Рекомендации по организации и проведению уборки плодов семечковых культур в интенсивных насаждениях

Цветение промышленного сада после проведения шоковой омолаживающей обрезке

Уборка плодов — заключительная и решающая операция в общем плане работ по выращиванию плодов, которая во многом определяет качественные и количественные показатели производимой продукции и экономики отрасли в целом. По трудоемкости уборка семечковых плодов занимает от 40 до 60% затрачиваемого на выращивание ручного труда. Уборка урожая в садах носит резко выраженный сезонный характер и обычно создает напряженность в этот период в садоводческих хозяйствах. Даже в специализированных хозяйствах до 50-80% работающих на уборке составляют привлеченные неквалифицированные рабочие. Именно по этой причине, а также в связи с применением несовершенных орудий производства объем продукции высшей категории снижается на 15-20% и более.

1. Организация процесса уборки

Организация уборки урожая должна предусматривать комплекс мероприятий, обеспечивающих своевременный сбор плодов с минимальными потерями. Уборке должна предшествовать значительная подготовительная работа. Весь процесс уборки необходимо детально спланировать.

Прежде всего, выборочным методом предварительно  определяют урожай по принятой  методике на определенном количестве деревьев каждого сорта, в каждой бригаде, на каждом квартале. После этого высчитывается средний урожай с дерева каждого сорта на квартале, в бригаде. Затем эти данные умножают на количество  деревьев каждого сорта  по кварталам и бригадам в отдельности и суммируют по кварталам, бригадам, отделениям и по хозяйству в целом.

В молодых садах ожидаемый урожай учитывается из расчета 3-5 кг плодов с 1 дерева в зависимости от сорта и возраста деревьев с поправкой на условия цветения и завязывания плодов. В  возрастных насаждениях определение ожидаемого урожая  проводится на основании средней урожайности за последние четыре года.

После определения урожая составляется план-график уборочных работ с указанием очередности сроков проведения (по сортам,  кварталам,  бригадам, отделениям и т.д.) с указанием объемов работы и требуемого количества рабочей силы, тары в расчете на 1 т плодов, транспортных средств, механизмов и уборочного инвентаря, а также денежных средств на  приобретение всего недостающего.

На данном этапе отмечают участки и кварталы сада, где уборку следует начинать раньше или позже оптимальных сроков съема.

Раннюю уборку плодов рекомендуется производить:

• с деревьев, посаженных  на легких почвах;
• с деревьев, выращенных на слаборослых подвоях;
• с молодых деревьев со слабой нагрузкой (при этом дату уборки необходимо перенести на 5-10 суток раньше);
• в случае обработки деревьев препаратами для регулирования завязи;
• если плоды предназначены для длительного хранения в регулируемой газовой среде.

Позднюю уборку необходимо производить:

• при сильной нагрузке деревьев урожаем;
• в случае сильной восприимчивости сортов к поражению пенициллезной плесенью плодов (Ветеран).

Все уборочные средства (тара, плодосборные сумки и т.д.) должны быть подготовлены к уборке. 

Одновременно  предусматривается в случае необходимости привлечение временной рабочей силы. Назначаются сроки выполнения основных работ в лаборатории по определению сроков уборки и лежкости плодов, подготовительных работ в хранилище.

К предварительным мероприятиям, предшествующим уборке, относятся также заблаговременное прекращение обработки насаждений ядохимикатами, своевременное прекращение полива в орошаемых садах, скашивание травостоя при естественном или искусственном залужении.

В соответствии с планом уборки средства механизации и тара должны быть своевременно завезены в бригады и размещены на кварталах, где будет начат сбор.

2. Сроки уборки плодов

Уже на предварительном этапе уборочных работ (приблизительно за 3-4 недели до среднемноголетней даты уборки, которая в условиях центральной плодовой зоны Беларуси для зимних сортов выпадает на 13-15 сентября) с интервалом в 5-7 дней начинают определять оптимальные сроки уборки плодов. Основным и определяющим показателем оптимальных сроков уборки является соответствующая им степень зрелости яблок и груш.

2.1. Степень зрелости

В зависимости от способности семечковых плодов к дозреванию,  связи с их химическим составом  и назначением, различают несколько стадий зрелости плодов: съемную, техническую, потребительскую и физиологическую.

В состоянии съемной  степени зрелости плоды накопили значительное количество питательных веществ и обладают способностью к осуществлению дыхания и дозреванию после съема с дерева. В них наступает стабилизация обменных процессов, а некоторые гидролитические процессы усиливаются (начало распада крахмала). Именно такие плоды наиболее пригодны для длительного хранения.

При технической зрелости плоды обладают высокими технологическим качествами  при их переработке, в частности, максимальной сокоотдачей при производстве сидра, соков, вина, пюре и др.

Потребительская степень зрелости определяется максимальным накоплением питательных веществ, свойственными сорту покровной окраской, вкусом,  ароматом и плотностью мякоти,  предельно высокими пищевкусовыми качествами, характерными для сортов. Плоды пригодны к немедленному потреблению в пищу.

В состоянии полной физиологической зрелости у плодов прекращаются накопительные и биосинтетичекие процессы, многие вещества начинают распадаться, полностью отсутствует крахмал, мякоть становится мягкой и несочной, теряется вкус.  

До такого состояния плоды доводят в том случае, когда хотят получить хорошо вызревшие семена.

С точки зрения эффективности  длительного процесса хранения плоды должны быть убраны в одну из фаз съемной зрелости (начальную, среднюю или полную). В зависимости от метеорологических условий длительность фаз может колебаться от 1-2 до 5-7 суток.

Качественные плоды промышленного сорта яблони Айдаред

Продолжительность хранения большинства осенних и зимних сортов выше, если уборка произведена в начале их съемной зрелости (табл. 1). Полная съемная зрелость рекомендуется для сортов Айдаред, Джонаголд, Фридом, Шампион и некоторых других, так как в начальной ее фазе плоды этих сортов в условиях Беларуси не набирают полноценного вкуса и аромата, остаются травянистыми, при хранении  сильнее повреждаются болезнями.  В этой же стадии убирают сорта летнего срока созревания (Елена, Коваленковское, Папировка) для потребления в десертных целях. Если предполагается транспортировка или краткосрочное хранение, то летние яблоки убирают в начальной или средней фазах съемной зрелости.

Груши летних сортов для непродолжительного потребления также собирают в состоянии полной съемной зрелости (Духмяная). При этом необходимо помнить, что спелые плоды груши очень нежные и чувствительные к малейшим нажимам, перекладыванию из тары в тару, транспортировке.

Если предполагается транспортировка груш даже на небольшое расстояние, то их убирают за один-три дня до полной съемной зрелости. За три-пять дней до полной съемной зрелости  собирают груши, которые идут на переработку.

Плоды осенних сортов груш (Бере лошицкая, Десертная россошанская, Забава, Памяти Яковлева, Сладкая из Млиева, Юрате, Чижовская) убирают, как правило, в начале съемной зрелости, а зимних (Белорусская поздняя) — в полной ее фазе.

Разрыв во времени между съемной и потребительской зрелостью зависит от сорта и условий хранения плодов. Без искусственного охлаждения  у яблок и груш  летних сортов он составляет 5-6 дней, в течение которых не ухудшаются их пищевкусовые качества, а консистенция и аромат при этом могут значительно улучшаться.

И.В. Муханин доктор с.-х. наук в грушовом саду промышленного сорта Диколор

Таблица 1

Состояние съемной зрелости, рекомендуемая температура и сроки хранения плодов яблони промышленного сортимента при уборке

У плодов осеннего срока созревания между съемом и потребительской зрелостью проходит от двух до четырех недель, в течение которых  идет процесс дозревания.

Яблоки и груши зимнего срока созревания во время съема с дерева отличаются высоким содержанием питательных веществ, которые подвергаются расщеплению уже в процессе длительного хранения, благодаря чему плоды дозревают и достигают потребительских качеств. Длительность процесса дозревания при этом зависит не только от биологических особенностей сорта, но и от условий послеуборочного содержания плодов (температуры, влажности воздуха и его состава), скорости их охлаждения и размещения  в хранилище, а также от правильности определения съемной зрелости.

2.2. Несвоевременная уборка

Ошибки в определении оптимальных сроков уборки приводят к значительным потерям урожая, независимо от вида несвоевременного съема — раннего или позднего.

При преждевременном сборе плоды еще не закончили свой рост. Они твердые, содержат много клетчатки, протопектина и других малоценных в питании веществ. Доля съедобных частей у таких плодов намного меньше, чем у зрелых. Кожица плодов еще недостаточно защищена восковым налетом, через нее легко испаряется вода и плоды склонны увядать в сильной степени, особенно груши. Участки механических повреждений поверхности плодов (нажимы и ушибы) быстро становятся темно-бурыми вследствие окисления полифенолов, что в дальнейшем может быть очагами микробиологических заболеваний.  Плоды, не накопившие достаточного количества запасных питательных веществ, не приобретают в дальнейшем характерной покровной окраски и хороших вкусовых качеств, что снижает их покупательные свойства. За счет более интенсивного дыхания недозрелые плоды теряют много ценных веществ — сахаров, кислот, что еще больше снижает их пищевую ценность.

Следует иметь в виду, что на последней стадии развития многие сорта яблок увеличивают свою массу  на 1-2% в день (поздние сорта — на 0,5%), поэтому преждевременная уборка может привести  к большому недобору урожая.

Слишком рано убранные плоды при хранении ведут себя так же, как и мелкие — и те, и другие недоразвиты. В силу их меньшего размера их удельная поверхность больше   и они имеют больше открытых устьиц. Вместе с отсутствием достаточного воскового налета данный факт способствует большему увяданию и сморщиванию плодов. Особенно это отмечается у сортов Алеся, Фридом и др.

Проявление горькой ямчатости на плодах яблони

Недозревшие плоды нередко теряют способность изменять окраску (остаются зелеными) и формировать присущие сорту вкус и  аромат. Кроме того, у сортов, склонных к загару (Антоновка обыкновенная, Ветеран), недозревшие, слабоокрашенные плоды  сильнее подвергаются данному заболеванию и все меры защиты их становятся неэффективными. У некоторых сортов недозревшие плоды в большей степени  поражаются горькой ямчатостью и другими физиологическими заболеваниями.

Поздний сбор плодов не менее вреден с хозяйственной точки зрения. Он приводит к большим потерям урожая в виде падалицы уже при уборке, а при длительном хранении — в виде значительной убыли массы в весе плодов и снижения их качества.

В перезревших плодах уменьшается содержание сахаров, витаминов и особенно органических кислот, отчего они легко  повреждаются не только различными плесневыми грибами, но и гнилостными бактериями. Мякоть таких плодов имеет пониженные механические свойства, часто темнеет, становится мучнистой у некоторых сортов, у других — легко отделяет сок. У груш при перезревании мякоть у семенного гнезда и основания плодоножки  размягчается и темнеет (эффект «гнилушек»).

Из-за начавшегося процесса дозревания плодов уже на деревьях снижается их устойчивость к физиологическим заболеваниям в процессе длительного хранения. У Антоновки обыкновенной, Славы победителям и других сортов в связи с этим наблюдается быстрое побурение мякоти. 
Яблоки  сортов Весялина, Имрус (Иммунный русский) повреждаются водянистым наливом (стекловидностью) и гнилью семенной камеры. Плоды Антоновки обыкновенной, Иманта, Фридома страдают от горькой ямчатости (подкожной пятнистости), особенно во влажные годы.

Кожина А.И. специалист АСП-РУС по формированию и обрезке в плодоносящем саду яблони сорта Антоновка

Существует ряд сортов, плоды которых при запоздалой уборке начинают осыпаться (Антоновка обыкновенная, Имант, Слава победителям). Поэтому при появлении первых опавших плодов ежедневно проверяют степень зрелости яблок и вносят коррективы в план уборки.

Поздний сбор ослабляет закладку цветковых почек и тем самым может снижать потенциальные возможности урожая будущего года.

Затягивание с уборкой урожая сортов поздних сроков созревания опасно и в связи с возможными заморозками и сильными ветрами, которые могут вызвать подмораживание, повреждение плодоножки  и массовое опадение плодов.

В целом считается, что задержка со сбором плодов на 3-5 дней сокращает срок хранения на 2-3, а иногда и больше месяцев.  Поэтому необходимо как можно более точно определить момент наступления съемной зрелости плодов, чтобы  с учетом производственных возможностей убрать основную массу  в оптимальный срок, тем самым обеспечить минимальные потери урожая.

2.3. Показатели для определения съемной зрелости

Существует целый ряд признаков наступления времени съема плодов. К таким признакам относятся: число дней от цветения до созревания, размер плода, основная и покровная окраска плода, твердость кожицы и мякоти, определенные оттенки вкуса и аромата плодов, сумма эффективных температур вегетационного периода, интенсивность дыхания плодов, химический состав и его изменения, развитие и окраска семян, прочность прикрепления к плодовым образованиям.

Данные показатели для каждого сорта строго индивидуальны и даже в пределах одного сорта подвержены значительным колебаниям в зависимости от факторов окружающей среды (район произрастания, агротехнические мероприятия,  погодные условия  сезона).  Поэтому каждый из этих показателей не может быть определяющим при выявлении оптимальной съемной зрелости, а  лишь  как составляющий в комплексе признаков.

2.4. Проведение йодкрахмальной пробы

В современных условиях  для  определения съемной степени зрелости плодов в хозяйствах Республики Беларусь наиболее приемлемым способом является проведение йодкрахмальной пробы.

Для проведения йодкрахмальной пробы проводится отбор среднего образца плодов в объеме 1,5-2 кг (или не менее 20 шт.) не менее чем с пяти контрольных деревьев каждого сорта выбранного квартала или участка сада. У деревьев на сильнорослых подвоях плоды снимают по периметру кроны с четырех сторон на расстоянии 150-170 см от поверхности почвы; на деревьях, выращенных на слаборослых подвоях и в уплотненных посадках, плоды снимают с двух сторон ряда.

Одну половину из отобранных плодов (10 шт.) разрезают пополам поперечно для определения степени зрелости, другую (10 шт.) – продольно для определения склонности к осыпанию.

По одной половинке каждого плода погружают срезом вниз в свежеприготовленный йодный раствор, налитый в емкость, на 1-2 минуты.

Для приготовления раствора используют 4 г йодистого калия и 1 г металлического йода, которые разбавляют в 1 л   воды.

Плоды вынимают из емкостей, удаляют  избыток раствора йода фильтровальной бумагой  и обсушивают на воздухе. В зависимости от содержания крахмала и его локализации в плодах на срезах появляются темноокрашенные участки  из-за реакции крахмала плодов с йодом.

Содержание крахмала оценивают по следующей шкале:

1. 5 баллов — вся поверхность среза от семенного гнезда до кожицы плода черно-синего цвета;
2. 4 балла — незначительные участки поверхности среза не окрашены, главным  образом в области плодоножки и у семенного гнезда;
3. 3 балла — по всей поверхности среза на темном фоне появляются просветы; под кожицей слой мякоти остается темноокрашенным;   
4. 2 балла — темное окрашивание под кожицей и незначительное потемнение отдельных участков мякоти;
5. 1 балл — незначительное потемнение только под кожицей;
6. 0 баллов — вся поверхность среза светлая.

В зависимости от назначения партии плодов (длительное хранение, краткосрочное хранение, перевозка) съем яблок и груш проводят при различном содержании крахмала. 

Для длительного хранения большинства сортов следует использовать плоды с оценкой выше 3-4 баллов, для краткосрочного – 1-2 балла, для транспортировки – 2-3 балла.

Содержание крахмала в 1 балл свидетельствует о наступлении потребительской зрелости плодов.

В пределах съемной зрелости степень окрашивания плодов подразделяется следующим образом: начальная фаза – 4-4,5 балла, средняя фаза – 3,5-4 балла, полная фаза – 3-3,5 балла.

Для установления оптимального срока съемной зрелости анализы на йодкрахмальную пробу должны проводиться каждые пять-шесть дней, начиная за 3-4 недели до среднемноголетней даты уборки плодов.

Анализ пробных плодов должен проводиться немедленно после сбора, так как в снятых плодах гидролиз крахмала протекает быстрее, чем в оставшихся на дереве, и это может исказить действительное состояние плодов.

Йодкрахмальная проба позволяет определить также склонность того или иного сорта  к преждевременному опадению. У плодов таких сортов идет усиленный гидролиз крахмала у плодоножки, из-за чего на продольных срезах плодов можно видеть исчезновение синей окраски именно в этом месте. Оценку в баллах проводят по тому же принципу, что и на поперечных срезах.

3. Проведение уборочных работ

Сбор плодов яблок

Уборку желательно проводить в сухую погоду и приступать к работе после опадения росы. В садах с орошением за день перед уборкой целесообразно провести дождевание, тем самым обмыв плоды для закладки их чистыми на хранение. Однако в любом случае, в том числе и после прошедших дождей, плоды должны обсохнуть на дереве. В противном случае  повышается риск микробиологических заболеваний. Некоторые сорта (Ауксис, Ветеран) вообще нельзя снимать мокрыми, иначе во время хранения у них очень быстро буреет и повреждается загаром и плодовой гнилью кожица.

После ночных заморозков, если такие случаются, с работой следует повременить и начинать ее только тогда, когда плоды оттают. Подмороженные яблоки закладывать на длительное хранение нельзя. Если такой необходимости невозможно избежать, то их заготавливают на непродолжительное время и проводят постоянный контроль за их состоянием.

Уборку семечковых плодов, предназначенных для реализации в свежем виде и хранения, производят по сортам и исключительно ручным способом. Сначала снимают плоды с нижних ветвей, затем — с середины кроны и с верхушки. При  таких условиях меньше плодов падает на землю.

Плоды необходимо снимать с плодоножкой. Собирать плоды, особенно для длительного хранения, надо осторожно, не надавливая  на них и не делая пятен.

Плод берут в ладонь, охватывают его всеми пальцами, указательным  пальцем нажимают на плодоножку в месте ее прикрепления к плодовой ветви, одновременно для отделения от  плодового образования приподнимают плод кверху и отодвигают в сторону.

Нельзя тянуть плоды вниз, откручивать и дергать, так как это может привести к вырыванию или обламыванию плодоножек, повреждению кожицы плодов и обламыванию плодовых образований. Снимать плоды с плодовыми ветвями не разрешается. Особенно осторожно убирают плоды груши летних сортов.

Сорт Орлик без нормировки, склонен к перегрузке плодами с потерей качества

Уборку плодов ранних сортов необходимо производить в несколько этапов, так как созревание их идет неравномерно. Для этого проходят по рядам деревьев и выборочно снимают наиболее созревшие плоды. Несмотря на определенную трудоемкость данной работы, она позволяет получать свежие плоды на 1-2 недели раньше по сравнению с массовым сбором плодов.

Перед  уборкой все работающие делятся на звенья. Каждому звену присваивается номер. В ящики   и контейнеры  с  собранными плодами звено вкладывает этикетку с указанием номера бригады и звена, что облегчает учет выработки  и контроль качества съема.

Переход к следующему дереву осуществляют только после того, как будет закончена уборка предыдущего.

Для длительного хранения пригодны только здоровые, товарного вида плоды, без нажимов, проколов, повреждений вредителями и болезнями (согласно ГОСТ 21122-75, ГОСТ 21713-76, ГОСТ 21714-76, ГОСТ 278919-88). Поэтому при уборке поврежденные плоды сбрасываются на землю и по окончанию уборки всего квартала члены бригады еще раз проходят ряды и в контейнеры, выставленные по краям рядов, собирают отброшенные плоды и опад. Необходимость такого приема объясняется тем, что плоды после уборки нецелесообразно перебирать и сортировать, а желательно закладывать на хранение в той таре, в которую они были собраны в саду. Закладка в холодильные камеры поврежденных и нестандартных плодов снижает эффективность процесса хранения в целом и может явиться причиной развития заболеваний во время хранения.

Плоды яблони сорта Легенда

Для сбора плодов наиболее удобны плодосборные сумки  емкостью 8 и 12 кг с отстегивающимся дном, которые подвешивают на уровне груди съемщика, или пластмассовые ведра с открывающимся дном. Принципиальное их устройство одинаковое. Они состоят из жесткого легкого каркаса эллипсного сечения и матерчатого отстегивающегося днища, выполненного в виде мешка без дна.  Сумки такого типа в Беларуси выпускает ООО «Стимул-Брест».

Подобный инвентарь максимально сохраняет качество положенных в него плодов, обеспечивает условия для съема плодов обеими руками, допускает быстрое опорожнение без повреждения плодов, не мешает сборщикам во время работы и обеспечивает минимальный уровень затрат физического труда.

Применение такой тары повышает производительность труда на 15-20%. Для подтягивания веток используют деревянные крючки. Потребность в них определяют по числу сборщиков в самый напряженный период уборки.

Снятые плоды осторожно опускают в тару и наполняют ее так, чтобы они не выступали выше верхнего края более чем на 2-3 см.

Для уборки используют ящики емкостью 22-25 кг (для летних и осенних яблок и груш) по ГОСТ 13359-84 или контейнеры емкостью 250-300 кг (для зимних яблок и груш) по ГОСТ 21133-75 (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика тары для уборки и хранения плодов

Плоды зимних сортов можно пересыпать в ящик или контейнер, но с соблюдением определенных правил. При использовании плодосборной сумки (ведра) с открывающимся дном сборную тару опускают вниз контейнера или ящика до уровня дна или уже насыпанных плодов, открывают дно сумки и осторожно приподнимают сумку вверх. Плоды неразрывным потоком выкатываются в контейнер или ящик.

