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Banana waste, potatos gain
mars 8, 2022

Destructive potato cyst nematodes meet their match in banana-fibre paper

With potato production in East Africa under increasing threat from the invasive and highly destructive potato cyst nematode (PCN) pest, an organic technology developed from banana plant waste material may well be the ultimate rescue. Known as ‘wrap and plant’, the solution involves enclosing potato seed before planting, in a thick absorbent paper that is made from the fibre of banana plants. This strategy provides a protective barrier for the plants against damage by PCN. These findings of research led by the International Centre of Insect Physiology and Ecology (icipe), International Institute of Tropical Agriculture (IITA) and North Carolina State University, USA, working with various partners, have been published recently in Nature Sustainability (Paper link: https://rdcu.be/cHVSg). (Addition links: article in Science; short video) “Initially, we aimed to understand whether the ‘wrap and plant’ technology can help to improve the delivery and effectiveness of nematicides, the chemical agents that are used to control parasitic worms that damage crops, such as nematodes,” notes Juliet Ochola (Kenya), who was involved in the research as part of her MSc studies, completed in 2021, co-supervised by icipe and IITA while registered at Kenyatta University, Kenya. She adds: “We established that when loaded with ultra-low dosages of nematicides, the banana paper enables the chemicals to be released in a slow and sustained manner and in very low but effective concentrations. The paper also facilitates the nematicides to be conveyed specifically to the root zone of the potato plants; the infection site of the nematodes, thus preventing contamination to non-target areas and organisms.” As Prof. Baldwyn Torto, Head, Behavioural and Chemical Ecology Unit, icipe, explains, the most significant discovery of this study was that, even without the nematicides, the ‘wrap and plant’ technology protects potato from PCN damage. “We established that the banana-fibre has unique sponge-like properties. Thus, through a process known scientifically as ‘hydrogen bonding’, the ‘wrap and plant’ paper is able to soak and physically bind the critical chemical signals released by potato crops that allow the PCN to hatch, find and infect the plant’s roots. We confirmed this to be the case, as we recovered these chemicals from the paper,” he states. The banana-fibre characteristics make the ‘wrap and plant’ paper dense, rigid and sturdy, such that it remains intact in the soil while also allowing the plant’s roots to germinate and thrive. Although the paper is durable, it is also biodegradable, and it eventually decomposes. First detected in Kenya in 2015, the PCN pest has now widely spread across major potato growing regions in the country, and in Rwanda and Uganda. “Our estimates show that PCNs are causing potato production declines of more than 60 percent, with projections indicating an even worse scenario,” notes Prof. Danny Coyne, Soil Health Scientist, IITA. “The current study demonstrates that the ‘wrap and plant’ paper, whether containing nematicides or not, and depending on the practices of individual farmers, can increase potato yield by up to five times. This is by preventing the damage by PCNs as well as other nematode species.” The ‘wrap and plant’ technology is a promising boost for food and nutrition security as well as household incomes, as it will help to safeguard production of potato, East Africa’s second most important staple crop. It also contributes to the vision of a circular economy by transforming banana-fibre, often regarded as an agricultural waste and a nuisance for farmers, into a raw material for a pest control innovation. This could create opportunities for entrepreneurs and farmers. Besides reducing overuse or misuse of chemical pesticides, the ‘wrap and plant’ technology will also support environmental protection by assisting to curtail the growing trend where farmers are compelled to clear forests in an unsustainable manner to create productive fields that are free of PCNs and other pests. Overall, this breakthrough in PCN control demonstrates an environmentally-friendly way to counter disruptions in sustainable food systems. By Liz Ng’ang’a, ngangaen@gmail.com

Notes for Editors

Research details: Ochola J., Cortada L., Mwaura O., Tariku M., Christensen S.A., Ng’ang’a M., Hassanali A., Pirzada T., Khan S., Pal L., Mathew R., Guenther D., Davis E., Sit T., Coyne D., Opperman C. and Torto B. (2022) Wrap-and-plant technology to manage sustainably potato cyst nematodes in East Africa. Nature Sustainability Vol xxx (No. xxx) https://doi.org/10.1038/s41893-022-00852-5 Collaborating institutions: International Centre of Insect Physiology and Ecology (icipe); International Institute of Tropical Agriculture (IITA); Kenyatta University, Kenya; North Carolina State University, USA; Ghent University, Belgium; Center for Medical, Agricultural and Veterinary Entomology, Agricultural Research Service, US Department of Agriculture, Gainesville, FL, USA. Corresponding authors: Baldywn Torto (btorto@icipe.org); Charles Opperman (warthog@ncsu.ed); Danny Coyne (d.coyne@cgiar.org). Funding: We gratefully acknowledge the financial support for this research by North Carolina State University; and the CGIAR Research Program for Roots, Tubers and Bananas (CRP-RTB). This work was supported, in whole or in part, by the Bill & Melinda Gates Foundation (grant no. OPP1118810) and by the Norwegian Agency for Development Cooperation, the Section for research, innovation, and higher education grant number RAF-3058 KEN-18/0005 (CAP-Africa); United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service, Agreement No. 58-6615-3-011 F. We acknowledge icipe’s core donors: UK’s Foreign, Commonwealth and Development office (FCDO); Swedish International Development Cooperation Agency (Sida); Swiss Agency for Development and Cooperation (SDC); Federal Republic of Ethiopia and the Government of Kenya. The International Centre of Insect Physiology and Ecology (www.icipe.org): Our mission is to help alleviate poverty, ensure food security, and improve the overall health status of peoples of the tropics, by developing and disseminating management tools and strategies for harmful and useful arthropods, while preserving the natural resource base through research and capacity building. The International Institute of Tropical Agriculture (www iita.org) is a non-profit institution that generates agricultural innovations to meet Africa’s most pressing challenges of hunger, malnutrition, poverty, and natural resource degradation. Working with various partners across sub-Saharan Africa, we improve livelihoods, enhance food and nutrition security, increase employment, and preserve natural resource integrity. IITA is a member of CGIAR, a global agriculture research partnership for a food secure future.

