Modelling crop yield using growth parameters and fall armyworm (Spodptera frugiperda J. E. Smith) leaf damage under different NPK regimes for Cameroon Highland Composite (CHC) maize

In de hooglanden van Kamerun, waar de lucht koel is en de bodem rijk, is maïs meer dan alleen een gewas; het is een levenslijn. Decennialang is deze graansoort verschoven van een eenvoudig basisvoedsel voor thuisgebruik naar een essentieel cashcrop dat steden en industrieën voedt. Toch is het succesvol verbouwen ervan een voortdurend evenwicht zoeken. Boeren moeten de honger van de bodem naar voedingsstoffen beheren, primair stikstof, fosfor en kalium, terwijl ze tegelijkertijd hun velden moeten verdedigen tegen een meedogenloze vijand: de legerworm. De larven van deze mot kunnen een veld van bladeren ontdoen, wat de oogst bedreigt. Al jaren bestaat er een algemeen geloof in de landbouw: dat het voeren van een plant met meer meststof de plant sterker maakt, maar de plant ook lekkerder en aantrekkelijker maakt voor hongerige insecten. De vraag die onderzoekers in de Noordwestelijke Regio bezighield, was of deze afweging waar was voor de specifieke maïsvariëteiten die door lokale boeren worden verbouwd, en zo ja, hoe dit de uiteindelijke oogst beïnvloedde.

Een team wetenschappers van universiteiten in Kamerun en Gambia besloot deze relatie te testen in een veldexperiment nabij de stad Bali. Ze richtten zich op vier specifieke maïsvariëteiten, bekend als de Cameroon Highland Composite, die al dertig jaar een basisvoedsel zijn voor kleinschalige boeren. De onderzoekers plantten deze zaden in een zorgvuldig georganiseerd raster, waarbij het veld werd verdeeld in secties om verschillende hoeveelheden meststof te testen. Sommige planten kregen helemaal geen meststof, terwijl andere kleine, gemiddelde of grote doses van een standaard nutriëntenmix ontvingen. Ze hielden de groei van de planten nauwlettend in de gaten door de hoogte, de dikte van de stengels en de grootte van de bladeren te meten. Ze hielden ook een scherp oogje op de legerworm, waarbij ze een eenvoudig scoresysteem gebruikten om de schade aan de bladeren te beoordelen, variërend van geen zichtbare schade tot ernstige verwoesting.

De resultaten schetsen een duidelijk beeld van hoe de planten reageerden op de voedingsstoffen uit de bodem. Naarmate de meststofdoseringen toenamen, groeide de maïs hoger, ontwikkelden de stengels zich dikker en produceerden de planten grotere bladeren. Dit gold voor alle vier de variëteiten, wat bewees dat de planten erom smachtten om de extra voeding te gebruiken voor hun groei. De soort van het zaad maakte echter meer uit dan de meststof als het ging om hoeveel planten daadwerkelijk de oogst zouden overleven. Eén variëteit, bekend als CHC202, produceerde consequent de meeste planten en de hoogste, gezondste stengels, ongeacht het meststofniveau. Het kwam als de duidelijke kampioen uit de groep tevoorschijn en presteerde in bijna elke groeimaatstaf beter dan de andere drie variëteiten.

De relatie tussen meststof en plagen was echter complexer. De studie bevestigde dat naarmate de meststofniveaus stegen, de schade door de legerworm ook toenam. De insecten leken de weelderige, goed gevoede planten te verkiezen, waarbij de hoogste meststofdoseringen leidden tot de meest ernstige bladvraat. De variëteit die de meeste schade opliep, was CHC204, die er rafelig en gescheurd uitzag onder zware voeding. Toch ontstond er een verrassende wending toen de onderzoekers naar de uiteindelijke oogst keken. Ondanks de zware insectenschade produceerden de planten die de meeste meststof hadden ontvangen nog steeds de meeste korrels. De CHC202-variëteit, die de minste bladschade en de beste groei vertoonde, leverde de hoogste hoeveelheid verse maïs op, namelijk vier ton per hectare. Dit was een significante verbetering ten opzichte van de typische opbrengsten op lokale boerderijen.

De wetenschappers richtten zich vervolgens op de wiskunde om te begrijpen wat de oogst werkelijk aanjoeg. Ze bouwden verschillende modellen om te zien of ze de hoeveelheid geproduceerd graan konden voorspellen op basis van de gezondheid van de plant, het aantal overlevende planten en het niveau van insectenschade. Ze ontdekten dat het simpelweg tellen van de schade veroorzaakt door de legerworm niet genoeg was om te voorspellen hoeveel voedsel het veld zou produceren. Sterker nog, de schadecijfers alleen vertelden hen heel weinig over de uiteindelijke opbrengst. De beste manier om de oogst te voorspellen was door te kijken naar een combinatie van factoren: hoe vitaal de planten eruitzagen, hoeveel er tot het einde toe overleefden, en een kleine, nauwelijks merkbare bijdrage van de insectenschade.

De studie concludeert dat hoewel het voeden van maïs met meer meststof meer insectenaanvallen uitlokt, dit de oogst niet noodzakelijkerwijs ruïneert als de juiste variëteit wordt gekozen. De CHC202-variëteit bewees een veerkrachtige keuze te zijn, die erin slaagde een hoge opbrengst te produceren, zelfs wanneer de insecten aanwezig waren. De onderzoekers suggereren dat boeren zich moeten richten op het planten van deze specifieke variëteit en het gebruik van passende meststofniveaus, in plaats van te vrezen dat het voeden van het gewas onvermijdelijk zal leiden tot een verlies. Door te begrijpen dat de insectenschade alleen niet de belangrijkste drijfveer is voor opbrengstverlies, kunnen boeren betere beslissingen nemen om hun oogst te veilig te stellen in het licht van deze hardnekkige plagen.