Tilbake til søkeresultatene

FFL-JA-Forskningsmidlene for jordbruk og matindustri

Understanding the causal agent(s) of tip rot to reduce carrot loss and waste within the supply chain

Alternativ tittel: Identifikasjon av årsaker til og tiltak for å redusere tap i norsk gulrotproduksjon som følge av tuppråte

Tildelt: kr 8,0 mill.

Gulrot er Norges største frilandsgrønnsak med en omsetningsverdi over 886 mill NOK med en norskandel på 94,5% i 2021. Gulrot lagres i inntil 8 måneder, og produsentene kan risikere at en stor andel går ut som lagersvinn før omsetning. De siste tiårene har tuppråte vært et økende problem i norsk gulrotproduksjon, men vi har manglet data om omfang av problemet og hva som er årsaket til tuppråte. Hovedmål i prosjektet RootCause er å redusere avlingstap og svinn som følge av tuppråte for å sikre en bærekraftig norsk gulrotproduksjon. Symptomer på tuppråte ses som en mørkfarging av rotspissen, som kan vokse seg gradvis innover. Produsentenes erfaring tilsier at symptomer vanligvis utvikles i løpet av de første månedene etter høsting. En fellesnevner er imidlertid at symptomene sjelden sees ved høsting, men blir tydelige etter 10-12 uker på lager. Kartlegging av sykdomsforekomst i lagret gulrot ble gjennomført i fire regioner for gulrotproduksjon. Gjennomsnittlig andel gulrøtter med symptomer relatert til skade fra plantepatogener var 58% i prøver som ble tatt ut fra lager på ettervinteren. Tuppråte symptomer ble påvist i nær 30% av de undersøkte gulrøttene. Tuppråte er et kompleks av gulrotsykdom forårsaket av flere plantepatogener, og symptomene kan bli tørr eller våt råte med lys, brun og mørk brun farge. Ved identifikasjon av patogener i gulrot med tuppråte-symptomer ble det påvist flere sopp-arter, blant annet Mycocentrospora acerina), Cylindrocarpon spp. og Fusarium spp. Smitteforsøk sopp fra gulrøtter med tuppråte-symptom bekrefter at de artene som ble isolert fra tuppråte-symptom kan forårsake tilsvarende symptomer under kontrollerte forhold. Det ble også testet effekt av temperatur på latenstid (tid fra smitte til synlige symptomer) ved 0, 3 og 6 grader. Når lagringstemperaturen øker blir latenstiden kortere, men resultatene varierte med ulike patogener og temperatur. Nematodeanalyser i jordprøver ved så- og høstetid viste økt populasjon av noen nematode-arter ved høstetid. Effekten av vann og tørke i forhold til utvikling av tuppråte ble studert i kontrollerte feltforsøk. Det var svært lite tuppråte i disse forsøkene, og etter lagring så vi ikke noen forskjell mellom de ulike behandlingene i andel friske røtter, men det var en svak tendens til at tuppråte kan øke ved tørke sist i sesongen. I forsøk med tre ulike såtidspunkter med to uker mellom hver såtid, tidlig, normal og sen, ser vi etter to års forsøk at det var mer tuppråte i gulrot ved seneste såtidspunkt. Omfang av tuppråte var mer på de minst modne røtter. Høy pH i jorden ga høyere andel røtter med fingre ved høsting, men lavere andel røtter med tuppråte og flere friske røtter etter lagring. Gjødslingsforsøk viste at bormangel hadde en negativ effekt på hvor godt celler i gulrotvevet var festet til hverandre. Potensialet for å begrense utvikling av tuppråte ved bruk av UV-lys ble testet i labforsøk. Eksperimenter viste at det var stor reduksjon i vekst av de valgte patogenene (M. acerina, F. avenaceum, og C. destructans) i petriskåler når UV eksponeringen ble gjennomført ved lav temperatur (4 °C). Blått lys i kombinasjon med lav temperatur ga signifikant reduksjon i vekst for alle de tre valgte patogenene. Gulrøtter høstet ved kommersiell modenhet og smittet med de valgte patogenene viste ingen symptomer på tuppråte når de ble utsatt for en kort periode med UV ved lav temperatur sammenlignet med romtemperatur. Varmtvanns behandling mot latente patogener er utfordrende da gulrøtter er funnet å kunne tåle 60 s ved 50 °C før de skades i overflaten. Arbeidet med å redusere tuppråte etter høsting innebærer også å studere hvordan ulike pakkematerialer og lagringstemperatur kan påvirke utvikling av tuppråte gjennom distribusjonskjeden fram til forbruker. Gassutvikling i pakningene ble fulgt under lagringsperioden, og antall røtter som hadde utviklet sykdom ble registrert ved lagringstidens slutt. Hovedkonklusjon fra forsøkene var at eksponering ved romtemperatur i butikk stimulerer vekst av patogener og at røtter infisert med M. acerina utviklet mest synlig råte i løpet av lagrings-perioden. Bruning i tuppene i løpet av få timer etter vasking og pakking fører til retur og ekstra arbeid på pakkeriene (ompakking). Gulrøtter som er infisert med plantepatogener produserer mer polyfenoler og er mer utsatt for bruning når utsatte områder kommer i kontakt med luft (O2) etter vasking og polering. Økte nivåer av fenoliske forbindelser ble funnet i gulrot infisert med M. acerina, så rask utvikling av brunfarging kan være forårsaket av kombinasjon av patogene infeksjon som utsatt infisert vev for oksidasjon av fenolsyrer. I konklusjon, tuppråte er et kompleks av gulrotsykdom forårsaket av flere plantepatogener. Kunnskapene om identifikasjon av årsaker til tuppråte er viktig for å velge riktig tiltak på riktig tid og for å redusere avlingstap og svinn som følge av tuppråte. Viktigste tiltak mot tuppråte må rettes mot å forebygge sjukdomsangrep.

