Rodale Institute investiga los vínculos entre salud del suelo y la salud humana a través de nuestros estudios diseñados para analizar densidad de nutrientes en cultivos terminados.
General
Calabaza de invierno, “Tipos de butternut” (Cucurbita moschata Duch.), Se cultiva en una vid y tiene la piel amarilla con pulpa carnosa anaranjada. 'Waltham', una variedad popular de calabaza, es valorada por su calidad nutricional y el color de la pulpa. El color de la pulpa se considera un atributo de calidad importante en la calabaza de invierno para la aceptación del producto por parte del consumidor. [ 1,2 ] como la intensidad del color naranja está relacionada con el contenido total de carotenoides, fitonutrientes importantes [ 3 ]. La calabaza de invierno es una buena fuente nutricional de minerales (potasio, fósforo, calcio, magnesio, hierro y selenio), vitamina C, E, K, vitaminas B1, B2 y B6, fibra dietética, carotenoides, compuestos fenólicos (flavonoides y ácidos fenólicos )[ 4,5 ].
La calabaza se cultiva ampliamente tanto en granjas pequeñas como grandes en los Estados Unidos utilizando sistemas de manejo de labranza. En los Estados Unidos, una de las respuestas a la degradación del suelo ha sido la promoción de prácticas de labranza para la conservación del suelo conocidas como agricultura de labranza reducida o nula. Uno de los métodos para reducir la labranza en la agricultura orgánica es enrollar y rizar el cultivo de cobertura para que sirva como mantillo de residuos al cultivar hortalizas (foto 1). Esta práctica elimina los cultivos múltiples durante la temporada de crecimiento, lo que reduce el costo del combustible y la degradación de la salud del suelo. Si bien estos beneficios han sido bien establecidos, existe una falta de información sobre el impacto del manejo de la agricultura de labranza reducida en la calidad de los nutrientes de las frutas de calabaza de invierno almacenadas después de la cosecha.
John y Aimee Good (Quiet Creek Farm) son productores de vegetales orgánicos y cultivan una amplia variedad de vegetales en 10 acres en Kutztown, Pensilvania. Su sistema actual incluye un Celli Spader para preparar lechos y múltiples cultivos de temporada. Los Productos estaban interesados en probar y evaluar una gama de equipos para las opciones de labranza reducida cuando se cultivan calabazas de invierno con el fin de tomar una decisión informada sobre los tipos de equipos en los que pueden invertir para transformar su sistema agrícola actual en uno reducido. sistema de labranza sin afectar la calidad de los nutrientes de la calabaza de invierno almacenada después de la cosecha.
Para responder estas preguntas, Rodale Institute se asoció con los Productos en 2017 para demostrar y evaluar el uso de dos métodos de labranza reducida versus el método estándar del productor (cultivo en temporada). El sistema de labranza (método estándar de Goods) se comparó lado a lado con dos métodos de labranza reducida: la primera práctica de labranza reducida fue una tecnología de bajos insumos conocida como BCS, un rodillo de 2 pies de ancho que se camina detrás. Engarzadora acompañada de trasplante manual. La segunda práctica fue una tecnología de alto rendimiento conocida como RC, una engarzadora de rodillos de 10 pies de ancho impulsada por un tractor acompañado de una trasplantadora sin labranza (Foto 2A). El objetivo general de esta demostración era proporcionar a los productos y a otros productores opciones agrícolas que se consideraran sostenibles para conservar el suelo y mejorar la calidad de la fruta durante el almacenamiento.
Ensayos de demostración
En una prueba de demostración en Good Farm, en septiembre de 2016 se estableció una mezcla de cultivo de cobertura de trigo, arveja peluda y trébol carmesí. En la primavera de 2017, se marcó el campo de demostración para tres tratamientos: a) Cultivador b) BCS yc) RC . El tamaño de la parcela de cada tratamiento fue de 10 pies por 40 pies con cuatro repeticiones.
En las parcelas que fueron designadas como tratamiento del productor, el cultivo de cobertura se cortó primero con martillos y el suelo se lavó dos veces con Celli Spader, formando dos filas por parcela el 19 de mayo de 2017. El cultivo de cobertura en los tratamientos de labranza reducida ya sea enrollado-rizado dos veces con un BCS, o con un RC el 24 de mayo y el 1 de junio de 2017 (Foto 2B).
Las plántulas de calabacín, 'Waltham', se trasplantaron en dos hileras por parcela con un espacio de 24 pulgadas entre las plantas usando una trasplantadora de rueda hidráulica para el tratamiento estándar, plantando manualmente para BCS y utilizando una trasplantadora sin labranza para el tratamiento RC . Las plantas se alimentaban únicamente de lluvia. El 22 de junio y el 10 de julio de 2017 se llevaron a cabo el arado manual y dos cultivos de temporada. En los tratamientos de labranza reducida, las malezas solo se desyerbaron a mano una vez.
