Perunasukkulamaatti on vaarallinen tuholainen. Nämä mikroskooppiset madot elävät maaperässä, tunkeutuen nuorten perunakasvien juuriin ja vähentäen satoa 70%. Niistä on myös vaikea päästä eroon: munat ovat suojassa naaraan kehon sisällä, joka muuttuu kuoleman jälkeen kystaksi, se voi säilyä maaperässä vuosia.
Uusimmat tutkimukset ovat osoittaneet, että yksinkertainen banaanikuiduista valmistettu paperipussi estää kystasukkulamatoja kuoriutumasta ja löytämästä perunan juuria. Uusi menetelmä lisäsi satoa viisinkertaiseksi pienillä tiloilla tehdyissä kokeissa Keniassa.
"Tämä on tärkeä osa työtä", sanoo Graeme Thiele, International Potato Centerin tutkimusjohtaja. Mutta "työtä on vielä paljon tehtävänä, jotta tämä muutetaan hyvästä löydöstä todelliseksi ratkaisuksi Itä-Afrikan maanviljelijöille", hän varoittaa.
Maaperän sukkulamadot ovat ongelma monen tyyppisille viljelykasveille. Perunalle kultasukkulamaatti (Globodera rostochiensis) on maailmanlaajuinen uhka. Kasveilla, joilla on tartunnan saaneet, vaurioituneet juuret, on kellertävät, kuihtuvat lehdet. Nämä perunat ovat pienempiä ja usein pahasti vaurioituneita, minkä vuoksi niitä on mahdotonta myydä. Lauhkean ilmaston maissa sukkulamatoja voidaan torjua kiertämällä perunoita muiden viljelykasvien kanssa, ruiskuttamalla maaperään torjunta-aineilla ja istuttamalla tartunnalle vastustuskykyisiä lajikkeita.
Näitä lähestymistapoja ei vielä sovelleta monissa kehitysmaissa osittain siksi, että torjunta-aineet ovat kalliita ja kestäviä perunalajikkeita ei ole saatavilla trooppisessa ilmastossa. Lisäksi pienviljelijät, jotka voivat ansaita paljon rahaa perunoiden myynnistä, ovat usein haluttomia istuttamaan perunoita vuorotellen vähemmän arvokkaiden kasvien kanssa.
Keniassa perunasukkulamaatti on laajentanut valikoimaansa ja kukoistaa. "Sukkulamatotiheys on uskomattoman korkea", sanoo Danny Coyne, sukkulamatoasiantuntija International Institute of Tropical Agriculturesta. Tämä johtaa ylimääräiseen biologisen monimuotoisuuden vähenemiseen liittyvään ongelmaan, kun perunanviljelijät raivaavat metsiä luodakseen uusia sukkulamadoista vapaita peltoja.
Ajatus siitä, että banaanipaperi voisi auttaa maanviljelijöitä poistamaan maaperänsä sukkulamadoista, juontaa juurensa yli 10 vuotta sitten. North Carolina State Universityn tutkijat etsivät tapaa auttaa kehitysmaiden maanviljelijöitä toimittamaan turvallisesti pieniä annoksia torjunta-aineita. He kokeilivat erilaisia materiaaleja ja havaitsivat, että banaaneista valmistettu paperi toimi parhaiten. Sen putkimaiset, huokoiset kuidut vapauttavat hitaasti torjunta-aineita maaperään useiden viikkojen ajan ennen kuin ne hajoavat. Siihen mennessä kasvi on kehittynyt tarpeeksi, että vaikka se sairastuu, sillä on jo terve juuristo.
Kenttäkokeissa tutkijat lisäsivät paperiin abamektiiniä, sukkulamatoja tappavaa torjunta-ainetta. He myös istuttivat perunoita banaanipaperiin ilman abamektiiniä kontrollina. Heidän yllätyksensä nämä kasvit pärjäsivät lähes yhtä hyvin kuin torjunta-aineella käsitellyt paperit. Coyne jakoi tämän hämmentävän tuloksen kollegalleen, ympäristökemistille nimeltä Baldwin Torto, joka tutkii tuholaisten ja kasvien vuorovaikutusta kansainvälisessä hyönteisfysiologian ja ekologian keskuksessa.
Yhdessä Juliet Ocholan, nyt Pohjois-Carolinan osavaltion yliopiston jatko-opiskelijan, kanssa Torto suoritti kokeita saadakseen selville, mitä oli tekeillä. He havaitsivat, että banaanipaperi sisältää nuorten perunakasvien juurista erittäviä keskeisiä yhdisteitä, joista osa houkuttelee maaperän mikrobeja, jotka hyödyttävät kasveja. Myös sukkulamadot ovat oppineet huomaamaan nämä yhdisteet. Jotkut, kuten alfa-chakoniini, ovat signaali sukkulamatojen munien kuoriutumiseen. "Jos monet niistä kuoriutuvat samanaikaisesti, he pystyvät avaamaan kystat", Ochola sanoo. Kuoriutumisen jälkeen nuoret sukkulamadot havaitsevat yhteydet ja etsivät niiden avulla herkkiä perunan juuria.
Banaanikuidut imevät 94 prosenttia yhdisteistä, Ochola ja kollegat havaitsivat. Kun he altistivat sukkulamatojen munat eritteelle paperilla, kuoriutumisprosentti väheni 85 % verrokkeihin verrattuna, ryhmä raportoi Nature Sustainability -lehdessä. Muut kokeet ovat osoittaneet, että kuoriutuneet sukkulamadot löytävät paljon vähemmän todennäköisemmin paperipäällysteisiä perunan juuria.
Coyne ja kollegat osoittivat Kenian sukkulamatojen saastuttamilla pelloilla, että tavalliseen banaanipaperiin käärittyjen perunoiden istuttaminen kolminkertaisti sadon verrattuna istutukseen ilman paperia. Pieni annos abamektiiniä paperissa – vain viisi tuhannesosaa siitä, mitä tavallisesti ruiskutetaan maaperään – lisäsi satoa vielä 50 %. Oletettavasti abamektiini tappaa kaikki perunoihin laskeutuvat sukkulamadot.
Nyt tutkijat selvittävät, kuinka saada paperi käärimiseen ja perunoiden kasvattamiseen Itä-Afrikan maanviljelijöille. Kenian ja lähimaiden banaaniviljelmät voisivat toimittaa kuitua, joka nyt heitetään pois jätteenä. Paperinvalmistajat voisivat sitten tehdä pusseja. Coynen mukaan suurin haaste on saada viljelijät ostamaan itse paperia.
Kun viljelijät kokeilevat pusseja, tutkijat sanovat, että ne ovat helppokäyttöisiä. "Vain kääri ja istuta", Ochola sanoo.
Mutta suurten perunoiden pakkaaminen olisi silti työvoimavaltaista, Coimbran yliopiston sukkulamatojen asiantuntija Isabelle Conceicao huomauttaa. Jos perunankäärintäkone kehitetään, hän sanoi, ehkä lähestymistapaa voitaisiin soveltaa isommilla tiloilla, joissa käytetään mekaanisia istutuslaitteita.