenemende onsekerheid gekonfronteer. Wisselvallige reënval, hoër insetkoste en veranderende graanpryse maak gewasbeplanning meer uitdagend as ooit.
Onder dié omstandighede word die gewaskeuse dikwels op die verwagte weerstoestande of markvooruitsigte gebaseer. Hoewel hierdie faktore belangrik is, bepaal die fisiologie van ‘n gewas uiteindelik hoe dit op hitte, droogte en ander stresfaktore reageer.
Elke boerdery beskik oor unieke grondtipes, klimaatstoestande, beskikbare profielvog en finansiële doelwitte. Die doel van hierdie artikel is om die fisiologiese beginsels wat gewasgroei beïnvloed, te bespreek en te wys waarom kennis van kritieke groeistadiums en watergebruik die grondslag van goeie gewasbeplanning vorm. Wanneer hierdie beginsels verstaan word, kan produsente meer ingeligte bestuursbesluite neem en hul gewaskeuse op feite eerder as aannames baseer.
Reaksie op droogte en hitte
Produsente weet uit ervaring dat alle gewasse nie dieselfde op droogte of hitte reageer nie. Mielies kan soms verrassend goed presteer onder warm toestande, terwyl witbone reeds ná ’n kort tydperk van hitte of vogstremming opbrengs begin verloor. Sonneblom oorbrug dikwels droë tydperke beter as ander gewasse, terwyl sojabone weer gedeeltelik kan herstel indien gunstige toestande terugkeer.
Hierdie verskille is nie toevallig nie. Dit word grootliks deur die gewas se fisiologie bepaal.
FOTOSINTESE
Fotosintese is die proses waardeur plante sonenergie gebruik om water en koolstofdioksied (CO₂) in suikers om te skakel. Hierdie suikers vorm die boustene vir wortels, stingels, blare en uiteindelik die graan of saad wat geoes word (Taiz et al., 2018).
Tydens fotosintese word koolstofdioksied deur die huidmondjies in die blare opgeneem. Dieselfde huidmondjies waardeur koolstofdioksied die plant binnekom, is ook die plek waar water as waterdamp verlore gaan. Die plant moet dus voortdurend ’n balans tussen die koolstofopname en waterverlies handhaaf.
Die huidmondjies sluit gedeeltelik onder warm en droë toestande om transpirasieverliese te beperk. Dit verminder egter ook die hoeveelheid koolstofdioksied wat vir fotosintese beskikbaar is. Die gevolg is dat groei vertraag word en die potensiële opbrengs afneem (Larcher, 2003). Die manier waarop plante hierdie uitdaging hanteer, verskil tussen gewasse en vorm die grondslag van die onderskeid tussen C3- en C4-plante.
C3- EN C4-PLANTE: WAT BETEKEN DIT
IN DIE PRAKTYK?
Mielies is ’n C4-gewas, terwyl sonneblom, sojabone, witbone en grondbone C3-gewasse is (Taiz et al., 2018). Hierdie klassifikasie beskryf nie hoe droogtebestand ’n gewas is nie, maar hoe dit koolstof tydens fotosintese vaslê.
C4-plante beskik oor ’n meganisme wat koolstofdioksied in die blaar konsentreer voordat dit vir fotosintese gebruik word. Hierdie proses verminder fotorespirasie en stel die plant in staat om steeds doeltreffend fotosintese voort te sit onder hoë temperature (Sage & Zhu, 2011).
C3-plante beskik nie oor hierdie meganisme nie. Namate temperature styg en die huidmondjies sluit, neem fotorespirasie toe en word fotosintese minder doeltreffend. Dit verklaar waarom baie C3-gewasse vinniger deur hitte beïnvloed word.
Dit beteken egter nie dat mielies outomaties die beste gewas vir ’n droë seisoen is nie.
Een van die grootste wanopvattings is dat mielies altyd die veiligste keuse is omdat dit as ’n C4-gewas water doeltreffender benut. Uit ’n fisiologiese oogpunt is dit waar. Mielies produseer oor die algemeen meer droëmateriaal per eenheid water as C3-gewasse (Steduto et al., 2012).
Gewasbeplanning
Om mielies se opbrengspotensiaal te bereik, verg gewoonlik ’n groter kapitale belegging in saad, bemesting en ander insette. Wanneer die reënval beperk is of hitte gedurende die kritieke groeistadium voorkom, neem die finansiële risiko van hierdie belegging toe.
Sonneblom produseer gewoonlik minder graan per millimeter water, maar vereis dikwels ook ’n laer kapitaalbelegging. Daarom kan sonneblom in droër jare ’n beter finansiële uitkoms lewer, selfs al is die watergebruikdoeltreffendheid laer.