Если их высыпать с высоты или выкладывать по одному, то плоды повреждаются сильнее. Чтобы уменьшить травмирование плодов вначале заполняют углы ящиков или контейнеров, а лишь затем  — пространство между ними. В случае необходимости плоды осторожно разравнивают   рукой.   

В процессе заполнения контейнеров в саду сборщики  проводят еще один этап первичной сортировки плодов: удаляют загнившие, мелкие, очень крупные, уродливые, с визуальными механическими повреждениями и повреждениями вредителями и болезнями, с оторванной плодоножкой. Отобранные после подсортировки плоды вместе с падалицей собирают в отдельные контейнеры и отправляют по месту назначения (в пункты переработки или утилизации).

Для плодоводческих хозяйств Республики Беларусь с садами интенсивного типа рекомендуются две принципиальные схемы уборки: для яблок и груш ранних сроков созревания (летних и осенних) и зимних.

При первой схеме за неделю до уборки по саду для каждого звена развозится и  расставляется  в транспортных проездах тара. В зависимости от длины ряда ящики с поддонами могут располагаться только по краям рядов или дополнительно через несколько метров между рядами.  Тара располагается  таким образом, чтобы она не мешала проезду транспортных средств, предназначенным для погрузки по рядам.

Наряду со сбором при данной схеме уборки очень трудоемкими являются погрузочно-разгрузочные работы. Использование механических средств (погрузчиков) существенно уменьшает ручную погрузку и разгрузку плодов при сборе урожая.

В основу механизированной погрузки и разгрузки при помощи вильчатых погрузчиков и использовании ящичной тары положен принцип формирования на стандартном поддоне пакета ящиков с плодами.

Пакетный способ  заключается в объединении ящиков с плодами в укрупненную партию — пакет, который устанавливается на деревянный поддон. Пакетирование необходимо потому, что  отдельная тарная единица (ящик) не имеет приспособлений для захвата механизмами. Установленный же на поддоне пакет легко может грузиться.

Пакет ящиков формируется следующим образом. На поддон вначале устанавливают пять пустых ящиков, из которых два помещают вдоль длинной стороны поддона, а три — поперек. После заполнения этих ящиков плодами на них ставят пять пустых ящиков второго ряда так, чтобы над тремя поставленными поперечно находились два продольных, а над двумя  продольными —  три поперечных.   Таким    образом  укладывают  три-четыре  яруса  —  всего  15-20 ящиков. Такая схема укладки обеспечивает хорошую устойчивость пакета при погрузке, перемещении, транспортировании. Заполненные плодами пакеты ящиков на поддонах грузят вильчатыми погрузчиками на транспорт и вывозят из сада.  Формирование пакетов освобождает сборщиков от необходимости  переносить вручную ящики с плодами.

Однако использование ящиков сопряжено в ряде случаев с неудобствами и может привести к механическим повреждениям и потерям продукции. При транспортировании плотность пакетов с ящиками нарушается, ящики сдвигаются и могут своими краями вдавливаться в плоды низлежащих плодов. Поэтому уборку в ящики можно рекомендовать только в случае прямой отгрузки плодов  потребителю десертной продукции.

Уборка плодов может производиться прямо в ящики, расположенные на транспортных средствах, и по второй схеме.

Вторая принципиальная схема уборки, называемая поточно-контейнерным способом, предусматривает применение контейнеров и прицепов ПС-2,5 и тележек-контейнеровозов ТКС-1,5, ТТК-3.

Контейнер является более удобным и экономически выгодным видом тары. Стандартный неразборный контейнер европейского типа представляет собой деревянный или пластиковый ящик длиной 1200 мм, шириной 1000 мм и высотой 600-800 мм, установленный на поддон стандартных размеров (1200 Х 1000 мм). Вместимость такого контейнера 250-300 кг. В такой таре плоды меньше повреждаются, а нагрузка высокого слоя плодов (более 50 см) практически не передается, а благодаря боковому распору распределяется и не повреждает низлежащие плоды.

Трактор и контейнеровоз с размещенными на нем контейнерами медленно, с остановками  перемещается по междурядьям, а сборщики собирают плоды с рядов по обе стороны агрегата и заполняют контейнеры. После заполнения всех контейнеров объявляется перерыв. За это время тракторист вывозит загруженный прицеп на межквартальную дорогу, отцепляет его и прицепляет резервный  прицеп с пустыми контейнерами, который подвозит в сад другой трактор. После этого тракторист заезжает на место сбора плодов и цикл повторяется.

Загруженный плодами прицеп отвозит в хранилище другой трактор, который привозит в сад прицеп с пустыми контейнерами.

Поточно-контейнерный способ уборки наиболее эффективен в тех хозяйствах, где расстояние между садом и хранилищем не более 3 км. В этом случае замена прицепов не производится, а агрегат с полными контейнерами прямо из сада направляется к месту выгрузки и хранения.   

Существует две модификации контейнеровозов: для широких и узких междурядий в саду. В первом случае на контейнеровоз размещается 6 контейнеров, которые устанавливаются по ширине, а во втором — три контейнера по длине. Удобство таких контейнеровозов заключается в том, что они могут агрегатироваться со среднемощными тракторами для сада, выпускаемым отечественной промышленностью («Беларус-921» и др.). Средняя их грузоподъемность от 1,5 до 3 тонн, транспортная скорость 20 км/ч. Роликовые дорожки контейнеровоза обеспечивают саморазгрузку контейнеров, что еще более облегчает работу и повышает производительность труда при уборке в полтора-два раза. Контейнеровозы подобного типа в Республике Беларусь  выпускаются ООО «Стимул-Брест».

Объясняется это тем, что труд рабочих-сборщиков более организован и дисциплинирован, темп работы выше, расстояние от места сбора до места выгрузки плодов в контейнеры минимально, отдых упорядочен. В этом случае также лучше используется техника, так как  отпадают операции по завозу тары, расстановке ее в междурядьях сада, погрузке на транспортные средства, ликвидируются холостые проезды машинно-тракторных агрегатов при вывозке собранного урожая. Уменьшаются расходы на тару и ремонт ее в связи  с тем, что она поступает в сад в необходимом количестве, мало кантуется, тем самым, предупреждая поломки. Данная технология повышает выход стандартной продукции в пределах 10-15% и особенно эффективна в зауженных междурядьях, а также при наличии малогабаритных деревьев.

Прежде чем закладывать плоды на хранение учитывают их исходную  температуру  при  уборке. Если сбор произведен во второй половине дня, когда температура воздуха была достаточно высокой, плоды необходимо охладить перед размещением в камеру хранения.

Задержка с поставкой снятых плодов в холодильник только на один день при температуре +18…+20°С сокращает их срок хранения на 10-15 дней.

Предварительное охлаждение плодов — обязательный прием всего процесса уборки и хранения. Его осуществляют в холодильной камере плодохранилища при температуре +4…+5°С, постепенно загружая камеру в течение 2-3 суток с постоянным воздухообменом, что позволяет охладить плоды без образования конденсата на их поверхности.

Если плоды сразу поместить в камеру с низкой температурой, при которой они будут храниться (0…+4°С), из-за разницы температур теплых плодов и холодного воздуха атмосферы камеры на поверхности плодов образуется конденсат влаги, который может стать очагом микробиологических заболеваний (гнили).

Заключение

Проведение уборочных работ в саду — достаточно сложный и трудоемкий процесс. От правильности его проведения во многом зависит дальнейшее качество продукции. В связи с этим возрастает значение, особенно в неспециализированных хозяйствах, постоянных плодоводческих бригад, которые не отвлекаются на другие работы в хозяйстве, а выполняют весь круглогодичный цикл работ в саду.

На примере ведущих плодоводческих хозяйств стран Западной Европы можно видеть, что отрасль плодоводства считается там сложной специальностью и для работы в ней привлекаются кадры с хорошим уровнем подготовки и, как правило, с высшим и среднеспециальным образованием. Члены таких бригад во время уборочных работ, уже обученные основным приемам и видам работ в плодоводстве, должны проводить постоянный инструктаж и контроль за работой привлеченных временных рабочих, что позволит снизить общие потери при хранении.

Среднеплотный сорт яблок-Топаз

Клоны яблони сорта Гала

Большой популярностью в последние годы пользуются сорта группы Gala. Сорт Гала был создан в 1939 году в результате скрещивания сортов Kidd’s Orange Х Golden Delicious. Его плоды имеют характерный оранжево-красный полосатый румянец, которым покрыто от 20 до 40% площади яблока.

Уникальный сладкий вкус, плотная, сочная мякоть и темно-красный цвет делает плоды привлекательными для потребителей, поэтому сорт пользуется большим спросом у населения по всему миру. Сегодня это один из наиболее широко возделываемых сортов яблони.

У сорта Gala имеется очень большая группа клонов, которые можно разделить на типы: красно-оранжевые с полосатым румянцем (Mitchgla Royal Gala®, Galamax®), полосатые с темно-красным румянцем (например, Gala Galaxy Selecta®, Gala Schnitzer Schniga®, Gala Brookfield® Baigent, Jugala, Annaglo), с красным румянцем (например, Delbard Gala® Buckey Gala®, Cherry Gala®, Gala Royal Beaut) и с равномерно красным румянцем (например, Gala Must, Ruby Gala®, Gala Decarli®) (рис. 1).

При выборе сорта разновидности группы «Гала» для промышленного возделывания важна доля урожая и диаметр яблока 70 — 85 мм (предпочтительно >75 мм), а также характерная окраска, покрывающая выше 50% (предпочтительно 80%) поверхности плода.

Рисунок 1. Клон группы Гала, сорт яблони Royal Gala

На 11- й международной выставке садоводства (Międzynarodowych Targów Agrotechniki Sadowniczej) можно было ознакомится с современным сортиментом яблок сортовой группы Гала.

По словам доктора Cerhard Beab, в случае вегетативного размножения нестабильных клонов существует риск обратной мутации (реверсия). Как следствие, окраска плодов постепенно меняется и возвращается к исходному цвету сорта. Реверсионы могут быть распознаны на основе фенотипических изменений, проявляющихся в виде неокрашенных полос на поверхности кожицы (химеры). К самым стабильным относятся клоны сорта Гала с полностью окрашенной поверхностью плода, а наименее стабильные с ярко выраженным полосатым окрасом <1 см, и наименее широким >3 см.

Jugala – клон сорта Mondial Gala (Mitchgala).

Деревья средней силы роста. Цветут одновременно с Голден Делишес. Раннего срока созревания.

Плоды средних размеров, диаметром 70 — 85 мм, карминово красные. В период потребительской зрелости проявляется оранжево-красный румянец, который покрывает 60 — 80% поверхности кожицы (рис. 2). Мякоть сочная, хрустящая. Вкус сладкий.

Сорт Jugala рекомендуется для выращивания в североевропейских странах. Вступает в плодоношение на 3 — 4 год после посадки. Самоплодность низкая, лучшие опылители – Golden Delicious, Fuji, Idared, Granny Smith, Golden Gem, Malus Golden Gem, Malus INRA Baugene®, Granny Smith и другие. В холодильной камере можно хранить до декабря, в условиях (РА) – до марта.

Этот вид клона демонстрирует небольшую тенденцию к реверсу.

Рисунок 2. Плоды яблони сорта яблони Jugala

Galaxy (Галактика) – один из самых популярных клонов сорта Гала.

Осенний сорт, обнаружен в Новой Зеландии, в Хей-стингси.

Деревья среднерослые.

Цветет в среднепоздние сроки, интенсивно, хорошо завязывается, поэтому требует прореживания.

Плоды среднего размера (массой 160 — 180 гр), по форме напоминают яблоки Гала Маст, но расцветка их интенсивнее, темно-красная, на фоне румянца иногда просматриваются более темные штрихи (рис. 3).

Мякоть сочная с легким ароматом, хрустящая, желто-кремовая. Высокие вкусовые качества. Дегустационная оценка — 4,9 балла. В плодоношение вступает рано, урожай образует на 1-2-3 летней древесине. Плоды не осыпаются.

Опылители: Дискавери, Элстар, Глостер, Голден Делишес, Айдаред, Чемпион, Пауларед, Мелроуз, Ред Делишес, Фуджи.

По сравнению с другими мутантами, реверсия остается в пределах нормального диапазона — она не превышает 10%. Благодаря интенсивному выбору плодородных деревьев была получена более стабильная форма — Galaxy Selecta.

Рисунок 3. Плоды яблони сорта Galaxy

Annaglo – выведен в Новой Зеландии. Раннего срока созревания.

Плоды крупные, темно-красные. Фиолетово-красный румянец, покрывает всю поверхность. Кожица блестящая. Урожайность высокая.

Fengala (Gala Venus) – также входит в группу стабильных мутантов. Он рекомендуется для выращивания благодаря лучшей окраске по сравнению с Galaxy. Степень окраски очень похожа на Annaglo, «Baigent» и «Burkitt Gala».

Baigent (Брукфилд) – естественный клон Gala Royal. Этот вид присутствует на рынке уже несколько лет и пользуется большой популярностью среди производителей и потребителей.

Деревья средней силы роста.

Плоды крупные и средних размеров, диаметром 70 — 75 мм, конусообразные, красно-фиолетовые, с многочисленными более темными полосками, глянцевые (рис. 4). Мякоть желто-кремовая, сочная, хрустящая. Вкус сладкий, с ароматом. В благоприятных климатических условиях яблоки могут иметь слишком темную окраску или не ярко выраженный румянец на всей поверхности кожицы. Съемная зрелость наступает в начале сентября.

Сорт восприимчив к парше и бактериальному раку яблони и менее восприимчив к мучнистой росе.

Рисунок 4. Плоды яблони сорта Gala Brookfield® Baigent

Gala Schniga® SchniCo Red (s) – клон сорта Gala Schniga Schnitzer.

Дерево средней силы роста. Цветет на несколько дней раньше сорта Голден Делишес.

Плоды средних размеров, темно-красные, конусообразные. В период потребительской зрелости проявляется румянец, который покрывает всю поверхность плода (рис. 5). Мякоть светло-желтая, плотная, сочная. Вкус сладкий, с ароматом. Съемная зрелость наступает в конце августа – начале сентября.

Хорошими опылителями являются сорта Ред Делишес, Браеберн, Эльтар, Пинова, Голден Делишес, Фуджи, Эверест.

Рисунок 5. Плоды яблони сорта Gala Schniga® SchniCo Red (s)

При распространении поперечно-полосатых видов исходный материал должен подвергаться постоянному контролю. Большинство питомников приобретают посадочный материал для закладки промышленных садов из наиболее стабильных сортов Гала.

Современные технологии хранения плодов сливы

При определении оптимального срока сбора урожая косточковых культур необходимо принимать во внимание большее количество факторов, чем это имеет место в случае семечковых пород. Среди косточковых имеются как климактерические, так и неклимактерические культуры. Климактерические плоды характеризуется более активным протеканием жизненных процессов (дыхание и выделение этилена) после наступления стадии, называемой климактерическим минимумом зрелости. Климактерические фрукты – это, прежде всего, персики, нектарины, абрикосы и сливы. Следует иметь в виду, что среди сортов сливы все чаще обнаруживаются отклонения, свидетельствующие о «неклимактерических» характеристиках плодов во время созревания. К числу неклимактерических косточковых культур, помимо прочих, относится вишня.

От принадлежности к той или иной группе зависят не только особенности созревания плодов, но и выбор условий для поддержания их качества во время хранения. На хранение следует закладывать фрукты, не достигшие потребительской зрелости. У зрелых плодов значительно снижается срок послеуборочного хранения.

Сроки съема плодов

Сроки созревания урожая у разных сортов сливы колеблются от суперранних до очень поздних. Решение о начале уборки плодов сливы, как правило, принимается при оценке таких показателей как их внешний вид (размер и окраска плода), плотность и цвет мякоти. К сожалению, визуальная оценка по этим показателям весьма субъективна. Например, масса плодов сливы, в значительной степени определяющаяся сортовыми особенностями, может сильно варьировать в зависимости от погодных условий вегетационного периода и нагрузки дерева урожаем. Ориентиром для определения оптимальной даты съема урожая может быть цвет кожицы, но это касается исключительно сортов с яркой окраской плодов. Для слив с интенсивно синей кожицей этот показатель не работает – окраска появляется гораздо раньше, чем начинается их созревание. Кроме того, у большинства темноокрашенных плодов сливы имеется восковое покрытие, которое тоже затрудняет визуальную оценку степени их зрелости.

Плоды сливы с восковым налетом

Довольно хорошим индикатором зрелости слив перед закладкой их на длительное хранение является цвет мякоти: она должна быть зеленоватой. Интенсивный желтый цвет свидетельствует о наступлении потребительской зрелости плодов.

Плотность (твердость) мякоти также используется для определения степени спелости слив. Значительное снижение плотности плодов на практике, именуемое началом их размягчения — это сигнал для принятия решения о закладке фруктов на хранение за несколько дней до наступления потребительской зрелости. Из-за большого количества слив на дереве, измерить их плотность в достаточном объеме не представляется возможным, поэтому использование данного показателя весьма ограничено. На практике оценка твердости мякоти часто осуществляется путем сжимания плодов пальцами, что может в дальнейшем привести к их порче. В дополнение к механическим повреждениям такой прием приводит к удалению налета, который является индикатором свежести сливы.

К сожалению, названные выше приемы позволяют определить только степень зрелости слив, но не дают возможность прогнозировать оптимальную физиологическую зрелость с достаточно высокой точностью, необходимой производителю. Многие научно-исследовательские центры стремились разработать методы и показатели, которые могут быть использованы для определения точной даты съема урожая косточковых культур. Среди них все большей популярностью пользуются неразрушающие методы, не повреждающие кожицу плодов во время снятия показаний. Например, это использование инфракрасной спектрометрии, где источники освещения — видимая и ближняя инфракрасная области спектра (VIS-NIR). В последние годы учеными уже созданы высокоэффективные индикаторы и оборудование.

Сорт сливы Президент

Итак, очевидно, что предназначенные для длительного хранения плоды слив должны быть собраны за 4 — 6 дней до наступления потребительской зрелости, поэтому их масса, цвет и вкус могут отличаться от полностью созревших на дереве. Этим, к сожалению, придется заплатить за продление сроков поставки фруктов на рынок.

Условия хранения сливы

Длительность хранения, в основном, зависит от сорта, степени зрелости плодов перед закладкой на хранение и использованной технологии. В условиях фруктохранилища с обычной атмосферой плоды, собранные в стадии оптимальной зрелости, могут храниться в течение 4 — 5 дней, в условиях контролируемой атмосферы (KA) — около трех месяцев. Оптимальным составом атмосферы является концентрация кислорода 1,5 — 3% и двуокиси углерода — 3-6%. К сожалению, использование «стандартных сред для яблок» при хранении слив в контролируемой атмосфере ограничено, главным образом, из-за объема собранных плодов. Следует обратить внимание на то, что частичное заполнение камеры, при котором увеличивается свободное пространство между потолком и тарой с фруктами, может привести к неправильному соотношению концентрации кислорода, углекислого газа и удаляемого из камеры этилена.

Пластиковые контейнеры с регулированной газовой средой для длительного хранения плодов

Решение этой проблемы стало возможным при появлении на рынке новых технологий хранения фруктов в модифицированной и контролируемой атмосферах, не требующих полной загрузки камеры. К их числу относятся:

• Система мешков (блоков): тара с фруктами устанавливается на поддон, который помещают в герметичный мешок. Мешок соединен со специально сконструированной системой управления составом атмосферы, поддерживаемой на заданном уровне в течение всего периода хранения. Системы этого типа доступны сегодня на европейском рынке, предлагают их голландские фирмы Storex и Van Amerongen.
• Система поддонов, на которые устанавливают твердые (пластиковые) коробки с крышками, имеющими окна из материала с селективной проницаемостью для кислорода и углекислого газа, через них поддерживается стабильная атмосфера внутри емкости. В коробки помещают охлажденные плоды, которые при дыхании потребляют кислород и выделяют углекислый газ. В результате жизнедеятельности плодов концентрация кислорода внутри упаковки снижается, а углекислого газа — повышается. Оптимальный состав атмосферы обеспечивает мембрана. Коробки с фруктами хранят в холодильных камерах с обычной атмосферой. Такая система достаточно апробирована, она позволяет хранить сливы более двух месяцев (имеет значение и сорт) и может быть использована для хранения плодов и ягод других культур. Технология предложена французской компанией Janny MT и активно внедряется в ряде западноевропейских стран.

Современные системы хранения плодов сливы на поддонах в блоках с индивидуальной системой поддержания газовой среды

• Хранение плодов в запечатанных контейнерах из пленки с избирательной проницаемостью для газов. В результате дыхания плодов в упаковке модифицированная атмосфера через некоторое время хранения стабилизируется. Системы хранения фруктов в пленчатых контейнерах, как и в твердых коробках, оценивали в лаборатории хранения Института садоводства Польши. В результате установлено, что при температуре 0°С сливы по этой технологии в зависимости от сорта могут храниться 3 месяца и более. Твердые коробки и пленчатые контейнеры содержат в холодном помещении с обычной атмосферой. При данных способах хранения должен осуществляться непрерывный мониторинг температуры и относительной влажности воздуха.

