Thesis (MScAgric)--Stellenbosch University, 2012. / ENGLISH ABSTRACT: Three field trials were conducted to investigate the effects of mulching on the chemical and
biological aspects of the soil as it is reflected by tree performance and fruit quality in ‘Cripps’
Pink’ orchards.
In the two trials at Lourensford Estate, where only the soil type differed between sandy silt
loam (sandy) and heavy silt loam (heavy), mulches where used as an additive to the soil
surface together with a standard, commercial, inorganic fertilization program. Four different
mulch types: compost, wood chips, vermi-compost and a geotextile fabric, were compared to
a bare surface control in a randomized complete block design.
At the heavy silt loam site (site 1), the wood chips treatment was the most effective in
regulating diurnal soil temperatures in the top 10 cm of soil (2009/10), whereas all mulches
regulated average diurnal soil temperature similarly and more effectively than the control at
the sandy silt loam site (site 2).
After two seasons of treatment at site 1, the vermi-compost treatment significantly increased
soil phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), sodium (Na), manganese
(Mn), zink (Zn) and boron (B) significantly compared to the control. The wood chips
treatment increased Na, K and Ca and compost only increased soil K significantly compared
to the control. For site 2, only wood chips (Na and K) and vermi-compost (Na, K and Mg)
showed significant increases in soil nutrient elements compared to the control.
Yield efficiency was significantly increased by the wood chips (both seasons) and vermicompost
(only 2009/10) treatments compared to the control in site 1. In site 2, none of the
treatments differed significantly in yield efficiency compared to the control treatment. The number of roots and fine feeder roots were increased (not sign) by the wood chips and
geotextile treatments compared to the control. In site 1, all treatments improved the number
of roots compared to the control treatment, in contrast with site 2, where the number of roots
of the control, compost and vermi-compost treatments was more similar.
Fruit quality showed significant differences between the wood chips and vermi-compost
treatments compared to the geotextile and control treatments for malic acid, at site 1, at
harvest in 2009. This did not differ significantly from the compost treatment.
Leaf mineral analysis only showed significant differences at site 2, in 2010, with significantly
increased for the following minerals and treatments: Mn (compost and geotextile treatments
versus other treatments), Fe (control treatment compared to all treatments except compost),
Zn (compost compared to all other treatments) and B (control and compost versus vermicompost,
wood chips and geotextile).
Fruit mineral analyses showed no differences between treatments at harvest 2009 for either
site and 2010, for site 1. At site 2, the Ca percentage of fruit from the wood chips treatment
was significantly higher than that of all treatments, except the geotextile treatment.
Only in the 2010 analysis at site 2, the mycorrhizal colonization was significantly influenced,
where all the mulching treatments showed an increase compared to the control. However, the
same trend was observed at site 1. At site 1and 2, the compost, wood chips and vermi-compost treatments in general showed a
decreasing trend in percentage plant parasitic and increasing trend in percentage free living
nematodes from 2009 to 2010. In general, the geotextile and control treatments showed an
increasing trend in the percentage plant parasitic and decrease in percentage free living
nematodes. However, this was not the case at 0 – 15 cm soil depth for site 1. In the third trial, at Elgin Experimental Farm (Elgin), bare surface chemical control was
compared to mulching in the tree row (mulch) and mulching together with regular application
of compost tea (mulch + compost tea). All treatments were combined with different inter row
management practices to compose a total of eight different treatments. In the tree row, the
control treatment received standard rates of inorganic fertilizer, which was compared to the
mulched only treatment.
Both the percentage of soil carbon and cation exchange capacity was significantly increased
by all the mulch treatments compared to the control. Furthermore, all the mulches increased
various soil minerals significantly, however of which only P was significantly increased in
both the leaves and fruit. The rate of soil microbial activity and mycorrhizal root colonization
was significantly increased by mulching treatments, but resulted in a significantly lower yield
efficiency compared to the inorganic control treatment. This can be ascribed partly to the
microbial activity of the compost mulch during spring, although it was not quantified per se
and to the increase in tree vigour at the end of the trial. The slow rate of N mineralization was
reflected indirectly by the significantly lower fruit N for the mulched treatments and the
lower rate of microbial activity during spring at this site. With regards to the addition of the
compost tea, no significant contributions were evident in terms of tree performance, soil
minerals or microbial activity over a period of seven years, compared to the application of
mulch only. Compared to the trial at Lourensford Estate, with no significant differences in fruit mineral
composition between treatments after two years, fruit mineral analyses of the Elgin trial
showed significant differences between treatments after six (2009) and seven (2010) seasons
for P for some treatments. Only in 2010 more treatments showed significant differences for
N, Mn, Fe and Zn as well. Regarding fruit quality, in agreement with the results at Lourensford Estate, differences were
not persistent across all seasons for treatments. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Veldproewe is geloods om die effek van verskillende deklae op grond chemiese en –
biologiese aspekte en die effek daarvan op boom prestasie en vrugkwaliteit in ‘Cripps’ Pink’
appelboorde te ondersoek.
