Yamswurzeln profitieren vom Bananen-‚Papier‘-Kokon

Das Einwickeln von Yamssamen in biologisch abbaubares Papier, das aus einer Mischung aus unbrauchbaren Teilen von Bananenpflanzen und recycelten Kartons hergestellt wurde, erhöhte die Yamsgröße und den Ertrag in Feldtests, die in Benin, Afrika, durchgeführt wurden, stark.

Eingemeldet Naturkosteine Studie der North Carolina State University zeigt, dass das aus Bananenfasern und Pappe hergestellte Papier dazu beitrug, dass Yamssamen, die in das Papier gepflanzt wurden – mit und ohne winzige Mengen einer Schädlingsbekämpfungschemikalie namens Abamectin – größer und reichlicher wachsen als Yamswurzeln, die mit traditionellen Methoden ohne gepflanzt wurden das Papier.

Neben größeren Erträgen und gesünderen Yamswurzeln zeigte die vierjährige Studie eine signifikante Verringerung der Auswirkungen von Yamsnematodenschädlingen (S. bradys) in Knollenschalen nach drei- und fünfmonatiger Lagerung, was auf die Wirksamkeit des „Wrap-and-Plant“-Verfahrens hinweist. Methode zur Reduzierung von Nachernteverlusten. Yamsnematoden verursachen Trockenfäule in Yamswurzeln und können Knollen anfälliger für Bakterien- und Pilzinfektionen machen.

„Wir begannen mit dieser Papierherstellungsmethode im Labor, fanden heraus, wie das Papier funktioniert, brachten es auf das Feld und sahen, dass es nicht nur die Yamswurzelproduktion unterstützt, sondern auch die Qualität der gelagerten Yamswurzeln verbessert“, sagte Saad Khan, INVISTA Professor of Chemical and Biomolecular Engineering an der NC State und Co-korrespondierender Autor des Artikels. „Das Papier kann in großem Maßstab in einer kommerziellen Mühle hergestellt werden, das ist also kein Problem. Es ist sehr skalierbar und hat einen Verwendungszweck, der über das hinausgeht, was hier vorgestellt wird.“

„Wir sehen sauberere, längere Knollen mit weniger Rissen und weniger Schäden. Im Gegenzug erhalten die Züchter ein gesünderes Produkt, das viel wertvoller für den Verkauf auf dem Markt ist“, sagte Charles Opperman, Professor für Entomologie und Pflanzenpathologie an der NC State und Co- korrespondierender Autor des Artikels. „Die Aufrechterhaltung der Knollenqualität während der Lagerung ist entscheidend, da viele Erzeuger Yamswurzeln über den Winter lagern. Qualität und Gewichtsverlust sind also wirklich wichtige Faktoren.“

Die Forscher sagen, dass der Yams-Nematode und andere Nematoden-Erreger jährlich den Verlust von 17 bis 50 % der weltweiten Yams-Ernte verursachen können. Weniger Landwirte sind sich dieser Gefahren bewusster als die in Benin, das im afrikanischen „Yams-Gürtel“ liegt, der etwa 92 % der Yamswurzeln weltweit produziert.

Das Papier wurde aus der wässrigen Aufschlämmung von Bananenernteabfällen gemischt mit alter Wellpappe hergestellt, sagte Tahira Pirzada, Co-Erstautorin der Studie und Postdoktorandin am Department of Chemical and Biomolecular Engineering des Staates NC. Das wirksamste Verhältnis zur Bildung einer biegsamen und porösen Umhüllung war vier Teile Bananenabfall zu einem Teil Pappe.

Wenn das Wasser aus der Aufschlämmung entfernt wird, werden Blätter aus flexiblem Bananenpapier gebildet. Ein Papierschneider wird verwendet, um das Papier in kleine Stücke zu schneiden, die sich um Yamssamen wickeln können; diese Pakete werden dann gepflanzt.

„Dies sind die positiven Aspekte des Produktionsprozesses: Es wird nur Wasser verwendet – keine Chemikalien – und es wird auch ein anderes recyceltes Produkt – Pappe – verwendet, das leicht verfügbar ist“, sagte sie. „Die Art und Weise, wie wir es verarbeiten, ist sehr entscheidend für seine biologische Abbaubarkeit und Nachhaltigkeit.

„Wir haben die Eigenschaften des Papiers so konstruiert, dass es das Abamectin sehr langsam freisetzt, ohne den Wurzelwachstumsprozess des Yamssamens zu beeinträchtigen. Da es als Umhüllung verwendet wird, müssen wir auch die Stärke des Papiers anpassen.“

In Feldversuchen, die darauf abzielten, die Wirksamkeit des Bananenpapiers zu testen, pflanzten die Forscher nur in Bananenpapier gewickelte Yamssamen, in Bananenpapier mit kleinen Dosen Abamectin und ohne Bananenpapierhülle. Die Feldversuche in drei verschiedenen Regionen Benins zeigten eine beträchtliche Steigerung des Ertrags und der Qualität der Pflanzen, die aus Knollen hergestellt wurden, die entweder mit Abamectin-beladenem oder unbehandeltem Bananenpapier behandelt wurden. Mit Abamectin beladenes Bananenpapier bot den größten Schutz vor Hausschwamm und Rissbildung, gefolgt von Bananenpapier allein.

Die Forscher testen derzeit die Wrap-and-Plant-Technik an anderen Feldfrüchten, darunter Süßkartoffeln und Maniok, und wollen die Technologie kommerzialisieren, was die wirtschaftliche Entwicklung in Afrika vorantreiben könnte.

„Es geht um mehr als nur die Bekämpfung von Nematoden auf einer Yamswurzel, es geht um den Aufbau einer nachhaltigen Infrastruktur, in der es den Menschen besser gehen wird als vor dem Aufkommen der Wrap-and-Plant-Technologie“, sagte Opperman.

„Wir betrachten dies jetzt bei Süßkartoffeln in Afrika mit bisher unglaublichen Ergebnissen; wir leisten auch erste Arbeit mit Süßkartoffeln in North Carolina“, fügte Opperman hinzu. „Es gibt auch einige gute Ergebnisse mit Maniok in Afrika. Wir sehen kein Hindernis für die Arbeit an jeder möglichen Ernte. Wir arbeiten auch an Modifikationen, um diese Plattform mit echtem Saatgut zu verwenden.“

„Durch dieses Projekt weiß jeder, dass das Bananenpapier eine biologisch abbaubare, natürliche und chemikalienfreie Lieferplattform ist“, sagte Pirzada. „Ich denke, das ist die Zukunft der Landwirtschaft.“

Antoine Affokpon von der Universität Abomey-Calavi in ​​Benin war Co-Autor der Studie. Weitere Co-Autoren sind Dick Guenther, Reny Mathew, Eric Davis, Tim Sit und Stephen Koenning von der Abteilung für Entomologie und Pflanzenpathologie des Staates NC; und Lokendra Pal, Medwick Byrd, Sachin Agate und Aitana Blevins vom Department of Forest Biomaterials des Staates NC.