In gebieden in sub-sahara Afrika bestaat het menu grotendeels uit mais, die van nature lage concentraties zink bevat. Foto: Shutterstock
De bevolking van sub-Sahara Afrika groeit snel, maar het is lastig om al die monden te voeden. Omdat bodems onvoldoende nutriënten aan gewassen leveren, bevatten die te weinig voedingsstoffen. Bodembioloog Mirjam Breure onderzocht of bemesting met micronutriënten als zink en boor kan helpen om voedselopbrengsten én voedselkwaliteit te verhogen.
Bij ondervoeding denken de meeste mensen vooral aan voedseltekorten. Maar in sub-Sahara Afrika is er ook verborgen honger: men krijgt voldoende calorieën binnen, maar niet voldoende voedingsstoffen zoals zink. Dit kan tot ernstige gezondheidsproblemen leiden, aldus bodembioloog Mirjam Breure van Wageningen University & Research. Breure: “Zo’n 40 procent van de bevolking van sub-Sahara Afrika krijgt vermoedelijk te weinig zink binnen. Een zinkgebrek leidt tot groei- en ontwikkelingsstoornissen bij kinderen. Ook heeft het een negatief effect op de afweer tegen allerlei infecties. Er zijn schattingen dat zinktekort wereldwijd jaarlijks leidt tot sterfte van zo’n 450.000 kinderen onder de vijf jaar.”
Het zinkgebrek heeft meerdere oorzaken. “Enerzijds is het een gevolg van een eenzijdig dieet. In sommige gebieden op het platteland bestaat het menu voor een groot gedeelte uit mais. Granen, zoals mais, bevatten van nature lage concentraties aan zink. De verborgen honger komt ook doordat veel bodems maar kleine hoeveelheden zink bevatten. Daardoor zit er ook weinig zink in de gewassen die mensen eten.”
Zink, boor, koper en ijzer
Een van de oplossingen waarnaar wordt gekeken om opbrengsten te verhogen en de voedselkwaliteit te verbeteren, is het bemesten van gewassen met micronutriënten. Breure: “Om goed te kunnen groeien hebben planten verschillende nutriënten nodig. Stikstof, fosfaat en kalium zijn zogenaamde macronutriënten. Die hebben planten in grotere hoeveelheden nodig. Door te bemesten met dierlijke mest, compost en kunstmest kun je daarmee sturen. Micronutriënten zijn spoorelementen als zink, boor, koper en ijzer. Die hebben planten ook nodig, maar in kleinere hoeveelheden.”
“
Volgens schattingen leidt een zinktekort jaarlijks tot sterfte van 450.000 kinderen onder de vijf jaar
Een labanalyse van tropische bodems. Foto: Mirjam Breure
De maisopbrengst in sub-Sahara Afrika is gemiddeld zo’n 2 ton per hectare, in vergelijking met 6 ton per hectare in de rest van de wereld. Om opbrengsten te verhogen bevelen Ghana, Ethiopië en Kenia bemesting met micronutriënten aan, zegt Breure. “Maar er is weinig onderzoek dat deze aanbevelingen onderbouwt. Bijvoorbeeld in welke gebieden of op welke soort bodems bemesting noodzakelijk is om hogere opbrengsten te behalen.”
De bodembioloog heeft daarom samen met collega-onderzoekers, verbonden aan het Wagenings Instituut voor Milieu en Klimaatstudies (WIMEK), geprobeerd om modellen te ontwikkelen die kunnen voorspellen wat de beschikbaarheid in de bodem is van zink en boor, een ander spoorelement dat essentieel is voor groei. Breure: “Zulke modellen, in combinatie met het gebruik van bodemkaarten, zouden belangrijke inzichten kunnen opleveren over de regio’s waar bemesting met micronutriënten tot hogere opbrengsten en hogere zinkconcentraties in maisgranen kan leiden.”
Veldproeven
Aan de hand van veldproeven met bemesting met zink en boor van mais in Kenia, Zambia en Zimbabwe is geprobeerd de biobeschikbaarheid – de beschikbaarheid in de bodem – van deze micronutriënten te kunnen voorspellen op basis van bodemeigenschappen, zoals pH en organische stof. “Dergelijke eigenschappen hebben een sterke invloed op de beschikbaarheid van allerlei nutriënten in de bodem. Om modellen voor beschikbaarheid van micronutriënten te kunnen afleiden, hebben we daarom locaties geselecteerd die variëren in deze eigenschappen. Verder hebben we specifiek locaties gezocht die zeer lage concentraties zink en boor in de bodem hadden.”