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Olaosebikan, Olamide

Olamide Deborah Nwanze est une chercheuse principale spécialisée dans la recherche sur l'approche "genre" afin d'éclairer les politiques de sélection participative et inclusive, de développement de variétés et de systèmes semenciers concernant les cultures de racines, tubercules et bananes (RTB) au siège de l'Institut International d'Agriculture Tropicale, à Ibadan, au Nigeria. Elle est candidate au doctorat à l'Université d'Ibadan et titulaire d'un master et d'un diplôme d'ingénieur agronome en vulgarisation agricole et développement rural. Olamide est membre du programme African Women in Agricultural Research and Development – Gender Responsive Agricultural Systems Policy (SAISIE DE RÉCOMPENSEet les Chercheuses Sensibles au Genre Équipées pour la Transformation Agricole (SUPER. Elle cherche à appliquer ses apprentissages en matière d’approche genre, recherche sensible au genre, et expertise en développement et examen de politiques pour faciliter l’accès et l’adoption par les femmes, les jeunes, les enfants et les groupes sociaux vulnérables aux innovations agricoles qui garantissent la sécurité alimentaire, nutritionnelle, des revenus et des moyens de subsistance en Afrique. Ses rôles actuels comprennent le mentorat de chercheurs stagiaires, le développement de guides et manuels de formation, la mise en œuvre et l'adaptation de cadres et d'outils genre, l'engagement des acteurs de la chaîne de valeur en tant que partenaires de la science citoyenne, l'examen et la refonte des politiques, la gestion et l'analyse des données. Ses recherches actuelles portent sur les méthodes mixtes ainsi que sur les approches participatives et interdisciplinaires pour saisir et mettre en évidence les dynamiques de genre, les besoins, les préférences et les défis rencontrés par les parties prenantes au sein de la chaîne de valeur des moyens de subsistance agricoles afin de prioriser des stratégies axées sur le genre dans les programmes de sélection, la conception et la mise en œuvre des politiques.

À l'IITA, elle contribue à la mise en œuvre du CGIAR Initiative d'Élevage Accéléré et Innovation génétique Programmes ; recherche participative et genre au sein des Prochaine Génération ManiocHarvestPlusRTBAliments, et Tricot-ClimMob 1000Fermes Projets ; et la communication des connaissances sur le genre via le Série de webinaires G-LENS, vidéo documentaire, notes de politiquepublications, et blogs.

 

Publications récentes

de Sousa, K., van Etten, J., Manners, R. Bello, A., Teeken, B., Olaosebikan, O., et al. 2024. L'approche tricot : un cadre agile pour les essais décentralisés à la ferme soutenus par la science citoyenne. Une rétrospective. Agron. Sustain. Dev. 44, 8. https://doi.org/10.1007/s13593-023-00937-1

Madu, T., Onwuka, S., Nwafor, S., Onyemauwa, N., Ejechi, M., Ofoeze, M., Ukeje, B., Eluagu, C., Olaosebikan, O., Okoye, B., 2024. Les études sur les consommateurs inclusifs en matière de genre améliorent l'amélioration du manioc au Nigeria dans : Frontiers in Sociology, volume 9, numéro : 1224504, doi : 10.3389/fsoc.2024.1224504

Olaosebikan, O. ; Bello, A. ; Utoblo, O. ; Okoye, B. ; Olutegbe, N. ; Garner, E. ; Teeken, B. ; Bryan, E. ; Forsythe, L. ; Cole, S. ; Madu, T. 2023. Facteurs de stress et résilience au sein de la chaîne de valeur du manioc au Nigeria : Caractéristiques préférées des variétés de manioc et stratégies de réponse des hommes et des femmes pour informer l'amélioration variétale. Sustainability 15, 7837. https://doi.org/10.3390/su15107837

Okoye, B., Ofoeze, M., Ejechi, M., Onwuka, S., Nwafor, S., Onyemauwa, N., Ukeje, B., Eluagu, C., Obidiegwu, J.*, Olaosebikan, O., Madu, T.* 2023. Priorisation des traits préférés dans la chaîne de valeur de l'igname au Nigeria : une analyse de la situation en matière de genre in: Frontiers in Sociology, volume 8, numéro : 1232626, pages 1 – 9, ISSN 2297-7775, 2023. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fsoc.2023.1232626/full

