Onderzoekers van de Indiana University School of Science in Indianapolis verzamelden gegevens van meer dan 100 veldproeven over de hele wereld en ontdekten dat bodembedekkingsgewassen een netto positieve impact hebben, waardoor de gewasopbrengst wereldwijd met 2,6% toeneemt. Opvallend uit de bevindingen was hoe substantieel de opbrengst profiteerde van het gebruik van peulvruchten als bodembedekkers, waaronder erwten, wikke en klaver.

Yu Peng, een Ph.D. student aan de School of Science, leidde een uitgebreid onderzoek met behulp van literatuursynthese en meta-analyse om de resultaten van de verzamelde gegevens te kwantificeren. Peng en zijn team verzamelden meer dan 1.000 records met veldgebaseerde opbrengstgegevens en analyseerden hoe het soort gewasbedekking, de bodemtextuur, de toestand van het grondwater, de droogte, de duur van het gewas en andere managementpraktijken de gewasopbrengst beïnvloeden.

"Tijdens mijn studie in Indiana, omringd door een rijk agrarisch erfgoed, ben ik uit de eerste hand getuige geweest van de uitdagingen waarmee boeren worden geconfronteerd, waaronder bodemdegradatie en verlies van voedingsstoffen", zei Peng. "Dit onderzoek heeft tot doel het adoptiepercentage van bodembedekkers te vergroten door de zorgen van boeren over mogelijk opbrengstverlies in het hoofdgewas weg te nemen, waardoor het agromilieu ten goede komt."

Vlinderbloemige bodembedekkingsgewassen lieten een opbrengststijging van 9,8% zien vergeleken met niet-bloemrijke bodembedekkingsgewassen – zoals rogge, haver, canola en gemengde bodembedekkingsgewassen – die geen statistische significantie vertoonden. Bovendien resulteerde de introductie van vlinderbloemige bodembedekkingsgewassen zonder de hoofdgewassen te bemesten in een opbrengststijging van 21,8%.

Maïs, het meest geproduceerde gewas in het Midwesten en de VS, is een van de twee gewassen die het meest profiteren van elke vorm van bodembedekking, met een hogere opbrengst van 4,7%. Gerst, een ander belangrijk gewas in de VS, kende de meest verbeterde opbrengst met 8,3%. Uit gegevens blijkt dat de opbrengsten zelfs nog hoger zouden kunnen zijn door het gebruik van peulvruchten.

Onderzoekers ontdekten dat bodembedekkingsgewassen het meeste voordeel opleveren onder omstandigheden met beperkte voedingsstoffen. Door regen gevoede droge gebieden hadden bijvoorbeeld een hogere opbrengst uit bodembedekkingsgewassen, terwijl door regen gevoede niet-droge gebieden geen significante impact ondervonden. Bovendien werd een opbrengststijging van 10,5% waargenomen als er geen kunstmest werd gebruikt naast bodembedekkers, maar de opbrengststijging daalde tot 1,8% in combinatie met kunstmestbehandeling.

Grovere bodems zoals zandige leem en leemzand hadden de neiging de opbrengsten onder dekkingsteelt te verhogen. Omgekeerd zagen bodems met een fijne textuur, zoals klei-leem- en kleigronden, een afname van de bebouwing onder dekking, wat een negatieve invloed had op de opbrengst.

"Niet elk bodembedekkersgewas is geschikt voor elke veldbeheerpraktijk in elke omgeving", zei Peng. "Mijn hoop is dat dit artikel leidt tot een grotere acceptatie en slimmere methoden voor het bijsnijden van bodembedekking door uitgebreide begeleiding te bieden bij het kiezen van optimale strategieën voor bodembedekking op basis van hun doelstellingen, inclusief het type bodembedekking dat moet worden gebruikt, welke beheerpraktijken ermee moeten worden gecombineerd en overwegingen van lokale meteorologische factoren."

Bodembedekkers houden bodemerosie onder controle, verhogen het bodemvocht, verbeteren de bodemstructuur en verhogen de organische stof. Lixin Wang, een professor bij het Departement Aard- en Milieuwetenschappen en corresponderend auteur van het onderzoek, zei dat hij hoopt dat dit werk een bredere adoptie van bodembedekkers zal aanmoedigen, niet alleen vanwege de voordelen die het boeren oplevert, maar ook voor het milieu op aarde.

"De landbouw laat een grote ecologische voetafdruk achter", zei Wang. "Vaak vervuilt het water en produceert het veel broeikasgassen. Daarom willen we de impact op het milieu minimaliseren en er tegelijkertijd voor zorgen dat we voldoende gewasopbrengst hebben. Wij geloven dat bodembedekkers een potentieel hulpmiddel zijn om dit te helpen bereiken."

Landbouw is een essentieel onderdeel van de economische gezondheid van Indiana. Er wordt geschat dat de landbouw jaarlijks 35,1 miljard dollar bijdraagt ​​aan de economie van Indiana. Landbouwgrond beslaat tweederde van het totale areaal van de staat. Volgens gegevens van het Indiana State Department of Agriculture plant minder dan 10% van de boeren in Indiana echter dekkingsgewassen.

Momenteel werkt Peng samen met boeren in Fort Wayne, Indiana, om zelf veldonderzoek te doen naar bodembedekkingsgewassen, het gebruik ervan en hun impact op de lokale gemeenschap. Over het geheel genomen heeft hij visies voor een grootschalige reeks onderzoeksprojecten, waarbij verschillende op de natuur gebaseerde landbouwoplossingen worden aangepakt, variërend van de maïsgordelregio's van de Verenigde Staten tot een wereldwijde schaal.

"Nadat we boeren wetenschappelijk bewijs hebben geleverd dat het gebruik van bodembedekkers het milieu ten goede zal komen zonder opbrengstverlies, onderzoekt het volgende frame waar het nog meer aan kan bijdragen," zei Peng. "Tijdens mijn onderzoek dacht ik altijd:'Je plant je maïs en oogst het, maar waar moet je nog meer aan denken?' Broeikasgassen zouden een antwoord kunnen zijn.

"Als bodembedekking effectief blijkt in het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen, suggereert dit dat boeren de opwarming van de aarde kunnen bestrijden door middel van een kosteneffectieve en breed repliceerbare aanpak."

Het werk is gepubliceerd in het tijdschrift Field Crops Research .

Meer informatie: Yu Peng et al, Mondiale synthese van de impact van bodembedekkers op de opbrengst van hoofdgewassen, Veldgewassenonderzoek (2024). DOI:10.1016/j.fcr.2024.109343

Aangeboden door de Universiteit van Indiana