Fokkerij verandert watergebruik van wintertarwe in heel Europa

Waarom dit belangrijk is voor voedsel en water

In heel Europa strekken wintertarwevelden zich uit over miljoenen hectares en voeden honderden miljoenen mensen. Deze studie stelt een bedrieglijk eenvoudige vraag met grote gevolgen: nu veredelaars in de afgelopen eeuw gestaag de tarweopbrengsten hebben verbeterd, hebben zij dan ook veranderd hoeveel water deze gewassen uit de bodem halen en teruggeven aan de lucht? Het antwoord raakt niet alleen boeren en voedselzekerheid, maar ook ons begrip van watercycli en klimaat op continentaal niveau.

Oude tarwe, nieuwe tarwe en verborgen eigenschappen

De onderzoekers richtten zich op twee Duitse wintertarwevariëteiten die meer dan 100 jaar veredeling omsluiten: een oud ras uitgebracht in 1895 en een moderne uit 2002, beide ooit wijdverbreid geteeld. Eerder werk toonde aan dat moderne tarwe meer korrel oplevert dankzij veranderingen in biomassa-allocatie, snellere ontwikkeling en een andere bladlichtopvang. Minder zichtbaar zijn de ondergrondse en fysiologische veranderingen — zoals bladoppervlak en wortelgeleiding — die kunnen beïnvloeden hoeveel water een tarweveld tijdens een groeiseizoen verbruikt.

Van veldplots naar een kaart van Europa

Om deze effecten te ontkoppelen kalibreerde het team eerst een gedetailleerd gewasmodel met gegevens uit veldexperimenten bij Bonn, Duitsland. Ze maten hoe de twee variëteiten bovengronds en ondergronds groeiden, hoe hun bladoppervlak in de tijd veranderde, en hoeveel water ze transpireerden met sapstroom-sensoren bevestigd aan tarwestengels. Het model reproduceerde deze metingen goed, waardoor de auteurs vertrouwen kregen om op te schalen. Vervolgens draaiden ze het model over de belangrijkste tarwegebiedene n van Europa op een fijn raster gedurende 30 jaar (1990–2020), met realistische weers- en bodemgegevens en met aanpassingen in de timing van groeistadia om aan regionale omstandigheden te voldoen.

Hoe veredeling het watergebruik herschikte

Over alle locaties en jaren gebruikte de moderne tarwevariëteit consequent minder water dan haar historische tegenhanger — gemiddeld ongeveer 17 procent minder transpiratie per groeiseizoen. Toch produceerden de moderne planten vergelijkbare of iets hogere totale bovengrondse biomassa, wat betekent dat ze water efficiënter in plantmateriaal omzetten. De grootste verschillen traden op in mediterrane gebieden met hete, droge zomers, vooral delen van Spanje, Zuid-Frankrijk, Italië en Griekenland. Daar leidde de krachtigere wateropname van het oudere ras, gecombineerd met weinig neerslag en beperkte bodemwateropslag, tot veel hoger seizoensgebonden watergebruik dan bij de moderne variëteit. Over de drie bestudeerde decennia lieten beide variëteiten een trend naar hogere transpiratie zien, gedreven vooral door warmere temperaturen en grotere verdampingsvraag, ondanks stijgende kooldioxideconcentraties die op bladniveau doorgaans het waterverlies verminderen.

Wat in de plant het verschil maakt

Het model stelde de onderzoekers in staat te onderzoeken welke plantkenmerken het best het verschil in watergebruik verklaren. Drie kenmerken sprongen eruit: bladoppervlak, wortelwatergeleiding en de timing van bloei. De moderne variëteit had een duidelijk kleiner maximaal bladoppervlak, waardoor het oppervlak waarvandaan water kon verdampen werd verminderd. Haar wortels hadden ook veel lagere hydraulische geleiding, wat betekent dat water minder gemakkelijk van bodem naar plant bewoog; dit effect was vooral belangrijk in droge klimaten met hoge vraag naar water. Fenologie — de timing van sleutelstadia zoals bloei — speelde een kleinere maar nog steeds merkbare rol, omdat een langere groeiperiode meer tijd geeft voor waterverlies. Samen zorgden deze eigenschappen ervoor dat historische tarwevariëteiten onder droge omstandigheden langer bleven transpireren en mogelijk de bodemvochtigheid eerder in het seizoen uitputten.

Wat dit betekent voor landbouw en klimaat

Door modellen te vergelijken waarin alleen de variëteit veranderde, vonden de auteurs dat veredeling-gerelateerde fysiologische verschuivingen in tarwe continentale waterstromen kunnen veranderen met een omvang vergelijkbaar met belangrijke beheerskeuzes zoals het toevoegen van irrigatie in modellen. Omdat tarwe ongeveer 4 procent van Europa’s landoppervlak beslaat, duwt een daling van 17 procent in transpiratie tussen oude en moderne variëteiten de regionale water- en energie-uitwisselingen op manieren die klimaat- en hydrologiemodellen momenteel over het hoofd zien. De studie concludeert dat moderne veredeling de watergebruiksefficiëntie heeft verbeterd zonder het totale waterverbruik te verhogen, en dat eigenschappen zoals bladoppervlak en wortelhydraulica meer aandacht verdienen bij toekomstige tarweontwikkeling. Breder gezien pleit zij ervoor dat grootschalige land- en klimaatmodellen variëteitspecifieke eigenschappen moeten weergeven, niet alleen generieke "tarwe", als we betrouwbaar willen voorspellen hoe landbouw en atmosfeer met elkaar zullen interageren in een opwarmende, uitdrogende wereld.

Bronvermelding: Behrend, D., Nguyen, T.H., Baca Cabrera, J.C. et al. Breeding changes water use of winter wheat across Europe. npj Sustain. Agric. 4, 29 (2026). https://doi.org/10.1038/s44264-026-00135-y

Trefwoorden: wintertarwe, gewasveredeling, transpiratie, watergebruiksefficiëntie, landbouw in Europa