Testen op bodempathogenen - cruciaal voor landbouw, maar uiterst traag en duur - zal spoedig nauwkeurig worden gedaan, snel, goedkoop en ter plaatse, dankzij onderzoek dat plantenpathologen van de Washington State University delen.

Zoals de naam impliceert, deze tests detecteren ziekteverwekkende pathogenen in de bodem die gewassen ernstig kunnen verwoesten.

Tot nu, de tests hebben grote, dure apparatuur of laboratoriumtests die weken duren.

Het analyseproces van bodempathogenen is gebaseerd op polymerasekettingreactie (PCR) testen die zeer specifiek en gevoelig zijn en alleen mogelijk zijn in een laboratorium.

De nieuwe methoden, ontworpen door WSU plantenpathologen, zijn niet alleen draagbaar en snel, maar gebruik testmateriaal dat gemakkelijk beschikbaar is voor het publiek. Een paper van de onderzoekers somt alle apparatuur en materialen op die nodig zijn om het apparaat te bouwen, plus instructies om alles in elkaar te zetten en grondtesten uit te voeren.

Inspelen op de behoeften van telers

"We hebben van veel telers gehoord dat de tijd die nodig is om resultaten te verkrijgen van grondmonsters die naar een laboratorium worden gestuurd, te lang is, " zei Kiwamu Tanaka, universitair docent bij de afdeling Plantenziektekunde van de WSU. "De resultaten komen te laat terug om nuttig te zijn. Maar als ze ter plaatse resultaten kunnen krijgen, ze konden weloverwogen beslissingen nemen over behandelingen of managementveranderingen voordat ze hun gewas zelfs maar planten."

Sommige ziekten van bodempathogenen zijn mogelijk pas weken nadat het gewas is ontkiemd zichtbaar, zei Tanaka. Dat kan te laat zijn om de ziekte te behandelen of boeren dwingen meer behandelingen te gebruiken.

Magnetische doorbraak

WSU-afgestudeerde student Joseph DeShields, een eerste auteur op het papier, zei dat het ongeveer zes maanden werk kostte om hun apparaat in het veld te laten werken. Het vertrouwt op magneten om het DNA van ziekteverwekkers uit de bodem te halen.

"Het blijkt, het is echt moeilijk om genetisch materiaal van de bodem te scheiden en te zuiveren, omdat de bodem zoveel materiaal bevat voor PCR-tests, " zei DeShields "Dus we waren heel blij toen we die doorbraak maakten."

Rachel Bomberger is een WSU-plantdiagnose die heeft geholpen met de concepten van het testen van machines. Ze zei onder de indruk te zijn van wat Tanaka en het team hebben bereikt.

"We hebben een enorm struikelblok verwijderd als het gaat om bodemonderzoek, " zei Bommenwerper, een van de co-auteurs van het papier. "We hebben het ontbrekende onderdeel gevonden dat ervoor zorgt dat de testsystemen in het veld werken zonder dure laboratoriumapparatuur of testmaterialen."

Wereldwijde toepassing

Het systeem is getest op aardappelvelden rond het oosten van Washington, Tanaka zei, maar het zal overal ter wereld op aarde werken.

"Het is een heel veelzijdige methode, " zei hij. "Je zou het kunnen gebruiken voor het landelijk in kaart brengen van ziekteverwekkers of kijken naar de verspreiding van ziekteverwekkers in het hele land. We zijn klein begonnen, maar dit zou enorme implicaties kunnen hebben voor het testen van bodemgezondheid en ziekte."

Tanaka zei dat het belangrijk is dat deze ontdekking beschikbaar is in een open-access videotijdschrift.

"We zijn altijd bezorgd om elke teler en de sector als geheel te helpen, " zei Tanaka. "We willen dat iedereen hiernaar kijkt en het gebruikt, als ze denken dat ze er baat bij hebben."

De resultaten zijn gepubliceerd in de Tijdschrift voor gevisualiseerde experimenten .