Le nématode à kyste de la pomme de terre est un ravageur dangereux. Ces vers microscopiques vivent dans le sol, pénétrant dans les racines des jeunes plants de pommes de terre et réduisant les rendements de 70 %. Ils sont également difficiles à éliminer : les œufs sont protégés à l'intérieur du corps de la femelle, qui se transforme en kyste après la mort, il peut persister dans le sol pendant des années.
Les dernières recherches ont montré qu'un simple sac en papier fabriqué à partir de fibres de bananier empêche les nématodes à kystes d'éclore et de trouver des racines de pomme de terre. La nouvelle méthode a multiplié par cinq les rendements lors d'essais sur de petites exploitations au Kenya.
« C'est une partie importante du travail », explique Graeme Thiele, directeur de la recherche au Centre international de la pomme de terre. Mais "il reste encore beaucoup de travail à faire pour transformer cette bonne trouvaille en une véritable solution pour les agriculteurs d'Afrique de l'Est", prévient-il.
Les nématodes du sol sont un problème pour de nombreux types de cultures. Pour la pomme de terre, le nématode doré (Globodera rostochiensis) est une menace mondiale. Les plantes aux racines infectées et endommagées ont des feuilles jaunâtres et flétries. Ces pommes de terre sont plus petites et souvent gravement endommagées, ce qui les rend impossibles à vendre. Dans les pays tempérés, le nématode peut être contrôlé en alternant les pommes de terre avec d'autres cultures, en pulvérisant le sol avec des pesticides et en plantant des variétés résistantes à l'infection.
Ces approches ne sont pas encore applicables dans de nombreux pays en développement, en partie parce que les pesticides sont coûteux et que les variétés de pommes de terre résistantes ne sont pas disponibles dans les climats tropicaux. En outre, les petits exploitants agricoles, qui peuvent gagner beaucoup d'argent en vendant des pommes de terre, sont souvent réticents à alterner la plantation de pommes de terre avec des cultures de moindre valeur.
Au Kenya, le nématode à kyste de la pomme de terre a élargi son aire de répartition et prospère. "Les densités de nématodes sont incroyablement élevées", explique Danny Coyne, un expert en nématodes à l'Institut international d'agriculture tropicale. Cela conduit à un problème supplémentaire de perte de biodiversité, les producteurs de pommes de terre défrichant les forêts pour créer de nouveaux champs sans nématodes.
L'idée que le papier banane puisse aider les agriculteurs à débarrasser leur sol des nématodes remonte à plus de 10 ans. Des chercheurs de la North Carolina State University cherchaient un moyen d'aider les agriculteurs des pays en développement à livrer en toute sécurité de petites doses de pesticides. Ils ont expérimenté différents matériaux et ont découvert que le papier fabriqué à partir de bananes fonctionnait le mieux. Ses fibres tubulaires et poreuses libèrent lentement des pesticides dans le sol pendant plusieurs semaines avant de se décomposer. À ce moment-là, la plante s'est suffisamment développée pour que même si elle est infectée, elle aura déjà un système racinaire sain.
Lors d'essais sur le terrain, les chercheurs ont ajouté de l'abamectine, un pesticide qui tue les nématodes, au papier. Ils ont également planté des pommes de terre dans du papier banane sans abamectine comme témoin. À leur grande surprise, ces plantes ont fait presque aussi bien que les plantes en papier traité aux pesticides. Coyne a partagé ce résultat déroutant avec un collègue, un chimiste environnemental nommé Baldwin Torto, qui étudie les interactions ravageurs-plantes au Centre international de physiologie et d'écologie des insectes.
Avec Juliet Ochola, maintenant étudiante diplômée à l'Université d'État de Caroline du Nord, Torto a mené des expériences pour découvrir ce qui se passait. Ils ont découvert que le papier de banane contient des composés clés sécrétés par les racines des jeunes plants de pomme de terre, dont certains attirent les microbes du sol qui profitent à la plante. Les nématodes ont également appris à remarquer ces composés. Certains, comme l'alpha-chaconine, sont le signal d'éclosion des œufs de nématodes. "Si plusieurs d'entre eux éclosent en même temps, ils pourront ouvrir les kystes", explique Ochola. Après l'éclosion, les jeunes nématodes détectent les connexions et les utilisent pour trouver des racines tendres de pomme de terre.
Les fibres de banane absorbent 94% des composés, ont découvert Ochola et ses collègues. Lorsqu'ils ont exposé les œufs de nématodes à l'exsudat avec du papier, le taux d'éclosion a été réduit de 85 % par rapport aux témoins, rapporte l'équipe dans la revue Nature Sustainability. D'autres expériences ont montré que les nématodes éclos sont beaucoup moins susceptibles de trouver des racines de pommes de terre recouvertes de papier.
Dans des champs infestés de nématodes au Kenya, Coyne et ses collègues ont montré que la plantation de pommes de terre enveloppées dans du papier banane ordinaire triplait le rendement par rapport à la plantation sans papier. Une infime dose d'abamectine dans du papier - seulement cinq millièmes de ce qui est normalement pulvérisé sur le sol - a augmenté le rendement de 50 % supplémentaires. Vraisemblablement, tous les nématodes qui atterrissent sur les pommes de terre sont tués par l'abamectine.
Maintenant, les chercheurs découvrent comment obtenir du papier pour emballer et faire pousser des pommes de terre pour les agriculteurs d'Afrique de l'Est. Les plantations de bananes au Kenya et dans les pays voisins pourraient fournir de la fibre, qui est maintenant jetée comme déchet. Les papetiers pouvaient alors fabriquer des sacs. Selon Coyne, le plus grand défi sera de convaincre les agriculteurs d'acheter le papier lui-même.
Une fois que les agriculteurs auront essayé les sacs, les chercheurs affirment qu'ils trouveront qu'ils sont faciles à utiliser. "Il suffit d'emballer et de planter", dit Ochola.
Mais emballer de grandes quantités de pommes de terre demanderait encore beaucoup de travail, note Isabelle Conceicao, experte en nématodes à l'Université de Coimbra. Si une machine à emballer les pommes de terre est développée, a-t-elle dit, l'approche pourrait peut-être être appliquée aux grandes exploitations utilisant des planteuses mécaniques.