Kartupeļu cistu nematode ir bīstams kaitēklis. Šie mikroskopiskie tārpi dzīvo augsnē, iekļūstot jauno kartupeļu stādu saknēs un samazinot ražu par 70%. No tiem ir arī grūti atbrīvoties: olšūnas ir aizsargātas mātītes ķermeņa iekšienē, kas pēc nāves pārvēršas par cistu, tā var saglabāties augsnē gadiem ilgi.
Jaunākie pētījumi liecina, ka vienkāršs papīra maisiņš, kas izgatavots no banānu šķiedrām, neļauj cistu nematodēm izšķilties un atrast kartupeļu saknes. Jaunā metode Kenijas mazajās saimniecībās izmēģinājumos palielināja ražu piecas reizes.
"Šī ir svarīga darba daļa," saka Graeme Thiele, Starptautiskā kartupeļu centra pētniecības direktors. Taču "joprojām ir daudz darāmā, lai to no laba atraduma pārvērstu par reālu risinājumu Austrumāfrikas lauksaimniekiem," viņš brīdina.
Augsnes nematodes ir problēma daudzu veidu kultūrām. Kartupeļiem zelta nematode (Globodera rostochiensis) ir drauds visā pasaulē. Augiem ar inficētām, bojātām saknēm ir dzeltenīgas, vīstošas lapas. Šie kartupeļi ir mazāki un bieži ir stipri bojāti, tāpēc tos nav iespējams pārdot. Mērenā klimata joslās nematodes var apkarot, kartupeļus rotējot ar citām kultūrām, apsmidzinot augsni ar pesticīdiem un stādot pret infekciju izturīgas šķirnes.
Šīs pieejas vēl nav piemērojamas daudzās jaunattīstības valstīs, daļēji tāpēc, ka pesticīdi ir dārgi un izturīgas kartupeļu šķirnes nav pieejamas tropiskā klimatā. Turklāt sīkzemnieki, kuri var labi nopelnīt, pārdodot kartupeļus, bieži vien nevēlas kartupeļus stādīt pārmaiņus ar mazāk vērtīgām kultūrām.
Kenijā kartupeļu cistu nematode ir paplašinājusi savu izplatību un plaukst. "Nematodu blīvums ir neticami augsts," saka Denijs Koins, Starptautiskā Tropu lauksaimniecības institūta nematožu eksperts. Tas rada papildu bioloģiskās daudzveidības samazināšanās problēmu, kartupeļu audzētājiem veicot mežu izciršanu, lai izveidotu jaunus no nematodēm brīvus laukus.
Ideja, ka banānu papīrs varētu palīdzēt lauksaimniekiem atbrīvot augsni no nematodēm, aizsākās vairāk nekā 10 gadus. Ziemeļkarolīnas štata universitātes pētnieki meklēja veidu, kā palīdzēt lauksaimniekiem jaunattīstības valstīs droši piegādāt nelielas pesticīdu devas. Viņi eksperimentēja ar dažādiem materiāliem un atklāja, ka no banāniem izgatavots papīrs darbojas vislabāk. Tās cauruļveida, porainās šķiedras vairākas nedēļas lēni izdala pesticīdus augsnē, pirms tās sadalās. Līdz tam laikam augs ir pietiekami attīstījies, lai, pat inficējoties, tam jau būs veselīga sakņu sistēma.
Lauka izmēģinājumos pētnieki papīram pievienoja abamektīnu, pesticīdu, kas nogalina nematodes. Viņi arī iestādīja kartupeļus banānu papīrā bez abamektīna kā kontroles. Viņiem par pārsteigumu šiem augiem veicās gandrīz tikpat labi kā ar pesticīdiem apstrādātā papīrā. Coyne dalījās ar šo mulsinošo rezultātu ar kolēģi, vides ķīmiķi Boldvinu Torto, kurš pēta kaitēkļu un augu mijiedarbību Starptautiskajā Kukaiņu fizioloģijas un ekoloģijas centrā.
Kopā ar Džuljetu Okolu, tagad Ziemeļkarolīnas štata universitātes absolventu, Torto veica dažus eksperimentus, lai noskaidrotu, kas notiek. Viņi atklāja, ka banānu papīrs satur galvenos savienojumus, kas izdalīti no jaunu kartupeļu augu saknēm, un daži no tiem piesaista augsnes mikrobus, kas dod labumu augam. Arī nematodes ir iemācījušās pamanīt šos savienojumus. Daži, piemēram, alfa-hakonīns, ir signāls nematožu olu izšķilšanai. "Ja daudzas no tām izšķiļas vienlaikus, tās varēs atvērt cistas," saka Ochola. Pēc izšķilšanās jaunās nematodes sajūt savienojumus un izmanto tās, lai atrastu maigas kartupeļu saknes.
Banānu šķiedras absorbē 94% savienojumu, atklāja Ochola un kolēģi. Kad viņi pakļāva nematodes olas eksudātam ar papīru, izšķilšanās ātrums tika samazināts par 85%, salīdzinot ar kontroles grupām, žurnālā Nature Sustainability ziņo komanda. Citi eksperimenti liecina, ka izšķīlušās nematodes daudz retāk atrod ar papīru pārklātas kartupeļu saknes.
Nematožu inficētajos laukos Kenijā Koins un kolēģi parādīja, ka kartupeļu stādīšana, kas ietīta vienkāršā banānu papīrā, trīskāršoja ražu, salīdzinot ar stādīšanu bez papīra. Neliela abamektīna deva papīrā — tikai piecas tūkstošdaļas no tā, ko parasti izsmidzina uz augsnes — palielināja ražu vēl par 50%. Jādomā, ka visas nematodes, kas nolaižas uz kartupeļiem, iznīcina abamektīns.
Tagad pētnieki izdomā, kā dabūt papīru iesaiņošanai un kartupeļu audzēšanai lauksaimniekiem Austrumāfrikā. Banānu plantācijas Kenijā un tuvējās valstīs varētu piegādāt šķiedru, kas tagad tiek izmesta kā atkritumi. Pēc tam papīra izgatavotāji varēja izgatavot maisiņus. Pēc Coyne domām, lielākais izaicinājums būs pārliecināt lauksaimniekus iegādāties pašu papīru.
Kad lauksaimnieki izmēģinās somas, pētnieki saka, ka atklās, ka tās ir viegli lietojamas. "Vienkārši iesaiņojiet un stādiet," saka Ochola.
Taču liela kartupeļu daudzuma iesaiņošana joprojām būtu darbietilpīga, atzīmē Koimbras universitātes nematožu eksperte Isabelle Conceicao. Ja tiks izstrādāta kartupeļu tīšanas mašīna, viņa sacīja, iespējams, šo pieeju varētu piemērot lielākām saimniecībām, kurās izmanto mehāniskās stādīšanas iekārtas.