Olaosebikan, O., Bello, A. A., de Sousa, K., Ndjouenkeu, R., Adesokan, M., Alamu, E. O., Agbona, A., van Etten, J., Kegah, F. N.*, Dufour, D., Bouniol, A., Teeken, B. 2023. Acceptabilité par les consommateurs des produits alimentaires à base de gari-eba de manioc dans des contextes culturels et environnementaux variés en utilisant l'approche triade de comparaison des technologies (tricot) dans : Journal of the Science of Food and Agriculture,

Teeken, B., Olaosebikan, O., Bello, A. A., Madu, T.*, Cole, S. M. 2023. Évaluation qualitative de la positionnalité et des préférences des dyades en relation avec les activités liées au manioc : travailler avec des scientifiques citoyens du procès tricot https://hdl.handle.net/10568/138326 Type : Manuel

Bouniol, A., Ceballos, H., Bello, A. A., Teeken, B., Olaosebikan, O., Owoade, D., Agbona, A., Fotso Kuate, A., Madu, T.*, Okoye, B.*, Ofoeze, M.*, Nwafor, S.*, Onyemauwa, N.*, Adinsi, L.*, Forsythe, L., Dufour, D. 2023. Impact variétal sur le travail des femmes, la charge de travail et la pénibilité associée dans le traitement des plantes à racines, tubercules et bananes : focus sur le manioc en Afrique subsaharienne dans : Journal of the Science of Food and Agriculture, pages 1 – 25, ISSN 0022-5142,

Bello, A. A., Agbona, A., Olaosebikan, O., Edughaen, G., Dufour, D., Bouniol, A., Iluebbey, P., Ndjouenkeu, R.*, Rabbi, I. Y., Teeken, B. 2023. Effets génétiques et environnementaux sur la productivité de la transformation et le rendement des produits alimentaires : la pénibilité du travail des femmes dans : Journal of the Science of Food and Agriculture, pages 1 – 32, ISSN 0022-5142, 5

Cavicchioli, M., Zimbiti, T., Teeken, B., Nwanze, D.O., Liani, M., Parkes, E. & Bello, A. 2023. Rapport sur la formation en sélection génétique sensible au genre à l'IITA. Genetic Resources Center, IITA-HQ, Ibadan, 21-23 septembre 2022. Ibadan, Nigéria : IITA, (34 p.).https://hdl.handle.net/10568/131368

Agbona, A. Peteti P., Teeken B., Olaosebikan O. Bello, A. A., Parkes, E., Rabbi, I. Y., Mueller, L., Egesi, C., Kulakow, P. 2022. Gestion des données dans les programmes d'amélioration des cultures RTB africaines multidisciplinaires. In : Williamson, H.F., Leonelli, S. (eds) Towards Responsible Plant Data Linkage: Data Challenges for Agricultural Research and Development. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-13276-6_5

Lora Forsythe, Pricilla Marimo, Sarah Mayanja, Olamide D. Olaosebikan, Esme Stuart, Bela Teeken, Benjamin Okoye, Tessy Madu, (2021). Analyse transversale du genre dans RTBfoods Étape 2 Cartographie des genres sur les produits RTB. Comprendre les moteurs des préférences en matière de traits et le développement de profils de produits RTB multi-utilisateurs, WP1. Londres, Royaume-Uni : Rapport scientifique de terrain RTBfoods, 30 p.

Teeken, B., Garner, E., Agbona, A., Balogun, I., Olaosebikan, O., Bello, A., Madu, T., Okoye, B., Egesi, C., Kulakow, P. et Tufan, H.A. 2021. Au-delà des “ traits des femmes ” : explorer comment le genre, les différences sociales et les caractéristiques des ménages influencent les préférences pour les traits. Frontiers Systèmes alimentaires durables 5:740926. https://doi.org/10.3389/fsufs.2021.740926

Teeken, B., Agbona, A., Bello, A., Olaosebikan, O., Alamu, E., Adesokan, M., Awoyale, W., Madu, T., Okoye, B., Chijioke, U., Owoade, D., Okoro, M., Bouniol, A., Dufour, D., Hershey, C., Rabbi, I., Maziya‐Dixon, B., Egesi, C., Tufan, H. et Kulakow, P. (020. Comprendre les préférences variétales du manioc par le classement par paires du gari-eba et du fufu préparés par des agriculteurs-transformateurs locaux. Int J Food Sci Technol. https://doi.org/10.1111/ijfs.14862

Bela Teeken, Olamide Olaosebikan, Ireti Balogun, Benjamin Okoye, Tessy Madu, Steven Cole, Abolore Bello, Elizabeth Parkes. (2020). Pilotage des outils de profil client et produit G+ pour l'amélioration sensible au genre du manioc au Nigeria. Nigeria : Institut international d'agriculture tropicale (IIAT). https://hdl.handle.net/20.500.11766/13000