NC Staten löydön odotetaan säästävän bataattiviljelijöiden "miljoonia dollareita"

RALEIGH — NC Staten tutkijat ovat määrittäneet sadonkorjuun jälkeisen käsittelyn, joka vähentää merkittävästi Covingtonin bataattien sisäisen nekroosin aiheuttamaa sadon menetystä. Noin 90% Pohjois-Carolinan bataateista on Covington-lajiketta. Tämä käsittely säästää NC bataattituottajien miljoonia dollareita.

Covington-bataattilajikkeesta saadaan korkea saanto melko tasamuotoisia säilytysjuuria, jotka ovat herkullisia, ravitsevia ja säilyvät hyvin. Kuitenkin muutaman vuoden kuluessa lajikkeen kaupallisesta julkaisusta viljelijät ja kuluttajat alkoivat huomata bataattien sisällä mustia täpliä tai laikkuja.

"Sisäisestä nekroosista oli tulossa suuri ongelma alalla, joten bataattikomissio päätti, että tarvitsemme työryhmän tarkastelemaan tätä kaikkialta yliopistosta", sanoi David Godwin, kolmannen sukupolven bataattien tuottaja, joka on palvellut Pohjois-Carolinan bataattikomissio useissa rooleissa. "Kun sinulla on ongelma, jossa et todellakaan tiedä mitä tapahtuu, sinun on saatava joku maatalouden ja biotieteiden kaikilta aloilta ja osa-alueilta työskentelemään sen parissa."

Sisäinen nekroosi löytyy juuren päästä, joka on lähinnä viiniköynnöksen paikkaa. Kuva: Jonathan Schultheis ja HortTechnology-paperi Viiniköynnösten poistaminen ennen sadonkorjuuta ja kovettumisen kesto ja lämpötila vaikuttavat sisäisen nekroosin ilmaantumiseen ja vakavuuteen 'Covington'-sweet perunassa.

Sisäinen nekroosi on fysiologinen sairaus, joka ei aiheuta tuholaisia tai taudinaiheuttajia, jolloin bataattiin muodostuu mustia täpliä ja laikkuja juuren sisäpuolelle. Näitä mustia laikkuja löytyy vain juuren päästä, joka on lähinnä viiniköynnöksen paikkaa. Tuottajat eivät voi kertoa, onko juuressa sisäinen nekroosi ilman, että se on leikattu siihen.

Työryhmää johtaneen puutarhatieteen laitoksen professorin ja laajennusasiantuntijan Jonathan Schultheisin mukaan bataattivarastoissa vuosina 2010 ja 2011 tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että varastotilojen 90%:llä oli ainakin joissakin juurissa sisäistä nekroosia. Useimmissa tapauksissa alle 10% tutkituista bataateista oli näitä minimaalisia mustia läiskiä tai pilkkuja. Joillakin tuottajilla oli kuitenkin yli 30%:n vaivaamia juuria, joista osalla oli vakavampia oireita, minkä vuoksi niitä ei voitu myydä.

Muuttamalla kovetusprosessia – lämpökäsittelyä, joka rohkaisee juuria parantamaan viiltoja ja hankauksia ja muuntaa tärkkelyksen sokeriksi sadonkorjuun jälkeen ja ennen viileässä varastointitilassa – Schultheis ja työryhmä määrittelivät menetelmän, jolla vähennetään huomattavasti haavaumien esiintymistä ja vakavuutta. sisäinen nekroosi Covingtonin bataateissa.

Viime kuussa työryhmä jakoi ratkaisun tiedeyhteisön kanssa HortTechnology-lehdessä julkaistun artikkelin muodossa. He jakoivat ratkaisun bataattituottajien kanssa vuonna 2017, kun ensimmäiset kokeet osoittautuivat onnistuneiksi.

LUKUJA KOKEILUJA

Ennen kuin päätti, että kovettumisolosuhteet olivat merkittävä tekijä sisäisessä nekroosissa, työryhmä tarkasteli useita erilaisia mahdollisia syitä, Schultheis sanoi.

Kaksi kasvipatologia Lina Quesada-Ocampo ja Zvezdana Pesic-Van Esbroeck sulkivat pois virukset, bakteerit ja sienet sisäisen nekroosin aiheuttajina. Katie Jennings, puutarhatieteiden tutkija, sulki pois rikkakasvien torjunta-aineet. Anders Huseth, entomologi, auttoi työryhmää sulkemaan pois hyönteismyrkyt. Chen Jiang, entinen puutarhatieteen jatko-opiskelija; Penny Perkins-Veazie, puutarhatieteiden professori; ja Sylvia Blankenship, emeritaprofessori; katsoi kasvihormonia eteeniä. Anna Stepanova, kasvien molekyyligeneetikko, tarkasteli ongelmaa molekyylitasolla.

Kun kaikki mahdolliset syyt oli suljettu pois, työryhmä siirtyi tarkastelemaan kasvu- ja varastointiolosuhteita.

