In een context van ongekende klimaatverandering en voedselonzekerheid is aanpassing in landbouwsystemen van cruciaal belang in Afrika. Het is cruciaal om nieuwe variëteiten van stapelgewassen te fokken die zijn aangepast om te gaan met klimatologische omstandigheden. Dit werk is een belangrijke maatregel voor klimaatadaptatie en een belangrijk onderdeel van internationale onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma's.

Gewassen zijn speciaal ontwikkeld om bestand te zijn tegen klimaatgerelateerde stress, zoals droogte. Er zijn indrukwekkende vorderingen gemaakt in de mogelijkheden van gewasveredelingsprogramma's als gevolg van recente investeringen. Een voorbeeld hiervan is de droogtetolerante maïs voor Afrika initiatief. Maar een nieuw studies vindt dat de nieuwe teeltvariëteiten die worden ontwikkeld, worstelen om het tempo van de klimaatverandering het hoofd te bieden.

De studie gebruikt gewasmodellen en klimaatveranderingsprojecties om de mate van verandering in de belangrijkste klimaatindicatoren voor maïs te analyseren. Maïs is het meest gekweekte gewas van Afrika en het belangrijkste ingrediënt voor meer dan 300 miljoen mensen over het hele continent.

Maïs kan bijzonder gevoelig zijn voor klimatologische en managementomstandigheden. Het is onderhevig aan misoogsten, die onevenredig van invloed zijn op mensen met weinig capaciteit om te investeren in inputs zoals verbeterde zaden en meststoffen en irrigatie.

Gewassen zullen worstelen

De studie identificeert de tijdschalen waarop significante temperatuurstijgingen, die de groeiperiode van gewassen verkorten, worden verwacht. Het vergelijkt dit met de tijdschalen waarover nieuwe gewasvariëteiten typisch worden gefokt, getest en commercieel vrijgegeven en geadopteerd in Afrika.

Verhogingen van de temperatuur versnellen de tijd die het duurt voordat de gewassen volwassen zijn. Een kortere gewasduur betekent dat de maïs minder droge stof accumuleert tijdens zijn levenscyclus en dus minder opbrengt. Dit is de reden waarom in verschillende landbouwomgevingen in Afrika rassen worden gekweekt die een duur hebben die overeenkomt met de volledige lengte van het groeiseizoen in die specifieke omgeving. In Afrika wordt deze lengte meestal bepaald door de duur van de regen.

De resultaten van de studie, gepubliceerd in Natuur Climate Change, suggereren dat significante temperatuursverandering, buiten het ervaren bereik van de huidige omstandigheden, waarschijnlijk sneller zal plaatsvinden dan de tijd waarin gewassen op dit moment kunnen worden ontwikkeld. Het gevolg is dat de duur van nieuw ontwikkelde gewassen waarschijnlijk niet geschikt is voor de veranderde klimatologische omstandigheden en de bijbehorende groeiseizoenen.

Verbeteringen aanbrengen

De studie identificeert drie belangrijke opties voor het verbeteren van de compatibiliteit tussen tijdschalen voor ontwikkeling van gewassen en die voor klimaatverandering.

De eerste is om het ontwikkelings- en implementatieproces van gewassen te versnellen. Nieuwe veredelingstechnieken, zoals marker-assisted selectie van genetisch materiaal, kunnen hiertoe bijdragen. Door markers geassisteerde selectie - waarbij een reeks kleine DNA-identificatoren of markers worden gebruikt om een ​​grotere DNA-sequentie (het genetische materiaal) te beschrijven - helpt om het gewenste moedermateriaal sneller te laten fokken dan conventionele fokbenaderingen. Institutionele en internationale samenwerking bij de teelt van gewassen kan ook bijdragen aan het versnellen van het veredelingsproces.

Het document benadrukt ook het belang van het stroomlijnen van processen van regelgevingstests en marktverspreiding. Waar mogelijk kunnen deze een belangrijk onderdeel vormen van de ontwikkeling van gewassen in sommige Afrikaanse landen.

Een tweede optie is om gewassen op een preventieve manier te ontwikkelen. Dit kan worden gedaan in kassen die bij hogere temperaturen worden gereguleerd om de verwachte toekomstige omstandigheden te simuleren. Het kan ook plaatsvinden op analoge locaties - locaties waarvan de huidige omstandigheden overeenkomen met die waarvan verwacht wordt dat ze in de toekomst nauw zullen aansluiten bij de doelgebieden. Het identificeren van dit soort omgevingen is het onderwerp geweest recent onderzoek. Een dergelijke aanpak vereist voorzichtigheid vanwege de kosten en de onzekerheid in verband met toekomstige klimaatprojecties. De krant doet enkele voorzichtige aanbevelingen over geschikte temperatuurstijgingen voor het preventieve fokken.

Een derde optie is te kijken naar strenge mitigatie van de klimaatverandering. In vergelijking met de huidige trajecten van verandering, is het dat wel gedemonstreerd dat een wereldwijde beweging naar de meest ambitieuze emissiereductiepaden gedocumenteerd door de Intergovernmental Panel on Climate Change zou bijdragen tot een betere afstemming van temperatuurstijgingen op de tijdschalen van de ontwikkeling en inzet van gewassen.

Als nieuwe gewasvariëteiten effectiever moeten bijdragen aan de gekoppelde uitdagingen om voedselzekerheid te bereiken en zich aan te passen aan een veranderend klimaat, is een combinatie van deze opties nodig. Deze behoeften zijn urgent. Ze zijn belangrijk voor maïs op het Afrikaanse continent, maar zijn niet beperkt tot dit gewas of continent. Het probleem van klimaatverandering en gewasontwikkeling vormt een uitdaging voor landbouwsystemen overal ter wereld.

Over de auteur

Stephen Whitfield, docent: klimaatverandering en voedselzekerheid, Universiteit van Leeds

Julian Ramirez-Villegas, Research Fellow, Universiteit van Leeds

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon