Grond - Wikipedia
Grond word verskillend gedefinieer deur verskillende dissiplines, maar bestaan gewoonlik uit min of meer verweerde deeltjies van gesteentes, organiese stowwe, water en lug. 'n Loodregte deursnee in die grond toon dikwels horisontale lae wat hulle deur kenmerke soos kleur en humus toestand onderskei van ander lae.
'n Deursneë van die boonste laag van die aardoppervlak
Die plantegroei is nie net afhanklik van die chemiese samestelling van die vaste deeltjies nie, maar ook van die opgeloste soute, die hoeveelheid water in die grond en die lug en verskil van die in die atmosfeer. Lewende organismes in die grond – die bodemflora en -fauna - is van groot belang vir die plantegroei. Organismes sit byvoorbeeld stikstof om in nitrate, wat deur plante as voedingstof gebruik kan word.
Grondsoorte verskil baie wat betref hulle vrugbaarheid, tekstuur, struktuur, ensovoorts. Sommig eienskappe kan deur die mens beïnvloed word, soos vrugbaarheid wat byvoorbeeld deur bemesting verbeter kan word. Met die oog op beter benutting van grond word gronde geklassifiseer en word 'n grondkaart of bodemkaart van al die grondsoorte in 'n land opgestel.
1.1 Anorganiese bestanddele van grond
1.2 Organiese bestanddele van grond
1.3 Water en lug in die grond
3 Klassifikasie en ondersoek
3.2 Grondkartering of bodemkartering
Tot die begin van die 20e eeu is grond nog beskou as materiaal wat nie wetenskaplik bestudeer kan word nie, en vandag word grond nog verskillend gedefinieer deur verskillende dissiplines. Vir die landbouer is grond die medium waarin plante kan groei. Die geoloog beskou sowel die materiaal waarin plante groei as aile los, verweerde gesteentes as grond. Vir die ingenieur is enige los materiaal wat uit diskrete soliede deeltjies bestaan en waartussen vloeistowwe en gasse voorkom, grond.
Dit sluit dan ook 'n groot verskeidenheid materiale soos gruis, sand en klei in. Die landbouer moet egter grond se kompleksiteit in ag neem, en vir hom bestaan grond uit 'n mengsel of samestelling van verweerde en gedeeltelik verweerde gesteentes (die anorganiese of minerale bestanddele), die ontbinde reste van plante en diere (die organiese bestanddele), water en lug. As grond moet dien as medium vir plantegroei, moet al 3 fraksies, naamlik vaste stowwe, vloeistof en gas, aanwesig wees. Suurstof, koolstofdioksied en water, waarin soute kan oplos, is nodig vir die plant se lewensprosesse.
Die vaste stowwe dien as reserwevoorraad van oplosbare voedingstowwe en as ankerplek vir plante. As daar geen water in die grond is nie, kan die hoër plante nie daarin groei nie, en waar suurstof afwesig is, soos in sommige moerasse, kan slegs sekere aangepaste plantsoorte groei. Hoewel daar in die definisie van grond gepraat is van 'n mengsel van die verskillende bestanddele, sal 'n nadere ondersoek aantoon dat die grond verskillende bestanddele van grond op 'n bepaalde wyse gerangskik is. Wanneer 'n put gegrawe word, sal gemerk word dat die grondvormingsprosesse die minerale en organiese deeltjies in horisontale lae gedifferensieer het. 'n Uitsondering is wanneer dit 'n jong grond is, soos die ongedifferensieerde afsetting van jong alluvium - sedimente deur water afgeset - of van baarsand. Die horisontale lae word saam die grondprofiel genoem, en die lae die horisonne (of horisonte). Die organiese stowwe kom gewoonlik in die boonste laag van die grondprofiel voor.
Die hoeveelheid organiese stowwe kan baie varieer, maar die meeste grondsoorte van Suid-Afrika bevat maar 1 tot 5% organiese stowwe (gemeet volgens volume). In vleie en moerasse kan tot 95 % organiese materiaal akkumuleer weens die stadige tempo van ontbinding van die plantreste in stagnante water. Hierdie gronde word moerasturf of veen genoem. Sulke organiese gronde kom nie wydverspreid in Suid-Afrika voor nie en moet nie verwar word met die swart kleigrande van byvoorbeeld die sentrale dele van Gauteng nie, wat maar 'n lae persentasie humus bevat. Die meeste grondsoorte in Suid-Afrika is dus mineraalgronde, en hulle is landboukundig ook die belangrikste.
Anorganiese bestanddele van grondWysig
Rotse is die moedermateriaal van die minerale (anorganiese) gedeelte van grond en is dikwels, maar nie altyd nie, verantwoordelik vir die kleur, tekstuur en chemiese eienskappe van die grond. Die verwantskap tussen die chemiese eienskappe van die moedergesteente en die van die grond is nie altyd ooglopend nie, aangesien klimaatsfaktore oor 'n lang tydperk inwerk op die fisiese en chemiese eienskappe van die minerale. In gebiede met 'n hoë reënval is daar gewoonlik min ooreenkoms tussen die minerale fraksie van die grond en die oorspronklike rots. In droë streke, waar die verweringsproses hoofsaaklik fisies van aard is, toon die chemiese en mineralogiese samestelling van die grond 'n groter verwantskap met die moedergesteente. Die anorganiese bestanddele van grond kan in 3 hoofgroepe verdeel word:
- Primêre kristallyne bestanddele, meestal kwarts en ander komplekse verbindings van silikon, wat selfs in sterk verweerde toestand herkenbaar is aan hul kleur en hul kristallyne of mika-agtige vorme.
