Rodale Institute investiga as ligações entre saúde do solo e saúde humana através de nossos estudos projetados para analisar densidade de nutrientes em colheitas acabadas.
Visão geral
Abóbora de inverno, “Tipos de Butternut” (Cucurbita moschata Duch.), É cultivado em uma videira e tem casca amarela com polpa carnuda alaranjada. 'Waltham', uma variedade popular de abóbora, é valorizada por sua qualidade nutricional e cor de carne. A cor da carne é considerada um importante atributo de qualidade na abóbora de inverno para a aceitação do produto pelo consumidor [1,2] como a intensidade da cor laranja está relacionada ao conteúdo total de carotenóides, fitonutrientes importantes [3]. A abóbora é uma boa fonte nutricional de minerais (potássio, fósforo, cálcio, magnésio, ferro e selênio), vitamina C, E, K, vitaminas B1, B2 e B6, fibra alimentar, carotenóides, compostos fenólicos (flavonóides e ácidos fenólicos )[4,5].
A abóbora é amplamente cultivada em pequenas e grandes fazendas nos Estados Unidos, usando sistemas de manejo cultivados. Nos Estados Unidos, uma das respostas à degradação do solo tem sido a promoção de práticas de cultivo conservadoras do solo, conhecidas como agricultura de plantio direto ou reduzido. Um dos métodos para reduzir o preparo do solo na agricultura orgânica é enrolar e prensar a cobertura vegetal para servir como cobertura morta no cultivo de hortaliças (foto 1) Esta prática elimina vários cultivos durante a estação de crescimento, reduzindo assim o custo do combustível e a degradação da saúde do solo. Embora esses benefícios tenham sido bem estabelecidos, há uma falta de informações sobre o impacto do manejo de cultivo com cultivo reduzido na qualidade dos nutrientes de frutas de abóbora armazenadas após a colheita.
John e Aimee Good (Quiet Creek Farm) são produtores de vegetais orgânicos e cultivam uma grande variedade de vegetais em 10 acres em Kutztown, Pensilvânia. Seu sistema atual inclui um Celli Spader para preparar canteiros e vários cultivos sazonais. Os bens estavam interessados em testar e avaliar uma gama de equipamentos para opções de cultivo reduzido ao cultivar abobrinha de inverno, a fim de tomar uma decisão informada sobre os tipos de equipamento em que podem investir a fim de transformar seu sistema de cultivo atual em um sistema de cultivo reduzido. sistema de preparo do solo sem afetar a qualidade nutricional da abóbora armazenada em pós-colheita.
Para responder a essas perguntas, Rodale Institute fez parceria com a Goods em 2017 para demonstrar e avaliar o uso de dois métodos de cultivo reduzido em comparação com o método padrão do produtor (cultivo na estação). O sistema arado (método padrão dos bens) foi comparado lado a lado com dois métodos de arado reduzido: a primeira prática de arado reduzido era uma tecnologia de baixo insumo conhecida como BCS, um rolo walk-behind de 2 pés de largura crimper acompanhado de transplante de mão. A segunda prática era uma tecnologia de alto rendimento conhecida como RC, um rolo-crimpador de 10 pés de largura acionado por um trator acompanhado de um transplanador de plantio direto (Foto 2A). O objetivo geral desta demonstração era fornecer aos Bens e outros produtores opções de cultivo consideradas sustentáveis para conservar o solo e melhorar a qualidade da fruta no armazenamento.
Testes de demonstração
Em um teste de demonstração na Good Farm, uma mistura de cobertura de trigo, ervilhaca e trevo carmesim foi estabelecida em setembro de 2016. Na primavera de 2017, o campo de demonstração foi sinalizado para três tratamentos: a) Produtor b) BCS ec) RC . O tamanho da parcela de cada tratamento foi de 10 pés por 40 pés com quatro repetições.
Em parcelas que foram designadas como o tratamento do produtor, a cultura de cobertura foi primeiro cortada com mangual e o solo foi cavado duas vezes com o Celli Spader, formando duas linhas por parcela em 19 de maio de 2017. A cultura de cobertura nos tratamentos de lavragem reduzida foi ou laminado-crimpado duas vezes com um BCS, ou com um RC em 24 de maio e 1 de junho de 2017 (Foto 2B).
