Hennie du Plessis
Plantvoeding: Besigheidsbestuurder

As ’n mens die woord “koper” hoor, dan sien mens letterlik rooi, nie net omdat die kleur van koper rooierig van voorkoms is nie, maar omdat hierdie metaal so gereeld gesteel word en ons nog verder terugsit op die voortgesette kragkrisis in Suid-Afrika. Dit is hierdie metaal wat so gesog is onder diewe in ons land, hoofsaaklik omdat koper so ’n veelsydige metaal is met ’n wye verskeidenheid gebruike.

Wat is koper?

Koper is ’n metaalelement met die simbool Cu en atoomnommer van 29 in die periodieke tabel. Koper is ’n sagte metaal en is ’n uitstekende geleier van elektrisiteit en hitte. Dit is die 26ste volopste element in die aardkors, en ook die eerste metaal wat gesmelt is, so vroeg as 5 000 BC (1). Wat koper verder so gesog maak, kom in verskillende vorms in die aardkors voor, naamlik, kopererts, kopersulfied, kopersilikaat, en koperkarbonaat2.

Koper is nie net ’n gesogte metaal nie, maar ook ’n essensiële element vir meeste lewende organismes, omdat koper ’n onmisbare deel van verskeie ensiemreaksies en proteïne uitmaak. Kopertekort, asook ʼn oormaat van koper in die menslike liggaam, kan nadelig vir jou gesondheid wees.

Wêreldwye gebruike van koper

Wêreldwyd het koper ’n baie wye reeks gebruike as gevolg van die veelsydigheid daarvan, en sluit die volgende hoofgebruike in: (2a)

• Kragopwekking, elektrisiteitsoordrag en -verspreiding (44%).
• Konstruksie in die boubedryf (allooie) (20%).
• Huishoudelike elektriese en elektroniese toerusting en komponente (14%).
• Vervoer (voertuie) (12%).
• Ander (10%).

As mens net kyk na die gebruik van koper in motorvoertuie, is die totale koper in ’n middel-klasgrootte voertuig met ’n binnebrandenjin ongeveer 23 kg koper, terwyl ’n elektriese voertuig van dieselfde grootte 83 kg koper gebruik. Daar word bereken dat die grootste aanvraag na koper in hierdie sektor gaan wees a.g.v. die beperkings op koolstofuitsettings (2). Dit gaan natuurlik ’n invloed op die landbousektor hê, aangesien die prys van koper deur die wêreldaandelebeurs gedryf word.

Koper in landbou

Hoewel die gebruike van koper in die landbousektor weglaatbaar klein is in vergelyking met die res van die gebruike, soos hier bo genoem, is koper egter baie belangrik vir voedselsekerheid en word dit dus in die volgende areas van die landbousektor gebruik:

• Dierevoeding (gaan nie in hierdie artikel bespreek word nie).
• Waterbehandeling (gaan nie in hierdie artikel bespreek word nie).

Gewasbeskerming

Koper is al van die vroegste tye af op landbougewasse gebruik. Die eerste gebruik van koper as bakteriedoder op landbougewasse is al so vroeg as 1807 aangeteken waar kopersulfaat op graansaad gebruik was teen bakteriese siektes, maar die eintlike deurbraak het in 1885 gekom toe die welbekende Bordeaux-mengsel (kopersulfaat + kalk) per ongeluk ontdek en met groot sukses teen donsige skimmel op druiwe gebruik is (3).

Variante van hierdie mengsel word vandag steeds nog met sukses gebruik. Daar is verskeie koperformulasies (FRAC M1 swamdoder) vir gebruike as gewasbeskermingsprodukte in Suid-Afrika, en dit sluit mengsels met ander chemie uit (Tabel 1) (4).

Die metode van werking van koper word beskryf as koperione wat die karakteristieke eienskappe van proteïne en ensieme in die selle van plantpatogene verander en/of vernietig tydens kontak (5,6). Hierdie aksie gebeur voordat infeksie van die teikengewas plaasvind. Die effektiwiteit word bepaal deur die tempo van koperioonvrystelling, en word beïnvloed deur verskeie faktore. Hoe vinniger die ioon-vrystelling plaasvind, hoe vinniger en korter die werking van koper, en omgekeerd.

