Peulvruchten, het nederige antwoord op klimaatverandering

Globaal gezien stijgt de productie van peulvruchten, zij het beduidend minder dan bij andere gewassen het geval is. Peulvruchten hebben een nederig imago. Bonen, erwten, linzen en kikkererwten lopen achter op granen en blijven terrein verliezen wereldwijd. In landen met een opkomende middenklasse neemt de consumptie van peulvruchten per persoon af, omdat mensen van wie het inkomen toeneemt vaker voor melkproducten en vlees kiezen. Peulvruchten gelden nog al te vaak als eten voor arme mensen.

Weinig interesse bij wetenschappers

Onderzoek naar peulvruchten loopt achter, in die mate dat veel variëteiten – zeker degene uit de kleinschalige landbouw – als orphan crops worden bestempeld, weesteelten waarin landbouwwetenschappers maar matig in geïnteresseerd zijn.

Imagoprobleem of niet, peulvruchten blijven de belangrijkste eiwitbron voor een groot deel van de wereldbevolking. Ze bevatten verder een reeks mineralen zoals ijzer en zink. Een wijde variëteit aan kleurrijke bonen, linzen en kikkererwten kleurt de keuken van de halve wereld. Van dal, een stevige linzensoep uit India, tot de Zuid-Amerikaanse chili con carne.

Belangrijker dan smaak en schoonheid is voedselzekerheid. Peulvruchten zijn weerbare gewassen, vooral door hun vermogen om droogte te tolereren. Daarbovenop hebben ze nog eens het unieke vermogen om stikstof uit de lucht in de bodem te fixeren. Die twee eigenschappen maken dat peulvruchten niet alleen vandaag een belangrijke plek innemen in landbouwsystemen, maar dat ze ook een grote rol zouden kunnen spelen in de landbouw van morgen die te maken zal krijgen met een veranderend en onvoorspelbaar klimaat.

Peulvruchten veredelen

Over de hele wereld telen boeren peulvruchten. Maar heel wat landbouwgebieden krijgen af te rekenen met droogte door een veranderend klimaat. India, de grootste consument van peulvruchten wereldwijd, wordt de laatste jaren geplaagd door opeenvolgende droogtes die de landbouw ernstig verstoren. De teelt van kikkererwten, mungbonen en linzen stortte ineen, en India moest massaal Canadese en Australische kikkererwten invoeren. Dat dreef de prijs omhoog, in die mate dat ook de prijs van hummus in onze winkelrekken steeg.

Professor Pooran Gaur volgt de ontwikkelingen in India op de voet. Hij is projectleider van het onderzoeksprogramma naar kikkererwten bij ICRISAT, het International Crops Research Institute for the Semi-Arid Crops. “In India zijn veranderingen nu al merkbaar langs de noord-zuidas. Het noorden is normaal koeler, maar we zien de klimaatomstandigheden opschuiven, en droogte en hitte worden problematisch in streken waar dat voorheen niet het geval was. Dat valt deels op te vangen door variëteiten uit het zuiden te introduceren in het noorden, maar we kijken ook hoe we peulvruchten kunnen veredelen zodat ze nog beter met droogte, hitte en plagen kunnen omgaan.”

Gaur denkt dat het verspreidingsgebied waarin peulvruchten voorkomen misschien net zal toenemen door de veranderende klimaatomstandigheden. “Een boer die geen toegang heeft tot irrigatie zal kikkererwten of linzen verkiezen boven graangewassen. Hij kan die ook later inzaaien dan lentetarwe bijvoorbeeld. In minder gunstige omstandigheden geven boeren dan ook de voorkeur aan peulvruchten, omdat die weerbaarder zijn.”

Peulvruchten, meer en meer serieus genomen

De Indiase overheden bevoegd voor landbouw nemen peulvruchten erg serieus, vertelt Pooran Gaur. “Als het gaat om voedselzekerheid ligt er nog een enorm potentieel open. Een bredere verspreiding van veredelde variëteiten en andere landbouwtechnologieën kan op sommige plaatsen de productiviteit met de helft optrekken. En onderzoek heeft zo’n tien miljoen hectaren geïdentificeerd waar vandaag maar één teelt per jaar gekweekt wordt. De overheid zet er sterk op in om daar peulvruchten te introduceren. Dus in het algemeen zie ik het positief in. Alleen voor kleine boeren wordt het moeilijker om de schokken van een veranderend klimaat op te vangen.”

