De goed gevulde korrel

Landbouwkundigen uit Azië leerden jarenlang aan de Landbouwuniversiteit Wageningen hoe je rijst beter kunt bemesten en hoe je een betere 'korrelvulling' krijgt.

Inmiddels gaat de aandacht vooral uit duurzaamheid en milieuaantasting: SARP is dood, leve SAAD.

'De Aziatische onderzoekers namen niet deel als individu, maar als team. Dat was essentieel in onze opzet. De mensen stimuleerden elkaar en ze werkten vanuit hun diverse disciplines aan problemen die in hun thuisland relevant worden geacht,'' zegt dr.ir. Hein ten Berge van het Instituut voor Agrobiologisch en Bodemvruchtbaarheidsonderzoek AB-DLO in Wageningen. Ten Berge heeft tien jaar leiding gegeven aan het SARP-project. SARP staat voor Simulation and Systems Analysis in Rice Production. Via dit project konden landbouwkundigen uit Aziatische rijstproducerende landen zich in Wageningen laten bijscholen op het gebied van agrarisch computergebruik en systeemanalyse. Het instituut ontving onderzoekers uit India, de Filippijnen, Thailand, Maleisië, Indonesië, Zuid-Korea, China, Sri Lanka en Bangladesh. Na afloop van een cursus kreeg elke deelnemende groep een computer mee naar huis, een apparaat waarover hun eigen instituut vaak niet beschikt. De opgedane kennis wordt in het thuisland toegepast om de rijstproductie te verhogen. Onder meer kan met de computer de ideale stikstofhuishouding worden berekend. Inmiddels zijn er voldoende onderzoekers opgeleid. Het project werd onlangs officieel afgesloten bij het International Rice Research Institute IRRI in Los Banos bij Manilla.

Ten Berge heeft de in Wageningen ontwikkelde software inmiddels meegenomen naar China, waar hij deeltijd-hoogleraar is aan de universiteit van Jiangxi. Daar nemen dit jaar meer dan 10.000 boeren deel aan een project over gemengde bemesting, een combinatie van organische mest en kunstmest. Ten Berge houdt zich vooral bezig met optimalisering van stikstoftoediening en geeft hierover cursussen aan voorlichters: “Hoe gedraagt stikstof zich in de bodem, hoe gaat de plant ermee om, hoeveel moet er worden toegediend en wanneer kan dat het beste gebeuren?”

Hongeren

Vooral in de periode van toediening is winst te halen, zo blijkt nu. In China is dat nagegaan bij 150 boeren die gemiddeld tien procent meeropbrengst haalden bij een gelijke of lagere stikstoftoediening. De Chinese boeren dienden organische mest in een vroeg stadium aan de plant toe. Bij gebruik van kunstmest lieten ze de plant juist een tijdje hongeren. Het gewas zag er eerst wat armoedig uit, maar leverde uiteindelijk meer op en had minder last van ziekten. Ten Berge: “Ook in India en Bangladesh kun je een tien tot twintig procent hogere opbrengst bereiken bij een lagere toediening van stikstof, zonder een nieuw type plant te gebruiken. Over nieuwe typen ga je pas nadenken als je aan je limiet zit.”

Professor dr. Martin Kropff, lange tijd onderzoeker bij het IRRI en sinds kort weer terug in Wageningen, vult aan: “In de jaren zestig bedroeg de opbrengst van rijstplanten zo'n tien ton per hectare. In 1990 was de opbrengst op het IRRI-proefbedrijf gedaald tot zeven ton per hectare. Dat was een groot probleem, want we hebben voor het jaar 2020 zeker 65 procent meer rijst nodig.” Er werd een groot programma opgezet om de opbrengst terug te brengen tot tien ton en zelfs te verhogen tot vijftien ton per hectare. Door meer en op betere tijden te bemesten is binnen twee jaar een opbrengst van tien ton bereikt. Dat geldt voor alle rijstvariëteiten.