Koper het feitlik geen na-infeksie invloed op patogene nie, wat beteken dat koper nie sistemies optree teen patogene nie (6). Indien ’n oormaat koper wel sistemies opgeneem word, kan dit gewasskade (fitotoksisiteit) veroorsaak.

Oor die jare is daar al verskeie gevalle ten opsigte van koperfitotoksisiteit op gewasse aangeteken. In meeste gevalle is dit gewoonlik die wanaanwending van produkte (produk-etiketwaarskuwings word nie nagekom nie), verkeerde produkkeuses en uitermatige omgewingstoestande. Dit wil ook voorkom of daar ’n wanpersepsie is in die gebruik van koperprodukte. Sommige landboukonsultante beveel soms kopergewasbeskermingsprodukte as blaarvoeding aan, en vice versa. Daar is ’n persepsie van “koper is mos koper”.

Dit is een van die redes waarom produkte onder Wet 36 van 1947 geregistreer moet word. Daar is wel enkele kopergewasbeskermingsprodukte wat ’n blaarvoedingsregistrasie en -aanbeveling op hul etikette toon.

Konsultante, landboukundiges en landbou-verteenwoordigers moet 100% seker maak alvorens aanbevelings gemaak mag word.

Fitotoksisiteit wat deur koper veroorsaak word, word hoofsaaklik deur konsentrasie en die wateroplosbaarheid daarvan bepaal. Meeste koperswamdoders is so geformuleer dat die wateroplosbaarheid relatief laag is, wat fitotoksisiteit beperk. Sodra daar enigiets bygevoeg word wat die oplosbaarheid daarvan verhoog, verhoog dit ook die fitotoksisiteit daarvan.

Die meeste kopergewasbeskermingsprodukte het ’n interne kleefvermoë om aan gewasdele te kleef. Enige ander produk wat na ’n kopertoediening op dieselfde gewas toegedien word, het die potensiaal om die residuele koper op te los met moontlike gewasskade. Die waarskuwings op hierdie ander produkte moet ook streng nagekom word.

In Figure 1 tot 4 word koperfitotoksisiteit op verskillende gewasse getoon hoofsaaklik omdat etiketwaarskuwings en -instruksies nie gevolg was nie (foto’s: Hennie du Plessis).

Wat koper verder ’n gewilde gewasbeskermingsproduk maak, is die feit dat sommige formulasies gesertifiseer is vir gebruik in organiese verbouing van gewasse.

Plantvoeding

Koper is ’n essensiële plantvoedingselement, wat beteken dat dit noodsaaklik is om die lewensiklus van ’n plant te voltooi. Koper is ’n mikro-element en is betrokke in baie ensimatiese prosesse in die plant, hoofsaaklik in chloroplaste om fotosintese te optimaliseer (7). Ongeveer 50% tot 70% van die totale koper in plante is in die chloroplaste geleë8,9. Kopertekorte in plante kom redelik algemeen voor veral op gronde wat alkalies (hoë pH) is, wat die beskikbaarheid van koper benadeel, maar koper kan net so maklik toksies vir plante ook wees10.

Koper in die grond word op die kleikompleks en die organiese fraksie geadsorbeer, en het ’n invloed op plantbeskikbaarheid daarvan. Verder word plantbeskikbaarheid van koper bepaal deur die tipe gewas en kultivar, grond- pH, fosfor-, sink- en mangaanvlakke in die grond (11).

Koperinhoud in gronde wissel tussen 1 en 40 mg/kg grond, en verskil tussen grondtipes1). Volgens Lamichhane (2018) kan fitotoksisiteit verwag word by grondvlakke van meer as 30 mg/kg (6,8). Waar die grond se pH(H2O) laer as 5,5 daal kan die toksisiteite nog erger wees.