- Oplosbare soute, wat van die primêre kristallyne bestanddele verskil deurdat hulle opgelos kan word en dan tydetik kan uitkristalliseer. In gematigde klimaatstreke is dit gewoonlik kalsiumkarbonate.
- Amorfe bestanddele wat, soos die naam aandui, geen vaste vorm het nie. Dit kom meestal voor as dun velletjies op die oppervlak van die kristallyne bestanddele van sekere gronde. Hulle bestaan hoofsaaklik uit die hidroksiede van yster en aluminium wat in chemiese verbinding is met wisselende hoeveelhede watermolekules.
Die soliede fraksie van die meeste gronde bestaan hoofsaaklik uit primêre minerale en sekondar gevormde minerale. Die primêre minerale is die verweringsprodukte van die moedergesteentes. Die deeltjies, soos kwarts en veldspaat kan so groot wees so as die van growwe sand tot so klein so as die van klei - minder as 2 duisendstes van 'n millimeter.
Die sekondêr gevormde minerale is die kristalle van yster- en aluminiumoksiede en hidroksiede, en die kleiminerale - plaatvormige kristalle van aluminium- of magnesiumsilikate. Hierdie mineraalkristalle is die belangrikste bestanddele in grond, aangesien hulle in groot mate die chemiese en fisiese eienskappe van grond bepaal. Daar is twee hooftipes: die 2:1-tipe, wat bestaan uit 'n laag aluminiumhidroksied tussen 2 lae silika (byvoorbeeld montmorilloniet en illiet), en die 1:1-tipe, wat bestaan uit een laag silika gekoppel aan 'n laag aluminiumhidroksied (byvoorbeeld kaoliniet, 'n seskantige kristal). Die kleimineraal het 'n negatiewe lading wat "gebalanseer" word deur positief gelaaide ione (katione) van byvoorbeeld kalium, kalsium, magnesium, natrium en ammonium. Hierdie ione word deur die kristalle aangetrek en geadsorbeer. Omdat sommige ione, soos kalsium en magnesium, 'n dubbele positiewe lading besit en dus 2 kleideeltjies se negatiewe lading help balanseer, word die kleideeltjies (soos die kristalie van kaoliniet) op mekaar gepak en staan dan bekend as vlokkies. 'n Groot aantal watermolekules word ook vasgevang deur die kristal se oppervlak en deur die individuele katione (gehidrateerde katione).
Alle silika-kleiminerale kan baie watermolekules tussen die saamgepakte kristalle bevat. Montmorilloniet is byvoorbeeld 'n swellende kleimineraal. Die minerale (anorganiese) soute wat in water oplosbaar is, is die belangrikste bron van plantvoedingstowwe. Die molekules van die soute dissosieer om ione te vorm, waarvan die belangrikste die positief gelaaide ione kalsium (Ca++), magnesium (Mg++) en kalium (K+) en die negatief gelaaide ione nitraat (NO3 -) sulfaat (SO4--) en fosfaat (H2PO4 -) is.
Hierdie voedingselemente word in ioonvorm deur plantwortels geabsorbeer. Wanneer die plant 'n positief gelaaide ioon absorbeer, moet dit 'n positief gelaaide ioon uitruil- in hierdie geval 'n waterstofioon (H +). Sodoende behou die plant sy neutrale elektriese lading. Wanneer die plant negatief gelaaide ione soos nilraat of sultaat opneem, ruil die plantwortel negatief gelaaide hidroksiedione uit (OH-). (Twee hidraksiedione vir elke sulfaatioon, wat 'n dubbele negatiewe lading het.) Hierdie uitruil van ione verklaar een van die redes vir die versuring van grand, dil wit die verhoging van die waterstofioon- konsentrasie in die grand. Wanneer soute soos ammoniumsultaat, (NH4)2S04, as kunsmis toegedien word, word die positief gelaaide ammoniumioon (NH4+) vinniger deur die plant opgeneem as die negatief gelaaide sulfaatioon (S04 --).
