Drip-cum-plastic mulch technology for high yield, cost-effectiveness, and water productivity in sustainable rice production

Rijst is het belangrijkste basisvoedsel ter wereld en voedt dagelijks miljarden mensen. In veel delen van Azië, met name in India, vormt het de ruggengraat van de economie en de primaire bron van calorieën voor rurale families. Generaties lang hebben boeren rijst verbouwd door hun velden met water te overstromen, een methode die bekend staat als gepuddelde transplantatie-rijstcultuur. Hoewel deze techniek werkt, is zij extreem dorstig en vereist vaak duizenden liters water om slechts één kilogram graan te produceren. In regio's waar de grondwaterspiegel snel daalt, wordt deze traditionele aanpak onhoudbaar. Wetenschappers en boeren zoeken nu naar manieren om meer rijst te verbouwen met aanzienlijk minder water, een uitdaging die zich op het snijvlak bevindt van voedselzekerheid en milieubestendigheid.

Om dit probleem aan te pakken, zetten onderzoekers van het Indian Agricultural Research Institute in New Delhi zich in om een nieuwe combinatie van landbouwtechnieken te testen. Ze richtten zich op een specifiek type rijst genaamd Basmati, die zeer gewaardeerd wordt om zijn aroma en exportkwaliteit. Het team wilde zien of ze de groei van deze rijst konden verbeteren door drie dingen tegelijkertijd te veranderen: hoe het water wordt toegediend, hoe de zaden worden geplant en of de bodem wordt afgedekt. In plaats van de velden te overstromen, testten ze druppelirrigatie, waarbij water langzaam en direct naar de wortels wordt geleid via buizen. Ze testten ook het planten van de zaden op verhoogde aarden, bekend als verhoogde bedden, in plaats van op vlak terrein. Ten slotte experimenteerden ze met het bedekken van de bodem met een dunne laag plastic folie om vocht vast te houden en onkruid te voorkomen. Het doel was om een systeem te vinden dat niet alleen water zou besparen, maar ook een betere oogst zou produceren en de boeren meer geld zou opleveren.

De onderzoekers voerden hun experiment uit over twee groeiseizoenen in 2024 en 2025. Ze richtten een groot veld in dat verdeeld was in vele kleine percelen, elk die een verschillende combinatie van de drie technieken ontving. Sommige percelen ontvingen water via het druppelsysteem, terwijl andere werden overstroomd zoals traditionele velden. Sommige waren geplant op vlak terrein, terwijl andere op verhoogde bedden waren geplant. Sommige percelen waren bedekt met plastic mulch, terwijl andere kaal werden gelaten. Door de resultaten over al deze variaties te vergelijken, kon het team precies isoleren welke methoden het beste samenwerkten.

De resultaten waren duidelijk en consistent over beide jaren. De percelen die alle drie de moderne technieken combineerden — druppelirrigatie, verhoogde bedden en plastic mulch — presteerden beter dan alle andere methoden. Deze planten groeiden hoger en ontwikkelden grotere bladeren, waardoor ze een dichter bladerdak vormden dat meer zonlicht opving. Hun wortelstelsels waren ook sterker, met meer droge stof die ondergronds werd opgehoopt, waardoor de planten efficiënter konden drinken en voedingsstoffen konden opnemen. Omdat de planten gezonder en minder gestrest waren, produceerden ze meer graan. De behandeling die druppelirrigatie op verhoogde bedden met plastic mulch gebruikte, leverde de hoogste hoeveelheid rijst op, met een productie van 5,4 ton per hectare in 2024 en 4,9 ton in 2025. In contrast hiermee produceerde de traditionele methode van oppervlakte-irrigatie op vlak terrein zonder mulch minder dan de helft van die hoeveelheid.

Naast het gewicht van het graan verbeterde ook de kwaliteit van de oogst. De planten in de beste behandeling produceerden langere aren met meer korrels per aar. Ze namen ook meer voedingsstoffen op uit de bodem, waarbij ze hogere hoeveelheden stikstof, fosfor en kalium opnamen, die essentieel zijn voor plantengroei. Dit efficiënte gebruik van middelen betekende dat het gebruikte water voor de rijst veel productiever was. Het team berekende dat voor elke kubieke meter toegepast water, de beste behandeling meer dan twee kilogram graan produceerde, terwijl de traditionele methode minder dan een kwart kilogram produceerde.

De economische voordelen waren even significant als de biologische. Omdat de hoogtechnologische behandeling zoveel meer graan produceerde, maakten de boeren aanzienlijk hogere winsten. Het netto-rendement voor de beste behandeling was bijna 120.000 roepie per hectare in 2024, vergeleken met slechts 5.000 roepie voor de minst productieve methode. De ratio van verdiend geld ten opzichte van uitgegeven geld was ook veel hoger, wat aangeeft dat de investering in de nieuwe technologie zeer rendabel was. De studie concludeerde dat deze geïntegreerde aanpak niet alleen een manier is om water te besparen, maar ook een levensvatbare bedrijfsstrategie voor boeren die te maken hebben met waterschaarste.

Dit onderzoek biedt een concreet pad voorwaarts voor duurzame rijstteelt in waterarme regio's. Door precieze watertoevoer, een betere bodemstructuur en vochtbehoud te combineren, kunnen boeren meer voedsel verbouwen met minder middelen. De bevindingen suggereren dat de verschuiving van traditionele overstroming naar deze geïntegreerde systemen kan helpen de voedselvoorziening veilig te stellen en tegelijkertijd het grondwater te beschermen waar gemeenschappen afhankelijk van zijn. Voor Basmati-rijst, en potentieel andere gewassen in soortgelijke klimaten, vertegenwoordigt deze combinatie van druppelirrigatie, verhoogde bedden en plastic mulch een krachtig instrument voor de toekomst van de landbouw.