Effects of Plastic Mulch, Wood-Shaving Mulch, Manual Weeding and Legume Intercropping on Weed Suppression, Rhizosphere Enzyme Activity and Maize (Zea mays L) Performance in Buea, Cameroon

In de vochtige, door regen gevoede velden van Kamerun is maïs een levenslijn. Het is het derde meest geconsumeerde graan ter wereld, en voor veel gezinnen in deze regio vormt het de basis van hun dagelijkse dieet. Toch is de oogst vaak teleurstellend. Kleinschalige boeren worstelen om meer dan een paar ton per hectare te verbouwen, een fractie van wat de gewassen onder ideale omstandigheden zouden kunnen produceren. Een van de grootste vijanden van dit potentieel is het onkruid. Deze ongewenste planten concurreren fel met de maïs om zonlicht, water en voedingsstoffen, vooral wanneer de maïs jong en kwetsbaar is. Als het ongemoeid wordt gelaten, kan onkruid de graanopbrengst met de helft verminderen. Decennialang hebben boeren vertrouwd op handmatig wieden, een slopend werk dat steeds moeilijker wordt naarmate arbeid schaarser en duurder wordt. Chemische herbiciden bieden een snellere oplossing, maar brengen hun eigen problemen met zich mee, waaronder resistent onkruid en bodemdegradatie. Dit creëert een dringende behoefte aan landbouwmethoden die zacht zijn voor het land maar hard voor het onkruid, waarbij de bodem gezond blijft terwijl het gewas wordt beschermd.

Om een betere weg vooruit te vinden, heeft een team van onderzoekers van de Universiteit van Buea een veldexperiment opgezet in de stad Buea, gelegen in de vochtige boszone van Kamerun. Ze wilden testen of specifieke, laagtechnologische landbouwpraktijken beter konden presteren dan de traditionele methode van simpelweg het onkruid laten groeien of de standaardpraktijk van handmatig wieden. Het team richtte een reeks proefstukken aan, elk met een afmeting van vier bij vier meter, en paste vijf verschillende behandelingen toe om te zien hoe deze de onkruidgroei, het verborgen biologische leven in de bodem en de uiteindelijke maïs-oogst zouden beïnvloeden. De behandelingen omvatten een controlegroep waarbij geen onkruidbestrijding werd toegepast, een groep waarbij onkruid met de hand werd verwijderd, een groep bedekt met een laag houtkrullen, een groep bedekt met een zwart plastic folie, en een groep waar maïs werd geplant naast pinda's. Het doel was om te zien of het bedekken van de bodem of het planten van een begeleidend gewas het onkruid op natuurlijke wijze kon onderdrukken en de biologische gezondheid van de grond onder de maïs kon verbeteren.

De resultaten toonden aan dat het bedekken van de bodem of het planten van een begeleidend gewas verrassend goed werkte om onkruid tegen te houden. In de proefstukken die bedekt waren met zwart plastic mulch, werd de onkruidgemeenschap volledig tot zwijgen gebracht; er kwam geen onkruid op. De proefstukken waar maïs werd mengteelt met pinda's, zagen het onkruid ook volledig verdwijnen tegen de achtste week na het planten. Zelfs de houtkrullen, die fungeerden als een fysieke barrière, verminderden de hoeveelheid onkruidgroei aanzienlijk in vergelijking met de onbehandelde proefstukken. In tegenstelling hiertoe hadden de proefstukken waar boeren vertrouwden op handmatig wieden of niets deden, nog steeds een zware aanwezigheid van onkruid, hoewel de handmatige wieden-proefstukken een daling in onkruidaantallen zagen na de tweede ronde van wieden. De onderzoekers stelden vast dat de onbehandelde controleproefstukken het hoogste aantal verschillende onkruidsoorten behielden, terwijl de plastic mulch en de mengteeltproefstukken de onkruidgemeenschap effectief elimineerden.

