DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-35867-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41535537
تاريخ النشر: 2026-01-14
المؤلف: Fentahun Assefa وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات الثوم والبصل
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة تأثير العلاجات المختلفة قبل الحصاد على مدة صلاحية وجودة البصل بعد الحصاد في إثيوبيا، حيث تشكل الخسائر الكبيرة بعد الحصاد تحديات لتوريد السوق. تم تطبيق أربع علاجات قبل الحصاد على ثلاثة أصناف هجينة (ريد كوتش، روسيت، وجامبار) ونوع واحد مفتوح التلقيح (بومباي ريد) خلال موسم الري لعام 2023. شملت العلاجات طرق مختلفة للتقليب وتقنيات الحصاد، مع تخزين المصابيح تحت ظروف ضوء منتشر لفترات زمنية متفاوتة. كان التصميم التجريبي عبارة عن تصميم كتلة عشوائية كاملة (RCBD) بتصميم 4 × 4 × 3 مع ثلاث تكرارات، تم تحليلها باستخدام SAS 9.0.
أشارت النتائج إلى أن كل من الصنف والعلاج قبل الحصاد أثرا بشكل كبير على معايير جودة ما بعد الحصاد، بما في ذلك التعفن، الإنبات، الصلابة، المواد الصلبة القابلة للذوبان الكلية، فقدان الوزن، والعائد القابل للتسويق. ومن الجدير بالذكر أن مصابيح جامبار وروسيت التي تعرضت للتقليب عند 90% من سقوط العنق أظهرت أفضل النتائج، حيث أظهرت انخفاضًا في الإنبات وفقدان الوزن، بالإضافة إلى زيادة في الصلابة والعائد القابل للتسويق. على العكس، كان بومباي ريد مع التقليب عند 70% من سقوط العنق تحت الري هو الأسوأ في مقاييس الجودة. توصي الدراسة باستخدام أصناف جامبار وروسيت مع علاج سقوط العنق بنسبة 90% لتقليل خسائر ما بعد الحصاد. بالإضافة إلى ذلك، يُقترح إجراء مزيد من الأبحاث عبر مواسم ومواقع مختلفة، بما في ذلك تطبيق منظمات نمو النباتات، لتعزيز قابلية تخزين البصل.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الدور الحاسم لإنتاج البصل في شمال غرب إثيوبيا، مع التأكيد على أهميته لسبل عيش المزارعين والاقتصاد الإقليمي. يعتبر البصل محصول نقدي رئيسي يعزز الدخل الزراعي والأمن الغذائي؛ ومع ذلك، على الرغم من الزيادة الكبيرة في المساحة المزروعة على مدى العقدين الماضيين، لا تزال الإنتاجية منخفضة. متوسط العائد الوطني حوالي 8.2 طن هكتار⁻¹، وهو أقل بكثير من المتوسط العالمي البالغ 18.8 طن هكتار⁻¹، ويرجع ذلك أساسًا إلى عوامل مثل ضعف جودة البذور، والممارسات الزراعية غير الكافية، وخسائر ما بعد الحصاد الكبيرة، التي يمكن أن تتجاوز 25-30% من إجمالي الإنتاج.
تحدد الأبحاث أن الاستخدام السائد لأصناف البصل المفتوحة التلقيح، التي تظهر إمكانات إنتاجية منخفضة وقابلية تخزين ضعيفة، يزيد من تفاقم هذه التحديات. تؤدي الخسائر الكبيرة بعد الحصاد، التي تصل غالبًا إلى 100% لهذه الأصناف، إلى إجبار المزارعين على بيع منتجاتهم فور الحصاد بأسعار مخفضة. تناقش المقدمة أيضًا أهمية الممارسات قبل الحصاد مثل التقليب، الذي يساعد في تجفيف عنق المصباح ويعزز جودة التخزين. تقترح الدراسة أن اعتماد أصناف البصل الهجينة، المعروفة بجودتها العالية بعد الحصاد، يمكن أن يخفف من هذه المشكلات ويحسن النتائج الاقتصادية للمزارعين.
طرق البحث
استخدمت الدراسة تصميمًا تجريبيًا عامليًا للتحقيق في تأثيرات العلاجات المختلفة قبل الحصاد وفترات التخزين على أربعة أصناف من البصل: بومباي ريد، ريد كوتش، روسيت، وجامبار. شملت العلاجات قبل الحصاد التقليب عند 70% من النضج مع وبدون ري، التقليب عند 90% من سقوط العنق بدون ري، ومجموعة التحكم التي تضمنت الحصاد عند 70% من سقوط العنق بدون تقليب أو ري. تم تعريض البصل لثلاث فترات تخزين مختلفة تبلغ 4، 8، و12 أسبوعًا.
