התגלית של מדינת NC צפויה לחסוך לחקלאי בטטה "מיליוני דולרים"
תאריך פרסום:ראלי - חוקרי מדינת NC קבעו טיפול לאחר הקטיף שמפחית באופן משמעותי את אובדן היבול עקב נמק פנימי בבטטות קובינגטון. כ-90% מהבטטות של צפון קרוליינה הן מזן קובינגטון. טיפול זה יחסוך ליצרני הבטטה של NC מיליוני דולרים.
מגוון הבטטה של קובינגטון מייצר יבול גבוה של שורשי אחסון בעלי צורה אחידה למדי שהם טעימים, מזינים ומאוחסנים היטב. עם זאת, תוך שנים ספורות מהשחרור המסחרי של הזן, מגדלים וצרכנים החלו להבחין בכתמים שחורים או כתמים בחלק הפנימי של הבטטות.
"נמק פנימי הפך לנושא גדול בתעשייה, אז ועדת הבטטה החליטה שאנחנו צריכים צוות משימה שיבדוק את זה מכל רחבי המכללה", אמר דיוויד גודווין, דור שלישי ליצרן בטטה שכיהן ב- ועדת הבטטה של צפון קרוליינה במספר תפקידים. "כשיש לך בעיה שבה אתה באמת לא יודע מה קורה, אתה צריך לגרום למישהו מכל תחום והיבט של החקלאות ומדעי החיים לעבוד על זה."
נמק פנימי נמצא בקצה השורש הקרוב למקום בו הייתה הגפן. התמונה באדיבות מאמר ג'ונתן שולטהיס ו- HortTechnology הסרת גפנים לפני הקציר, ומשך הריפוי והטמפרטורה משפיעים על השכיחות והחומרה של נמק פנימי בבטטה 'קובינגטון'.
נמק פנימי הוא הפרעה פיזיולוגית, שאינה נגרמת על ידי מזיק או פתוגן, שבה הבטטות מפתחות כתמים שחורים וכתמים בחלק הפנימי של השורש. כתמים שחורים אלו נמצאים רק בקצה השורש הקרוב למקום בו הייתה הגפן. המפיקים לא יכולים לדעת אם לשורש יש נמק פנימי מבלי לחתוך לתוכו.
לדברי יונתן שולטהייס, פרופסור ומומחה להרחבה במחלקה למדעי הגננות שהוביל את כוח המשימה, סקר של חדרי אחסון בטטה בשנים 2010 ו-2011 מצא של-90% מחדרי האחסון היו לפחות כמה שורשים עם נמק פנימי. ברוב המקרים, פחות מ-10% מהבטטות שנבדקו היו עם כתמים שחורים או כתמים מינימליים אלה. עם זאת, לכמה יצרנים היו יותר מ-30% מושפעים של שורשים, חלקם עם תסמינים חמורים יותר, מה שהפך אותם לא ניתנים לשיווק.
על ידי שינוי תהליך הריפוי - טיפול בחום המעודד את השורשים לרפא חתכים ושפשופים וממיר עמילן לסוכר לאחר הקטיף ולפני אחסון בחדר אחסון קריר - שולטהייס וצוות המשימה קבעו שיטה להפחית מאוד את השכיחות והחומרה של נמק פנימי בבטטות קובינגטון.
בחודש שעבר שיתף כוח המשימה את הפתרון עם הקהילה המדעית בצורה של מאמר שפורסם בכתב העת HortTechnology. הם חלקו את הפתרון עם יצרני הבטטה ב-2017, לאחר שמערכת הניסויים הראשונה הוכיחה את עצמה כמוצלחת.
ניסויים רבים
לפני שקבע שתנאי הריפוי היו גורם משמעותי בנמק פנימי, צוות המשימה בחן מספר סיבות אפשריות שונות, אמר שולטהיס.
Lina Quesada-Ocampo ו-Zvezdana Pesic-Van Esbroeck, שני פתולוגים צמחיים, שללו וירוסים, חיידקים ופטריות כגורם לנמק פנימי. קייטי ג'נינגס, חוקרת מדעי הגננות, שללה קוטלי עשבים. אנדרס הוסת', אנטמולוג, עזר לכוח המשימה לשלול קוטלי חרקים. צ'ן ג'יאנג, לשעבר סטודנט לתואר שני במדעי הגננות; פני פרקינס-ואזי, פרופסור למדעי הגננות; וסילביה בלנקנשיפ, פרופסור אמריטה; הסתכל על הורמון הצמח אתילן. אנה סטפנובה, גנטיקאית מולקולרית צמחית, בחנה את הבעיה ברמה המולקולרית.
לאחר שנשללו כל הגורמים הפוטנציאליים הללו, פנה צוות המשימה לבחון את תנאי הגידול ותנאי האחסון.
דיוויד גודווין הוא דור שלישי ליצרן בטטה שכיהן בוועדת הבטטה של צפון קרוליינה במספר תפקידים. (תמונה משנת 2016).