In die eerste twee proewe te Lourensford Landgoed, waar slegs die grondtipe verskil het
tussen die sanderige slik leem (ligter) en swaarder slik leem (swaar) gronde, is deklae
toegedien saam met ‘n standard bemestingsprogram en mikro-besproeiingstelsel. Vier
deklaagtipes: kompos, houtspaanders, vermi-kompos en geotekstiel material, is vergelyk met
die onbedekte, skoon bewerkte, kontrole in ‘n total ewekansige blokontwerp.
By die swaar grondtipe (perseel 1), was die houtspaanderbehandling die effektiefste om die
daaglikse skommelings in grondtemperatuur te reguleer in die boonste 10 cm, teenoor die
sanderige perseel (2), waar al die deklae die daaglikse grondtemperatuur meer effektief as die
kontrole behandeling gereguleer het.
By perseel 1, het die vermi-behandeling ‘n betekenisvolle toename getoon teenoor die
kontrole behandeling in grond fosfaat (P), kalium (K), kalsium (Ca), magnesium (Mg),
natriuim (Na), mangaan (Mn), sink (Zn) en boor (B). Alhoewel dit nog nie tans
gekwantifiseer kan word nie, is ‘n gedeelte van die toename heel moontlik te wyte aan die samestelling van die deklaag. Die houtspaander- en komposbehandelings het ‘n
betekenisvolle verskil in toename tot gevolg gehad in grond K en Na in vergelyking met die
kontrole. In die geval kan die toename van die komposbehandeling aan die invloed van die
sampestelling van die deklaag toegeskryf word, maar nie in die geval van die
houtspaanderbehandeling nie. Die geotekstielbehandeling het, soos verwag, nie
betekenisvolle verskille ten opsigte van die kontrole getoon nie, aangesien die samestelling
van die geotekstielmateriaal nie voedingstowwe tot die grond kan toevoeg nie. By perseel 2,
het beide die houtspaander- en geotekstielbehandelings betekenisvolle toenames in grond
elemente (K, Mg) getoon teenoor die kontrole behandeling. Die ander elemente het nie
noemenswaardige verskille teenoor die kontrole getoon nie. Weer eens kan die toename in
die vermi-kompos toegeskryf word aan die samestelling van die deklaag, maar nie in geval
van die houtspaanders nie, wat ‘n moontlike rol van ander faktore soos temperatuur en
grondvog in die opname en beskikbaarheid van voedingselemente toon.
Op 30 cm diepte in perseel 1, het die vermi-kompos behandeling betekenisvolle hoër Na, K,
Mg en P getoon as die kontrole. Die houtspaanderbehandeling het betekenisvolle hoër Na, K
en Ca getoon as die kontrole. Geen een van die ander behandelings het enige betekenisvolle
veranderinge ten opsigte van voedingselemente getoon nie. Vir perseel 2 by die gronddiepte,
het die houtspaanderbehandeling betekenisvolle toenames in grond Na en K getoon teenoor
die kontrole. Geen van die ander behandelings het enige betekenisvolle veranderinge ten
opsigte van voedingselemente getoon nie. By hierdie dieper gronddieptes is ‘n soortgelyke
verandering in elemente waargeneem as by die vlakker gronddieptes vir perseel 1, in geval
van P en K. Mg en Na het volgehoue verandering vir die vermi-komposbehandeling in die dieper gronddieptes getoon vir die makro-elemente, maar nog nie in geval van mikroelemente
nie. In perseel 2 – het toenames in K en Mg in die vermi-komposbehandeling ook
voortgeduur en die veranderinge vir beide persele mag toegeskryf word aan die samestelling van die deklae per se. Dit blyk dat die veranderinge in die komposbehandeling nie so
konstant voorgekom het in die materiaal wat in die proewe toegedien is nie. Nietemin kan die
kompos- en vermi-komposbehandelings ook ander grond faktore beïnvloed en die bydra van
die minerale elemente afkomstig uit die samestelling van die deklaag moet eers bereken
word alvorens afleidings gemaak word.