Het verhaal dat de opkomende middenklasse in India de neus optrekt voor bonen, linzen en kikkererwten wil Gaur nuanceren. “Tien jaar geleden kozen de mensen van wie de welvaart toenam sneller voor melkproducten en vlees, maar vandaag stijgt de consumptie van peulvruchten net bij de nieuwe middenklasse, en dan vooral omwille van bezorgdheid om de gezondheid.”

Goede genetische papieren

De droogtetolerantie is één troef van peulvruchten, maar het is vooral de enorme genetische diversiteit van peulvruchten die mogelijkheden biedt. Alleen blijft dat potentieel nog grotendeels onaangeroerd, omdat er maar weinig onderzoek naar (veredeling van) peulvruchten wordt gedaan.

Wie zich daar wel aan waagt, en dan meer bepaald aan de genetica van linzen, is Omar Idrissi, onderzoeker aan het INRA, het Institut National de la Recherche Agronomique. In samenwerking met de UGent en het Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek (ILVO) bracht hij de genetische diversiteit van 51 Marokkaanse en 70 mediterrane linzenrassen in kaart. Hij deed hetzelfde voor de variatie in wortel- en stengelkenmerken en droogtetolerantie.

Vooral rassen met een goed ontwikkeld wortelgestel bleken beter bestand tegen droogte. “Dat is logisch”, aldus Idrissi. “Een goed ontwikkeld wortelgestel stelt planten in staat om meer water uit de grond te halen, zelfs als er amper water beschikbaar is. Wortels zijn evenwel lastig om te onderzoeken. Niet in het minst omdat ze zich onder de grond bevinden.”

Snellere veredeling

Uiteindelijk vond Idrissi zes DNA-markers die aan droogtetolerantie en wortelgestel gelinkt kunnen worden. Met dat resultaat wordt het makkelijk te veredelen naar een steviger wortelgestel toe, en dus een betere droogtetolerantie. Marker-assisted selection (MAS) maakt het mogelijk om doelgerichter en sneller variëteiten te selecteren op gewenste kenmerken dan via klassieke veredelingsmethodes het geval is.

Een veredelingsprogramma dat linzen beter bestand maakt tegen droogte is geen luxe, aldus Idrissi. “Klimaatverandering is geen theoretische kwestie meer, maar een realiteit die zich vooral laat voelen door minder neerslag. In Marokko viel er voorheen genoeg regen om linzen te telen zonder irrigatie, maar we zien dat de beschikbaarheid van hemelwater afneemt de laatste jaren. Daar komt nog eens bij dat de gemiddeld hogere temperaturen ook de bloeiperiode van de plant beïnvloeden. Bij extreme hitte openen bloemen zich niet allemaal, en worden ze dus ook niet bestoven, wat de opbrengt doet dalen. Dat is niet zonder gevolgen, want peulvruchten zijn een essentieel onderdeel van het dieet in Noord-Afrika.”

Peulvruchtengenetica

De diversiteit van het Marokkaanse landschap is terug te vinden in de genetica van lokale linzenrassen. Idrissi keek zowel naar soorten uit hoger gelegen droge gebieden, als naar soorten uit meer vruchtbare streken. Een veelbelovend groep rassen met een hoge droogtetolerantie en een korte teeltcyclus komt uit Abda, in het centrum van het land. De groep is het resultaat van enkele eeuwen selectie op droogte- en hittetolerantie door lokale boeren.

“In Noord-Afrika worden peulvruchten nog steeds voornamelijk geteeld door kleine boeren die zelf hun zaden selecteren. Dat is een belangrijke opportuniteit, want de genetica van peulvruchten is daardoor erg divers gebleven, in tegenstelling tot graangewassen. Al die lokale variëteiten bieden ons een levende databank aan genetisch materiaal en dat is een essentieel werktuig in de zoektocht naar hoe we met onstabiele klimaatomstandigheden moeten omgaan.”

Peulvruchten als bodemdokter

Er zit dus nog wel wat rek op het vermogen van peulvruchten om met droogte om te gaan. Ze hebben echter nog een troef uit te spelen. Vlinderbloemigen – de bredere familie waar peulen deel van uitmaken – hebben het unieke vermogen om stikstof uit de lucht te halen en via een symbiose met bacteriën in de bodem om te zetten in ammonium en te gebruiken voor de eigen groei. Als de plant na de oogst in de bodem ingewerkt wordt, levert dat een winst aan stikstof op waar de volgende teelt zijn voordeel mee doet.

