Blog •  2021/03/31

DIE BEGRIP VAN KIEMKRAG EN GROEIKRAG BY DIE OPKOMS VAN MIELIES

IMG-Tile_Image-Pioneer-ZA_ZA-V1

INLEIDING:

 

In die nuwe era van mielieverbouing is die begrip en bestuur van enkelkruis basters op ‘n ander vlak as vroeër jare. Die hele proses van teling, produksie en logostiek het verander, dus is daar nuwe begrippe en bestuursaspekte wat beter verstaan moet word. Die onderstaande diagram dui van die meeste faktore aan wat ‘n rol kan speel met die opkoms proses by mielies.
Wat beheer die opkoms?

IMG-Diagram-Pioneer-ZA_ZA-V1
IMG-Diagram-Pioneer-ZA_ZA-V1

In hierdie skrywe gaan daar meer gefokus word op die genetiese en saad kwaliteits faktore. Die probleem heers egter in die praktyk om te onderskei tussen ontkiemings- en groeikragtigheids probleme, en die impak daarvan op opbrengs.

 

 

SAAD KWALITEIT:

Goeie kwaliteit saad begin by die bestuur en hantering vanaf saadproduksies tot op produsent se plaas. Plantdatum, bestuur en omgewingstoestande gedurende die groeiseisoen, het groot impak op die kwaliteit van die bastersaad. Aangesien die bastersaad kwaliteit, die enigste produksiefaktor is wat die produktiwiteit van die plante kan beïnvloed, word die toets van groeikrag, as een van die belangrikste parameters van saadkwaliteit beskou. Groeikragtigheid is dus die potensiële vlak van saadprestasie tydens ontkieming en die ontwikkeling van die kiem. Dit kan ook die gewasopbrengs potensiaal beïnvloed deur die vestiging van die tipe saailinge, veral onder ongunstige omgewingstoestande. 'n Ander definisie word gegee deur Milosevic et al (2010) en dit is: "Die term lewenskragtigheid word gebruik om die fisiologiese eienskappe van die saad, wat die vermoë om vinnig in die grond te ontkiem te beheer, en om verskillende, meestal negatiewe omgewingsfaktore, te verdra."

 

By die kwaliteit van saad is daar visuele en nie-visuele faktore wat ‘n belangrike rol speel by die opkoms proses. Die onderstaande foto, is van die visuele saadkwaliteits probleme wat ‘n impak op opkoms kan hê, maar niks met groeikragtigheid te doen het nie. Dit word grootliks uitgeskakel in die verwerkings proses van die saad. Verder word daar dan gefokus op die nie-visuele kwaliteits gedeelte.

 

IMG-Image_1-Pioneer-ZA_ZA-V1
IMG-Image_1-Pioneer-ZA_ZA-V1

WAT IS KIEM- EN GROEIKRAG:

 

Die proses vandat die saad in die grond geplaas word tot en met verskyning bo die grondoppervlakte, kan basies in drie stadias beskryf word:

 

Prosesse van opkoms:

 

1.       Ontkieming:       Die begin van lewe van ‘n mielieplant.

          ·       Imbibisie (0 tot 12 uur) – H2O, O², Temperatuur (19°C - 25°C)

          ·       Metaboliese prosesse begin (12 tot 18 uur) – Ensiem werking

 

2.       Groeikrag

          ·       Penetrasie van die kiemwortel (18 tot 24 uur)

          ·       Saailingroei (Saailingroeikragtigheid) – Kiemwortel & Mesokotiel/Keoloptiel groei

3.       Opkoms

          ·       Hipogeale opkoms – Keoloptiel breek deur oppervlakte - Begin Fotosinteer (Begin forosintaat/suikers produseer)

 

Hoe verskil kieming van groeikragtigheid?

 

Kieming verwys na die vermoë van die saad om onder optimale groeitoestande van die gewas die noodsaaklike strukture te vorm wat tot ‘n normale plant aanleiding gee. Met saailingkiemingstoetse, word onkieming na ‘n bepaalde tyd van saalinggroei geëvalueer en tellings uitgedruk in die getal normale saailinge, onder optimale omgewingstoestande (±25°C).

 

Groeikragtigheid daarteenoor toets die saad se vermoë om onder ongunstige toestande (byvoorbeeld koue - ±10°C) te kan ontkiem en oorsprong te gee aan ‘n gesonde saailing. Die doel van groeikragtigheidstoetse, in byvoorbeeld privaat saadmaatskappye, is om verskille tussen saadlotte met soortgelyke kiemingspersentasies te identifiseer. Sodoende kan saadlotte wat ‘n groter moontlikheid (of potensiaal) toon om te presteer na plant of gedurende storing, uitgewys word.

