Grondaggregate: Die onsigbare fondament van volhoubare opbrengste

Wanneer daar van grondgesondheid gepraat word, fokus die gesprek dikwels op bemesting, die pH, kalk en waterbestuur. Dit is alles belangrik, maar die onderliggende fondament van produktiewe grond begin by die fisiese struktuur self. Hoe is die gronddeeltjies gerangskik? Hoe stabiel is die struktuur? Dit bepaal uiteindelik of elke rand wat jy in insette belê, ook werklik sy doel bereik.

ELKE produsent wat al grond vasgehou en gebreek het net ná reën, ken die gevoel van grond wat gesond lyk, voel en water goed vashou. Produsente ken egter ook die teenoorgestelde – die harde, kompakte stuk grond waarop water net staan en nie wil wegsak nie. Die verskil tussen dié twee lê grootliks in iets wat ‘n mens nie normaalweg met die blote oog sien nie, naamlik grondaggregate.

Grondaggregate is natuurlike saamgegroepeerde sand, slik en klei wat deur organiese materiaal, plantwortels, mikro-organismes en chemiese bindings saamgebind word (Figuur 1). Hierdie deeltjies vorm twee groepe, mikro-aggregate (kleiner as 0,25 mm) en ma­kro-aggregate (groter as 0,25 mm). Die kleiner mikro-aggregate stel die groter aggregate saam en skep die krummelrige struktuur van gesonde grond.

Dink só daaraan: In goed geaggregeerde grond is daar ‘n netwerk van kanale en gaatjies tussen die aggregate. Water kan daardeur filtreer, lug kan beweeg en wortels kan vrylik groei. Sonder hierdie struktuur slaan die grond toe en dan help selfs die beste kunsmis nie veel nie, want die plant kan nie die voedingstowwe optimaal opneem nie.

Wat bind gronddeeltjies saam?

• Organiese materiaal is die biologiese “gom” wat alles bymekaar hou. Sonder genoegsame organiese materiaal is stabiele aggregate byna onmoontlik.
• Mikro-organismes produseer glomalin, ‘n waterstabiele proteïen wat een van die kragtigste biologiese grond­stabiliseerders in die natuur is.
• Plantwortels deurdring die grond fisies en skei verbindings af wat aggregaatvorming stimuleer.
• Minerale bindmiddels: In die rooi gronde speel yster- en aluminiumoksiede ‘n groot rol.
• Kalsium en pH: ‘n Gebalanseerde pH is noodsaaklik – te suur of te alkalies, en die bindmeganismes neem af.

Die praktiese verskil op die land

Grondaggregaatstabiliteit is nie ‘n laboratoriumkonsep nie. ‘n Mens sien die gevolge daarvan in hoe vinnig water ná reën in­filtreer, hoe diep gewaswortels groei en hoe goed gewasse droë tydperke oorleef.

WATER, GROOTSTE BATE OF GROOTSTE PROBLEEM

In Suid-Afrika is water ‘n beperkende faktor op die meeste plase. Stabiele aggregate veroorsaak dat reënwater vinniger infiltreer, minder van die oppervlak afloop en langer in die grond vir gewasse beskikbaar bly. Die omgekeerde is dus ook waar – daar waar die aggregaatstabiliteit swak is, dam water op, loop dit af en spoel die bogrond dikwels weg (Hillel, 2004).

Navorsing toon dat grond met ‘n goeie aggregaatstabiliteit aansienlik meer water kan vashou as verdigte grond met ‘n swak ontwikkelde struktuur (Figuur 2). In ‘n droë jaar kan dit die verskil wees tussen ‘n oes en ‘n verlies (Hudson, 1994).

DEURLUGTING EN PLANTWORTELS

Wanneer grond goed geaggregeer is, het wortels ruimte om te groei en kry hulle die suurstof wat hulle nodig het. Wanneer aggregate afbreek en grond verdig, daal die suurstofvlakke, wortels groei horisontaal en die voedingstof­opname neem af. Die plant lyk van bo gesond genoeg, maar onder die grond sukkel dit.

Lug in die grond is ook noodsaaklik vir die mikrobiologiese aktiwiteit wat grondvrugbaarheid aandryf. Sonder deurlugting raak organiese materiaal se bydrae minimaal en die organiese materiaal word afgebreek sonder dat dit die struktuur bevoordeel.