Vlinderbloemigen bemesten op die manier de bodem met stikstof, wat de gezondheid van bodems ten goede komt. Ze brengen niet alleen stikstof in, ook de fosfaatbeschikbaarheid neemt toe. Daarom dat peulvruchten weleens de architecten van een gezonde bomen genoemd worden. En laat het nu net die gezonde bodems zijn die steeds zeldzamer worden. De Wereldlandbouworganisatie (FAO) schat dat een derde van alle landbouwgronden wereldwijd op een of andere manier aangetast zijn. Slecht nieuws, aangezien de landbouw in steeds moeilijkere omstandigheden een steeds grotere groep mensen zal moeten voeden.

Peulvruchten doen de bodem goed, en dat heeft indirect een impact op het klimaat. Twee elementen spelen een rol. Het opnemen van peulvruchten in teeltrotaties vermindert de nood aan kunstmatige stikstofbemesting en een gezondere landbouwbodem heeft de capaciteit om meer koolstof op te slaan.

Minder kunstmest nodig

Professor Roel Merckx, verbonden aan de vakgroep Bos, Bodem en Waterbeheer van de KU Leuven erkent het potentieel van peulvruchten, maar wijst op de randvoorwaarden. “Het is belangrijk te kijken naar de oogstindex, de verhouding tussen het deel van de plant dat geoogst wordt, en het deel dat op de akker blijft. Moderne sojavarianten bijvoorbeeld zijn dermate veredeld dat bij de oogst van de bonen ook de stikstof weggenomen wordt. Wij werken in Afrika met variëteiten die slechts deels veredeld werden en daardoor wel nog dat stikstofeffect hebben.”

Mits de juiste variëteiten, laten vlinderbloemigen inderdaad stikstof en in mindere mate fosfor achter in de bodem voor de volgende teelt. Dat maakt dat er voor de volgende teelt minder stikstofbemesting nodig is, wat een enorme energiebesparing oplevert, zowel in het produceren van stikstofkunstmest als het transport ervan.

“Het gaat dan wel enkel over stikstof”, verduidelijkt Merckx. “Maar het is zeker zo dat vlinderbloemigen een groot potentieel hebben. Eenvoudig is het echter niet. Een boer zal pas meegaan in dat verhaal als hem dat ook echt iets oplevert. Koolstofopslag of bodemgezondheid interesseren hem niet. Het vermarkten van die peulvruchten is dan ook essentieel om zo’n rotatie te doen slagen. Bovendien kunnen we ook zonder fossiele brandstoffen stikstofkunstmest produceren. Dat procedé zit nog in de onderzoeksfase, maar kunstmest zal nodig blijven, willen we een groeiende wereldbevolking voeden.”

Betere bodem, meer koolstofopslag

De bijdrage van peulvruchten aan gezondere landbouwgronden kan ervoor zorgen dat er meer koolstof in de bodem wordt opgeslagen. Zowel akkers als natuurlijke bodems bevatten een enorme hoeveelheid koolstof, meer dan er in de atmosfeer te vinden is. Maar landbouwbodems scoren slecht als het op koolstofopslag aankomt.

“Het volgende gewas zal beter groeien, en dus meer biomassa genereren”, legt professor Merckx uit. “Dan hangt het er weer van af wat je met die biomassa aanvangt. In België bijvoorbeeld wordt maïs in zijn geheel van het veld gehaald en verhakseld. Dat levert geen winst op natuurlijk. Alleen als je de gewasresten – biomassa dus – opnieuw in de bodem brengt, wordt er koolstof opgeslagen. Een stabiele koolstofopslag in landbouwbodems gebeurt enkel als de koolstof duurzaam gekoppeld wordt aan fijne bodemdeeltjes en oxides. Daar is een gezond microbieel proces voor nodig, en door hun vermogen om stikstof te fixeren, stimuleren peulvruchten dat proces. Dus hun bijdrage aan een gezonde bodem zorgt ervoor dat die bodem ook meer koolstof zal vastleggen.”

Peulvruchtpower

De bescheiden, maar elegante peulvruchten werden te vaak over het hoofd gezien. Pas nu, in de context van een veranderend klimaat, komt hun potentieel op vlak van voedselzekerheid en bodemgezondheid echt goed in beeld. De noodzakelijke inhaalbeweging op vlak van onderzoek heeft een levende waaier aan genetische diversiteit ter beschikking om de teelt aan de nieuwe klimaatrealiteit aan te passen. En als vervanging voor dierlijke eiwitbronnen kunnen peulvruchten een nog grotere rol spelen bij het reduceren van de impact van landbouw op het klimaat. Maar dat is een ander verhaal.