Grondbestuur: Tegnologiese deurbraak met skandering
’n Stellenbosse maatskappy se grondskanderingstegnologie help boere om die variasie in hul gronde te bepaal deur die elektriese geleidingsvermoë daarvan te meet. Dit stel jou in staat om jou grond in meer homogene blokke te bestuur.
Elektromagnetiese induksieskandering (EMI-skandering) klink na ’n mondvol, maar dis eintlik ’n eenvoudige en billike praktyk wat gewasboere se lewe aansienlik kan vergemaklik – veral by problematiese of uiteenlopende grond. Kortom, EMI-skandering word gebruik om grond se elektriese geleidingsvermoë (EC) te meet om ’n oorsigtelike blik te kry van wat presies in die grond aangaan.
“EC gee ’n goeie opsomming van die karakter van die grond, en dit stem nou ooreen met die groeiwyse van die plante daarop. Dit vat baie van die faktore wat groei beïnvloed saam in een parameter,” vertel mnr. Jacobus Els, wingerdboukundige en grondwetenskaplike.
Hy en sy vriend mnr. Berno Greyling, ’n megatroniese en nywerheidsingenieur wat onder meer by die Dassie-projek en ander tegnologie-oordragprojekte in die wynbedryf betrokke was, het sowat ’n jaar gelede Revolute Systems by Stellenbosch se LaunchLab begin. Hul tegnologie word sedertdien veral in die wyn- en tafeldruifbedryf ingespan, maar hulle doen ook heelwat werk op vrugteplase en beoog om binnekort na die graanbedryf uit te brei.
Volgens Greyling kom EMI-tegnologie al ’n lang pad aan – die eerste prototipes daarvan is reeds in die 1970’s gebruik.
“Dit is egter eers sedert GPS bekostigbaar genoeg geraak het om kommersieel te gebruik, dat dit wyd gebruik kan word en veral vir die landbou finansieel lewensvatbaar geraak het. Ons is van die eerstes in Suid-Afrika wat die tegnologie op kommersiële skaal begin gebruik.”
Die twee het die hardeware ingevoer, maar die dataverwerking en kartering het hulle self ontwikkel.
HOE WERK DIT?
Els het tydens Fruitways Agri Services se gronden-voedingswerksessie op Elgin verduidelik hul EMI-toestel word in ’n houtboks geplaas en dan agter ’n vierwielaangedrewe motorfiets of trekker oor die grondoppervlak gesleep.
“Die voertuig ry in rye, 5 m uit mekaar, oor die landery of deur die boord sodat die toestel lesings kan neem. Die houtboks is nodig omdat dit nie elektrisiteit gelei nie en maklik vervang kan word.” Die EMI-toestel is aan ’n aantekenaar (logger) op die voertuig en ’n GPS gekoppel. Terwyl dit oor die grondoppervlak gesleep word, neem dit lesings. Die toestel skep ’n elektromagnetiese veld in die grond. Daar is drie ontvangers wat die seine ontvang wat teruggestuur word. Die sein verander namate die grondsamestelling verander.
“Ons meet die grond se vermoë om elektrisiteit te gelei. Dit word deur hoofdryfvere beïnvloed, naamlik die grondtekstuur, die teenwoordigheid van water in die grond en die soutvlakke. Sekondêr daartoe is die klipfraksie in die grond.”
Elke sein gee ’n waarde aan die grond, wat Greyling-hulle verwerk om sekere afleidings te maak oor die grondeienskappe. Die verwerking duur sowat twee dae.
“Kom ek verduidelik dit so: As jy twee bokse vol grond het en jy sit ’n elektriese
draad aan albei kante van die bokse, kan jy kyk hoeveel elektrisiteit deur die bokse vloei. In die een boks is sand en in die ander een klei. Die klei sal meer elektrisiteit gelei omdat dit uit fyner partikels bestaan en waarskynlik meer yster en ander minerale bevat. Sand is ’n silika-gegronde medium wat nie baie elektrisiteit gelei nie.
“As ons dan water in elke boks gooi, gaan die klei baie meer water vashou as die sand. Die nat klei se geleidingswaarde sal dus baie hoër wees as dié van die nat sand. As daar byvoorbeeld ’n groot klipfraksie in die grond is, wat nie water kan absorbeer nie, sal dit jou waardes afbring,” sê Els.
“Ons meet dus net een komponent (EC, gemeet in mS/m), maar as jy die grond verstaan en ’n idee het van wat daar aangaan, kan jy ingeligte raaiskote waag oor wat die hoë en lae waardes in ’n enkele blok beteken. Ons identifiseer dus die variasie in grond, hoewel ons nie presies kan definieer wat ons meet nie. ’n Opvolg-grondopname of -ondersoek is nodig om dit te verstaan. Ons dui dus aan wáár die variasie is, maar ’n grondondersoek sal verklaar wát die variasie is.”
