Wes-Kaapse graangebiede: Bewerking, wisselbou en behoud van plantreste - hoe beinvloed dit grondorganiese koolstof?

November 2015

JOHAN LABUSCHAGNE, Direktoraat Plantwetenskappe, Wes-Kaapse Departement van Landbou

Bewaringslandbou het gedurende die afgelope twee dekades geweldig veld in die Wes-Kaap gewen en daar word allerlei planne beraam om meer volhoubaar en in harmonie met die natuur te boer. Bewaringslandbou bestaan hoofsaaklik uit drie beginsels: Minimum grondversteuring, wisselbou met nieverwante gewasse en die maksimum behoud van plantreste tussen seisoene.

Soms word dekgewasse bygevoeg, hoofsaaklik om ekstra biomassa en bedekking asook lewende wortels vir langer periodes te verseker.

Minimum grondversteuring word toegelaat om te verseker dat die saad wat gesaai word, diep genoeg geplaas kan word om goeie kontak met die grond te verseker en vinnige aanvanklike wortelgroei te ondersteun.

Die sukses van wisselbou word bepaal deur keuse en eienskappe van opeenvolgende gewasse. Waar moontlik moet hoë koolstofgewasse (veral grastipe gewasse, soos koring en hawer) afgewissel word met peulgewasse (medics, lusern en lupiene) en breëblaargewasse soos kanola. Maksimum behoud van plantreste verseker dat vars organiese materiaal jaarliks tot die sisteem toegevoeg word.

Plantreste se kwaliteit met verloop van tyd is baie belangrik. Deur die afwisseling van grastipe gewasse met peulgewasse word verseker dat die koolstof-tot-stikstof-verhouding binne die voorgestelde norme in die grond verseker word. Dekgewasse wat slegs as “vanggewas” tussen seisoene gesaai word, kan bydra tot die akkumulasie van goeie kwaliteit organiese materiaal aangesien geen plantmateriaal verwyder word nie. Dekgewasse kan mengsels van gras/peulgewasse, breëblare en wortelgewasse insluit. Ligte beweidings is wel toelaatbaar op dekgewasse, maar die toevoeging van die regte kwaliteit organiese materiaal en/ of stikstof moet die hoofrede vir die saai van dekgewasse wees.

Om egter meer kennis te ontsluit oor die effek van bestuur op bogenoemde voorvereistes vir bewaringslandbou, het die Wes- Kaapse Departement van Landbou in 2007 begin met langtermynproewe by die Tygerhoek (Riviersonderend) en Langgewens (Moorreesburg) navorsingsplase om te bepaal watter grondfaktore ‘n rol speel by volhoubare gewasproduksie.

Die kennis wat tot dusver uit die studie verkry is, het reeds baie waardevolle inligting ontsluit. Uit die bespreking wat volg, is dit baie duidelik dat die oorskakeling na bewaringslandbou nie binne ‘n seisoen of twee die effek van “konvensionele” landbou gaan uitskakel nie. Dit wys ook dat omgewing ‘n baie belangrike rol speel en wat by een produsent in die Swartland werk, nie noodwendig die alfa en omega vir ‘n ander produsent in die Rûens sal wees nie.

Bewaringslandbou se sukses begin by grondorganiese koolstof, veral aktiewe of labiele koolstof en die kwaliteit van die organiese materiaal (bogrondse plantreste en wortels) wat deel van die grondprofiel uitmaak. Om die effek van bewerking en wisselbou beter te verstaan, word drie wisselboustelsels bestudeer, naamlik koring monokultuur (WWWW), koring/medic-klawer (WMcWMc) en koring/kanola/ koring/lupiene (WCWL).

Alle moontlike kombinasies (cropping sequences) is binne elke seisoen deel van die proef, dus sal seisoenseffekte op alle gewasse gekwantifiseer kan word. Die effek van die mate van grondversteuring word gemonitor deur vier verskillende metodes van grondbewerking. Zero-bewerking, waar direk met die skyfplanter geplant word sonder enige voorafbewerkings (Foto 1); geenbewerking, waar met ‘n tandplanter (mespunt-oopmakers) geplant word (Foto 2); minimumbewerking, waar ‘n vlak tandbewerking (150 mm) in Februarie opgevolg word met ‘n tandplanter in Mei; en konvensioneel, waar vlak tand in Februarie opgevolg word met ploeg in April en ‘n tandplanter in Mei (Foto 3). Sodoende word alle aspekte van geen tot maksimum grondversteuring ingesluit. Aangesien bewerking grootliks die grondfaktore beïnvloed, sal hoofsaaklik op bewerking gefokus word.

Grondorganiese koolstof

Langgewens
Organiese koolstof (C) is die spil waarom grondgesondheid draai. ‘n Kenmerk van goeie grond is hoë vlakke van organiese C wat ‘n ekosisteem volhoubaar ondersteun. Die opbou van organiese C is ‘n baie stadige proses en dit kan onder Wes-Kaapse toestande 15 tot 20 jaar neem om dit met een persentasiepunt te verhoog.

Daar is natuurlik binne enige sisteem ‘n plafon wat bereik kan word. As gevolg van omgewingstoestande behoort die Rûens hoër koolstofvlakke te bereik as die Swartland. Tabel 1 wys dat die koolstofinhoud in die bogrond (0 mm - 200 mm) op Langgewens baie min in die kort termyn tussen jare varieer. In beide die WMcWMc- en WCWL-stelsels neig organiese C om laer te wees namate die mate van grondversteuring toeneem van zero- tot konvensionele bewerking. Daar is dus reeds in jaar ses nadat bewerkings begin is, tekens dat die afbraak van organiese koolstof verhoog met ‘n toename in grondversteuring. Aangesien die medic self hervestig, word die koring-medic-stelsel slegs elke alternatiewe jaar bewerk en neig die organiese koolstofinhoud laer in die WLWC-stelsel op Langgewens.