En la cosecha, se recolectaron frutos de 10 plantas por tratamiento por réplica el 29 de agosto de 2017 y se curaron durante dos semanas. Se tomaron submuestras de frutas enteras y se almacenaron durante 0, 30 y 60 días en una habitación fresca y oscura. Al final de cada fecha de almacenamiento, se pela y corta la piel de los frutos (foto 3), la pulpa fresca se cortó en cubos, se colocó en bolsas de plástico y se congeló a -20 grados C.
Las muestras congeladas se liofilizaron, molieron y almacenaron inmediatamente en frascos de color ámbar oscuro para proteger las muestras molidas de la degradación por la luz ultravioleta. Se enviaron submuestras al laboratorio del Dr. Reddivari en la Universidad de Purdue para la cuantificación de carotenoides (luteína y α-caroteno) y polifenoles totales. Para la cuantificación de minerales, se envió otro conjunto de submuestras al Laboratorio de Servicios Analíticos Agrícolas de la Universidad Estatal de Pennsylvania (AASL). Aunque hemos evaluado polifenoles totales, luteína, a-caroteno y varios nutrientes minerales (fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg), hierro (Fe) y manganeso (Mn), En este artículo web, presentamos resultados resumidos sobre a-caroteno y luteína (dos antioxidantes) y tres minerales: P, Ca y Fe únicamente.
La concentración media de α-caroteno y luteína en la fruta de calabaza de invierno aumentó significativamente en los tratamientos de labranza reducida (BCS y RC) durante el almacenamiento de 0 días a 60 días (Tabla 1). Sin embargo, en el tratamiento estándar de los productores (cultivo en temporada), las concentraciones medias de α-caroteno y luteína en la calabaza de invierno disminuyeron significativamente después de 60 días de almacenamiento. La disminución fue más pronunciada en la luteína que en el α-caroteno. La concentración media de P en la fruta de calabaza de invierno aumentó significativamente a medida que el período de almacenamiento aumentó de 0 a 30 y 60 días en los tratamientos BCS y RC en comparación con el tratamiento estándar (Tabla 1). Sin embargo, la concentración de P en el tratamiento estándar de los cultivadores no cambió con el tiempo de almacenamiento, con un promedio de 0.41%, pero fue menor que en el tratamiento con CR de labranza reducida. La concentración media de Ca en la fruta de calabaza de invierno aumentó significativamente y casi se duplicó en el tratamiento BCS ya que el período de almacenamiento aumentó a 60 días en comparación con los del tratamiento estándar de los productores. De manera similar, la concentración de Ca en la calabaza de invierno en el tratamiento con RC aumentó de 0.13% a 0.17%, pero el aumento no fue estadísticamente significativo ya que el período de almacenamiento aumentó a 60 días. La concentración media de Ca en la fruta de calabaza de invierno no varió significativamente en el tratamiento estándar de los productores ya que la duración del almacenamiento aumentó a 60 días, con un promedio de 0.13%. La concentración media de Fe en la calabaza de invierno no varió significativamente en los tratamientos BCS y RC a medida que aumentaba el período de almacenamiento, oscilando entre 16 ppm y 22.5 ppm.
Hallazgos
- Nuestros resultados mostraron que el uso de tecnologías de bajos y altos insumos en el manejo de la labranza reducida mejoró la concentración de nutrientes de α-caroteno, luteína, calcio y fósforo en la calabaza de invierno cuando se almacena durante 60 días.
- Los productores de hortalizas tanto a pequeña como a gran escala pueden adoptar sistemas de gestión de labranza reducida para producir calabaza de invierno.
- Los productores de hortalizas que tienen recursos y capital limitados pueden comenzar utilizando el BCS con un engarzador de rodillo, una tecnología asequible de bajo insumo, para terminar con los cultivos de cobertura mientras producen calabaza de invierno de alta calidad.
- Además de los niveles mejorados de nutrientes de la calabaza de invierno cuando se usa el método de tecnología de alto insumo, los productores observarán reducciones en el tiempo utilizado para usar una engarzadora de rodillo impulsada por tractor para terminar el cultivo de cobertura y el trasplante en comparación con los de bajo insumo. sistema de tecnología.
Tabla 1. Impacto de las prácticas agrícolas de manejo en la concentración media de α-caroteno, luteína, fósforo y calcio en la fruta de calabaza de invierno cuando se almacena a los 0, 30 y 60 días, Kutztown, Pennsylvania.
