Die Entdeckung von NC State wird den Süßkartoffelbauern voraussichtlich „Millionen Dollar“ einsparen

RALEIGH – Forscher des US-Bundesstaates North Carolina haben eine Behandlung nach der Ernte ermittelt, die den Ernteverlust aufgrund innerer Nekrose bei Covington-Süßkartoffeln deutlich reduziert. Etwa 901 TP3T der Süßkartoffeln in North Carolina sind von der Sorte Covington. Diese Behandlung wird den Süßkartoffelproduzenten in North Carolina Millionen von Dollar einsparen.

Die Süßkartoffelsorte Covington liefert einen hohen Ertrag an relativ gleichmäßig geformten Speicherwurzeln, die köstlich, nahrhaft und gut lagerfähig sind. Allerdings bemerkten Erzeuger und Verbraucher bereits wenige Jahre nach der kommerziellen Markteinführung der Sorte schwarze Flecken oder Flecken auf der Innenseite der Süßkartoffeln.

„Innere Nekrose wurde zu einem großen Problem in der Branche, daher entschied die Sweet Potato Commission, dass wir eine Task Force brauchten, die sich vom gesamten College aus damit befasst“, sagte David Godwin, ein Süßkartoffelproduzent in dritter Generation, der in der Kommission tätig war North Carolina Sweet Potato Commission in mehreren Rollen. „Wenn Sie ein Problem haben, bei dem Sie wirklich nicht wissen, was passiert, müssen Sie jemanden aus allen Bereichen und Aspekten der Landwirtschaft und Biowissenschaften damit beauftragen, daran zu arbeiten.“

Eine innere Nekrose findet sich am Ende der Wurzel, das der Stelle, an der sich die Rebe befand, am nächsten liegt. Bild mit freundlicher Genehmigung von Jonathan Schultheis und HortTechnology-Artikel: Das Entfernen von Weinreben vor der Ernte sowie die Dauer und Temperatur der Aushärtung beeinflussen die Häufigkeit und den Schweregrad der inneren Nekrose bei Süßkartoffeln der Sorte „Covington“.

Innere Nekrose ist eine physiologische Störung, die nicht durch einen Schädling oder Krankheitserreger verursacht wird und bei der die Süßkartoffeln schwarze Flecken und Flecken auf der Innenseite der Wurzel entwickeln. Diese schwarzen Flecken sind nur am Ende der Wurzel zu finden, das der Rebe am nächsten liegt. Hersteller können nicht feststellen, ob eine Wurzel eine innere Nekrose aufweist, ohne sie anzuschneiden.

Laut Jonathan Schultheis, einem Professor und Erweiterungsspezialisten am Department of Horticultural Science, der die Task Force leitete, ergab eine Untersuchung von Lagerräumen für Süßkartoffeln in den Jahren 2010 und 2011, dass 90% der Lagerräume zumindest einige Wurzeln mit innerer Nekrose aufwiesen. In den meisten Fällen wiesen weniger als 10% der untersuchten Süßkartoffeln diese minimalen schwarzen Flecken oder Flecken auf. Allerdings hatten einige Hersteller mehr als 30%-befallene Wurzeln, einige mit schwerwiegenderen Symptomen, sodass sie nicht vermarktbar waren.

Durch die Änderung des Aushärtungsprozesses – einer Wärmebehandlung, die die Wurzeln dazu anregt, Schnitte und Abschürfungen zu heilen und Stärke nach der Ernte und vor der Lagerung in einem kühlen Lagerraum in Zucker umzuwandeln – haben Schultheis und die Task Force eine Methode entwickelt, um das Auftreten und die Schwere von Schnitten und Abschürfungen erheblich zu reduzieren innere Nekrose bei Covington-Süßkartoffeln.

Letzten Monat teilte die Task Force der wissenschaftlichen Gemeinschaft die Lösung in Form eines in der Zeitschrift HortTechnology veröffentlichten Artikels mit. Sie teilten die Lösung 2017 den Süßkartoffelproduzenten mit, nachdem sich die ersten Experimente als erfolgreich erwiesen hatten.

ZAHLREICHE EXPERIMENTE

Bevor die Arbeitsgruppe feststellte, dass die Heilungsbedingungen ein wesentlicher Faktor für die innere Nekrose waren, untersuchte sie eine Reihe verschiedener möglicher Ursachen, sagte Schultheis.

Lina Quesada-Ocampo und Zvezdana Pesic-Van Esbroeck, zwei Pflanzenpathologen, schlossen Viren, Bakterien und Pilze als Ursache für innere Nekrose aus. Katie Jennings, eine Gartenbauforscherin, schloss Herbizide aus. Anders Huseth, ein Entomologe, half der Task Force, Insektizide auszuschließen. Chen Jiang, ein ehemaliger Doktorand der Gartenbauwissenschaften; Penny Perkins-Veazie, Professorin für Gartenbauwissenschaften; und Sylvia Blankenship, emeritierte Professorin; schaute sich das Pflanzenhormon Ethylen an. Anna Stepanova, eine Molekulargenetikerin für Pflanzen, betrachtete das Problem auf molekularer Ebene.

Nachdem alle möglichen Ursachen ausgeschlossen waren, widmete sich die Task Force der Untersuchung der Wachstums- und Lagerbedingungen.