Meer waterstofione word dus deur die plant uitgeruil as hidroksiedione, met 'n verhoging in die waterstofioon-konsentrasie, dit wil sê die versuring van die grond. (Die suurheidsgraad van die grond word gewoonlik met die simbool pH aangedui.) Hoewel voedingselemente in die grond aangevul kan word deur middel van kunsmis, hou die onoordeelkundige toediening daarvan dus sekere gevare in. Die oormatige toediening van stikstof in die vorm van ammoniumsoute dra byvoorbeeld by tot die versuringsproses deurdat die mikroorganismes die ammonium (NH4+) omsit in nitraat (N03-), met die afgee van waterstofione (H+): NH4,+O2 →NO3 - + H+
Die hoë waterstofioon-konsentrasie is nadelig om verskeie redes: Kalsium- (Ca), magnesium (Mg) en kalium (K) ione wat op kleideeltjies geadsorbeer is, word byvoorbeeld deur waterstofione verplaas en dan geloog, dit wil sê deur water weggevoer buite bereik van die plantwortels. Verskeie elemente word by 'n hoër suurheidsgraad minder toeganklik vir plante. Aluminium word in suur grond meer oplosbaar, maar aluminium is toksies (giftig) vir plante. Die ontstaan van suur grond kan voorkom of dit kan herstel word deur die toediening van landboukalk, wat hoofsaaklik uit kalsium- en magnesiumkarbonate bestaan. Die hoeveelheid en tipe kalk wat gebruik moet word, kan slegs deur middel van grondontleding bepaal word. Grondontledings en blaarontledings word gewoonlik as onontbeerlik beskou om die status van die voedingselemente, die pH en die kalkbehoeftes van die grond te bepaal.
Organiese bestanddele van grondWysig
Alle organiese maleriaal wat in die grond te lande kom, word uiteindelik chemies en biologies omgesit in humus. Humus is die eindproduk van die ontbindingsproses. Dit is vormloos en die struktuur van die organiese materiaal waaruit dit ontstaan het, het verlore gegaan. 'n Aansienlike hoeveelheid organiese en minerale sure word gevorm tydens die ontbinding van organiese materiaal en verskillende tussenvorme ontstaan wat 'n groot invloed het op die struktuur van die grond. Meer as enige ander taktor is humus verantwoordelik vir die vorming van aggregate (krummels of peds) en die stabi liteit van sulke aggregate. Humus oortref selts kleideeltjies in hulle vermoë om water en voedingstowwe vas te vang. Die grootte van humusdeeltjies varieer baie. Hulle kan so klein wees soos die kleideeltjies, maar die vermoë van die humusdeeltjies om katione te adsorbeer, oortref selfs die van montmorilloniet. In baie halfwoestynstreke van die wêreld onderhou die lae reënval gewoonlik nie woude nie maar wel uitgestrekte grasvelde. Die organiese oorblyfsels van die ontbinde gras word oor lang tydperke stadig deur die lae reënval na onder geloog, maar nie buite bereik van die plantwortels nie. So is byvoorbeeld die vrugbare, donker gronde van Rusland, die chernozem, gevorm waarop koring verbou word; ook die "great plains" of prêries van die Verenigde State van Amerika.
Water en lug in die grondWysig
Wanneer al die porieë tussen die gronddeeltjies met water gevul is, so as na 'n reënbui of tydens besproeiing, is die grond versadig. Onder die invloed van swaartekrag sal die water na onder vloei, mits dit 'n vryelik dreinerende grond is. Onderkant 'n sekere vlak kan die grond dan versadig wees met water, en hierdie vlak word die watervlak of watertafel genoem. In gronde met swak dreinering, kan die watervlak (watertafel) bo-op 'n onversadigde laag grond voorkom.
Dit word 'n sittende of verhewe grondwatervlak genoem. Die waterinhoud van 'n vryelik dreinerende grond wat in die veld met water versadig is en toegelaat word om 2 of 3 dae te dreineer, word veldkapasiteit genoem. Veldkapasiteit is belangrik in die ontwerp en bestuur van besproeiingskemas, maar kan ongelukkig nie baie akkuraat gedefinieer word nie. Verskillende grondsoorte verskil in hulle vermoë om water te berg vir gebruik deur plante (totale opneembare waterhouvermoë). Nie al die grondwater is vir plante opneembaar of toeganklik nie.
'n Sekere hoeveelheid water word deur die vaste stowwe in die grond vasgehou deur adsorbsie. Verder is die·grondwater onderhewig aan 'n aantal spanningsvelde, soos onder andere die aantrekkingskrag tussen die vaste deeltjies en water, die aanwesigheid van soute in oplossing en die invloed van swaartekrag. Namate die grondvog verminder, sal die energie wat nodig is om water uit die grond te onttrek, verhoog, die hidrouliese geleidingsvermoë verlaag en gevolglik is die tempo waarin die water na die wortels beweeg, laer. Namate die konsentrasie oplosbare soute verhoog , sal die osmotiese potensiaal van die grondwater verlaag en 'n toenemende hoeveelheid van die vog is dan nie meer beskikbaar nie. Wanneer die hidrouliese geleiding van die grond in so 'n mate verminder het dat die water nie vinnig genoeg na die omgewing van die plantwortels kan vloei om aan die waterbehoeftes van die plante te voorsien nie, het die grondwatertoestand verwelkpunt bereik. By verwelkpunt sal die meeste plante permanent verwelk. Die samestelling van lug in grond het 'n noue verband met die samestelling van lug in die atmosfeer, wat uit 21% suurstof
word ook beïnvloed deur die tempo waarin die gasse tussen die atmosfeer en die grond versprei (deur diffusie). Onder 'n grasbedekking kan die kooldioksied diep in die grond toeneem tot tussen 5 en 10 %, terwyl die suurstof kan verminder tot 15 en selfs 10 %. In landerye wat nie baie nat is nie skommel die kooldioksiedinhoud van lug in die grond met om en by 1 %, maar onder baie nat toestande kan die persentasie kooldioksied baie verhoog. (O2, 78 % stikstof (N2), ongeveer 0,03 % koolstofdioksied (CO2) en ongeveer 1 % edelgasse bestaan. 'n Wisselende hoeveelheid waterdamp is ook in die atmosfeer teenwoordig.