 

Kiem- en groeikragtigheid:

Figuur 1 toon die verband tussen kieming en groeikragtigheid soos waargeneem vir twee saadlotte van verskillende kwaliteit (X = goeie kwaliteit saad; Y = swakker kwaliteit saad). Goeie kwaliteit saad se verskil tussen waargenome kieming en groeikragtigheid is kleiner as dié van swakker saad. By implikasie beteken dit dat met ‘n swakker kwaliteit saad, ‘n aanvaarbare graad van kieming verkry kan word, maar dat die groeikragtigheid van die saad swak is. Die saad sal dus ontkiem, maar onder stremmingstoestande sal die saailinge swak vaar.

IMG-Image_2-Pioneer-ZA_ZA-V1
IMG-Image_2-Pioneer-ZA_ZA-V1

Groeikragtigheid kan gedefinieer word as "die somtotaal van die eienskappe van die saad wat die aktiwiteitsvlak en werkverrigting van die saad of saadlot bepaal tydens ontkieming en opkoms van die saailing". Die verlies aan groeikragtigheid hou verband met 'n vermindering in die vermoë van die saad om al die fisiologiese funksies uit te voer wat hulle kan verrig. Hierdie proses, genaamd fisiologiese veroudering

(of agteruitgang), begin voor oes en gaan voort tydens oes, verwerking en opberging. Dit verminder die prestasievermoë geleidelik, as gevolg van bv. veranderinge in die selmembraanintegriteit, ensiemaktiwiteit en proteïensintese, binne die saad self. Hierdie biochemiese veranderinge kan baie vinnig ('n paar dae) of stadiger (jare) plaasvind, afhangende van genetiese, produksie- en omgewingsfaktore. Die eindpunt van hierdie agteruitgang is uiteindelik die dood van die saad. Saad verloor egter eers groeikragtigheid voordat hulle die vermoë om te ontkiem, verloor. Hier speel berging en hatering van saad ‘n belangrike rol. Daarom kan saadlotte wat 'n soortgelyke hoë ontkiemingswaarde het, verskil in hul fisiologiese ouderdom (die mate van agteruitgang), en sodoende ook in groeikragtigheid en die vermoë om te presteer.

 

Groeikragtigheid word al vasgelê by saadproduksies, die bestuur daarvan asook die plantdatum daarvan. Navorsing toon dat die beste groeikragtigheid van die pit, by saadproduksies, bereik kan word op, of net na die massa-volwassenheid, R6 (einde van saadvulperiode). Stremming tydens hierdie periode het ‘n impak op die energie/stysel vaslegging van die pit/saad. Saadposisie op die kop kan ook verantwoordelik wees vir die variasie van die fisiese (massa en vorm) of fisiologiese (lewensvatbaarheid en lewenskragtigheid), saad eienskappe.

 

Studies toon dat die transformasies wat binne die saad plaasvind, wanneer die embrio van 'n stadige na 'n aktiewe lewe oorgaan, kan beïnvloed word deur die grootte van die saad, sowel as deur hul ouderdom en die opbergingsvogtigheid daarvan. Groot pitte se soortlike massa is meer en berg dus  meer energie (suikers/stysel) as kleiner pitte. Navorsing het ook bewys dat saad grootte geen genetiese veranderinge teweeg bring nie. Saadkwaliteit kan gemonitor word deur  groeikragtigheidstoetse gedurende elke saadproduksiefase vanaf die oes, berging, kondisionering, sak en plant, te doen. In sommige gevalle kan sulke inligting addisionele maatreëls identifiseer wat benodig word soos by saadbehandeling (bv. Swamdoders of saadverbeterings).

 

Saad kan 'n geruime tyd hul hoë gehalte behou en daarna begin agteruitgaan op die moederplant of tydens opberging, en verloor dus lewensvatbaarheid en groeikragtigheid hierna. Die gebrek aan groeikragtigheid beteken dat die saad in optimale toestande kan ontkiem, maar dit kan nie ontkiem in ongunstige toestande nie. Die oorsake wat lei tot die verlies van groeikragtigheid, kan toegeskryf word aan die biochemiese, sitologiese en genetiese veranderende eienskappe binne die saad. Membraanbeskadiging is een van die belangrikste redes vir die agteruitgang van saad. Die belangrikste oorsake van membraanbeskadiging is die toename in vrye vetsuurvlak en produktiwiteit van vrye radikale deur lipiedperoksidasie. Die chromosoom vervorming of die afbreek van proteïene is ook oorsake van die saad se agteruitgang en die verlies van hul groeikrag. Die tempo van verswakking van saad hou ‘n positiewe verband met die omgewingstemperatuur, relatiewe humiditeit en saadvoginhoud.

