Onderzoek door een EPFL-promovendus heeft een manier gevonden om de opbrengst van maïs in Madagaskar tot vijf keer te verhogen en tegelijkertijd de ontbossing te verminderen.

Als onderdeel van haar promotieonderzoek bij EPFL's Ecological Systems Laboratory (ECOS), Justine Gay-des-Combes ontdekte een duurzame methode voor het verbeteren van de slash-and-burn-landbouwpraktijken die traditioneel in Madagaskar worden gebruikt, waarbij een bosgebied wordt verbrand om een ​​veld te creëren voor het verbouwen van gewassen. Slash-and-burn-landbouw speelt ook een rol bij de ontbossing van het eiland.

Gay-des-Combes, een student milieutechniek, twee jaar lang tests uitgevoerd in twee dorpen in het zuidwesten van het land. Het resultaat van haar werk is een sociaal verantwoord en milieuvriendelijk systeem waarbij compost wordt gegenereerd en waterputten worden gerenoveerd; ze organiseerde ook trainingen voor lokale boeren over het gebruik van haar methode.

"Slash-and-burn-landbouw is diep geworteld in de Madagaskische cultuur, dus besloot ik deze traditionele methode te respecteren en tegelijkertijd duurzamer te maken, " zegt Gay-des-Combes. Tijdens haar project, ze deed metingen in maïsgewassen, tests uitgevoerd in nieuwe gebieden, en zorgvuldig gecontroleerde experimenten uitgevoerd in potten.

Boeren die de voorouderlijke methode gebruiken, verbranden hele delen van oerbossen - en soms van tweede-groeibossen - en verspreiden de as op de grond als meststof. Om haar onderzoekshypothese te testen, Gay-des-Combes kapte selectief bomen in bossen met tweede groei in plaats van ze volledig te verbranden en plaatste wat compost rond de maïszaden die waren geplant in gebieden waar de as volgens de traditionele methode was uitgestrooid. De tests zijn uitgevoerd op grond die niet langer als vruchtbaar werd beschouwd om te bepalen of er effectieve synergieën bestonden tussen de as en de compost.

Voortbouwen op een weinig bekende methode

Na het ontwikkelen en testen van haar methode in 2014 en 2015, ze was in staat om de gewasopbrengst met een factor vijf te verhogen in vergelijking met traditionele landbouwmethoden. De maïs die ze plantte, werd 240 cm hoog tegenover 140 cm met de traditionele methode, en de oogst had meer oren van betere kwaliteit. Haar oogstopbrengsten waren misschien nog hoger geweest als er geen cycloon was geweest die het eiland in 2015 trof.

"Niet veel boeren weten van het combineren van as en compost, " zegt Gay-des-Combes. "Sommigen denken dat de as de compost zal verbranden, maar eigenlijk, de as verhoogt de pH van de grond tot neutraal, wat goed is voor tropische gebieden zoals Madagaskar, waar de grond zeer zuur is. De as helpt ook om fosfor en andere voedingsstoffen vrij te maken die belangrijk zijn voor planten. En de compost levert de organische stof en stikstof die zowel in de kale grond als in de as ontbreken - dat helpt ook om vocht in de grond te houden. Deze methode maakt de grond niet alleen vruchtbaarder, het maakt de landbouw ook duurzamer."

Omdat de boeren in Madagaskar niet genoeg huisvuil hadden om de benodigde hoeveelheid compost te maken, Gay-des-Combes besloot het te maken van takken van nabijgelegen bomen die ongebruikt waren gelaten. "We snijden de takken in kleine stukjes met een kapmes en een houtversnipperaar, en dan stoppen we de stukken in putten van een meter diep. We roerden de mengsels een keer per week en controleerden het vochtgehalte in de pits. Zeven tot acht maanden later, de compost was klaar."

Wells en training

Een andere uitdaging was het vinden van het water dat nodig was om de compost te onderhouden. Gay-des-Combes richtte een non-profitorganisatie op genaamd Blue for Green en zamelde daarmee geld in met de hulp van EPFL's technische studentenvereniging Ingénieurs du Monde, waarvan zij lid en voormalig voorzitter is. Ze kreeg ook hulp van de Vaud Cooperation Federation (Fedevaco) om vier putten te renoveren en een nieuwe te bouwen.

"De putten hebben twee doelen:ze laten ons de compost onderhouden, en ze zorgen voor een bron van drinkwater in de buurt van de dorpen, " zegt Gay-des-Combes. "We werken met vier instructeurs die de waterputten onderhouden, onze landbouwmethoden leren aan lokale boeren, en advies geven over gezondheidszorg en hygiëne. De helft van de vijfhonderd boeren die zijn opgeleid, heeft onze methode om compost in kuilen te maken al geprobeerd. Maar het was moeilijk om ze het belang te laten inzien van het regelmatig water geven van de 35 putten tijdens een droogte, toen ze al in de rij moesten staan ​​bij putten om water te halen voor eigen gebruik. Daarom ontwikkelen we een automatische bewateringsmethode om het ze makkelijker te maken."

Weerstand bieden aan cyclonen

Een deel van het proefschrift van Gay-des-Combes bespreekt het effect dat cyclonen hebben op gewassen in Madagaskar, het cycloonseizoen 2015 vergelijken met een typisch jaar. Gewasopbrengst daalt met 75 procent na cycloon komt steeds vaker voor als gevolg van de opwarming van de aarde. Maar het toevoegen van compost aan velden en het laten staan ​​van sommige bomen - zoals dat wordt gedaan in agroforestry - kan bodemerosie en uitspoeling voorkomen door de structuur van de grond te behouden en een deel van de voedingsstoffen van de bodem vast te houden.

De scriptiebegeleider van Gay-des-Combes is Alexandre Buttler, directeur van ECOS; hij doet al meer dan tien jaar onderzoek in Madagaskar. Hij gelooft dat haar werk nieuwe horizonten zal openen:"Het uiteindelijke doel van ons onderzoek bij EPFL is om boeren een manier te geven om jaar na jaar dezelfde grond te planten in plaats van oerbossen als bron van grond te gebruiken. Justine's proefschrift geeft ons een aantal veelbelovende aanknopingspunten in de inspanningen om de gewasopbrengst en de duurzaamheid van de bodem te verbeteren in een van de armste regio's ter wereld."