David Godwin on kolmannen sukupolven bataattituottaja, joka on toiminut North Carolina Sweet Potato Commissionissa useissa rooleissa. (Kuva vuodelta 2016).
Saadakseen lopullisemman vastauksen Schultheis, Godwin ja useat muut bataattiteollisuuden avainhenkilöt keksivät idean tutkimustutkimuksesta, jolla pyritään ymmärtämään sisäisen nekroosin pääasiallinen syy. Schultheis ja Fernando Montero de Espinosa Baselga, Schultheisin entinen maisteriopiskelija, koordinoivat tutkimusta keskeisten NC bataattiviljelijöiden ja -pakkaajien kanssa. Ne juurtuivat kuudelta tuottajalta ja sitten kuivasivat ja varastoivat ne kuuteen eri varastoon tarkkaillen samalla kovettumislämpötiloja ja suhteellista kosteutta.

Vertailemalla erilaisissa kaupallisissa kasvatusolosuhteissa kasvatettuja ja eri kaupallisissa tiloissa varastoituja juuria kävi selväksi, että välittömästi sadonkorjuun jälkeisillä kuivumisolosuhteilla oli selvä vaikutus sisäisen nekroosin ilmaantuvuuteen ja vakavuuteen.

Samaan aikaan Montero de Espinosa Baselga arvioi bataatteja, jotka oli kasvatettu viidessä eri viljelyolosuhteissa kolmella kumppanitilalla ja Lower Coastal Plain/Cunningham Research Stationilla kontrolloidummassa tutkimuksessa. Tässä julkaistussa tutkimuksessa hän paransi juuret joko 75 asteessa tai 85 asteessa kolmen päivän, yhden viikon, kahden viikon, kolmen viikon tai viiden viikon ajan, Schultheis sanoi. Hän havaitsi, että matalampi kovettumislämpötila ja lyhyempi kovettumisaika vähensivät suuresti juurten prosenttiosuutta, joissa oli sisäisen nekroosin mustia laikkuja.

Työryhmä jakoi nämä tulokset Pohjois-Carolinan bataattiteollisuudelle vuonna 2017 ja päivitti Covingtonin bataattien suositellut suolausolosuhteet.

KORVAAMATON RATKAISU

"Tiedän sydämessäni, että Pohjois-Carolinan bataattiteollisuutta ei olisi tänä päivänä samankokoisena, jos sisäinen nekroosiongelma jatkuisi", sanoi Godwin, joka valmistui NC Statesta vuonna 1987 kandidaatin tutkinnolla biologinen ja maataloustekniikka. "Siitä oli tulossa niin ongelma lajikkeen kanssa, että alkoimme menettää ostajia. Olisimme menettäneet Covingtonin lajikkeena, enkä usko, että meillä olisi lähellekään nykyistä määrää hehtaareja.

Schultheis on samaa mieltä siitä, että uudet kuivatusolosuhteet ovat auttaneet merkittävästi Pohjois-Carolinan bataattiteollisuutta, ja uskoo, että työryhmän johtaminen ja ratkaisun löytäminen oli yksi hänen uransa palkitsevimmista saavutuksista.

"Toiminta on, että tämä on säästänyt teollisuudelle miljoonia dollareita sadon menetyksiltä", Schultheis sanoi. "Yksi viljelijä soitti minulle ja kertoi, että hän menetti miljoona dollaria sisäisen nekroosin vuoksi yhden kauden aikana. Tämä ratkaisu auttoi myös ylläpitämään Pohjois-Carolinan mainetta valmistamiemme korkealaatuisten bataattien ansiosta.

Työryhmän poikkitieteellisten tutkijoiden lisäksi sisäisen nekroosin ratkaisun löytäminen ei olisi ollut mahdollista ilman Extension-agenttien, tutkimusasemien henkilöstön ja kumppanitilojen apua, Schultheis lisäsi.

"Näen NC Plant Sciences Initiativen olevan tapa, jolla voimme saada kaikki NC Staten eri osastot ja korkeakoulut mukaan auttamaan meitä kasvattamaan maataloutta Pohjois-Carolinassa", Godwin sanoi. ”Uskon, että se ratkaisee monia ongelmia, taloudellisemmin ja paljon nopeammin. Siksi bataattikomissio tuki aloitetta taloudellisesti ja poliittisesti.

Itse asiassa osa tästä monitieteisestä työstä NC-bataattituottajille on jo käynnissä. Osana NC PSI:n Big Data for Better Sweet Potatoes -projektia sähkö- ja tietokonetekniikan laitoksen tutkija Mike Kudenov työskentelee uuden järjestelmän parissa, joka pystyy havaitsemaan bataattien sisäisiä vaurioita riippumatta siitä, ovatko ne aiheutuneet. sisäisen nekroosin tai tuholaisten ja tautien vuoksi.

Schultheisin, Montero de Espinosa Baselgan ja Quesada-Ocampon lisäksi muita HortTechnology-paperin kirjoittajia ovat Mike Boyette biologisen ja maataloustekniikan osastolta sekä Keith Starke ja David Monks, molemmat puutarhatieteen laitokselta.

Sisäistä nekroosityöryhmää rahoittivat North Carolina Agricultural Research Service, North Carolina Cooperative Extension, North Carolina Sweet Potato Commission, Golden LEAF Foundation ja Covington Endowment.

Tämä viesti julkaistiin alun perin College of Agriculture and Life Sciences -uutisissa.

(c) NC State University

Alkuperäinen artikkelin lähde: WRAL TechWire