Het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen staat flink ter discussie. Op papier is het gewasbeschermingsmiddelen gebruik met slimme ingrepen fors te verlagen, maar de praktijk is weerbarstig. Voor succesvolle groene innovatie is kennis nodig van plantenteelt, techniek, ecologie en gedragswetenschap. 'We willen veel meer in het brein van de agrarisch ondernemer kijken.'
Dat gewasbeschermingsmiddelen op dit moment nog een sleutelrol spelen in de akkerbouw en fruitteelt, spreekt uit de statistieken. Elk jaar wordt er in Nederland ruim 9 miljoen kilo gewasbeschermingsmiddelen verkocht. Veruit het grootste aandeel daarin hebben antischimmelmiddelen (fungiciden) en onkruidbestrijders (herbiciden), waarvan 700 duizend kilo glyfosaat. Boeren investeren daarin om de opbrengst en kwaliteit van hun producten op peil te houden. Zonder te spuiten zou de Nederlandse aardappelteelt vanwege Phytophtora infestans veel lagere opbrengsten halen, en wordt bijvoorbeeld de export van bollen ernstig gehinderd door infecties met plantenvirussen.
Oppervlaktewater
Het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen laat logischerwijs sporen na: je vindt resten in voedsel, de bodem en het oppervlaktewater. Dat levert risico's op voor de biodiversiteit, want een werkzame stof kan ook schadelijk zijn voor insecten. Neonicotinoïden bestrijden bijvoorbeeld gewasvraat van insecten, maar resten van het middel zijn ook giftig voor in het water levende insecten, die weer het voedsel vormen voor veel vissen. Meting van gewasbeschermingsmiddelen laat sinds 2014 weliswaar een daling zien, maar Nederland voldoet nog lang niet aan de normen die Europa stelt aan de ecologische kwaliteit van het oppervlaktewater.
De meeste gewasbeschermingsmiddelen worden logischerwijs gemeten in de omgeving van akkers. Vooral boeren en tuinders lopen daardoor risico's; de grootste aantallen en hoogste concentraties resten van bestrijdingsmiddelen worden gevonden in hun huisstof, blijkt uit recent onderzoek van hoogleraar bodemdegradatie en landbeheer Violette Geissen. Of en in welke mate dat kwaad kan, is volgens Geissen nog een open vraag. De beoordeling van gewasbeschermingsmiddelen door de Europese beoordelingsinstantie EFSA houdt volgens Geissen geen rekening met het transport door winderosie van de akker naar de directe omgeving of over langere afstanden. 'We moeten de blootstelling en de gezondheidseffecten ervan in kaart brengen.'
Illustratie: Rhonald Blommestijn
Geissen coördineert het Europese SPRINT-project dat ecologische en medische risico's van gewasbeschermingsmiddelengebruik onderzoekt. Recente publicaties werpen vooral nieuw licht op de blootstelling aan gewasbeschermingsmiddelen via huisstof. Ook die weegt volgens Geissen niet mee in de beoordeling van EFSA – die van ieder middel een flink dossier met toxicologische tests en dierproeven eist. Geissen: 'Hoeveel bijvoorbeeld een zwangere vrouw of een klein kind via huisstof kan inademen voordat een probleem ontstaat, weet niemand. Omdat lucht en huisstof niet worden gemonitord, doen we alsof het geen probleem is. Er zijn op dit moment alleen normen voor resten van gewasbeschermingsmiddelen in drinkwater en voedsel, maar voor lucht, grond en huisstof zijn die er niet.'
Ook wordt niet getoetst op het toxicologisch effect van gewasbeschermingsmiddelen-mengsels. Onderzoeken met cellen en dierproeven kunnen daar meer inzicht in geven. Volgens Geissen kan dat uiteindelijk nieuwe toxicologische normen opleveren. Geissen: 'We doen nu experimenten met het darm-microbioom en long- en darmcellen die we blootstellen aan de gewasbeschermingsmiddelenmengsels die zijn gevonden in huisstof. En we kijken naar effecten van mengsels in de bodem, bijvoorbeeld op de voortplanting van regenwormen. Het is niet zo ingewikkeld, je moet het alleen willen.'
Scherpere criteria
De beoordelingscriteria voor gewasbeschermingsmiddelen worden door nieuw onderzoek doorlopend scherper, zegt Johan Bremmer, senior onderzoeker plantgezondheid bij Wageningen Economic Research. 'Dat pad is decennia geleden al ingeslagen, bijvoorbeeld met DDT in de jaren zestig, ingegeven door publicatie van het boek Silent Spring van Rachel Carson in 1962.'
