Onderzoek geleid door de Michigan State University heeft een groot verschil gevonden in de opbrengsten die worden geproduceerd door alternatieve landbouwpraktijken op commerciële velden in vergelijking met dezelfde praktijken in de kleine experimentele percelen die gewoonlijk worden gebruikt om ze te testen.

Deze verschillen hebben belangrijke implicaties voor het dichten van de wereldwijde opbrengstkloof tussen onderzoekspercelen en landbouwpercelen, vooral voor praktijken met een lage input die worden toegepast door biologische boeren in de Verenigde Staten en door boeren met beperkte middelen in minder ontwikkelde regio's.

De studie, gepubliceerd in het laatste nummer van PNAS , vergeleek de opbrengsten van een vruchtwisseling van tarwe, maïs en sojabonen onder drie verschillende managementpraktijken:conventioneel, laagdrempelig en organisch. De tests werden uitgevoerd op kleine proefpercelen en het veel grotere commerciële veldniveau. Hoewel onderzoekers geen noemenswaardig verschil vonden in de opbrengst die op beide niveaus werd geproduceerd voor conventioneel gewasbeheer, ze constateerden een aanzienlijke opbrengstkloof voor zowel low-input als organisch beheer.

Volgens Sasha Kravchenko, hoofdauteur en MSU-plantenbioloog, dit verschil kan worden toegeschreven aan de extra uitdagingen die grootschalige productie met zich meebrengt voor zowel low-input- als biologische praktijken. Conventioneel beheer is afhankelijk van de uniforme toepassing van chemische inputs zoals kunstmest en pesticiden, praktijken die eenvoudig kunnen worden opgeschaald naar grotere velden. In tegenstelling tot, low-input en organisch beheer vereisen veel meer arbeidsintensief werk, evenals de teelt van bodembedekkers, wat moeilijker is om consistent uit te voeren op grote stukken land. Vanwege de moeilijkheid om low-input en organische praktijken op te schalen naar commerciële velden, die boeren kunnen tot 30 procent lagere opbrengst zien dan uit onderzoek blijkt.

"De grote conclusie is dat wanneer u managementpraktijken heeft die veel tijd en moeite vergen, en wanneer het succes van de praktijk meer werk vereist dan een boer redelijkerwijs op een hele boerderij zou kunnen doen, dan moeten wij als wetenschappers onze aanbevelingen aanpassen, " zei Kravchenko, die ook een MSU AgBioResearch-wetenschapper is. "Onze studie toont aan dat als je niet investeert in veldstudies, je loopt het risico onpraktische methoden aan te bevelen die niet het beloofde rendement opleveren."

Kravchenko's team, het team voor ecologisch langetermijnonderzoek in het Kellogg Biological Station van de MSU, vond een aantal factoren die de opbrengstkloof tussen experimentele percelen en commerciële velden beïnvloedden. Een van de belangrijkste factoren was de behoefte aan bodembedekkers. Omdat low-input en biologische landbouw niet afhankelijk zijn van kunstmest, boeren met een lage input moeten in plaats daarvan op zoek gaan naar gewassen zoals rode klaver om hun bodem met stikstof te verrijken. Chemische meststoffen kunnen gelijkmatig worden verspreid, maar de variabiliteit in hoogte, bodemkwaliteit en vochtgehalte in velden op commerciële schaal betekent dat bodembedekkers mogelijk niet overal op hetzelfde niveau presteren, wat resulteert in ongelijke voordelen voor de bodemgezondheid en vervolgens een algehele lagere opbrengst. In een kleinere proeftuin, er kan meer zorg worden besteed aan de vestiging en bloei van bodembedekkers. Dit onderhoudsniveau wordt minder praktisch in een grotere omgeving.

Het team vond ook uitdagingen in onkruidbeheer. Zonder toegang tot dezelfde volumes en soorten chemische sprays om onkruid in conventionele systemen te bestrijden, low-input en biologische boeren moeten meer tijdrovende methoden gebruiken, zoals roterende grondbewerking op hun velden. Dit kan voldoende onkruidbestrijding bieden in kleinere percelen, maar nogmaals, wanneer opgeschaald naar commerciële niveaus, de praktijk kan onpraktisch worden zonder de juiste toegang tot arbeid.

"Deze bevindingen laten zien dat we meer aandacht moeten besteden aan schaal in ons onderzoek, als boeren worden geconfronteerd met compromissen en tijdgevoelig gebruik van hulpbronnen, " zei Sieg Snap, MSU gewas- en bodemwetenschapper en co-auteur. "Dit moet worden weerspiegeld in onze aanbevelingen voor duurzamere landbouw."

Kravchenko zei dat ze hoopt dat dit werk de noodzaak zal benadrukken van meer veldexperimenten om boeren het beste te bieden, meest praktische informatie die ze nodig hebben.

"Mijn grootste hoop is dat de studie het bewustzijn vergroot, "Zei Kravchenko. "Er wordt altijd een zekere mate van discrepantie verwacht tussen bevindingen van kleine percelen en wat boeren zullen ervaren, maar dit werk laat zien dat dergelijke discrepanties diepgaand kunnen zijn. Grote veldexperimenten zijn niet alleen een luxe, maar iets dat moet worden gedaan, vooral voor testpraktijken die extra vaardigheden en arbeid vereisen."

Phil Robertson, directeur van MSU's Kellogg Biological Station Long-term Ecological Research Program, heeft ook meegewerkt aan dit onderzoek.