De ontdekking van NC State zal naar verwachting zoete aardappelboeren ‘miljoenen dollars’ besparen

RALEIGH – NC State-onderzoekers hebben een naoogstbehandeling ontwikkeld die het oogstverlies als gevolg van interne necrose bij zoete aardappelen uit Covington aanzienlijk vermindert. Ongeveer 90% van de zoete aardappelen uit North Carolina is van het ras Covington. Deze behandeling zal de zoete aardappelproducenten in NC miljoenen dollars besparen.

De Covington-variëteit zoete aardappelen produceert een hoge opbrengst van redelijk uniform gevormde bewaarwortels die heerlijk, voedzaam zijn en goed te bewaren. Binnen een paar jaar na de commerciële introductie van het ras merkten telers en consumenten echter zwarte vlekken of vlekken op aan de binnenkant van de zoete aardappelen.

"Interne necrose begon een groot probleem te worden in de sector, dus besloot de Zoete Aardappelcommissie dat we een taskforce nodig hadden om dit vanuit de hele universiteit te bekijken", zegt David Godwin, een zoete aardappelproducent van de derde generatie die deel uitmaakte van de De zoete aardappelcommissie van North Carolina in een aantal rollen. “Als je een probleem hebt waarvan je echt niet weet wat er aan de hand is, moet je iemand uit elk vakgebied en aspect van de landbouw en de levenswetenschappen zover krijgen om eraan te werken.”

Interne necrose wordt gevonden aan het uiteinde van de wortel dat zich het dichtst bij de plaats van de wijnstok bevindt. Afbeelding met dank aan Jonathan Schultheis en HortTechnology artikel Verwijdering van wijnstokken vóór de oogst, en uithardingsduur en -temperatuur beïnvloeden de incidentie en ernst van interne necrose bij zoete aardappel 'Covington'.

Interne necrose is een fysiologische aandoening, niet veroorzaakt door een plaag of ziekteverwekker, waarbij de zoete aardappelen zwarte vlekken en vlekken aan de binnenkant van de wortel ontwikkelen. Deze zwarte vlekken worden alleen gevonden aan het uiteinde van de wortel, het dichtst bij de plaats waar de wijnstok stond. Producenten kunnen niet zeggen of een wortel interne necrose heeft zonder erin te snijden.

Volgens Jonathan Schultheis, een professor en uitbreidingsspecialist bij de afdeling Tuinbouwwetenschappen die de taskforce leidde, bleek uit een onderzoek van opslagruimten voor zoete aardappelen in 2010 en 2011 dat 90% van de opslagruimten op zijn minst enkele wortels had met interne necrose. In de meeste gevallen had minder dan 10% van de onderzochte zoete aardappelen deze minimale zwarte vlekken of vlekjes. Een paar producenten hadden echter meer dan 30%-aangetaste wortels, sommige met ernstigere symptomen, waardoor ze niet verhandelbaar waren.

Door het uithardingsproces te veranderen – een warmtebehandeling die de wortels aanmoedigt om snij- en schaafwonden te genezen en zetmeel in suiker om te zetten na de oogst en vóór opslag in een koele opslagruimte – hebben Schultheis en de taskforce een methode vastgesteld om de incidentie en de ernst van de ziekte aanzienlijk te verminderen. interne necrose bij zoete aardappelen uit Covington.

Vorige maand deelde de taskforce de oplossing met de wetenschappelijke gemeenschap in de vorm van een artikel gepubliceerd in het tijdschrift HortTechnology. Ze deelden de oplossing in 2017 met zoete aardappeltelers, nadat de eerste reeks experimenten succesvol bleek.

TALRIJKE EXPERIMENTEN

Voordat werd vastgesteld dat de uithardingsomstandigheden een belangrijke factor waren bij interne necrose, keek de taskforce naar een aantal verschillende mogelijke oorzaken, zei Schultheis.

Lina Quesada-Ocampo en Zvezdana Pesic-Van Esbroeck, twee plantenpathologen, sloten virussen, bacteriën en schimmels uit als oorzaak van interne necrose. Katie Jennings, onderzoeker op het gebied van de tuinbouwwetenschappen, sloot herbiciden uit. Anders Huseth, een entomoloog, hielp de taskforce insecticiden uit te sluiten. Chen Jiang, een voormalig afgestudeerde student tuinbouwwetenschappen; Penny Perkins-Veazie, hoogleraar tuinbouwwetenschappen; en Sylvia Blankenship, emeritus hoogleraar; gekeken naar het plantenhormoon ethyleen. Anna Stepanova, een moleculair geneticus bij planten, bekeek het probleem op moleculair niveau.

Nadat al deze mogelijke oorzaken waren uitgesloten, ging de taskforce over tot het onderzoeken van de groeiomstandigheden en opslagomstandigheden.