KOOLSTOF, KLIMAAT EN DIE GROTER PRENTJIE

Mikro-aggregate speel ook ‘n rol wat verder gaan as die opbrengs. Organiese materiaal wat binne stabiele mikro-aggregate vasgevang is, word fisies beskerm teen afbreking en kan dekades lank in die grond bly. Dit is koolstofberging en is relevant vir elke produsent wat met uiterste weerstoestande worstel. Gronde wat koolstof opbou, is gronde wat beter teen droogte en hitte bestand is (Lal, 2020). Sien Figuur 4.

Hoe word grondaggregate vernietig?

Ongelukkig is baie van die landboupraktyke wat die afgelope dekades gebruik is, presies die praktyke wat die grondaggregaatstabiliteit beskadig. Die goeie nuus is wel dat dit omkeerbaar is, maar dit verg tyd en jare se toevoe­ging van organiese materiaal.

INTENSIEWE BEWERKING VERNIETIG STRUKTUUR

Elke keer as grond geploeg of aggressief bewerk word, word makro-aggregate fisies stukkend gebreek. Die organiese materiaal wat opgebou is, word aan suurstof blootgestel en word dan deur mikrobes afgebreek. Die netwerke wat aggregate bymekaar hou, word ook elke keer afgebreek. Studies wys dat die aggregaatstabiliteit onder intensiewe bewerkingstelsels oor tyd met 30% tot 60% kan daal (Six et al., 2000).

ONBEDEKTE GROND IS ONBESKERM EN KWESBAAR

‘n Grondoppervlak sonder plantbedekking is weerloos teen die impak van reëndruppels. Die impak breek oppervlak-aggregate, verstop porieë en skep die harde kors wat produsente in Noordwes en die Vrystaat goed ken. Oorlêgrond verloor ook vinnig organiese materiaal deur temperatuurwisseling en wind. Sonder organiese mate­riaal is stabiele aggregate byna onmoontlik.

NATRIUMVERRYKING EN VERSOUTING VAN GROND

In besproeiingsgebiede is natriumophoping ‘n groei­ende probleem wat dikwels onderskat word. Wanneer natriumvlakke styg, veroorsaak natriumione dat kleipartikels mekaar afstoot en dispergeer. Die grond verloor sy struktuur, slaan toe en word feitlik ondeurlaatbaar vir water. Gips (kalsiumsulfaat) is die bekendste produk om natrium te loog en tesame met goeie benatting, werk dit goed as dit vroeg genoeg toegepas word (Sumner, 1993).

GRONDVERDIGTING EN OORBEWEIDING

Swaar masjinerie op nat grond is een van die vinnigste maniere om grondporieë te vernietig. Oorbeweiding het dieselfde uitwerking as swaar masjinerie om porieë te vernietig. Verdigte kaal grond en min organiese materiaal werk saam om die grondstruktuur te verswak.

Wat kan produsente doen?

Aggregaatstabiliteit herstel nie oornag nie, want dit verg ‘n paar jaar van goeie bestuur voordat die verskil werklik sigbaar is. Die verbeteringe is egter blywend en die uitwerking op die waterinfiltrasie en gewasprestasie is meetbaar.

1. Verminderde bewerking: Minimumbe­werking of selfs geenbewerking is die doeltreffendste strategie. Dit beskerm bestaande aggregate, laat die mikro-organismes toe om te herstel en gee die grond tyd om sy eie struktuur te herbou. Dit is nie altyd eenvoudig om te implementeer nie, maar selfs ‘n stap van konvensionele ploeg na minimumbewerking maak ‘n verskil. Die stappe kan wel eers gevolg word as daar geen verdigting is nie.
2. Voeg organiese materiaal by: Kompos, dieremis, dekgewasse en oesreste wat op die land gelos word, voed alles mikrobes wat die organiese bindmiddels afskei en aggregate stabiel hou. Geen enkele toediening sal ‘n verskil maak nie, en is dit ‘n langtermynpraktyk wat toegepas moet word. Grond met meer as 1% organiese materiaal hou aansienlik meer water.
3. Grondbedekking: Bedekte grond is beskermde grond. Dekgewasse (of dit nou hawer of ‘n mengsel is) beskerm die oppervlak teen die impak van reën en wind, hou die vogvlakke stabiel en voed die grondlewe, wat aggregaatvorming aandryf. Dit is vir baie produsente in droër gebiede ook ‘n praktiese manier om oppervlakafloop en erosie te beheer.
4. Gewasrotasie en biodiversiteit: Die afwisseling van gewasse met diep en/of vlak wortelstelsels verbeter die grondstruktuur op verskillende dieptes. Peulgewasse voeg stikstof by en bevorder mikrobiese diversiteit. ‘n Diverse gewasrotasiestelsel is ook ‘n praktyk wat die risiko versprei – nie net vir grondgesondheid nie, maar ook vir die onderneming as geheel.
5. Herstel suur en versoute gronde: Die bekalking van suur gronde (pH(KCl) onder 5,5) herstel die pH, stimuleer mikrobiese lewe en verbeter die chemiese bindingsmeganismes wat aggregaatstabiliteit ondersteun. In natriumverrykte gronde werk gips goed en kan die grondstruktuur binne een tot twee seisoene verbeter.

