Hoe rijst kweken met minder methaan uitstoot?

Omdat de traditionele rijstvelden met water een belangrijke uitstootbron vormen van het schadelijke methaangas zoekt China naar meer drogere teeltmethodes. De droge alternatieve methode brengt weliswaar 20 % meer op, maar daarvoor keren de jongeren die naar de steden uitgeweken zijn niet terug. Er vindt ook al een lichte verschuiving plaats van rijstplanten meer naar noordelijke regio’s.

In een bergdorp gelegen in zuidwest China wordt een meer klimaatvriendelijke methode van rijstteelt uitgetest die minder methaan uitstoot. De nieuwe benadering doet de opbrengst met 20% toenemen, zo blijkt. De test is een gevolg van een Chinese verbintenis op de COP26 klimaatconferentie in 2021. China beloofde tegen COP27 een allesomvattend en ambitieus actieplan over methaan waarvan de uitstoot tegen 2030 significant  zou verminderen. Hoewel de tekst hiervan nog niet beschikbaar is, zei de Chinese klimaatafgevaardigde Xie Zhenhua op COP 27 in november dat de tekst focust op drie terreinen: energie en aardgas, landbouw en afvalbehandeling. De vermindering van methaan uitstoot is dringend vooral om de wereldwijde klimaatopwarming onder 1.5C te houden.

Volgens het  IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) kan methaan over 20 jaar berekend tot 86 maal meer opwarming veroorzaken in vergelijking met CO². Het Internationaal Energie Agentschap zei dat methaan sinds de industriële revolutie instaat voor 30 % van de opwarming van de aarde. Bovendien blijft methaan een decennium in de atmosfeer. 150 landen staan achter het Global Methane Pledge, dat de wereldwijde methaan uitstoot tegen 2030 met 30% wil verminderen in vergelijking met 2020. China heeft het initiatief nog niet vervoegd maar is de grootste uitstoter van methaan met 14,3% van de wereldwijde uitstoot. In China is methaan uitstoot door rijstvelden in tegenstelling tot andere geïndustrialiseerde landen een belangrijke bron van het gas met zowat 16% van het door de mens veroorzaakt methaan.

Volgens officiële statistieken gebruikt China 30 miljoen ha gronden die 210 miljoen ton rijst opbrengen en dat is 29% van ’s werelds voortgebracht rijst op 20% van ’s werelds rijstvelden. Volgens het Second Biennial Update Report on Climate Change (2018) door de regering stootte China in 2014 55.3 miljoen ton methaan uit. Daarvan kwam 22 miljoen ton van de landbouw en daarvan 8,9 miljoen ton door de rijstvelden. Uit onderzoek blijkt dat China voor 29% van de wereldwijde methaan uitstoot door rijstvelden instaat.  

De micro-organismen die methaan produceren, behoren tot de oudste levensvormen. Bekend als “methanogenen”, worden ze veel aangetroffen in zuurstofarme omgevingen zoals slib in de bodem van een meer, dierlijke ingewanden en overstroomde rijstvelden. Rijst kan ook groieien op droge grond maar in de loop der tijden bleek dat het er mee gepaard gaande onkruid niet gedijde in overstroomde velden. Millenia bleef het systeem overeind met de ideale zuurstof arme omgeving voor methanogenen.

Plannen

In juni 2022 hebben het Ministerie van Landbouw en de Nationale Ontwikkelings- en Hervormingscommissie plannen uitgevaardigd voor minder uitstoot en koolstofopslag in rurale gebieden en de landbouw. Methaanreductie in rijstvelden werd vermeld als de eerste van tien prioriteiten in dat document, met plannen om ‘waterbesparende rijstirrigatie waar mogelijk te bevorderen, de efficiëntie van het watergebruik te verbeteren en de productie van methaan te verminderen.’ De meest gevestigde methode om methaan uit de rijstteelt te verminderen, is om af te stappen van traditionele overstroomde veldmethoden. Omdat de organismen die methaan produceren alleen kunnen overleven in zuurstofarme omgevingen, vermindert de uitstoot door de grond regelmatig te laten drogen – door hem bloot te stellen aan de lucht.

