Rodale Institute étudie les liens entre la santé du sol ainsi que la santé humaine à travers nos études conçues pour analyser densité nutritive dans les cultures finies.
Vue d’ensemble
Courge d'hiver, «Types de noyer cendré» (Cucurbita moschata Duch.), Est cultivé sur une vigne et a la peau jaune avec une pulpe charnue orange. La «Waltham», une variété populaire de courge musquée, est appréciée pour sa qualité nutritionnelle et sa couleur de chair. La couleur de la chair est considérée comme un attribut de qualité important dans la courge d'hiver pour l'acceptation du produit par le consommateur car l'intensité de la couleur orange est liée à la teneur totale en caroténoïdes, phytonutriments importants . La courge d'hiver est une bonne source nutritionnelle de minéraux (potassium, phosphore, calcium, magnésium, fer et sélénium), vitamine C, E, K, vitamines B1, B2 et B6, fibres alimentaires, caroténoïdes, composés phénoliques (flavonoïdes et acides phénoliques) ) .
La courge musquée est largement cultivée dans les petites et grandes exploitations aux États-Unis en utilisant des systèmes de gestion labourés. Aux États-Unis, l'une des réponses à la dégradation des sols a été la promotion de pratiques de labour conservant les sols connues sous le nom d'agriculture à labour réduit ou sans labour. L'une des méthodes pour réduire le travail du sol en agriculture biologique consiste à rouler et à sertir la culture de couverture pour servir de paillis de résidus lors de la culture de légumes (photo 1). Cette pratique élimine les cultures multiples pendant la saison de croissance, réduisant ainsi le coût du carburant et la dégradation de la santé du sol. Bien que ces avantages aient été bien établis, il y a un manque d'information sur l'impact de la gestion de l'agriculture à labour réduit sur la qualité des nutriments des fruits de courge d'hiver entreposés après la récolte.
John et Aimee Good (Quiet Creek Farm) sont des producteurs de légumes biologiques et cultivent une grande variété de légumes sur 10 acres à Kutztown, en Pennsylvanie. Leur système actuel comprend un Celli Spader pour préparer les lits et plusieurs cultures en saison. Les Biens étaient intéressés à tester et à évaluer une gamme d'équipements pour des options de travail du sol réduit lors de la culture de courges d'hiver afin de prendre une décision éclairée sur les types d'équipement dans lesquels ils peuvent investir afin de transformer leur système agricole actuel en un système agricole réduit. système de travail du sol sans affecter la qualité nutritive des courges d'hiver entreposées après la récolte.
Pour répondre à ces questions, Rodale Institute s'est associé à The Goods en 2017 pour démontrer et évaluer l'utilisation de deux méthodes de travail du sol réduit par rapport à la méthode standard du producteur (culture en saison). Le système labouré (méthode standard de Goods) a été comparé côte à côte avec deux méthodes de travail réduit du sol: la première pratique de travail réduit du sol était une technologie à faible apport appelée BCS, un rouleau de 2 pieds de large. pince à sertir accompagnée d'une transplantation manuelle. La deuxième pratique était une technologie à haut débit appelée RC, une sertisseuse à rouleaux de 10 pieds de largeur entraînée par un tracteur accompagné d'une transplanteuse sans labour (photo 2A). L'objectif général de cette démonstration était de fournir aux Marchandises et aux autres producteurs des options agricoles jugées durables pour la conservation du sol et l'amélioration de la qualité des fruits lors du stockage.
Essais de démonstration
Lors d'un essai de démonstration à Good Farm, un mélange de culture de couverture de blé, de vesce velue et de trèfle pourpre a été établi en septembre 2016. Au printemps 2017, le champ de démonstration a été marqué pour trois traitements: a) Producteur b) BCS et c) RC . La taille de la parcelle de chaque traitement était de 10 pieds sur 40 pieds avec quatre répétitions.
Dans les parcelles désignées comme traitement du producteur, la culture de couverture a d'abord été fauchée au fléau et le sol a été bêché deux fois avec le Celli Spader, formant deux rangées par parcelle le 19 mai 2017. La culture de couverture dans les traitements à labour réduit était soit roulé-serti deux fois avec un BCS, soit avec un RC le 24 mai et le 1er juin 2017 (Photos 2B).
Des semis de courge musquée, `` Waltham '', ont été transplantés en deux rangées par parcelle avec un espacement de 24 pouces entre les plantes à l'aide d'un transplanteur à roue à eau pour le traitement standard, de la plantation à la main pour BCS et en utilisant un transplanteur sans labour pour le traitement RC . Les plantes étaient uniquement alimentées par la pluie. Le binage manuel et deux cultures en saison ont été effectués le 22 juin et le 10 juillet 2017. Lors des traitements à labour réduit, les mauvaises herbes n'ont été désherbées qu'une seule fois.