Die belangrikste verskil tussen die lug in die atmosfeer en die in die grond is dat die kooldioksied in die grond selde laer as 1 % is. Die verhouding suurstof tot kooldioksied in die grond word hoofsaaklik bepaal deur hoe aktief die plantwortels en lewende organismes suurstof verbruik en kooldioksied afgee. Die O2/CO2-verhouding.
In enige biologiese gemeenskap kan die lewende organismes in 3 hoofgroepe verdeel word:
- Die produseerders, wat organiese voedsel opbou uit anorganiese stowwe - meestal groen plante.
- Die verbruikers, meestal diere, wat grond die organiese stowwe as voedsel gebruik.
- Die ontbinders of saprovore, mikroörganismes wat dooie organiese materiaal- oak uitwerpsels van diere - volledig afbreek totdat alleen anorganiese stowwe oorbly. Hulle kan ook die mineraliseerders genoem word. Die produseerders, dit wit sê die groen plante, bou nie alleen organiese voedsel op nie. Hulle wortels skei ook tydens die groeiproses stowwe af wat bepaalde mikroorganismes aantrek, soos byvoorbeeld die knoppiesbakterieë wat vrye stikstat saambind tot voordeel van die plant. Die beskikbaarheid van voedingstowwe, water en suurstof en die temperatuur het 'n groat invloed op die samestelling van die fauna en flora in grond. Onder gunstige omstandighede kom 'n groot verskeidenheid lewensvorme in grond voor. Onder minder gunstige omstandighede is die aantal soorte minder en die getal individue van die oorblywende soorte neem aansienlik toe.
Met bodemfauna word bedoel die diere wat ten minste tydens die aktiewe gedeelte van hulle lewensiklus in die grond hou. Ruspes wat bogronds kos soek en net in die grond verpop, word nie hierby ingesluit nie, maar ruspes wat van plantwortels lewe, weI. Diere soos molle en muise behoort streng gesproke ingesluit te word, maar met bodemfauna word meestal net die ongewerwelde diere bedoel. 'n Praktiese indeling van die bodemfauna is gebaseer op die grootte van die volgroeide diere.
Organismes kleiner as 0,2 mm word die mikrofauna genoem; die van 0,2 mm tot 4 mm die mesofauna en die wat meer as 4 mm lank is, die makrofauna. Dit is hoofsaaklik die beweging en die voedingsaktiwiteite van die diertjies wat by die grondstruktuur van belang is. Erdwurms (genus Lumbricus) soek byvoorbeeld hul voedsel aan die oppervlak en neem dit dan dieper die grond in. Hierdeur word die grond belug en die grondlae word vermeng (homogenisering). Deur middel van hul uitwerpsels, wat ook onverteerde en gedeeltelik verteerde stowwe bevat, word organiese materiaal dieper in die grond versprei. Hulle neem ook grondmineraaldeeltjies in en werp groot hoeveelhede gietsels met 'n baie fyn krummelstruktuur uit. Sommige soorte erdwurms werp die gietsels gedeeltelik op die grondoppervlak uit.
As gevolg van hul deurkruising van die grond skep die erdwurms geskikte verblyfplekke vir die kleiner grondfauna en mikroorganismes. Sommige soorte beweeg tot meer as 3 m in die grond af. In tropiese dele kan die hoeveelheid grond wat op hierdie manier omgeoorwoel word, tot ongeveer 200 ton per hektaar per jaar beloop.
Daar is verskeie soorte larwes wat in mindere mate help om grond te homogeniseer, maar in tropiese en subtropiese dele van die aarde is termiete een van die belangrikste groepe van die grondfauna. Die belangrikheid van termiete in grondvorming te daarin dat hulle 'n deeglike vermenging van anorganiese en organiese stowwe teweegbring en die afgebreekte produkte van hout by die grond voeg. Materiaal word ook uit die dieper lae van die grond na die oppervlak gebring en daar aan vermenging met humus blootgestel. In moerasagtige dele kan hulle 'n droë bolaag vorm en sodoende vrugbare grond vir akkerbou geskik maak.
In baie dele van tropiese Afrika is landbou beperk tot die verrykte gronde wat deur die aktiwiteite van termiete ontstaan het. Die diere van die mikro- en mesofauna is minder beweeglik en is meestal beperk tot die omgewing van die voedselbron en kom naby die oppervlak voor.
