INLIGTINGSENTRUM

Barley [photo] 

Kundigheid

Natrium: ʼn Funksionele element

Natrium (Na) is een van die sestien elemente wat in ʼn roetine sapontleding deur Omnia Kunsmis se OmniSap® laboratorium bepaal word. Hoewel natrium slegs vir ʼn enkele plantspesies noodsaaklik mag wees, voldoen dit nie aan die nodige vereistes om as ʼn noodsaaklike element erken te word nie. Noodsaaklike elemente moet aan, onder andere, die volgende vereistes voldoen:

  • dit moet noodsaaklik wees vir die lewenssiklus om voltooi te word,
  • dit moenie deur ander elemente vervang kan word nie, en
  • dit moet direk by plantmetabolisme betrokke wees.

Gevolglik is die term funksionele element vir natrium voorgestel, aangesien dit, volgens hierdie vereistes, nie noodsaaklik vir meeste spesies is nie (Barker en Pilbeam, 2007).

In ʼn plantsapontleding dien natrium as ʼn aanwyser van besproeiingswatergehalte en die grond se soutgehalte, dus in wese osmotiese potensiaal, wat met watertekorte verbind kan word. Om dié rede is dit belangrik om ʼn onlangse water- en grondontleding byderhand te hê wanneer ʼn sapontleding interpreteer word. Natriumvlakke in die plantsap is ook ʼn aanduiding van souttoleransie. Tolerante kultivars het die vermoë om laer natriumvlakke in die plantsap te handhaaf, ten spyte van blootstelling aan hoë natriumvlakke. Metaboliese aktiwiteit word dus gehandhaaf ten spyte van hoë natriumvlakke (Akthar et al., 2010).

Phillips en Smythe (2010) het natriumvlakke in wingerdsap oor ʼn periode gedokumenteer, soos in
Figuur 1 gesien kan word. Die tye waar natriumvlakke hoog is, kom ooreen met die uitdroog van grondprofiele en dehidrasie van plante. Gedurende vogtekorte kan natriumvlakke in plantsap styg soos wat soute in die grondprofiel ophoop, maar ook aangesien die plant probeer om vir die verandering in osmotiese potensiaal te kompenseer en turgor te behou.

In gronde met lae kaliumvlakke kan natrium as plaasvervanger vir kalium gebruik word en met die regulering van osmose en ander plantfunksies behulpsaam wees (Wakeel et al., 2011).

<strong>Figuur 1</strong>: In-seisoen natriumvlakke in Australiese wingerdsappe vir grond wat met poliakrielamiede behandel is. A6W, A41/42 en A13/14 verteenwoordig drie verskillende grondsoorte, met A6W wat die swaarder grond is.
Figuur 1: In-seisoen natriumvlakke in Australiese wingerdsappe vir grond wat met poliakrielamiede behandel is. A6W, A41/42 en A13/14 verteenwoordig drie verskillende grondsoorte, met A6W wat die swaarder grond is.

Hoewel die gebruik van natrium as ʼn aanduiding van osmotiese potensiaal in plantsap lank reeds verkondig en gebruik word, is daar besluit om hierdie stelling te herondersoek. Gedurende die 2015/2016 somerseisoen is OmniSap®-ontledings in formele waterverbruiksdoeltreffendheidproewe ingesluit in ʼn gesamentlike projek tussen Omnia Kunsmis en die Noordwes Universiteit. Dié proewe is op droëland mielies by Coligny en Bothaville gedoen. Die perseel by Bothaville veral het gedurende die middel van die seisoen deur ʼn ernstige droogte gegaan. Die resultate hiervan word in Figuur 2 weergegee.

<strong>Figuur 2</strong>. Invloed van grondwaterinhoud (GWI) by verskillende gronddieptevlakke op die natriumvlakke (Na) van sap (ppm) op 37, 65 en 93 Dae Na Opkoms (DNO).
Figuur 2. Invloed van grondwaterinhoud (GWI) by verskillende gronddieptevlakke op die natriumvlakke (Na) van sap (ppm) op 37, 65 en 93 Dae Na Opkoms (DNO).

