Potatiscystnematod är ett farligt skadedjur. Dessa mikroskopiska maskar lever i jorden, penetrerar rötterna på unga potatisplantor och minskar avkastningen med 70 %. De är också svåra att bli av med: äggen är skyddade inuti honans kropp, som förvandlas till en cysta efter döden, den kan finnas kvar i jorden i flera år.
Den senaste forskningen har visat att en enkel papperspåse gjord av bananfibrer förhindrar cystanematoder från att kläckas och från att hitta potatisrötter. Den nya metoden ökade skördarna med fem gånger i försök på små gårdar i Kenya.
"Detta är en viktig del av jobbet", säger Graeme Thiele, forskningschef vid International Potato Center. Men "det finns fortfarande mycket arbete att göra för att förvandla detta från ett bra fynd till en verklig lösning för bönder i Östafrika", varnar han.
Jordnematoder är ett problem för många typer av grödor. För potatis är guldnematoden (Globodera rostochiensis) ett globalt hot. Växter med infekterade, skadade rötter har gulaktiga, vissnande löv. Dessa potatisar är mindre och ofta svårt skadade, vilket gör dem omöjliga att sälja. I tempererade länder kan nematoden bekämpas genom att rotera potatis med andra grödor, bespruta jorden med bekämpningsmedel och plantera sorter som är resistenta mot infektionen.
Dessa tillvägagångssätt är ännu inte tillämpliga i många utvecklingsländer, delvis på grund av att bekämpningsmedel är dyra och resistenta potatissorter inte är tillgängliga i tropiska klimat. Dessutom är småbrukare, som kan tjäna bra pengar på att sälja potatis, ofta ovilliga att varva potatisplantering med mindre värdefulla grödor.
I Kenya har potatiscystnematoden utökat sitt sortiment och frodas. "Nematoddensiteten är otroligt hög", säger Danny Coyne, nematodexpert vid International Institute of Tropical Agriculture. Detta leder till ett ytterligare problem med förlust av biologisk mångfald, med potatisodlare som röjer skog för att skapa nya nematodfria fält.
Tanken att bananpapper skulle kunna hjälpa jordbrukare att bli av med nematoder i sin jord går tillbaka mer än 10 år. Forskare vid North Carolina State University letade efter ett sätt att hjälpa jordbrukare i utvecklingsländer att säkert leverera små doser av bekämpningsmedel. De experimenterade med olika material och fann att papper gjorda av bananer fungerade bäst. Dess rörformiga, porösa fibrer släpper sakta ut bekämpningsmedel i jorden i flera veckor innan de bryts ner. Vid den tiden har växten utvecklats tillräckligt för att även om den blir infekterad kommer den redan att ha ett friskt rotsystem.
I fältförsök lade forskare till abamectin, ett bekämpningsmedel som dödar nematoder, till papper. De planterade även potatis i bananpapper utan abamektin som kontroll. Till deras förvåning klarade sig dessa växter nästan lika bra som växter i bekämpningsmedelsbehandlat papper. Coyne delade detta förbryllande resultat med en kollega, en miljökemist vid namn Baldwin Torto, som studerar interaktioner mellan skadedjur och växter vid International Center for Insect Physiology and Ecology.
Tillsammans med Juliet Ochola, nu doktorand vid North Carolina State University, körde Torto några experiment för att ta reda på vad som pågick. De fann att bananpapper innehåller nyckelföreningar som utsöndras från rötterna på unga potatisplantor, av vilka några lockar till sig jordmikrober som gynnar växten. Nematoder har också lärt sig att lägga märke till dessa föreningar. Vissa, som alfa-chakonin, är signalen för nematodägg att kläckas. "Om många av dem kläcks samtidigt kommer de att kunna öppna cystorna", säger Ochola. Efter kläckningen känner de unga nematoderna av sambanden och använder dem för att hitta mjuka potatisrötter.
Bananfibrer absorberar 94% av föreningarna, fann Ochola och kollegor. När de exponerade nematodäggen för utsöndring med papper minskade kläckningsgraden med 85 % jämfört med kontroller, rapporterar laget i tidskriften Nature Sustainability. Andra experiment har visat att kläckta nematoder är mycket mindre benägna att hitta papperstäckta potatisrötter.
På nematod-angripna fält i Kenya visade Coyne och kollegor att plantering av potatis inslagen i vanligt bananpapper tredubblade avkastningen jämfört med plantering utan papper. En liten dos abamektin i papper – bara femtusendelar av vad som normalt sprayas på jorden – ökade utbytet med ytterligare 50 %. Förmodligen dödas alla nematoder som landar på potatis av abamektin.
Nu funderar forskare på hur man skaffar papper att slå in och odla potatis till bönder i Östafrika. Bananplantager i Kenya och närliggande länder skulle kunna leverera fiber, som nu slängs som avfall. Pappersmakarna kunde då göra påsar. Enligt Coyne kommer den största utmaningen vara att övertyga bönder att köpa själva papperet.
När bönderna väl provat påsarna säger forskarna att de kommer att tycka att de är lätta att använda. "Bara linda in och plantera", säger Ochola.
Men att packa stora mängder potatis skulle fortfarande vara arbetskrävande, konstaterar Isabelle Conceicao, nematodexpert vid University of Coimbra. Om en potatisförpackningsmaskin utvecklas, sa hon, kanske tillvägagångssättet skulle kunna tillämpas på större gårdar med hjälp av mekaniska planteringsmaskiner.