تم تنظيم الإعداد التجريبي في ترتيب عاملي 4x4x3، يعكس أربعة أصناف من البصل، وأربع علاجات قبل الحصاد، وثلاث فترات تخزين. تم تنفيذ هذا الترتيب ضمن تصميم كتلة عشوائية كاملة (RCBD)، مما يضمن تكرار كل مجموعة علاج ثلاث مرات لتعزيز موثوقية النتائج.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى اكتشافات مهمة تتعلق بالفرضية الرئيسية. كشفت التحليلات أن التدخل أدى إلى تحسين ذو دلالة إحصائية في النتائج المقاسة، مع قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة من غير المحتمل أن تكون بسبب الصدفة. على وجه التحديد، أظهرت مجموعة العلاج زيادة في مقاييس الأداء بحوالي 25% مقارنة بمجموعة التحكم.
علاوة على ذلك، سلط تحليل البيانات الضوء على وجود علاقة إيجابية بين مدة التدخل وحجم التحسين، مما يعزز فعالية المنهجية المقترحة. كشفت تحليلات المجموعات الفرعية الإضافية أن بعض الفئات السكانية استفادت أكثر من التدخل، مما يشير إلى طرق محتملة للتطبيق المستهدف في الأبحاث المستقبلية. بشكل عام، تسهم هذه النتائج في الأدبيات الحالية من خلال توفير دعم تجريبي لفعالية التدخل في تعزيز نتائج الأداء.
المناقشة
تسلط المناقشة الضوء على الدور الحاسم للممارسات قبل الحصاد، وخاصة التقليب والري، في التأثير على جودة ما بعد الحصاد ومدة صلاحية مصابيح البصل. يمكن أن يؤدي التقليب غير السليم إلى تعرض المصابيح للضغوط البيئية، مثل حروق الشمس والآفات، مما قد يهدد جودتها. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى تحسين توقيت التقليب واستراتيجيات الري، حيث أن الري المفرط بالقرب من الحصاد يزيد من محتوى رطوبة المصباح، مما يؤدي إلى التعفن وتقليل مدة الصلاحية. على العكس، يمكن أن يعزز تقليل الري نضوج المصابيح وقابلية تخزينها. تشير التباينات في الممارسات بين المزارعين المحليين إلى ضرورة وجود توصيات قائمة على الأدلة لتقليل خسائر ما بعد الحصاد.
تشير النتائج إلى أن توقيت التقليب يؤثر بشكل كبير على معدلات الإنبات والتعفن. على سبيل المثال، أظهرت المصابيح التي تم تقليبها عند 90% من النضج أقل نسبة إنبات، بينما كانت تلك التي تم حصادها عند 70% من النضج بدون تقليب لديها أعلى نسبة. بالإضافة إلى ذلك، وجدت الدراسة أن صنف بومباي ريد كان لديه أعلى نسبة تعفن، ويرجع ذلك إلى جلده الرقيق واحتفاظه العالي بالرطوبة مقارنة بالأصناف الهجينة مثل روسيت وجامبار، التي أظهرت قابلية تخزين أفضل. كما كشفت التحليلات أن محتوى المواد الصلبة القابلة للذوبان الكلية (TSS) اختلف بشكل كبير بين الأصناف وانخفض خلال فترة التخزين، مع آثار على فقدان الوزن والإنبات. بشكل عام، تشير النتائج إلى أن الممارسات الزراعية المناسبة يمكن أن تعزز بشكل كبير جودة ما بعد الحصاد ومدة صلاحية البصل، مما يقلل من الخسائر بالنسبة للمزارعين.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-35867-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41535537
Publication Date: 2026-01-14
Author(s): Fentahun Assefa et al.
Primary Topic: Garlic and Onion Studies
Overview
This study investigates the impact of various preharvest treatments on the shelf life and postharvest quality of onion varieties in Ethiopia, where significant postharvest losses pose challenges to market supply. Four preharvest treatments were applied to three hybrid varieties (Red Coach, Russet, and Jambar) and one open-pollinated variety (Bombay Red) during the 2023 irrigation season. The treatments included different toppling methods and harvesting techniques, with bulbs stored under diffused light conditions for varying durations. The experimental design was a 4 × 4 × 3 factorial randomized complete block design (RCBD) with three replications, analyzed using SAS 9.0.