Пакеты такого типа можно использовать как коммерческую упаковку – предоставляется возможность реализовывать плоды при комнатной температуре в течение трех дней после хранения в холодильнике. Система предложена израильской компанией StePac и называется Xtend. Как и выше описанные системы она широко используется на европейском рынке

Система хранения плодов Xtend получила широкое распространение на мировом рынке

Механизмы защиты и возможности повышения устойчивости плодов яблони к загару и подкожной пятнистости

Загар и подкожная пятнистость являются коммерчески важными физиологическими расстройствами многих сортов яблони, потери от которых достигают 50% и более, что приносит огромный экономический ущерб предприятиям во всех регионах промышленного садоводства. Отмечается генетическая предрасположенность к заболеваниям, однако ни один сорт не является иммунным к ПП и может повреждаться расстройством при определенном сочетании экологических, агротехнических, биологических факторов, условий и сроков хранения [1-7], причем чаще всего негативное воздействие одних и те же предуборочных факторов увеличивает риски развития одновременно двух расстройств при хранении. Основные причины развития заболеваний различны: проявления ПП обусловлены, в основном, локальным дефицитом кальция в клетках плода [1], появление загара инициирует хранение при низких температурах, которые активируют синтез этилена, α-фарнезена (α-ф) и продуктов его окисления, вызывающих развитие заболевания [2-7], что в том числе определяет различные подходы в поисках контроля расстройств.

Используемые методы защиты плодов от ПП были направлены, в основном, на повышение содержания кальция в плодах путем пред- и послеуборочных обработок солями элемента [1], однако их низкая эффективность требует поиска новых технологических решений.

По современным представлениям баланс (соотношение) между уровнем накопления в кутикуле α-ф, КТ₂₈₁ и фенольных соединений определяет вероятность развития загара: этилен активирует накопление α-ф, продукты окисления которого вызывают поражение плодов загаром, антиоксиданты плодов, биосинтез которых стимулируется этиленом, ингибируют окислительные процессы и сдерживают развитие загара [2,4-7].

Вариабельность механизмов, приводящих к развитию загара плодов яблони обуславливают возможности защиты, либо снижения потерь от заболевания при использовании методов и способов хранения, различающихся по направленности воздействия, эффективности и технологичности: активное проветривание, обработка плодов маслом, антиоксидантами (ДФА), 1-МЦП, хранение в ОА, УЛО, ДСА в сочетании с обработкой 1-МЦП и без нее [1-8], оказывающих определенное влияние и на развитие ПП.

Цель исследований – изучить механизмы защиты и причины появления потерь от загара и ПП, выявить возможности повышения устойчивости при использовании различных методов, способов, технологий и технологических приемов послеуборочного воздействия.

Методика исследований. Работа выполнена в ФНЦ ВНИИС им. И.В. Мичурина в 2011-2016 гг. Плоды снимали в оптимальные сроки съема (этилен 0,1-0,8 ppm), через сутки после съема часть плодов обрабатывали 1-МЦП, ДФА, покрывали вазелиновым маслом. На хранение плоды закладывали в ОА, РА, УЛО (ЗАО «Агрофирма имени 15 лет Октября», Липецкая область), ОА, УЛО, ДСА (ООО «Сады Баксана», Кабардино-Балкария), экспериментальные камеры института.

Содержание этилена определяли газохроматографически [9], α-фарнезена и продуктов его окисления (КТ281) в кутикуле кожицы плодов – спектрофотометрически [10], сумму фенольных соединений (СФС), флаванолов – спектрофотометрически [11], твердость плодов измеряли пенетрометром FT-327 с плунжером для яблок. Потери от загара, ПП и других физиологических заболеваний оценивали визуально при хранении и дополнительно через 7 дней при Т+20^оС («жизнь на полке»), выражали в процентах от общего числа плодов.

Результаты исследований и их обсуждение

1. Активное проветривание, обработка плодов маслом – первые эмпирические методы снижения потерь от загара, что было подтверждено и в результате наших исследований [5]. При обработке маслом существенно ухудшалось качество плодов (маслянистость, возможно появление спиртового привкуса, точечных некрозов, мокрого ожога, побурения), отмечалось ускорение перезревания (накопление этилена, потеря твердости). Известно, что эндогенный этилен в плодах является индуктором накопления α-ф, а высокий уровень гормона коррелирует с повышенной восприимчивостью к загару (у загарных сортов). Поглощение α-ф маслом обеспечивало сохранение устойчивости плодов некоторых сортов (Антоновка обыкновенная, Мартовское, Синап Орловский) к загару даже при высоком содержании этилена [5].

Механизм защиты от загара – снижение содержания α-ф (субстрата окисления) и продуктов его окисления в кожице плодов за счет поглощения минеральными маслами, их отвода – при активном вентилировании. Низкая эффективность и технологичность методов, снижение качества плодов (особенно при обработке маслами) ограничивают их использование. Влияния методов на развитие ПП плодов яблони – не обнаружено.

2. Влияние естественных и искусственных антиоксидантов (ДФА), степени зрелости плодов на развитие загара и подкожной пятнистости.

Не вызывает сомнений роль естественных антиоксидантов кожицы плодов в блокировании реакций свободно-радикального окисления [2-4,6,7]. Чаще всего, высокий уровень накопления биологически активных соединений плодами оптимальных и поздних сроков обеспечивает снижение восприимчивости к загару, по сравнению с плодами ранних сроков съема (с низким уровнем антиокислительных соединений) [2-7]. К настоящему времени недостаточно обосновано влияние антиоксидантов на ингибирование развития ПП, что в то же время, подтверждается результатами наблюдений и биохимических исследований. У плодов восприимчивого к загару и ПП сорта Синап Орловский признаки заболеваний чаще всего возникают на неокрашенной «румянцем» стороне плода с пониженным содержанием антиоксидантов в кожице: СФС — 625, флаванолы — 82, аскорбиновая кислота – 18 мг/100 г сырой массы (мг%), на окрашенной стороне с повышенным содержанием активных соединений – 875, 310, 42 мг%, соответственно, признаки заболеваний либо отсутствуют, либо проявляются в меньшей степени и в более поздние сроки.

После 6 месяцев хранения в ОА плодов сорта Синап Орловский раннего и более позднего срока съема при содержании этилена – 0,1 и 1,5-3 ppm, индексе ЙКП – 1 и 3-4 балла, СФС – 590 и 980, флавонолов – 56 и 126 мг%, КТ281 14,8 и 5,3 нмоль/см² потери от загара составляли 35 и 0%, от ПП — 18 и 6,7% соответственно. Полученные данные подтверждают целесообразность оптимизации сроков съема и необходимость направленного применения агротехнических приемов, обеспечивающих максимальное накопление антиоксидантов в плодах (обрезка, формировка, подкормка, нормирование урожая и др.).

Возможно, более высокая восприимчивость к ПП плодов раннего срока съема обусловлена, в том числе, высокой активностью гиббереллинов в предуборочный период (антагонист Са, влияет на повышение проницаемости мембран клеточных стенок), проявляемой в увеличении продолжительности активного роста побегов и плодов (что характерно для восприимчивых к расстройству сортов и партий плодов) [1]. Препятствовать этим явлениям способен в т.ч. гормон созревания – этилен, содержание которого многократно увеличивается в партиях более позднего срока съема, тогда как увеличение содержания антиоксидантов не всегда так очевидно, как в приведенном примере, может отсутствовать. Вероятно, сложное взаимодействие и различное сочетание окислительных соединений, антиоксидантов и гормонов оказывают неоднозначное влияние на развитии физиологических расстройств, что требует дальнейшего изучения. Косвенным доказательством роли гормонов — блокаторов гиббереллинов в развитии ПП является факт снижения потерь от заболевания при обработке насаждений прогексадионом кальция (препарат Регалис) [1].

Повышение температуры хранения плодов сорта Синап Орловский (ОА, 4,5 месяца хранения) с 0+1⁰С до +4-6⁰С обеспечивало снижение потерь от ПП (19,2 и 4,3% соответственно), но не от загара (0 и 4,3% соответственно), ухудшало товарное качество плодов, хотя некоторые исследователи отмечают увеличение потерь от ПП при повышении температуры хранения [1]. Вероятно, более интенсивное созревание плодов (контролируемое содержанием этилена) при повышенных температурах, способствовало накоплению антиоксидантов в начальный период хранения (4-6 недель) [7], что обеспечило ингибирование развития ПП. При этом, интенсивный синтез этилена стимулировал более ранний и активный синтез α-ф, подавление окисления которого не обеспечивали накопленные ранее антиоксиданты, а критический уровень КТ281 вызвал побурение кожицы на физиологически более зрелых плодах. Содержание биохимических показателей на момент оценки состояния плодов составляло: этилен – 400 и 570 ppm, СФС – 930 и 660, флаванолы – 90 и 53 мг%, твердость мякоти – 4,6 и 3,9 кг/см², КТ281 – 4,0 и 8,3 нмоль/см² соответственно.

Возможность поражения плодов позднего срока съема (с высоким содержанием этилена при съеме и хранении) загаром после нескольких месяцев подтверждена практикой промышленного хранения (ЗАО «Агрофирма имени 15 лет Октября», ООО «Сады Баксана») восприимчивых сортов в условиях ОА и РА (Антоновка обыкновенная, Богатырь, Гренни Смит). Риски появления расстройства увеличиваются в партиях плодов с высокой «стрессорной нагрузкой», обусловленной факторами предуборочного периода (избыток азота, сильная обрезка, молодой возраст, низкая нагрузка урожаем, резкие перепады влажности почвы и воздуха, многократное воздействие низких (+1-7⁰С) или высоких (более+300С) температур и др.).

Использование искусственных антиоксидантов (ДФА) при послеуборочной обработке плодов обеспечивает защиту, либо существенное снижение потерь от загара, при этом, не оказывает существенного влияния на содержание эндогенного этилена, твердость, содержание α-ф, но обеспечивает низкий уровень накопления КТ₂₈₁ [2,3,6,7], что было подтверждено и в наших исследованиях. Кроме того, что обработка ДФА обеспечивает снижение потерь от ПП [13] и защиту от СО₂— повреждений, что создает конкурентные преимущества технологии в условиях РА, однако, неполный контроль развития расстройств и дополнительная химическая нагрузка на плоды ограничивают использование метода.

Механизм защиты от загара – снижение содержания продуктов окисления КТ281 за счет блокирования окисления α-ф естественными антиоксидантами плодов, искусственным антиоксидантом ДФА. Увеличение этилена при созревании способствует синтезу естественных антиоксидантов в плодах и повышению устойчивости к заболеванию.

Механизм защиты от ПП – ингибирование окислительных процессов, вызывающих очаговое побурение (далее – отмирание) подкожных тканей плода естественными антиоксидантами плодов, искусственным антиоксидантом ДФА. Смещение гормонального баланса в плодах при климактерическом созревании в сторону повышения синтеза этилена — стимулирует синтез естественных антиоксидантов, ингибирует активность гиббереллинов, что увеличивает устойчивость к стресс-факторам, способствует снижению восприимчивости к ПП (возможно и загару).

Следует отметить, что у восприимчивых сортов/партий поражение загаром и ПП происходит и при высоком и при низком содержании этилена и антиоксидантов, что подтверждает гипотезу о влиянии баланса соединений на развитие расстройств.

3. Влияние 1-МЦП на развитие загара и ПП. Обработка ингибитором биосинтеза этилена обеспечивает снижение потерь от загара и других заболеваний [1-8]. 1-МЦП связывает рецепторы этилена в растительной ткани и ингибирует его синтез, подавляет накопление α-ф и продуктов его окисления, вызывающих развитие заболевания [1-3,6-8], повышает индукцию гена пектин-метил-эстеразы (ПМЭ), что способствует сохранению твердости и повышению устойчивости плодов к ПП [1,12]. При этом обработка плодов 1-МЦП снижает общий уровень накопления антиоксидантов [2,6,8], что в определенных ситуациях увеличивает риски развития и проявления как загара, так и ПП [2,6], что согласуется с результатами наших исследований.

После 6,5 месяцев хранения в РА партий плодов раннего срока съема (ЙКП при съеме 1-1,5 балла) содержание эндогенного этилена в контрольных и обработанных 1-МЦП плодах сорта Синап Орловский составляло 423 и 297,6 ppm, КТ281 – 19,8 и 16,7 нмоль/см², потери от загара в период «жизнь на полке» — 68,5 и 60, от ПП – 30,2 и 22,7% (+25% СО₂ – повреждения плодов) соответственно, в партии плодов оптимального срока (ЙКП 2-3 балла) – 235 и 5,3 ppm, 16,4 и 5,4 нмоль/см², 60,3 и 2,3%, 18,6 и 5,3% соответственно (при пониженном содержании кальция в плодах изучаемых сроков съема — 3,5-4,0 мг%). Обычно плоды раннего срока съема одновременно поражаются и загаром и ПП.

Очевидно, что для партий плодов с низким уровнем Са2+ снятых в ранние сроки (с низким уровнем естественных антиоксидантов и, возможно, высоким содержанием гибберелинов) обработка плодов 1-МЦП оказалась неэффективной для защиты от загара, спровоцировала СО₂ – повреждения плодов, и в то же время усилила степень их поражения ПП. В этом случае, воздействие 1-МЦП оказалось не просто не эффективным, но и явилось для плодов дополнительным стрессором, провоцирующим либо усиливающим проявления заболеваний [3,8]. Как правило ингибирование 1-МЦП синтеза этилена, α-ф и продуктов его окисления в плодах многих сортов (особенно раннего срока съема) преодолевалось после некоторого периода хранения при пониженных температурах в результате появления новых рецепторов этилена [8].

Лабораторными исследованиями и практикой промышленного хранения плодов выявлена низкая эффективность обработки 1-МЦП и партий плодов позднего срока съема [7,8,18], что подтверждают наши исследования. После 6 месяцев хранения в ОА партий плодов сорта Ред Чив оптимального срока съема (11.10.16 г) содержание эндогенного этилена в контрольных и обработанных 1-МЦП партиях составляло 254 и 4,7 ppm, КТ 281 — 20,0 и 4,1 нмоль/см₂, твердость — 6,3 и 7,7 кг/см², потери от загара — 100 и 2,3% соответственно, в партиях позднего срока съема (4.11.16 г) – 320 и 299 ppm, 33 и 40 нмоль/см², 5,5 и 5,7 кг/см², 90 и 95% соответственно.

Низкая эффективность действия 1-МЦП на партии плодов позднего срока съема обусловлена тем, что в период обработки этилен уже образовал активные комплексы, ускоряющие старение, активировал синтез α-ф и продуктов его окисления [8]. Следует учесть, что все партии плодов, независимо от срока съема, на стадии охлаждения испытывают холодовой стресс, который интенсифицирует процессы свободно-радикального окисления в кутикуле кожицы плодов [8]. Очевидно, в партиях, снятых в поздние сроки негативный эффект от двух мощных стрессоров – низких температур в предуборочный (-2+7⁰С) и послеуборочный период и химического стресса, вызванного обработкой 1-МЦП – усиливался, что отразилось на состоянии продукции невозможности его контроля. Подобные закономерности получены и на плодах сортов с высокой восприимчивостью к загару: Антоновка обыкновенная, Беркутовское, Куликовское, Ветеран.

Механизм защиты от загара – ингибирование синтеза этилена, α-ф и продуктов его окисления, от ПП – повышение активности ПМЭ, способствующей взаимодействию доступного кальция с пектинами, увеличению прочности клеточной стенки (возможно и устойчивости к стрессам) и твердости плодов [1,12].

4. Влияние способов хранения на развитие загара и ПП. Способы хранения обеспечивают обусловленный их потенциалом уровень качества и влияния на развитие загара и ПП. В условиях ОА низкая температура хранения сдерживает старение, сохраняет твердость, но является инициатором развития загара [2,3].

Условия РА обеспечивают резкое снижение потерь от ПП, особенно при быстром выходе на режим [13], что открыло новые возможности контроля развития расстройства. Однако, при хранении исключительно восприимчивых сортов/партий (с высокой «стрессорной нагрузкой») эффективность и этого способа хранения может быть низкой (потери от ПП в партии плодов сорта Синап Орловский после 6 месяцев хранения могут составлять 50-60%). При этом влияние РА на развитие загара оказалось неоднозначным, эффективность (от полной защиты до полного поражения) зависела от уровня содержания кислорода в атмосфере [3], что подтверждено и нашими данными.

После 6 месяцев хранения плодов сорта Ред Чив при доведении до потребителя потери от загара и ПП в партии, хранившейся в ОА (О₂ – 21%, СО₂ – 0,03%) составили 99 и 19,1%, в УЛО (О₂ – 1,0%, СО₂ – 1,0%) – 99 и 3,6%, в ДСА (О2 – 0,7-0,8% с периодическим снижением до 0,3-0,5%, СО₂ – 0,7%) – 0 и 0,7% соответственно. Обеспечение сохранения качества плодов невозможно при нарушении регламента загрузки плодов (с 1-3 до 10-12 суток) даже в ДСА – через 6 месяцев хранения в партии плодов сорта Гренни Смит потери от загара достигли 70%, при быстрой загрузке (1-3 дня) и выводе на режим (5-6 суток) – не более 5%. Аналогичные данные получены по сорту Ред Чив.

Механизмы защиты от загара при использовании различных способов хранения. УЛО – пониженное содержание кислорода сдерживает синтез этилена, α-ф и продуктов его окисления, снижает потери, отодвигая время поражения загаром, после 4-6 месяцев хранения при доведении до потребителя плоды многих сортов резко теряют качество (твердость), поражаются загаром, разложением и др.. ДСА – периодический низкокислородный стресс (О₂ — 0,3-0,5%) индуцирует в плодах разные механизмы защиты от загара — активация синтеза этанола [12], углекислого газа, оказывающих ингибирующее влияние на синтез этилена – триггера синтеза α-ф, продукты окисления которого, в том числе КТ281, вызывают появление расстройства, активация фермента алкогольдигидрогеназы (АДг), преобразующего летучий МГО-он (6-метил-5-гептен-2-он – продукт окисления α-фарнезена) в нетоксичные для клетки спирты (МГО-ол), что снижает вероятность поражения плодов заболеванием [12].

Механизм защиты от ПП при хранении в УЛО, ДСА – ингибирование процессов свободно-радикального окисления, повышение активности ПМЭ [12]. Кроме того, в условиях ДСА накопление летучих спиртов в тканях плода (этанол, метанол) способствует уменьшению вязкости мембран и, возможно, снижению потерь от ПП [12].

5. Влияние технологий и технологических приемов, используемых при хранении плодов на развитие загара и ПП. Сочетания методов, приемов послеуборочного воздействия и способов хранения плодов формируют технологические приемы, технологии, используемые в практике.

5.1. МЦП+масло. Модельный вариант, сочетающий обработку плодов 1-МЦП и покрытие маслом, обеспечил более длительную и эффективную защиту либо снижение потерь от загара, по сравнению с раздельным применением веществ.

После 3 месяцев хранения в ОА потери от загара (сорт Антоновка обыкновенная) в вариантах контроль, 1-МЦП, обработка маслом, 1-МЦП+масло составляли 100, 10, 60 и 0% соответственно, при содержании КТ₂₈₁ — 19,6, 9,9, 12,3 и 7,5 нмоль/см², этилена — 337, 119, 776 и 125 ppm, твердости плодов – 3,9, 7,5, 3,7 и 7,7 кг/см² соответственно.

В варианте 1-МЦП+масло в результате воздействия 1-МЦП были преодолены возможные негативные последствия обработки маслом на товарные качества (внутренние и внешние повреждения) и ускорение перезревания (потеря твердости). При увеличении сроков хранения модельного варианта до 5 месяцев сохранялась высокая твердость плодов (7,3 кг/см²) и устойчивость к загару даже при существенном увеличении содержания этилена (490 ppm), что обусловлено уникальными свойствами 1-МЦП в сохранении качества продукции при стрессовых условиях хранения и доведения до потребителя [2,6,8], вероятно 1-МЦП препятствовал образованию активных комплексов рецепторов с этиленом.

Аналогичные зависимости были получены на сортах Мартовское, Синап Орловский. Влияние совместного использования 1-МЦП+масло на развитие ПП обнаружить не удалось.

Механизм защиты плодов от загара: поглощение α-ф (маслом) и ингибирование синтеза этилена, α-ф и продуктов его окисления обработкой 1-МЦП. Из-за трудоемкости метода и низкого качества плодов (маслянистость) он не может быть использован в практике. Однако, экстраполирование полученных данных указало на возможность поглощения α-ф с поверхности плодов и атмосферы хранения, что открывает возможности разработки нового нехимического метода защиты плодов от загара — поглощение (масляный фильтр, адсорбер) либо окисление α-ф в атмосфере хранения (генератор).

5.2. Технологии хранения. Послеуборочные обработки плодов 1-МЦП в сочетании с различными способами хранения (ОА, УЛО) нивелируют их недостатки и повышают возможности по сохранению высокого качества плодов, защите от загара и подкожной пятнистости. В настоящий период высокая эффективность предохранения плодов от многих заболеваний, безопасность и доступность технологий с использованием 1-МЦП обусловили их широкое применение во всех мировых центрах промышленного производства плодов. На примере сорта Ред Чив показано, что после 6 месяцев хранения при использовании технологий ОА-, УЛО-контроль, содержание этилена в плодах составляло 320 и 49 ppm, при твердости 5,8, и 8,2 кг/см², содержании КТ281 — 22,4 и 8,2 нмоль/см², потерях от загара 27 и 3%, от подкожной пятнистости 14,4 и 3,6% соответственно. Новый уровень возможностей проявлялся при использовании технологий ОА-, УЛО+1-МЦП. Содержание изучаемых биохимических показателей составляло: 14, и 2,1 ppm, 6,9, и 8,6 кг/см², 6,2, и 3,5 нмоль/см², при потерях от загара — 2,0 и 0,5%, от ПП — 3,4 и 1,8% соответственно. Кроме того, конкурентные преимущества технологий с использованием 1-МЦП выражались в сохранении твердости, устойчивости к заболеваниям в период «жизни на полке» [2,3,8].

