Skip to main content
Monthly Archives

September 2018

IDENTIFYING AND ADDRESSING SOIL COMPACTION

By Soil Health

Soil compaction can be a serious yield-limiting factor in crop production, and indications are that this problem is more widespread than is generally perceived. Since compaction is below ground and, thus, not visible, its role in yield decline often goes unnoticed. Soil types Soils vary in their susceptibility to compaction. Research indicates that soils with higher sand and silt contents are more vulnerable to being compacted than loam and clay soils. In addition, the higher levels of organic matter in humic soils reduce their susceptibility to compaction. Causes Management practices that promote compaction include the following: Intensive tillage. Tillage may temporarily loosen the soil; however, in the long-term regular tillage increases the bulk density of soils through the weakening of soil structure and the depletion of soil organic matter. In addition, implements such as the mouldboard plough and disk harrow compact the soil beneath their working depth. Repeated use of these implements can result in the development of plough pans (compacted zones immediately below the ploughed layer (Figure 1, left). Wheel traffic. The wheels of vehicles used to apply fertilizers, lime and other products, harvest crops and pull implements, result in decreases in soil porosity and yield-limiting compaction (Figure 1, right). In the production of annual crops, 60% or more of the soil surface can be trafficked through cultivating, planting, fertilization, herbicide and other chemical applications (Mitchell & Berry, 2001). The in-field traffic associated with maize silage operations and the production of sugarcane frequently results in severe compaction problems (Figures 2 and 3) and associated yield losses. Animal hooves. The role of animals, particularly in intensive grazing systems, in promoting soil compaction is often overlooked. However, although animals are not as heavy as machinery, their weight is applied to the soil in a relatively small hoof-print, and so can cause significant compaction and damage to pastures, thereby decreasing forage yields and animal performance (Figure 4). Importantly, soils are most susceptible to being compacted when they are wet. Unfortunately, timing of farming operations, such as harvesting, fertilizing and rotating livestock, often makes it difficult to exclude machines and animals from soils when wet. Effects of compaction Detrimental impacts of compaction on soil health and plant growth are due largely to the decrease in the proportions of macro-pores in compacted soils. Effects associated with this include the following: Root penetration into compacted soil layers is restricted, and root and biological soil health compromised through water logging and anaerobic conditions in soils. Water infiltration as well as water-holding capacity of soils are reduced, and effective rainfall is diminished through increased runoff. Ponding on the soil surface after rain or irrigation is usually an indication of compaction. Nutrient uptake by roots is poor in compacted soils. This is due to, firstly, limited root development, and secondly, restrictions on the movement of nutrients to roots by mass flow. Yellowing of plants due to nitrogen deficiency is often associated with poor nitrogen recovery by roots in compacted soils. The picture in Figure 2 (left) provides clear…

Read More

Verskille in loging tussen Stikstofbronne

By Nitrogen, Nitrogen Products, PLANT & SOIL NUTRITION

ENGLISH: Leaching of different N Sources Afwaartse of sywaartse beweging van grondwater waarin anorganiese stikstof (N) opgelos is, kan opbrengs en wins bo kostes drasties verminder. Kennis oor verskille in loging tussen stikstofbronne kan nuttig toegepas word om die risiko van stikstofloging te beperk. Bestuurspraktyke soos tye en metodes van toediening kan ook ‘n belangrike rol hierin speel. Basiese beginsels uit die wetenskap en gevallestudies, waar duur lesse geleer is, is gebruik om riglyne vir die bekamping van stikstofloging daar te stel. Anorganiese stikstof afkomstig van alle stikstofbronne wat in grondwater opgelos is bestaan uit een of ‘n kombinasie van Nitraat-N, Ammonium-N en Ureum-N. Die vertikale beweging van hierdie vorms van N saam met grondwater word vir ‘n Sandleemgrond in Figuur 1 en vir ‘n Kleigrond in Figuur 2 uitgebeeld. In beide gronde het Ammonium-N baie min geloog, maar baie van die Nitraat-N en Ureum-N het tot op die vlak van waterindringing geloog. ‘n Klein bietjie meer Ammonium-N het in die Sandleemgrond teenoor die Kleigrond in die grond in beweeg, maar dit is so min dat dit vir praktiese doeleindes weglaatbaar is. Meer van die toegediende Ureum-N sowel as meer van die toegediende Nitraat-N het tot op die vlak van waterindringing in die Sandleemgrond teenoor die Kleigrond geloog. Die helfte van KAN sal soos Ammoniumsulfaat reageer terwyl die ander helfte soos Kalsiumnitraat sal reageer aangesien dit uit 50% Ammonium-N en 50% Nitraat-N bestaan. Hoewel KAN volgens Figure 1 en 2 onmiddellik 50% minder loog as ureum kan die Ammonium-N komponent met verloop van tyd deur die nitrifikasie proses ook na Nitraat-N omgeskakel word wat dan kan loog. Die effek van KAN wat kort voor plant en met plant toegedien is en toe weens baie reën geloog het word in Foto 1 aangedui. Ernstige tekorte aan stikstof in die blare en in die grond tot op ‘n diepte van 60 cm is met die ondersoek bevestig. Oesverlies weens loging van N was in die geval waarskynlik 7 tot 8 ton/ha. Alhoewel die risiko vir loging aansienlik minder is met KAN as ureum, behoort die voorplant toedienings van beide, ureum en KAN op baie goed gedreineerde gronde, vermy te word ten einde die risiko van loging te verminder. ‘n Geval van vertikale sowel as laterale beweging van stikstof weens baie reën word in Foto 2 aangedui. Stikstofontledings in ‘n strook oor die rye in die boonste 750 mm grond was by A vir die verpotte geel mielies 39 kg/ha terwyl dit vir die groot groen mielies 179 kg/ha was. Stikstofontledings tussen die rye, waar stikstof nie toegedien is nie, was vir beide A en B, 32 kg N/ha in die boonste 600 mm grond. Variasie in plantegroei is dus direk in verband gebring met variasie in N ontledings, oor die rye, in die grond. Hierdie verskynsel kom baie algemeen onder hoë reënval omstandighede op sanderige gronde, ongeag tyd van toediening voor. Die effek word dikwels verkeerdelik aan die swak kwaliteit van kunsmis of oneweredige toediening van kunsmis toegeskryf. Wat kan ons doen om…

