Een artikel in Chemical and Engineering News vestigt onze aandacht op de strijd tegen het onkruid. Zullen we erin slagen, onkruid onder controle te houden? Gaat de EU, die het gebruik van landbouwchemicaliën wil halveren, ons helpen? De grote beroeringen in de Nederlandse agrosector maken het thema erg actueel.
Sinds het begin van de 20e eeuw hebben chemici veel onkruid-bestrijdingsmiddelen ontwikkeld. Deze hebben maar een beperkt aantal (25) onkruidverdelgende mechanismen. Veel stoffen zijn variaties op een thema. De glorietijd van de ontwikkeling van deze stoffen lag tussen 1950 en 1980. De meeste nu in gebruik zijnde mechanismen werden toen ontwikkeld. Er was veel optimisme over onze strijd tegen het onkruid. Maar toen kwam de resistentie: het verschijnsel dat sommige planten verdedigingsmechanismen ontwikkelen; waarmee bestrijdingsmiddelen veel minder effectief worden.
Ontwikkeling stopte ineens
Dit probleem werd acuut doordat plotseling de ontwikkeling van middelen tegen het onkruid stopte. Sinds de jaren ’80 is er nog maar één middel met een nieuw onkruidverdelgend mechanisme op de markt gekomen. Maar bedrijven in de gewasbescherming doen nu weer hun best om nieuwe mechanismen te ontwikkelen in de strijd tegen het onkruid. Toch, zelfs al slagen zij daarin, toch moeten we – zo blijkt uit het verleden – het gebruik van onkruidverdelgers sterk verlagen. Om niet te ontdekken dat zich steeds weer resistentie ontwikkelt. Misschien is de verdere ontwikkeling van biostimulantia een betere aanpak.
Zelfs Roundup is de strijd aan het verliezen
Een van de onkruidverdelgers die tekort schiet, vergeleken met de oorspronkelijke hoge verwachtingen, is glyfosaat; vaak verkocht onder de naam Roundup door Monsanto. Dit was in het begin een zeer effectief middel tegen onkruid. Maar geleidelijk kwam resistentie naar voren. Bijvoorbeeld op de katoenplantages in de VS. Daar hebben ze veel moeite met de amarant, een soort groente, die een variëteit heeft ontwikkeld ongevoelig voor Roundup. Deze plant groeit heel snel en neemt dan licht weg van de katoenplanten. Wat te doen? Meer herbicide spuiten? Een andere giftige stof gaan gebruiken, waardoor op den duur opnieuw resistentie ontstaat? Op de wereld zijn nu meer dan 50 planten ongevoelig geworden voor Roundup.
Nieuw onderzoek
Maar de industrie van bestrijdingsmiddelen doet nu opnieuw veel aan onderzoek. Zij vindt inspiratie op terreinen als geneesmiddelen voor de mens, kunstmatige intelligentie en bibliotheken met DNA-codes; hopend dat ze hiermee nieuwe stoffen kunnen vinden. Maar toegenomen registratiekosten en fusies van industrieën werken dit weer tegen. De registratiekosten verdubbelden (en meer) overal tussen 1995 en 2014. En als bedrijven fuseren, zullen er minder stoffen worden onderzocht, doordat laboratoria worden samengevoegd.
Maar er is nog veel dat we kunnen onderzoeken, zegt CEN ons. We kennen nu 25 werkingsmechanismen in de strijd tegen het onkruid; maar volgens onderzoek zijn zo’n 230 enzymen cruciaal voor het overleven van planten. Blokkeren van elk van die enzymen zou een werkzaam bestrijdingsmiddel kunnen opleveren. Hoewel onderzoekers rekening moeten houden met andere factoren als veiligheid in het milieu, mogelijke schade aan mensen, en de prijs. Bovendien, het inzicht dat we met één enkelvoudig middel het onkruid effectief kunnen bestrijden, verliest heel snel aan geloofwaardigheid. Net als in de geneeskunde is combinatietherapie steeds vaker de gewenste aanpak.
Nieuwe middelen in de strijd tegen het onkruid
Maar er komen nu daadwerkelijk nieuwe bestrijdingsmiddelen op de markt. Cyclopyrimorate, ontwikkeld door Mitsui Chemicals, is het enige commerciële bestrijdingsmiddel met een nieuw werkingsmechanisme sinds de jaren ’80. Cyclopyrimorate bleekt onkruid in rijstvelden, en doodt ze uiteindelijk, door blokkering van een enzymatisch pad leidend naar plastoquinon, een molecuul nodig voor fotosynthese. En FMC hoopt tetflupyrolimet te lanceren in 2023 of 2024; nog een bestrijdingsmiddel voor in sawa’s, ze hebben er meer dan 10 jaar aan gewerkt. Deze stof blokkeert een enzym in het pad leidend naar pyrimidine, waaruit een nucleotide wordt gemaakt dat nodig is voor groei van de plant.
BASF is ook actief op dit terrein. Twee derde van het budget van BASF voor bestrijdingsmiddelenonderzoek gaat naar zoeken naar stoffen met een nieuw soort werking. Andere bedrijven op dit terrein zijn AgPlenus en Enko. Maar het is nog te vroeg om te zeggen of deze middelen een nieuwe succesvolle ronde van onkruidbestrijding aankondigen.
Oude middelen tegen onkruid
Een totaal andere lijn van onderzoek betreft dat naar natuurlijke middelen. Deze zullen vaak moeilijker te hanteren zijn. Maar, zoals Franck Dayan van Colorado State University tegen CEN zegt, op dit terrein heeft men nog weinig gezocht en er zouden daarom wel eens verrassingen tevoorschijn kunnen komen. Of geheel nieuwe werkingsmechanismen. Oerth Bio kijkt naar kankeronderzoek bij de mens voor inspiratie. Het wil eiwitten markeren die moeten worden vernietigd door het eiwitverterende mechanisme van een cel. En het beginnende bedrijf Projini Agchem zoekt bestrijdingsmiddelen die planten doden door wisselwerking tussen eiwitten te verstoren.
Maar zelfs als we nieuwe bestrijdingsmiddelen vinden, moeten we misschien ook oude werkwijzen in ere herstellen. Zoals het planten van het gewas in dichte rijen, zodat onkruid geen licht krijgt en langzamer groeit; of het gewas op andere tijdstippen planten zodat de competitie met onkruid wordt verminderd. Dit is waarschijnlijk omslachtiger en kostbaarder dan gewoon met bestrijdingsmiddel spuiten. Maar we moeten ook de agrarische functie van land behouden. En veel boeren zullen graag vruchtbaar land willen achterlaten voor hun kinderen en kleinkinderen. Dan hebben we die oude methoden toch wel nodig; alleen al om die mooie taak van de landbouw te kunnen voortzetten: de wereld te voeden. We zouden ook meer kunnen betalen voor ons voedsel, als we natuurinclusief willen opereren. Dat doen we in feite nu ook al via alle EU subsidies voor de landbouw (uit ons belastinggeld). Maar het zou een stuk eenvoudiger kunnen worden als we de subsidies afschaffen en de werkelijke kosten aan de boeren betalen. Waarbij dan ook een vergoeding voor hun rol bij de instandhouding van natuur en biodiversiteit.
Interessant? Lees dan ook:
Kringlooplandbouw, het toekomstmodel
Biologische gewasbescherming
Diversiteit is sleutel tot nieuwe landbouw, zegt Louise Vet