Lors de la récolte, les fruits ont été récoltés sur 10 plantes par traitement et par répétition le 29 août 2017 et séchés pendant deux semaines. Des sous-échantillons de fruits entiers ont été prélevés et conservés pendant 0, 30 et 60 jours dans une pièce fraîche et sombre. À la fin de chaque date de stockage, la peau des fruits était pelée et coupée (photo 3), la pulpe fraîche a été coupée en cubes, placée dans des sacs en plastique et congelée à -20 ° C.
Les échantillons congelés ont ensuite été lyophilisés, broyés et stockés immédiatement dans des bocaux orange foncé pour protéger les échantillons broyés de la dégradation par la lumière UV. Des sous-échantillons ont été envoyés au laboratoire du Dr Reddivari à l'Université Purdue pour la quantification des caroténoïdes (lutéine et α-carotène) et des polyphénols totaux. Pour la quantification des minéraux, un autre ensemble de sous-échantillons a été envoyé au Laboratoire des services d'analyse agricole (AASL) de l'Université d'État de Pennsylvanie. Bien que nous ayons évalué les polyphénols totaux, la lutéine, l'a-carotène et plusieurs minéraux nutritifs (phosphore (P), potassium (K), calcium (Ca), magnésium (Mg), fer (Fe) et manganèse (Mn), dans cet article Web, nous présentons des résultats résumés sur l'a-carotène et la lutéine (deux antioxydants) et trois minéraux: P, Ca et Fe uniquement.
La concentration moyenne d'α-carotène et de lutéine dans les fruits de courge d'hiver a augmenté de manière significative lors des traitements de labour réduit (BCS et RC) pendant l'entreposage de 0 à 60 jours (Tableau 1). Cependant, dans le traitement standard des producteurs (culture en saison), les concentrations moyennes d'α-carotène et de lutéine dans les courges d'hiver ont diminué de manière significative après 60 jours de stockage. Le déclin était plus prononcé pour la lutéine que pour l'α-carotène. La concentration moyenne de P dans les fruits de courge d'hiver a augmenté de manière significative à mesure que la période de stockage passait de 0 à 30 et 60 jours dans les traitements BCS et RC par rapport au traitement standard (Tableau 1). Cependant, la concentration de P dans le traitement standard des cultivateurs n'a pas changé avec la durée de stockage, soit en moyenne 0.41%, mais était inférieure à celle du traitement RC à labour réduit. La concentration moyenne de Ca dans les fruits de courge d'hiver a augmenté de manière significative et a presque doublé dans le traitement BCS, la période de stockage passant à 60 jours par rapport à celles du traitement standard des producteurs. De même, la concentration de Ca dans les courges d'hiver dans le traitement RC est passée de 0.13% à 0.17%, mais l'augmentation n'était pas statistiquement significative puisque la période de stockage passait à 60 jours. La concentration moyenne de Ca dans les fruits de courge d'hiver n'a pas varié de manière significative dans le traitement standard des producteurs, car la durée de stockage a augmenté à 60 jours, soit en moyenne 0.13%. La concentration moyenne de Fe dans les courges d'hiver n'a pas varié de manière significative dans les traitements BCS et RC à mesure que la période de stockage augmentait, variant entre 16 ppm et 22.5 ppm.
Résultats
- Nos résultats ont montré que l'utilisation des technologies à faible et élevé intrants dans la gestion du travail réduit du sol améliorait la concentration en nutriments d'α-carotène, de lutéine, de calcium et de phosphore dans les courges d'hiver lorsqu'elles étaient stockées pendant 60 jours.
- Les producteurs de légumes à petite et à grande échelle peuvent adopter des systèmes de gestion à labour réduit pour produire des courges d'hiver.
- Les producteurs de légumes qui ont des ressources et un capital limités peuvent commencer par utiliser le BCS avec une sertisseuse à rouleaux, une technologie abordable à faible apport d'intrants, pour mettre fin aux cultures de couverture tout en produisant des courges d'hiver de haute qualité.
- En plus des niveaux de nutriments améliorés de la courge d'hiver lors de l'utilisation de la méthode de la technologie à intrants élevés, les producteurs observeront une réduction du temps utilisé pour utiliser une sertisseuse à rouleaux entraînée par un tracteur pour terminer la culture de couverture et le repiquage par rapport à ceux de la culture de couverture et du repiquage. système technologique.
Tableau 1. Impact des pratiques agricoles de gestion sur la concentration moyenne d'α-carotène, de lutéine, de phosphore et de calcium dans les fruits de courge musquée d'hiver stockés à 0, 30 et 60 jours, Kutztown, Pennsylvanie.
