NC 주립대의 발견으로 고구마 농민들에게 '수백만 달러'를 절약할 것으로 예상됨

게시 날짜: 2020년 9월 25일

롤리 — NC State 연구원들은 Covington 고구마의 내부 괴사로 인한 작물 손실을 크게 줄이는 수확 후 처리 방법을 결정했습니다. 노스캐롤라이나 고구마 중 약 90%는 코빙턴(Covington) 품종입니다. 이 처리를 통해 NC 고구마 생산업체는 수백만 달러를 절약할 수 있습니다.

커빙턴 고구마 품종은 맛있고 영양가가 높으며 저장이 잘되는 상당히 균일한 모양의 저장 뿌리를 많이 생산합니다. 그러나 이 품종이 상업적으로 출시된 지 몇 년이 지나지 않아 재배자와 소비자는 고구마 내부에 검은 반점이나 패치가 있다는 것을 발견하기 시작했습니다.

"내부 괴사가 업계에서 큰 문제가 되었기 때문에 고구마위원회는 대학 전체에서 이 문제를 조사할 태스크포스가 필요하다고 결정했습니다."라고 3세대 고구마 생산자이자 협회에서 근무한 David Godwin이 말했습니다. 노스캐롤라이나 고구마 위원회 여러 역할에서. "무슨 일이 일어나고 있는지 전혀 알 수 없는 문제가 발생하면 농업과 생명과학의 모든 분야와 측면에서 누군가가 그 문제를 해결하도록 해야 합니다."

내부 괴사는 포도나무가 있었던 곳과 가장 가까운 뿌리 끝에서 발견됩니다. 이미지 제공: Jonathan Schultheis 및 HortTechnology 논문 수확 전 덩굴 제거 및 경화 기간과 온도가 'Covington' 고구마의 내부 괴사 발생률과 심각도에 영향을 미칩니다.

내부 괴사는 해충이나 병원균에 의한 것이 아닌 고구마 뿌리 안쪽에 검은 반점과 반점이 나타나는 생리적 장애입니다. 이 검은색 반점은 포도나무가 있었던 곳과 가장 가까운 뿌리 끝에서만 발견됩니다. 생산자는 뿌리를 자르지 않고서는 뿌리에 내부 괴사가 있는지 알 수 없습니다.

태스크포스를 주도한 원예과학과 교수이자 확장 전문가인 조나단 슐타이스(Jonathan Schultheis)에 따르면, 2010년과 2011년에 고구마 저장실을 조사한 결과 저장실 중 90%가 적어도 일부 내부 괴사에 뿌리를 두고 있는 것으로 나타났습니다. 대부분의 경우 조사된 고구마 중 10% 미만에는 이러한 최소한의 검은 반점이나 얼룩이 있었습니다. 그러나 몇몇 생산자들은 30% 이상의 영향을 받은 뿌리를 갖고 있었고, 일부 생산자들은 더 심각한 증상을 보여 시장성이 없었습니다.

경화 과정(뿌리가 베인 상처와 찰과상을 치유하도록 장려하고 수확 후 서늘한 저장실에 보관하기 전에 전분을 설탕으로 전환시키는 열처리)을 변경함으로써 Schultheis와 태스크 포스는 발병률과 심각도를 크게 줄이는 방법을 결정했습니다. Covington 고구마의 내부 괴사.

지난 달 태스크포스는 HortTechnology 저널에 게재된 논문 형식으로 과학계와 솔루션을 공유했습니다. 그들은 첫 번째 실험이 성공한 후 2017년에 고구마 생산자들과 솔루션을 공유했습니다.

수많은 실험

경화 조건이 내부 괴사의 중요한 요인이라는 것을 결정하기 전에 태스크 포스는 여러 가지 가능한 원인을 조사했다고 Schultheis는 말했습니다.

두 명의 식물 병리학자인 Lina Quesada-Ocampo와 Zvezdana Pesic-Van Esbroeck은 내부 괴사의 원인으로 바이러스, 박테리아 및 곰팡이를 배제했습니다. 원예과학 연구원인 케이티 제닝스는 제초제를 배제했습니다. 곤충학자인 Anders Huseth는 태스크포스가 살충제를 배제하도록 도왔습니다. 원예과학 대학원생이었던 Chen Jiang; 원예 과학 교수인 Penny Perkins-Veazie; Sylvia Blankenship 명예 교수; 식물 호르몬인 에틸렌을 살펴보았습니다. 식물 분자유전학자인 안나 스테파노바(Anna Stepanova)는 이 문제를 분자 수준에서 관찰했습니다.

이러한 잠재적인 원인을 모두 배제한 후 태스크 포스는 재배 조건과 저장 조건을 조사하는 방향으로 전환했습니다.