כדי להגיע לתשובה נחרצת יותר, שולטהיס, גודווין וכמה אנשי מפתח נוספים בתעשיית הבטטות העלו רעיון למחקר מחקר כדי להבין את הגורם העיקרי לנמק פנימי. שולטהיס ופרננדו מונטרו דה אספינוזה בזלגה, סטודנט לתואר שני לשעבר של שולטהיס, תיאמו את המחקר עם מגדלי ואורזי בטטה מרכזיים ב-NC. הם השתרשו משישה יצרנים ולאחר מכן ריפאו ואחסנו אותם בשישה מתקני אחסון שונים, תוך מעקב אחר טמפרטורות הריפוי והלחות היחסית.
בהשוואת שורשים שגדלו בתנאי גידול מסחריים שונים ואוחסנו במתקנים מסחריים שונים, התברר כי לתנאי הריפוי מיד לאחר הקטיף הייתה השפעה בולטת על שכיחות וחומרת הנמק הפנימי.
במקביל, Montero de Espinosa Baselga העריך בטטה שגדלה בחמישה תנאי גידול שונים בשלוש חוות שותפות ובתחנת המחקר של מישור החוף התחתון/Cunningham במחקר מבוקר יותר. במחקר שפורסם זה, הוא ריפא את השורשים ב-75 מעלות או 85 מעלות במשך שלושה ימים, שבוע, שבועיים, שלושה שבועות או חמישה שבועות, אמר שולטהיס. הוא מצא שטמפרטורת ריפוי נמוכה יותר וזמן ריפוי קצר יותר הפחיתו מאוד את אחוז השורשים עם הכתמים השחורים של נמק פנימי.
צוות המשימה שיתף את התוצאות הללו עם תעשיית הבטטה בצפון קרוליינה ב-2017 ועדכן את תנאי הריפוי המומלצים לבטטות קובינגטון.
פתרון שלא יסולא בפז
"אני יודע בליבי שתעשיית הבטטה של צפון קרוליינה לא הייתה קיימת היום באותו גודל והכל, אם נמשיך להיות עם בעיית הנמק הפנימי", אמר גודווין, שסיים את לימודיו ב-NC State ב-1987 עם תואר ראשון ב- הנדסה ביולוגית וחקלאית. "זה הפך להיות בעיה כזו עם המגוון, התחלנו לאבד קונים. היינו מאבדים את הקובינגטון כזן ואני לא חושב שיהיה לנו קרוב למספר הדונמים שיש לנו עכשיו".
שולטהיס מסכים שתנאי הריפוי החדשים עזרו באופן משמעותי לתעשיית הבטטה של צפון קרוליינה, ומאמין שהובלת כוח המשימה והיותו חלק ממציאת פתרון היה אחד ההישגים המתגמלים ביותר בקריירה שלו.
"השורה התחתונה היא שזה חסך לתעשייה מיליוני דולרים של אובדן יבול", אמר שולטהייס. "מגדל אחד התקשר אליי ואמר לי שהוא הפסיד מיליון דולר בגלל נמק פנימי בעונה אחת. הפתרון הזה גם עזר לשמור על המוניטין של צפון קרוליינה עבור הבטטות האיכותיות שאנו מייצרים".
בנוסף לחוקרים הבינתחומיים בכוח המשימה, קביעת הפתרון לנמק פנימי לא היה אפשרי ללא סיועם של סוכני הרחבה, אנשי תחנות המחקר וחוות שותפות, הוסיף שולטהיס.
"אני רואה ביוזמת NC Plant Sciences כדרך שבה נוכל לגרום לכל המחלקות והמכללות השונות במדינת NC להיות מעורבים בסיוע לנו לגדל חקלאות בצפון קרוליינה", אמר גודווין. "אני חושב שזה יפתור הרבה בעיות, יותר מבחינה כלכלית והרבה יותר מהר. לכן ועדת הבטטה תמכה ביוזמה כלכלית ופוליטית”.
למעשה, חלק מהעבודה הבינתחומית הזו עבור יצרני בטטה ב-NC כבר בעיצומו. במסגרת פרויקט Big Data for Better Sweet Potatoes של NC PSI, מייק קודנוב, חוקר במחלקה להנדסת חשמל ומחשבים, עובד על מערכת חדשה שתצליח לזהות נזקים פנימיים בבטטות, בין אם הוא נגרם. על ידי נמק פנימי או מזיקים ומחלות.
בנוסף לשולטהיס, מונטרו דה אספינוסה באזלגה ו-Quesada-Ocampo, מחברים נוספים במאמר HortTechnology כוללים את מייק בוייט, במחלקה להנדסה ביולוגית וחקלאית, ואת קית' סטארק ודיוויד מונקס, שניהם במחלקה למדעי הגננות.
כוח המשימה של נמק פנימי מומן על ידי שירות המחקר החקלאי של צפון קרוליינה, הרחבה שיתופית של צפון קרוליינה, ועדת בטטה של צפון קרוליינה, קרן גולדן LEAF וקרן קובינגטון.
פוסט זה פורסם במקור בחדשות המכללה לחקלאות ומדעי החיים.
(ג) אוניברסיטת NC State
מקור המאמר המקורי: WRAL TechWire