Water in verhouding tot plantegroei. Verklaring van resultate
Last update: April 11, 2012 10:41:04 AM
Water in Verhouding tot Plantegroei
'n Verklaring van Resultate
F. H. Bosman
DIE onderwerp " Water in verhouding tot Plantegroei" dek 'n baie wye veld. In hierdie artikel word slegs aandag gegee aan die invloed van water op plantegroei in die lig van sekere proewe wat by die Grootfonteinse Landbouskool uitgevoer word.
Die besproeiingsblok op Grootfontein bestaan uit 'n diep bruin tot donkerbruin spoel-leemgrond. De gemiddelde jaarlikse reënval is 13.7 duim, en wissel af van 8.30 duim tot 22.28 duim terwyl verdamping al van 61.2 duim tot byna 80 duim per jaar afgewissel het. 'n Beter aanduiding van die veranderlikheid van klimaatstoestande wat daar heers word van jaar tot jaar verskaf deur die transpirasie-koëffisiënt van gewasse; in die geval van aartappels, as 'n tipiese voorbeeld, het dit oor die tydperk 1931-1935 van 253 tot 587 gevarieer, terwyl die syfers vir koring oor dieselfde tydperk 502 en 569 is. Omgewingstoestande het gedurende die groei van die wintergewas blykbaar baie minder gevarieer as gedurende die somermaande.
Die Mate van Transpirasie
'n Belangrike faktor in die verklaring van die resultate van ons besproeiingsproewe is die mate van transpirasie in vergelyking met plantegroei wat gewoonlik uitgedruk word as die verhouding van die eenhede van water gebruik deur die plant tot die eenhede van droë plantmateriaal geproduseer. Die indeks wat aldus verkry word, is genoem " die waterverbruik" of die "transpirasie-koëffisiënt "-'n term wat reeds in hierdie artikel gebruik is. Laasgenoemde term is beter omdat die term " waterverbruik" maklik die verkeerde indruk kan gee.
Die mate van transpirasie en groei word beïnvloed deur talle faktore, soos atmosferiese vogtigheid (of liewer die versadigheidstekort) en die verwante faktore temperatuur en wind, asook die vrugbaarheid van die grond, ligsterkte, siektes, ens. Onder bepaalde omstandighede lyk dit egter of die voggehalte, binne wye perke die transpirasiekoëffisiënt nie tot enige aanmerklike mate beïnvloed nie.
Terwyl baie gegewens met betrekking tot die uitwerking van grondtoestande, siektes en klimaatsfaktore op transpirasie versamel is en ondersoekers op hierdie punt min of meer dieselfde bevindings verkry het, het betreklik min van hulle die uitwerking van grondvog op die transpirasiekoëffisiënt op 'n bevredigende wyse vasgestel. Briggs en Shantz (1913) verklaar dat die waterverbruik van plante gewoonlik 'n vermeerdering aantoon wanneer die grondvoggehalte enige van die uiterstes nader (d. w .s. die versuipingspunt of die verleppingspunt).
Kieselbach (1916) wat proewe met mielies uitgevoer het, het gevind dat 'n vermindering van die grondvoggehalte wat voldoende is om die opbrings met 30.7 persent te verminder, die transpirasie-koëffisiënt met slegs 7.9 verminder het, maar toe die voggehalte tot bo die optimum vermeerder is sodat die opbrings met 16.7 persent verminder is, is die transpirasiekoëffisiënt met 8.2 persent vermeerder. Kieselbach erken dat gebrek aan eenvormigheid wat betref die verspreiding van water op die grond in houers toegedien, 'n ernstige bron van foute was en hy is glad nie seker dat die lae vogpersentasies wat hy in sy tenks probeer behou het, 'n juiste aanduiding van die persentasies vogtigheid dwarsdeur die hele grondmassas was nie.
Viehmeyer (1927) het 'n intensiewe studie van die uitwerking van grondvoggehalte op die groei van pruimbome gemaak. Hy het ook sorgvuldig aantekening gehou van die mate van transpirasie terwyl die grondvoggehalte verminder is. As gevolg van hierdie studie het hy tot die gevolgtrekking gekom dat die hoeveelheid water wat vir die groei beskikbaar is, nie in 'n groot mate die gebruik van water deur die pruimbome beïnvloed nie, en dat die optimum vogtoestande vir groei grondvog toestande dek, wat afwissel van die maksimum hoeveelheid vog wat die veld opneem tot omtrent die verleppings-koëffisiënt.
'n Aantal kort-termyn en wat genoem kan word mikrobepalings van transpirasie in verband met grondvogtoestande, is deur verskeie ondersoekers gemaak maar hulle het byna altyd probeer om hul plante, onder verskillende toestande wat betref konstante voggehalte te kweek en aangeneem dat klein toevoegings van water tot die grondmassa waarin die plante gekweek word, 'n eenvormige verspreiding van vog in die gewenste mate veroorsaak. Ofskoon hierdie toestand wel na 'n tydperk van lang isolasie in 'n grondmassa verkry kan word, is dit onmoontlik om dit tot stand te bring in grondsoorte waarin plante aan die groei is.
