32 / 92
FOKUS
Bemesting
Spesiale
Julie 2015
30
STIKSTOFBINDERS
:
Jou vennoot in volhoubare gewasproduksie
S
tikstof (N) is uiters belangrik vir plantegroei. In vergely-
king met ander nutriënte (voedingselemente) in die grond,
word stikstof die meeste benodig vir plante om te groei.
‘n Gebrek aan stikstof word gewoonlik weerspieël in die plant se
blare wat verkleur (gewoonlik gelerig). Indien daar nie genoegsame
beskikbare stikstof in die grond vir opname vir die plant is nie, moet
dit aangevul word.
N-kunsmistoediening is een van die produsent se belangrikste
middele om gewasproduksie-uitsette te verhoog (
Foto 1
). Gedurige
oormatige toediening kan gewasopbrengste egter verlaag. N-
kunsmis kan ook omgewingsbesoedeling aanmoedig as gevolg van
loging deur die grondprofiel in ondergrondse water.
Biologiese stikstof-fiksering of -binding (BNF) aan die anderkant, is
‘n proses wat deur ‘n groep gespesialiseerde bakterieë uitgevoer
word. Die bakterieë skakel atmosferiese N om na ammonium en
nitrate. Plante kan dan die ammonium en nitrate van stikstof mak-
liker opneem, wat as boustene dien van proteïene vir plantegroei.
Die proses is baie kompleks, maar ‘n paar groepe bakterieë is hoof-
saaklik hiervoor verantwoordelik.
Vrylewende, stikstofbindende bakterieë
Verskeie bakterieë leef in die grond en bind betekenisvolle vlakke
van stikstof sonder interaksies met ander organismes. Groepe soos
Azobacter
,
Bacillus
,
Clostridium
en
Klebsiella
spp. is goeie voor-
beelde van hierdie tipe organismes. Wisselboustudies het getoon
dat die vrylewende bakterieë ‘n bydrae van soveel as 20 kg N/ha
addisionele N kan lewer.
Stikstofbinders in assosiasies
Dié groep bestaan hoofsaaklik uit bakterieë wat woon in die on-
middellike omgewing van plantwortels, ook bekend as die risosfeer.
Dit is hier waar hulle dan ‘n direkte positiewe invloed op plantegroei
en gewasopbrengste kan hê.
Daar is al gevind dat spesies soos
Azospirillum
, noue assosiasies
met verskeie grasspesies vorm, insluitend koring, hawer en mielies.
Die bakterieë bind ‘n groot hoeveelheid stikstof in die gebied om die
gasheerplantwortels.
Faktore wat hierdie tipe binding tussen die plant en bakterieë be-
invloed, sluit in: Die vermoë van die plant om ‘n gebied van lae
suurstofdruk in die risosfeeromgewing te skep, uitermatig wis-
selende grondtemperature en wortelafskeidings in die risosfeer
speel ook ‘n rol.
Simbiotiese stikstofbinding
Menige mikro-organismes bind stikstof simbioties in vennootskap
met ‘n gasheerplant. In die proses verskaf die plant suikers aan
die mikro-organismes vir energiebehoeftes, terwyl die gefikseerde
(gebonde) stikstof deur die mikro-organismes aan die plant uitge-
ruil word vir groei.
Die bekendste voorbeeld van simbiotiese stikstofbinding is waar-
skynlik die wisselwerking tussen peulgewasse (sojabone en grond-
bone) en rhizobia-bakterieë. Voorbeelde van laasgenoemde is die
alombekende
Rhizobium-
en
Bradyrhizobium-
bakterieë.
‘n Unieke eienskap wat rhizobia-bakterieë van die res van die stik-
stofbinders onderskei, is hul vermoë om gespesialiseerde knoppies
in ‘n simbiotiese assosiasie met die peulgewas te vorm (
Foto 2
).
Die proses van stikstofbinding word aangeskakel indien die rhizobia
in die risosfeer verbindings, soos flavonoïde wat deur die plant-
wortels afgeskei word, optel. ‘n Stormloop van rhizobia-gene
word geaktiveer wat lei tot die infeksie van die plant deur rhizobia-
bakterieë en uiteindelik die vorming van nodules (knoppies).
Die assosiasie skakel atmosferiese stikstof om tot ‘n hernubare
bron van stikstof vir landbougebruik met geskatte addisionele
waardes van 200 kg - 300 kg N/jaar. In teenstelling met anorganie-
se N-kunsmis, dien die stikstof wat verkry is deur biologiese
stikstofbinding, nie net as ‘n reserwe N-poel nie, maar kan soms
ook N-kunsmis vervang om gewasopbrengste meer doeltreffend
te verhoog.
‘n Goeie voorbeeld is waar sojabone gevolg deur mielies in ‘n
wisselboustelsel geplant word. Die mielieplant trek voordeel uit
die addisionele N (vasgevang in die peulgewas) en die produsent
betaal dus minder vir stikstof aan die einde van die dag.
Ons weet stikstof is uiters noodsaaklik vir plantegroei en onmisbaar
vir suksesvolle gewasproduksie. Die meeste van die stikstof wat
vandag in gewasstelsels toegedien word, is sintetiese (chemiese)
N-kunsmis.
Biologiese stikstofbinding wys egter dat ‘n groot hoeveelheid stik-
stof op ‘n natuurlike manier aan die gewas voorsien kan word,
wat produsente in staat kan stel om meer volhoubaar en winsge-
wend te boer.
Vir meer inligting, tree in verbinding met Owen Rhode
by
RhodeO@arc.agric.za .OWEN RHODE,
LNR-Instituut vir Graangewasse
1: Chemiese stikstoftoediening tydens gewasaan-
planting.
2: Effektiewe biologiese stikstofbinding van ‘n
peulgewas deur rhizobia-bakterieë.
1
2