Dieselfde beginsel geld vir sojabone, witbone en grondbone. Die gewas met die hoogste fisiologiese potensiaal is nie noodwendig die gewas met die hoogste waarskynlikheid van wins nie. Hierdie onderskeid is waarskynlik een van die belangrikste beginsels van moderne gewasbeplanning.
GEWASFISIOLOGIE IS SLEGS EEN DEEL
VAN DIE BESLUIT
Gewasfisiologie help produsente om te verstaan hoe ’n gewas op sy omgewing reageer, maar dit behoort nooit die enigste faktor te wees waarop die gewaskeuse gebaseer word nie.
Die finale besluit behoort altyd die volgende faktore gesamentlik te oorweeg:
- Beskikbare grondvog
- Langtermynklimaatvooruitsigte
- Grondpotensiaal
- Die boerdery se finansiële vermoë
- Insetkoste
- Bemarkingsgeleenthede
- Die gewas se rol binne die rotasiestelsel
Wanneer hierdie faktore saam oorweeg word, word gewasbeplanning nie ’n poging om die weer te voorspel nie, maar ’n proses om risiko‘s sistematies te bestuur (BFAP, 2024; Lobell et al., 2009). Figuur 1 is ’n skematiese voorstelling van die belangrikste verskille tussen C₃- en C₄-fotosintese. C3- en C4-plante beskryf hoe ’n plant fotosintese uitvoer. Dit bepaal nie op sigself of ’n gewas winsgewender of minder riskant is nie.
Bron: Gebaseer op Allen et al. (1998), Sage & Zhu (2011) en Taiz et al. (2018).
Sleutelboodskap insake plantfisiologie
- Die verskil tussen C3- en C4-plante verduidelik waarom gewasse verskillend op hitte en droogte reageer.
- Hierdie kennis behoort gebruik te word om die sterk- en swakpunte van elke gewas te verstaan en die gewas te kies wat die beste by die plaas se unieke omstandighede pas.
Ken die gewas se swakpunt voor jy plant
Die hoeveelheid reën wat gedurende ’n seisoen val, is ongetwyfeld een van die belangrikste faktore wat die opbrengs beïnvloed. Tog wys navorsing dat die tydsberekening van reën dikwels belangriker is as die totale hoeveelheid reën (Allen et al., 1998; Steduto et al., 2012).
Elke gewas beskik oor een of meer kritieke groeistadiums waartydens water- of hittestres permanente opbrengsverliese kan veroorsaak. Indien stres gedurende hierdie stadiums voorkom, kan die plant die verlore opbrengs selde later in die seisoen volledig herstel. Dit beteken vir produsente dat gewasbeplanning nie net daarop gemik moet wees om genoeg water vir die hele seisoen te hê nie. Die doel behoort eerder te wees om die waarskynlikheid te verhoog dat voldoende grondvog beskikbaar sal wees wanneer die gewas dit die nodigste het.
MIELIES – KLEIN VENSTER, GROOT RISIKO
Mielies beskik oor die hoogste opbrengspotensiaal van die gewasse wat in hierdie artikel bespreek word. Die grondslag vir mielies se opbrengspotensiaal word reeds gedurende die vroeë vegetatiewe stadium (V5 tot V8) gelê, wanneer die aantal rye per kop en die potensiële kopgrootte bepaal word.
Die finale pitgetal word hoofsaaklik gedurende pluimvorming, baardverskyning en vroeë graanvorming (VT tot R2) vasgelê. Dit is waarom hierdie stadium die belangrikste tydperk vir water- en hittestres bly (Ritchie et al., 1993). Watertekorte gedurende hierdie stadium beperk die pitset, terwyl hoë temperature die lewensvatbaarheid van stuifmeel kan verminder en die wagtyd tussen pluimvorming en baardverskyning verleng. Die gevolg is swak bestuiwing en minder pitte per kop (Hatfield & Prueger, 2015).
Wat dit vir die produsent beteken
- Mielies behoort nie net volgens die grondpotensiaal beplan te word nie, maar ook volgens die waarskynlikheid dat voldoende grondvog gedurende pluimvorming beskikbaar sal wees.
- Indien die grondvog reeds aan die begin van die seisoen beperk is en langtermynklimaatvooruitsigte op ’n warm seisoen dui, behoort die opbrengs-mikpunte en insetvlakke realisties aangepas te word.