Максимальная эффективность технологии УЛО+1-МЦП обеспечивалась при обработке плодов 1-МЦП в день съема и быстром создании РА. Через 6 месяцев хранения плодов сорта Синап Орловский при быстром (1-2 дня, опыт Балакирева А.Е.) и замедленном (7 суток) создании РА содержание этилена составляло – 3,2 и 230 ppm, α-ф – 2,0 и 36,4, КТ281 – 0,3 и 14,6 нмоль/см², твердость плодов – 9,1 и 6,5 кг/см², при потерях от загара 0 и 46%, от ПП 0 и 36% соответственно. При «быстрой» обработке 1-МЦП и создании УЛО (2-3 дня) исключались потери от загара и ПП плодов сорта Гренни Смит (ООО «Сад-Гигант», Краснодарский край), при высочайшем качестве продукции.

Механизм защиты плодов от заболеваний. Синергетический эффект сочетания методов (1-МЦП) и способов хранения (ОА, РА, УЛО, ДСА) в защите от загара, ПП и др. заболеваний, сохранении качества, обусловлен усилением влияния на один, либо на различные механизмы воздействия на физиологическое состояние плодов, что и определяет эффективность их применения. На данном этапе этим критериям в большей степени соответствуют технологии УЛО+1-МЦП.

5.3. Технологические приемы. Краткосрочное снижение содержания кислорода в атмосфере хранения – низкокислородный стресс (НКС). Показана возможность повышения эффективности защиты плодов от загара и ПП при воздействии на плоды в послеуборочный период НКС (О₂=0,4-0,6%) в течение 10 дней при температуре 20оС [12]. Положительное влияние краткосрочного НКС (О₂=0,2-0,3%) на сохранение качества плодов при пониженных температурах хранения (+2-3⁰С) подтверждено и в результате наших исследований. На эффективность приема существенное влияние оказало исходное физиологическое состояние продукции. После 5 месяцев хранения плодов сорта Ред Чив партии I (равнинная зона, ранний срок съема) и партии II (предгорная зона, оптимальный срок съема) потери от загара и ПП в варианте контроль+ОА составили 99,3 и 20%, 2,5 и 19,1 %, в варианте НКС+ОА — 18 и 0%, 2,3 и 7,5% соответственно. Очевидно, защитные проявления НКС наиболее вероятны в партиях плодов с высокими рисками развития расстройств при хранении.

Механизм защиты плодов от загара и ПП – аналогичен ДСА.

Промышленные опыты и объективные доказательства снижения восприимчивости к загару и ПП при использовании краткосрочного НКС в сочетании с дальнейшим хранением в ОА и УЛО, его стабильная эффективность — обеспечат коммерциализацию проекта.

Выводы

1. Антиоксидантный комплекс плодов оказывает существенное влияние на устойчивость плодов к загару и ПП, обеспечивая ингибирование реакций свободно радикального окисления (в т.ч. α-ф). Агротехнические приемы направленного повышения содержания антиоксидантов в плодах способны существенно повысить их лежкоспособность и качество. Метод повышения содержания антиоксидантов при погружении плодов в раствор ДФА отличается низкой технологичностью, увеличением экологического загрязнения плодов, что ограничивает его использование.

2. Смещение гормонального баланса в плодах при климактерическом созревании в сторону повышения синтеза этилена — стимулирует синтез естественных антиоксидантов, ингибирует активность гиббереллинов, что увеличивает устойчивость к стресс-факторам, способствует снижению восприимчивости к загару и ПП.

3. Обработка плодов 1-МЦП связывает рецепторы этилена в растительной ткани, подавляет накопление α-ф и продуктов его окисления, обеспечивает защиту от загара, повышает активность ПМЭ, что способствует сохранению твердости и повышению устойчивости к ПП. Максимальная эффективность обработки достигается при оптимальном сроке съема, при ранних и поздних сроках — снижается, либо отсутствует из-за появления новых рецепторов этилена на клеточной мембране или невозможности их ингибирования за счет уже образованного активного комплекса с этиленом. Обработка 1-МЦП партий плодов ранних сроков съема способствует увеличению потерь и степени проявления ПП и СО2 – повреждений плодов, развитию некрозов.

4. Максимальная эффективность регулируемой атмосферы в снижении потерь от загара и ПП обеспечивается при минимальном содержании кислорода в атмосфере хранения (ДСА). Механизмы защиты от заболеваний обусловлены ингибированием синтеза этилена и α-ф низким уровнем О2, увеличенным содержанием этанола в плодах и атмосфере, повышением активности фермента АДг и ПМЭ и уровня СО2 в плодах.

5. Высокая эффективность защиты плодов от заболеваний, безопасность и доступность технологий с использованием 1-МЦП (ОА, РА, УЛО, ДСА +1-МЦП) определили их широкое применение во всех мировых центрах промышленного производства плодов. Синергетический эффект сочетания методов и способов хранения обусловлен усилением влияния на один, либо на различные механизмы воздействия на физиологическое состояние плодов, максимальная эффективность обеспечивается при оптимальном сроке съема продукции, обработке 1-МЦП в день съема и быстром (2-3 дня) создании РА.

6. Низкокислородный стресс – является перспективным приемом снижения потерь от загара и ПП. Широкие исследования и доказательства стабильной эффективности обеспечат коммерциализацию проекта.

Использование современных знаний о механизмах защиты и возможностях повышения устойчивости плодов яблони к загару и подкожной пятнистости – реальный путь повышения эффективности производства и сохранения высокого качества плодов яблони.

Литература

1. de Freitas S. T., Mitcham E. I. 3 Factors Involved in Fruit Calcium Deficiency Disorders //Horticultural reviews. – 2012. – Т. 40. – С. 107 -146.
2. Moggia C. et al. Effect of DPA [Diphenylamine] and 1-MCP [1-methylcyclopropene] on chemical compounds related to superficial scald of Granny Smith apples //Spanish Journal of Agricultural Research. – 2010. – Т. 8. – №. 1. – С. 178-187.
3. Zanella A. Control of apple superficial scald and ripeningsa comparison between 1-methylcyclopropene and diphenylamine postharvest treatments, initial low oxygen stress and ultra-low oxygen storage. PostharVest Biol. Technol. 2003, 27, 69–78.
4. Гудковский, В.А. Влияние условий хранения на поражаемость загаром и качество плодов яблони средней зоны России/ В.А.Гудковский, Л.В.Кожина…//Плоды и овощи – основа структуры здорового питания человека: мат. межд. науч.-практ. конф.-Мичуринск, 2012. – С. 105-136.
5. Гудковский, В.А. Существующие и перспективные технологии защиты плодов от загара/ В.А.Гудковский, Л.В.Кожина, Ю.Б. Назаров// Вестник Российской сельскохозяйственной науки.-2017.-№2.- С.28-31.
6. Lurie S., Watkins C. B. Superficial scald, its etiology and control //Postharvest Biology and Technology. – 2012. – Т. 65. – С. 44-60.
7. Ju Z., Bramlage W. J. Cuticular Phenolics and Scald Development inDelicious’ Apples //Journal of the American Society for Horticultural Science. – 2000. – Т. 125. – №. 4. – С. 498-504.
8. Blankenship S. M., Dole J. M. 1-Methylcyclopropene: a review //Postharvest biology and technology. – 2003. – Т. 28. – №. 1. – С. 1-2 5.
9. Ракитин, В.Ю. Определение газообмена и содержания этилена, двуокиси углерода и кислорода в тканях растений/В.Ю.Ракитин, Л.Ю.Ракитин//Физиология растений. 1986. – Т. 33. Вып. 2. – С. 403-413.
10. Морозова, Н.П. Спектрофотометрическое определение содержания фарнезена и продуктов его окисления в растительном материале /Н.П.Морозова, Е.Г.Салькова//Биохимические методы.- М.: Наука, 1980. — С. 107-112.
11. Луковникова Р.А, Ярош Н.П.. Определение витаминов других биологически активных веществ.// Методы биохимического исследования растений./ Под ред. А.И. Ермакова, Л: ВО «Агропромиздат», 1987.- С. 111-119.
12. Pesis E. et al. Short anaerobiosis period prior to cold storage alleviates bitter pit and superficial scald in Granny Smith apples //Journal of the Science of Food and Agriculture. – 2010. – Т. 90. – №. 12. – С. 2114-2123.

Современные технологии хранения плодов сорта синап орловский

Реферат. В статье представлены результаты исследований по изучению влияния способов хранения (ОА, РА), сроков съема (ранний, оптимальный, поздний), обработки 1-МЦП на качество плодов (твердость), восприимчивость к загару, подкожной пятнистости и другим заболеваниям плодов сорта Синап Орловский. Выявлены эффективные технологии и сроки хранения партий плодов с разной степенью зрелости, обеспечивающие максимальное сохранение качества и защиту (либо низкий уровень потерь) от физиологических заболеваний. Максимальную эффективность после 5 месяцев хранения обеспечивает технология РА-1-МЦП при оптимальном сроке съема (выход высшего и 1-го товарного сорта 93,3%), потенциал лежкоспособности плодов позволяет увеличить сроки их хранения до 7 месяцев, без ущерба качеству. Сроки хранения партий плодов оптимального и позднего сроков съема при использовании технологии ОА-контроль — 3 месяца, при использовании технологии ОА+1-МЦП — 5 и 3 месяца соответственно, при использовании технологии РА- контроль — 4-5 и 5 месяцев соответственно, при использовании технологии РА-1-МЦП — 5-7 месяцев. Увеличение продолжительности хранения приводит к потере качества и повышению восприимчивости плодов к физиологическим заболеваниям. Для партий плодов раннего срока съема использование технологий ОА-контроль, РА-контроль – не рекомендуется, использование технологии ОА-1-МЦП целесообразно ограничить до 2 месяцев (ввиду высоких рисков поражения плодов загаром), использование технологии РА-1-МЦП – не рекомендуется (ввиду высоких рисков СО₂ – повреждений плодов). Технологии РА-контроль, РА-1-МЦП обеспечивают снижение потерь и степени проявления подкожной пятнистости, сохранение качества, повышение эффективности хранения плодов сорта Синап Орловский.

Введение

Сорт Синап Орловский получен во Всероссийском НИИ селекции плодовых культур, относится к наиболее ценным (высокотоварным) сортам, возделываемым в РФ: плоды одномерные, выше средней величины или крупные (150 г и более), вкусовые качества – хорошие (дегустационная оценка 4,4-4,7 балла). Качественные плоды этого сорта могут успешно конкурировать на рынке с лучшими сортами, районированными в ЦЧЗ, с сортами южных регионов нашей страны.

Недостатки сорта – очень высокая восприимчивость плодов к болезням хранения, особенно при ранних сроках съема. При использовании традиционных технологий хранения (ОА-контроль, РА-контроль) потери от загара могут достигать 100%, потери от подкожной пятнистости — 25%, при нарушении режимов хранения возможны потери от СО₂-повреждений.

Синап Орловский относится к сортам позднего срока созревания. Рекомендуемый съем плодов, обеспечивающий высокое качество при хранении — конец сентября, в некоторых областях — начало октября. Однако, в масштабах крупного плодоводческого хозяйства, выдержать оптимальное «окно съема» какого- либо сорта, равное 5-10 дням, практически невозможно. Чаще всего съем плодов проводят на 2-3 недели раньше съемной зрелости, что сводит к минимуму потери от предуборочного опадения, но снижает товарные качества плодов (внешний вид, вкус, масса), повышает восприимчивость к загару и др. заболеваниям.

Широкое использование ингибитора биосинтеза этилена 1-метилциклопропен (1-МЦП), во многом решает проблему сохранения качества плодов и снижения потерь от загара [1-5], но не от подкожной пятнистости.

Цель исследований: выявить эффективные технологии хранения плодов сорта Синап Орловский, определить оптимальные сроки хранения плодов при различных технологиях. Задачи исследования: изучить влияние способов хранения (ОА, РА), сроков съема (ранний, оптимальный, поздний), обработки 1-МЦП на качество плодов (твердость), восприимчивость к загару, подкожной пятнистости и другим заболеваниям.

Материалы и методы исследования. Исследования выполнены в 2010-2012 гг на базе Комплекса хранения плодов и ягод, ООО «Агроном Сад», Лебедянского района Липецкой области.

Объект исследований – плоды сорта Синап Орловский.

Степень зрелости плодов определяли по индексу йод-крахмальной пробы, ЙКП (Целуйко, 1965). Плоды снимали в 3 срока: ранний (ЙКП=1-2 балла), оптимальный (ЙКП= 2,5-3,5 балла), поздний (ЙКП=4-5 баллов).

Часть плодов через сутки обрабатывали 1-МЦП. Контрольные и обработанные плоды закладывали на хранение в камеры с ОА и РА. Условия хранения плодов: температура – 0+1,0 ^оС, О₂ – 1,2-1,5%, СО₂ –2,0-2,2%.

Твердость плодов измеряли пенетрометром FT-327 с плунжером для яблок. На международном рынке плоды с твердостью ниже 5-6 кг/см² (в зависимости от сорта) не предлагаются для реализации.

Продолжительность хранения плодов – 3 и 5 месяцев. В эти сроки оценивали качество плодов (твердость), потери от загара, подкожной пятнистости, СО₂ – повреждений. Через 7 дней после снятия с хранения и выдерживания плодов при Т+20^оС (имитация условий доведения плодов до потребителя, «жизнь на полке») повторно определяли твердость и потери от физиологических заболеваний.

В опыте изучалось влияние 4 технологий хранения (ОА-контроль, ОА-МЦП, РА-контроль, РА-МЦП) и 3 сроков съема на лежкоспособность и качество плодов. Схема опыта представлена в таблице 1.

Таблица 1. Схема опыта

Результаты и обсуждение

ОА-контроль. При использовании технологии ОА-контроль плоды раннего срока съема проявили максимальную восприимчивость к загару. Через 3 месяца хранения отмечено побурение кожицы у 2,5% плодов, в период «жизни на полке» потери от загара увеличились до 40%, а через 5 месяцев составили 80% (рис. 1,2). Причем 15 % плодов этой партии, пораженных подкожной пятнистостью чаще всего имели и признаки поражения загаром, т.е. практически все плоды этой партии – нетоварные, при этом твердость плодов соответствовала нормам качества через 3 и 5 месяцев хранения (8,3 и 6,7 кг/см2), однако интенсивно снижалась при доведении до потребителя (4,2 и 5,3 кг/см²) (рис. 3,4). Таким образом, технология ОА-контроль неприемлема для хранения плодов раннего срока съема, ввиду высоких рисков поражения загаром.

Высокая восприимчивость к загару плодов, снятых в ранние сроки связана с низким уровнем накопления природных антиоксидантов (по сравнению с оптимальным и поздним сроком съема), способных подавлять реакции свободно-радикального окисления, сдерживать развитие расстройства [1,5].

Высокие потери от загара в контрольных партиях плодов раннего срока съема проявляются как в условиях ОА, так и РА и, в гораздо меньшей степени в обработанных 1-МЦП партиях.

Рис. 1. Влияние сроков съема, обработки 1-МЦП, способа хранения на потери (загар, подкожная пятнистость, СО2-повреждения) при хранении и доведении до потребителя. 3 месяца хранения

Рис. 2. Влияние сроков съема, обработки 1-МЦП, способа хранения на потери (загар, подкожная пятнистость, СО2-повреждения) при хранении и доведении до потребителя. 5 месяцев хранения

При использовании технологии ОА-контроль плоды оптимального и позднего сроков съема проявляли устойчивость к загару в условиях доведения до потребителя после 3 месяцев и поражались загаром после 5 месяцев хранения: в период «жизни на полке» потери от заболевания достигали 13,3 и 20% соответственно, что ограничивало сроки хранения вариантов до 3 месяцев. Кроме того, партии оптимального и позднего сроков съема отличались высокими потерями от подкожной пятнистости (более 20%), существенных различий по этому показателю между партиями — не обнаружено. Твердость плодов оптимального срока съема после 3 месяцев + период «жизни на полке» соответствовала нормам качества (5,8 кг/см²), позднего срока съема — понижалась до 4,5 кг/см², что снижало ее конкурентоспособность.

Рис. 3. Влияние сроков съема, обработки 1-МЦП, способа хранения на твердость плодов при хранении и доведении до потребителя. 3 месяца хранения

Рис. 4. Влияние сроков съема, обработки 1-МЦП, способа хранения на твердость плодов при хранении и доведении до потребителя. 5 месяцев хранения

ОА-1-МЦП. Технология ОА-1-МЦП обеспечила защиту от загара в условиях доведении до потребителя после 5 месяцев хранения партий плодов оптимального и позднего сроков съема, но не обеспечила — для партий плодов раннего срока съема. После 3 месяцев хранения варианта 1 (ОА-1-МЦП, ранний) в условиях доведения до потребителя потери от загара составили 20%, при аналогичных условиях после 5 месяцев хранения — увеличились до 30%, очевидно, что сроки хранения этой партии должны быть ограничены до 2 месяцев.

Обработка 1-МЦП способствовала сохранению твердости плодов, как при хранении, так и в период «жизни на полке», максимальная эффективность этого приема выявлена при обработке плодов раннего и оптимального срока съема, причем обработанные плоды оптимального срока съема были близки по твердости к контрольным партиям оптимального срока съема, хранившимся в РА. После 5 месяцев значение показателя составило 7,1 и 7,7 кг/см² соответственно, что соответствовало плодам высокого качества. Партии плодов позднего срока съема, даже обработанные 1-МЦП резко теряли качество в период «жизни на полке», уже через 3 месяца хранения твердость плодов снизилась до 4,7 кг/см², что заметно снизило конкурентоспособность партии и ограничило сроки ее хранения до 3 месяцев.

Известно, что 1-МЦП блокируя рецепторы этилена, подавляет его синтез, синтез фарнезена и продуктов его окисления, вызывающих развитие загара (что происходит при обработке плодов оптимального срока съема) [1,3,5]. Низкая эффективность действия 1-МЦП для защиты от загара партий раннего срока съема обусловлена низким уровнем антиоксидантов в плодах, синтезом новых рецепторов этилена созревающими плодами и, как следствие, повышением потерь от заболевания [1,3,5]. Низкая эффективность действия 1-МЦП для сохранения твердости партий позднего срока съема обусловлена тем, что этилен уже образовал активные комплексы, ускоряющие старение (разрушение клеточных структур) [1], что снижало конкурентоспособность и ограничивало сроки хранения партии. Указанные особенности необходимо учитывать технологам холодильных комплексов при планировании схем обработки и реализации плодов.

РА-контроль. Аналогично хранению в ОА, контрольные партии раннего срока съема в условиях РА отличались максимально высокими потерями от загара, при этом уровень потерь от заболевания после 3 месяцев хранения + период «жизни на полке» был ниже, чем в ОА (20 и 40% соответственно). После 5 месяцев хранения практически все контрольные плоды в РА и ОА были поражены загаром (в том числе плоды с подкожной пятнистостью). Вероятно, условия РА (низкий уровень содержания кислорода – 1,2-1,5%) сдерживает развитие загара в первые месяцы хранения плодов сорта Синап Орловский, при увеличении сроков — эффект не сохраняется. Технология РА-контроль неприемлема для хранения плодов раннего срока съема, ввиду высоких рисков поражения загаром.

При использовании технологии РА-контроль после 3 месяцев хранения + период «жизни на полке» плоды оптимального и позднего сроков съема (как и в условиях ОА) проявляли устойчивость к загару, а после 5 месяцев хранения потери от заболевания составили 2,75 и 0% соответственно. Твердость плодов оптимального и позднего срока съема после 5 месяцев хранения соответствовала нормам качества (7,7 и 8,0 кг/см² соответственно). Вероятно, условия РА (низкий уровень содержания кислорода – 1,2-1,5%) сдерживают созревание плодов оптимального и позднего сроков съема, обеспечивая сохранение высокого качества плодов в течение 5 месяцев хранения. При этом риски поражения плодов загаром (в большей степени партий оптимального, чем позднего срока съема), могут превысить ожидаемый экономический эффект, что требует постоянного контроля за состоянием плодов и при необходимости — снижения сроков их хранения.

Условия регулируемой атмосферы способствуют снижению потерь и степени проявления подкожной пятнистости, по сравнению с ОА [2,5], что однозначно подтверждают результаты наших исследований. После 5 месяцев хранения + период «жизни на полке» в РА потери от заболевания в партиях оптимального и позднего сроков съема составили 6,0 и 10,1% соответственно, в условиях ОА — 22,0 и 22,5% соответственно.

РА-1-МЦП. Совместное влияние условий РА (низкий уровень содержания кислорода – 1,2-1,5%) и обработки 1-МЦП обеспечили защиту (либо снижение потерь) от загара и максимальное (из всех применяемых технологий) сохранение качества плодов после 5 месяцев хранения + период «жизни на полке» партий плодов раннего, оптимального и позднего сроков съема. Причем высокий потенциал лежкоспособности обработанных 1-МЦП партий оптимального и позднего сроков съема позволял увеличить продолжительность их хранения до 7 месяцев, без ущерба качеству, при сохранении высокого потребительского спроса и высокой реализационной цены плодов. Однако следует учитывать, что при поздних сроках съема значительно увеличиваются потери от опадения, что резко снижает эффективность конечного результата.

