80 / 92
November 2015
78
Is N, P en K genoeg of is S
ook essensieel vir gewasproduksie?
D
ie voordelige effek van grondtoegediende minerale ele-
mente om plantgroei van landbougewasse te beïnvloed,
is al vir meer as 2 000 jaar bekend. Daar was egter tot on-
geveer 150 jaar gelede onsekerheid of sekere minerale ele-
mente funksioneer as essensiële voedingstowwe vir plante of nie?
Soms word geredeneer dat sekere landbougewasse uitsluitlik ‘n
behoefte het aan stikstof (N), fosfaat (P) en kalium (K) as essensiële
minerale elemente. Hierdie artikel het ten doel om, met betrekking
tot literatuur, laasgenoemde stelling te bevraagteken en die be-
langrikheid van swael (S) in gewasproduksie te beklemtoon.
Volgens Arnon en Stout (1939) moet daar aan drie vereistes voldoen
word vir ‘n element om as essensieel beskou te word, naamlik:
‘n Plant kan nie sy lewensiklus daarsonder voltooi nie.
Die funksie van die element moet onvervangbaar wees deur ‘n
ander element.
Die element moet direk betrokke wees by plantmetabolisme.
Vir hoër plante (Marschner, 2012), volgens algemene standaarde,
voldoen daar tans 14 elemente aan bogenoemde vereistes, naamlik:
stikstof (N), fosfaat (P), kalium (K), swael (S), kalsium (Ca), magne-
sium (Mg), chloor (Cl), boor (B), yster (Fe), mangaan (Mn), sink (Zn),
koper (Cu), nikkel (Ni) en molibdeen (Mo).
Wanneer daar soms met gewasprodusente gesels word oor hul
bemestingsprogram, is daar onsekerheid of S deel van die pro-
gram moet wees. Alhoewel atmosferiese SO
2
deur bogrondse dele
van sekere plante opgeneem kan word, word S hoofsaaklik deur
plantwortels in die sulfaatvorm (SO
4
2-
) geabsorbeer. Met die aan-
breek van die huidige eeu, het daar meer duidelikheid ontstaan
rondom die uitdrukking van spesifieke gene in wortelselle wanneer
daar tekorte van S in die plant ontstaan (Kopriva, 2006; Hawkes-
ford en De Kok, 2006).
S vorm deel van die aminosure sistien en metionien se chemiese
strukture en daarom dan ook deel van proteïene en peptiede,
soos byvoorbeeld glutatioon. Glutatioon kom voor in beide bo- en
ondergrondse plantdele (Rennenberg en Lamoureux, 1990) en is
‘n kragtige antioksidant. Hoofsaaklik in die chloroplast (waar die
fotosinteseproses plaasvind) detoksifiseer glutatioon skadelike
suurstofvry-radikale, soos superoksied (O
2-
), maar ook toksiese
verbindings, soos waterstofperoksied (H
2
O
2
) en osoon (O
3
) – wat die
selmembrane van plante beskadig.
Cakmak en Marschner (1992) het waargeneem dat wanneer plante
byvoorbeeld ‘n Mg-tekort ondervind tydens hoë ligintensiteits-
toestande, die vlakke van glutatioon toeneem. Labrou
et al
. (2005)
het ontdek dat hoër glutatioonvlakke in die plant volg ná ‘n bespui-
ting van die onkruiddoder atrasien as teenreaksie om die plant
te beskerm teen moontlike herbisiedskade. Glutatioon is ook ‘n
voorloper van fito-chelate wat op ‘n natuurlike wyse in die plant
gevorm word om skadelike swaarmetale, soos byvoorbeeld cad-
mium (Cd), onskadelik te stel (Cobbett en Goldsbrough, 2002).