Die EMI-toestel “kyk” na die grond op drie verskillende dieptes in die wortelsone: 25 cm, 50 cm en 90 cm. Indien nodig (soos om dreineringsontwerp te doen), kan dit ook 50 cm, 100 cm en 180 cm diep meet.
“Jy kry nie net die presiese ligging van die grondgrense nie, maar sien ook ’n driedimensionele effek van waar die verskille lê, soos kleibunkers of die diepte van beperkende kleilae.”
Baie grond bevat ou termiethope (heuweltjies). Met dié kartering is dit maklik om te bepaal hoeveel daar in ’n sekere sone is, watter oppervlakte daardeur geraak word en watter rol dit in ’n blok gaan speel. “Jy kan dus die verskille in ’n blok in fyn besonderhede definieer en dit daarvolgens bestuur.”
WAT MAAK JY MET DIE INLIGTING?
Met die groot hoeveelheid presisie-tegnologie wat deesdae beskikbaar is, het boere dikwels baie data, maar die toepassing bly ’n probleem. Els het aan die hand van ’n paar voorbeelde (uit hul bestaande projekte) verduidelik waarom die EMI-inligting nuttig is.
Hy het na plekke naby Stellenbosch verwys waar nuwe grond vir wingerd ontwikkel word.
“Dit is waar die magic gebeur! As ons op ’n standaardnetwerk van 50 m vir ’n grondondersoek werk, het jy omtrent 125 profielgate nodig sodat grondkundiges die hele prentjie oor grondvariasie kan verstaan. Daarna volg ’n chemiese ontleding. Dan eers kan hulle aanbevelings maak.
“As ons die EMI-skandering doen, sien jy dadelik waar die variasies is en jy verstaan waar die grondgrense is. Daarna kan geteikende grondmonsters geneem word, boonop in verteenwoordigende grondsones. In homogene grond sal jy selfs minder gate hoef te grawe. Só kan jy die spesifieke deel presies definieer en ingeligte besluite oor byvoorbeeld besproeiingstelsels of blokuitleg neem.”
EMI-skanderings help boere ook om die gronddinamika in sekere dele te verstaan. Els-hulle het onlangs gewerk aan ’n nuwe plaas van sowat 60 ha wat van nuuts af ontwikkel word. Die plaas heet Tweerivieren, wat hulle gedink het ’n vreemde naam is vir ’n plek waar hulle net een rivier aangetref het.
“Op ons skandering kon ons sien waar die rivier vloei en in ’n vleiland vertak, maar ’n paar honderd jaar gelede was daar ook ’n ander rivier wat hier deurgevloei het. Vanuit ’n grondchemiese oogpunt verstaan ons dus nou waarom ons tekens van nattigheid in die gebied optel, al sien ons nie tans tekens van watervloei nie. Ons verstaan hoe die groter gebied werk, en kan blokke volgens homogene grondtipes beplan.”
As ’n boer van die verskille weet, kan hy besluit of daar genoeg rede is om blokke op te deel en meer as een bestuursmetode te volg.
By ’n ander projek is daar groot klipperige dele in die blokke. Op ’n 75 m-netwerkkaart is twee reuse- rotsagtige dele misgekyk.
“Dit is niemand se fout nie. Dit kan gebeur met standaardpraktyke. Ons kon egter die grondgebiede met die groot klipdele daarbinne duidelik afbaken. Ná die tyd het die eienaars die dele gaan oopmaak, en hulle kon die klipperige dele tot op die meter vind.”
Volgens Els was dit ’n nagmerrie om hierdie blokke te bestuur omdat daar baie nat grond reg langs die droër klipdele was. Met ’n begrip van die groter prentjie kon die boer die blokke doeltreffender bestuur.
Die tegnologie kan ook brak kolle optel, omdat sout ’n baie hoë EC het. In ’n ander projek het hulle die gebiede geskandeer en dele met baie hoë EC-waardes geïdentifiseer.
“Dit was dadelik rooi vlae vir ons. In die kleigrond was die EC by die 50 mS/m en in die sanderige grond by die 80 mS/m. Ons het dit met ’n grondondersoek opgevolg en kon duidelik definieer waar dit van té sout na meer bruikbare grond verander. Só kan begin word om die grond te rehabiliteer. Uiteindelik is daar besluit dis beter om glad nie op sekere dele van die grond te plant nie omdat dit net té sout is en dit nie die geld en tyd werd is om daarmee te sukkel nie.”