Het effect van bemesting met micronutriënten op de opbrengsten bleek echter tegen te vallen. “Bemesting met zink leidde op slechts één locatie in Zambia en één locatie in Zimbabwe tot hogere opbrengsten; boor had geen effect. Met boor zagen we zelfs dat de gewasopbrengst op een aantal locaties afnam, omdat we te veel bemest hadden.”
Een verzameling graanmonsters uit Zimbabwe. Foto: Regis Chikowo
Een veldproef in Zambia met zink. Foto: Mirjam Breure
De zinkbemesting had wel effect op de zinkconcentraties in de maisgranen. Op ongeveer de helft van de locaties steeg het zinkgehalte in de mais na bemesting. “Die toename is waarschijnlijk wel te weinig om een significante impact op de menselijke gezondheid te hebben”, aldus Breure. “De modellen die mijn collega, bodemchemicus Elise Van Eynde, afleidde, lieten zien dat zinkconcentraties in maisgranen gerelateerd zijn aan de zinkconcentraties in de bodem. De bodem kon die zinkconcentraties in de granen voor zo’n 25 procent verklaren. We zagen ook dat andere factoren van invloed waren zoals de maisvariëteit of lokale groeiomstandigheden. Nemen we dat mee, dan kunnen we ongeveer de helft van de variatie in zinkconcentraties in maisgranen verklaren.”
Geen quick fix
Bemesting met micronutriënten lijkt dus vooralsnog geen quick fix voor het oplossen van ondervoeding, en het blijft een uitdaging om op basis van bodemeigenschappen het effect van bemesting op opbrengsten te begrijpen. “Tegen de verwachting in is uit onze proeven gebleken dat micronutriëntengebrek in gewassen lastig te vinden is. Dat betekent helaas dat we nog steeds niet goed weten waar bemesting met zink en boor mogelijk opbrengsten kunnen verhogen.” Het team denkt dat andere maatregelen effectiever zijn om opbrengsten te verhogen. “Veel boeren in Afrika gebruiken nog amper (organische) meststoffen, daar is veel winst te behalen. Bemesting met macronutriënten als stikstof, fosfaat en kalium kan al tot een verdubbeling van de gewasopbrengst leiden.”
“
Tegen de verwachting in is gebleken dat micronutriëntengebrek in gewassen lastig vindbaar is
De opbrengst van de hoeveelheid maïs wordt gewogen bij een veldproef in Kenia. Foto: Mirjam Breure
Hoewel het bemesten met zink een positieve bijdrage aan menselijke gezondheid zou kunnen leveren, ziet Breure dit niet als de enige oplossing voor het tegengaan van zinkgebrek in mensen. Breure: “Het bemesten met micronutriënten kost een boer geld, terwijl gewassen met hogere zinkconcentraties geen hogere marktprijs hebben. Er is dus geen financiële reden voor de boer om met zink te bemesten. Verder heeft ons werk laten zien dat de toename van zinkconcentraties in maisgranen marginaal is.” Ook hier kunnen andere maatregelen effectiever zijn. “Veredeling van gewassen met hogere zinkconcentraties kan een rol spelen, maar belangrijker is misschien wel het diversifiëren van het dieet. Dierlijke producten, zoals vlees en eieren bevatten meer zink dan planten, en ook tussen gewassen vind je grote verschillen.”
Hoewel de uitkomsten van het onderzoek meer inzichten hebben opgeleverd over de complexiteit van het bemesten met micronutriënten, is Breure wel teleurgesteld dat bemesting met micronutriënten als zink en boor niet het gewenste effect heeft: “De strijd tegen honger en armoede in Afrika is een onderwerp dat mij van jongs af aan al bezighoudt. Dat is een van de redenen dat ik me heb gespecialiseerd in tropische akkerbouw. Van de 1,4 miljard mensen die in Afrika wonen is 20 procent ondervoed. Het zou geweldig zijn als je door meer inzicht over de beschikbaarheid van nutriënten in de bodem daar iets aan zou kunnen doen.”
Online
Lees meer over het project Micronutrients for better yields
Lees meer over het onderzoek van het Wagenings Instituut voor Milieu en Klimaatstudies (WIMEK)
Deel dit artikel