Banan, gleba i ekologia korzeni ujawniają zrównoważone sposoby zwalczania szkodników i chorób
Wzrost populacji i globalna zmiana klimatu stanowią ogromne obciążenie dla naszego rolniczego łańcucha żywności, sprawiając, że chronienie cennych upraw przed szkodnikami i chorobami jest jeszcze ważniejsze. Banany są szczególnie podatne na choroby, zaś ochrona ich opiera się w tej chwili na chemicznych pestycydach i środkach grzybobójczych. W związku z tym twórcy finansowanego ze środków UE projektu MUSA postanowili opracować bardziej zrównoważone podejście do ochrony hodowli bananów poprzez wykorzystanie mikroorganizmów i owadów, które zadbają o rośliny. Według koordynatora projektu, Aurelio Ciancio z Instytutu ds. Zrównoważonej Ochrony Roślin przy Włoskiej Krajowej Radzie ds. Badań Naukowych: „Każdy organizm szkodliwy dla roślin ma szereg naturalnych wrogów, których możemy wykorzystać przeciwko niemu. Takie środki kontroli biologicznej obejmują mikroorganizmy, takie jak grzyby, bakterie czy nawet wirusy, jak również pożyteczne owady bądź roztocza będące wrogiem jednego lub wielu szkodników. Niektóre z nich, zwykle grzyby i bakterie, żyją wewnątrz korzeni lub liści roślin. Są to tak zwane »endofity«”. Celem projektu MUSA było ustalenie, które organizmy będą mieć korzystne działanie na banany i będą mogły być wykorzystane do ochrony roślin.
Niesamowity mikrobiom roślin
Naukowcy przeprowadzili wyczerpujące badania nad glebą, w której rosną banany oraz ekologią korzeni, poszukując naturalnych wrogów największych zagrożeń dla bananów w regionie Afryki Subsaharyjskiej, Wysp Kanaryjskich oraz Karaibów. Do zagrożeń tych należą nicienie, świder bananowy (Cosmopolites sordidus) oraz grzyb Fusarium odpowiedzialny za więdnięcie i śmierć rośliny. Zespół zgromadził tysiące obiecujących środków kontroli biologicznej – bakterii i grzybów – oraz endofitów z próbek w krajach partnerskich, odkrył też i zsekwencjonował nowe izolaty. Testy kontrolowane ujawniły liczne możliwości biologicznego zwalczania szkodników i chorób. Na przykład niektóre grzyby z gatunku Trichoderma okazały się bardzo skuteczne w eliminacji pasożytniczych nicieni lub owadów i otworzyły nową drogę do biologicznego zwalczania świdra bananowego. Z kolei izolaty z grzyba Pochonia i bakterii Pseudomonas skutecznie zapobiegały rozprzestrzenianiu się nicieni, świdrów bananowych oraz Fusarium. Nieoczekiwanie naukowcy odkryli również, że endofitowy grzyb Pochonia żyjący w korzeniach bananów wywołuje aktywację genu ochronnego w liściach. Niemniej jednak żadne badanie dotyczące rolnictwa nie byłoby pełne bez uwzględnienia wpływu zmieniającego się klimatu. Badacze z projektu MUSA opublikowali wyniki prezentujące szkodliwy wpływ zmiany klimatu na zakażenia grzybicze wywołujące niszczące choroby liści, takie jak czarna sigatoka.
Dajmy naturze działać z korzyścią dla nas wszystkich
Badania w terenie przeprowadzone na Kubie wykazały duży potencjał biologicznego zwalczania naturalnych zagrożeń dla światowych dostaw żywności i globalnych gospodarek. Tradycyjnie hodowla bananów polega na przeszczepianiu roślin „córek” pozyskanych z roślin „matek” rosnących na polu. Działając w ten sposób, ryzykuje się rozmnażaniem chorych roślin. W laboratoriach in vitro założonych przez twórców projektu na Kubie wykorzystano pożyteczne endofity Trichoderma bytujące w roślinach, by uzyskać gotowe rośliny dla rolników. Liczba strat spowodowanych patogenicznymi grzybami spadła, na czym skorzystała ponad setka rolników. W każdym z tych przypadków odnotowano wzrost przychodów o około 4 500 EUR, co zbliżyło rolników do kubańskiego średniego przychodu netto na głowę w 2016 r. Kubańskie Ministerstwo Rolnictwa zarekomendowało krajową politykę wprowadzania środków biologicznych/endofitów do bananów/plantanów w trakcie rozmnażania roślin. Badacze z projektu MUSA znacząco zwiększyli możliwości rolników w zakresie ekologicznego zarządzania uprawami. Ciancio podsumowuje: „Przed projektem MUSA istniało niewiele biologicznych alternatyw dla środków chemicznych stosowanych przy uprawie bananów. Poszerzyliśmy wiedzę na temat mikrobiomu bananów, co zaowocowało uzyskaniem arsenału narzędzi biologicznych pozwalających na zwalczanie szkodników i chorób. Dowiedliśmy, że możliwe jest bardziej zrównoważone podejście do tego problemu”. To dobra wiadomość dla rolników, konsumentów i całej planety.
Słowa kluczowe
MUSA, roślina, banan, szkodniki, kontrola biologiczna, endofit, nicień, świder bananowy, endofitowy, Fusarium, Trichoderma, Pochonia, Pseudomonas, plantan
