INLIGTINGSENTRUM

Technology [photo] 

Tegnologie

Die beraming van mielie-opbrengspotensiaal vanaf plantbeskikbare grondwater met plant

Deur Dr Louis Ehlers – Bestuurder: Landboukundige Dienste

Inleiding

Die winsgewendheid van mielieproduksie in die semi-ariede streke van Suid-Afrika is afhanklik van die doeltreffende gebruik van beperkte reënval. Winsgewendheid wissel egter baie as gevolg van die hoogs wisselvallige aard van reënval, beide ten opsigte van hoeveelheid en verspreiding. Die mees kritiese groeistadium vir mielies is gedurende blom tot graanvul wanneer graanopbrengs hoogs afhanklik is van genoegsame reën of opgegaarde grondvog. As gevolg van hierdie faktore en hoë insetkostes wil boere 'n hulpmiddel hê wat gebruik kan word om die waarskynlikheid van 'n sekere opbrengs te beraam voordat hulle in insette soos saad, kunsmis en onkruiddoders belê.

Ruimtelike en tydsvariasie in gewasopbrengs

Gewasopbrengs wissel ruimtelik as gevolg van variasie in grondeienskappe en tydelik as gevolg van verskeie interaksies tussen omgewings- en bestuursfaktore. Die variasie wat deur verskillende grondtipes veroorsaak word, is gewoonlik hoog as gevolg van die gekombineerde invloede van fisiese, chemiese en biologiese prosesse wat teen verskillende intensiteite en skale werk. Akkurate data is dus nodig om die oorsake van ruimtelike en tydsvariasie te identifiseer en om die invloed daarvan op gewasopbrengs te kwantifiseer. Grondvog word as een van die mees beperkende faktore vir gewasproduksie onder droëland-toestande beskou.

Reaksie van mielie-opbrengs op beskikbare grondwater met plant

Talle navorsers het 'n verwantskap tussen beskikbare grondwater met plant en latere opbrengs vir verskeie gewasse bewys (Tabel 1). 'n Voorbeeld van sodanige verwantskap vir mielies in Bothaville word in Figuur 1 aangetoon. Volgens hierdie resultate is daar onder droëland-toestande altyd 'n positiewe opbrengsreaksie op die hoeveelheid beskikbare grondwater met plant. Hierdie reaksies wissel egter geweldig (soos deur die bepalingskoëffisiënt aangedui). 'n Logiese verduideliking hiervoor is dat die invloed van beskikbare grondwater met plant al hoe minder belangrik word soos wat die hoeveelheid reënval gedurende die kritiese groeistadiums verhoog. Vir dié rede is die hoeveelheid beskikbare water met plant, sonder 'n betroubare voorspelling van reënval gedurende die groeiseisoen (hoeveelheid en verspreiding), nie genoegsame inligting om graanopbrengs akkuraat te beraam nie.

Tabel 1: Gewasopbrengsreaksie op beskikbare grondwater met plant

Figuur 1: Mielie-opbrengsreaksie op plantbeskikbare water met plant in Bothaville

Bepaling van beskikbare grondwater

Direkte meting van grondwaterinhoud word dikwels as tydrowend en duur beskou. Hierdie metode bied egter 'n maatstaf van grondwaterinhoud wat akkuraat, herhaalbaar en betroubaar is. Dit is ook die standaard metode waarmee alle ander metodes gekalibreer word. 'n Diens is nou deur OmniPresies® beskikbaar, waar grondwaterinhoud op plaasvlak met behulp van die OmniZone™-benadering bepaal kan word. Grondmonsters word op 30 cm-intervalle tot 'n maksimum diepte van 210 cm by verteenwoordigende metingspunte geneem. Volumetriese grondwaterinhoud en -tekstuur word dan as nie-roetiene-ontledings deur Omnia se Chemtech laboratoriums bepaal. Grondwaterinhoud by veldkapasiteit en permanente verwelkpunt word met behulp van wiskundige funksies van die grond se deeltjiegrootteverspreiding afgelei. Plantbeskikbare water word as die verskil tussen die werklike gemete waterinhoud en permanente verwelkpunt bereken. Profielwatertekort word as die verkil tussen veldkapasiteit en die werklike gemete waterinhoud bereken en as 'n persentasie van veldkapasiteit uitgedruk. Figuur 2 is 'n voorbeeld van 'n laboratoriumontledingsverslag vir die meting van grondwaterinhoud.

Figuur 2: Voorbeeld van 'n laboratoriumontledingsverslag vir die meting van grondwaterinhoud

Beraming van gewasopbrengs

'n Multivariant-regressiemodel word gebruik om gewasopbrengs vir verskillende reënvalscenario's te simuleer. Hierdie model maak gebruik van meteoretiese veranderlikes (reënval, temperatuur, sonstraling en humiditeit), grondeienskappe (grondtekstuur, grondwaterinhoud en effektiewe diepte) en verskeie gewasveranderlikes (groeiperiode, worteleienskappe en fraksionele bedekking) om die impak daarvan op die grondwaterbalans en gewasgroei na te boots. Soos vroeër genoem, is toegang tot verteenwoordigende langtermyn reënvaldata nodig vir hierdie hulpmiddel om regtig van waarde te wees. Daaglikse wateropname (soos deur grondmatrikspotensiaal beïnvloed) word nageboots deur die watervoorsieningstempo van 'n bewortelde grondprofiel te bereken. Soos wat die grond uitdroog, sal die watervoorsieningstempo afneem totdat daar 'n punt bereik word waar die grond nie meer in die gewas se waterbehoeftes kan voorsien nie, wat dan 'n verlaging in wateropname en opbrengs sal veroorsaak. Vir hierdie rede word nie net die totale hoeveelheid reënval tydens die simulasie in ag geneem nie, maar ook reënvalverspreiding en die tempo waarteen die grond dit aan plantwortels kan voorsien.

Gevolgtrekking

Ruimtelike en tydsvariasie in gewasopbrengs bevestig die hoë-risiko verbonde aan droëland-mielieverbouing in die sentrale streke van Suid-Afrika. Die opbrengsreaksie van droëland-mielies op beskikbare grondwater met plant wissel na gelang van die hoeveelheid reënval, veral gedurende die kritiese groeistadiums. Die voorspelbare aard van hierdie reaksies maak hoogs akkurate (hoër as 75%) beramings van opbrengspotensiaal moontlik deur gebruik te maak van langtermyn reënvalrekords en die hoeveelheid grondwater met plant. Dit is dus van kardinale belang dat daar in spesifieke produksiegebiede altyd gepoog moet word om soveel reënval as moontlik gedurende braakperiodes op te gaar.