De twee groepen gewasbeschermingsmiddelen die op dit moment onder het vergrootglas liggen, zijn neonicotinoïden, met negatieve gevolgen voor insecten, en glyfosaat, met mogelijke risico's voor de ziekte van Parkinson en kanker.
Er zijn diverse opties om het gewasbeschermingsmiddelengebruik te verminderen, laat Bremmer zien in het in 2021 gepubliceerde rapport The Future of Crop Protection in Europe. "Je kunt kiezen voor meer resistente rassen, de inzet van mechanische bestrijding van onkruid of beslissingsondersteunende software die helpt om de juiste hoeveelheid van een gewasbeschermingsmiddel op het juiste tijdstip toe te passen. Daardoor kun je afzien van het zogeheten kalenderspuiten dat in het verleden gebruikelijk was. Je gaat dan vaker het veld in om het gewas te beoordelen en tijdig in te grijpen. Daarmee kun je flinke hoeveelheden gewasbeschermingsmiddelen uitsparen.'
Wel is er bij halvering van gebruik – ondanks de inzet van innovatie en nieuwe teelttechnieken – een effect te verwachten op de opbrengst van bijvoorbeeld tarwe, mais, tomaat en druiven, blijkt uit een scenariostudie van Bremmer en collega's. Afhankelijk van het gewas kan die met maximaal dertig procent dalen, bijvoorbeeld in de teelt van olijven. Een daling van de opbrengst vertaalt zich in extra import en prijsstijgingen.
Variatie in gebruik
In een grijs verleden heeft een collega gekeken naar variatie in gewasbeschermingsmiddelengebruik tussen boerenbedrijven, vertelt Bremmer. 'De hoeveelheid kon een factor vijf verschillen tussen het minst en meest verbruikende bedrijf. Of dat nog steeds zo is, zou je moeten onderzoeken. Stel dat de meest verbruikende boeren en tuinders het net zo goed gaan doen als de minst verbruikende, dan kun je gemakkelijk een forse reductie halen. Je zou zeggen: de rest moet gewoon beter z'n best doen. In de praktijk is dat een stuk lastiger, want het heeft te maken met ervaring, ondernemersvaardigheden, het inschatten van risico's en het meewegen van kosten en eisen van afnemers.'
Een boer of tuinder moet ook in de praktijk ervaren waar de grens ligt. 'Wanneer spuit je en hoeveel? Als je geen herbiciden wilt gebruiken, ben je afhankelijker van het weer. Want als het gaat regenen na het wieden kan het onkruid weer wortel schieten. Er zijn dus veel zaken waar je rekening mee moet houden. Dat kun je niet allemaal in één seizoen leren', aldus Bremmer.
Illustratie: Rhonald Blommestijn
Bremmer coördineert sinds vorig jaar het Europese Horizon Europe project SUPPORT, dat onderzoekt waarom de agrarische praktijk achterblijft in het toepassen van milieuvriendelijke innovaties. 'Er is al best veel ontwikkeld, maar dat vindt nog niet zijn weg naar de praktijk. Waar ligt dat aan? Dat is een kernvraag die we willen beantwoorden om zo advies te geven over hoe je die transitie naar minder gebruik van pesticiden kunt stimuleren.'
Het SUPPORT-project bestudeert de teelt van acht verschillende gewassen – waaronder olijf, aardbei, mais en aardappel – in tien Europese landen, en richt zich daarbij vooral op de mens. 'De onderliggende discipline is behavioural economics. We kijken bijvoorbeeld naar de rol die de familie speelt. Of de invloed van adviseurs, afnemers en consumenten. Welke ruimte geeft de bank om te investeren of risico's te nemen? We willen dus veel meer in het brein van de agrarisch ondernemer kijken: wat doet deze precies? Wat beïnvloedt iemands beslissingen?' Tegelijkertijd is er nog veel ruimte om te innoveren met verrassende teeltsystemen. Dat gebeurt onder meer in het project Kennisimpuls Groene Gewasbescherming, vertelt Bert Lotz, teamleider Toegepaste ecologie bij Wageningen Plant Research.