S is ook ‘n strukturele komponent van sekere koënsieme en ver-
bindings, soos byvoorbeeld vitamien H en B
1
. In byvoorbeeld die
ensiem urease en koënsiem A, funksioneer die sulfihidriel (-SH)
groep as ‘n funksionele groep en het ‘n impak op sekere ensimatiese
reaksies, soos byvoorbeeld die glikolieseweg van respirasie wat
plaasvind om die energiestatus van plante te optimaliseer. Dit is
belangrik om daarop te let dat SO
4
2-
in plante gereduseer word na die
SH-vorm wat boustene is van proteïene.
Die rol van sekondêre S-verbindings as beskermingsmolekules wat
plante beskerm teen abiotiese en biotiese stremmingsfaktore is
ook bekend (Rausch en Wachter, 2005). S in die nie-gereduseerde
vorm, is ‘n strukturele komponent van plantmembrane (sulfolipied)
en speel ‘n rol by ioon-transportasie van voedingselemente oor
membrane. Stuiver
et al
. (1981) het ook bevind dat sulfolipied-
vlakke in wortels positief korreleer met die souttoleransie van ver-
draagsame landbougewasse.
Die S-behoefte van landbougewasse varieer tussen 0,1% en 0,5%
van die droëmassa van plante. Tekorte van S gee gewoonlik aan-
leiding tot ‘n afname in stamontwikkeling en blaararea, huidmond-
jieregulering, fotosintese-kapasiteit en graanopbrengs. Volgens
Gilbert
et al
. (1997) is daar ook ‘n afname in die chlorofil- en pro-
teïenvlakke in blare van plante te bespeur tydens S-tekorte.
Anderson en Spencer het reeds in 1950 bevind dat S ‘n rol speel
by die vermoë van N-fikserende bakterieë om N te bind en beskikbaar
te stel vir die plantmetabolisme van peulgewasse. Dus, opgesom,
kom die rol van S in gewasse op die volgende neer:
Benodig vir die vorming van sekere essensiële S-bevattende
aminosure en proteïene.
Benodig vir die vorming van die koënsiem A, biotien, tiamien en
ander.
Benodig vir vorming van chlorofil, lipiede en vlugtige olies.
Speel ‘n rol in fotosinteseproses.
Verhoog koueweerstandbiedendheid.
Noodsaaklik vir saadproduksie.
Belangrik vir binding van N in peulplante.
Genoegsame S in die grond en beperk dus plantsiektes (infek-
sietempo en graad) geassosieer met sekere fungi (Haneklaus
et al
., 2007; Mengel en Kirkby, 1987).
Volgens die Misstofvereniging van Suid-Afrika (MVSA) se handlei-
ding (2003) word S in dieselfde hoeveelhede as P deur plante
opgeneem. Swaeltoedienings van 4 kg S/ha word as onderhouds-
bemesting vir mielies aanbeveel per ton graan geproduseer (volgens
opbrengspotensiaal) waar grond- of blaaranalises tekorte aandui.
Omrede S-bemesting normaalweg toegedien word as ‘n sout wat
SO
4
2-
as anioon vrystel, loog laasgenoemde maklik in sandgronde.
Verder is die adsorpsie aan gronddeeltjies hoog (Martini en Mutters,
1984) by lae grond pH-waardes en is daar dus ‘n negatiewe korrela-
sie van SO
4
2-
-beskikbaarheid by lae pH-vlakke (Kparmwang
et al
.,
1997) as gevolg van binding aan oksiedes van Fe en aluminium (Al).
Daar kan tot soveel as 98%van grond S in organiese vorms vasgevang
word wat dan nie onmiddellik beskikbaar is vir plantopname nie.
Die S-behoefte verskil tussen gewasse en volgens Walker en Booth
(1992) verwyder graangewasse ongeveer 10 kg S/ha tot 15 kg S/ha,
maar peulgewasse effens meer. Vanweë die belangrikheid van S
as essensiële voedingselement, word gewasprodusente aangeraai
om die behoefte van S vir gewasproduksie te bepaal en dit deel
van die bemestingsprogram te maak, met inagneming van grond
S-vlakke.
OP PLAASVLAK
Bemesting
RIAAN BUITENDAG
en
CHRIS SCHMIDT,
Sidi Parani Kunsmis
Produk-inligting