In Figuur 2 word die dramatiese verhoging in natriumvlakke (Na) in die sap soos wat die grondwaterinhoud (GWI) afneem, duidelik getoon. Vroeg in die seisoen was die GWI voldoende en die natriumvlakke in die grond was dienooreenkomstig laag. Soos wat vog as gevolg van droogte na die middel van die seisoen toe afgeneem het (65 dae na opkoms), was daar ʼn dramatiese verhoging in die natriumvlakke in die sap. Na 65 DNO het grondvog weer na reën verhoog en die natriuminhoud amper weer na normale vlakke teruggekeer. ʼn Ernstige droogte laat in die seisoen het amper tot ʼn algehele mis-oes aanleiding gegee, en geen verdere metings is gedoen nie. Hierdie voorbeeld illustreer die gevoeligheid van Na-vlakke in die sap op veranderings in GWI en lig die moontlike gebruik daarvan as ʼn vroeë aanduiding van droogtestremming uit.

ʼn Tweede, baie interessante waarneming, was die verskil in gemiddelde natriumvlakke in die sap met die gebruik van verskillende stikstofbronne. Uit die proefresultate is waargeneem dat, in die geval van sewe behandelings op die V8-stadium (met drie herhalings elk), was daar ʼn gemiddelde drievoudige verhoging in die sapontleding se natriumvlakke teenoor die vroeëre en latere groeistadiums waar die grondwaterinhoud voldoende was. Die gemiddelde natriumvlakke in die sap het van 100 tot 400 ppm vir die verskillende behandelings gedurende die droogteperiode gewissel, terwyl dit tydens die nat periodes skaars meetbaar was. Die gereduseerde stikstofbronne (soos ureum) het tot waardes van hoër as 300 ppm gelei, terwyl die nitraatgebaseerde bronne waardes van minder as 200 ppm gegee het. Dit bewys die voordeel van nitraatgebaseerde kunsmisprodukte in vergelyking met ammoniumgebaseerde bronne in terme van natriumsensitiwiteit, wat ook deur Lewis et al., 1988, bevind is. Die verhoogde natriumvlakke kan ook toe te skryf word aan die verplasing van natrium deur ammonium (NH4+) vanaf grond uit die gereduseerde stikstofbronne. Laer natriumvlakke vanaf nitraatgebaseerde bronne beteken minder osmotiese stremming en beter waterverbruiksdoeltreffendheid (WVD). Plante met osmotiese stremming gebruik meer energie om ʼn inwaartse vloei van water tot in hul wortels te handhaaf. Gevolglik is minder energie vir weefselgroei beskikbaar en word gewasopbrengs verminder.

Gevolgtrekking

Die waarnemings wat bespreek is, spreek duidelik van nog ʼn moontlike toepassing waar OmniSap® waarde kan toevoeg, naamlik as ʼn vroeë aanduiding van vogstremming. Veldproefresultate blyk ook die hoër WVD van nitraatgebaseerde kunsmis in vergelyking met ureum en ammoniumgebaseerde bronne gedurende droogtetoestande te ondersteun.

Verwysings

  • Barker en Pilbeam, 2007. Handbook of Plant Nutrition. CRC Press. Taylor and Francis Group. P 604
  • Akhtar. J.; Saqib. Z.; Sarfraz. M., Saleem I. en Haq, M. 2010. Evaluating Salt Tolerant Cotton Genotypes at Different Levels of NaCl Stress Insolution and Soil Culture. Pak. J. Bot., 42(4): 2857-2866, 2010
  • Phillips, S. en Smythe, T. 2010. Role of Polyacrylamides (PAM) in Drip Irrigated Vineyards in the Riverland of South Australia. Interne verslag. Riverland Wine Industry Development Council (RWIDC)
  • Wakeel, A.; Farooq, M.; Qadir, M. en Schubert, S. 2011. Potassium substitution by sodium in plants. http://www.tandfonline.com/toc/bpts20/current
  • Lewis, O.; Leidi, E. en Lipos, S. 1989. Effect of Nitrogen Source on Growth Response to Salinity Stress in Maize and Wheat. New Physiology. Vol. 111. Pages 155-160

Willem Jonker – Spesialis: OmniSap®, Strategiese Landboukundige Dienste