The effect of antibacterial products on bacterial soft rot of potatoes

Summary

To test antibacterial products for their ability to prevent soft rot they were applied to potatoes which were then incubated either in an atmosphere containing <1% O₂ in N₂ or in polythene bags. The following products, applied as dips, reduced the incidence of soft rot of tubers incubated in <1% O₂ in N₂: 8-hydroxyquinoline, 1.5–3.0 g l¹; Anthium Dioxcide, equivalent to ClO₂ 1.0–2.0 g l¹ in a stabilized form; chlorine dioxide, 1.0–1.5 g l¹; virginiamycin, 0.5–2.0 g l⁻¹. Acetaldehyde vapour, 30 ml. l¹, applied for 4 h, was also effective. Ten other products were ineffective; a further five compounds were effective but the concentrations required were injurious to tubers. Anthium Dioxcide or chlorine dioxide at one tenth of the above concentrations reduced the incidence of rots in tubers stored in polythene bags. Addition of sodium benzoate solution to peat used in packs of potatoes reduced the incidence of rots but caused slight discolouration.

Zusammenfassung

Um die Methoden für die Bekämpfung der bakteriellen Nassfäule zu unterstützen, werden antibakterielle Substanzen benötigt, die für den Gebrauch bei Speisekartoffeln annehmbar sind. Zweck dieser Arbeit war es, den Einfluss der Anwendung solcher Produkte zu untersuchen. Um die Fäule der Kontrollen zu induzieren, wurden die Knollen in einer Atmosphäre die 1% Sauerstoff in Stickstoff enthielt inkubiert; ausgesuchte Produkte wurden auch auf Knollen appliziert, die dann in Polythenesäcke gepackt wurden und sie wurden ausserdem Torf beigemischt, der dann abgepackten Kartoffeln beigefügt wurde.

Tabelle 1 zeigt die verwendete Handelsprodukte. Folgende Produkte, angewendet als Tauchbeize für 5 Minuten, reduzierten das Auftreten der Nassfäule, ohne die Knollen zu schädigen: 8-hydroxyquinoline, 1,5–3,0 g/l; Anthium Dioxcide (äquivalent zu ClO₂, 1,0–2,0 g/l in einer stabilisierten Form); Chlorinedioxide, 1,0–1,5 g/l; Virginiamycin, 0,5–2,0 g/l (Tabelle 2). Eine 4-stündige Behandlung mit 3% Azetaldehydgas v/v war auch wirksam.

Mehrere der geprüften Chemikalien führten zu einer gesicherten Verringerung des Auftretens der Nassfäule, waren aber zu phytotoxisch, um verwendet zu werden (Tabelle 3, Abb. 1). Die übrigen Produkte ergaben keine gesicherte Verringerung der Nassfäule (Tabelle 4).

Die Behandlung von Kartoffeln vor dem Abfüllen in Polythenesäcke mit Anthium Dioxcide (äquivalent zu ClO₂, 0,1 g/l) oder mit Chlorinedioxide, 0,1 g/l, verringerte das Auftreten der Fäule, während Vantocil 1B unwirksam war.

Eine Mischung einer Lösung von Natriumbenzoat 40 g/l mit feuchtem Torf (was einer Mischung von 29 g Natriumbenzoat und 120 g trockenen Torf pro kg entspricht), die abgepackten Kartoffeln beigefügt wurde, führte zu einer Verringerung um 60% im Ausbruch der Nassfäule, verursachte aber eine leichte Verfärbung der verletzten Oberflächen der Kartoffeln. Zugabe von Essigsäurelösung 35 g/l zum Torf, verringerte die Fäule, verursachte aber dunkelbraune Verfärbungen im Gewebe um die Lentizellen, Wunden und Augen. Das Ausmass der Fäule wurde durch Torfbeimischungen von gesättigten Lösungen von Methyl- oder Athyl-4-hydroxybenzoat oder von Anthium Dioxcide, äquivalent zu ClO₂, 0,5 g/l, nicht verringert.

Von den Produkten, die eine tatsächliche Verringerung der Nassfäule der Kartoffeln in einer Atmosphäre mit geringem Sauerstoffgehalt ergaben, könnte 8-hydroxyquinoline für Pflanzkartoffeln verwendet werden, aber nicht für Speisekartoffeln. Von Chlorinedioxide waren relativ hohe Konzentrationen erforderlich und wegen seiner Toxizität für Menschen wäre ein geschlossenes System für die Applikation notwendig, was für Anthium Dioxcide nicht nötig wäre. Virginiamycin ist ein Antibiotikum, das zur Zeit weder in der Human- noch in der Tiermedizin in Grossbritannien verwendet wird, es wird dem Tierfutter zur Beschleunigung des Wachstums zugesetzt. Seine Applikation auf Speisekartoffeln könnte daher vielleicht erlaubt werden.