Appel, aardbei, lelie
Met inbreng van gewasexperts en telers zijn nieuwe teeltsystemen ontworpen die robuuster en weerbaarder zijn, waardoor er aanzienlijk minder gewasbeschermingsmiddelen nodig zijn. Lotz: 'Dat doen we door strategieën op basis van ecologie en technologie te combineren. We proberen de levenscyclus van de belangrijkste ziekten, plagen en onkruiden zo goed mogelijk te blokkeren. Als het toch nog nodig is, worden die liefst met precisietechnieken bestreden.' Zo wordt de Nederlandse appelteelt geplaagd door circa twintig schimmelsoorten die vruchtrot veroorzaken. Daarom spuiten telers in het groeiseizoen zo'n vijfentwintig keer met fungiciden. Vocht speelt een sleutelrol: nat weer doet de meeste schimmelsporen kiemen. Lotz: 'Als je de appelboom en ook de vruchten droog kunt houden, heb je een eenvoudige strategie om de levenscyclus van vruchtrotschimmels te doorbreken.'
Een oplossing die bij Proeftuin Randwijk is ontwikkeld is een mechanisch scherm dat dichtgaat voordat het gaat regenen. De zogenoemde cabrio-kap houdt de appelbomen droog. Dat betekent dat je veel minder hoeft te spuiten. 'De cabrio-kap werkt goed, maar toch is er nog één schimmel, meeldauw, die onder droge omstandigheden wel blijft groeien. Die kun je vervolgens gericht bestrijden, door heel precies geïnfecteerde takken te bespuiten, waardoor je veel minder middelen gebruikt. Om helemaal zonder fungiciden te kunnen, zijn uiteindelijk appelrassen nodig die resistent zijn tegen meeldauw.'
Hoe meet Europa het gewasbeschermingsmiddelengebruik?
Het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen wordt in kaart gebracht met een zogenoemde Harmonized Risk Indicator, die gewasbeschermingsmiddelen verdeelt in vier risicogroepen: laagrisico, regulier, candidates for substitution en verboden middelen die alleen nog met een ontheffing zijn toegestaan. De middelen met de nominatie om te worden vervangen, krijgen een markttoelating voor zeven jaar, totdat er alternatieven beschikbaar komen die ze tussentijds kunnen vervangen. De gewone middelen hebben een toelatingstermijn van vijftien jaar.
Om de vermindering van het gewasbeschermingsmiddelengebruik te monitoren, moeten Europese landen rapporteren hoeveel kilo ervan jaarlijks in een land is verkocht. Vervolgens wordt dat per categorie gescoord. De wegingsfactor voor de laagrisicomiddelen is één, reguliere middelen acht, candidates for substitution 16 en verboden middelen 64. Het aantal verkochte kilo's wordt met de wegingsfactor vermenigvuldigd en dat levert dan het totaalverbruik in een land. De ontwikkeling van het gebruik wordt vervolgens vergeleken met het gemiddelde in de referentiejaren 2015 tot en met 2017.
Bladluizen
Voor de lelieteelt is een ander teeltsysteem ontworpen. Leliebollen worden op dit moment vermeerderd in de open lucht. Daarbij wordt geregeld gespoten tegen bladluizen, omdat die plantenvirussen kunnen overbrengen, en virussen zijn een obstakel voor de export van de bollen.
Met het nieuwe teeltsysteem worden lelies eerst via weefselkweek virusvrij vermeerderd, waarna ze het eerste groeiseizoen in de kas blijven, afgeschermd van bladluis. Lotz: 'Zo krijg je bollen met in principe geen plantenvirussen. Hierna is er nog maar één seizoen met buitenteelt nodig en in dat jaar hoef je niet elke bladluis te bestrijden. Dat scheelt flink in het gebruik van insecticiden.' Tegelijkertijd is met dit teeltsysteem het gebruik van fungiciden met 25 tot 50 procent verminderd.
De eerste ervaringen met deze prototype teeltsystemen voor appel en lelie op proeflocaties zijn positief, zegt Lotz. 'We zien een aanmerkelijke vermindering van het gebruik van gewasbeschermingsmiddelen, en daardoor een veel lagere milieubelasting. Toch kunnen we nu nog niet zeggen dat de ontwikkelde prototype teeltsystemen dé oplossing zijn, want we moeten nog enkele jaren verder testen. Maar we denken dat ze goede potentie hebben.'
