Tarweopbrengst kan wereldwijd verdubbelen door gerichte veredeling
De afgelopen zestig jaar is de opbrengst aan tarwe verdrievoudigd, van 1 tot 3 ton per hectare gemiddeld wereldwijd. Die verbetering van de productiviteit kan voor ongeveer de helft worden toegeschreven aan verbeterde rassen en voor de andere helft aan beter beheer van bodem en gewas door gewasbescherming, irrigatie en bemesting. Mede daardoor is het teeltareaal in de wereld min of meer constant gebleven, zij het dat er grote verschillen zijn tussen landen.
Hoewel er nog steeds ruimte is voor verbetering lijkt verdere productiviteitsgroei tegen economische en biofysische grenzen aan te lopen, zoals de beschikbaarheid van (kunst)mest en water en de groeiende druk van deels invasieve, deels resistente ziekten, plagen en onkruiden. Een zorgelijke ontwikkeling, zeker in het licht van een groeiende wereldbevolking en een veranderend klimaat. Die zorgen zijn des te urgenter geworden door de oorlog in Oekraïne, die heeft laten zien hoe afhankelijk de wereld is van een beperkt aantal graan producerende landen.
Opbrengstkloof
Een internationale groep van onderzoekers, waaronder de Wageningse hoogleraar Martin van Ittersum, heeft een modelstudie (betaalmuur, persbericht hier) gedaan naar het genetisch potentieel van tarwe om de productiviteit te verbeteren en daarmee ook de opbrengsten wereldwijd te vergroten. Daarvoor hebben ze de zogeheten genetic yield gap in kaart gebracht voor de ruim vijftig verschillende tarweregios in de wereld.
De genetische opbrengstkloof is een variant op de klassieke opbrengstkloof, het verschil tussen de theoretisch maximale en de feitelijke opbrengst. De klassieke yield gap wordt vooral veroorzaakt door suboptimaal management van bodem en gewas door te vroeg of te laat inzaaien, te weinig of te veel bemesting, te weinig water en het ontbreken of verkeerd gebruiken van gewasbeschermingsmiddelen. Die opbrengstkloof is vooral groot in de landen, die nu het meest getroffen worden door gevolgen van de oorlog in Oekraïne, zowel voor de graanexport als op termijn de export van kunstmest.
Enorm potentieel
Klassiek kan er nog het nodige gebeuren om de opbrengstkloof te dichten als je weet dat de theoretisch maximale opbrengst gemiddeld wereldwijd zon 6 ton tarwe per hectare is, terwijl de feitelijke opbrengst blijft steken op 3 ton per hectare. Er zijn overigens grote regionale verschillen. In sommige regios wordt 70 tot 80 procent van de theoretisch maximale opbrengst gehaald, in andere regios slechts 30 procent. Die 80 procent lijkt wel het maximum te zijn. Verdere maximaliseren is duur vanwege de afnemende meeropbrengst van elke kilo (kunst)mest en elke gram bestrijdingsmiddel en leidt ook tot meer vervuiling.
Als de grenzen in zicht komen voor het aanpassen van de omstandigheden aan de tarwevariëteit, moeten we kijken hoe we de lokale cultivars kunnen aanpassen aan de omstandigheden. Uit het onderzoek met het model Sirius blijkt dat er nog een enorm genetische potentieel is om de opbrengsten te vergroten. Wereldwijd is dat circa 50 procent, variërend van 70 procent voor de cultivars die in Australië en Nieuw-Zeeland worden gebruikt tot 30 procent voor de Nieuw-Zeelandse cultivars.
Evergreen Revolution
Zoals gezegd zou je de wereldwijde opbrengst aan tarwe kunnen verdubbelen door het genetische potentieel van de lokale cultivars te ontsluiten. Eenvoudig zal het niet zijn, schrijven de onderzoekers, om alle gewenste eigenschappen bij elkaar te brengen in een variëteit die optimaal is aangepast aan lokale omstandigheden, zeker niet bij een ingewikkeld gewas als tarwe, een allohexaploid met zes sets chromosomen. Aan de andere kant wordt er steeds meer bekend over de genetica van tarwe (en andere gewassen) en liggen er niet minder dan zeven miljoen accessies (monsters) in de diverse genenbanken in de wereld. Met behulp van moderne veredelingstechnieken, zoals CRISPR kan dat genetisch potentieel gericht worden ingezet. In combinatie met de doorgaande verbetering van gewas- en bodembeheer zijn alle ingrediënten aanwezig voor een Evergreen Revolution (dixit Swaminatan) een duurzame groene revolutie.
Foto: Mislukte tarweoogst door droogte, David Kelleher CC BY-NC-ND 2.0
