Nerdy Positive News Story Alert:
Biologisch afbreekbaar bananenpapier kan aardappelzaden beschermen tegen aardappelcysteaaltjes, waardoor de aardappelgrootte en -opbrengsten sterk toenemen, vindt nieuw onderzoek.
Gerapporteerd in Duurzaamheid van de natuur, de recente studie toont aan dat het bananenpapier helpt bij het verstoren van signalen tussen de plant en de worm, waardoor pathogene besmetting en groei worden geblokkeerd.
Aardappelzaden geplant in het papier – met en zonder minuscule hoeveelheden van een wormdodende chemische stof genaamd abamectine – groeiden groter en overvloediger dan aardappelen geplant zonder het papier of in velden bespoten met abamectine alleen.
Aardappelopbrengsten waren tot vijf keer groter dan de controles toen het bananenpapier werd gedoseerd met 100 nanogram abamectine – een kleine fractie van de hoeveelheid die normaal door boeren op velden wordt gespoten om aardappelen te beschermen.
“We wisten dat het bananenpapier succesvol zou zijn, maar niet in deze mate”, zegt Charles Opperman, een co-corresponderende auteur van de studie en hoogleraar plantenpathologie aan de North Carolina State University.
“We hadden eerder enig succes met het verhogen van de yam-opbrengsten in Benin met behulp van deze ‘wrap-and-plant’-methode, maar niets op de bestelling die hier met aardappel wordt gemeld.”
Aardappelcysteaaltjes zijn een wereldwijde plaag die ernstige schade aan aardappelen kan veroorzaken; in sommige gebieden in Afrika daalde de aardappelopbrengst met 60% na besmetting, zeggen de onderzoekers.
“Het mooie van deze aanpak is dat het eenvoudig, goedkoop en duurzaam is.”
Onderzoekers van de afdeling bosbiomaterialen van de universiteit maakten het papier van de waterige drijfmest van bananenafvalproducten, zegt Tahira Pirzada, een coauteur van de studie en postdoctoraal onderzoekswetenschapper bij de afdeling chemische en biomoleculaire engineering.
Wanneer het water uit de drijfmest wordt verwijderd, vormen zich lange vellen flexibel bananenpapier. Een papiersnijder snijdt het papier in kleine stukjes die zich om aardappelzaden kunnen wikkelen; die pakketten worden dan geplant.
In veldtests die zijn ontworpen om de werkzaamheid van het bananenpapier tegen de aardappelcysteaaltjes te testen, groeiden onderzoekers in Kenia aardappelen op vier verschillende manieren: verpakt in bananenpapier gedoseerd met lage doses abamectine; gewikkeld in bananenpapier zonder abamectine; zonder bananenpapier, maar op velden bespoten met abamectine; en in controlevelden zonder bananenpapierwikkels of chemische behandeling.
De resultaten toonden aan dat het bananenpapier – met of zonder de wormdodende chemische stof – effectief aardappelplagen in het veld voorkwam en de aardappelopbrengsten en -grootte verhoogde. Aardappelwortelsystemen waren ook dichter bij het papier.
Om de rol van het artikel verder te testen, voerden de onderzoekers ook laboratoriumstudies uit die de ziekteverwekker blootstelden aan de chemicaliën uit de wortels van de aardappelplant, bekend als het wortelexsudaat, met en zonder het bananenpapier.
Juliet Ochola, de hoofdauteur van de studie die werkte aan de laboratoriumstudies in Kenia en nu een NC State PhD-student is in plantenpathologie, zegt dat het bananenpapier deze chemicaliën heeft geadsorbeerd en ze vasthield.
“Nematoden zijn dol op deze chemicaliën; ze stimuleren het groeiproces van de nematode en informeren de nematode over de beste locaties om de plant te infecteren,” zegt Ochola.
“Maar het bananenpapier – met of zonder doses abamectine – verstoort de signalering tussen de aardappel en de nematode. De nematode kan die verbindingen niet detecteren, dus het groeit niet en het weet niet waar het de plant moet infecteren. “
De onderzoekers testen momenteel de “wrap-and-plant” -techniek op andere groentegewassen, waaronder yams, zoete aardappelen en cassave, en willen de technologie commercialiseren, die de economische ontwikkeling in Afrika zou kunnen stimuleren.
“Het mooie van deze aanpak is dat het eenvoudig, goedkoop en duurzaam is; boeren kunnen het op kleinere schaal adopteren”, zegt Pirzada. “Er worden geen chemicaliën gebruikt in het papierproductieproces. Dit is de weg vooruit.”
Medewerkers in Kenia aan het International Institute of Tropical Agriculture (IITA) en het International Center of Insect Physiology and Ecology (ICIPE) zijn coauteurs van de studie.
Steun voor het werk kwam van NC State; CGIAR-onderzoeksprogramma voor wortels, knollen en bananen; de Bill and Melinda Gates Foundation; het Noorse Agentschap voor Ontwikkelingssamenwerking; het Amerikaanse ministerie van Landbouw, Agricultural Research Service; en de kerndonoren van het International Center of Insect Physiology and Ecology: Swedish InternaHet Agentschap voor ontwikkelingssamenwerking, het Zwitserse Agentschap voor Ontwikkeling en Samenwerking, de Federale Democratische Republiek Ethiopië en de Keniaanse regering.
Dit verhaal is oorspronkelijk gepubliceerd door Futurity.
Header afbeelding gemaakt door Good Good Good in samenwerking met DALL-E AI.