Read More

Verskille in vervlugtiging tussen Stikstofbronne

By FERTILIZER PRODUCTS, Nitrogen, Nitrogen Products, PLANT & SOIL NUTRITION

ENGLISH: Volatilization differences between N sources Vervlugtiging van toegediende stikstof geskied hoofsaaklik in die vorm van ammoniak (NH3), hoewel verliese in die vorm van atmosferiese stikstof (N2 en N2,O) ook moontlik is. Ammoniak ontstaan uit ammonium (NH4+) bevattende en vormende kunsmis wanneer daar nie genoeg grondwater is waarin die ammonium kan oplos nie, soos wanneer die kunsmis op of naby die oppervlakte toegedien en gelaat word. Atmosferiese stikstof word van nitraat stikstof (NO3–) gevorm wanneer die bogrond vir lang periodes met water versadig is en daar dus ʼn volgehoue gebrek aan suurstof in die grond bestaan. Onder Suid-Afrikaanse toestande is ʼn gebrek aan voldoende water meer tipies ʼn probleem as lang periodes van versuiping. Die artikel fokus op ammoniak verliese uit toegediende kunsmis saam met faktore wat dit beïnvloed soos grond pH en temperatuur. Die effektiwiteit van urease inhibeerders wat die omsetting van ureum na ammoniak vertraag en sodoende ammoniakverliese beperk word saam met ander moontlike oplossings vir die probleem bespreek. Ammoniakverliese word baie sterk deur grond pH beïnvloed (Figuur 1). Grond pH verhogings van 6.5 na 9.1 het ammoniak verliese by ureum met 18% oor vyf gronde verhoog. Ureum het die meeste vervlugtig gevolg deur DAP, Ammoniumsulfaat, MAP en KAN. Die verskil in vervlugtiging tussen ureum en KAN was 15% by ʼn pH van 9.1. Die omsetting van ureum na ammonium gaan ook gepaard met ʼn pH verhoging in die grond wat verklaar waarom ureum meer vervlugtig as ander stikstofbronne wat dieselfde hoeveelheid ammonium-N vrystel. Soortgelyk sal DAP die pH van grondoplossings verhoog. Die implikasie hiervan is dat hoër peile van toediening, wat meer kunsmiskorrels per eenheidsoppervlakte tot gevolg het, die grond pH meer sal verhoog en dus die % ammoniak verlies ook sal verhoog. Die hoeveelheid ammoniak wat moontlik kan vervlugtig kan veel meer wees as wat in Figuur 1 aangedui word. Du Preez & Burger (1986) het ammoniak verliese van tot 55% by ureum toedienings van 240 kg N/ha, op ʼn grond met ʼn klei-inhoud van 50% en ʼn oorspronklike pH (H2O) van 7.5 aangetoon. Botha & Pretorius (1988) het ammoniak verliese van tot 61% by ureum toedienings van 83 kg N/ha op ʼn grond met ʼn klei-inhoud van 9.5% en ʼn pH (H2O) van 7.9 (na ureum toedienings) aangetoon. Fenn & Miyamoto (1981) het ammoniak verliese van 66% na oppervlak toedienings van ureum op ʼn grond met ʼn pH van 7.8 (H2O) aangetoon. Temperature wat toeneem van die lente tot midsomer het ʼn drastiese toename in ammoniak verliese uit ureum en UAN tot gevolg, maar het byna geen effek op ammoniak verliese uit KAN nie (Figuur 2). Hoeft et.al. (2000) het aangedui dat die gebruik van urease inhibeerders die grootste potensiaal het om effektief te wees bo 10° C. Urease inhibeerder soos Agrotain, SKW Piesteritz en Hanfeng Evergreen vertraag die omsetting van ureum na ammoniak en dus ook die vrystelling van ammoniak. Gemiddelde verminderings in ammoniak vrystellings van 70% (25 tot 100%) vir ureum en 44% (15 tot 71%) vir UAN is al vir Agrotain gerapporteer (Chambers…

