Zeldzaam natuurfenomeen kan woestijn tot landbouwgrond maken

Hoe voeden boeren de wereldbevolking in 2050 op een duurzame manier? Met kunstmest gaat dat niet lukken, alleen al omdat kunstmest energetisch ongunstig is en voor veel boeren in ontwikkelingslanden bovendien onbetaalbaar.

Voor wat betreft stikstof gloort er hoop aan de horizon. Onderzoekers aan Wageningen University analyseren de erfelijke eigenschappen van stikstofbindende planten die zelfs in de dorre woestijn van Saoedi Arabië overleven. Dat schept perspectieven voor de stikstofarme bodems van boeren in de Sahel van Afrika.

Eiwitten vormen een essentieel onderdeel van onze voeding, die we binnen krijgen via de consumptie van vlees en planten. Ook dieren hebben uiteindelijk hun eiwitten verkregen door het eten van planten. Een onmisbaar element in eiwitten is stikstof. Planten verkrijgen stikstof via kunstmest of afbraakproducten in de bodem. Kunstmest maken is echter duur. Vlinderbloemigen, waaronder soja, erwten en Medicago, verkrijgen hun stikstof voor de eiwitten door een symbiose aan te gaan met bacteriën die in de grond leven: de rhizobia.

Deze bacteriën wonen in een nieuw orgaantje, de knol, en zetten stikstof uit de lucht om in ammonia dat de plant gebruikt als bouwsteen van eiwitten. Een prangende vraag is hoe het kan dat dit vermogen tot één plantenfamilie beperkt is. Eén familie? Nee. Er is één niet-vlinderbloemige plant die eveneens in staat is om een interactie met rhizobia aan te gaan. Dat is de tropische boom Parasponia.

Onderzoekers aan Wageningen University proberen te achterhalen hoe het genetisch materiaal in zowel Parasponiaals in een vlinderbloemige afwijkt ten opzichte van een niet-vlinderbloemige plant.
Uit dit onderzoek komt naar zij hopen voort wat in het genetische materiaal essentieel is om een plant het vermogen om met de rhizobiasamen te leven. Deze kennis zou dan toegepast kunnen worden om belangrijke voedselgewassen zoals rijst en aardappel het vermogen te geven ook deze symbiose aan te gaan.

Vlinderbloemigen leveren niet alleen belangrijke voedselgewassen, zoals bonen, erwten, soja en klaver, ook als de plant is afgestorven is zij nog rijk aan gebonden stikstof die de bodem met stikstofkan verrijken, zodat andere planten dit als ‘kunstmest’ kunnen benutten. Deze methode wordt al lang toegepast in gewasrotatie in de landbouw.

Woestijn
Vlinderbloemigen hebben echter nog meer potentie. Een mooie toepassing zou kunnen zijn de woestijn geschikt te maken voor plantengroei. Diverse vlinderbloemigen groeien in de woestijn, zoals zij Chamichrista, uit Noord-Amerika en de Indigofera in de woestijn van SaoediArabië.
Deze plant is een zogenoemde pionierplant. Deze verschijnt als eerste om een plantenvrij gebied te kolonialiseren en geschikt te maken voor andere planten. Indigofera is een vaste plant en is blijkbaar erg goed toegerust om de extreme omstandigheden van de woestijn te kunnen weerstaan. Dit gegeven is aanleiding geweest om naar deze plant en de bacterie die met de plant een interactie aangaat. een onderzoek te starten.Dit moet duseen rhizobium zijn die eveneens weerbaar is tegen de extreme situaties in de woestijn, zoals hitte en droogte.

Wat de onderzoekers hiervan hopen te leren is hoe onder extreme omstandigheden symbiose plaatsvindt en hoe we deze kunnen optimaliseren. Dan zou de aanleg van een groene gordel om de woestijn, om de Sahel-zone te vergroenen, een betere kans van slagen kunnen hebben. Daarmee zouden deze gronden ook geschikt worden voor landbouw, wat nodig is om de groeiende bevolking te voeden.