Die bodemfauna kan ook volgens hul voedingsgewoontes ingedeel word in herbivore (planteters) en karnivore (vleiseters). Die herbivore lewe meestal van lewende plantwortels en maklik bereikbare bogrondse plantdele. Die larwes van die meikewer (genus Mefofontha) en die kniptorre (familie Elateridae), sommige vlieglarwes en wortelaalwurms is herbivore. Die karnivore stuit in die roofmyte (orde Acari of Acarina), spinnekoppe (orde Araneae), hooiwaens of langbeenspinnekoppe (suborde Palpatores), duisendpote (klas Diplopoda) en verskillende soorte kewers (orde Coleoptera).
Die bodemflora sluit in alge, virusse, swamme (skimmels en fungi) en bakterieë. Hiervan is die bakterieë die belangrikste.
Hulle is baie klein, maar in een gram grond kan duisende bakterieë voorkom. Sommige lewe onder aërobiese (suurstofryke) omstandighede en ander onder anaërobiese toestande (sonder suurstof).ln die koolstofkringloop dien sekere bakterieë om sellulose af te breek sodat koolstofdioksied afgegee word. Ander bakterieë speel 'n vername rol in die stikstofkringloop. Hulle kan ammoniak oksideer tot nitriet, en ander bakterieë sit die nitriet om in nitraat, wat deur die plantwortels opgeneem kan word. Onder anaërobiese omstandighede kan sekere bakterieë die nitraat omsit in vry stikstof.
Die belangrikste bakterieë vir plantegroei is ongetwyfeld die stikstofbindende (nitrifiserende) bakterieë. Sommige van hierdie bakterieë lewe vry in die grond, ander lewe in knoppies wat aan die wortels van sekere soorte plante (veraI peulplante) gevorm word. Sowel die plant as die bakterieë baat by hierdie vennootskap. Dit word simbiose genoem. In gunstige omstandighede kan die vrylewende vorme 10 kg stikstof en die simbiotiese bakterieë 100 kg stikstof per ha per jaar in nitraat omsit. Swamme (skimmels of fungi) groei altyd onder aerabiese omstandighede en kom dus naby die grondoppervlak voor.
Dikwels is die swamme die voorlopers in die ontbinding van organiese materiaal. Sommige swamme lewe simbioties met plantwortels, wat deur die swam se miselium (drade) omring word. Die virusse wat in die grond voorkom, kan verskeie virussiektes by plante veroorsaak. Alge of wiere kom meestal net op die grondoppervlak voor wanneer dit vogtig genoeg is en speel geen noemenswaardige rol in die grondvormingsproses
Klassifikasie en ondersoekWysig
Die primêre doel van 'n grondklassifikasiestelsel is die identifikasie en naamgewing van gronde volgens 'n ordellke sisteem van gedefinieerde klasse. Hierdeur word die onderlinge verband tussen grondeienskappe duidelik en kommunikasie in verband met gronde op 'n konsekwente manier moontlik. Die eienskappe van grond bepaal die bodemgeskiktheid vir akkerbou of weiding, vir die oprigting van geboue en vir die bou van damme en paaie.
Veral die landbouer behoort kennis te dra van die eienskappe van die verskillende grandsoorte wat op sy eiendom voorkom en moet die prosedure van grondbenutting volgens die verskillende gronde kan aanpas. In Suid-Afrika is ondersoek ingestel na die bruikbaarheid van klassifikasiestelsels wat reeds elders in die wêreld bestaan, soos die stelsel van die departement van landbou van die Verenigde State van Amerika (USDA), maar daar is gevind dat daar geen logiese, eenvoudige stelsel bestaan wat die gronde van Suid-Afrika bevredigende kon akkommodeer nie.
Verskeie veldopnames is in Suid-Afrika gemaak, maar dit was duidelik dat 'n nuwe klassifikasie nodig was, nie alleen vir beter plaasbeplanning nie, maar ook om grondgebruik landwyd te optimaliseer en om die natuurlike hulpbronpotensiaal van die land ten volle te ontwikkel. Die tweekategorie- of binomiese klassifikasiestelsel vir die identifikasie van Suid-Afrikaanse gronde; wat algemeen deur die landbousektor en die Departement van Landbou en Visserye aanvaar word, word kortliks uiteengesit.
Die stelsel bestaan uit slegs 2 vlakke van klasse, naamlik 'n hoër of algemene vlak wat die grondvorme bevat, en 'n laer, meer spesifieke vlak met grondseries. Elke vorm (met een uitsondering) word dus onderverdeel in 'n aantal series (van 2 tot 30 of meer). In hierdie opsig stem die stelsel ooreen met die stelsel wat vir plante en diere gebruik word. Die genusnaam stem ooreen met die grondvorm en die spesienaam met die grondserie. Daar is reeds genoem dat die grondvormingsprosesse neig om die materiale waarop hulle inwerk, te differensieer in lae of horisonne.
Die uitgangspunt van die klassifikasiestelsel is dat hierdie horisonne herhaaldelik gevorm sal word onder dieselfde genetiese toestande. Die horisonne van 'n grond ontwikkel nie onafhanklik van mekaar nie, maar word gevorm deur 'n stel prosesse wat die hele grand beïnvloed, hoewel in verskillende grade in die verskillende dele van die profiel. Elke grondvorm verteenwoordig dus gronde met 'n sekere unieke, vertikale opeenvolging van horisonne, dit wit sê gronde met dieselfde horisonne wat in dieselfde volgorde voorkom. Een en veertig verskillende kombinasies van diagnostiese horisonne, dus grondvorme, is tot op datum in Suid-Afrika aangetref.
Daar word na elke vorm verwys deur 'n pleknaam. (byvoorbeeld Swartland, Estcourt) wat slegs 'n etiket sonder enige wesenlike betekenis is. Die series het almal die kenmerke van die vorm gemeen (dit wil sê die voorgeskrewe horisonopeenvolging), maar word gedifferensieer op die basis van ander kenmerke soos grondtekstuur, in terme van klei-inhoud en groottegradering van die sandfraksie; basisstatus (uitruil- bare natrium, kalsium, magnesium en kalium) in terme van minimaal tot hoogs geloog; kalkhoudendheid; geaardheid van die onderliggende materiaal, en grandkleur waar dit nie 'n kriterium vir die diagnostiese horison is nie (dit wit sê die horison wat die vorm bepaal). Die uitsondering is die grondvorm Dundee, wat net een serie bevat.
Hierdie vorm is 'n jong gestratifiseerde alluvium, met ander woorde ongekonsolideerde materiaal wat deur vloeiende
water afgeset is en waar egte genetiese grandhorisonne nog nie ontwikkel het nie. Die eerste stap in die ondersoek, beskrywing en identifikasie van gronde in die veld, is die herkenning van meesterhorisonne. Die belangrikste kenmerke van die sewe meesterhorisonne word kortliks bespreek. Die volgende standaardlettersimbole word gebruik om die meesterhorisonne aan te dui:
O - Die boonste deel van die grond wat bestaan uit vars en/of gedeeltelik ontbinde organiese materiaal wat akkumuleer in moerasagtige toestande.
A - 'n Horison aan of naby die oppervlak wat hoofsaaklik bestaan uit minerale partikels wat intiem vermeng is met gehumifiseerde organiese materiaal.
B - 'n Horison tussen die A - en die C - of A - horison wat gekarakteriseer word deur konsentrasies van silikaklei (deur illuviasie of inwassing, of verandering) of seskwioksiede (soos Fe2O3, ensovoorts, deur illuviasie of residuele akkumulasie) of organiese materiaal (ook deur illuviasie), of kombinasies daarvan.
C - Ongekonsolideerde materiaal (insluitende verweerde rots).
A - Vaste gesteente, en dus streng gesproke nie 'n horison nie.
E - 'n Lig gekleurde minerale horison onder die O- of A-horison (indien aanwesig) met 'n laer gehalte van organiese materiaal en/of seskwioksiede en/of klei as die horison direk daarander, en 'n relatiewe akkumulasie van kwarts en/of weerstandbiedende minerale.
G - 'n Horison met tekens van sterk reduksie (vergleying) onder anaerobiese toestande (afwesigheid van suurstof), gewoonlik met blouerige, groenerige of gryserige kleure.
Min gronde bevat al hierdie horisonne, maar alle gronde bevat sommige daarvan en is gewoonlik identifiseerbaar in 'n vertikale blootstelling, so as die wand van 'n grond put of profielput. Die volgende stap in die identifikasie van 'n grond is die identifikasie van die diagnostiese horisonne, dit wit sê die spesifieke, sigbare en tasbare eienskappe van die meesterhorisonne, wat net so en selfs belangriker is as die meesterhorisonne self wanneer dit by die identifikasie en gebruik van gronde kom.
Die meesterhorisonne bevat slegs inligting wat betrekking het op die posisie in die profiel ('n B-horison, byvoorbeeld, kom onder 'n A- en bokant 'n C-horison voor) en die aard van die prosesse wat plaasgevind het (die akkumulasie van organiese materiaal of van minerale, ensovoorts). B-horisonne, het byvoorbeeld baie wyd uiteenlopende eienskappe. Hierdie klassifikasiestelsel definieer in redelik streng terme 'n aantal diagnostiese horisonne wat betrekking het op Suid-Afrikaanse gronde. Hierdie definisies kan ingewikkeld word, aangesien hulle 'n baie komplekse sisteem beskryf. Die diagnostiese horisonne word derhalwe net kortliks genoem. Vyf spesiale horisonne wat aan die oppervlak voorkom, is gedefinieer as diagnosties op grond van die aanwesigheid van sulke kenmerke soos abnormaal hoe organiese stof, dikte, donker kleure, sterk ontwikkelde struktuur en uitsettingsvermoe, of die afwesigheid daarvan (in die ortiese horison).
Die 5 diagnostiese bogrond-horisonne is die volgende:
- Organiese O - horison, wat gewoonlik in en rondom strandmere en binnelandse vleie aangetref word.
- Humiese A - horison, wat aangetref word in humiede misgordelstreke waar die dreinering goed is.
