CIPC في مرمى النيران: التحديات والبدائل الممكنة

سلطت ورقة بحثية حديثة في مجلة Potato Research الضوء على كلوربروبام (CIPC) الحظر ونقاط الضعف والاستدامة المحدودة للأنظمة العالمية والمحلية القائمة على المواد المنتجة صناعيا. ولكن ما هي البدائل الحالية ل CIPC? تلخص هذه المقالة نتائج أجروسكوب دراسة مثبطات البرعم البديلة. ويتضمن تحليل باحث في جامعة ولاية ميتشيغان لهذه الدراسة.

التحديات الناجمة عن الحظر CIPC في أوروبا

الفرص والتحديات في النظم الغذائية الزراعية المستدامة هي ورقة مراجعة منشورة في بحوث البطاطس، مجلة الرابطة الأوروبية لأبحاث البطاطس (EAPR). من بين أمور أخرى ، تبحث الورقة في كيفية إنتاج أكبر قدر ممكن بأقل قدر ممكن من النفايات من خلال تطوير سلسلة القيمة وإدارة أفضل لما بعد الحصاد.

وفقًا لمؤلفي البحث ، يجب أن تتغير النظم الغذائية في المستقبل إذا كان لسكان العالم المتزايدين إطعامهم بشكل صحيح. سيكون أحد التحديات هو إنتاج المزيد من الغذاء بنفس الموارد أو أقل وبهدر أقل. يمكن لمحصول البطاطس مواجهة هذا التحدي لأنه أثبت أنه يمكن أن يقلل الجوع على مستوى العالم ويحسن دخل الأسرة أثناء الأزمات مثل المعدل الحالي للنمو السكاني العالمي.

ولكن لإنتاج نفس الحجم من البطاطس وفي نفس الوقت تقليل النفايات الناتجة عن المعالجة على سبيل المثال ، ستكون هناك حاجة إلى تطوير سلسلة القيمة وتحسين إدارة ما بعد الحصاد. هذا هو المكان الذي يواجه فيه منتجو البطاطس وصناعة المعالجة وقتًا عصيبًا. من الأهمية بمكان أن تطور صناعة المعالجة تقنيات مستدامة جديدة لضمان توافر المنتج الخام على مدار السنة.

استخدم كلوربروبام (CIPC) يسبب الحظر في أوروبا تحديات فنية ومالية كبيرة بسبب التكلفة العالية والمعرفة المحدودة إلى حد ما حول الحلول البديلة لمكافحة الإنبات.

CIPC وقد ثبت مع مرور الوقت أنه مثبط فعال وغير مكلف للبراعم، ويستخدم منذ عام 1959 في صناعة البطاطس. عادةً ما يستخدمه المزارعون في مرافق تخزين البطاطس الكبيرة والشحنات المخصصة للتصدير. بفضل استخدام CIPC، كان من الممكن إمداد الأسواق على مدار العام بالمواد الطازجة والمعالجة، وكان التصدير إلى وجهات بعيدة دائمًا سهلاً نسبيًا فيما يتعلق بخطر التبرعم في الطريق.

بسبب فجوات البيانات في CIPC ملف طلب تجديد التسجيل وزيادة قلق المستهلكين بشأن المخاطر المحتملة لهذا المركب ومستقلبه الرئيسي 3-كلوروانيلين، قرر الاتحاد الأوروبي عدم السماح بالتجديد CIPC لاستخدامها كمادة صنبور في مخازن البطاطس.

يمكن أن تحل محلها العديد من المنتجات - وبعضها قيد الاستخدام بالفعل - ولكن يجب تطبيق معظمها عن طريق معالجة الهباء الجوي (الضباب). العديد من مرافق التخزين الأوروبية الحالية على سبيل المثال ليست مناسبة من الناحية الهيكلية للسماح باستخدام هذه الطريقة بشكل فعال.

قليلا من علم وظائف الأعضاء

في دراسة نشرها علم الأحياء والتكنولوجيا بعد الحصاد, مارجوت فيس مانسيو وقام معاونوها بتقييم ثلاثة خيارات لـ CIPC (انظر بدائل ل CIPC). تتضمن الورقة أيضًا وصفًا دقيقًا ومباشرًا للتغيرات الفسيولوجية للبطاطس قبل أن تبدأ في النمو.