 

Saadlotte met 'n hoë ontkiemings persentasie kan aansienlik verskil in veldopkoms wanneer dit terselfdertyd in dieselfde land geplant word, en / of in prestasie kan verskil na berging in dieselfde omgewing of vervoer na dieselfde bestemming. Die vrae wat gevra moet word as daar na die ontkiemingsdata van hierdie saadlotte gekyk word, is:

(i)                  "Was die ontkiemingsresultate verkeerd?" en

(ii)                'Waarom die verskil in prestasie?'

Die antwoord op die eerste vraag is nee; die ontkiemingsresultate was korrek. Die antwoord op die tweede vraag is dat dit duidelik geword het dat die ontkiemingstoets nie sensitief genoeg is om subtiele maar beduidende kwaliteitsverskille onder hoë ontkiemende saadlotte aan te dui nie. Hierdie verskille word veroorsaak deur 'n ander komponent van saadkwaliteit, naamlik groeikragtigheid.

 

SAMEVATTING:

 

Groeikragtigheid is dus 'n eienskap wat die potensiaal bepaal vir vinnige opkoms en vestiging van mielies, onder moeilike en ongunstige toestande. Binne hierdie konteks moet die verskille in mededingingsvermoë vir lig en ander hulpbronne,  soos water en voedingstowwe die gevolg wees van ongelyke aanvanklike

plantgroei. Vanuit 'n ander oogpunt is die kompetisie tussen mielie plante en onkruid ook 'n uitdaging vir gewasproduksie. Behalwe die omgewingsveranderlikes, is dit ook een van die belangrikste oorsake vir die opbrengsverliese by mielies. Navorsing kon nog nie bewys dat daar ‘n direkte korrelasie is tussen groeikragtigheid en opbrengs nie, maar wel al die indirekte faktore.

 

Die lewenskragtigheid van mielie saad kan bestuur word deur goeie bestuursmaatreëls toe tepas, waarvan berging en hantering seker die belangrikste is. Die opbergingspotensiaal van saadlotte hou verband met die stadium van agteruitgang (lewenskragtigheid) by saad berging. As die bergingsomgewing enige vorm van stremming is (byvoorbeeld veranderinge in temperatuur of relatiewe vogtigheid in onbeheerde opberging), sal saad met baie goeie groeikragtigheid in staat wees om sulke omgewingstremming te weerstaan en sal dit in 'n stadiger tempo in kwaliteit daal as saadlotte met laer groeikragtigheid. Selfs onder gekontroleerde bergingstoestande (d.w.s. lae temperatuur en lae saadvoginhoud), is die prestasie na opberging afhanklik van die groeikragtigheid van die saadlot.

FAKTORE WAT BERGING VAN SAAD BEÏNVLOED:

1. Temperatuur -            Optimaal = 15°C & <65% RH

                                                          Saad leeftyd halveer vir elke 5°C styging

                                                          Berg in koel stoor

                                                          Deurligting in store baie belangrik

2. Vog                                -             Stoor by 12% vog. Geskik tussen 8% & 10% .                                                                           (Ongunstig as RH bo80% is & vog styg bo 15%)

                                                          Hoë temp & RH skep omgewing vir                                                                                            swamme = laer kieming

                                                          Kopvrot swamme groei, word gestimuleer bo 14% vog.

3.        Koolstofdioksied (CO2)

4.        Suurstof (O2)

5.        Mikro-organismes, insekte, miete, ens.

6.        Stoorfasiliteite

 

 

BRONNE:

 

 

1.       Seed vigor of maize (Zea mays) cultivars affected by position on ear and water stress: - K Ghassemi-Golezani – University of Tabriz

 

2.       The vigour of maize seeds: Agricultural Sciences & Veterinary Medicine – Romamia - Todoran Camelia – University of

 

3.       Understanding Seed Vigour: 1995- ISTA Vigour Test Committee – Switzerland

 

4.       Seed vigor and initial growth of corn crops - Journal of Seed Science - 2013

 

5.       Saadgrootte, kieming en groeikragtigheid van mielies bekyk - DR MARYKE CRAVEN, MARELENE  VAN DER WALT en DR JEANETTA  SAAYMAN-DU TOIT, LNR-Graangewasse, Potchefstroom.             

 

6.       Understanding and Managing Stress &  Emergence in Corn Development - Imad Saab, Ph.D - Crop Genetics Research