Wie wir der Wurzel eines globalen Schädlings auf den Weg kommen, der Kartoffeln in Ostafrika bedroht.

(MENAFN – The Conversation) Die Nachfrage nach Kartoffeln in Ostafrika ist stetig gewachsen und erreichte zwischen 3.1 und 1993 ein jährliches Wachstum von 2020 %. Dieses Wachstum ist zum Teil auf die steigende Nachfrage aus der Fast-Food-Industrie und der Verarbeitung zu hochwertigen Produkten zurückzuführen wie Chips, Chips und Stärke.

Trotz eines Anstiegs der Anbaufläche um 60 % ist die Produktion von durchschnittlich 20 Tonnen pro Hektar auf etwa 9.1 in Ruanda, 8.6 in Kenia und 4.3 in Uganda zurückgegangen. Dies liegt weit unter der potenziellen Produktion von 40 Tonnen pro Hektar. Den Landwirten werden so dringend benötigte Einkommen und Nahrungsmittel vorenthalten.

Zu den Faktoren, die zu den niedrigen und rückläufigen Erträgen beitragen, gehören Verluste aufgrund des Befalls durch eine Reihe von Schädlingen und Krankheiten. Ein zweiter Hauptgrund ist der wiederholte Kartoffelanbau auf derselben Fläche ohne Fruchtfolge. Drittens kommt es zur Verwendung von minderwertigem oder minderwertigem Saatgut, teilweise aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von zertifiziertem Saatgut hoher Qualität.

Kartoffelzystennematoden sind die jüngste Schädlingsbedrohung in der Region. Dabei handelt es sich um parasitäre Würmer, die mikroskopisch klein und daher für den Landwirt unsichtbar sind. Sie infizieren Kartoffelwurzeln, unterdrücken das Pflanzenwachstum und können zu enormen Ertragseinbußen von bis zu 80 % und sogar zum völligen Ernteausfall führen.

Globodera rostochiensis und Globodera pallidaDie beiden in Ostafrika vorkommenden Nematodenarten zählen weltweit zu den wichtigsten Kartoffelschädlingen. Sie sind besonders gefährlich, da die Hunderte von Eiern, die von den weiblichen Nematoden produziert werden, jahrelang im Boden überdauern und auf die nächste Kartoffelpflanze als Wirt warten können. Die Eier bleiben lange nach dem Tod der Nematoden in einer gehärteten, schützenden Zyste erhalten.

Chemische Signale von neu gepflanzten Kartoffelwurzeln veranlassen das Schlüpfen der Eier und den Beginn des Lebenszyklus von neuem. Ein Teil unserer aktuellen Forschung konzentriert sich auf die Störung dieses Lebenszyklus. Wenn der frisch geschlüpfte junge Fadenwurm seine schützende Zyste verlässt, wird er durch verschiedene chemische Signale, die von den Wurzeln ausgehen, zur Kartoffelwurzel geleitet.

Hohe Infektionsraten führen dazu, dass Tausende und Abertausende Nematoden jede Kartoffelpflanze infizieren. Sie sind daher ein schwer zu bekämpfender Schädling. Neue Wege zu finden, sie zu kontrollieren, ist eine Herausforderung, aber eine Herausforderung, die wir in allen kooperierenden Instituten mit Nachdruck angenommen haben. Wir arbeiten an einer Reihe möglicher Wege, darunter der Bewertung neuer resistenter Sorten, alternativer Zwischenfruchtwirte und der Beeinflussung der chemischen Signale zwischen Kartoffelwurzeln und Schädlingen.

Die Identifizierung dieser Chemikalien und ihre synthetische Herstellung könnten Möglichkeiten zur Manipulation des Nematodenschlüpfens und des Wirtsorts bieten. Dazu gehört auch herauszufinden, wann sie am anfälligsten sind. Täuschen Sie die Nematoden aus

Ursprünglich aus Südamerika, der Heimat der Kartoffel, stammend, haben sich die Kartoffelzystennematoden in vielen Kartoffelanbaugebieten der Welt verbreitet. Nach dem Nachweis von Globodera rostochiensis In Kenia haben wir uns 2015 – gemeinsam mit zahlreichen institutionellen Partnern – daran gemacht, das tatsächliche Ausmaß des Vorkommens im Land zu ermitteln. Dies war der erste Schritt zur Entwicklung von Bekämpfungsmaßnahmen.

