Hvordan en hård busk kunne hjælpe med at bekæmpe sult i Afrika

Tricket til at øge afgrøder i tørkeudsatte, fødevareusikre områder i Vestafrika kan være en allestedsnærværende hjemmehørende busk, der fortsætter under de hårdeste vækstbetingelser.

At dyrke disse buske side om side med madafgrøden hirse øgede hirseproduktionen med mere end 900 procent, ifølge en ny undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Grænser i miljøvidenskab .

Et par årtier er gået siden Richard Dick, en jordbundsforsker nu ved Ohio State, rejste gennem det landlige Senegal i Vestafrika og bemærkede lavtliggende buske, der så ud til at klare sig fint på trods af tørre forhold, der havde udslettet det meste af anden vegetation på bøndernes marker.

"Jeg sagde, 'Wow, der er noget biomasse! Hvad er det?'" sagde han, med henvisning til hans teams oprindelige interesse i at finde organisk materiale for at forbedre jorden i området. Siden da, Dick og den langsigtede ledende samarbejdspartner Ibrahima Diedhiou fra Senegal har opdaget mange måder, hvorpå buskene gavner jord og afgrøder.

Men den mest dybtgående opdagelse kom for nylig, sagde Dick.

En nyligt offentliggjort undersøgelse viser, at de samme buske - når de plantes ved siden af ​​hirse - kan dele det dyrebare vand, de trækker i, og øge produktionen af ​​et af de primære korn, der giver næring til vestafrikanere.

"Folk i denne del af Afrika er afhængige af lokalt dyrkede afgrøder for at overleve. At finde måder at øge fødevareproduktionen, især i tider med alvorlig tørke, er kritisk, " sagde Dick, en professor i jord mikrobiel økologi ved Ohio State.

"Som tingene er nu, befolkningen fortsætter med at stige, der er ikke mere jord, og udbyttet forbliver fladt."

Den nye undersøgelse har fundet ud af, at visse træagtige buske - især en kaldet Guiera, efter det latinske navn Guiera senegalensis—kan effektivt dele deres vand med hirseplanter under jordens overflade. Hirse, en kornafgrøde, sammen med sorghum, er en vigtig fødekilde i Senegal.

Landmænd der og i andre dele af den afrikanske region kaldet Sahel har tilladt disse buske at vokse sammen med afgrøder i varierende grad - sandsynligvis i tusinder af år, sagde Dick.

Nogle skærer dem tilbage eller river dem ud og brænder dem, og de er stort set ikke blevet anerkendt som en ressource for afgrøder, han sagde.

Dick og hans forskerhold har udviklet et innovativt afgrødestyringssystem, som de kalder det "optimerede busksystem", der udnytter disse let tilgængelige buske.

Deres tilgang involverer den dramatiske stigning i busketætheden på landmændenes marker fra færre end 300 buske pr. hektar (ca. 2,5 acres) til 1, 500 buske på den samme grund. Deres system inkluderer også at gøde jorden med buskblade og stængler i stedet for at brænde dette organiske stof.

Sammen med en dramatisk stigning i udbyttet, dette system forbedrer jordkvaliteten, booster næringsstoffer i afgrøderne og reducerer høsttiden med omkring 15 dage, hvilket er vigtigt i et område plaget af lav nedbør, sagde Dick.

Den nyligt offentliggjorte forskning beskriver en af ​​de måder, hvorpå planterne gavner deres naboer.

Buskenes rødder vokser dybt ned i jorden, søger efter fugt 30 til 40 fod under jordoverfladen. Det ruster tydeligvis selve buskene bedre til at overleve hårde, tørre forhold.

Men hvordan deler de den flydende formue? Dick og hans samarbejdspartnere lavede et eksperiment, hvor de var i stand til at spore vand, der bevægede sig fra dybe pærerødder til tilstødende perlehirse (Pennisetum glaucum.)

De fandt ud af, at om natten – når buskene ikke var optaget af sollysafhængig fotosyntese – siver vandet fra dyb underjordisk ud gennem overfladerødderne i den omgivende jord i stedet for at komme ud gennem bladene.

Stomata - "porerne" på bladene af en plante - lukker sig i mørke, når fotosyntesen stopper, Dick forklarede.

Og det betød, at hirseplanternes rødder nær overfladen er i stand til at optage vand leveret til overfladen af ​​buskene.

Forskerne bekræftede dette ved at spore vand fra dets første indtræden i buskenes rødder til dets eventuelle tilstedeværelse i hirsebladene under et videnskabeligt pålagt tørkeeksperiment, der omfattede et buskfrit sammenligningsfelt.

"Vi beviste, at "bioirrigation" af disse buske sker, og det er første gang, det er blevet vist til afgrødeproduktion, " sagde Dick. "Dette er en hjemmehørende plante, og den er gratis og nem at dyrke - alt ved dette er positivt."

Nu ønsker holdet stadig at køre pilottest af deres dyrkningssystem med landmænd i hele Sahel og foretage de nødvendige justeringer for at fremme en mere udbredt indførelse af praksis.

At finde naturlige, letanvendelige løsninger til at brødføde en voksende befolkning har et stort potentiale i Vestafrika, sagde Dick. I andre områder af verden, herunder Sydøstasien og Sydamerika, landmænd har tilpasset sig befolkningstilvæksten ved omfattende brug af gødning og pesticider. Men i Senegal og nabolandene, landbruget er afhængigt af, hvad naturen giver - avlerne bruger typisk ikke gødning eller pesticider, og har ikke ressourcerne til at vande tørre afgrøder.

"Dette er en halvtør region, hvor det kun regner en del af året. Nogle år, der er store tørker og folk sulter, " sagde Dick, tilføjer, at mellem 60 og 90 procent af senegaleserne bor i små, landbrugslandsbyer.

"Den ultimative løsning vil være, hvad der er lokalt tilgængeligt, og det er altafgørende at finde disse svar og samarbejde med de lokale landmænd for at overveje potentielle landbrugsteknikker, " sagde Dick.