Invasieve plantenplagen bedreigen een veilige en duurzame voedselproductie. Veel plagen worden via planten over internationale grenzen heen vervoerd, omdat zij zich op die planten als verstekelingen kunnen verbergen. Onderzoekers uit heel Europa hebben hun krachten gebundeld om 'elektronische neuzen' te creëren die besmette planten kunnen opsporen, om te voorkomen dat de plagen zich verspreiden. Veel van deze plagen zijn invasief.
Plantenplagen kunnen over de hele wereld verspreid worden wanneer planten worden verhandeld. Door de klimaatverandering kunnen plagen zich in nieuwe gebieden vestigen en grote economische verliezen veroorzaken. De International Plant Protection Convention (IPPC) en de European and Mediterranean Plant Protection Organization (EPPO) werken beide aan de bescherming van planten tegen plagen en aan een veilige handel in planten om de verspreiding van invasieve plagen te voorkomen.
Dit is echter een uitdaging, aangezien plantenplagen moeilijk op te sporen zijn. Wanneer planten worden verhandeld, worden ze gecontroleerd en gezonde planten krijgen een fytosanitair certificaat. Soms herbergen deze planten toch verborgen plagen, die vervolgens als verstekelingen over de grenzen heen worden vervoerd. Wanneer zij nieuwe bestemmingen bereiken, kunnen zij zich snel verspreiden en grote schade veroorzaken.
Deze uitdaging heeft onderzoekers uit heel Europa geïnspireerd om samen te werken in PurPest, een EU-project dat wordt gecoördineerd door het NIBIO. Het doel is om elektronische neuzen te ontwikkelen die verstekelingen in planten kunnen opsporen en zo hun verspreiding kunnen beperken.
Een neus voor zieke planten
Andrea Ficke, NIBIO-onderzoeker en projectcoördinator legt het concept van het project uit:
"Alle planten scheiden vluchtige organische stoffen (VOC's) af, zoals geuren. De verzameling VOC's die een plant afscheidt, verandert als de plant aan stress wordt blootgesteld, bijvoorbeeld wanneer deze wordt aangevallen door een plaag. Aanvallen van verschillende plagen moeten resulteren in verschillende VOC-profielen."
Dit principe zal worden gebruikt om elektronische neuzen te creëren die specifieke VOC-profielen kunnen identificeren en deze in verband kunnen brengen met bepaalde plantenplagen. De elektronische neuzen moeten gemakkelijk te gebruiken zijn en snelle en betrouwbare resultaten geven als er een plaag wordt gedetecteerd.
Dit zou een waardevol instrument kunnen zijn voor plantenimporteurs die grote hoeveelheden planten uit de hele wereld moeten beheren en momenteel over weinig methodes beschikken om verstekelingen op te sporen. Volgens Ficke wordt slechts 3% van de plagen die via planten worden ingevoerd, opgespoord.
"Door elektronische neuzen te gebruiken, zou het mogelijk zijn het detectiepercentage tot 80% te verhogen."
De elektronische neuzen zullen ook worden ontworpen voor gebruik in het veld. Robuuste elektronische neuzen zouden aan tractoren kunnen worden bevestigd en worden gebruikt om plagen op te sporen die zich reeds op het veld hebben gevestigd. Dit zou een meer plaatsgebonden behandeling mogelijk maken, waardoor de behoefte aan gewasbeschermingsmiddelen met wel 50% zou kunnen afnemen, aldus Ficke.
Beginnen met een klein aantal
Om te beginnen wil het project elektronische neuzen ontwikkelen die vijf plagen kunnen detecteren, namelijk oomyceten, insecten en nematoden. De meeste plagen hebben een breed scala aan waardplanten en bedreigen zowel de land- als de bosbouw in heel Europa.
Om elektronische neuzen te kunnen ontwikkelen, moet het bekend zijn welke VOC's worden afgescheiden door planten die door verschillende schadelijke organismen worden aangevallen. Dit zal worden bereikt door middel van experimenten van het NIBIO en andere samenwerkende onderzoeksinstellingen, waarbij planten onder gecontroleerde omstandigheden aan verschillende plagen worden blootgesteld. Analyses zullen worden uitgevoerd om de afgescheiden VOC's te bepalen, die in een databank zullen worden verzameld. De database staat open voor andere onderzoekers en ontwikkelaars, zodat deze ook voor andere plagen kan worden gebruikt.
"Dit zorgt ervoor dat de technologie en de toepassingen ervan verder kunnen worden ontwikkeld, zelfs nadat het project is afgerond," legt Ficke uit.
Interdisciplinaire samenwerking
Elektronische neuzen alleen zullen het probleem van invasieve plantenplagen die via planten worden ingevoerd, niet oplossen. "Om een dergelijk complex probleem op te lossen, moeten we het beleid met betrekking tot de handel in planten veranderen," legt Ficke uit.
Een van de werkgroepen van het project zal zich uitsluitend hiermee bezighouden. "Zij zullen nauw samenwerken met eindgebruikers, zoals telers, mensen die betrokken zijn bij de handel in planten en andere belanghebbenden, om beleid en richtlijnen op te stellen die zinvol en uitvoerbaar zijn."
Dit is een essentieel onderdeel van het project, dat tot doel heeft het EU-beleid inzake de handel in planten te verbeteren. De samenwerking tussen technologie, biologie en sociale wetenschappen is essentieel om de dreiging van invasieve plantenplagen te verminderen. Door deskundigheid op deze onderzoeksgebieden te verzamelen, kan het PurPest-project bijdragen tot een duurzame voedselproductie en bosbouw.
Bron: nibio.no