أثناء تخزين البطاطس على المدى الطويل ، تحدث الخسائر بسبب الانكماش (فقدان الماء) والأمراض والتكاثر. كلما تقدم عمر البطاطس ، زاد النبت ، مما يغير جودة البطاطس في العديد من الأشكال.

نتيجة لذلك ، تنبت سابق لأوانه:

• يغير الخصائص الفيزيائية للبطاطس عن طريق تقليل التقلص ، مما يؤدي إلى الانكماش وتسريع فقدان الوزن
• يؤدي إلى تناقص الصفات التغذوية والتجهيزية ، وينتهي بخسائر اقتصادية
• يمكن أن تنتج مركبات سامة في لحم البطاطس ، مثل السولانين والشكونين.

لذلك ، من الضروري تأخير نبت البطاطس خلال فترة التخزين وبالتالي تجنب هذه المشاكل.

بمجرد أن يبدأ تكوين الدرنات ، تكون الدرنة الصغيرة في حالة نائمة. خلال هذه الفترة ، لا يمكن أن تنبت الدرنة ، حتى في ظل الظروف المواتية.

تظهر النبتة أثناء التخزين عندما يكسر عمر البطاطس فترة السكون. لتأخيره ، يستخدم المزارعون وتجار التجزئة بعض الاستراتيجيات ، بما في ذلك:

• استخدام الأصناف ذات فترات السكون الطويلة
• تخزين درجة حرارة منخفضة
• تطبيق مثبطات الإنبات

على الرغم من توفر الأصناف ذات فترات السكون الطويلة في السوق ، إلا أنها لا يتم اختيارها دائمًا من قبل المزارعين وتجار التجزئة لأنها في بعض الأحيان لا تفي بمتطلبات سلسلة قيمة البطاطس ، أو أنها ليست مدرجة في قائمة الأصناف المطلوبة عندما يتعاقد المزارعون على سبيل المثال مع شركات المعالجة.

التحلية بالحث على البارد (CIS) ، والتي تحدث في معظم أصناف المعالجة ، تحد من فرصة استخدام التخزين على درجة حرارة باردة لمنع الإنبات. إنه غير مرغوب فيه أيضًا ، لأنه ينتج عنه منتجات مقلية داكنة ويزيد من محتوى مادة الأكريلاميد.   

ولجميع هذه الأسباب، ظلت سلسلة قيمة البطاطس تعتمد عليها لفترة طويلة CIPC، والذي يتم تطبيقه في علاجات ما بعد الحصاد ويعمل كعامل مضاد للإنبات عن طريق تثبيط الانقسام الفتيلي في خلايا البطاطس.

بدائل ل CIPC

في الدراسة المذكورة أعلاهمارغو فيس مانسياو وقد قامت وزملاؤها بتقييم إمكانية استبدال العلاجات المضادة للإنبات قبل الحصاد وبعده CIPC.

على وجه التحديد ، قام الفريق بتقييم فعالية المواد الكيميائية البديلة على الأنماط الجينية المختلفة للبطاطس. وتشمل هذه:

• هيدرازيد المالئيك (MH)
• 1,4،1,4-ثنائي ميثيل النفثالين (XNUMX،XNUMX-DMN)
• 3 ديسين 2 واحد.

هيدرازيد المالئيك [MH] هو منظم نمو نباتي جهازي يطبقه المزارعون في الحقل بين الإنبات والإزهار. ثم ينقلها النبات من الأوراق إلى درنات السلالة النامية ، حيث تتراكم. لا يزال المجتمع العلمي غير متأكد من طريقة عمله بالضبط. يبدو أنه يعطل الانقسام الفتيلي أو يتفاعل مع استقلاب الهرمونات (مثل auxin و gibberellin) ، أو كليهما. يمكن أن تؤخر معالجة البطاطس بالمنتجات القائمة على MH عملية الإنبات الأولي وتمنع نمو البراعم لمدة ستة إلى ثمانية أشهر دون التأثير على محتوى السكر.

1,4،1,4-ثنائي ميثيل النفثالين [XNUMX،XNUMX-DMN] هو أحد منتجات مجموعة النفثالين من المواد الكيميائية الموجودة بشكل طبيعي في البطاطس. لا يزال العلماء لا يفهمون تمامًا آليات عملها في منع الإنبات. لكن الدراسات الحديثة تشير إلى أنه يمكن أن يمنع نمو البلاستيدات في المراحل المبكرة.