As water toegedien word aan die oppervlakte van 'n grondsoort waarin plante groei sal dit die grond natmaak tot sy maksimum vry-waterhou-vermoë tot 'n diepte wat afhang van die waterhou-vermoë van die grond en sy aanvanklike voggehalte. 'n ligte besproeiing sal dus die grond in dieselfde mate benat maar nie tot dieselfde diepte as 'n swaar toediening nie as die waterhouvermoë van die verskillende grondlae met mekaar vergelyk kan word. Alway en McDole het aangetoon dat waar 'n besproeiing van 1 duim oor 'n tydperk van 5 dae toegedien word, 50 persent van die deurdringing binne die eerste uur plaasvind. Na die eerste vinnige deurdringing van die water neem die plante wat in daardie grond groei gewoonlik vinnig genoeg vog op om verdere merkbare verspreiding te verhoed, mits die water nie dieper as die groeiende wortelstelsel gedring het nie.
Die veronderstelling dat die kapillêre beweging van vog die gewenste eenvormige verspreiding van vog in die grond teweegbring, het gelei tot baie foutiewe gevolgtrekkings.
Viehmeyer het besef dat dit moeilik is om konstante en eenvormige voggehaltes laer as die wat die grond sal hou teen swaartekrag te behou, en nadat hy verskillende mislukte proewe uitgevoer het om gewenste toestande te verkry, het hy die hoop om 'n studie te maak van die uitwerking van die grondvog op transpirasie deur middel van konstante lae voggehaltes opgegee. Uiteindelik het hy besluit om die grondvoggehalte in die dromme te vermeerder tot die maksimum hoeveelheid vog wat die veld opneem of tot die maksimum vry-waterhou-vermoë, en om proewe uit te voer met verskillende soorte grondvoggehaltes wat afwissel van hierdie maksimum tot verskillende laer grade. Gevolglik is die grondvoggehalte in een reeks dromme vermeerder tot die maksimum, nl. 22 persent, nadat die vog tot 16 persent verminder is, terwyl ander besproei is terwyl die voggehalte tot die verleppingspunt verminder is, ens. Sy bevindings is reeds vermeld.
Die proewe op Grootfontein
Die proewe op Grootfontein is hoofsaaklik ontwerp met die doel om die mate van transpirasie van verskillende gewasse te bepaal, en gegewens te verskaf ten einde besproeiingskemas uit te werk wat sal voldoen aan die wisselende vereistes van die onderskeie gewasse gedurende hul groeiperiode.
Hierdie proewe het ook waardevolle gegewens verskaf ten opsigte van die uitwerking van grondvoggehalte op die transpirasiekoëffisiënt. Die 3 vogbehandelings wat ons moet oorweeg is die volgendes:-
Die dromme word toegemaak ten einde verdamping te voorkom. Die maksimum vry waterhouvermoë van die grond is ongeveer 20 persent (25 persent op 'n droë basis). Gevolglik kan 'n mens aflei na aanleiding van wat reeds gesê is, dat die vogverspreiding in die dromme van behandelings (A) en (B) taamlik eenvormig is. In die geval van (A) kan 'n mens verwag; dat daar 'n klein versameling van water in die onderste grondlaag sal wees (dit kom moontlik van die gruis wat op die bodem van die dromme gegooi is voordat hulle met grond gevul is). In die geval van behandeling (C) word die grond gevul met vog tot die maksimum kapillêre kapasiteit by die begin van die veertiendaagse tydperke en aan die einde van hierdie tydperke word dit in verskillende mates verminder na gelang van die mate van groei van die gewasse en klimaatstoestande.
Die verleppingspunt van die grond is ongeveer 11.5 persent (13 persent op 'n droë basis) en die dromme wat in behandeling (C) gebruik word, bevat omtrent 33 persent beskikbare water. By een geleentheid laaste seisoen, het die mielieplante hierdie hoeveelheid water in veertien dae opgeneem, terwyl uitgegroeide lusern meer dikwels na verloop van die veertiendaagse tydperke tekens van verlepping getoon het, toe daar gedurende hierdie tydperke droë warm periodes voorgekom het. Hawer het af en toe en koring baie selde tekens van droogte getoon.
Derhalwe kan aangeneem word dat daar groot verskille bestaan het tussen die voggehaltes van grondsoorte in behandelings (C) in vergelyking met die in (A) of (B) en dat, indien die grondvoggehalte enige uitwerking het op die transpirasie-koëffisiënt dit moet blyk uit die resultate wat van bostaande behandelings verkry is.
Die volgende is die droë gewigte en transpirasie-koëffisiënte laaste seisoen verkry met die 3 behandelings wat beskryf is
Koëffisiënt van variabiliteit
Vergelyking van Resultate
Hierdie resultate bevestig die bevinding van Viehmeyer in een opsig, nl. Dat verskillende vogbehandelings geen neiging toon om die transpirasie-koëffisiënte van die gewasse wat gebruik word te beïnvloed nie, terwyl hulle van die van Viehmeyer verskil in sover as die groeisnelheid nie konstant is ten opsigte van verskillende voggehaltes nie.
As nou veronderstel word dat grondtoestande in die besproeiingspersele gelyksoortig is aan die in die transpirasiedromme, en ons het geen rede om anders te dink nie, kan ons die transpirasiekoëffisiënte wat verkry is, toepas op die resultate van die besproeiingsproewe wat terselfdertyd digby uitgevoer is. Dit blyk dat die grond volop plantevoedsel bevat want die kunsmis, wat in die aangrensende proef uitgevoer is, toon geen belangrike opbringste na 'n verbouing van 10 jaar nie. Verder word 'n poging aangewend om die vrugbaarheid van die grond te behou deur die vernaamste plantevoedselbestanddele wat deur elke oes verwyder is, weer in die persele van die besproeiingsproef en in die dromme van die transpirasieproef terug te kry, Klimaatstoestande sal feitlik egalig wees in so 'n klein omgewing. Dit moet ook vermeld word dat besproeiingsproewe nooit tekens van gebrek aan water getoon het nie.
Tabel 1 Toon aan die besproeiingsbehandelings, die getal van sodanige behandelings, die totale besproeiings in duime, die besproeiingswater per perseel, die hoeveelheid water gebruik per perseel (gebaseer op die gemiddelde droë opbrings en die transpirasie-koëffisiënt van die oes) en die balans (surplus of tekort) ten opsigte van 'n besproeiingsproef wat laas jaar met mielies uitgevoer is. Die gewas het goed gegroei en is vir kuilvoer afgesny.
Uit die informasie vervat in die tabel kan die volgende gevolgtrekkings gemaak word:-
Eerstens, dat die gewas nie in staat was om meer as 12 duim beskikbare water te gebruik onder die toestande waaronder dit laas seisoen gekweek is nie.
Tweedens, toe meer as 12 duim beskikbare water aan die gewas verskaf is, het die surplus verlore gegaan as gevolg van verdamping en deursypeling (dit het verder deurgedring as die wortelstelsel).
Derdens, dat ses besproeiings van 2 duim elk nie meer of minder ekonomies was as vier besproeiings van 3 duim elk nie. Waar meer verdamping plaasgevind het as gevolg van 'n groter aantal besproeiings het daar in die geval van strawwer besproeiings weer groter verlies plaasgevind as gevolg van deursypeling.
'n Interessante punt is dat die fluktuasies in die grondvog blykbaar nie die groeisnelheid beïnvloed het nie, want in behandeling (3) moes die grond teen 'n baie meer egalige voggehalte gehou gewees het as wat die geval met behandeling 1 was.
Vierdens, dat meer proewe met grondvog uitgevoer moet word voordat resultate van bogenoemde aard bevredigend ontleed kan word.
Besproeiing van Lusern
Die gegewens van die lusern-besproeiingsproef word in tabel 2 aangegee want, by ontleding het dit ietwat onverwagte resultate opgelewer.
In hierdie geval kan ons weer verskeie gevolgtrekkings maak:
Eerstens, dat baie van die persele van ondergrondse water gebruik maak.
Tweedens, dat die gewas nie meer as 70-15 persent beskikbare water kon verbruik nie. Waar meer as hierdie hoeveelheid toegedien is, het die res verlore gegaan as gevolg van wegsypeling.
Ons het geen maatstaf om die doeltreffendheid van laas seisoen se reënval te bereken nie, want die opbrings van die persele wat nie besproei is nie, kan nie tot maatstaf dien nie. Dis egter veilig om aan te neem, dat nie meer as 10-12 duim van die 15.7 duim wat gedurende die groeitydperk van die gewas geval het, beskikbaar geword het.
Op grond van hierdie veronderstellings kan ons besluit:-
Derdens, dat die persele wat 48 duim-60 duim besproeiingswater (onder die reënvaltoestande van laas seisoen) die hoeveelheid water wat hulle gekry, het tot 'n totaal van omtrent 70 duim kon aanvul.
Vierdens, dat met behulp van ondergrondse vog bevredigende resultate met besproeiings van 5 duim verkry kan word.
Om die resultate wat verkry is, te bevestig is 'n gat in die middel van die besproeiingsblok geboor en water is op 'n diepte van 20 voet aangetref.
Die doel van die ontleding van die resultate van die 2 proewe met behulp van die transpirasie-koëffisiënt is grotendeels om die moontlikhede van die metode te illustreer. Met behulp van grondvogrekords en verdampings-bepalings, kan die ontleding nog verder voortgesit word.
Ondersoekwerk in verband met die beweging van grondvog is op Grootfontein begin en behoort van groot hulp te wees in verband met die werk wat aan die gang is.
Dank is verskuldig aan mnr. Coetzee vir die rangskikking van baie van die transpirasie-gegewens in 'n vorm waarin dit in hierdie artikel opgeneem kon word.