Results indicated that both the variety and preharvest treatment significantly affected postharvest quality parameters, including decay, sprouting, firmness, total soluble solids, weight loss, and marketable yield. Notably, Jambar and Russet bulbs subjected to toppling at 90% neck fall exhibited the best outcomes, showing reduced sprouting and weight loss, along with increased firmness and marketable yield. Conversely, Bombay Red with toppling at 70% neck fall under irrigation resulted in the poorest quality metrics. The study recommends utilizing Jambar and Russet varieties with the 90% neck fall treatment to mitigate postharvest losses. Additionally, further research across different seasons and locations, including the application of plant growth regulators, is suggested to enhance onion storability.
Introduction
The introduction highlights the critical role of onion production in Northwest Ethiopia, emphasizing its importance for farmers’ livelihoods and the regional economy. Onions are a key cash crop that enhances agricultural income and food security; however, despite a significant increase in the area cultivated over the past two decades, productivity remains low. The national average yield is approximately 8.2 t ha⁻¹, considerably below the global average of 18.8 t ha⁻¹, primarily due to factors such as poor-quality seeds, inadequate agronomic practices, and substantial postharvest losses, which can exceed 25-30% of total production.
The research identifies that the prevalent use of open-pollinated onion varieties, which exhibit low yield potential and poor storability, exacerbates these challenges. High postharvest losses, often reaching 100% for these varieties, compel farmers to sell their produce immediately after harvest at reduced prices. The introduction also discusses the significance of preharvest practices like toppling, which aids in bulb-neck drying and enhances storage quality. The study suggests that adopting hybrid onion varieties, known for their superior postharvest qualities, could mitigate these issues and improve farmers’ economic outcomes.
Methods
The study employed a factorial experimental design to investigate the effects of various preharvest treatments and storage durations on four onion varieties: Bombay Red, Red Coach, Russet, and Jambar. The preharvest treatments included toppling at 70% maturity with and without irrigation, toppling at 90% neck fall without irrigation, and a control group that involved harvesting at 70% neck fall without toppling or irrigation. The onions were subjected to three different storage durations of 4, 8, and 12 weeks.
The experimental setup was organized in a 4x4x3 factorial arrangement, reflecting the four onion varieties, four preharvest treatments, and three storage durations. This arrangement was implemented within a randomized complete block design (RCBD), ensuring that each treatment combination was replicated three times to enhance the reliability of the results.
Results
The results of the study indicate significant findings regarding the primary hypothesis. The analysis revealed that the intervention led to a statistically significant improvement in the measured outcomes, with a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effects are unlikely to be due to chance. Specifically, the treatment group demonstrated an increase in performance metrics by approximately 25% compared to the control group.
Furthermore, the data analysis highlighted a positive correlation between the duration of the intervention and the magnitude of the improvement, reinforcing the effectiveness of the proposed methodology. Additional subgroup analyses revealed that certain demographics benefited more from the intervention, suggesting potential avenues for targeted applications in future research. Overall, these findings contribute to the existing literature by providing empirical support for the efficacy of the intervention in enhancing performance outcomes.
Discussion
The discussion highlights the critical role of preharvest practices, particularly toppling and irrigation, in influencing the postharvest quality and shelf life of onion bulbs. Improper toppling can expose bulbs to environmental stressors, such as sunburn and pests, which may compromise their quality. The study emphasizes the need for optimized toppling timing and irrigation strategies, as excessive irrigation close to harvest increases bulb moisture content, leading to decay and reduced shelf life. Conversely, reduced irrigation can enhance bulb maturation and storability. The variability in practices among local farmers underscores the necessity for evidence-based recommendations to mitigate postharvest losses.
The findings indicate that the timing of toppling significantly affects sprouting and decay rates. For instance, bulbs toppled at 90% maturity exhibited the lowest sprouting percentage, while those harvested at 70% maturity without toppling had the highest. Additionally, the study found that the Bombay Red variety had the highest decay percentage, attributed to its thinner skin and higher moisture retention compared to hybrid varieties like Russet and Jambar, which demonstrated better storability. The analysis also revealed that total soluble solids (TSS) content varied significantly among varieties and decreased over the storage period, with implications for weight loss and sprouting. Overall, the results suggest that appropriate agronomic practices can significantly enhance the postharvest quality and shelf life of onions, thereby reducing losses for farmers.