Read More

Die verskil in toksisiteit tussen KAN en ureum

By FERTILIZER PRODUCTS, Nitrogen, Nitrogen Products, PLANT & SOIL NUTRITION

ENGLISH: Differences in toxicity effects between LAN and urea Plantmengsels verskil wat stikstof (N) samestelling aanbetref. Die nitraat-N: ammonium-N-verhouding kan in ‘n groot mate verskil afhangende van die verhouding van grondstowwe wat gebruik is. Die optimum nitraat: ammonium-verhouding is naby 3:1 terwyl 100% ammonium wat gebandplaas word gewoonlik plantegroei en opbrengs onderdruk (Adriaanse 1990). Sommige verskaffers gebruik gedeeltelik of uitsluitlik ureum-N in plantmengsels. Ureum naby ontwikkelende saailinge kan in so ‘n mate toksies wees dat ontkiemende saad en saailinge afsterf. Die bandplasing van sekere stikstofbronne naby ontwikkelende saailinge weg van die plantmengsel kan ook opbrengs onderdruk (Adriaanse 2012). Verder kan gewasproduksie onderdruk word wanneer N algeheel oorvoorsien is (Adriaanse & Schmidt, 2003) . Hierdie artikel fokus veral op moontlike nadelige effekte en simptome van gebandplaasde KAN en ureum op ontkieming, opkoms en produksie van mielies en koring. Plantestandverlies Ureum-N wat die ontkieming en opkoms van saad sodanig inhibeer dat jong saailinge afsterf word in Foto 1 aangetoon. Ammoniumnitraat wat teen dieselfde N konsentrasie toegedien is, het geen toksiese effekte getoon nie (Foto 1). Produsente verwar dikwels diè simptome met swak kiemkragtigheid of groeikragtigheid van saad. Verder word sulke swak opkoms onder andere ook verkeerdelik toegeskryf aan die skade wat deur meerkatte of grondinsekte veroorsaak word. Navorsing aan die LNR-IGG (Adriaanse,1991) het aangetoon dat die verlies aan plantestand soveel as 5000 plante/ha met KAN kan wees teenoor nagenoeg 16000 plante/ha met ureum wanneer hierdie bronne teen 100 kg N/ha, 50 tot 100 mm direk onder die saad by 1.5 m wye rye gebandplaas is (Grafiek 1). Die plantestandverlies by toedienings van 75 en 100 kg N/ha was betekenisvol meer met ureum as met KAN (Grafiek 1). Opbrengsverlies Plantestandverlies is ‘n aanduiding van baie erge toksisiteit. Onderdrukking van plantegroei en opbrengsverlies kan dus by veel laer N-toedienings verwag word. Ureum wat so ver weg as 10 tot 15 cm vanaf rye en 10 cm diep met planttyd geplaas is, het mielieopbrengs onderskeidelik met 20% en 44% by N-peile van 100 kg/ha en 175 kg/ha by ry wydtes van 1.5 m teenoor KAN onderdruk (Adriaanse, 2012). Produsente wat ureum op hierdie wyse toegedien het sou in alle waarskynlikheid nie bewus gewees het van die verlies aan opbrengs weens ureum toksisiteit nie. Daar is steeds ‘n opbrengs van 5 ton/ha by ureum toedienings van 100 kg N/ha verkry, wat naby aan die potensiaal vir die gebied is, en geen toksiese simptome is op die plante waargeneem nie. Simptome Simptome van ureum en KAN toksisiteit weens te hoë konsentrasies in die grond sal heel waarskynlik lei tot opbrengsverlies. Daarteenoor sal toksiese skroei-simptome wat veroorsaak is deur uitstrooiings oor die blaredak, waarskynlik nie aanleiding gee tot opbrengsverlies nie. Simptome van ureum en KAN toksisiteit weens hoë konsentrasies in die grond vertoon dooie blaarpunte en blaarrante van die voorste dele van nuwe blare (Foto 2 en Foto 3). Skroei-simptome stem ooreen hiermee, maar ander dele van blare wat direk aan die kunsmis blootgestel is sal ook letsels toon. Skroei-simptome wat deur ureum uitstrooiings (Foto 4) veroorsaak is, is…

Read More