В наших исследованиях технология РА-1-МЦП нивелировала различия по твердости между партиями различной степени зрелости, способствовала ее сохранению, как при хранении, так и в период «жизни на полке», обеспечивая для каждой партии конкурентные преимущества, по сравнению с другими технологиями хранения. Так, при использовании технологии РА-1-МЦП после 5 месяцев хранения + период «жизни на полке» твердость плодов раннего, оптимального, позднего срока съема составляла 8,1, 7,8 и 7,9 кг/см² соответственно, при использовании технологии РА-контроль – 7,4, 6,6 и 7,4 кг/см² соответственно, при использовании технологии ОА-1-МЦП – 5,8, 6,5 и 4,4 кг/см² соответственно.

Послеуборочная обработка плодов ингибитором биосинтеза этилена 1-МЦП (в ОА и РА) чаще всего незначительно сдерживала, либо не оказывала влияние на развитие подкожной пятнистости. Однако многолетний опыт промышленного хранения плодов показывает, что при съеме в ранние сроки обработка 1-МЦП может усилить степень поражения плодов подкожной пятнистостью и снизить конкурентоспособность партии.

При использовании технологии РА-1-МЦП в партии плодов раннего срока съема уже в первые недели хранения были отмечены существенные потери от СО2-ожогов кожицы (10%), спровоцированные высоким содержанием углекислого газа (2,2%). Известно, что существенное влияние на восприимчивость плодов к внешним СО₂ – повреждениям, загару оказывает уровень содержания антиоксидантов (в том числе фенольных соединений) в кожице плодов. Установлено, что оба повреждения изначально возникают на неокрашенной стороне плода, а также на плодах, с несформировавшимся кутикулярным комплексом и низким содержанием антиоксидантов (при съеме в очень ранние сроки) [5].

Хранение плодов с исходно низким содержанием антиоксидантов, в условиях, сдерживающих их биосинтез (ультранизкое содержание кислорода, послеуборочная обработка 1-МЦП) – резко повышает потери от СО2–повреждений. В этом случае, обработка 1-МЦП является для плодов дополнительным стрессором, провоцирующим развитие заболевания [2,5]. Снижение содержания СО₂ в атмосфере камеры до 1-1,2% минимизирует риски развития расстройства [5].

Таким образом, при комплексной оценке результатов исследований на основе показателя оценки качества плодов (твердость), данных по восприимчивости плодов к физиологическим расстройствам (загар, подкожная пятнистость, СО₂ -повреждения) при хранении и доведении до потребителя выявлены эффективные технологии и сроки хранения плодов сорта Синап Орловский раннего, оптимального и позднего сроков съема (таблица 2).

Одним из основных критериев оценки эффективности технологии (варианта опыта) является выход плодов высшего и 1-го товарного сорта и гарантии сохранения качества при доведении плодов до потребителя. В наших исследованиях высокой эффективностью после 5 месяцев хранения + период «жизни на полке» выделились варианты: РА-1-МЦП при оптимальном сроке съема (93,3%), РА-контроль при оптимальном сроке съема (92,8%), ОА-1-МЦП при оптимальном сроке съема (88,9 %), РА-1-МЦП при позднем сроке съема (88,3%). Однако риски развития загара в контрольных партиях (РА-контроль при оптимальном сроке съема), особенно при доведении до потребителя, могут превысить ожидаемый экономический эффект. Как мы уже отмечали, при поздних сроках съема значительно увеличиваются потери от опадения плодов (20% и более), большая часть которых приходится на высший и 1-й товарный сорт, что также необходимо учитывать при совокупной оценке эффективности варианта. Данные обстоятельства не позволяют нам рекомендовать варианты РА-контроль при оптимальном сроке съема, РА-1-МЦП при позднем сроке съема как эффективные.

При ранних сроках съема качество плодов ниже, восприимчивость к физиологическим заболеваниям выше, урожайность на 10-15% ниже (из-за «недобора» средней массы плодов), по сравнению с оптимальным сроком, что обуславливает неэффективность вариантов и подтверждает нецелесообразность раннего съема плодов.

*- риски поражения загаром

Выводы

1. Системное использование 4 технологий хранения позволяет рационально использовать производственные мощности, оптимизировать сроки, добиваться максимальной эффективности хранения плодов различной степени зрелости.

2. Максимальную эффективность после 5 месяцев хранения + период «жизни на полке» и гарантии сохранения качества плодов сорта Синап Орловский обеспечивает технология РА-1-МЦП при оптимальном сроке съема (выход высшего и 1-го товарного сорта 93,3%), причем потенциал лежкоспособности плодов позволяет увеличить сроки их хранения до 7 месяцев, без ущерба качеству.

3. Применительно к технологии определены оптимальные сроки хранения, обеспечивающие максимальное сохранение качества и защиту (либо низкий уровень потерь) от физиологических заболеваний партий плодов различной степени зрелости.

Сроки хранения партий плодов оптимального и позднего сроков съема при использовании технологии ОА-контроль — 3 месяца, при использовании технологии ОА+1-МЦП — 5 и 3 месяца соответственно, при использовании технологии РА- контроль — 4-5 и 5 месяцев соответственно, при использовании технологии РА-1-МЦП — 5-7 месяцев. Увеличение продолжительности хранения приводит к потере качества и повышению восприимчивости плодов к физиологическим заболеваниям.

4. Для партий плодов раннего срока съема использование технологий ОА-контроль, РА-контроль – не рекомендуется, использование технологии ОА-1-МЦП целесообразно ограничить до 2 месяцев (ввиду высоких рисков поражения плодов загаром), использование технологии РА-1-МЦП – не рекомендуется (ввиду высоких рисков СО₂ – повреждений плодов).

5. Технологии РА-контроль, РА-1-МЦП обеспечивают снижение потерь и степени проявления подкожной пятнистости (при обработке 1-МЦП — кроме плодов, снятых в ранние сроки), сохранение качества, и, следовательно, повышения эффективности хранения плодов сорта Синап Орловский.

Литература

1. Гудковский В.А. Причины повреждения плодов загаром и система мер борьбы с этим заболеванием // Повышение эффективности садоводства в современных условиях Т.3: Материалы Всероссийской научно практической конференции. МичГАУ, 2003 – С.207-216.

2. Гудковский В.А. Причины поражения плодов подкожной пятнистостью и система мер борьбы с этим заболеванием // Повышение эффективности садоводства и современные условия: Материалы Всер. научно-практической конф. 22-24 декабря 2003 г. – Мичуринск, 2003. – Т.3. – С.216-224.

3. Гудковский В.А. Основные итоги исследований по разработке и освоению инновационных технологий хранения плодов / В.А. Гудковский, Л.В. Кожина, А.Е. Балакирев, Ю.Б. Назаров // Инновационные основы развития садоводства России: Труды Всероссийского научно-исследовательского института садоводства имени И.В. Мичурина. – Воронеж: Кварта, 2011. – С. 268-291.

4. Гудковский, В.А. Влияние условий хранения на поражаемость загаром и качество плодов яблони средней зоны России / В.А. Гудковский, Л.В. Кожина, А.Е. Балакирев, Ю.Б. Назаров, В.Л. Урнев // Плоды и овощи – основа структуры здорового питания человека: мат. междунар. науч.-практ. конф. 7-8 сентября 2012 года в г. Мичуринске, 2012. – С. 105-136.

5. Гудковский В.А. Роль минерального состава, гормонов и антиоксидантов в защите плодов и растений от физиологических заболеваний / В.А. Гудковский, Ю.Б. Назаров, Л.В. Кожина // Инновационные технологии производства, хранения и переработки плодов и ягод: Материалы науч.-практ. конф. 5-6 сентября 2009г, Мичуринск. 2009. С. 26-40.

Современные технологии хранения плодов сорта жигулевское

Реферат

В статье представлены результаты исследований по изучению влияния способов хранения (ОА, РА), сроков съема (ранний, оптимальный, поздний), обработки 1-МЦП на качество (твердость), восприимчивость к разложению, СО₂-повреждениям плодов сорта Жигулевское. Выявлены эффективные технологии и сроки хранения партий плодов с разной степенью зрелости, обеспечивающие максимальное сохранение качества и защиту (либо низкий уровень потерь) от физиологических заболеваний. Максимальную эффективность после 4 месяцев хранения обеспечивает технология РА+1-МЦП при оптимальном сроке съема (выход высшего и 1-го товарного сорта 99,3%), потенциал лежкости плодов позволяет увеличить сроки их хранения до 7(8) месяцев, без ущерба качеству. Продолжительность хранения партий плодов раннего, оптимального и позднего сроков съема при использовании технологии ОА-контроль составляет 2, 3 и 1 месяц соответственно, при использовании технологии ОА+1-МЦП и РА- контроль – 4, 4 и 3 месяца соответственно, при использовании технологии РА+1-МЦП для плодов оптимального и позднего сроков съема 4-7(8) и 4 месяца соответственно. Увеличение продолжительности хранения приводит к потере качества и повышению восприимчивости плодов к физиологическим заболеваниям. Для партий плодов раннего срока съема использование технологии РА+1-МЦП – не рекомендуется (ввиду высоких рисков СО₂ – повреждений плодов). Использование технологии РА+ адаптация+1-МЦП для плодов раннего срока съема обеспечивает их защиту от СО₂ – повреждений, сохранение качества в течение 4-6 месяцев хранения. Обработка плодов 1-МЦП обеспечивает сохранение качества, повышение эффективности хранения плодов сорта Жигулевское в условиях ОА и РА.

Введение

Позднеосенний сорт Жигулевское выведен в 1936 г С. П. Кедриным на Самарской опытной станции. Получил широкое распространение в центральных областях России.

Созревание плодов одновременное, в первой декаде сентября, в жаркие засушливые годы – в конце августа. Чаще всего съем плодов проводят на 2-3 недели раньше съемной зрелости, что сводит к минимуму потери от предуборочного опадения и распада при хранении, но снижает товарные качества плодов (внешний вид, окраска, вкус, масса), повышает восприимчивость к заболеваниям и повреждениям.

Достоинства сорта: скороплодность, высокая урожайность, высокая товарность плодов, пригодность для выращивания в садах интенсивного типа.

Недостатки сорта: средняя зимостойкость деревьев, склонность к опадению плодов в предуборочный период, высокая восприимчивость плодов к распаду от старения, потере твердости, грибным гнилям. При ранних сроках съема и хранении в РА повреждается ожогами от СО2.

Широкое использование ингибитора биосинтеза этилена 1-метилциклопропена (1-МЦП), во многом решает проблему сохранения качества плодов (сохранение твердости и др.), снижения потерь от распада и грибных гнилей [1-3]. При хранении в РА обработка 1-МЦП может стимулировать появление СО2 –повреждений на плодах ранних сроков съема. Разработанная в ФГБНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина технология хранения сорта Жигулевское, предусматривающая этап адаптации к условиям РА и обработку 1-МЦП (РА+адаптация+1-МЦП) исключает, либо существенно снижает потери от СО2 – повреждений в партиях плодов раннего срока съема.

Цель исследований: выявить эффективные технологии хранения плодов сорта Жигулевское, определить оптимальные сроки хранения плодов при различных технологиях. Задачи исследования: изучить влияние способов хранения (ОА, РА), сроков съема (ранний, оптимальный, поздний), обработки 1-МЦП на качество плодов (твердость), восприимчивость к грибным гнилям, распаду и другим заболеваниям.

Материалы и методы исследования. Исследования выполнены в 2010-2012 гг, на базе Комплекса хранения плодов и ягод, ООО «Агроном Сад», Лебедянского района Липецкой области.

Объект исследований – плоды сорта Жигулевское.

Степень зрелости плодов определяли по индексу йод-крахмальной пробы, ЙКП (Целуйко, 1965). Плоды снимали в 3 срока: ранний (ЙКП=1-2 балла), оптимальный (ЙКП= 2,5-3,5 балла), поздний (ЙКП=4-5 баллов).

Часть плодов через сутки обрабатывали 1-МЦП. Контрольные и обработанные плоды закладывали на хранение в камеры с ОА и РА. Условия хранения плодов: температура – 0+1,0С^о, О₂ – 1,2-1,5%, СО₂ – 0,8-1,2%.

Твердость плодов измеряли пенетрометром FT-327 с плунжером для яблок. Снижение твердости плодов сорта Жигулевское до 5 кг/см2 и более резко уменьшает дегустационную оценку плодов, их конкурентоспособность и цену реализации.

Через 2 и 4 месяца хранения оценивали качество плодов (твердость), потери от грибных заболеваний, распада, СО₂ – повреждений. Через 7 дней после снятия с хранения и выдерживания плодов при температуре +20оС (имитация условий доведения плодов до потребителя, «жизнь на полке») повторно определяли твердость и потери от физиологических заболеваний.

Изучали влияние 5 технологий хранения (ОА-контроль, ОА+1-МЦП, РА-контроль, РА+1-МЦП, РА+адаптация+1-МЦП) и трёх сроков съема на лежкоспособность и качество плодов. Схема опытов представлена в таблице 1.

Таблица 1. Схема опыта

Результаты и обсуждение

ОА-контроль. Контрольные партии плодов раннего и оптимального сроков съема способны сохранять достаточно высокую устойчивость к грибным и физиологическим заболеваниям в течение 2 месяцев хранения + этап доведения до потребителя (рис.1). При этом твердость плодов сохранялась на достаточном для успешной реализации уровне (рис.2), а потенциал лежкоспособности плодов оптимального срока съема обеспечивал продление сроков хранения партии при гарантированном сохранении качества на более длительный срок (3-4 месяца), в то время, как плоды раннего срока съема проявляли предрасположенность к увяданию, что ограничивало сроки их хранения l до 2 месяцев.

В партии плодов позднего срока съема общие потери от заболеваний (грибные гнили, разложение от старения) после 2 месяцев хранения+период доведения до потребителя достигали 5,5%, при критическом снижении твердости до 4,5 кг/см² (рис. 1,2), что снижало конкурентоспособность партии, указывало на целесообразность сокращения сроков ее хранения до 1 месяца.

Рис.1. Влияние сроков съема, обработки 1-МЦП и способа хранения на потери (грибные гнили, распад, СО2-повреждения) при хранении и доведении до потребителя плодов сорта Жигулевское. 2 месяца хранения

Рис. 2. Влияние сроков съема, обработки 1-МЦП и способа хранения на твердость плодов сорта Жигулевское при хранении и доведении до потребителя. 2 месяца хранения

Через 4 месяцев хранения потенциал лежкоспособности плодов оптимального срока съема, вероятно, был исчерпан. Потери от грибных гнилей и разложения в условиях доведения до потребителя составили 7,6%, при снижении твердости до 4,5 кг/см² (рис. 3,4), что при появлении на этом этапе времени (через 4 месяца хранения) на рынке плодов, хранившихся в РА, резко снижало конкурентоспособность и цену реализации партии. Очевидно, что максимальная экономическая эффективность технологии ОА-контроль при оптимальном сроке съема обеспечивается при ограничении сроков хранения до 3 месяцев.

Рис. 3. Влияние сроков съема, обработки 1-МЦП и способа хранения на потери (грибные гнили, распад, СО2-повреждения) при хранении и доведении до потребителя плодов сорта Жигулевское. 4 месяца хранения

Рис. 4. Влияние сроков съема, обработки 1-МЦП и способа хранения на твердость плодов сорта Жигулевское при хранении и доведении до потребителя. 4 месяца хранения

ОА-1-МЦП. Технология ОА+1-МЦП обеспечила более высокий уровень сохранения качества плодов, за счет блокирования рецепторов этилена, подавления его синтеза [1-3] и, как следствие, ингибирования процессов созревания/старения, по сравнению с технологией ОА-контроль. Влияние ингибитора биосинтеза этилена после 2 месяцев хранения + период «жизнь на полке» проявилось в полной защите от грибных гнилей, распада, и других заболеваний партий плодов раннего, оптимального и позднего сроков съема (рис.1), при высоком уровне сохранения твердости плодов (7,5 кг/см², 6,1 кг/см², 5,9 кг/см², соответственно) (рис.2).

Потенциал лежкоспособности позволял увеличить сроки хранения обработанных 1-МЦП партий плодов различных сроков съема. Лишь после 4 месяцев хранения выявлены различия по влиянию обработки 1-МЦП на восприимчивость плодов к заболеваниям. В партии раннего срока съема — преобладали потери от грибных гнилей, оптимального и позднего срока – разложение от старения (как и в контрольных партиях). Общие потери от заболеваний после 4 месяцев хранения+период доведения до потребителя, составляли 3,0, 3,6 и 8,5% соответственно, что значительно ниже, чем в соответствующих партиях без обработки 1-МЦП (рис.3). Твердость при хранении и в период «жизни на полке» плодов раннего и оптимального сроков съема соответствовала плодам высокого качества (близка плодам, хранившимся по технологии РА-контроль), плодов позднего срока съема – снижалась до 5,4 и 4,6 кг/см2 соответственно.

Комплексная оценка состояния партий плодов указывала на эффективность технологии ОА-1-МЦП для партий плодов раннего и оптимального срока съема при продолжительности хранения 4 месяца (при более низкой дегустационной оценке и цене реализации партии раннего срока съема) и на целесообразность снижения сроков хранения партии плодов позднего срока съема (до 3 месяцев). Недостаточно высокая эффективность действия 1-МЦП при сохранении твердости и защите от разложения партий позднего срока съема обусловлена тем, что в период обработки этилен уже образовал активные комплексы, ускоряющие старение (разрушение клеточных структур) [1-3], что необходимо учитывать технологам холодильных комплексов при планировании сроков реализации плодов.

РА-контроль. Ультранизкое содержание кислорода в атмосфере камеры (О₂ – 1,0-1,2%, СО₂ – 0,8-1,0%,) сдерживает созревание и обеспечивает более высокое сохранение качества плодов, по сравнению с ОА. РА – дорогостоящий способ хранения. Непродолжительное хранение плодов (2-3 месяца) – экономически не оправдано. Поэтому, технологии РА-контроль при хранении плодов раннего, оптимального и позднего срока съема, обеспечившие после 2 месяцев хранения положительные результаты (рис. 1,2) не могут трактоваться как эффективные.

Через 4 месяца хранения по технологии РА-контроль плоды раннего и оптимального сроков съема поражались грибными гнилями (2,5 и 1,5% соответственно), позднего – разложением от старения (8%). Твердость плодов раннего и оптимального сроков съема соответствовала плодам высокого качества, плодов позднего срока – снижалась до 4,5 кг/см² в условиях доведения до потребителя, что указывало на целесообразность сокращения сроков хранения до 3 месяцев.

Следует отметить, что потери от заболеваний при хранении плодов по технологии РА-контроль были существенно ниже, а твердость выше, чем при хранении аналогичных партий по технологии ОА-контроль и близки (сравнимы) с партиями, хранившимися по технологии ОА+1-МЦП (рис.4). Последнее обстоятельство определило, в том числе одинаковые сроки хранения для партий плодов сорта Жигулевское при использовании технологий ОА+1-МЦП и РА-контроль (табл.2). Следует отметить, что технология ОА+1-МЦП менее затратная и, следовательно, более эффективная, чем РА-контроль для изучаемого сорта яблони.

РА+1-МЦП. Совместное влияние условий РА (низкий уровень содержания кислорода – 1,2-1,5%) и обработки 1-МЦП обеспечили снижение потерь от грибных гнилей и распада, а также обеспечили максимальное (из всех применяемых технологий) сохранение качества плодов.

Установлено, что максимальная эффективность технологии обеспечивалась при длительном хранении плодов сорта Жигулевское оптимального срока съема. После 4 месяцев хранения + период «жизнь на полке» общие потери не превышали 0,7%, твердость плодов при хранении и доведении до потребителя соответствовала высоким стандартам качества (8,3 и 7,2 кг/см² соответственно), что обеспечивало существенные конкурентные преимущества при реализации плодов.

Следует отметить, что потенциал лежкоспособности партии плодов оптимального срока съема при использовании технологии РА+1-МЦП, обеспечивал увеличение продолжительности её хранения до 7(8) месяцев без ущерба качеству, при высокой конкурентоспособности и цены реализации продукции, что подтверждается результатами многолетних исследований авторов и практическим опытом.

Низкий уровень потерь (2%) и сохранение твердости на конкурентоспособном уровне (5,2 кг/см² после 4 месяцев хранения +период доведения до потребителя) обеспечивает технология РА+1-МЦП при хранении плодов позднего срока съема, однако риски развития разложения плодов и потеря твердости ограничивают сроки их хранения до 4 месяцев.

При использовании технологии РА+1-МЦП в партии плодов раннего срока съема уже в первые недели хранения были отмечены массовые потери от СО2-ожогов кожицы (45%), спровоцированные, высоким (для сорта/партии плодов) содержанием углекислого газа — 1,2 % (в ОА – 0,03-0,04%). Известно, что существенное влияние на восприимчивость плодов к внешним СО2-повреждениям, оказывает уровень содержания антиоксидантов (в том числе фенольных соединений) в кожице плодов. Установлено, что повреждения изначально возникают на неокрашенной стороне плода, а также на плодах, с несформировавшимся кутикулярным комплексом и низким содержанием антиоксидантов (при съеме в очень ранние сроки) [2].

