Dankzij de nieuwe variëteit oogsten boeren in Bangladesh nu bijna zeven ton rijst per hectare – 75 procent meer dan de gemiddelde opbrengst per hectare in de wereld. (Foto: N. Jawerth/IAEA)
Verhoging landbouwproductivitieit mogelijk met nucleaire kennis
Nucleaire wetenschap en technologie bieden de mogelijkheid om de productiviteit van de landbouw te verbeteren en tegelijkertijd de veerkracht ervan te vergroten. “Verwacht wordt dat de natuurlijke gevaren als gevolg van de toegenomen regenval, de stijgende zeespiegel en tropische cyclonen zullen toenemen naarmate het klimaat verandert, wat ernstige gevolgen zal hebben voor de landbouw, de watervoorziening en de voedselzekerheid”, aldus Mohammad Abul Kalam Azad van het Bangladesh Institute of Nuclear Agriculture (BINA). “Met behulp van plantenmutatie kunnen we gewasvariëteiten produceren die beter bestand zijn tegen droogte, zoutgehalte, hoge en lage temperaturen, plantenziekten en plagen, en een hogere opbrengst bieden met kortere groeitijden.”
BINA heeft met succes in totaal 85 soorten verschillende gewassen geproduceerd, waaronder een verbeterde rijstvariëteit, Binadhan-14, die in een recordtijd werd ontwikkeld. Normaal duurt het 8 tot 12 jaar om een nieuwe variëteit te produceren, maar de deskundigen uit Bangladesh voltooiden deze taak in slechts 4 jaar. Binadhan-14 werd ontwikkeld via een innovatieve techniek waarbij de deskundigen een ionenbundel gebruikten in plaats van gammastralen of X-stralen, zoals gewoonlijk het geval is. Dankzij het nieuwe ras oogsten de boeren nu bijna zeven ton rijst per hectare – 75% meer dan de gemiddelde wereldopbrengst per hectare. Terwijl de groei van rijst, afhankelijk van het ras, normaliter 100 tot 160 dagen in beslag neemt, bevindt Binadhan-14 zich aan de onderkant van dit spectrum; de rijst wordt slechts 105 tot 115 dagen na het zaaien geoogst. De optimale temperatuur voor de rijstteelt ligt tussen 25 en 35 graden Celsius, maar Binadhan-14 is bestand tegen temperaturen tot 38 graden, aldus Azad.
Bangladesh is ’s werelds vierde grootste producent en consument van rijst. De nieuwe variëteiten die aan het veranderende klimaat zijn aangepast, zullen helpen om de 165 miljoen inwoners van het land te voeden. Voor bijna een derde van de bevolking is een dagelijkse maaltijd onzeker volgens een rapport uit 2022 van de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO). Dankzij het kweken van plantmutaties is de rijstproductie in Bangladesh de afgelopen jaren verdrievoudigd.
Verbetering van de landbouw in Azië
Nucleaire technieken bieden een snelle, efficiënte, milieuvriendelijke en kosteneffectieve oplossing voor de uitbreiding van de genetische diversiteit van gewassen, aldus Totti Tjiptosumirat, hoofd van het centrum voor isotopen en stralingstoepassingen van het Indonesische nationale agentschap voor onderzoek en innovatie (BRIN) – een aangewezen samenwerkingscentrum van de IAEA in Jakarta. Door zaden of andere plantaardige propagulen – zoals knoppen, uitlopers of sporen – bloot te stellen aan straling, genereren wetenschappers spontaan nieuwe en willekeurige genetische variaties die kunnen resulteren in een breed scala van nieuwe plantenvariëteiten met nieuwe eigenschappen. Deze nieuwe varianten kunnen worden geselecteerd op gewenste eigenschappen. De toepassing van nucleaire technieken helpt de natuurlijke veredelingsprocessen aanzienlijk te versnellen en wordt als veilig beschouwd.
“Geïnduceerde genetische variatie is wat mutatieveredeling onderscheidt van andere manieren van plantenveredeling”, aldus Shoba Sivasankar, hoofd van de afdeling Plant Breeding and Genetics van het Joint FAO/IAEA Centre of Nuclear Techniques in Food and Agriculture. Zij legde uit dat verschillende geavanceerde biotechnologieën worden gebruikt in de mutatieveredeling om de precisie van de selectie van doeleigenschappen te verbeteren en de ontwikkeling van gewasvariëteiten te versnellen. “De uitwisseling van kennis stimuleert onderzoekers en veredelaars om nieuwe rassen te ontwikkelen”, aldus Tjiptosumirat, die eraan toevoegde dat de aanwijzing van BRIN als samenwerkingscentrum van de IAEA heeft bijgedragen tot de organisatie van uitgebreide opleidingsprogramma’s voor bijna 20 landen uit heel Azië.
Volgens verschillende schattingen zullen de opbrengsten van de regenlandbouw in de Aziatische regio tegen 2030 met 10 tot 50 procent dalen als gevolg van de klimaatverandering. Als IAEA-samenwerkingscentrum voor plantenmutatieveredeling helpt BRIN zijn buurlanden bij het verbeteren van de kwantiteit en kwaliteit van landbouwproducten in het licht van de stijgende wereldtemperaturen door bestralingsdiensten aan te bieden en opleidingen en beurzen te organiseren. Specialisten uit Bangladesh hebben met behulp van een nucleaire techniek die bekend staat als plantenmutatieveredeling, verbeterde variëteiten van gewassen ontwikkeld, waaronder rijst, kikkererwten, mungbonen, linzen en sojabonen.
Het originele artikel is te vinden op de website van de IAEA.