- Melaniese A - horison is ook 'n donkergekleurde bogrondhorison wat tipies is van droër klimate waar minder loging van oplosbare bestanddele plaasvind. (Humiese, melaniese en vertiese A – horisonne word ook onderskei op grond van basisstatus.)
- Vertiese A - horison is gewoonlik swart of baie donker, maar kan ook grys, geelbruin of rooi wees. Die blokkige struktuur vertoon wryfvlakke of skuifvlakke wat gevorm word deur interne beweging. By vlak vertiese horisonne breek die grond op in 'n los deklaag van baie fyn peds (aggregate) wanneer dit geploeg word, maar swet en krimp merkbaar met verandering in vogtoestande as gevolg van swelbare kleiminerale.
- Ortiese A - horison kan in 'n mate verdonker wees deur organiese materiaal, maar besit nie die kenmerke van enigeen van die ander 4 A - horisonne nie. Die meerderheid van gronde in Suid-Afrika het bogronde wat deur uitsluiting as orties geklassifiseer word.
Vyftien diagnostiese ondergrondhorisonne is vir die klassifikasiestelsel gedefinieer 'n E - horison ontstaan deur die sywaartse en afwaartse loging (eluviasie,) van klei, yster, aluminium en organiese materiaal. 'n Gebleikte horison ontstaan, veroorsaak deur afwisselende vergleying (intense reduksie) deur 'n tydelike watervlak (periodieke versuiptoestande). Die G-horison is 'n stewige gley wat ontwikkel as gevolg van aanhoudende versuiptoestande.
Soms word so 'n ferm gley ook potklei genoem. Eenvormigheid van kleur is die hoofkenmerk vir die onderskeiding van rooi apedale, geelbruin apedale en rooi gestruktureerde B - horisonne. (Apedaal beteken sonder peds.) Vyf kutaniese horisonne is gedefinieer: gleykutaniese, prismakutaniese, pedokutaniese, litokutaniese en neokutaniese B - horisonne. (Kutaan = 'n vel of huid.) Die nie-homogeniteit van die kleur van die materiaal waaruit die horisonne bestaan, is die belangrikste kenmerk wat hulle onderskei. In die geval van gley-, prisma- en pedokutaniese horisonne is die beweging en herverspreiding van materiaal van kleigrootte (in sommige gevalle ook organiese materiaal) hoofsaaklik verantwoordelik vir die nie-homogene kleure.
Die veelkleurigheid van die litokutaniese B-horison is te wyte aan differensiele verwering wat vlekke van helder gekleurde materiaal, dikwels in die vorm van tonge, in effens verweerde materiaal veroorsaak. Die neokutaniese B - horison akkommodeer minimale kutaniese ontwikkeling gedurende die vroeë stadium van grondvorming in ongekonsolideerde materiale. Die ferrihumiese B - horison akkommodeer die klassieke konsep van die podzol - B, naamlik 'n ondergrondhorison wat verryk is met gehumifiseerde organiese materiaal tesame met vry ysteroksiede as gevolg van die afwaartse beweging van hierdie materiaIe. Die beste voorbeelde van ferrihumiese B - horisonne in Suid-Afrika word gevind op sanderige materiaal onder fynbosvegetasie (heide en macchia) in die suidelike en suidwestelike kusstreke van die land.
Deur die herkenning van twee plintiese B - horisonne, naamlik sagte plintiet en harde plintiet, word twee betangrike prosesse in ag geneem: die mobilisasie en segregasie van yster in los konkresies en aaneenlopende ysterbanke (hardebank- of heuningkoekferrikreet) onderskeidelik. 'n Laag los, verharde ysterkonkresies staan in ander dissiplines bekend as gruis- ferrikreet of ouklip. Laastens word 2 jong materiale (streng gesproke C - horisonne) as diagnosties erken, naamlik regiese sand en gestratifiseerde alluvium (die reeds genoemde Dundeevorm). Regiese sand word dikwels in woestynagtige streke of kusstreke aangetref. Twee van Suid-Afrika se belangrikste gronde word bespreek as voorbeelde van grondvorme.
Die opeenvolging ortiese A - horison op 'n geelbruin apedale B-horison op 'n sagte plintiese B - horison dui op die Avalonvorm. Dit is 'n ideale grond vir koringverbouing vanweë die uitstekende voghouvermoë. As die grond vlak is, kan dreineringsprobleme egter opduik. Die Huttonvorm kom oor groot dele van Suid-Afrika voor. Die bogrond is 'n ortiese A - horison en die ondergrond 'n rooi apedale B - horison, dit wil sê albei horisonne is struktuurloos. Die onderliggende materiaal kan rots of verweerde gesteentes wees. Gronde van die Huttonvorm is gewoonlik baie diep en dreinering is goed. Baie van die Huttonseries is uitstekende besproeiingsgronde vanweë hul goeie lug-vog-eienskappe.