3 ديسين 2 واحد، α ، β-aliphatic ketone جزيء غير مشبع ، أظهر أيضًا أنه فعال في التحكم في التبرعم. كما أنه يؤدي إلى زيادة عابرة في معدل تنفس الدرنات ، والجفاف السريع للبراعم ، وتقليل قدرة الأنسجة على تعديل الإجهاد التأكسدي.

يوفانغ قوه باحث في جامعة ولاية ميشيغان ومحرر في مجلة Nature Food. قامت بتلخيص نتائج مارجوت فيس مانسيو وفريقها في البند نشرت في المجلة.

وفقًا لـ Guo ، وجد فريق Agroscope أن جميع الجزيئات قد قللت من الإنبات بعد سبعة أشهر من التخزين مقارنة بالمجموعة غير المعالجة. على الرغم من أن 3-decen2-one و 1,4،XNUMX-DMN جنبًا إلى جنب مع العلاج الميداني MH لم يقدموا فوائد إضافية. بشكل عام ، تعتمد فعالية معالجات ما بعد الحصاد على صنف البطاطس ؛ لكن المعالجة الميدانية باستخدام MH كانت فعالة لجميع الأصناف.

يعتبر الحد من خسائر الفاكهة والخضروات في سلسلة التوريد بعد الحصاد أمرًا بالغ الأهمية لزيادة الإنتاجية الزراعية بطريقة مستدامة ، وفقًا لـ فيسي مانسيو وفريقها. لقد طوروا تقنيات جديدة قيمة، مع الأخذ في الاعتبار أن جميع العلاجات التي تم تقييمها هي بدائل لها CIPC أثناء تخزين البطاطس. ومع ذلك، فإن المشكلات المتعلقة بالمشاكل الصحية المحتملة والتكلفة تحتاج إلى مزيد من التحقيق.

يقول Guo إنه لتقييم وتقليل خسائر الأغذية بعد الحصاد ، بما يتجاوز التقنيات ، من المهم أن يكون لديك فهم أفضل للخسائر على طول سلسلة التوريد ، وكذلك السياسات واللوائح الحكومية.  

بالنسبة لفهم الخسائر بشكل أفضل ، يحب بعض المؤلفين لوسيانا ديلجادو و كلاوديو فيلاسكو، قل يمكن أن يكون سببها:

• سوء ممارسات إدارة المحاصيل والحصاد
• نسبة عالية من الدرنات الصغيرة
• الظروف الجوية مثل الصقيع والأمطار الغزيرة.

تعليق أخير

في عمل أندريه ديفو و جان بيير جوفارتكما ذكر اثنان من مؤلفي مقالة مراجعة أبحاث البطاطس المذكورة سابقًا، فإن منتجي البطاطس والصناعة ككل يتأثرون بالحظر الأوروبي على البطاطس CIPCلا سيما فيما يتعلق بالربحية المستقبلية لسلسلة قيمة البطاطس.

وهم يزعمون أن المنتجات البديلة ل CIPC هما أغلى بثمانية أضعاف. وعلى هذا فإن القدرة التنافسية لمنتجات البطاطس الأوروبية في الأسواق العالمية (وخاصة البطاطس المقلية) تمنع إلى حد كبير نقل التكاليف الإضافية إلى المستهلكين النهائيين. وفي أغلب الأحيان، يجب على المنتجين أن يتحملوا هذه التكاليف بأنفسهم. يوضح هذا الوضع الضعف والاستدامة غير المواتية للأنظمة العالمية والمحلية القائمة على المواد المنتجة صناعيًا، وفقًا لديفو وجوفارت.

ووفقًا لهم ، يجب تحليل المتطلبات المجتمعية المتعلقة بالاستدامة ، والتي تحركها شرائح مختلفة من طلب المجتمع على الغذاء والحاجة إلى جعل الزراعة أكثر صداقة للبيئة ، من أجل تطوير قطاع البطاطس في المستقبل. هذه الاعتبارات ضرورية ، على سبيل المثال ، في إطار الحظر المتزايد على منتجات المبيدات الكيماوية المستخدمة في الزراعة في أوروبا وأماكن أخرى من العالم.