David Godwin is een zoete aardappelproducent van de derde generatie en heeft in een aantal functies zitting gehad in de North Carolina Sweet Potato Commission. (Foto uit 2016).
Om tot een definitiever antwoord te komen, kwamen Schultheis, Godwin en verschillende andere sleutelfiguren in de zoete aardappelindustrie met het idee voor een onderzoek om de belangrijkste oorzaak van interne necrose te begrijpen. Schultheis en Fernando Montero de Espinosa Baselga, een voormalige masterstudent van Schultheis, coördineerden het onderzoek met belangrijke zoeteaardappeltelers en -verpakkers uit NC. Ze namen wortels van zes producenten, droogden deze vervolgens en bewaarden ze in zes verschillende opslagfaciliteiten, terwijl ze de uithardingstemperaturen en relatieve vochtigheid in de gaten hielden.

Door wortels te vergelijken die onder verschillende commerciële groeiomstandigheden waren gekweekt en in verschillende commerciële faciliteiten waren opgeslagen, werd het duidelijk dat de uithardingsomstandigheden onmiddellijk na de oogst een uitgesproken effect hadden op de incidentie en ernst van interne necrose.

Tegelijkertijd evalueerde Montero de Espinosa Baselga zoete aardappelen die onder vijf verschillende groeiomstandigheden waren geteeld op drie partnerboerderijen en het Lower Coastal Plain/Cunningham Research Station in een meer gecontroleerd onderzoek. In deze gepubliceerde studie genas hij de wortels op 75 graden of 85 graden gedurende drie dagen, een week, twee weken, drie weken of vijf weken, zei Schultheis. Hij ontdekte dat een lagere uithardingstemperatuur en een kortere uithardingstijd het percentage wortels met de zwarte plekken met interne necrose aanzienlijk verminderden.

De taskforce deelde deze resultaten in 2017 met de zoete aardappelsector in North Carolina en actualiseerde de aanbevolen rijpingsomstandigheden voor zoete aardappelen uit Covington.

ONWAARDELIJKE OPLOSSING

“Ik weet diep in mijn hart dat de zoete aardappelsector in North Carolina vandaag de dag niet in dezelfde omvang zou bestaan als we met het interne necroseprobleem zouden blijven kampen”, zegt Godwin, die in 1987 afstudeerde aan NC State met een bachelordiploma in biologische en landbouwtechniek. "Het werd zo'n probleem met het ras dat we kopers begonnen te verliezen. We zouden de Covington-variëteit kwijt zijn geraakt en ik denk niet dat we ook maar in de buurt van het aantal hectares zouden komen dat we nu hebben.”

Schultheis is het ermee eens dat de nieuwe rijpingsomstandigheden de zoete aardappelsector in North Carolina aanzienlijk hebben geholpen, en gelooft dat het leiden van de taskforce en het deel uitmaken van het vinden van een oplossing een van de meest lonende prestaties in zijn carrière was.

“Het komt erop neer dat dit de sector miljoenen dollars aan oogstverlies heeft bespaard”, aldus Schultheis. “Een teler belde me op en vertelde me dat hij in één seizoen een miljoen dollar had verloren door interne necrose. Deze oplossing hielp ook de reputatie van North Carolina te behouden vanwege de hoogwaardige zoete aardappelen die we produceren."

Naast de interdisciplinaire onderzoekers van de taskforce zou het bepalen van de oplossing voor interne necrose niet mogelijk zijn geweest zonder de hulp van voorlichtingsagenten, onderzoeksstationpersoneel en partnerboerderijen, voegde Schultheis eraan toe.

“Ik zie het NC Plant Sciences Initiative als de manier waarop we alle verschillende afdelingen en hogescholen van NC State kunnen betrekken bij het helpen groeien van de landbouw in North Carolina,” zei Godwin. “Ik denk dat het veel problemen gaat oplossen, economischer en een stuk sneller. Daarom steunde de Zoete Aardappelcommissie het initiatief financieel en politiek.”

Een deel van dat interdisciplinaire werk voor producenten van zoete aardappelen in NC is zelfs al aan de gang. Als onderdeel van het Big Data for Better Sweet Potatoes-project van NC PSI werkt Mike Kudenov, een onderzoeker bij de afdeling Electrical and Computer Engineering, aan een nieuw systeem dat interne schade in zoete aardappelen kan detecteren, ongeacht of deze wordt veroorzaakt door interne necrose of plagen en ziekten.

Naast Schultheis, Montero de Espinosa Baselga en Quesada-Ocampo zijn andere auteurs van het HortTechnology-artikel onder meer Mike Boyette, van de afdeling Biologische en Landbouwtechniek, en Keith Starke en David Monks, beiden van de afdeling Tuinbouwwetenschappen.

De interne necrose-taskforce werd gefinancierd door North Carolina Agricultural Research Service, North Carolina Cooperative Extension, North Carolina Sweet Potato Commission, Golden LEAF Foundation en de Covington Endowment.

Dit bericht is oorspronkelijk gepubliceerd in College of Agriculture and Life Sciences News.

(c) NC Staatsuniversiteit

Originele artikelbron: WRAL TechWire