Bei allen Produkten, die die Nassfäule in diesen Prüfungen verringerten, wird der mögliche Gebrauch von weiteren Untersuchungen über die Kosten, die Phytotoxizität und die Hemmung der Keimung der Pflanzkartoffeln, mögliche Rückstandsprobleme und Einflüsse auf den Geschmack der Speisekartoffeln abhängen und von irgendwelchen Zufällen während der Behandlung sowie von der Entwicklung optimaler Applikationsmöglichkeiten, die den Besatz der Knollen mit Wasser vermeiden oder auf ein Minimum reduzieren.

Résumé

Pour compléter les méthodes de lutte contre les pourritures bactériennes molles, le besoin d'un composé antibactérien utilisable sur pomme de terre de consommation se fait sentir. Le but de ce travail était d'évaluer l'effet de l'application de tels produits. Dans la plus grande partie du travail, les conditions nécessaires pour induire la pourriture des tubercules témoins étaient maintenues par incubation dans une atmosphère contenant 1% d'oxygène dans de l'azote; les produits choisis étaient à la fois appliqués sur des tubercules qui étaient ensuite mis dans des sacs en polypropylène et mélangés à de le tourbe introduite dans les sacs de pommes de terre.

Les spécialités testées sont inscrites au tableau 1. Les produits suivants, appliqués par immersion pendant 5 mn réduisaient l'incidence des pourritures molles sans causer de préjudice aux tubercules: 8-hydroxyquinoléine, 1.5–3.0 g l¹; Anthium Dioxcide (équivalent à ClO₂, 1.0–2.0 g l¹ sous forme stabilisée); chlorine dioxide, 1.0–1.5 g l¹; virginiamycin, 0.5–2.0 g l¹ (tableau 2). Le traitement avec de l'acétaldéhyde gazeux à 3% pendant 4 heures était également efficace.

Plusierus des agents chimiques testés donnaient une réduction significantive sur l'incidence des pourritures molles, mais étaient trop toxiques pour être utilisés (tableau 3) (fig. 1). Les autres produits donnaient une réduction des pourritures molles non significative (tableau 4).

Le traitement des pommes de terre avec l'Anthium Dioxcide (équivalent à ClO₂, 0.1 g l⁻¹) ou avec chlorine dioxide, 0.1 g l¹ avant la mise en sacs de polypropylène réduisait l'incidence des pourritures alors que le Vantocil 1B était inefficace.

L'addition d'une solution de benzoate de sodium, 40 g l¹ à de la tourbe humide (mélange contenant 29 g de benzoate de sodium et 120 g de tourbe sèche par kg) qui était utilisée dans les sacs de pommes de terre, donnait une réduction de 60% sur l'incidence des pourritures molles, mais causait de légers brunissements des zones peleuses des pommes de terre. L'addition à la tourbe d'une solution d'acide acétique, 35 g l¹, réduisait l'incidence des pourritures, mais causait une décoloration brune foncée du tissu entourant les lenticelles, les blessures et les yeux. L'incidence des pourritures molles n'était pas réduite par l'addition à la tourbe de solutions saturées de méthyl ou d'éthyl-4-hydroxybenzoate ou d'Anthium Dioxcide équivalent à ClO₂, 0.5 g l¹.

Parmi les produits qui donnaient une réelle réduction des pourritures molles des pommes de terre dans une atmosphère pauvre en oxygène, le 8-hydroxyquinoléine peut être utilisé sur les plants de pommes de terre, mais n'est pas autorisé sur les pommes de terre de consommation. Comparativement, de fortes concentrations de chlorine dioxide étaient nécessaires et, à cause de la toxicité de ce produit chimique pour l'homme, un système fermé aurait probablement été demandé pour l'application; ceci ne serait pas nécessaire dans le case de l'Anthium Dioxcide. La Virginiamycine est un antibiotique qui, pour le moment, n'est pas utilisé pour la médecine humaine ou vétérinaire au Royaume-Uni, elle est ajoutée à l'alimentation animale pour la croissance; il est donc possible que son application soit autorisée sur les pommes de terre de consommation.

Pour tous les produits qui ont réduit l'incidence des pourritures molles dans ces tests, leur usage potentiel dépendra des évaluations futures du prix du traitement, usage des possibilités de phytotoxicité de quelques lots de pommes de terre et d'inhibition de la germination des pommes de terre de semence, des problèmes éventuels concernant les résidus et tout effet de saveur des pommes de terre de consommation, de tous les accidents lors de la réalisation du traitement, et du développement des meilleurs moyens d'application pour éviter ou minimiser le dépôt d'eau sur les tubercules.