Methode

Het systeem van rijstintensificatie, dat in 1981 in Madagaskar is ontstaan, doet dit door het gebruik van ondiepe en intermitterende irrigatie of afwisselend bevochtigen en drogen. Uit onderzoek is gebleken dat deze technieken de methaanuitstoot van de rijstteelt met 22-64% kunnen verminderen. Dit systeem wordt veel gebruikt in Azië, Afrika en Latijns-Amerika. Naast de milieuvoordelen verhoogt het de opbrengsten en dus het inkomen van de boeren. Toch lijkt het minder aangewezen voor de velden in de bergen van het zuidwesten waar ze het gehele jaar overstroomd blijven en bovenal omdat de velden van de boeren onderling verbonden zijn. Een boer die stopt met de bevloeiingsmethode beïnvloedt anderen, waardoor dingen ingewikkelder worden.

 Om  tegemoet te komen aan de millennia-oude praktijken, heeft het onderzoeksteam gekozen voor een andere benadering die bekend staat als voren-bevloeiing. Die omvat het opstapelen van aarde tot richels en het planten van gewassen er bovenop. De groeven tussen de ruggen komen dan onder water te staan. ‘Er zijn duidelijke voordelen aan voor-overstromingen’, aldus een onderzoeker. Het Institute of Soil Science van de Chinese Academie van Wetenschappen vond een reductie van 60-80% in de methaanuitstoot. Het beheer van de waterstanden is eenvoudiger, omdat er het hele jaar door water in de voren kan blijven staan. Dat bespaart de boeren veel werk. Hoewel overstroming van voren methaan kan verminderen en de opbrengst kan verhogen, toch blijken de veranderingen onvoldoende om iemand te verleiden zijn fabrieksbaan op te zeggen en naar huis terug  te komen om de bestaande technieken te veranderen. Hoe het algemene economisch rendement van landbouwgrond kan worden verbeterd, is de sleutel.

‘Slim’ systeem

Elders worden nog andere benaderingen uitgeprobeerd. In de gemeente Xitang in het arrondissement Jiashang, (Zhejiang), hebben het China National Rice Research Institute en Alibaba Cloud een ‘slim’ landbouwsysteem uitgebouwd als onderdeel van een koolstofarm landbouwproject van 27 hectare. Volgens de National Business Daily maakt het project gebruik van Alibaba’s cloud computing-technologie en het IoT om monitoringinstrumenten te verbinden met irrigatieapparatuur en geautomatiseerde machines, waardoor efficiënter en gerichter beheer mogelijk wordt. Zo zijn waterniveausensoren gekoppeld aan kleppen die naar gelang water toevoegen of onttrekken aan het veld. Volgens berekeningen van het instituut verminderen de slimmere technieken het waterverbruik met 30-50% en de methaanuitstoot met 30% of meer.

Ook wordt uitgekeken naar praktijken zonder  grondbewerking  en naar het planten van andere gewassen na het oogsten van [de rijst] om stikstof en organisch materiaal aan de grond toe te voegen. Dat verhoogt de bodemvruchtbaarheid en vermindert de behoefte aan kunstmest het volgende jaar, waardoor de oogst verbetert en de kosten dalen. Tuinbonen worden geplant zonder grondbewerking, om te zien welke het meest winstgevend is

Verschuiving

Grafiek China Dialogue Disclaimer

Ondertussen verschuift de rijstproductie langzaam van het zuiden naar het noorden, meer bepaald naar Jilin en Heilongjiang. De oppervlakte met droge cultivering verzevenvoudigde er op 8 jaren en staat nu in voor de helft van de rijstvelden.  Deze methode heeft de metaanuitstoot met 30% verminderd. Van de 10 meest rijst producerende provincies blijven er echter toch 8 uit het zuiden en die zijn goed voor 138 miljoen ton rijst of 65 % van het totaal. Sommigen pleiten ook voor meer grondoverdrachten zodat kleine perceeltjes samen gevoegd zouden worden. 98% van het Chinese akkerland wordt immers beboerd door houders van kleine percelen. Er is overigens een parallel met het gebruik van kunstmest dat minder aangewend wordt in grote boerderijen. De kleine boeren gebruiken minder machines en meer fysieke arbeid. Of het streven naar grotere boerderijen realistisch is, blijft de vraag.

Bron: Sixthtone, China Dialogue

Foto’s paddy fields: Peoples Daily Disclaimer

Print Friendly, PDF & Email