Kropff geeft toe dat de rijsttelers laat hebben gereageerd op de dalende opbrengst. Het bemestingssysteem bleef jarenlang hetzelfde: tweederde als basisvoorziening en een derde als de aar in de plant zich vormt. “Betere spreiding van de bemesting in het seizoen heeft een grote impact gehad. Als modelbouwers hebben wij goede sier gemaakt. Met onze modellen voor bemesting voorspelden we hogere opbrengsten voordat die er daadwerkelijk waren. Wetenschappers van het IRRI onderzoeken nu of de direct mineraliseerbare hoeveelheid stikstof in de bodem afneemt door langdurige rijstteelt, waardoor de bodem steeds anaëroob blijft,” zegt Kropff die zich binnen SARP bezig heeft gehouden met veredeling en klimaat. “Als je 30 tot 50 procent meer opbrengst wilt, moet je een nieuwe rijstplant ontwikkelen. Met een aantal SARP-teams hebben we ons afgevraagd welke eigenschappen daarvoor nodig zijn. Je kunt wat spelen met fysiologische eigenschappen. Dan kom je vrij snel uit op meer korrels per vierkante meter en een langere duur van de korrelvulling. Kijkend naar andere milieus, zoals China en Australië, blijken opbrengsten van 12 tot 15 ton per hectare haalbaar.” Het IRRI heeft contact gezocht met Australische onderzoekers die met hun rijstplanten een opbrengst halen van 15 ton per hectare. Volgens Kropff is zo'n opbrengst met modellen te voorspellen, op grond van de eigenschappen van rijst die in de tropen maximaal 10 ton geeft. De Australische rijst staat in het Yanco-gebied in de staat New South Wales, een zeer droog gebied met veel zon, lange dagen en toch een lage temperatuur. De ophoping van voedingstoffen van de korrel, de 'vulling', duurt daardoor erg lang, 20 tot 30 dagen langer dan in de tropen.

Veredelaars van het IRRI gingen op zoek naar nieuw genetisch materiaal, tropische Japonica's, variëteiten die elders in traditionele systemen ook worden gebruikt. Dit type met grote pluimen zou je kunnen kruisen met de tot nu toe gebruikte 'kort-stro'-variëteiten. Kropff: “Je krijgt dan nieuwe types met veel korrels, maar een hogere opbrengst stond niet vast. Er kwam echter een 'super-rijst' uit die eind vorig jaar al de krant haalde, maar de echte opbrengsten zijn er natuurlijk nog niet. Enkele SARP-teams zijn nu bezig deze rassen te testen.”

Een SARP-coördinator uit India heeft met de Wageningse modellen allerlei types gegenereerd die meer zouden kunnen opbrengen. In het model liet hij de planten groeien in een normale tropische omgeving, met een normale bemesting èn met een management waarin de nutriëntenbehoefte compleet gedekt werd door het aanbod. Bij de normaal aanbevolen hoeveelheid stikstof bleken deze variëteiten, die in principe veertig procent meer op kunnen brengen, nauwelijks meer te produceren. Voor het bereiken van een hogere opbrengst was het essentieel om het gewasmanagement aan te passen op een toekomstige situatie. Kropff: “Het is zaak om nu te bekijken welke nieuwe genetische typen nodig zijn in verschillende milieus. Dat is moeilijk, want je moet begrijpen waarom verschillende types het verschillend doen in die verschillende milieus.”

Klimaatverandering

Binnen het SARP-project is ook de invloed van een veranderend klimaat op de rijstproductie onderzocht. Dat gebeurde op verzoek van het Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA). Kropff: “Meer CO betekent een stimulering van de opbrengst, maar de hogere temperatuur reduceert die opbrengst weer. Dan worden de aren steriel. Daardoor worden niet-gevulde korrels gevormd en de duur van de korrelvullingsfase wordt verkort. De vraag is welke variëteiten nodig zijn om die effecten te overkomen. Voor de steriliteit lijken er oplossingen te zijn. Japanse onderzoekers met wie we ook samenwerken, hebben namelijk ontdekt dat sommige variëteiten minder gevoelig zijn voor hogere temperaturen omdat zij vroeger in de ochtend bloeien.”

SARP mag dan dood zijn, in Wageningen en Manilla is intussen al geroepen: leve SAAD. Dat staat voor Systems Approaches for Agricultural Development. De vragen liggen op het gebied van duurzaamheid, diversificatie, milieuaantasting, management van natuurlijke hulpbronnen, klimaatverandering, nieuwe vormen van ziektebestrijding en andere zorgen zoals verminderde beschikbaarheid van land, water en arbeid. Het eco-regionale werk krijgt de komende jaren hoge prioriteit. Het Nederlandse Directoraat-Generaal voor Internationale Samenwerking heeft een internationaal fonds van ƒ10 miljoen ingesteld. Professor dr. Rudy Rabbinge, verbonden aan de vakgroep Theoretische Produktie Ecologie van de Landbouwuniversiteit Wageningen: “In de landbouw hebben we veel te maken met mismanagement. Als je landbouw op de goede plek en op de goede manier bedrijft heb je geen milieuproblemen, maar juist milieuwinst en de gelegenheid om natuur te ontwikkelen op andere plaatsen. Voldoende voedsel is in het Westen een automatisme, maar in Azië waren er 40 jaar geleden nog hongersnoden. Nu wonen er 2,5 miljard mensen en over 40 tot 50 jaar is dat tweemaal zoveel. Dan is een drie tot vijf maal hogere voedselproduktie nodig.”

    • Casper Schuuring