David Godwin ist ein Süßkartoffelproduzent in dritter Generation, der in verschiedenen Funktionen in der North Carolina Sweet Potato Commission tätig war. (Foto von 2016).
Um eine definitivere Antwort zu erhalten, kamen Schultheis, Godwin und mehrere andere Schlüsselpersonen der Süßkartoffelindustrie auf die Idee einer Forschungsstudie, um die Hauptursache der inneren Nekrose zu verstehen. Schultheis und Fernando Montero de Espinosa Baselga, ein ehemaliger Masterstudent von Schultheis, koordinierten die Studie mit wichtigen Süßkartoffelanbauern und -verpackern in North Carolina. Sie haben Wurzeln von sechs Herstellern genommen und diese dann in sechs verschiedenen Lagereinrichtungen ausgehärtet und gelagert, wobei die Aushärtetemperaturen und die relative Luftfeuchtigkeit überwacht wurden.

Durch den Vergleich von Wurzeln, die unter verschiedenen kommerziellen Wachstumsbedingungen gezüchtet und in verschiedenen kommerziellen Einrichtungen gelagert wurden, wurde deutlich, dass die Aushärtungsbedingungen unmittelbar nach der Ernte einen deutlichen Einfluss auf die Häufigkeit und Schwere innerer Nekrosen hatten.

Gleichzeitig untersuchte Montero de Espinosa Baselga in einer kontrollierteren Studie Süßkartoffeln, die unter fünf verschiedenen Wachstumsbedingungen auf drei Partnerfarmen und der Lower Coastal Plain/Cunningham Research Station angebaut wurden. In dieser veröffentlichten Studie habe er die Wurzeln drei Tage, eine Woche, zwei Wochen, drei Wochen oder fünf Wochen lang entweder bei 75 oder 85 Grad ausgehärtet, sagte Schultheis. Er fand heraus, dass eine niedrigere Aushärtungstemperatur und eine kürzere Aushärtungszeit den Prozentsatz der Wurzeln mit schwarzen Flecken innerer Nekrose stark reduzierten.

Die Task Force teilte diese Ergebnisse 2017 der Süßkartoffelindustrie in North Carolina mit und aktualisierte die empfohlenen Reifebedingungen für Covington-Süßkartoffeln.

UNSCHÄTZLICHE LÖSUNG

„Ich weiß in meinem Herzen, dass die Süßkartoffelindustrie in North Carolina heute nicht mehr in der gleichen Größe existieren würde, wenn wir weiterhin das Problem der inneren Nekrose hätten“, sagte Godwin, der 1987 seinen Bachelor-Abschluss an der NC State machte Bio- und Agrartechnik. „Die Vielfalt wurde so problematisch, dass wir begannen, Käufer zu verlieren. Wir hätten die Sorte Covington verloren und ich glaube nicht, dass wir auch nur annähernd so viele Hektar Land hätten wie jetzt.“

Schultheis stimmt zu, dass die neuen Aushärtungsbedingungen der Süßkartoffelindustrie in North Carolina erheblich geholfen haben, und glaubt, dass es eine der lohnendsten Leistungen seiner Karriere war, die Task Force anzuführen und an der Lösungsfindung mitzuwirken.

„Unter dem Strich hat dies der Branche Ernteverluste in Millionenhöhe erspart“, sagte Schultheis. „Ein Züchter rief mich an und sagte mir, er habe in einer Saison eine Million Dollar durch innere Nekrose verloren. Diese Lösung hat auch dazu beigetragen, den Ruf von North Carolina für die von uns produzierten hochwertigen Süßkartoffeln zu wahren.“

Zusätzlich zu den interdisziplinären Forschern in der Task Force wäre die Lösungsfindung für innere Nekrose ohne die Unterstützung von Beratern, Forschungsstationspersonal und Partnerbetrieben nicht möglich gewesen, fügte Schultheis hinzu.

„Ich sehe die NC Plant Sciences Initiative als eine Möglichkeit, wie wir alle verschiedenen Abteilungen und Hochschulen der NC State dazu bringen können, uns beim Wachstum der Landwirtschaft in North Carolina zu unterstützen“, sagte Godwin. „Ich denke, es wird viele Probleme lösen, wirtschaftlicher und viel schneller. Deshalb hat die Sweet Potato Commission die Initiative finanziell und politisch unterstützt.“

Tatsächlich ist ein Teil dieser interdisziplinären Arbeit für Süßkartoffelproduzenten in North Carolina bereits im Gange. Im Rahmen des NC PSI-Projekts „Big Data for Better Sweet Potatoes“ arbeitet Mike Kudenov, Forscher in der Abteilung für Elektrotechnik und Informationstechnik, an einem neuen System, das interne Schäden in Süßkartoffeln erkennen kann, unabhängig davon, ob diese verursacht wurden durch innere Nekrose oder Schädlinge und Krankheiten.

Zu den weiteren Autoren des HortTechnology-Artikels gehören neben Schultheis, Montero de Espinosa Baselga und Quesada-Ocampo Mike Boyette vom Fachbereich Bio- und Agrartechnik sowie Keith Starke und David Monks vom Fachbereich Gartenbauwissenschaften.

Die interne Nekrose-Task Force wurde vom North Carolina Agricultural Research Service, der North Carolina Cooperative Extension, der North Carolina Sweet Potato Commission, der Golden LEAF Foundation und dem Covington Endowment finanziert.

Dieser Beitrag wurde ursprünglich in den College of Agriculture and Life Sciences News veröffentlicht.

(c) NC State University

Originalquelle des Artikels: WRAL TechWire