By beide persele het die komposbehandeling die opbrengseffektiwiteit verminder in
vergelyking met die kontrole behandeling. Die opbrengseffektiwiteit is betekenisvol verhoog
in die houtspaanderbehandeling (beide seisoene) en vermi-komposbehandeling (net 2009/10)
in vergelyking met die kontrole in perseel 1. In perseel 2 het teen behandeling betekenisvol in
opbrengseffektiwiteit verskil ten opsigte van die kontrole nie.
Die aantal wortels en fyn, voedingswortels het ‘n dramatiese (nie-betekenisvolle) toename
getoon by die houtspaander- en geotekstielbehandelings. In perseel 1 het alle behandelings
die aantal wortels verhoog ten opsigte van die kontrole in kontras met perseel 2, waar die
aantal wortels in die kontrole, kompos- en vermi-komposbehandelings ongeveer dieselfde
was.
Stamwaterpotensiaal het onveranderd gebly ongeag van die behandeling, wat moontlik
beïnvloed is deur die hoë besproeiingskedulering siklus. Geen verskille tussen behandelings
of persele is gevind nie.
Alhoewel dit net in die tweede seisoen (2010) gemeet is, was daar geen betekenisvolle
verskille in gemiddelde loot groei van eenjaarlote tussen die behandelings of persele nie. Vrugkwaliteit het betekenisvolle verskille getoon in appelsuur (malic acid) in die
houtspaander- en vermi-komposbehandelings teenooor die geotekstie- en kontrole
behandelings in perseel 1, by oes 2009. Laasgenoemde het nie betekenisvol van die kontrol behandeling verskil nie. Hierdie verskille het nie na opberging voortgeduur nie. Geen
betekenisvolle verskille in vrugkwaliteit het voorgekom by perseel 2, tydens oes, of na
opberging nie. Gedurende oes 2010, asook na opberging, is geen verskille in vrugkwaliteite
van enige persele opgemerk nie.
Behandelingsverskille in blaar-analises is waargeneem tussen vermi-kompos- en die ander
behandelings, met uitsondering van die geotekstielbehandeling in Februarie 2009, perseel 1.
Geen ander betekenisvolle verskille vir enige element het voorgekom tussen behandelings in
perseel 2 nie. Gedurende 2010 is geen betekenisvolle verskille tussen behandelings ten
opsigte van blaar-analises gevind vir perseel 1 nie.
Betekenisvolle verskille in blaar- en vrugmineraal-analises was in perseel 2 teenwoordig as
volg: Mn (kompos- en geotekstielbehandelings teenoor al die ander behandelings), Fe
(kontrolebehandeling teenoor alle ander behandelings behalwe die komposbehandeling), Zn
(komposbehandeling teenoor al die ander behandelings) en B (kontrole en
komposbehandelings teenoor vermi-, houtspaander- en geotekstielbehandelings (gedurende
2010.
Die vrugmineraal-analises het geen verskille getoon tussen behandelings by oes 2009 vir
enige perseel, of 2010 vir perseel, 1 nie. By perseel 2 was die Ca persentasie in die vrug in
die houtspaanderbehandeling betekenisvol hoër as die van die ander behandelings,
uitgesonder die geotekstielbehandeling. By perseel 1, het al die behandelings die persentasie mycorrhiza-kolonisasie verhoog in
vergelyking met die kontrole, alhoewel dit nie betekenisvol was nie. By perseel 2 was daar
wel ‘n betekenisvolle toename in die persentasie mycorrhiza-kolonisasie by al die
deklaagbehandelings in vergelyking met skoonbewerking van die kontrole behandeling. Die persentasie plant-parasitiese nematodes was baie variëerend met gronddiepte by beide
persele. Die houtspaander- en vermi-komposbehandelings in perseel 1 het ‘n afwaartse
tendens getoon in die persentasie plant-parasitiese en toename in persentasie vry-lewende
nematode vanaf 2009 na 2010, in die 0-15 cm diepte. In teenstelling, het die geotekstiel- en
komposbehandeling ‘n toenemende tendens getoon in die persentasie plant-parasitiese en
klein afname in persentasie vrylewende nematodes vanaf 2009 tot 2010. Geen betekenisvolle
verskille in nematode getalle is waargeneem in gronddiepte 15 -30 cm grond in die perseel
nie.
In perseel 2 is geen betekenisvolle verskille in aantal nematodes gevind gedurende die twee
seisoene tussen behandelings of binne persele op 0-15 cm gronddiepte nie. Nietemin het die
houtspaander-, kompos- en vermi-komposbehandelings die persentasie plant-parasitiese
verlaag en die van die vry-lewende nematode verhoog vanaf 2009 tot 2010, in vergelyking
met die kontrole in die 15-30 cm gronddiepte. Slegs die houtspaanderbehandeling het
betekenisvolle verskille getoon teenoor die kontrole. Die geotekstiel- het dieselfde tendens as
die kontrole behandeling getoon, met ‘n toename in persentasie parasities- en afname in
persentasie vry-lewende nematode. Die kontrole en geotekstielbehandelings het nie
betekenisvol van mekaar verskil nie.