Хранение плодов с исходно низким содержанием антиоксидантов в условиях, сдерживающих их биосинтез (ультранизкое содержание кислорода, послеуборочная обработка 1-МЦП), резко повышает потери от СО₂ — повреждений. В этом случае, обработка является для плодов дополнительным стрессором, провоцирующим развитие заболевания, так как 1-МЦП в том числе ингибирует синтез антиоксидантов [2]. Снижение содержания СО₂ в атмосфере камеры до 0,8-1,0% уменьшает, но не исключает риски развития расстройства в партиях ранних сроков съема [2].

РА+адаптация+1-МЦП. Технологический прием «дозаривание», заключающийся в выдерживании плодов раннего срока съема (индекс ЙКП при съеме 1-2 балла) в течение 5-7 дней в условиях обычной атмосферы при температуре 8-12^oС (до достижения индекса ЙКП 2,5-3,5 баллов), в сочетании с обработкой плодов 1-МЦП при постепенном снижении температуры (на 0,5-1^oС в сутки) до рекомендованных уровней, приводит к накоплению естественных антиоксидантов (увеличение содержания составляет 20% и более, по сравнению с данными при съеме) и повышению устойчивости к СО₂ — повреждениям. Адаптированные плоды, обработанные 1-МЦП успешно хранятся в РА (СО₂ — 0,8-1,0%) в течение 4 месяцев без существенных потерь от заболеваний и повреждений (2%) и высоких показателях твердости при хранении и доведении до потребителя (7,9 и 6,9 кг/см² соответственно). Высокий потенциал лежкоспособности партии плодов раннего срока съема при использовании технологии РА+адаптация+ 1-МЦП позволяет увеличить сроки хранения плодов до 6 месяцев без ущерба их качеству.

Таким образом, при комплексной оценке результатов исследований на основе показателя оценки качества плодов (твердость), данных по восприимчивости плодов к различным заболеваниям и повреждениям (распад, СО₂ -повреждения, грибные гнили) при хранении и доведении до потребителя выявлены оптимальные сроки хранения плодов сорта Жигулевское раннего, оптимального и позднего сроков съема (таблица 2).

Таблица 2. Рекомендуемая продолжительность хранения партий плодов раннего, оптимального и позднего срока съема при использовании различных технологий хранения.
Сорт Жигулевское

*- риски поражения распадом

Рекомендованные сроки хранения плодов могут изменяться в большую или меньшую сторону под воздействием эндогенных и экзогенных факторов, объективных и субъективных причин, что доказывает необходимость постоянного мониторинга за состоянием продукции.

Одним из основных критериев оценки эффективности технологии (варианта опыта) является выход плодов высшего и 1-го товарного сорта и гарантии сохранения качества при доведении плодов до потребителя. Известно, что при ранних сроках съема качество плодов ниже, восприимчивость к физиологическим заболеваниям выше, урожайность на 10-15% ниже (из-за «недобора» средней массы плодов), по сравнению с оптимальным сроком. При поздних сроках съема значительно увеличиваются потери от опадения плодов (20% и более), большая часть которых приходится на высший и 1-й товарный сорт, увеличиваются риски разложения и потери твердости при хранении плодов. Учитывая данные обстоятельства, эффективность вариантов при раннем и позднем сроке съема заметно снижаются.

В наших исследованиях высокой эффективностью после 2 месяцев хранения + период «жизни на полке» выделились варианты: ОА+1-МЦП (100%), ОА-контроль (99,8%) при оптимальном сроке съема, после 4 месяцев хранения + период «жизни на полке»: РА+1-МЦП (99,3%), РА-контроль (98,5%), ОА+1-МЦП (96,4%) при оптимальном сроке съема, РА+адаптация+ 1-МЦП (98%) при раннем сроке съема. Необходимо отметить, что в условиях доведения до потребителя обработанные 1-МЦП плоды имеют несомненные конкурентные преимущества, по сравнению с необработанными, что обусловлено их более высокой твердостью, сочностью, свежестью и высокой устойчивостью к распаду.

Выводы

1. Системное использование 5 технологий хранения позволяет рационально использовать производственные мощности, оптимизировать сроки и обеспечивать максимальную эффективность хранения плодов различной степени зрелости.

2. Максимальную эффективность после 4 месяцев хранения + период «жизни на полке» и гарантии сохранения качества плодов сорта Жигулевское обеспечивает технология РА+1-МЦП при оптимальном сроке съема (выход высшего и 1-го товарного сорта 99,3%), потенциал лежкоспособности плодов позволяет увеличить сроки их хранения до 7(8) месяцев, без ущерба качеству.

3. Оптимальные сроки хранения, обеспечивающие максимальное сохранение качества и защиту (либо низкий уровень потерь) от физиологических заболеваний партий плодов раннего, оптимального и позднего сроков съема при использовании технологии ОА-контроль – составляют 2, 3 и 1 месяц соответственно, при использовании технологии ОА+1-МЦП и РА- контроль – 4, 4 и 3 месяца соответственно, при использовании технологии РА+1-МЦП для плодов оптимального и позднего сроков съема 4-7(8) и 4 месяца соответственно. Увеличение продолжительности хранения приводит к потере качества и повышению восприимчивости плодов к физиологическим заболеваниям.

4. Для партий плодов раннего срока съема использование технологии РА-1-МЦП – не рекомендуется (ввиду высоких рисков СО2 – повреждений плодов). Использование технологии РА+адаптация+1-МЦП для плодов раннего срока съема обеспечивает их защиту от СО2 – повреждений, сохранение качества в течение 4-6 месяцев хранения.

Литература

1. Гудковский, В.А. Основные итоги исследований по разработке и освоению инновационных технологий хранения плодов / В.А. Гудковский, Л.В. Кожина, А.Е. Балакирев, Ю.Б. Назаров // Инновационные основы развития садоводства России: Труды Всероссийского научно-исследовательского института садоводства имени И.В. Мичурина. – Воронеж: Кварта, 2011. – С. 268-291.

2. Гудковский, В.А. Роль минерального состава, гормонов и антиоксидантов в защите плодов и растений от физиологических заболеваний / В.А. Гудковский, Ю.Б. Назаров, Л.В. Кожина // Инновационные технологии производства, хранения и переработки плодов и ягод: Материалы науч.-практ. конф. 5-6 сентября 2009г, Мичуринск. 2009. С. 26-40.

3. Гудковский, В.А. Основные итоги исследований по совершенствованию технологий хранения плодоовощной продукции / В.А. Гудковский, Л.В. Кожина, А.Е. Балакирев, Ю.Б. Назаров // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2013. — № 9. — С. 34-39.

4. Гудковский, В.А. Изменение химического состава клубнеплодов топинамбура в процессе длительного хранения / В.А. Гудковский, М.Ю. Акимов, Д.В. Акишин, В.А. Кольцов // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. — 2015. — №4. – С. 6-11.

Физиологические и технологические основы управления продуктивностью насаждений и качеством плодов яблони в предуборочный и послеуборочный период

Садоводство – капиталоемкая и наукоемкая отрасль. Единовременные капитальные затраты на закладку 1 га сада в зависимости от степени его интенсивности составляют от 1 до 3,5 млн. руб., а с учетом строительства фруктохранилищ, цехов товарной обработки и др. – от 1,5 до 4 млн. руб. Поэтому с учетом финансовых возможностей и особенностей природно-климатических условий рекомендуются несколько типов садов различной степени интенсивности:

• сады низкозатратные, безопорные на полукарликовых и среднерослых подвоях с плотностью посадки от 1,5 до 2,5 тыс. деревьев на 1 га;
• шпалерно-карликовые (затратные) с плотностью посадки до 3 и более тысяч деревьев на 1 га.

Каждый тип сада имеет свои преимущества и недостатки.

Однако, более эффективным является шпалерно-карликовый сад с высокой плотностью посадки деревьев. В этом саду возможно в максимальной степени использовать механизацию и автоматизацию трудоемких процессов (обрезка, прореживание, уборка, фертигация и др.), высокотехнологичные приемы – защита от града, заморозков, и в итоге снизить затраты труда, обеспечить продуктивность насаждений в средней зоне 30-45, а в южной – 50-70 т/га с уровнем качества плодов 90-95%.

Важно помнить, что конечный продукт (товар) в садоводстве – это плод, а его качество определяет рыночную стоимость и эффективность конечного результата. Только высококачественный плод востребованный покупателем является основой высокого конечного результата. Рациональный подбор сорта на 50-70 % обеспечивает финансовый успех продаж, а также высокий маржинальный доход, технологичность возделывания, экономию затрат на средства защиты растений, высокуюлежкоспособность. Кроме того, перед закладкой сада с целью оптимизации распределения трудовых ресурсов, снижения потерь при уборке и др. необходима разработка сортового конвейера, учитывая потребность рынка по помологическим и товарным сортам с учетом маржинальности. Сегодня большой привлекательностью пользуются устойчивые к основным болезням и вредителям сорта (экономия затрат на обработки и экологичность). Для этого, на стадии закладки сада необходимо учитывать требования рынка к тому или иному сорту, его средней цене реализации и возможных объемах продаж. Например, в средней полосе России цена реализации, отвечающих требованиям рынка, свежих яблок таких сортов как Антоновка обыкновенная, Уэлси достигает 20-25 руб./кг, а сортов Лобо, Спартан, Лигол – более 40 руб./кг. Таким образом, ошибка с выбором сорта может стоить производителю потере 15-20 руб./кг. и более.

В связи с возрастающей себестоимостью и конкуренцией плодов на рынке, обеспечение стабильной продуктивности насаждений и высокого качества плодов на всех стадиях (производство, уборка, хранение, товарная обработка, доведение до потребителя) позволит окупать высокие затраты, получать прибыль и вести расширенное воспроизводство.

Особой проблемой в садоводстве является периодичность плодоношения насаждений.

Обеспечение стабильной продуктивности плодов возможно только при преодолении периодичности плодоношения.

Главные причины периодичности: неблагоприятные погодные условия; чрезмерный или очень низкий урожай (ненормированный); интенсивные ростовые процессы; низкий уровень агротехники.

Установлено, что для преодоления периодичности плодоношения важнейшим условием является обеспечение ежегодной закладки цветочных почек высокого качества.

Физиологический импульс, связанный с обменом веществ, отвечающий за трансформацию вегетативных почек в цветочные происходит через 4-6 недель после цветения и продолжается около 3 недель (5).

В регулировании образования цветочных почек центральная роль принадлежит гормональной среде в окружении почек — низкий уровень гиббереллинов, ауксинов и повышенный уровень этилена.

Учитывая, что основная часть ауксинов и гиббереллинов, ответственных за закладку цветочных почек, синтезируется в кончиках побегов, листьев и семенах, степень ростовых процессов и нагрузка урожаем имеют решающее значение для закладки урожая следующего года – стабилизации продуктивности насаждений и качества плодов (4,5).

Для предотвращения периодичности плодоношения и повышения качества плодов необходимо сбалансировать ростовые процессы и нагрузку урожаем при выполнении всех инновационных агромероприятий (защита, минеральное питание, водный, световой и воздушный режимы), т.е. достичь физиологического равновесия между ростом и нагрузкой урожаем.

Установлено, что избыток плодов на дереве нарушает гормональный баланс (высокое содержание ауксинов и гиббереллинов) и оптимальное снабжение всех органов растений ассимилятами, что в конечном итоге отрицательно влияет не только на закладку будущего урожая, но и качество плодов текущего года – калибр, биохимический, минеральный состав, анатомическая структура, антиоксидантная активность, вкус, аромат, лежкоспособность плодов (устойчивость к подкожной пятнистости, стекловидности, внутреннему и внешнему побурению, разложению от водянистой сердцевины и преждевременного старения). Кроме того, при избытке плодов на дереве значительная их часть по калибру и окраске не отвечает требованиям высшего и первого сорта.

В связи с этим необходимо путем прореживания плодов своевременно обеспечить оптимальную нагрузку урожаем – 6-9 плодов на 1 см2 поперечного сечения штамба (5). Химическое прореживание эффективно только при высоком, очень высоком и сильном цветении (7-9 баллов по 9 бальной и 4-5 баллов по 5 бальной шкале).

Существует несколько способов прореживания:

Химическое прореживание. Основано главным образом на искусственном увеличении содержания этилена в разделительной ткани плодоножки плода, что способствует активации образования разделительной ткани и опадения плодов. Для химического прореживания используются следующие препараты: Этефон, 1-нафтилуксусная кислота (1-НУК), тиосульфат аммония (АТС), бензиладенин (БА), Brevis.

Применение данных препаратов ограничено сроками цветения и размером плода, а также погодными условиями на день обработки, предшествующие и последующие 2-3 дня; внесением других регуляторов роста и элементов питания; физиологическим статусом дерева и наличием резервов.

В период цветения используют главным образом АТС; позже, при достижении плодами диаметра 8-14 мм (стадия лещины) рекомендуется использовать 1-НУК (0,3 л/га), БА (1,5 л/га), а также смесь 1-НУК (0,2 л/га) + ВА (1 л/га).

В период роста плодов от 8-14 мм до 22-24 мм (стадия грецкого ореха) рекомендуется использовать Этефон (0,15 л/га), Brevis (1,1-1,5 кг/га).

Ручное прореживание — проводится в стадиях розовый бутон – открытие центрального цветка в соцветии. В зависимости от степени цветения удаляется от ½ до ¾ цветков. Оно также проводится в течении 3-4 недель после цветения (до достижения диаметра плода 25 мм), что обеспечивает равномерное распределение плодов в кроне с расчетом 1 плод на 25 – 30 листьев. Корректирующее ручное прореживание необходимо проводить в течении всего периода вегетации путем удаления плодов плохо опыленных, несимметричных, мелких, поврежденных болезнями (парша, мучнистая роса), насекомыми и др.

Механическое прореживание. Основано на сбивание пластиковыми нитями цветков и соцветий прежде всего на периферии дерева. Цель мероприятия: сбить или повредить до 30% цветков (в последствии они опадут дополнительно), повредить листья (способствует усилению июньского опадения плодов). Проводится при сильном цветении (не менее 8-9 баллов), хороших условиях цветения и опыления (благоприятные погодные условия, хороший лет пчел). Оптимальные сроки проведения прореживания – при открытом центральном цветке на многолетней древесине, максимум до начала полного цветения. Раннее проведение механического прореживания имеет высокую эффективность и возможно лишнее удаление цветков. Позднее прореживание приводит к повреждению плодов. Число оборотов агрегата устанавливается исходя из задач прореживания (слабое, нормальное, сильное – 6-14 км/ч, 200-320 об./мин.), сортовых особенностей (сорта с длинной плодоножкой прореживаются сильнее), силы роста деревьев, погодных условий. Повторное механическое прореживание запрещено, необходима соответствующая коррекция программы химического прореживания.

На предотвращение периодичности плодоношения, получение стабильного урожая плодов высокого качества влияет сила роста деревьев и сбалансированность рост/плодоношение.

Сильный рост побегов стимулирует биосинтез гиббереллинов и ауксинов в меристематических тканях верхушек побегов и листьев, которые ингибируют закладку цветковых почек, провоцируя периодичность плодоношения. Кроме того, избыточное количество плодов (слишком высокая нагрузка урожаем) по причине высокого уровня гиббереллинов в дереве, синтезируемых в семенах плодов, может также оказать неблагоприятное влияние на закладку плодовых почек. Одновременно снижается освещённость кроны, фотосинтетическая активность листьев и энергетический потенциал дерева, создается конкуренция за ассимиляты и минеральные вещества (особенно кальций) между вегетативной частью и плодами. В результате этого плоды недополучают достаточного количества питательных и минеральных веществ, особенно кальция, что отрицательно сказывается на их качестве и предрасположенности к расстройствам при хранении (повреждение подкожной пятнистостью, внутренним побурением и разложением, внешним СО₂-повреждением, загаром и др.).

Умеренный рост деревьев (спокойное дерево) способствует повышению энергетического потенциала, лучшему снабжения всех органов минеральными веществами, закладке цветковых почек, завязыванию, сохранению и хорошему развитию плодов, проникновению света внутрь кроны, повышению качества плодов и их лежкоспособности.

Задача садовода — поддержание умеренного (сбалансированного) роста деревьев путем управления нагрузкой урожаем и ростовыми процессами. Для этого необходимо квалифицированное применение агроприемов регулирующих рост и нагрузку урожаем — обрезка дерева, подрезка корней, прореживание, дифференцированное обеспечение минерального питания, водного баланса, использование регуляторов роста (Регулекс, Регалис и др.).

Регалис (прогексадион кальция): ингибирует биосинтез активных форм гибберлинов, этилена и сдерживает рост побегов; способствует закладке плодовых почек; ускоряет срок вступления в плодоношение; снижает риск периодичности плодоношения; увеличивает завязывание плодов; снижает июньское опадение завязи; замедляет старение; снижает затраты на зимнюю и летнюю обрезки; снижает расход инсектицидов и фунгицидов; улучшает освещенность кроны, циркуляцию воздуха; увеличивает размер плодов и улучшает их окраску; повышает биосинтез фенольных соединений в т.ч., таннинов, лигнинов, стильбенов; снижает поражение бактериальным ожогом, патогенными грибами (парша, мучнистая роса) и бактериями; повышает устойчивость к поражению тлей, медяницей, листоблошкой, клещами; повышает физиологическую устойчивость растений к окислительному стрессу; повышает лежкоспособность плодов — сдерживает развитие подкожной пятнистости, водянистой сердцевины, распада, загара и другие болезней.

Регулекс (смесь гиббереллинов, GA4+7) – улучшает завязывание, активизирует рост розеточных листьев, снижает долю плодов в урожае с «сеткой».

Обрезка дерева. Обеспечивает необходимый объем кроны, и ее конструкцию, регулирует рост, световой режим, нагрузку урожаем, формирование плодовой древесины (наиболее перспективная древесина, на которой удается получить наиболее качественные плоды – 2-3-хлетняя). Также в начальный период жизни дерева перспективно применение наклонов ветвей.

Подрезка корней. Используется в садах с сильным ростом и слабой закладкой цветковых почек. Ограничивает поступление в растение воды и питательных веществ, а также изменяет гормональный фон плодового дерева. Проводится в феврале – марте до периода активного роста и цветения. При сильном росте ее можно проводить в июне (при обеспечении соответствующего режима дополнительного питания и орошения).

В зависимости от силы роста, степени цветения необходимо дифференцированно использовать росторегулирующие приемы (Регалис, подрезка корней, обрезка, минеральное питание, водный режим) и приемы по оптимизации нагрузки урожаем и удержания завязи (Регулекс, 1-НУК, Этрел, АТС, Brevis, ВА).

Рассмотрим наиболее часто встречающиеся ситуации в садах в весенний период.

При нормальной силе роста и слабом цветении рекомендуется: для повышения завязываемости плодов и удержания завязи обработка гиббереллинами (Регулекс – 0,05 кг/га) в начале цветения + Регалис (1-ая – от стадии обособления бутонов до конца цветения (0,5-0,75 кг/га), следующие обработки проводить через 2 недели после цветения (0,5 кг/га), и 3 недели после цветения (0,5 кг/га)) – для снижения ростовых процессов. При слишком слабой нагрузке урожаем, по необходимости провести подрезку корней после июньского опадения, уменьшить использование азотных удобрений.

При сильном росте и слабой интенсивности цветения: для сдерживания роста рекомендуется проводить одностороннюю подрезку корней (осень-начало марта) и 3-х кратную обработку Регалисом (1-ая – от стадии обособления бутонов до конца цветения (1,5 кг/га — повышенная дозировка), 2-я – через 2 недели после цветения (0,5 кг/га), 3-я – через 3 недели после цветения (0,5 кг/га)), а для повышения завязываемости плодов и удержания завязи проводить обработку гиббереллинами – Регулекс (0,05 кг/га) в начале цветения однолетней и двухлетней древесины.

При слабом росте и сильном цветении рекомендуется механическое / химическое прореживание, более усиленные корневые и листовые подкормки, длинная и короткая обрезка плодовой древесины. Применение регуляторов роста (Регалис, Регулекс) и проведение подрезки корней исключается.

Дифференцированное выполнение приведенных рекомендаций обеспечит оптимальный гормональный, минеральный, антиоксидантный, энергетический, световой баланс, способствующий полноценному обеспечению ассимилятами, минеральными веществами плодов, молодых побегов и листьев, процессов закладки цветочных почек и их качественной дифференциации, стабилизации продуктивности насаждений и получения плодов высокого качества.

Дальнейшие работы в садах должны быть направлены на формирование качественных плодов в текущем году, закладку цветковых почек будущего урожая и их полноценную дифференциацию. Для этого, необходимо обеспечить высокопродуктивную работу листового аппарата дерева за счет квалифицированной системы защиты насаждений от вредителей и болезней, оптимизации минерального питания, водного режима и формирования освещенной кроны путем проведения обрезки (июньской, летней, августовской) и зеленых операций (отгибание ветвей, пинцировка).

Поэтому только целенаправленное управление физиологическими процессами позволит обеспечить ежегодные урожаи плодов высокого качества.

Качество плодов определяется следующими показателями: калибр (размер), форма, окраска, отсутствие поражения солнечным ожогом, сеткой, градом, подкожной пятнистостью, физиологическими расстройствами (стекловидность, подкожная пятнистость и др.) вредителями, болезнями, механическими повреждениями, вкус, свежесть, сочность, твердость мякоти, лежкоспособность, транспортабельность.

На качество плодов в предуборочный период влияют: генотип сорта, подвой, местоположение сада, конструкция насаждений, особенности почвы, система содержания почвы, тип обрезки, система защиты, возраст насаждений, сила роста дерева, соотношение лист/плод, нагрузка урожаем, минеральное питание, погодные условия (температура, осадки, относительная влажность воздуха, солнечная активность, ветер) в течение года, уровень абиотических и биотических стрессов предыдущего и текущего сезонов.

