The Netherlands
June 11, 2020

Intercropping, or the simultaneous cultivation of multiple crops on a single plot of land, can significantly increase the yield, not only of low input agriculture, but also of intensive agriculture, and reduce the use of fertilisers. Scientists of Wageningen University & Research (WUR) reached this conclusion in collaboration with colleagues from China. They published their results in Nature Plants.
Farmers have applied intercropping for as long as we can remember. The dominant idea was that this method provided benefits primarily in low-input agriculture and in areas where low-cost labour is available and fertilisers are expensive or unavailable, such as in parts of Africa, Asia and parts of Latin America. Through an extensive meta-analysis of 226 previously conducted experiments, WUR researchers and their colleagues of China Agricultural University, discovered that intercropping can contribute at least as much to a significantly higher yield of intensive agriculture, while lowering the use of fertiliser.
Strips
Intercropping appears to give a 16-29% larger yield per unit area than monocultures in intensive agriculture under the same circumstances, while using 19-36% less fertiliser when counted per unit product. The increase is most significant utilising a method of intercropping called “relay strip intercropping” that is frequently applied in China. This method combines crops whose growing season differs in strips that are one to 1.5 metres wide, with several rows of a crop species in each strip.
Optimal utilization
Wheat, barley and broad beans, for example, grow fast in spring, while corn – which is sown later – has the peak of its growth later in summer. Through these different growth periods, the available sunlight, water and nutrients on a field are used more effectively throughout the year than when monoculture is applied. Previous studies already showed that an added advantage of intercropping is that crops require less irrigation and pesticides to protect them from diseases and plagues.
Potential and Hurdles
‘There are still hurdles to take concerning, for example, the introduction of new and lighter agricultural machinery, acceptance by farmers and figuring out the most suitable species combinations, spatial configuration and management according to local growing conditions. But Chunjie Li’s research shows the great potential of intercropping, including its potential for sustainably increasing the yield of both low and high-input agriculture. If we are to feed the growing world population sustainably, these are opportunities we cannot afford to waste’, says co-supervisor and co-author Wopke van der Werf. Van der Werf is an associate professor for the WUR Centre for Crop Systems Analysis.
Publication and PhD defence
The results of the study were published in Nature Plants on 1 June. The article is based on the dissertation of PhD candidate Chunjie Li. She will defend her thesis on Wednesday, 16 September.
Publication
Read more
Nourishing the world
Mengteelt verhoogt opbrengst landbouw en verlaagt gebruik kunstmest
Mengteelt, ofwel de gelijktijdige productie van meerdere gewassen op één perceel, kan de opbrengsten van zowel intensieve als extensieve landbouw fors verhogen en tegelijk het gebruik van kunstmest in de intensieve landbouw aanzienlijk verlagen. Dat blijkt uit onderzoek van wetenschappers van Wageningen University & Research en vakgenoten in China. Zij publiceerden hun resultaten in Nature Plants.
Boeren passen al sinds mensenheugenis mengteelt (‘intercropping’) toe in de landbouw. De gangbare gedachte was altijd dat deze systemen vooral voordelen hebben in extensieve landbouw en in gebieden waar arbeid goedkoop is en kunstmest duur of niet beschikbaar, zoals delen van Afrika, Azië en Latijns Amerika. WUR-onderzoekers en hun collega’s van China Agricultural University laten echter zien dat mengteelt net zo goed, en zelfs méér, kan bijdragen aan een hogere gewasopbrengst in de intensieve landbouw. Tegelijkertijd vermindert deze methode het gebruik van kunstmest. Dat vonden ze via een uitgebreide meta-analyse van 226 eerder uitgevoerde experimenten.
Stroken
Mengteelt in intensieve landbouw realiseert tot 29 procent meer gewasopbrengst ten opzichte van monoculturen onder dezelfde omstandigheden bij 19-36 procent minder kunstmestgebruik (gerekend per eenheid product). De winst in gewasopbrengsten is het hoogste bij een mengteeltmethode die vaak in China wordt toegepast. In deze methode combineren boeren gewassen waarvan het groeiseizoen sterk verschillen. Die groeien ze in één tot anderhalf meter brede stroken met daarin enkele rijen van hetzelfde gewas.
Optimale benutting
Tarwe, gerst en tuinboon groeien bijvoorbeeld snel in het voorjaar, en worden eerder geoogst dan mais. Daarna kan mais, dat later wordt gezaaid, in de loop van de (na)zomer een groeispurt inzetten. Door deze verschillende groeiperiodes van gewassen worden de beschikbare hoeveelheden zonlicht, water en voedingsstoffen op een landbouwperceel door het jaar heen veel beter benut dan in monoculturen. Een bijkomend voordeel van mengteelt is – zo bleek al uit eerdere studies – dat gewassen minder behoefte hebben aan irrigatie en er eveneens minder bestrijdingsmiddelen nodig zijn om ze te beschermen tegen ziekten en plagen.
Potentie en hordes
“Natuurlijk moeten er nog hordes genomen worden wat betreft bijvoorbeeld de introductie van nieuwe en lichtere landbouwmachines, de acceptatie door boeren en de keuze van soortencombinaties, plantpatroon en management. Maar het onderzoek van Chunjie Li toont wel aan hoeveel potentie mengteelt heeft, óók voor het op een duurzame manier vergroten van de opbrengsten van extensieve landbouw én intensieve landbouw. Als we een groeiende wereldbevolking op een duurzame manier willen voeden mogen we die kansen niet onbenut laten”, zegt copromotor en mede-auteur Wopke van der Werf. Hij is als universitair hoofddocent verbonden aan het Centre for Crop Systems Analysis van WUR.
Publicatie en promotie
De resultaten van het onderzoek zijn op 1 juni gepubliceerd in Nature Plants. Het artikel is gebaseerd op het proefschrift van promovenda Chunjie Li. Zij zal haar proefschrift verdedigen op woensdag 16 september.
Publicatie
Lees meer
De wereld gezonder voeden