Naast alleen het onkruid op afstand houden, veranderden de verschillende behandelingen de biologische activiteit in de bodem. De onderzoekers maten twee belangrijke indicatoren voor bodemgezondheid: de hoeveelheid stikstof die door bodemmicroben wordt vastgehouden en de activiteit van een enzym genaamd zure fosfatase, dat planten helpt bij het bereiken van voedingsstoffen. De proefstukken met mengteelt van pinda's en de proefstukken bedekt met houtkrullen vertoonden een spectaculaire stijging in deze biologische markers. De mengteeltbehandeling verhoogde de potentiële activiteit van het zure fosfatase-enzym met vijfenzeventig procent vergeleken met de controlegroep, en verhoogde de microbiële biomassa-stikstof met een vergelijkbare marge. De houtkrullen presteerden ook goed, waarbij ze deze biologische activiteiten met ongeveer vijftig tot zestig procent verhoogden. Dit suggereert dat de afbraak van het hout en de aanwezigheid van de pindawortels het microscopische leven in de bodem stimuleerden, waardoor de bodem vruchtbaarder en actiever werd. Opvallend genoeg vertoonden de plastic mulch en de handmatige wieden-behandelingen niet hetzelfde niveau van verbetering in deze specifieke biologische indicatoren, waarbij sommige zelfs een lagere microbiële activiteit lieten zien dan de onbehandelde controle.

Wat betreft de uiteindelijke oogst was het verhaal een mix van duidelijke winsten en subtiele verschillen. De onderzoekers maten het gewicht van een duizend korrels maïs om de grootte en kwaliteit van de kernels te bepalen. Hier blonken de mengteelt- en plastic mulch-behandelingen uit, door de zwaarste korrels te produceren. De korrels van de mengteelt maïs wogen 380 gram per duizend, en de plastic mulch-korrels wogen 360 gram, beide aanzienlijk zwaarder dan de 230 gram gevonden in de controle- en houtkrullenproefstukken. Deze toename in korrelgewicht suggereert dat de planten in deze behandelingen beter in staat waren om hun kernels te vullen, waarschijnlijk door betere vochtretentie van de plastic of verbeterde stikstofbeschikbaarheid van de pinda's. Echter, toen de onderzoekers de totale graanopbrengst per hectare berekenden, waren de verschillen tussen de behandelingen niet statistisch significant. De mengteeltproefstukken produceerden de hoogste numerieke opbrengst van vijf ton per hectare, gevolgd door de plastic mulch met 4,5 ton, maar de variatie was niet groot genoeg om als een definitieve statistische overwinning van een van de methoden te worden beschouwd.

De studie onthulde ook een sterke link tussen de hoeveelheid onkruidgroei en de uiteindelijke oogst. De onderzoekers vonden dat naarmate het droge gewicht van het onkruid toenam, de maïsgraanoogst afnam. Deze negatieve relatie bevestigt dat de concurrentie om middelen reëel en schadelijk is. De proefstukken met de meeste onkruid produceerden de minste graan, terwijl de proefstukken waar onkruid werd onderdrukt, meer produceerden. De houtkrullen, die als mulch fungeerden, verminderden de onkruidgroei effectief in de vroege weken, maar de plastic mulch en de mengteelt waren superieur in het handhaven van een onkruidvrije omgeving gedurende het seizoen. De onderzoekers merkten op dat de houtkrullen effectief waren bij het blokkeren van zonlicht en het fysiek voorkomen van de opkomst van onkruid, terwijl de pinda-bedekking zich snel over de bodem verspreidde en eventueel onkruid verdrukte.

Ondanks deze veelbelovende resultaten waarschuwen de auteurs dat de bevindingen gebaseerd zijn op gegevens van een enkel seizoen. Ze maten de biologische indicatoren van de bodem slechts op één tijdstip, zonder een nulmeting voordat de behandelingen begonnen. Dit betekent dat hoewel de gegevens sterk suggereren dat mulchen en mengteelt de bodembiologie verbeteren en onkruid onderdrukken, de langetermijneffecten op de bodem en de consistentie van de opbrengstvoordelen over meerdere jaren nog moeten worden afgewacht. De studie mat niet de specifieke mechanismen van hoe de pinda de stikstof verbeterde of hoe de plastic de warmte vasthield, waardoor enkele vragen over de exacte "waarom" achter het succes open bleven. Desalniettemin wijst het bewijs op een levensvatbaar pad voor kleine boeren in sub-Sahara Afrika. Door het integreren van pinda-mengteelt, plastic mulch of houtkrullen in hun maïsteelt, kunnen zij tegelijkertijd het probleem van onkruid aanpakken en de biologische kwaliteit van hun bodem verbeteren, wat een duurzame manier biedt om de productie te intensiveren zonder zwaar te vertrouwen op chemicaliën of uitputtend werk.