David Godwin은 노스캐롤라이나 고구마 위원회에서 다양한 역할을 맡은 3세대 고구마 생산자입니다. (2016년 사진).
보다 확실한 답에 도달하기 위해 Schultheis, Godwin 및 기타 고구마 업계의 주요 사람들은 내부 괴사의 주요 원인을 이해하기 위한 연구 조사에 대한 아이디어를 내놓았습니다. Schultheis와 Schultheis의 전 석사 과정 학생이었던 Fernando Montero de Espinosa Baselga는 주요 NC 고구마 재배자 및 포장업자와 함께 연구를 조정했습니다. 그들은 6개의 생산자로부터 뿌리를 뽑아 6개의 다른 저장 시설에 경화하여 보관하면서 경화 온도와 상대 습도를 모니터링했습니다.

다양한 상업적 재배 조건에서 성장하고 다양한 상업 시설에 저장된 뿌리를 비교함으로써 수확 직후의 경화 조건이 내부 괴사 발생률과 심각도에 뚜렷한 영향을 미친다는 것이 분명해졌습니다.

동시에 Montero de Espinosa Baselga는 보다 통제된 연구를 통해 3개의 파트너 농장과 Lower Coastal Plain/Cunningham Research Station의 5가지 다른 재배 조건에서 재배된 고구마를 평가했습니다. 이 발표된 연구에서 그는 3일, 1주, 2주, 3주 또는 5주 동안 75도 또는 85도에서 뿌리를 치료했다고 Schultheis는 말했습니다. 그는 낮은 경화 온도와 짧은 경화 시간이 내부 괴사의 검은 반점을 갖는 뿌리의 비율을 크게 감소시킨다는 것을 발견했습니다.

태스크포스는 2017년 이러한 결과를 노스캐롤라이나 고구마 산업과 공유하고 커빙턴 고구마에 대한 권장 경화 조건을 업데이트했습니다.

귀중한 솔루션

1987년 NC 주립대를 졸업하고 학사 학위를 취득한 Godwin은 "만약 내부 괴사 문제가 계속된다면 노스 캐롤라이나 고구마 산업은 현재와 같은 규모로 존재하지 않을 것이라는 점을 마음 속으로 알고 있습니다."라고 말했습니다. 생물학 및 농업 공학. “다양한 분야에서 큰 문제가 되면서 우리는 구매자를 잃기 시작했습니다. 우리는 품종으로서의 Covington을 잃었을 것이고 현재 우리가 가지고 있는 에이커 수에 가까운 곳도 없을 것이라고 생각합니다.”

Schultheis는 새로운 경화 조건이 노스캐롤라이나 고구마 산업에 큰 도움이 되었다는 점에 동의하며 태스크 포스를 주도하고 해결책을 찾는 데 참여한 것이 그의 경력에서 가장 보람 있는 성과 중 하나라고 믿습니다.

Schultheis는 “결론은 이것이 업계에서 수백만 달러의 농작물 손실을 절약했다는 것입니다.”라고 말했습니다. “한 재배자가 나에게 전화해서 한 시즌에 내부 괴사로 인해 백만 달러를 잃었다고 말했습니다. 이 솔루션은 또한 우리가 생산하는 고품질 고구마에 대한 노스캐롤라이나의 명성을 유지하는 데 도움이 되었습니다.”

Schultheis는 태스크 포스의 학제간 연구자들 외에도 확장 에이전트, 연구소 직원 및 파트너 농장의 도움 없이는 내부 괴사에 대한 해결책을 결정하는 것이 불가능했을 것이라고 덧붙였습니다.

“나는 NC 식물 과학 이니셔티브가 노스캐롤라이나의 농업 성장을 돕는 데 NC 주의 다양한 부서와 대학을 모두 참여시킬 수 있는 방법이라고 생각합니다”라고 Godwin은 말했습니다. “저는 이것이 많은 문제를 더 경제적으로, 훨씬 더 빠르게 해결할 것이라고 생각합니다. 이것이 바로 고구마위원회가 재정적으로나 정치적으로 이 계획을 지원한 이유입니다.”

실제로 NC 고구마 생산자들을 위한 학제간 작업 중 일부는 이미 진행 중입니다. NC PSI의 더 나은 고구마를 위한 빅 데이터 프로젝트의 일환으로 전기 및 컴퓨터 공학부 연구원인 Mike Kudenov는 고구마의 내부 손상을 감지할 수 있는 새로운 시스템을 연구하고 있습니다. 내부 괴사 또는 해충 및 질병에 의해.

Schultheis, Montero de Espinosa Baselga 및 Quesada-Ocampo 외에도 HortTechnology 논문의 다른 저자로는 생물 및 농업 공학부의 Mike Boyette, 원예 과학부의 Keith Starke 및 David Monks가 있습니다.

내부 괴사 태스크 포스는 노스캐롤라이나 농업 연구청, 노스캐롤라이나 협동 확장, 노스캐롤라이나 고구마 위원회, Golden LEAF 재단 및 Covington 기부금의 자금을 지원 받았습니다.

이 게시물은 원래 농업생명과학대학 뉴스에 게재되었습니다.

(c) NC 주립대학교

원본 기사 출처: WRAL TechWire