Die aantal erdwurms en meso-fauna was baie laag tydens die eerste twee jaar by beide die
persele en data is daarom nie statisties verwerk nie. By die derde proef, is ‘n skoonbewerkte oppervlak, wat chemiese beheer (kontrole) behels
het, vergelyk met deklaagbehandelings in die boomry (deklaag) en behandelings waar
kompostee saam met die deklaag toegedien was in die boomry (deklaag + kompostee). Al die
behandelings is gekombineer met verkillende tussenry behandelings wat ‘n totaal van agt
verskillende behandelings behels het. Hierdie verslag konsentreer slegs op die behandelings in die boomry, waar die kontrole behandelings wat ‘n standaard bememestings program
ontvang het, vergelyk word met die deklaag behandelings, wat geen alternatiewe bemesting
ontvang het nie en as organise alternatiewe beskou word in ‘n ‘Cripps’ Pink’ appelboord.
Klem in die verslag is gelê op die hoof effekte van die behandelings op vrugkwaliteit.
Beide die persentasie grondkoolstof en die katioonuitruilkapasiteit het ‘n betekenisvolle
toename getoon by al die deklaagbehandelings in vergelyking met die kontrole behandeling.
Terselfdetyd, het al die deklaagbehandelings ook verskeie grondminerale betekenisvol
verhoog, waarvan slegs P betekenisvol in beide die blare en vrugte verhoog is. Die tempo van
grondmikrobe aktiwiteit en micorrhiza-kolonisasie van die wortels is betekenisvol verhoog
deur die deklaagbehandelings, maar het gerealiseer in ‘n betekenisvolle laer
opbrengseffektiwiteit in vergelyking met die anorganiese, kontrole behandeling. Dit kan
onder andere toegeskryf word aan die mikrobe aktiwiteit van die komposdeklaag gedurende
die lente – alhoewel dit nie per se in die studie gekwantifiseer is nie, sook die toename in
vegetatiewe groeikrag aan die einde van die proeftydperk. Dit is wel indirek gereflekteer
deur die betekenisvolle, laer vrug N van die deklaagbehandelings en die laer tempo van
mikrobe aktiwiteit gedurende die lente by die deklaagbehandelings op die perseel. Wat die
toedienning van kompostee betref, het dit geen betekenisvolle bydra gelewer in terme van
gewasprestasie, grondminerale of microbe-aktiwiteit oor ‘n tydperk van sewe jaar in
vergelyking met die behandelings waar die deklaag geen kompostee ontvang het nie. In vergelyking met die proef by Lourensford Landgoed, met geen betekenisvolle verskille in
vrug mineral-analises tussen die behandelings oor ‘n tydperk van twee jaar nie, het die proef
te Elgin wel betekenisvolle verskille tussen behandelings na 6 (2009) en 7 (2010) jaar getoon
in geval van P, vir sekere behandelings (4,7,8 versus 1,2,6). Slegs in 2010 het meer
behandelings betekenisvolle verskille getoon vir N, Mn, Fe en Zn. Rakende vrugkwaliteit - in ooreenstemming met resultate van 2009 vir perseel 1 te
Lourensford Landgoed - het beide seisoene betekenisvolle verskille ten opsigte van appelsuur
getoon in Elgin. Die verskille het egter nie konstant in al die behandelings voorgekom nie.
Stysel afbraak, totaal oplosbare stowwe en fermheid het ook betekenisvolle verskille tussen
behandelings getoon in Elgin – maar dit was nie konsekwent oor behandelings of seisoene nie
en het ook nie voorgekom in die Lourensford Landgoed persele nie.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:netd.ac.za/oai:union.ndltd.org:sun/oai:scholar.sun.ac.za:10019.1/20144 |
| Date | 03 1900 |
| Creators | Kotze, Willem Petrus |
| Contributors | Lotze, E., Schmeisser, M., Stellenbosch University. Faculty of AgriSciences. Dept. of Horticulture. |
| Publisher | Stellenbosch : Stellenbosch University |
| Source Sets | South African National ETD Portal |
| Language | en_ZA |
| Detected Language | English |
| Type | Thesis |
| Format | 189 p. : ill. |
| Rights | Stellenbosch University |
Page generated in 0.0029 seconds