Big agro
Er zijn allerlei mogelijkheden om de inzet van gewasbeschermingsmiddelen te verminderen, maar een inhoudelijke discussie over dit onderwerp wordt steeds lastiger, merkt Pieter de Wolf, onderzoeker Open Teelten bij Wageningen Plant Research. 'Door polarisatie is een genuanceerde discussie over nut en noodzaak vrijwel onmogelijk. Glyfosaat is inmiddels het symbool geworden van big agro, gif, chemie en onnatuurlijk. Er wordt gedacht in absolute goed- en foutframes: je bent voor of tegen gewasbeschermingsmiddelen. Als ik op basis van mijn expertise het gebruik van glyfosaat niet helemaal wil uitsluiten, krijg ik het verwijt dat ik me associeer met producent Bayer. Ik geef alleen vanuit mijn expertise een inschatting wat een verbod voor gevolgen kan hebben.'
De Wolf vindt een verbod op dit moment onverstandig. 'Je gaat erop achteruit, want boeren gaan andere chemische middelen gebruiken die vaak minder effectief zijn, en meer risico's hebben voor mens en milieu. En de niet-chemische alternatieven hebben ook nadelen. Onkruid kun je mechanisch of thermisch bestrijden. Dan ga je de grond flink beroeren en veel energie verbruiken. Als je helemaal geen chemie meer wilt, vlieg je bijvoorbeeld met je klimaatdoelen uit de bocht.'
Teleurstellingen
De Wolf is projectleider bij Boerderij van de Toekomst in Lelystad, waar nieuwe teeltsystemen worden beproefd, zoals de inzet van robots en kunstmatige intelligentie om bijvoorbeeld onkruidplanten automatisch te herkennen en stuk voor stuk te besproeien met een herbicide.
De afgelopen jaren zijn ook groepjes Nederlandse boeren aan de slag gegaan met de eerste versies van robots, sensoren en software. Maar de technologie bleek nog niet betrouwbaar genoeg. 'Een boer merkt al snel: als ik de hele dag achter een robot aan moet lopen, dan kan ik net zo goed zelf op de trekker gaan zitten. De apparatuur belandt vervolgens in de hoek van de schuur.
Teleurstellingen doen het enthousiasme voor dergelijke innovaties geen goed. De vraag is nu hoe we die geautomatiseerde plaatsgerichte toepassingen zo ver krijgen dat je die op grote schaal kunt toepassen.'
De crux van deze technologische ontwikkeling zit volgens De Wolf in de intelligente software. Het algoritme dat de robot aanstuurt en onkruiden herkent moet getraind worden met een grote database met foto's van gewassen en onkruiden die je op de Nederlandse velden kunt vinden. 'Die beelden zorgen ervoor dat het algoritme heel snel kan beslissen of een plant verwijderd moet worden of kan blijven staan. Een computeralgoritme ziet elke groeifase als een andere plantensoort, dus die moet goed getraind worden: dit is een onkruid, dit is een gewas. De database moet je vullen met door mensen geannoteerde foto's, en dat is heel arbeidsintensief. Eigenlijk moet deze landbouwtechnologie worden gestimuleerd met een onderzoekagenda en doelgerichte financiering.'
Strokenteelt
Een ander teeltsysteem dat bij de Boerderij van de Toekomst wordt beproefd is strokenteelt, waarbij bijvoorbeeld aardappel, tarwe, ui en wortel in afwisselende banen op hetzelfde perceel groeien. De akker is dus geen monocultuur meer van één plantensoort en niet alle gewassen worden tegelijkertijd geoogst. De Wolf: 'De eerste indruk is dat strokenteelt de biodiversiteit bevordert, omdat er altijd gewas op het veld staat dat beschutting en voedsel biedt voor insecten en vogels. Verder krijgen natuurlijke vijanden van plagen meer kansen, en sommige plantenziekten kunnen zich minder goed verspreiden. Eén van de problemen is dat we jaarrond voedsel en beschutting bieden voor muizen. Ook de coloradokever floreert, want die overleeft in de winter in de grond en de aardappelen staan het volgende seizoen maar een klein stukje verderop.'
Elk teeltsysteem selecteert zijn eigen problemen, zegt De Wolf. 'Door over te stappen van grote percelen met één gewas naar strokenteelt, zie je dat sommige problemen beter beheersbaar zijn, maar andere juist groter worden. Ik denk dus dat je nooit helemaal ontkomt aan maatregelen tegen ziekten, plagen en onkruiden. De vraag is hoe je dat zo duurzaam mogelijk doet, met minimale impact op bodem, water, biodiversiteit en energieverbruik. De les tot nu toe: het kan met minder chemie, maar helemaal zonder red je het niet.'
Bron: WUR