In de zoektocht naar pesticiden die effectief plagen bestrijden en tegelijkertijd de rest van het ecosysteem ongemoeid laten is veel vooruitgang geboekt met biologische bestrijding van schimmels en insecten. Maar op het vlak van onkruidbeheersing zijn er nog nauwelijks bio-opties beschikbaar. Is de ontwikkeling van bioherbiciden echt zoveel lastiger?   

Toen Timo Sprangers in 2024 in Bazel deelnam aan de Annual Biocontrol Industry Meeting zag hij daar veel bedrijven die actief waren op het vlak van biopesticiden. Bioinsecticiden, biofungiciden, noem maar op. Maar op de vraag of ze ook bezig waren met bioherbiciden, en of ze al iets hadden, viel het stil. ‘Dat viel me daar echt op’, zegt Sprangers, onderzoeker gewasgezondheid bij Wageningen University & Research en gespecialiseerd in onkruidbeheersing. 

Die geringe aandacht voor bioherbiciden —middelen die de groei van onkruid tegengaan— is opvallend omdat boeren, biologisch of niet, wel degelijk herbiciden gebruiken. Sterker nog, 44% van de gebruikte pesticiden wereldwijd zijn herbiciden. Dat is evenveel als het gebruik van fungiciden en insecticiden samen. En ook bij biologische boeren is er zonder meer vraag naar. Waarom lopen we op het gebied van bioherbiciden dan zo achter op de bioinsecticiden en -fungiciden?  

Ander soort probleem 

Biologische gewasbeschermingsproducten zijn afkomstig van levende organismen of bestaan uit van nature voorkomende materialen. Dit kunnen levende bacteriën, schimmels, en virussen zijn of extracten van planten of microben die geen aanpassingen hebben ondergaan. Dat ‘levende’ en ‘niet verder aangepaste’ zijn precies de redenen waarom biologische gewasbeschermingsproducten een minder voorspelbare werking hebben. En dat bemoeilijkt de zaak. ‘Voor synthetische middelen weten we goed welke weersomstandigheden, temperatuur en vochtigheid nodig zijn om voldoende effectiviteit te halen’, legt Sprangers uit. ‘Maar bij veel middelen van natuurlijke oorsprong ligt dat eigenlijk nog veel gevoeliger.’ Hiervoor geldt een nog sterkere wisselwerking tussen het gewas, het product, de te onderdrukken plaag, en de weersomstandigheden. Dit geldt overigens voor alle biologische gewasbeschermingsproducten, maar bij herbiciden speelt er nog meer. ‘Om te beginnen is onkruidbeheer voor de boer een ander soort probleem dan de controle van insecten of ziektes’, zegt Virginia Corless, CEO van het Britse Moa Technology. Waar die laatste twee alleen tijdens het groeiseizoen controle nodig hebben, is onkruidbestrijding altijd nodig. ‘Je houdt in het veld niet alleen het onkruid van vandaag onder controle, maar ook de zadenbank voor volgend jaar.’ Daarom eisen boeren van herbiciden een minimale effectiviteit van 90%, terwijl voor andere gewasbeschermingsmiddelen ze al tevreden zijn met een effectiviteit van 60%. 

Vogelmuurplantje 

Daarnaast komt onkruid nooit in slechts een gedaante voor. Vaak staan er meerdere soorten. ‘Dus als je een middel hebt dat tegen straatgras supergoed werkt en daarnaast staat een vogelmuurplantje dat totaal anders is, dan ben je maar een deel van je onkruid kwijt’, zegt Sprangers. Bovendien is er nog de noodzaak om de plant binnen te dringen.  Waar het bij insecten nog relatief makkelijk is om insecticiden binnen te krijgen via hun voeding, is dit bij planten uitdagender. Daarbij helpt het ook niet dat de meeste biomoleculen groter zijn dan synthetische herbiciden. En grotere moleculen vinden nu eenmaal moeilijker een weg naar binnen. Mocht er voor dit alles een oplossing zijn gevonden, dan is er nog de veiligheid. ‘We willen iets dat heel specifiek het onkruid aanpakt, terwijl het gewas met rust wordt gelaten, net als de rest van het ecosysteem’, zegt Corless. Die uitdaging is des te groter als datgene wat je probeert te beheersen ook een plant is, net als je gewas. De kans dat het gewas negatieve invloeden ondervindt is nu eenmaal groter bij een potentieel herbicide dan bij een insecticide.  