SONNEBLOM – DROOGTEBESTAND, MAAR NIE DROOGTE-ONGEVOELIG NIE
Sonneblom word dikwels as een van die betroubaarste droëlandgewasse beskou. Hierdie reputasie is hoofsaaklik te danke aan die diep penwortelstelsel wat water uit dieper grondlae kan benut (Robinson, 1978). Hierdie eienskap beteken egter nie dat sonneblom nie opbrengs tydens droogte verloor nie.
Die kritieke groeistadium strek vanaf blom tot saadvul. Water- of hittestres gedurende hierdie tydperk verminder die pitset, pitmassa en olie-inhoud (Connor & Hall, 1997). ’n Belangrike bestuursaspek wat dikwels onderskat word, is sonneblom se vermoë om groot hoeveelhede water uit die diep grondprofiel te onttrek. Hierdie eienskap help die gewas om moeilike toestande te oorbrug, maar kan die daaropvolgende gewas benadeel indien die volgende seisoen met beperkte grondvog begin.
Wat dit vir die produsent beteken
- Sonneblom is dikwels ’n uitstekende hulpmiddel om produksierisiko‘s te versprei.
- Produsente behoort reeds tydens gewasbeplanning die impak op die opvolggewas en beskikbare grondvog vir die volgende seisoen in berekening te bring.
SOJABONE – HERSTELVERMOË HET SY PERKE
Sojabone beskik oor ’n langer blomtydperk as die meeste ander somergewasse. Hierdie eienskap gee die gewas ’n mate van herstelvermoë wanneer gunstige toestande ná ’n kort droogtetydperk terugkeer.
Die grootste risiko ontstaan gedurende blom en peulvorming. Watertekorte gedurende hierdie stadium lei dikwels tot die afspeen van blomme en peule (Board & Kahlon, 2011). Hoë temperature verhoog terselfdertyd die plant se asemhaling en beperk die hoeveelheid energie wat vir saadontwikkeling beskikbaar is.
Wat dit vir die produsent beteken
- Die langer blomtydperk beteken nie dat sojabone droogtebestand is nie. Dit beteken slegs dat die gewas beter as sommige ander gewasse van kort strestydperke kan herstel.
- Langdurige droogte of hitte gedurende blom en peulvorming bly ’n groot produksierisiko.
WITBONE – ‘N SENSITIEWE GEWAS
Van die gewasse wat hier bespreek word, is witbone waarskynlik die gevoeligste vir hitte gedurende blom. Selfs kort tydperke van watertekorte of temperature bo die optimum kan swak bestuiwing, die afspeen van blomme en minder pitte per peul veroorsaak (CIAT, 1989).
Hierdie sensitiwiteit verklaar waarom witbone uitstekende opbrengste in gunstige jare kan lewer, maar ook groot opbrengsverliese in warm en droë toestande kan ervaar.
Wat dit vir die produsent beteken
- Witbone kan baie winsgewend wees, maar vereis uitstekende bestuur en ’n gunstige produksie-omgewing.
- Hierdie gewas behoort slegs geplant te word waar die produksierisiko‘s en bestuursvermoë dit regverdig.
GRONDBONE – DIE OES ONTWIKKEL ONDER DIE GROND
Grondbone verskil van die meeste ander gewasse omdat blom bo die grond plaasvind, maar peule onder die grond ontwikkel. Ná bevrugting groei die peulankers die grond binne, waar die peule vorm.
Voldoende grondvog in die boonste grondlaag is gedurende hierdie stadium noodsaaklik. Indien die grond uitdroog, ontwikkel minder peule suksesvol (Boote, 1982). Gedurende peulvul bepaal die grondvog uiteindelik die pitgrootte en opbrengs.
Wat dit vir die produsent beteken
- By grondbone is die grondvog tydens ankervorming en peulvul van kardinale belang.
- Selfs wanneer vroeë seisoenstoestande gunstig was, kan droogte gedurende hierdie stadium die opbrengs betekenisvol beperk.
Sleutelboodskap
Geen gewas is onder alle omstandighede droogte- of hittebestand nie. Elke gewas beskik oor ’n tydperk waarin die opbrengspotensiaal bepaal word en waartydens water- of hittestres permanente skade kan veroorsaak. Suksesvolle gewasbeplanning berus daarom nie net op die regte gewaskeuse nie, maar ook op begrip van wanneer daardie gewas die grootste risiko loop.
Belangrik om te onthou
REËN OP DIE REGTE TYD IS BELANGRIKER
AS BAIE REËN
Wanneer seisoene vergelyk word, word daar dikwels slegs na die totale reënval gekyk. Dit kan misleidend wees. Twee plase kan dieselfde hoeveelheid reën ontvang, maar heeltemal verskillende opbrengste realiseer. Die verskil lê dikwels daarin wanneer die reën geval het.