Die mees algemene metode om kopertekorte in plante aan te spreek, is deur middel van blaarvoeding, en daar is verskeie formulasies wat dit kan aanspreek. Dit sluit suspensiekonsentrate, wateroplosbare kristallyne anorganiese soute, sintetiese chelate, organiese chelate, organiese komplekse en oksiede in. Elk van hierdie formulasies het voor- en nadele, en aanbevelings moet gedoen word volgens gewas, blaarontledingstatus en registrasie. Dit is algemeen bekend dat chelate en komplekse van koper vinniger deur die blare opgeneem word as byvoorbeeld suspensies en oksiede. Dit is een van die redes waarom die koperinhoud in suspensiekonsentrate heelwat hoër is as bv. in chelate en komplekse.

Sorg moet egter gedra word dat toedieningshoeveelhede nie oorskry word nie, aangesien fitotoksisiteit kan voorkom. Die blaarnormes van koper vir die meeste gewasse wissel tussen 5 en 20 mg/kg op droëmateriaal basis (12). Die gewas se reaksie op kopertoediening verskil van gewas tot gewas (Tabel 2) (7).

Opsomming

Koper is die wêreld se oudste metaal wat deur die mens verwerk word. Dit is naas silwer (Ag) die beste geleier van elektrisiteit, wat dit die metaal van keuse maak in energieverspreiding. Koper in die landbou bly steeds onvervangbaar in terme van gewasbeskerming, veral gesien teen die feit dat organiese gewasproduksie jaarliks groei. Sorg moet egter gedra word dat maksimum toedienings nie oorskry word nie, en dat grondbesoedeling nie as gevolg daarvan plaasvind nie.

Koper is ’n essensiële voedingselement in alle plante en speel ’n baie belangrike rol in fisiologiese en biochemiese prosesse in plante. LAC is verbind tot voedselsekuriteit en bevredig die koperbehoefte in die landbousektor met ongeveer 14 plantvoedingsformulasieprodukte en 11 gewasbeskermingsformulasies.

Verwysings:

1. Bell, T., 2020. The Ancient History of Copper. Thought , 2020. (www.thoughtco.com/copper-history-pt-i-2340112).
2. World Copper Fact , 2022. The International Copper Study Group’s World Copper Factbook © 2022 published by the ICSG. (www.icsg.org). 2a. International Copper Association., 2022. Copper Recycling. (https://copperalliance.org/wp-content/uploads/2022/02/ICA-RecyclingBrief-202201-A4-R2.pdf).
3. Klittich, J., 2008. Milestones in Fungicide Discovery: Chemistry that Changed Agriculture. Plant Health Progress. 10.
4. Agri-Intel Agri-Intel | Agriculture Intelligence. (https://www.agri-intel.com).
5. M.T., 2020. Copper Fungicides for Disease Management in Vegetables. Plant Pathology and Plant- Microbe Biology Section, SIPS, Cornell University Long Island, Horticultural Research and Extension Center 3059 Sound Avenue, Riverhead, NY 11901; (mtm3@cornell.edu).
6. Lamichhane, J.R., Osdaghi, E., Behlau, F., Köhl, J., Jürgen, K., Jones, J.B. & Aubertot, J., 2018. Thirteen decades of antimicrobial copper compounds applied in A review. Agronomy of Sustainable Development, 38:28.
7. Sutradhar, K., Kaiser, D.E., Rosen, C.J. & Lamb, J.A., 2017. Copper for Crop Production. Nutrient Management, University of Minnesota. (www.extension.umn.edu/agriculture/nutrient-management/).
8. Coetzee, G.K., 2007. Fertilisation of Citrus. CRI Citrus Production Guidelines, Vol. 3. CRI, Nelspruit.
9. Arellano, B., Baron, M., Chueca, A. & Lachica, M., 1993. Determination of copper in different chloroplast preparations. Plant and Soil, 154 (1): 7-11.
10. Yruela, (2005). Copper in Plants. Brazilian Journal of Plant Physiology, 17(1): 145-156.
11. Rusjan, D. (2012). Copper in Horticulture, Fungicides for Plant and Animal Diseases, Dr. Dharumadurai Dhanasekaran (Ed.), ISBN: 978-953-307-804-5, InTech, Available from: http://www.intechopen.com/books/ fungicides-for-plant-and-animal-diseases/copper-in-horticulture.
12. The fertilizer Essential Elements : Copper. (https://www.tfi.org/sites/default/files/tfi-copper.pdf).