The overall goal of RootCause is to reduce losses and waste of carrots along the value chain through improved knowledge of the causal agent of tip rot, increase the market share of locally produced carrots and develop effective management strategies. Accurate identification of the causal agent(s) of tip rot whether biotic (caused by fungi) or abiotic is crucial to manage the disease more effectively. The project identified the root cause of the tip rot of carrots, and it is caused by several pathogens among which Mycocentrospora acerina, Cylindrocarpon spp., Fusarium spp were the dominant pathogens. The disease is called tip rot disease complex. It was found that the development of tip rot disease complex is affected by the storage temperature and the causal pathogen. The knowledge of identification of the causal agents of tip rot disease complex and the effect of storage temperature on tip rot development is important to take appropriate control measures. Control measures should focus on tip rot disease complex prevention measures both in the growing season and in storage. Year-round availability of quality carrots is important for consumers. When the project started about 80% of carrots consumed in Norway were produced domestically, but in 2021 the market share by domestically produced carrots increased to 94.5% of the market demand (Opplysningskontoret for Frukt og Grønt (OFG), 2022). One of Norway’s targets is to increase domestic market shares in food production. This will have a positive impact on the economy of the value chain actors (producers, processors, retailers, and consumers) because the need for foreign currency to import carrots can significantly reduce. Results from the project are disseminated in different channels to the industry. As indicated in the performance indicator tables, there were 73 dissemination measures during the project period. There will be further dissemination after the project period among which 2-3 scientific publications and NIBIO report.

Carrot is the main field vegetable in Norway, and it contributes over 461 million NOK per annum. Carrots are stored for up to 8 months in Norway. However, carrot quality is deteriorating due to post-harvest diseases and disorders, and postharvest yield losses reach 40%. A symptom called tip rot has been observed with increasing frequency over the last 10 years. Tip rot significantly reduce root quality and contributes to the high level of carrot rejection during sorting and packaging. The causal agent of tip rot is not well known and it is important to identify the primary causal agents and how it is influenced by abiotic factors in the field and in the storage. To tackle the tip rot problem, there are five major research priorities: 1. A survey among carrot supply chain actors will provide information about the extent of the problem and their perception about the possible causal agent of tip-rot and its relation to different agronomic practices and environmental conditions. 2. biotic agents (fungi, bacteria and plant parasitic nematodes) that may cause tip rot will be identified using molecular and classical methods, and their pathogenicity and latent period will be determined. 3. Controlled experiments will be conducted to determine the effect of abiotic factors (soil type, water logging, drought stress, mineral nutrients (boron and calcium)) as a predisposing factors of tip rot. 4. Postharvest disease management strategies (UV and hot water) that may induce carrot defense mechanisms against tip rot will be tested. 5. The effect of packaging materials and storage conditions on tip rot development will be tested to reduce losses in the retail market. In RootCause, proper identification of the causal agent(s) of tip rot and coordinated management of preharvest and postharvest tip rot development is emphasized and deemed critical to maintain the 80% domestic market share of carrot and for the sustainability of carrot production in Norway.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

FFL-JA-Forskningsmidlene for jordbruk og matindustri

Finansieringskilder