Bulvių cistinis nematodas yra pavojingas kenkėjas. Šie mikroskopiniai kirminai gyvena dirvoje, prasiskverbia pro jaunų bulvių augalų šaknis ir sumažina derlių 70%. Jų taip pat sunku atsikratyti: kiaušinėliai yra apsaugoti patelės kūno viduje, kuri po mirties virsta cista, gali išlikti dirvoje metų metus.
Naujausi tyrimai parodė, kad paprastas popierinis maišelis, pagamintas iš bananų pluošto, neleidžia cistiniams nematodams išperėti ir rasti bulvių šaknų. Naujasis metodas padidino derlių penkis kartus atliekant bandymus mažuose Kenijos ūkiuose.
„Tai svarbi darbo dalis“, – sako Graeme Thiele, Tarptautinio bulvių centro tyrimų direktorius. Tačiau „vis dar reikia daug nuveikti, kad tai iš gero radinio taptų tikru sprendimu Rytų Afrikos ūkininkams“, – perspėja jis.
Dirvožemio nematodai yra daugelio rūšių kultūrų problema. Bulvėms auksinis nematodas (Globodera rostochiensis) kelia grėsmę visame pasaulyje. Augalai su užkrėstomis, pažeistomis šaknimis turi gelsvus, nuvytusius lapus. Šios bulvės yra mažesnės ir dažnai stipriai pažeistos, todėl jų neįmanoma parduoti. Vidutinio klimato šalyse su nematodu galima kovoti bulves rotuojant su kitais augalais, purškiant dirvą pesticidais, sodinant infekcijai atsparias veisles.
Šie metodai dar netaikomi daugelyje besivystančių šalių, iš dalies dėl to, kad pesticidai yra brangūs, o atsparių bulvių veislių atogrąžų klimato sąlygomis nėra. Be to, smulkūs ūkininkai, galintys gerai užsidirbti parduodami bulves, dažnai nelinkę bulves pakaitomis sodinti su mažiau vertingais augalais.
Kenijoje bulvių cistinis nematodas išplėtė savo paplitimą ir klesti. "Nematodų tankis yra neįtikėtinai didelis", - sako Danny Coyne'as, nematodų ekspertas iš Tarptautinio atogrąžų žemės ūkio instituto. Dėl to atsiranda papildoma biologinės įvairovės nykimo problema, kai bulvių augintojai kirto miškus, kad sukurtų naujus laukus be nematodų.
Idėja, kad bananų popierius gali padėti ūkininkams atsikratyti nematodų, kilo daugiau nei 10 metų. Šiaurės Karolinos valstijos universiteto mokslininkai ieškojo būdo, kaip padėti besivystančių šalių ūkininkams saugiai pristatyti mažas pesticidų dozes. Jie eksperimentavo su įvairiomis medžiagomis ir išsiaiškino, kad iš bananų pagamintas popierius pasiteisino geriausiai. Jo vamzdiniai, porėti pluoštai kelias savaites lėtai išskiria pesticidus į dirvą, kol suyra. Iki to laiko augalas pakankamai išsivystęs, kad net užsikrėtęs jau turės sveiką šaknų sistemą.
Lauko bandymų metu mokslininkai į popierių pridėjo abamektino – pesticido, naikinančio nematodus. Jie taip pat pasodino bulves į bananinį popierių be abamektino kaip kontrolinį preparatą. Jų nuostabai, šiems augalams sekėsi beveik taip pat, kaip ir pesticidais apdoroto popieriaus augalams. Coyne'as pasidalino šiuo mįslingu rezultatu su kolega, aplinkos chemiku Baldwinu Torto, kuris tiria kenkėjų ir augalų sąveiką Tarptautiniame vabzdžių fiziologijos ir ekologijos centre.
Kartu su Juliet Ochola, dabar Šiaurės Karolinos valstijos universiteto magistrante, Torto atliko keletą eksperimentų, kad išsiaiškintų, kas vyksta. Jie nustatė, kad bananų popieriuje yra pagrindinių junginių, išskiriamų iš jaunų bulvių augalų šaknų, kai kurie iš jų pritraukia dirvožemio mikrobus, kurie naudingi augalui. Nematodai taip pat išmoko pastebėti šiuos junginius. Kai kurie, pavyzdžiui, alfa-chakoninas, yra signalas, kad nematodų kiaušinėliai išsirita. „Jei daugelis iš jų išsirita vienu metu, jie galės atidaryti cistas“, - sako Ochola. Išsiritę jauni nematodai pajunta ryšius ir jais ieško švelnių bulvių šaknų.
Ochola ir jo kolegos nustatė, kad bananų pluoštai sugeria 94% junginių. Žurnale „Nature Sustainability“ mokslininkai praneša, kad kai nematodų kiaušinėlius išskirdavo popieriumi, išsiritimo greitis sumažėjo 85 proc., palyginti su kontroline grupe. Kiti eksperimentai parodė, kad išsiritę nematodai kur kas rečiau randa popieriumi aptrauktų bulvių šaknų.
Nematodais užkrėstuose laukuose Kenijoje Coyne'as su kolegomis parodė, kad bulvių sodinimas, suvyniotas į paprastą bananų popierių, padidino derlių tris kartus, palyginti su sodinimu be popieriaus. Nedidelė abamektino dozė popieriuje – tik penkios tūkstantosios to, kas įprastai purškiama ant dirvožemio – padidino derlių dar 50%. Tikėtina, kad abamektinas nužudo visus ant bulvių nukritusius nematodus.
Dabar mokslininkai aiškinasi, kaip Rytų Afrikos ūkininkams gauti popieriaus vynioti ir auginti bulves. Bananų plantacijos Kenijoje ir aplinkinėse šalyse galėtų tiekti pluoštą, kuris dabar išmetamas kaip atliekos. Tada popieriaus gamintojai galėjo gaminti maišelius. Coyne'o teigimu, didžiausias iššūkis bus įtikinti ūkininkus pirkti patį popierių.
Kai ūkininkai išbandys maišelius, mokslininkai teigia, kad juos lengva naudoti. „Tiesiog suvyniokite ir pasodinkite“, - sako Ochola.
Tačiau didelio bulvių kiekio pakavimas vis tiek pareikalautų darbo, pažymi Isabelle Conceicao, nematodų ekspertė iš Koimbros universiteto. Pasak jos, jei bus sukurta bulvių vyniojimo mašina, galbūt tokį metodą būtų galima pritaikyti didesniems ūkiams, naudojantiems mechaninius sodintuvus.