Wir haben festgestellt, dass der Schädling in ganz Kenia weit verbreitet ist. An einigen Stellen kam es zu extrem hohen Konzentrationen von bis zu 985 Zysten in 200 Gramm Erde. Wir haben festgestellt, dass es auch im benachbarten Uganda vorkommt. Auch Kollegen in Ruanda haben dort diese Nematodenschädlinge entdeckt.

Angesichts der komplexen Natur der Zystennematodenbiologie und der Tatsache, dass die Eier durch die Zyste geschützt sind, ist die gezielte Bekämpfung des Nematoden während des Schlüpfens und kurz bevor er in die Wirtswurzeln eindringt, das anfälligste Lebensstadium, auf das es bei der Bekämpfung ankommt.

Wir haben uns daher vorgenommen, die Chemikalien der Kartoffelwurzel zu bewerten, die den Nematoden das Schlüpfen signalisieren, mit dem Ziel, diejenigen zu identifizieren, die möglicherweise verwendet werden könnten, um sie zum Schlüpfen anzuregen. Die Idee wäre, die Nematoden dazu zu bringen, „selbstmörderisch“ zu schlüpfen, um einen neuen innovativen Ansatz zu ihrer Bekämpfung zu schaffen.

Wenn es auf den Feldern der Landwirte verwendet wird, bevor Kartoffeln gepflanzt werden, „denken“ diese, dass Kartoffelpflanzen vorhanden sind, und schlüpfen. Aber dann haben die Nematoden keine Wurzeln, von denen sie sich ernähren könnten, und verhungern und sterben – daher der „Selbstmordschlüpfer“.

Unsere Studie identifizierte mehrere Klassen von Chemikalien, die in Kartoffelwurzeln vorkommen. Einige von ihnen zeigten eine bemerkenswerte Fähigkeit, das Schlüpfen zu stimulieren. Wir haben auch herausgefunden, dass einige Chemikalien das Schlüpfen anregen können, aber damit die geschlüpften Jungtiere die Kartoffelwurzeln lokalisieren können, benötigen sie zusätzliche chemische Hinweise. Ohne sie bleiben sie in der Zyste und verhungern.

Einige Chemikalien versprechen daher, einen „Selbstmordschlupf“ herbeizuführen, der zur Behandlung von Feldern vor dem Kartoffelanbau eingesetzt werden kann. Am Internationalen Zentrum für Insektenphysiologie und -ökologie untersuchen wir auch einige Nicht-Wirtspflanzen darauf, ob sie diese chemischen Verbindungen produzieren. Diese könnten dann in ein Fruchtfolgesystem integriert werden, das eine umweltfreundliche Bewirtschaftungsmethode bietet. Neue geeignete Sorten

Ähnlich wie andere pflanzenparasitäre Nematoden werden Kartoffelzystennematoden oft übersehen, weil es an klaren Symptomen mangelt und das Bewusstsein dafür gering ist. Daher muss das Bewusstsein der Landwirte gestärkt werden, damit sie den Schädling verstehen und wissen, wie sie mit dem Problem umgehen können. Zu den Maßnahmen gehören die Verwendung von gesundem, krankheitsfreiem Saatgut und Fruchtfolgen, um die Ausbreitung von Schädlingen zu reduzieren.

Eine wirksame Kontrollmaßnahme besteht darin, neue Kartoffelsorten zu identifizieren und zu fördern, die resistent gegen Nematoden sind und ähnliche Eigenschaften wie die bevorzugten Sorten der Landwirte aufweisen. Gemeinsam mit einer Reihe von Partnern bewerten wir derzeit resistente Sorten, die wir vom James Hutton Institute im Vereinigten Königreich erhalten haben und die der beliebtesten lokalen Sorte namens Shangi ähneln, um eine resistente Sorte zu identifizieren, die für Landwirte am besten geeignet ist.

Ein weiterer Ansatz, der gemeinsam mit der North Carolina State University untersucht wird, besteht darin, Kartoffelsamen in einen Beutel aus Bananenfaserpapier zu legen, der offenbar die chemischen Signale zwischen dem Nematoden und der Kartoffelwurzel stört. Dies bietet spannendere Möglichkeiten, diese Schädlinge mithilfe umweltschonender Optionen zu bekämpfen.
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Quelle: menafn.com