Калибр плодов – характеризует товарность выращенного урожая и последующую цену реализации. Наибольшим спросом пользуются плоды калибра 70 мм+. Не соответствие этим требованиям снижает цену реализации. Так, если яблоки имеют калибр более 70 мм в диаметре, то цена за килограмм, в зависимости от помологического сорта, может достигать 40-60 и более рублей. У яблок менее 70 мм в диаметре (55-65 мм) цена реализации ниже на 30-50%. Яблоки меньше 55 мм в диаметре реализовать выше себестоимости практически невозможно и их как правило отправляют на переработку по цене 4-5 руб./кг, в то время как себестоимость производства 1 кг плодов в средней полосе России составляет 12-15 рублей и она в будущем будет увеличиваться из-за повышения цен на агрохимикаты, технику, увеличения оплаты труда работникам. Таким образом, производство плодов меньше 55 мм в диаметре убыточно. Тем не менее, доля плодов меньше 55 мм в диаметре в низкозатратных садах может достигать 30-35%.

На калибр плодов влияют: качество цветковой почки и цветка, сила роста побегов, нагрузка деревьев урожаем, количество листьев на плод (оптимально не менее 25), фотосинтетический потенциал листьев и освещенность кроны, активность корневой системы, энергетический и гормональный баланс, повреждение листьев вредителями, болезнями, градом, физиологическими нарушениями (пожелтение, пятнистость), химическая нагрузка средствами защиты растений, погода в период деления клеток, общее физиологическое состояние растения, водный, минеральный и воздушный режим, преждевременный съем и др.

Получение оптимального калибра и высокого качества плодов возможно только при выполнении комплекса агротехнических мероприятий (регулирования нагрузки урожаем, ростовых процессов, дифференцированное использование минеральных удобрений, регуляторов роста, средств защиты растений, обеспечение высокой фотосинтетической активности листьев путем оптимизации водного, воздушного, светового режимов), нормальной работы корневой системы (водно-воздушный баланс) (рис. 1).

Окраска плодов – важный показатель оценки качества плодов, характеризуется долей покровной окраски (в %), интенсивностью и блеском. В стандартах ЕС для большинства окрашенных сортов доля окраски для плодов I сорта должна быть выше 30%. Недостаточная площадь и интенсивность окраски снижает товарность плодов и их цену (12).

Установлены факторы, сдерживающие развитие окраски плодов: затененность кроны, сильный рост побегов, высокая нагрузка урожаем, избыток азота, жаркая и сухая погода в летний и осенний периоды, недостаток углеводов, К, Mn, поврежденность листьев болезнями и вредителями, химический стресс, сортовые особенности, ранний съем плодов и др..

Для улучшения окраски плодов необходимо обеспечить равномерную освещенность кроны (обрезка, формировка, зеленые операции), оптимальную нагрузку урожаем, полноценное обеспечение плодов ассимилятами, ограничить использование азотных удобрений во второй половине вегетации, поэтапный съем плодов. Перспективными являются — подбор клонов сорта с более интенсивной окраской, предуборочная обработка веществами, стимулирующими развитие окраски, использование отражающих свет материалов в междурядьях сада, над кроновый полив за 20-25 дней до уборки.

Значительное снижение качества плодов происходит из-за повреждения их солнечным ожогом, стекловидностью, сеткой, подкожной пятнистостью. Поэтому необходимо обеспечить защиту плодов от этих заболеваний.

Солнечный ожог (sunburn). Причина поражения плодов солнечным ожогом – воздействие экологических стрессоров, таких как высокая температура и солнечная радиация (фототермический стресс), которые приводят к образованию высоко реактивных и опасных форм кислорода в растительных тканях, разрушающих клетку.

В зависимости от причин возникновения выделяют три различных типа солнечного ожога: ожог-некроз возникает при повышении температуры поверхности плода до 52±1°C, что вызывает «тепловую» гибель клеток; ожог-побурение — является наиболее распространенным типом расстройства, возникает в результате одновременного воздействия высокой температуры (46-49°C, в зависимости от сорта) и UV-B излучения (от 280 до 320 нм); фотоокислительный ожог — проявляется в обесцвечивании (отбеливании) участка кожицы, повреждение вызывает свет в видимом участке спектра (400 — 700 нм). Фотоокислительный ожог поражает затененные плоды, внезапно (без акклиматизации) подвергшиеся воздействию солнечного излучения (9).

Рис. 1. Концептуальная модель эффективного производства высококачественных плодов.

В южной зоне садоводства РФ наиболее восприимчив к солнечному ожогу сорт Гренни Смит, в меньшей степени – Фуджи, Гала, Голден Делишес, Джонаголд и др., в условиях средней зоны садоводства – Орлик, Мартовское, Синап Орловский и др.

Равномерное освещение и распределение плодов и листьев в кроне дерева (обрезка, формировка, прореживание плодов), обеспечение в течение всего вегетационного периода высокой фотосинтетической активности листьев – способствуют снижению повреждений от солнечного ожога.

Для сокращения повреждения плодов солнечным ожогом в настоящий период эффективно используются: противоградовые сетки, испарительная система охлаждения плодов, обработка насаждений светоотражающими материалами (Каолин, Пуршейд, RAYNOX® и др.), затенение плодов после съема, при перевозке, перед закладкой на хранение.

Использование Пуршейда рассеивает 85-95% вредоносной УФ-радиации, снижает на 3,5-5,5оС температуру растений и способствует повышению фотосинтетической активности листьев. Подобный эффект достигается при использовании препарата RAYNOX®.

Стекловидность (Water core). Причина возникновения стекловидности связана с увеличением проницаемости клеточных мембран и накоплением в межклеточном пространстве сока, насыщенного сорбитолом (7).

Сорта яблони с высокой восприимчивостью к поражению плодов стекловидностью: Фуджи, Флорина, Глостер, Чемпион, Джонатан, Делишес, Джонаголд, Айдаред, Ренет Симиренко, Жигулевское, Антоновка обыкновенная, Мартовское, Апрельское и др.

Поражение плодов стекловидностью первого типа (ранняя стекловидность), обусловлено экстремально высокими температурами и воздействием солнечного излучения (3, 14).

Поражение плодов стекловидностью второго типа (стекловидность при созревании плодов) связана, помимо других факторов, с высокой степенью зрелости, поздней уборкой урожая, высокими дневными и низкими ночными температурами (стресс факторы).

Известно, что при легкой степени повреждения стекловидностью ткани плодов могут восстанавливаться как во время нахождения на дереве, так и при хранении (при оптимизации условий).

Вероятно, что все факторы, способствующие преждевременному старению листьев в предуборочный период (повреждение вредителями, болезнями, пониженными температурами и др.) – повышают вероятность развития стекловидности. Поздний срок съема (перезревание плодов) – усугубляет ситуацию.

Агротехнические мероприятия, способствующие умеренному росту, стабильному плодоношению насаждений, сохранению здорового листа, оптимальной нагрузке урожаем — снижают восприимчивость плодов к стекловидности.

Хранение в обычной атмосфере, поэтапное охлаждение плодов с +10оС до +1оС в течение 10-15 дней, либо хранение плодов в течении этого срока при повышенных температурах (+6оС), отсрочка создания рекомендуемой РА на 15-20 дней, повышенное содержание кислорода (2-3%) и низкий уровень диоксида углерода (<1,2-1,5%) – снижают риски проявления стекловидности.

Послеуборочная обработка плодов ингибитором биосинтеза этилена (1-МЦП) в некоторой степени сдерживает развитие заболевания.

Подкожная пятнистость – физиологическое расстройство. Проявляется в виде ямок (впадин) диаметром от 1 до 4 мм и более. В большей степени болезнь проявляется в области чашечки. Заболевание иногда возникает на дереве, но как правило проявляется в большей степени в послеуборочный период. Степень повреждения плодов может достигать 50% и более (1). Многолетними исследованиями установлено, что одной из причин развития болезни является нарушение минерального баланса плодов – недостаточное количество кальция и избыток азота, калия и магния (1,10). Механизм повреждения плодов подкожной пятнистостью состоит в том, что при дефиците кальция в плодах клеточные мембраны подвергаются преждевременному разрушению (окислению), что приводит к отмиранию тканей и появлению типичных впадин (ямок). Способствуют развитию расстройства: недостаточный уровень запасных веществ (крахмал, макро-, микроэлементы и др.) в почках, древесине, корнях в осенний период, неблагоприятные зимние условия (низкая температура и резкие ее перепады и др.) приводящие к повреждению цветочных почек, сосудистых тканей дерева и др., неблагоприятные условия в период цветения и образования завязей (низкие температуры, осадки, ветер и др.), факторы способствующие нарушению минерального, гормонального (повышение биосинтеза гиббереллиновых кислот) и антиоксидантного баланса, чрезмерному росту побегов (избыток азота, сильная зимняя обрезка, сильнорослый подвой, слабое цветение, низкий уровень завязываемости плодов, сильное осыпание завязи в июне, молодые, малоурожайные деревья, высокий уровень стресс факторов), кальциевый обмен (обеспеченность).

Для снижения повреждения плодов подкожной пятнистостью необходимо обеспечить сбалансированный рост дерева, оптимальную нагрузку урожаем и выполнение рекомендуемых условий агротехники. Использование некорневых подкормок кальцием для снижения заболевания в отдельных случаях малоэффективно (низкая нагрузка).

Оржавленность и сетка (russeting). Появление оржавленности, вероятно, связано с возникновением разрывов, мелких трещин в кутикуле плода и мертвых клеток в эпидермисе, которые могут возникать из-за неравномерного роста наружных и внутренних тканей в период активного деления клеток плода.

Мертвые клетки могут образовываться под воздействием многочисленных внешних факторов — мороз, град, холод, агрессивные пестициды, фунгициды, вода, загрязненная медью или цинком, избыток азота, влаги и др. (11).

Развитию заболевания способствуют возбудители мучнистой росы (Podosphaera Leucotricha), бактерии, дрожжи (Aureobasidium pullutans, Rhodoholura pulutau), вирусы, насекомые и клещи (11).

Восприимчивость к оржавленности плодов различных сортов яблони во многом зависит от анатомического строения кожицы (11).

Наиболее восприимчивы к этому повреждению плоды сорта Голден Делишес (клон В), Ренет Гриз, Богатырь, Ренет Черненко, Жигулевское, Пинова и др.

Оптимизация водного, минерального, гормонального, воздушного и светового режимов насаждений, обеспечивающих стабильный «успокоенный» рост плодов и побегов в первые недели после цветения, хорошая циркуляция воздуха в кроне, благополучное фитосанитарное состояние садов – способствуют снижению повреждений от оржавленности и повышению качества продукции.

В настоящий период программа обработок GA4+7, повышающая пластичность кожицы, считается наиболее эффективной для контроля оржавленности плодов (6,13). Четыре обработки гиббереллином (Регулекс GA4+7, 5-10 мл/л), первая – конец опадения лепестков, последующие — через 10 дней – обеспечивают снижение потерь от оржавленности и сетки (13).

Градобоины – повреждение плодов градом. Проявляются в виде точечных зарубцевавшихся ран. В отдельные годы повреждение урожая плодов может достигать 50% и более. Длительное сохранение влажной погоды (особенно в предуборочный период) после града может спровоцировать развитие грибных гнилей в зоне повреждения. Защита урожая от града возможна только в интенсивных садах путем использования специальных противоградовых сеток.

Предуборочное опадение плодов – приносит огромный экономический ущерб и в зависимости от объемов производства плодов может составить десятки, сотни миллионов рублей. На фоне неблагоприятных факторов (засуха, высокие температуры, переувлажнение, сильный ветер, несбалансированность ростовых процессов и нагрузки урожаем, поздние сроки съема) опадение может достигать 20% и более. Причина опадения — нарушение ауксин – этиленового баланса в сторону увеличения этилена, что инициирует процесс отделения плода от материнского растения (разрушение клеток в отделительном слое). На опадение плодов влияет особенность сорта, снижение потока ауксинов в отделительный слой, снижение активности роста листьев и плодов, недостаток света, ассимилятов, повреждение болезнями, вредителями, градом, недостаточное количество семян (менее 5), сильный рост побегов, высокая нагрузка урожаем, низкий уровень содержания кальция в плодах, обработка растений этиленпродуцентами (этефон, этрел), избыточная пестицидная нагрузка.

Сильное предуборочное опадение, как правило, провоцирует садоводов к съему плодов в ранние сроки. Это приводит к снижению качества плодов (калибр, окраска), разбалансированности биохимического и минерального состава. При хранении плоды неспособны приобрести свойственные сорту вкусовые качества, восприимчивы к увяданию, загару, подкожной пятнистости и др.

Наиболее эффективным способом снижения опадения плодов является обработка деревьев ауксинсодержащими препаратами (Обстормон, Обстактин и др.). Однако, защитное действие этих препаратов ограничено 10-14 днями. Поэтому следует проводить обработки в период пикового увеличения этилена в листьях, который предшествует началу опадения (2). В этом случае исключается несвоевременная обработка, максимально эффективно используется период защитного действия препаратов и обеспечивается продление сроков уборки.

Однако, следует учитывать, что при поздних сроках съема — повышается вероятность опадения плодов, их повреждения стекловидностью, подкожной пятнистостью, растрескиванием, при хранении такие партии быстрее теряют потребительские качества (низкая кислотность, твердость, сочность, плоды склонны к перезреванию, побурению мякоти и сердцевины, загниванию). При поздних сроках съема снижается энергетический потенциал дерева и его органов, что может отрицательно повлиять на состояние насаждений в зимне-весенний период и снизить их продуктивность и качество плодов на следующий год.

Только при съеме плодов в оптимальные сроки достигается характерная для сорта величина, окраска, вкус и аромат, питательная ценность, а их физиологическое состояние обеспечивает высокое качество при хранении и доведении до потребителя. Период оптимального срока съема зависит от генотипа сорта, экологических и агротехнических факторов выращивания. С целью снижения потерь от опадения плодов каждый производитель должен обеспечить оптимальный сортовой конвейер, что будет способствовать уборке плодов исходного сорта в оптимальные сроки. Нашим институтом разработан комплекс показателей оптимального съема плодов для многих сортов (твердость, йод-крахмальная проба, содержание эндогенного этилена и др.).

Поэтому состояние зрелости плодов при съеме является одним из важнейших факторов, определяющих качество и продолжительность их хранения.

Резкое снижение качества плодов может произойти в период уборки и транспортировки из-за появления механических повреждений. В зависимости от типа сада и урожайности деревьев используют 4 способа уборки плодов: стационарный, поточный, уборка с помощью специальных площадок, уборка с применением уборочного комбайна (при урожайности более 40 т/га).

Поэтому при уборке и транспортировке плодов необходимо выполнять все рекомендации по предотвращению механических повреждений плодов.

Высокое качество дорог и тары, оптимальная скорость движения транспортных средств, соблюдение мер предосторожности при разгрузке и размещении плодов в камере хранения резко снижает повреждение плодов.

В период хранения: существует высокая вероятность снижения качества плодов за счет поражения их физиологическими (загар, подкожная пятнистость, распад, побурение сердцевины, низкотемпературные повреждения, повреждения от высоких уровней СО₂ и низких О₂) и грибными заболеваниями, снижения твердости.

Следует помнить, что при хранении не повышается исходное качество плодов, которое было сформировано в саду, а только в разной степени обеспечивается его сохранение путем сдерживания процессов созревания, старения, повреждения физиологическими, грибными заболеваниями.

С целью защиты плодов от указанных заболеваний и максимального сохранения их исходного качества разработаны технологии хранения в обычной атмосфере (ОА, О₂=21%, СО₂=0,03%), регулируемой атмосфере с ультранизким содержанием кислорода (О₂=0,8-1,5%, СО₂=0,8-3%), модифицированная атмосфера (О₂=12-18%, СО₂=3-6%). Условия хранения разработаны с учетом сортовых особенностей. В настоящее время разрабатывается технология хранения плодов в динамичной регулируемой атмосфере (ДРА) (О₂=0,4-0,6%, СО₂=0,4-0,6%). В одном хозяйстве могут использовать все технологии в зависимости от сортовых особенностей, качества плодов, сроков хранения, рынков сбыта, наличия материально-технической базы, квалификации кадров.

Все эти технологии максимально эффективны при использовании ингибитора этилена 1-метилциклопропена. Некоторые сорта возможно хранить в ДРА без использования ингибитора этилена.

В последний период на примере плодов сорта Гренни Смит показано, что для повышения эффективности защиты плодов от загара и подкожной пятнистости в послеуборочный период используется низкокислородный (анаэробный) стресс (плоды хранят в течение 10 дней при температуре 20^оС). Этот стресс повышает содержание в плодах летучих спиртов (этанол, метанол) и, как следствие, защитную систему плодов от указанных заболеваний (8).

В пределах одного предприятия исходное качество и лежкоспособность плодов одного и того же сорта могут быть различными, в зависимости от типов подвоев, почвы, возраста насаждений, силы роста побегов, нагрузки урожаем, агротехнических факторов, сроков уборки. Поэтому на основании комплекса показателей необходимо обеспечить формирование однородных партий для длительного, среднего и краткосрочного хранения, а для каждой партии определить рациональную технологию и сроки хранения. Это позволит сохранить каждую партию плодов и довести их до потребителя с минимальными потерями и высоким качеством.

Для максимального сохранения качества, каждую однородную партию плодов следует реализовать в строго определенные сроки. Для определения этих сроков в институте разработан комплекс показателей (эндогенное и экзогенное содержание этилена, твердость, содержание продуктов окисления фарнезена и др.).

Таким образом, формирование всех показателей товарного качества плодов и потенциала их лежкоспособности обеспечивается в саду и в значительной степени зависит от сорта, природно-климатических факторов, конструкции насаждений, комплекса агротехнических мероприятий, сроков и качества уборки. Поэтому, в каждом предприятии необходимо тщательно разработать и осваивать комплексную систему обеспечения качества плодов.

Особое внимание необходимо уделять выбору сорта, местоположения сада, конструкции насаждений и квалифицированного освоения инновационных агроприемов.

В период товарной обработки и доведения до потребителя: необходимо обеспечить защиту плодов от механических повреждений при сортировке, калибровке, упаковке, погрузке в транспортные средства, транспортировании. Важное значение имеет выбор тары, грамотное составление партий плодов в камере.

Таким образом, закладка интенсивных садов и освоение новых технологий хранения без разработки и освоения комплексной системы управления продуктивностью насаждений и качеством плодов на всех этапах – производство, уборка, хранение, товарная обработка на основе современных знаний не гарантирует получение высокого конечного результата, нарушение технологических элементов в любом звене может быть причиной огромных потерь.

Комплексная система управления продуктивностью насаждений и качеством плодов на всех этапах – производство, уборка, хранение, товарная обработка, доведение до потребителя, успешно осваивается в ОАО «Сад-Гигант» Краснодарского края. Это позволяет получать с каждого гектара интенсивного сада, в период товарного плодоношения, в среднем 50 т/га с долей высшего и 1-го товарного сорта не менее 90-95%, что обеспечивает окупаемость затрат на 5-ый год после посадки сада.

Исходя из вышеизложенного, процессы формирования высококачественных цветковых почек, цветков, опыления, образования завязей, управления ростовыми процессами, нагрузкой урожаем, развитием плодов в саду, их качеством на всех этапах – производство, уборка, хранение, доведение до потребителя необходимо рассматривать как единую биологическую (живую) систему (рис. 2,3).

Эта система многокомпонентная, многофункциональная, динамичная, с высокой уязвимостью из-за воздействия многих стресс-факторов, допущения ошибок в выборе места под сад, подборе сорто-подвойных комбинаций, несвоевременного и некачественного выполнения дифференцированного комплекса агромероприятий (обрезка, защита, минеральное питание, орошение и др.) и некачественного использования новых высокотехнологичных приёмов, направленных на повышение продуктивности, экологической устойчивости насаждений, качества плодов и исключение периодичности (биорегуляторы и др.) плодоношения.

Физиологическая разбалансированность в этой системе (сильный рост побегов, чрезмерно высокий или низкий урожай, недостаточная освещённость, недостаток или избыток отдельных элементов питания, переувлажнение или дефицит влаги, повреждение листьев и плодов болезнями и вредителями, воздействие стресс-факторов и др.) приводит к периодичности плодоношения, низкому качеству плодов (калибр, окраска, биохимический, минеральный, антиоксидантный состав, гормональный баланс) их преждевременному опадению, поражению в саду и при хранении физиологическими и грибными заболеваниями, что приносит огромный экономический ущерб.

Поэтому при отсутствии высококвалифицированных кадров (современных знаний) способных воспринимать и реализовывать знания на практике, необходимых финансовых средств, материально – технической базы, трудовых ресурсов, неудовлетворительной организации выполнения инновационного комплекса агромероприятий, садоводством заниматься не целесообразно. Это еще раз указывает на определяющее значение научных разработок, особенно прикладного характера, для управления технологическими процессами.

Рис. 2. Основные этапы формирования и жизнедеятельности цветковых почек, цветков, плодов, и управление их качеством в саду при хранении и доведении до потребителя.