Mudas de abóbora, 'Waltham,' foram transplantadas em duas fileiras por parcela com espaçamento de 24 polegadas entre as plantas usando um transplante de roda d'água para o tratamento padrão, plantio manual para BCS e utilizando um transplante de plantio direto para o tratamento RC . As plantas eram alimentadas apenas pela chuva. A capina manual e dois cultivos durante a temporada foram realizados em 22 de junho e 10 de julho de 2017. Nos tratamentos de cultivo reduzido, as ervas daninhas foram capinadas manualmente apenas uma vez.
Na colheita, os frutos foram coletados de 10 plantas por tratamento por repetição em 29 de agosto de 2017 e curados por duas semanas. Subamostras inteiras de frutas foram coletadas e armazenadas por 0, 30 e 60 dias em uma sala fria e escura. Ao final de cada data de armazenamento, a casca das frutas era descascada e cortada (foto 3), a polpa fresca foi cortada em cubos, colocada em sacos plásticos e congelada a -20 graus C.
As amostras congeladas foram então liofilizadas, moídas e armazenadas imediatamente em potes âmbar escuro para proteger as amostras moídas da degradação pela luz ultravioleta. Subamostras foram enviadas ao Laboratório do Dr. Reddivari na Purdue University para quantificação de carotenóides (luteína e α-caroteno) e polifenóis totais. Para quantificação de minerais, outro conjunto de subamostras foi enviado ao Laboratório de Serviços Analíticos Agrícolas da Universidade do Estado da Pensilvânia (AASL). Embora tenhamos avaliado polifenóis totais, luteína, a-caroteno e vários nutrientes minerais (fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), ferro (Fe) e manganês (Mn), neste artigo da web, apresentamos resultados resumidos sobre a-caroteno e luteína (dois antioxidantes) e três minerais: P, Ca e Fe apenas.
A concentração média de α-caroteno e luteína na abóbora de inverno aumentou significativamente nos tratamentos de preparo do solo reduzido (BCS e RC) durante o armazenamento de 0 a 60 dias (tabela 1) No entanto, no tratamento padrão dos produtores (cultivo na estação), as concentrações médias de α-caroteno e luteína na abóbora de inverno diminuíram significativamente após 60 dias de armazenamento. O declínio foi mais pronunciado na luteína do que no α-caroteno. A concentração média de P nas frutas de abóbora aumentou significativamente conforme o período de armazenamento aumentou de 0 a 30 e 60 dias nos tratamentos BCS e RC quando comparados ao tratamento padrão (tabela 1) No entanto, a concentração de P no tratamento padrão dos produtores não mudou com o tempo de armazenamento, com média de 0.41%, mas foi menor do que no tratamento RC com cultivo reduzido. A concentração média de Ca nas frutas da abóbora aumentou significativamente e quase dobrou no tratamento com BCS, pois o período de armazenamento aumentou para 60 dias quando comparado ao tratamento padrão dos produtores. Da mesma forma, a concentração de Ca na abóbora no tratamento RC aumentou de 0.13% para 0.17%, mas o aumento não foi estatisticamente significativo à medida que o período de armazenamento aumentou para 60 dias. A concentração média de Ca na fruta da abóbora não variou significativamente no tratamento padrão dos produtores, pois o tempo de armazenamento aumentou para 60 dias, com média de 0.13%. A concentração média de Fe na abóbora não variou significativamente nos tratamentos BCS e RC com o aumento do período de armazenamento, variando entre 16 ppm e 22.5 ppm.
Descobertas
- Nossos resultados mostraram que o uso de tecnologias de baixo e alto insumo no manejo de cultivo reduzido aumentou a concentração de nutrientes de α-caroteno, luteína, cálcio e fósforo na abóbora quando armazenada por 60 dias.
- Os produtores de hortaliças em pequena e grande escala podem adotar sistemas de manejo de cultivo reduzido para produzir abóbora.
- Os produtores de vegetais que têm recursos e capital limitados podem começar usando o BCS com um prensador de rolos, uma tecnologia acessível de baixo consumo, para encerrar as safras de cobertura enquanto produzem abobrinha de inverno de alta qualidade.
- Além de aumentar os níveis de nutrientes da abóbora de inverno ao usar o método de tecnologia de alto insumo, os produtores observarão reduções no tempo usado para usar um prensador de rolo acionado por trator para encerrar a cultura de cobertura e transplante em comparação com aqueles de baixo insumo sistema de tecnologia.
Tabela 1. Impacto das práticas agrícolas de manejo na concentração média de α-caroteno, luteína, fósforo e cálcio em frutas de abóbora de inverno quando armazenadas em 0, 30 e 60 dias, Kutztown, Pensilvânia.