Effectief en goedkoop 

Al met al is de ontwikkeling van bioherbiciden veel lastiger dan van andere biologische gewasbeschermingsmiddelen. Maar als biologisch zo lastig is zou je verwachten dat er wel regelmatig nieuwe synthetische herbiciden op de markt komen. Toch is ook dat niet het geval. ‘In de laatste 35 jaar is er geen herbicide met een nieuwe mode of action op de markt gekomen’ zegt Corless. De verwachting is dat er aan het eind van dit decennium twee herbiciden met een nieuw werkingsmechanisme beschikbaar zijn, maar dat is alles. De huidige synthetische herbiciden, zoals glyfosaat, zijn efficiënt en goedkoop. ‘Ze hoeven niet zo regelmatig als de huidige bioherbiciden te worden gebruikt’, zegt Pamela Marrone, een van de oprichters van Invasive Species Corporation (Davis, Californië). Boeren zijn dus een hoge effectiviteit voor een lage prijs gewend. Diezelfde efficiëntie en lage prijs had ook als gevolg ‘dat bedrijven hun herbicide ontdekkingsprogramma’s van de hand deden’, aldus Marrone. Een andere reden voor de relatieve stilte rondom bioherbiciden is de ontwikkeling van alternatieven, zoals mechanisch schoffelen. Dat gebeurt tegenwoordig steeds meer met behulp van robots, al dan niet met AI. ‘Dit maakt het natuurlijk ook minder interessant om vol op (bio)herbiciden in te zetten’, zegt Sprangers. 

Microbiële extracten 

Dat wil niet zeggen dat er helemaal niets gebeurt. Zowel Moa Technology als Invasive Species Corporation werken aan het ontwikkelen van bioherbiciden vanuit microbiële extracten. Daarnaast onderzoekt Moa Technology ook of het moleculen uit biologische extracten kan vinden die de werking van bestaande herbiciden kunnen versterken. ‘Zodat op het gebied van werking de som groter is dan de delen’, zegt Corless. De Invasive Species Corporation richt zich juist op het vinden van de ideale cocktails van door microben geproduceerde moleculen. En zij zijn niet de enige. ‘Ik hoor over bedrijven die zich nu ook richten op deze aanpak, wat geweldig is omdat ik denk dat dit is hoe we bioherbiciden gaan vinden’ zegt Marrone. Wat ook helpt volgens Marrone is dat AI het hierbij benodigde doorspitten van genomen, metabolische, transcriptie en andere bio-informatieve gegevens versnelt. Naast deze aanpak zijn er nog twee andere die opvallen. Zo richt het Amerikaanse GreenLight Biosciences zich op herbiciden op basis van RNAi-technieken. En WeedOUT uit Israël zet in op kunstmatige steriele stuifmeelkorrels om daarmee zaadontwikkeling van onkruid te remmen, en zo de verspreiding van herbicideresistent onkruid tegen te gaan. 

Dan is er nog, zoals bij vele ontwikkelingen in de agrifood sector, het punt van de toelatingsprocedures. Het klopt dat deze in Europa lang duren en veel geld kosten. Dat gaat in landen zoals Brazilië sneller. En inderdaad, die lange toelatingsprocedures kunnen een probleem worden voor kleine bedrijven die bioherbiciden ontwikkelen. ‘Maar’, zegt Corless, ‘dat is geen excuus.’ Bioherbiciden zijn dus misschien wel lastiger te ontwikkelen dan andere pesticiden. Voornamelijk doordat ze andere vereisten hebben dan de rest van het gewasbeschermingsmiddelen pakket, niet zo zeer omdat biologisch moeilijker is. Maar we moeten ook niet vergeten dat de ontwikkeling van nieuwe herbiciden al tijden op z’n gat lag.