Tygerhoek
Die gemiddelde organiese koolstofinhoud van Tygerhoek (1,75%) is hoër as dié op Langgewens (1,35%). Die negatiewe effek van grondversteuring, soos die intensiteit van versteuring toeneem, is ook op Tygerhoek waarneembaar (Tabel 2). Die verskil in organiese koolstofvlakke tussen die WMcWMc- en WCWL-stelsels is egter nie so groot soos op Langgewens nie.

Dit is dus duidelik dat die opbou van organiese koolstof ‘n tydsame proses is en dit kan moontlik lyk of daar nie gevorder word nie. Deur egter te kyk na die boonste 50 mm, gee ‘n mens hoop.

Ons moet besef dat wortels die belangrikste bron van grond organiese materiaal is, maar opbou word ook versnel deur minimimale grondversteuring en die bewaring van plantreste as grondbedekking na-oes.

Die studie het gewys dat agt jaar nadat met die studie op Tygerhoek begin is, die verskil in organiese koolstof tussen die zero- en konvensionele bewerkings in die boonste 50 mm 1,16% vir die McWMcW-stelsel was. Word die boonste 200 mm vir dieselfde jaar vergelyk, is dit maar 0,31%. Die verskil vir die WCWL-stelsel was 0,73% en 0,14% onderskeidelik. Op Langgewens was die verskil in organiese koolstof tussen die zero- en konvensionele bewerkings in die boonste 50 mm vir die McWMcW- en WCWL-stelsels 0,8% en 1,1% onderskeidelik. Vergelyk ons die boonste 200 mm op Langgewens, is die verskille maar 0,21% en 0,24%. Daar is duidelik hoop as grondversteuring tot ‘n minimum beperk word en oesreste op die grondoppervlakte gelaat word, soos in hierdie studie die geval is.

Aktiewe koolstof

Daar is egter nog ‘n baie belangrike fraksie van die organiese materiaal wat vermeld moet word, naamlik aktiewe koolstof. Aktiewe koolstof is die fraksie van die organiese koolstof wat geredelik beskikbaar is as koolstof en as ‘n energiebron vir mikrobes, erdwurms en ander lewende organismes in die grond.

Hoë aktiewe koolstofvlakke is ‘n baie belangrike aanduiding van “gesonde” grond. Navorsing het ook aangetoon dat aktiewe koolstof goed gekorreleerd is met die organiese materiaalinhoud, aggregaatstabiliteit en biologiese aktiwiteit in grond.

Langgewens
Vir die gronde van Langgewens en Tygerhoek moet gepoog word om die aktiewe koolstofvlakke hoër as 600 mg/kg te hou. Volgens Tabel 3 is dit duidelik dat aktiewe koolstof op Langgewens in die konvensionele behandeling baie laer as in die ander behandelings is. Hierdie lae vlakke van aktiewe koolstof is die gevolg van oormatige grondversteuring in die konvensionele behandeling.

Die relatief lae aktiewe koolstofinhoud soos gemeet in 2014 kan die gevolg wees van die lae toevoeging van gewasreste (wortels ingesluit) aangesien slegs ‘n gemiddeld van 4 173 kg/ha koringreste op die persele agtergelaat is na-oes in 2013 teenoor 5 716 kg/ha in 2012. Grondvog en temperatuur kon moontlik ook bygedra het tot die verlaging in aktiewe koolstof, soos waargeneem in 2014.

Tygerhoek
Die nadelige effek van bewerking op die aktiewe C is tans nog nie so duidelik waarneembaar op Tygerhoek as op Langgewens nie (Tabel 4).

Alhoewel die hoër waardes in 2013 nie verklaar kan word nie, kan daar wel ‘n verband gevind word tussen koringreste in 2011 (5 251 kg/ha) en 2013 (7 612 kg/ha) en die aktiewe koolstofinhoud die daaropvolgende seisoene (2012 en 2014). Dit blyk dus dat ‘n groter hoeveelheid plantreste, hoër aktiewe koolstof in die daaropvolgende seisoen tot gevolg gehad het. Die herhaalbaarheid van hierdie waarneming moet egter nog vasgestel word.

Wisselboustelsels speel ‘n kleiner rol in aktiewe koolstofinhoud en daar kon geen duidelike neigings tussen stelsels op sowel Langgewens as Tygerhoek waargeneem word nie.

Volgens hierdie studie is dit dus duidelik dat die nadelige effek van oormatige grondversteuring vinniger op Langgewens in die Swartland ontwikkel as op Tygerhoek in die Rûens. Die studie wys verder ook dat die voordelige effek van verminderde grondversteuring oor jare ontwikkel, dus moet produsente hul regmaak om nie kitsoplossings te verwag met die oorskakeling na bewaringslandbou nie.

Die prosesse wat volhoubaarheid dryf, reageer relatief stadig en sodoende kan die voordele in oesopbrengs en kwaliteit jare neem om te ontwikkel. Vir meer inligting kan die outeur by 082 905 3952 of johanl@elsenburg.comgekontak word.

Publication: November 2015

Section: Focus on