’n Ander nuttige gebruik vir die tegnologie is om te bepaal waar grondvogmeters geplaas moet word. “As jy ’n grondvogmeter in ’n gebied plaas wat nie verteenwoordigend is van jou blok nie, kan jy heeltemal verkeerde waardes kry. Met ons tegnologie, wat die verskille in die grond definieer, sal jy sien of natter dele meer algemeen in ’n blok voorkom. Dis wat die hoër persentasies in die blok veroorsaak, en dís dus waar jy die grondvogmeter wil sit. Jy weet dan ook die ander dele van die blok gaan altyd ’n bietjie droër wees.
“Só kry jy dus vertroue om jou grondvoglesings te interpreteer, te verstaan en oor te gaan tot optrede.”
SAAM MET ANDER TEGNOLOGIE
Die span het onlangs ’n nuwe blok help ontwikkel deur EMI-skandering met hommeltuigbeelde van Caleam Technologies te kombineer om die grondgebied te karteer (volgens GPS-punte) en ’n hoë’n resolusiekaart op te trek. Anders as met landmeter wat van punt tot punt meet, kan die hommeltuig letterlik byna elke vierkante sentimeter meet.
“Hierdie detail help veral as dit interessante terrein is om die variasie in jou topografie te verstaan. Dis nuttig vir besproeiingsplanne en gedetailleerde blokbeplanning. Op dié manier kan jy byvoorbeeld begin verstaan waar watervloei vandaan kom en hoekom water in ’n spesifieke deel van jou blokke opdam. Dis al die inligting wat jy nodig het vir blokbeplanning (volgens homogene grondgebiede) en dreineerstelselontwerp.”
LOS DIE PROBLEME OP
Els sê hulle probeer verstaan wat die variasie in blokke veroorsaak. In ’n appelblok het hulle byvoorbeeld twee dele gesien wat duidelik van mekaar verskil. Die EC-lesings het gewys een kant van die blok se waardes is baie hoog, wat op natter grond dui.
“Daar het oorbesproeiing plaasgevind. Toe ons grawe, kon ons sien hoe die wortels vrot weens die stilstaande water.”
Die ander kant van die blok se waardes was baie laer, wat op ’n droër gebied dui.
“Ons het dus te doen gehad met twee verskillende probleme – nie eens 300 m van mekaar nie – in ’n enkele blok. Ons aanbeveling was om ’n dreineringslyn aan die een kant te installeer om die ekstra water uit te kry, en om ekstra grondbedekking en ’n ekstra drupperlyn aan die droë kant te installeer sodat die plante meer water tot hul beskikking kan hê. Dit bied ’n langtermynopossing vir die probleem pleks van om net meer kunsmis te gee.”
Nog ’n metode is om met NDVi-beelde swakker en beter dele in boorde te identifiseer. Met hul EMI-skandering, gevolg deur ’n terreinontleding om oppervlakwater se vloeipatrone te bepaal, en ’n ondersoek na sonuitstraling (hoeveel son in elke deel van die blok skyn), kan hulle dan bepaal wat die oorsaak van die swakker kolle is. Die dele waar gewasse nie goed groei nie, het waarskynlik die laagste EC-vlakke, vang min water vas en is boonop in die warmste dele van die blok geleë.
“Dit dui aan waarom ’n sekere deel van ’n boord swakker presteer. Ons kan die variasie begin bestuur deur ekstra drupperlyne of grondbedekking by te voeg en blaredakbestuur anders te doen.”
Oesskattings gedurende die produksiejaar is ’n ander tameletjie in die landbou. Els-hulle het dus met kaarte vorendag gekom wat boorde in drie vrugbaarheidsklasse klassifiseer: hoog, medium en laag. Hulle bepaal ook met satellietbeelde watter persentasie en hoeveel hektaar elke fase van die boord uitmaak.
“Dit word na Google Maps deurgetrek, wat jy op jou foon kan aflaai en met jou foon se GPS in die veld kan gebruik. Dan kan jy na daardie gebied stap en bepaal hoeveel ton per hektaar jy in elke klas kan verwag. Dan vermenigvuldig jy dit met die hoeveelheid hektaar in elke klas. Só kan jy hopelik jou oesskatting verbeter. Dis maklik en prakties.”
KOSTE
Die EMI-diens kos sowat R950/ha (vir vrugteboord-ontwikkelings tot 40 ha). Hulle kan sowat 5 tot 6 ha per uur skandeer, en afhangend van die terrein tot 25 ha per dag.