Ons grond, ons konteks

’n Verskeidenheid grondtipes kom in die somersaaistreke voor. Wat al hierdie gronde wel in gemeen het, is dat hulle van nature ‘n lae organiese materiaalinhoud het en vinnig agteruitgaan onder intensiewe bewerking sonder herstelperiodes.

Bewaringslandbou, minimumbewerking, grondbedekking en diverse wisselbou word nou al jare deur die Voedsel- en Landbou-organisasie (FAO), plaaslike navorsers, Graan SA en die Landbounavorsingsraad (LNR) aanbeveel as die mees volhoubare benadering vir plaaslike toestande. Die beginsels is nie nuut nie, maar die wetenskaplike bevestiging van presies hoekom dit aggregaatstabiliteit bevoordeel gee ‘n beter begrip van waarop plaaslik gefokus moet word (Scholtz et al., 2019; FAO, 2015).

Samevatting

Grondaggregate is ‘n onsigbare stukkie infrastruktuur waarop elke oes gebou word. Sonder ‘n stabiele grondstruktuur help die beste saad, die beste bemestingsprogram en die beste waterbestuur nie, want die fondament is eenvoudig nie reg nie.

Die strategie om dit te herstel is nie ingewikkeld nie, maar behels minder bewerking, meer bedekking, meer organiese materiaal en meer geduld. Wat wel verander het, is die begrip van wat gedoen moet word. Dit help produsente om meer ingeligte be­sluite te neem oor wanneer, waar en hoe om in te gryp.

Grond is nie noodwendig permanent beskadig nie, maar herstel begin met die besluit om anders te kyk na wat onder jou voete gebeur.

Praktiese wenke: Evalueer jou grondstruktuur só

1. Graaftoets: Grawe ‘n gat en kyk of die grond in sagte krummels of harde kluite uitmekaar val.
2. Handtoets: Neem ‘n handvol klam grond, en dit behoort los en krummelrig te wees.
3. Ná reën: Water moet vinnig infiltre As dit staan of afloop, is die aggregaatstabiliteit waarskynlik swak.
4. Erdwurms: ‘n Betroubare aanduider van goeie grondstruktuur en organiese inhoud.
5. Korsvorming: Kors op die grondoppervlak ná reën dui op swak aggregaatstabiliteit.

Bronnelys

1. Brady NC & Weil RR, 2016. The nature and properties of soils. 15th ed. Pearson. New Jersey
2. Bronick CJ & Lal R, 2005. Soil structure and management: A review. Geoderma 124(1-2):3-22
3. Food and Agriculture Organisation of the United Nations (FAO), 2015. Status of the world’s soil resources. FAO. Rome
4. Hillel D, 2004. Introduction to environmental soil physics. Elsevier. Amsterdam
5. Hudson BD, 1994. Soil organic matter and available water capacity. Journal of Soil and Water Conservation 49(2):189-194
6. Lal R, 2020. Soil structure and sustainability. Journal of Soil and Water Conservation 75(6):145A-151A
7. Rillig MC & Mummey DL, 2006. Mycorrhizas and soil structure. New Phytologist 171(1):41-53
8. Six J, Conant RT, Paul EA & Paustian K, 2002. Stabilisation mechanisms of soil organic matter: Implications for C-saturation of soils. Plant Soil 241(2):155-176
9. Six J, Elliott ET & Paustian K, 2000. Soil macroaggregate turnover and microaggregate formation: A mechanism for C sequestration under no-tillage agri Soil Biology and Biochemistry 32(14):2099-2103
10. Sumner ME, 1993. Sodic soils: New perspectives. Australian Journal of Soil Research 31(6):683-750
11. Tisdall JM & Oades JM, 1982. Organic matter and water-stable aggregates in soils. Journal of Soil Science 33(2):141-163
12. USDA-NRCS, 2022. Soil health: Aggregation and structure. United States Department of Agriculture Natural Resources Conservation Service. Beskikbaar by: https://www.nrcs.usda.gov/conservation-basics/natural-resource-concerns/soils/soil-health