’n Gewas wat voldoende water gedurende sy kritieke groeistadium ontvang (Tabelle 1 en 2), kan verrassend goed presteer, selfs in ’n droër as normale seisoen. Omgekeerd kan ’n gewas wat tydens blom of graanvul onder stres verkeer, groot opbrengsverliese ervaar, ondanks ’n redelike totale reënval. Hierdie beginsel beklemtoon waarom kennis van gewasfisiologie ’n belangrike hulpmiddel in moderne risikobestuur is.
Bron: Aangepas uit Ritchie et al. (1993), Connor & Hall (1997), Board & Kahlon (2011), Boote (1982) en CIAT (1989).
Bron: Aangepas uit Ritchie et al. (1993), Connor & Hall (1997), Board & Kahlon (2011), Boote (1982), CIAT (1989),
Allen et al. (1998) en Steduto et al. (2012).
ELKE GEWAS IS UNIEK
Geen gewas is onder alle omstandighede droogte- of hittebestand nie. Elke gewas beskik oor ’n tydperk waarin die opbrengspotensiaal bepaal word en waartydens water- of hittestres permanente skade kan veroorsaak. Suksesvolle gewasbeplanning berus daarom nie net op die regte gewaskeuse nie, maar ook op begrip van wanneer die gewas die grootste risiko loop.
Samevatting
Gewasfisiologie alleen bepaal nie watter gewas die beste keuse is nie, maar dit vorm die grondslag vir goeie gewasbeplanning. Deur te verstaan hoe verskillende gewasse water benut, op hitte reageer en watter groeistadiums die grootste risiko inhou, kan produsente die sterk- en swakpunte van elke gewas beter beoordeel.
Die belangrikste gevolgtrekking is dat die gewas met die hoogste fisiologiese potensiaal nie noodwendig die winsgewendste of veiligste keuse vir elke plaas is nie. Goeie gewasbeplanning begin daarom nie by die weer of die graanmark nie, maar by ’n begrip van hoe gewasse funksioneer en hoe hierdie kennis saam met die boerdery se unieke
omstandighede toegepas word.
In die volgende artikel word gekyk hoe winsgewendheid, risikobestuur en bestuursbesluite saam bepaal watter gewas die beste by ’n produsent se omstandighede pas.
Bronnelys
- Allen RG, Pereira LS, Raes D & Smith M, 1998. Crop evapotranspiration – guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56. Rome: Food and Agriculture Organisation
- BFAP, 2024. Baseline Agricultural Outlook 2024-2033. Bureau for Food and Agricultural Policy, Pretoria
- Board JE & Kahlon CS, 2011. Soybean yield formation: What controls it and how it can be improved. In: Soybean Physiology and Biochemistry. InTech
- Boote KJ, 1982. Growth stages of peanut (Arachis hypogaea). Peanut Science 9, 35-40
- CIAT, 1989. Bean production problems in the tropics. 2nd ed. Cali, Colombia: Centro Internacional de Agricultura Tropical
- Connor DJ & Hall AJ, 1997. Sunflower physiology. In: Schneiter AA (Ed.), Sunflower Technology and Production. Madison: American Society of Agronomy
- FAO, 2015. Healthy soils are the basis for healthy food production. Rome: Food and Agriculture Organisation
- Johnston AM & Bruulsema TW, 2014. 4R Nutrient stewardship for improved nutrient use efficiency. Procedia Engineering 83, 365-370
- Kassam A, Friedrich T & Derpsch R, 2019. Global spread of conservation agriculture. J. Environ. Stud. 76, 29-51
- Larcher W, 2003. Physiological plant ecology. 4th ed. Berlin: Springer
- Lobell DB, Cassman KG & Field CB, 2009. Crop yield gaps: Their importance, magnitudes and causes. Rev. Environ. Resour. 34, 179-204
- Ritchie SW, Hanway JJ & Benson GO, 1993. How a corn plant develops. Iowa State University of Science and Technology, Ames
- Sage RF & Zhu X-G, 2011. Exploiting the engine of C4 photosynthesis. J. Exp. Bot. 62(9), 2989-3000
- Steduto P, Hsiao TC, Fereres E & Raes D, 2012. Crop yield response to water. FAO Irrigation and Drainage Paper 66. Rome: Food and Agriculture Organisation
- Taiz L, Zeiger E, Møller IM & Murphy A, 2018. Plant physiology and development. 6th ed. Sunderland, MA: Sinauer Associates
- Von Liebig J, 1840. Organic chemistry in its applications to agriculture and physiology. London: Taylor & Walton