Die rooi kleur word veroorsaak deur oordekkingsn van ysteroksiede op die minerale deeltjies. Nie-swelbare kleiminerale oorheers die kleifraksie, daarom die afwesigheid van struktuurontwikkeling (apedaal). Omdat hierdie gronde oor 'n wye reeks van klimaatstoestande aangetref word, word die volle basisstatusreeks aangetref, dit wil sê van uiters suur en onversadig tot kalkhoudend en soutryk. Hierdie eienskap word onder andere gebruik om die baie series in hierdie vorm te onderskei.
Grondkartering of bodemkarteringWysig
Met grondkaart (of bodemkaart) word bedoel 'n kaart waarop die ligging en verbreiding van die verskillende grondsoorte aangegee is. Aangesien daar meer as een grondtipe op een plaas kan voorkom, wissel die skaal van sulke kaarte heelwat. Dit is die ideaal van landboukundiges om gedetailleerde kaarte voor te berei wat die grondtipes op elke plaas in die land sal identifiseer en so die produksiepotensiaal van die landbougrond van Suid-Afrika optimaal te kan benut.
Produktiewe en bewerkbare gronde is in Suid-Afrika betreklik beperk. Daar word algemeen aanvaar dat nie meer as 15% van die land se oppervlakte ooit bewerk sal kan word nie, selfs met behulp van besproeiing. Vandaar die doelbewuste poging in die laaste aantal jare om 'n gebruikspatroon beskikbaar te stel wat die produksiegrond potensiaal van grondsoorte akkuraat uitwys. 'n Belangrike hulpmiddel in bodemkartering is lugfoto's. Met behulp van 'n stereoskoop kan die grense van sekere grondsoorte vasgestel word. Sulke foto's moet egter tesame met grondondersoeke ter plaatse gebruik word, aangesien lugfoto's nie inligting oor eienskappe soos die tekstuur, struktuur en chemiese samestelling van grond weergee nie.
Die opstel van 'n akkurate grondkaart behels dus die grawe van profielputte en die boor van gate - met die nodige fisiese ondersoek van die grondhorisonne - en gewoonlik ook chemiese en fisiese analise en ondersoeke in die laboratorium. Grondkaarte help nie net die landbouer met gewaskeuse nie. Die graad van gronderosie word ook bepaal deur die eienskappe van die grondsoorte wat in 'n gebied aangetref word. Gronde wat byvoorbeeld baie slik bevat in die afwesigheid van klei as bindmateriaal is veral kwesbaar. Deur die grondsoorte volgens erosiegevaar te gradeer, is 'n kaart opgestel om die kwesbaarheid van die gronde in die land aan te dui as hulle deur bewerking of oorbeweiding ontbloot sou word.
Grondkaarte is ook belangrike hulpmiddels by die beplanning van nuwe dorpsgebiede, stadsuitbreiding, die uitlê van paaie, ensovoorts. Met behulp van grondkaarte kan die uitbreiding van woongebiede op skaars landbougrond vermy word, en die geskikste grond oorgemerk word vir akkerbou, tuinbou of weiding; vir parke, lae of hoë geboue, damme, ontspanningsoorde of sportgeriewe.
Die geweldige toename in die grootte van konstruksies soos geboue, brue, damwalle, en so meergedurende die 20e eeu het wetenskaplikes genoodsaak om nuwe tegnieke te ontwikkel vir die analise van grond. Twee aspekte is algemeen geassosieer met die grondmeganika. Die een het betrekking op grond en rots soos dit onversteur in die natuur voorkom. Konstruksies word gewoonlik gefundeer op sulke onversteurde materiaal, en tonnels en uitgrawings word deur sulke natuurlike afsettings gemaak.
Die tweede aspek is gewoonlik geassosieer met grond en rots as roumateriaal vir konstruksies. Alle opvullingsmateriaal vir paaie, spoorwee, lughawens en damme het hul oorsprong in die grond. Die onderlinge verhoudings van die massas en volumes van die 3 fases, naamlik soliede, vloeistof en gasfase, is belangrik omdat elkeen individueel en gesamentlik bydra tot die fisiese eienskappe van grond. Die grondmeganika moet ni net die bestanddele en eienskappe van gronde ondersoek nie, maar ook die gedrag van die gronde wanneer dit belas of vervorm word met die aanbring van konstruksies in of op die grond. Grondondersoek in die veld behels onder andere gewoonlik die uitboor van 'n onversteurde grondmonster.
Die boorkern verskaf inligting oor die diepte waarop die verskillende grondlae presies voorkom, en ook oor die lae se hardheid, kleur, voggehalte, ensovoorts. By 'n ander metode word 'n buis of staaf in die grond ingedruk of geslaan en die weerstand wat dit ondervind, word elektronies na 'n rekenaar gevoer. Dit word sondering genoem en een van die apparate wat gebruik word, is die penetrometer. Laboratoriumondersoeke word uitgevoerom byvoorbeeld die bestanddele en samestelling van gronde te bepaal, die dravermoë, die saamdrukbaarheid of verdigbaarheid, skuifweerstand en deurlaatbaarheid. Die resultate van 'n grondondersoek het onmisbaar geword vir die wat gemoeid is met die beplanning en bou van paaie, spoorweë, damme, tonnels en feitlik alle groot konstruksies in stede.