Aardappelcysteaaltje is een gevaarlijke plaag. Deze microscopisch kleine wormen leven in de grond, dringen de wortels van jonge aardappelplanten binnen en verminderen de opbrengst met 70%. Ze zijn ook moeilijk te verwijderen: de eieren worden beschermd in het lichaam van het vrouwtje, dat na de dood in een cyste verandert, het kan jarenlang in de grond blijven.
Uit recent onderzoek blijkt dat een simpele papieren zak gemaakt van bananenvezels verhindert dat cyste-nematoden uitkomen en aardappelwortels vinden. De nieuwe methode verhoogde de opbrengst met vijf keer in proeven op kleine boerderijen in Kenia.
"Dit is een belangrijk onderdeel van het werk", zegt Graeme Thiele, onderzoeksdirecteur van het International Potato Center. Maar "er is nog veel werk aan de winkel om dit van een goede vondst om te zetten in een echte oplossing voor boeren in Oost-Afrika", waarschuwt hij.
Bodemaaltjes zijn een probleem voor veel soorten gewassen. Voor aardappelen is het goudaaltje (Globodera rostochiensis) een wereldwijde bedreiging. Planten met geïnfecteerde, beschadigde wortels hebben gelige, verwelkende bladeren. Deze aardappelen zijn kleiner en vaak zwaar beschadigd, waardoor ze onmogelijk te verkopen zijn. In gematigde landen kan de nematode worden bestreden door aardappelen te wisselen met andere gewassen, de grond te besproeien met pesticiden en rassen te planten die resistent zijn tegen de infectie.
Deze benaderingen zijn nog niet toepasbaar in veel ontwikkelingslanden, deels omdat pesticiden duur zijn en resistente aardappelrassen niet beschikbaar zijn in tropische klimaten. Bovendien zijn kleine boeren, die goed geld kunnen verdienen met de verkoop van aardappelen, vaak terughoudend om het planten van aardappelen af te wisselen met minder waardevolle gewassen.
In Kenia heeft het aardappelcysteaaltje zijn assortiment uitgebreid en floreert. "Nematodendichtheden zijn ongelooflijk hoog", zegt Danny Coyne, een nematodenexpert bij het International Institute of Tropical Agriculture. Dit leidt tot een bijkomend probleem van verlies aan biodiversiteit, waarbij aardappelboeren bossen kappen om nieuwe aaltjesvrije velden te creëren.
Het idee dat bananenpapier boeren zou kunnen helpen hun grond te ontdoen van nematoden dateert al meer dan 10 jaar. Onderzoekers van de North Carolina State University waren op zoek naar een manier om boeren in ontwikkelingslanden te helpen veilig kleine doses pesticiden te leveren. Ze experimenteerden met verschillende materialen en ontdekten dat papier van bananen het beste werkte. De buisvormige, poreuze vezels laten gedurende enkele weken langzaam pesticiden in de grond vrij voordat ze worden afgebroken. Tegen die tijd heeft de plant zich voldoende ontwikkeld om, zelfs als hij geïnfecteerd raakt, al een gezond wortelstelsel te hebben.
In veldproeven voegden onderzoekers abamectine, een pesticide dat nematoden doodt, toe aan papier. Ze plantten ook aardappelen in bananenpapier zonder abamectine als controle. Tot hun verbazing deden deze planten het bijna net zo goed als planten in met pesticiden behandeld papier. Coyne deelde dit raadselachtige resultaat met een collega, een milieuchemicus genaamd Baldwin Torto, die de interacties tussen plagen en planten bestudeert aan het International Center for Insect Physiology and Ecology.
Samen met Juliet Ochola, nu een afgestudeerde student aan de North Carolina State University, voerde Torto enkele experimenten uit om erachter te komen wat er aan de hand was. Ze ontdekten dat bananenpapier belangrijke verbindingen bevat die worden uitgescheiden door de wortels van jonge aardappelplanten, waarvan sommige bodemmicroben aantrekken die de plant ten goede komen. Nematoden hebben ook geleerd deze verbindingen op te merken. Sommige, zoals alfa-chaconine, zijn het signaal voor nematodeneieren om uit te komen. "Als veel van hen tegelijkertijd uitkomen, kunnen ze de cysten openen", zegt Ochola. Na het uitkomen voelen de jonge nematoden de verbindingen en gebruiken ze om zachte aardappelwortels te vinden.
Bananenvezels absorberen 94% van de verbindingen, vonden Ochola en collega's. Toen ze de eitjes van de nematoden blootstelden aan exsudaat met papier, werd het percentage uitkomen met 85% verminderd in vergelijking met controles, meldt het team in het tijdschrift Nature Sustainability. Andere experimenten hebben aangetoond dat uitgekomen nematoden veel minder snel met papier bedekte aardappelwortels vinden.
In door nematoden aangetaste velden in Kenia toonden Coyne en collega's aan dat het planten van aardappelen gewikkeld in gewoon bananenpapier de opbrengst verdrievoudigde in vergelijking met planten zonder papier. Een kleine dosis abamectine in papier - slechts vijfduizendste van wat normaal op de grond wordt gespoten - verhoogde de opbrengst met nog eens 50%. Vermoedelijk worden alle aaltjes die op aardappelen terechtkomen, gedood door abamectine.
Nu zijn onderzoekers aan het uitzoeken hoe ze papier voor het inpakken en verbouwen van aardappelen naar boeren in Oost-Afrika kunnen krijgen. Bananenplantages in Kenia en nabijgelegen landen zouden vezels kunnen leveren, die nu als afval worden weggegooid. De papiermakers konden dan tassen maken. Volgens Coyne zal de grootste uitdaging zijn om boeren te overtuigen om het papier zelf te kopen.
Zodra boeren de tassen hebben geprobeerd, zeggen de onderzoekers dat ze gemakkelijk te gebruiken zijn. "Gewoon inpakken en planten", zegt Ochola.
Maar het verpakken van grote hoeveelheden aardappelen zou nog steeds arbeidsintensief zijn, merkt Isabelle Conceicao op, een aaltjesexpert aan de Universiteit van Coimbra. Als er een aardappelwikkelmachine wordt ontwikkeld, zei ze, zou de aanpak misschien kunnen worden toegepast op grotere boerderijen met mechanische pootmachines.