Många bönder i Afrika söder om Sahara försöker få fram grödor ur sandjordar som inte är idealiska för att hålla vatten och näringsämnen. Deras skördar är förutsägbart dåliga. Ett traditionellt tillvägagångssätt skulle få dem att applicera mer gödningsmedel och använda bevattning, men båda dessa alternativ kräver tillgång till resurser och infrastruktur som många av dem inte har. En relativt ny teknik utformad för åtta afrikanska länder, och testas för närvarande i Zimbabwe, visar potential för att avsevärt förbättra skördarna genom ökad vattenretention och ackumulering av organiskt material för att göra jorden mer bördig.

Tekniken består av långa remsor av polyetenmembran installerade i en U-form under och nära grödors rotzoner. Känd som vattenretentionsteknik under ytan (SWRT), dessa membran har mestadels använts i olika jordar i andra delar av världen. Nu för första gången, deras inverkan var modellerad för Afrika. Prognostiserade resultat visade att SWRT kan öka majsskördarna i de åtta afrikanska länderna i studien med nära 50 procent och fånga upp cirka 15 miljoner ton kol på 20 år.

"Med denna nya teknik, sandig jord har potential att leda en ny grön revolution, sade George Nyamadzawo, en professor vid Bindura University i Zimbabwe.

Forskarna sa att denna enkla teknik, om den distribueras och antas i stor skala, skulle kunna ta itu med stora problem som afrikanska bönder söder om Sahara står inför, inklusive livsmedelssäkerhet och oregelbundna nederbördsmönster, samtidigt som de hjälper länder att nå målen för att minska klimatförändringarna. Studien publicerades i Frontiers in Sustainable Food Systems in i september.

"Vi borde vägra att låta sandjordar begränsa småbrukare från att nå sin fulla potential, " sa Ngonidzashe Chirinda, en forskare vid International Centre for Tropical Agriculture (CIAT) som var medförfattare till forskningen. "I torra och halvridna områden med dålig jord, småbrukssamhällen fortsätter att lida på grund av jordbaserad fattigdom. Vår forskning visar att SWRT har potential att effektivt ändra detta utan att återkomma till traditionella och potentiellt dyra lösningar."

För studien, SWRT modellerades för sandjordarna i åtta länder i södra Afrika och östra Afrika:Angola, Botswana, Kenya, Namibia, Moçambique, Sydafrika, Tanzania, och Zimbabwe. Huvudsyftet med studien var att modellera scenarier för införande av SWRT och uppskatta ökningar av majsskörd, gröda biomassa, och kolbindning i marken.

Medförfattare är bland annat forskare vid Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU), i Sverige; Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology, i Kenya; Cape Peninsula University of Technology, i Sydafrika; Bindura University of Science Education, i Zimbabwe; och Michigan State University (MSU), i USA.

"Möjliga fördelar är uppenbara med ny teknik som SWRT, men det finns ett behov av att övervinna icke-tekniska hinder; detta kräver stöd från beslutsfattare som kan införa nödvändiga policyer och finansiella mekanismer för att stödja adoption av jordbrukare, sa Libère Nkurunziza, huvudförfattaren och forskaren vid SLU. "Liknande teknologier bör testas och anpassas till småbrukares förhållanden för att lösa produktivitetsutmaningar på sandjordar."

Med hjälp av data som samlats in i andra regioner där SWRT har testats, författarna gjorde sina prognoser för Afrika. Tekniken testas nu i Zimbabwe, genom ett nytt Vetenskapsrådsfinansierat projekt, kallas Productive Sands, som leds av SLU.

"Den nya innovativa, långsiktig SWRT kommer att leda vägen för att modifiera jordar som bäst hjälper växternas motståndskraft mot förändrade klimat och tillhörande vädermönster, göra det möjligt för småbrukare med sandjordar att etablera rimliga näringsrika livsmedel och årlig inkomst i alla nationer, sa Alvin Smucker, en medförfattare från MSU och en av pionjärerna inom tekniken.

"Detta fantastiska bidrag utgör ytterligare ett bra exempel på behovet av att öka offentliga och privata investeringar i tillämpad forskning om nya agronomiska metoder och särskilt de som fokuserar på hantering av markens bördighet som ett effektivt och effektivt sätt att säkra livsmedelsproduktionen och binda kol, sa Ruben Echeverría, generaldirektören för CIAT.

"Grattis till författarna för forskningsresultaten och för att de har byggt ett fantastiskt forskningspartnerskap."