Exploiting bioresources for environmental friendly strawberry production with enhanced yield, quality and shelf life (MiljøVennlig)

Meldugg og gråskimmel er de to viktigste soppsykdommene i jordbær og kan forårsake betydelige kvalitetstap og vesentlige reduksjoner i avlinger før og etter høsting. Det er tidligere rapportert om potensialet til optisk bestråling for behandling av meldugg i et bredt spekter av avlinger. Nøyaktig anvendelse og fullstendig eksponering mot hele bladverket er de viktigste hindringene ved bruk av denne metoden. Mens vi driver frem metoden for å gjøre utførelsen mer nøyaktig arbeider vi parallelt med å introdusere andre miljøvennlige alternativer som styrker den optiske behandlingsmetoden. En rekke med eksperimenter ble utført under kontrollerte forhold i veksthus. Forsøkene ble utført for å undersøke potensialet ved: i) substraters egenskaper, ii) ekstrakt fra Ascophyllum nodosum (ANE), og iii) biokull på undertrykkelse av meldugg og plantevekst i jordbær cv. Korona. Blant de vurderte substratblandinger var utbredelse av meldugg størst på jordbærplanter fremdyrket i torv-substrat (100%), og torv: Celine fiber blanding. Den laveste utbredelsen av meldugg ble observert i kokosfiber og kokosfiber: Celine fiber blanding. Antall ikke-utfoldete blader var høyest i jordbærplanter dyrket i substrat med torv (100%) og torv: kokosfiber substrat blanding. Lavest antall blader per plante ble observert i Celine fiber (100%) substrat. Det ble vist en signifikant effekt på sykdoms-utbredelse ved gjennomfukting av torv:kokosfiber substrat med Ascophyllum nodosum extract (ANE). Det ble ikke registrert en signifikant effekt for substrat av torv eller kokosfiber. Påsprøyting av bladverk med ANE viste signifikant effekt for alle behandlinger på substrat av torv og torv:kokosfiber. . I substrat med kokosfiber ble det vist en undertrykkende effekt fra ANE, når påsprøytet bladverk med en konsentrasjon av 7,5 ml L-1. Det var ingen signifikant effekt på plantevekst fra type substrat og metode for tilføring av ANE. Et tillegg av 5% biokull (fremstilt fra kornavrens:papir.fiber:slam) til torv substrat viste signifikant lave nivåer av sykdommen i jordbærplanter. Et økt innhold av biokull (over 5%) i substrat av kokosfiber hadde kun en mindre økt effekt på undertrykkelse av meldugg. Effekten var ikke statistisk signifikant. Et økt innhold av biokull (over 10%) i torv-substrat viste en utbredelse av meldugg tilsvarende som for jordbærplanter dyrket frem i torv-substrat, uten tillegg av biokull. Det ble videre utført andre forsøk med forskjellige typer av biokull. Lavest utbredelse av sykdommen ble registrert med biokull laget fra kornavrens-papir-fiber-slam. Biokull laget fra avløpsslam hadde ingen effekt på undertrykkelse av sykdommen, sammenlignet med ingen bruk av biokull eller kontroll. Biokull fra virke av furu-tre viste en mindre ikke signifikant undertrykkelse av sykdommen. Forsøk, in vitro, (Petriskål) med Botrytis cinerea viste at korte daglige eksponeringer på 2, 4 eller 8 minutter av UV, med en innstråling på 8 ± 1 µmol/m2/s kan undertrykke konidiespiring og kolonitetthet ved romtemperatur (21±1 °C) i et dose avhengighetsforhold, sammenlignet med ingen bruk av UV. Tilsvarende eksperimenter med belysning i det visuelle spektrum av blått, grønt og rødt lys, med en innstråling på 100 ±10 µmol/m2/s viste ingen undertrykkelse på koloniområde og tetthet ved romtemperatur. Det ble utført forsøk med tilsvarende optiske behandlinger i kombinasjon med romtemperatur (21±1 °C) eller kald lagrings-temperatur (4±1 °C) over 12 dager. Resultatene viste ingen kolonivekst når prøvene ble eksponert mot UV eller blått lys i kombinasjon med kald lagrings-temperatur. Undertrykkelse av kolonivekst (koloniområde) med ingen konidiesporer ble registrert under kald lagrings-temperatur ved mørke lysforhold, som var kontroll. Godt utviklede kolonier ble registrert ved romtemperaturer med ingen UV-belysning. Forskjellige UV bølgelengder og blått lys ble testet i kombinasjon ved rom- eller kalde temperaturforhold for utvikling av gråskimmel og kvalitet etter innhøsting, på de kommersielle jordbærsortene Favori og Murano. Alle infiserte bær, lagret ved romtemperatur i mørke eller under blått lys var dekket av gråskimmel med fullt tap av holdbarhet. UV eller blått lys i kombinasjon med kald lagrings-temperatur viste meget lave spredningsnivåer med kommersiell verdi på bær nært opptil innhøstede bær som ikke var infisert. Andre forsøk ble utført med jordbær dyppet eller ikke dyppet i Aloe vera ekstrakt og lagret under tre forskjellige optiske forhold. i) ingen UV, ii) 8 min med daglig UV, iii) blått lys med to forskjellige lagringstemperaturer som beskrevet over. Resultater fra forsøkene viste at det var ingen effekt av et belegg med Aloe vera på undertrykkelse av gråskimmel.

Potential of biochar in management of powdery mildew has been confirmed at experiment level.Further, Norwegian tree wood wastes can be used as alternative substrate with modifications of its physical and chemical properties.Outcomes of this project also showed the possible shelf life extension of strawberries combining with biochar based substrate, selective optical environment and cold storage without using synthetic fungicides. Outcomes of this project results (potential and limitation of tree wood waste as alternative substrate) brought the industry partners involve and invest in new project (PeatFree). Similarly outcomes of this project with optical based shelf life extension led to expansion of international collaboration with East China Normal University and achieved funding support for collaborative project (HortiFood)

This project aims to examine the potential of non-chemical, environmentally friendly, sustainable strategies and integrate them to increase yield, reduce losses throughout the strawberry production chain, and shelf life enhancement. The potential of biochar made up from Norwegian tree wood waste, beneficial rhizosphere microbes added to potting mix of coconut coir or peat with biochar, Aloe vera based coating during harvest-postharvest strawberries will be tested. In addition, viability of the experiment outcomes will be validated with commercial trial with active participation of stakeholders (extension officers, producers, and marketing agent) to ensure the responsible research benefit to the society. The expected outcomes may minimize the 1) exploitation of peat moss as potting mix by partial or complete replacement of biowaste of coconut coir, 2) use of fungicide against powdery mildew and grey mould by replacing integrated non-chemical options of optical-biochar based management, 3) postharvest losses caused by biotic and abiotic stresses via enhanced resistance/tolerances with optimized preharvest production conditions, and Aloe vera based coating of harvest-postharvest strawberries. Success of this project will give added-value for coconut coir, tree wood waste, and Aloe vera extract. Integration of all strategies having positive effect will enhance the practical potential. This will ensure successful commercialization of the optimized products in practical level for participating companies. Pre-postharvest crop losses via abiotic and biotic factors are significant threat to strawberry production worldwide, with an increasing demand for non-chemical options. The successful outcomes of this project will have significant impact at nationally and internationally.