Рис. 3. Система управления продуктивностью и качеством плодов на основе современных знаний

Литература

 
1. Гудковский, В.А. Физиологические основы поражения плодов яблони подкожной пятнистостью и другими заболеваниями и система мер их предупреждения./Научно-практические достижения и инновационные пути развития производства продукции садоводства для улучшения структуры питания и здоровья человека: Мат. Науч.-практ. Конф. 8-10 сентября 2008 г. – Мичуринск: Изд-во Мичуринского госагроуниверситета, 2008. С.90-97.
2. Гудковский, В.А. Содержание этилена в листьях яблони в различные фазы роста и развития растений / В.А. Гудковский, Ю.Б. Назаров, Л.В. Кожина, А.Е. Балакирев // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук, 2013.- №6. – С. 17-19
3. Дементьева М.И., Выгонский М.И. Болезни плодов, овощей и картофеля при хранении: Альбом.-М.: ВО «Агропромиздат», 1988.-231с.
4. Baad, G. et al. Pflanzenshutz und Blattdungung im Obstbau – Empfehlung der staatlichen Obstbauberatung Rheinland-Pfalz. DLR Rheinhessen-Nahe-Hunsruck (2004).
5. Baad G., Lafer G. Kernobst. Harmonisches Wachstum – optimaler Ertrag. AVBUCH. 2005.
6. Baab G., Lafer G. Kernobst: harmonisches Wachstum-optimaler Ertrag. – Österr. Agrarverl., 2005.
7. Bowen, J. H., Watkins, C. B., 1997. Fruit maturity, carbohydrate and mineral content relationships with watercore in ´Fuji´ apples. Postharvest Biol. Technol. 11, 31-38.
8. Pesis, E. Short anaerobiosis period prior to cold storage alleviates bitter pit and superficial scald in Granny Smith apples / E. Pesis, S.E. Ebeler, S.T. de Freitas, M. Padda, E.J. Mitcham // Society of Chemical Industry, J Sci Food Agric. — 2010. – V. 90. – P. 2114-2123.
9. Schrader, L.E. Scientific basis of a unique formulation for reducing sunburn of fruits / L.E. Schrader // HortScience. – 2011. – T. 46. – P. 6-11.
10. Saure M.C.(1996). Reassessment of the role of calcium in development of bitter pit in apple. Aust.J.Plant Physiol. 23:237-243
11. Tromp J. и Wertheim S.J. Fruit growth and development / Fundamentals of Temperate Zone Tree Fruit Production // Tromp J., Webster A.D. and Wertheim S.J. — Backhuys Publishers, Leiden, 2005. – Р. 240-266.
12. Werth K. Color and Quality. Sudtiroler Apfelsorten Mele dell Alto Adige South Turole Apple Varletles. VOG. 2009.s.85-93.
13. Wertheim S.J., Webster A.D. Manipulation of growth and development by plant bioregulators / Fundamentals of Temperate Zone Tree Fruit Production // J. Tromp, A.D. Webster and S.J. Wertheim — Backhuys Publishers, Leiden, 2005. – Р. 267-294.
14. Yamada, H., Takechi, K., Hoshi, A., Amano, S., 2004. Comparison of water relations in watercored and non-watercored apples induced by fruit temperature treatment. Sci. Hortic. 99, 309- 318.

Влияние предуборочных и послеуборочных факторов на поражение плодов стекловидностью

Введение

Стекловидность (Water core). Заболевание проявляется еще до съема плодов, но при слабой степени поражения его трудно обнаружить (лишь при разрезе) и своевременно отсортировать плоды при уборке и товарной обработке.

Признаки стекловидности. У пораженных заболеванием плодов отдельные участки плода (сердцевина, часть мякоти, все участки плода) становятся стекловидными, вследствие заполнения соком клеток и межклеточных пространств. Заболевание может начинаться в зоне сердцевины (по этой причине его иногда называют «водное сердечко», характерно для сорта Фуджи ) и проводящих пучков, при сильном поражении – распространяется до кожицы, которая становится полупрозрачной, а в последствие – темнеет (4,5), рисунок 1,2,3,4. Пораженные плоды могут быть значительно тверже и тяжелее здоровых, а при хранении они в первую очередь поражаются побурением мякоти, разложением. Пораженные плоды отличаются пресным вкусом.

Рисунок 1. Внешние и внутренние проявления стекловидности у плодов.

Стекловидность встречается во всех плодовых регионах, в различной степени поражаются плоды многих сортов яблони, что свидетельствует о генетической предрасположенности к заболеванию. Например сорта Фуджи, Флорина, Джонагольд обладают высокой восприимчивостью к заболеванию.

Не во всех странах стекловидность считается дефектом плода. В США, Японии, Китае стекловидность сердцевины считается неотъемлемым признаком качества сорта Фуджи. В Японии плоды с радиальной стекловидностью, известные как «медовые яблоки» относятся к «Премиум» классу и продаются по наиболее высокой цене (12). В Испании цена на такие плоды может быть удвоена и т.д..(15).

Несмотря на различное отношения к плодам со стекловидностью неотъемлемым является тот факт, что это — физиологическое заболевание и большинством потребителей рассматривается как состояние, которое ухудшает товарный вид и потребительские качества плодов, способствует увеличению потерь от внутреннего побурения и разложения при хранении.

Существует два основных типа стекловидности, каждый из которых имеет ряд симптомов (25).

Первый тип – проявляется на освещенной стороне незрелых плодов. Во время необычно жаркой погоды плоды, расположенные на открытой, чаще всего верхней части дерева под воздействием солнца поражаются стекловидностью (поражение связано с солнечным ожогом). Признаки повреждения обнаруживаются при внешнем осмотре плода (Рис.2).

Рис.2. Стекловидность на освещенной стороне плода в предуборочный период.

Второй тип – проявляется при созревании плодов, усиливается – при съеме в поздние сроки, при этом некоторые части мякоти становятся полупрозрачными «стекловидными» т.к. межклеточные пространства заполняются соком (Рис. 3).

Рисунок 3. Стекловидность (водянистость) сердцевины (А- Жигулевское, В- Глостер).

Различают слабую степень поражения плодов стекловидностью (когда она концентрируется вокруг сосудистых пучков и сердцевины) и сильную, когда повреждение занимает всю паренхиму вплоть до кожицы. При слабой степени поражения — стекловидность обнаруживается лишь при разрезе, при сильной — признаки заболевания очевидны при визуальном осмотре плода. Известно, что при легкой степени повреждения ткани плодов могут восстанавливаться как во время нахождения на дереве, так и при хранении (при оптимизации условий). При тяжелой степени развития заболевания восстановления тканей не происходит, при этом увеличиваются риски развития физиологических (побурение, разложение) и грибных заболеваний плодов (14).

Объекты, условия и методы исследования.

Объекты исследований: сорта яблони различных сортов.

Исследования выполнены на базе промышленных насаждений ОАО Сад-Гигант (Краснодарский край), насаждений института садоводства (г. Мичуринск, Тамбовская область), хранение плодов проводили во фруктохранилищах с ОА, РА. Содержание минеральных элементов: кальция (Са), магния (Mg), калия (К), определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии (SHIMADZU, Япония). Содержание этилена — определяли газохроматографически (GC-2014, SHIMADZU, Япония), твердость плодов измеряли пенетрометром FT-327 с плунжером для яблок.

Результаты исследований.

Причина возникновения стекловидности, вероятно, связана с увеличением проницаемости клеточных мембран и накоплением в межклеточном пространстве сока, насыщенного сорбитолом (9,11,21).

Поражение плодов стекловидностью первого типа (ранняя стекловидность), вызванное экстремально высокими температурами и воздействием солнечного излучения (4, 24), вероятно обусловлено тем, что в определенных участках мякоти плода крахмал очень быстро превращается в сахар. При этом возрастает осмотическое давление,происходит усиленное поглощение воды и сильное увеличение объема клеток до состояния, когда не остается межклеточных пространств. Такие части ткани мякоти плода кажутся тогда стекловидными и прозрачными.

Поражение плодов стекловидностью второго типа (стекловидность при созревании плодов) связана, помимо других факторов, с высокой степенью зрелости, поздней уборкой урожая, высокими дневными и низкими ночными температурами (стресс факторы). Повышение проницаемости клеточных мембран при созревании плодов способствует выходу клеточного сока и заполнению межклеточных пространств.

Плоды, пораженные стекловидностью, имеют повышенное содержание воды, пониженные уровни редуцирующих сахаров и пектина, повышенное содержание анаэробных продуктов метаболизма и более высокое содержание сорбита, чем нормальные ткани (8,10,14,19,22).

В нормальных условиях, сорбит, синтезируемый в листьях, активно перемещается с соком флоэмы, в плодах он быстро превращается в другие углеводы (его содержание составляет менее чем 10 %). В условиях, когда клетки плода не в состоянии поглотить (переработать) раствор, насыщенный сорбитом, он «выгружается» из сосудистой системы и заполняет межклеточные пространства плода, придавая ему водянистый вид. Это также объясняет частые случаи локализации стекловидности вокруг сосудистых пучков, окружающих сердцевину.

Воздушное пространство здоровых плодов яблони составляет примерно от 20 до 35% от всего объема. В пораженных стекловидностью тканях оно резко снижается, что может привести к низкой концентрации О2 и высокой СО2 в межклетниках, накоплению этанола и ацетальдегида, ферментации тканей и развитию расстройств при хранении (особенно при хранении в РА) (21).

Повышению восприимчивости плодов к стекловидности способствуют хорошие условия для ассимиляции и накопления углеводов (сахара) в клетках. К ним относятся: высокое соотношение лист/плод (30-40), низкая урожайность, высокая интенсивность света, оптимальная температура и влажность воздуха и почвы, поздняя уборка урожая и, следовательно, длительный приток ассимилятов и др..

Возникновению стекловидности способствуют те же факторы, которые вызывают поражение плодов подкожной пятнистостью. Одной из основных причин развития заболевания является дефицит кальция в плодах (1,3,16,17).

В результате обобщения многолетних экспериментальных данных было установлено, что в плодах с высокой лежкоспособностью содержание кальция должно составлять не менее 4,5-5 мг/100г сырой массы, отношение (К+Mg)/Ca<25; Са/Mg>1; N/Ca<10 (2,3,16).

Наши многолетние исследования и результаты других специалистов (5,12) подтвердили, что в наибольшей степени стекловидностью поражаются крупные плоды, с низкой концентрацией кальция. Развитию заболевания способствуют все факторы, вызывающие интенсивный рост побегов и низкую нагрузку урожаем. К ним относятся – сильнорослый подвой, молодой возраст, низкая урожайность, сильная обрезка, избыток азота, избыток воды в предуборочный период и др. (21).

Положительное влияние оптимального содержания кальция в плодах на снижение развития стекловидности, по-видимому, связан с активацией или биосинтезом фермента сорбитолдегидрогеназы, катализирующей превращение сорбитола во фруктозу, что снижает риск развития заболевания.

Высокое соотношение лист/плод (более 30-40), вызванное несбалансированным воздействием агротехнических факторов (сильная обрезка, низкий урожай, избыток N и др.) усиливает рост плодов и увеличивает их предрасположенность к стекловидности и другим физиологическим заболеваниям (т.к. листья конкурируют с плодами за кальций и поставляют им избыток сорбитола).

На примере сорта Жигулевское (ЦЧЗ), было показано, что во всех частях плода, пораженного стекловидностью (целый плод, кожица, подкожный слой) существенно ниже содержание кальция – 2,01, 5,16 и 2,24 (здоровые плоды – 4,19, 7,17 и 3,07) мг/100 г сырой массы соответственно, несколько выше содержание калия. Различия по содержанию магния и фосфора в изученных образцах – не столь очевидны. (Таблица 1). При этом, соотношения (К+Mg)/Са в стекловидных плодах значительно выше, а Са/Mg – ниже, по сравнению со здоровыми плодами, что свидетельствует о дисбалансе элементов минерального состава в плодах (особенно в подкожном слое), пораженных заболеванием.

Таблица 1. Содержание макроэлементов в здоровых и пораженных стекловидностью плодах сорта Жигулевское.

При изучении содержания элементов минерального состава здоровых и пораженных стекловидностью плодов сортов Фуджи (рисунок 4) и Флорина (Краснодарский край) были подтверждены результаты исследований, полученные на сорте Жигулевское (Таблица 2).

Таблица 2. Содержание минеральных элементов в здоровых и пораженных стекловидностью плодах сортов Флорина и Фуджи.

В плодах сортов Фуджи и Флорина, пораженных стекловидностью (+побурение мякоти) содержание кальция существенно ниже (3,43 и 4,54 мг/100г сырой массы соответственно), чем в здоровых (4,88 и 6,10 мг/100г сырой массы соответственно). Различия по содержанию магния, фосфора, калия в изученных образцах – не стабильны: содержание калия и фосфора у сорта Флорина в здоровых плодах ниже, у сорта Фуджи – выше, чем в плодах, пораженных заболеванием. (Таблица 2). При этом, как и у сорта Жигулевское, соотношения (К+Mg)/Са в стекловидных плодах значительно выше, а Са/Mg – ниже, по сравнению со здоровыми плодами. Выявлено значительное снижение содержания марганца в плодах со стекловидностью, у изучаемых сортов в расчете на целый плод оно составило – 0,22 и 0,34 (здоровые плоды – 0,33 и 0,47) мг/кг сырой массы соответственно.

Рисунок 4. Стекловидность сердцевины +разложение мякоти плодов сорта Фуджи.

Вероятно, оптимальное содержание кальция и марганца в плодах (важнейших элементов, обеспечивающих стабильность и защиту клеточной структуры плодов от разрушения), способствует повышению их устойчивости к стекловидности, дальнейшему побурению и распаду.

Практический опыт показывает, что стекловидностью поражаются не только крупные, но и плоды среднего и мелкого размера, хотя чаще всего такие плоды не испытывают дефицит Са. Однако, некоторые плоды с низкой массой, выращенные в старых (20 лет), экстенсивных насаждениях, в силу особенностей поглощения и распределения Са в плодовом дереве, могут накапливать низкий уровень этого элемента. На примере сорта Северный Синап (средняя масса плодов в экстенсивном саду — 105-110г) было показано резкое снижение содержания Са как в крупных плодах массой 193 г (сильная омолаживающая обрезка), пораженных подкожной пятнистостью – 2,17, так и в плодах среднего размера, пораженных стекловидностью (сильная степень) – 1,22 (здоровые плоды – 5,9) мг/100г сыр. массы соответственно (таблица 3). Причем, в подкожном слое стекловидного плода было зафиксировано минимальное значение Са в плодах сорта Северный Синап (1,17 мг/100 г сырой массы).

В результате проведенных исследований были выявлены некоторые особенности в накоплении Мg здоровыми и пораженными различными заболеваниями плодами сорта Северный Синап. В подкожном слое плодов, пораженных подкожной пятнистостью содержание элемента повышалось до 7,57 (считается, что Mg занимает место Са на рецепторах мембран, повышая их восприимчивость к повреждению), в плодах, пораженных стекловидностью – снижается до 4,18 (здоровые плоды – 5,1) мг/100 г сыр. массы соответственно.

Таблица 3. Содержание макроэлементов в здоровых, пораженных подкожной пятнистостью и стекловидностью плодах сорта Северный Синап.

Было показано, что различия по содержанию магния и фосфора в изученных образцах менее выражены, чем по содержанию кальция. Несмотря на то, что соотношение (К+Mg)/Са в крупных плодах, пораженных подкожной пятнистостью впечатляет своим высоким уровнем — 82,2 (в подкожном слое), в плодах со стекловидностью оно увеличивается до 104,7 (составляя 29,4 в здоровых плодах), что свидетельствует о глубокой разбалансированности минерального состава плодов, пораженных заболеваниями.

Рассмотренные примеры доказывают, что плоды различных сортов, пораженные стекловидностью, испытывают дефицит кальция и марганца, что способствует как повышению проницаемости мембран, так и ускорению созревания плодов, т.е. двух основных признаков, отличающих плоды, пораженные заболеванием, что подтверждают данные, полученные другими исследователями (21,23).

Установлено, что в пораженных стекловидностью плодах концентрация эндогенного этилена и темпы его выделения обычно выше, чем в здоровых плодах (13,19). Например, содержание эндогенного этилена в здоровых и пораженных стекловидностью плодах сорта Жигулевское при съеме составляло 1,5 и 24,8 ppm соответственно. Более высокое содержание этилена в стекловидных плодах может быть результатом стресса, вызванного высокой концентрацией сорбита (19). Однако в плодах, с «тяжелой» степенью поражения стекловидностью, содержание этилена снижается (13), что, вероятно, связано с тем, что синтез этилена осуществляется в присутствии кислорода (6), а в пораженных тканях его содержание резко падает (13).

Появление стекловидности варьирует по годам, что свидетельствует о влиянии экологических факторов на степень повреждения. Стекловидность наиболее вероятна в условиях, которые способствуют ускорению созревания. Поэтому стекловидность чаще всего встречается у плодов, выращенных при высоких летних температурах и интенсивной освещенности, или в зонах умеренного климата при необычно теплой погоде незадолго до съема (18).

Некоторые исследователи (24) отмечают, что низкие температуры в предуборочный период (4-5 недель до сбора) оказывают непосредственное влияние на заболеваемость стекловидностью у восприимчивых сортов (в т.ч. Фуджи). Снижение температуры до 7-10⁰С и ниже – увеличивает риски развития заболевания, что, возможно, связано с более ранним старением листьев и активным перемещением синтезированного и накопленного ими сорбита в плоды (24), которые не справляются с возросшим потоком углевода, что и вызывает появление стекловидности. Вероятно, что все факторы, способствующие преждевременному старению листьев в предуборочный период (повреждение вредителями, болезнями, пониженными температурами и др.) – повышают вероятность развития стекловидности. Поздний срок съема (перезревание плодов) – усугубляет ситуацию. Так, потери от заболевания через 4 месяца хранения (ОА, Т=+3⁰С) в партии плодов сорта Жигулевское, снятой 19.08 (этилен 0,68 ppm) и 30.08 (этилен 54,8 ppm) составляли 1,8 и 10,6 % соответственно.

Некорневая обработка растворами Са способствует уменьшению поражения плодов стекловидностью, как и относительно ранний срок съема.

Было установлено, что определенная роль в развитии стекловидности принадлежит антиоксидантам. Так, в стекловидных тканях плодов сорта Фуджи уровни Н₂О₂ (перекись водорода) всегда были выше, а содержание аскорбиновой кислоты (АК) — ниже, чем и здоровых тканях в предуборочный и послеуборочный период. Спустя 3 месяца хранения содержание АК снизилось в здоровых тканях, а в пораженных — практически отсутствовало. Активность аскорбат пероксидазы всегда была выше в стекловидных, чем в здоровых тканях, а активность дегидроаскорбат редуктазы непрерывно снижалась после уборки в обоих типах тканей. Эти результаты предполагают, что более высокое выделение Н₂О₂, вызванное анаэробными (стрессовыми) условиями в пораженных стекловидностью плодах, активирует активность аскорбат пероксидазы, которая действует как окислительно-восстановительный сигнал; сопутствующее чистое потребление аскорбиновой кислоты не было сбалансировано снижением активности дегидроаскорбат редуктазы, приведя к снижению уровней антиоксиданта. С другой стороны, в течение хранения наблюдалось постепенное повышение активности монодегидроаскорбат редуктазы и глутатион редуктазы, сопровождаемое низкими уровнями аскорбиновой кислоты и активностью дегидроаскорбат редуктазы, что может указывать на снижение эффективности АА- глутатионового цикла в плодах, пораженных стекловидностью (12).

Диагностика. За последние 40 лет отмечено проведение исследований с использованием неразрушающих методов обнаружения внутренних и внешних дефектов плода. Важным сектором реализации таких проектов является создание систем определения качества для линий товарной обработки плодов и отдельных приборов контроля качества (Unitec, Италия и др.). Для мониторинга стекловидности и других нарушений при хранении были разработаны методы, основанные на коэффициенте пропускания света, использовании рентгеновских лучей, магнитно-резонансной томографии (15,20), на их основе созданы устройства, которые находят применение в практике.

Хранение. Пораженные стекловидностью плоды, с измененной (стрессовой) концентрацией О₂ и СО₂ в тканях и высокой вероятностью их ферментации, в большей степени предрасположены к заболеваниям при хранении (побурение, разложение тканей), чем здоровые плоды.

Хранение плодов в атмосфере с низким содержанием кислорода (менее 2%) и повышенного содержания углекислого газа (более 2,5%) увеличивает вероятность побурения стекловидных тканей и развития нехарактерных для сорта привкусов (7). Эти факты подтверждены на примере плодов Фуджи, Флорина и др. в ЗАО «Сад Гигант» Краснодарского края.

Хранение в ОА уменьшает восприимчивость «стекловидных» плодов к физиологическим заболеваниям, по сравнению с РА (14).

Хранение плодов в обычной атмосфере с поэтапным охлаждением плодов с +10^оС до +1^оС в течение 10-15 дней и создание рекомендуемой РА в течение 15-20 дней – резко снижают риски разложения стекловидных плодов, а в плодах с низкой степенью поражения симптомы стекловидности могут исчезнуть. Это, по-видимому, связано с активацией фермента сорбитолдегидрогеназы, катализирующей превращение сорбитола во фруктозу.

Установлено, что хранение плодов сорта Фуджи в ОА при температуре +6⁰С в течение 20 дней резко снижает развитие стекловидности и возможности побурения тканей при хранении.

Многие исследователи отмечают возможность снижения потерь от стекловидности (восстановление тканей, снижение степени проявления заболевания), а также снижения потерь от внутреннего побурения и разложения стекловидных плодов в результате послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена 1-МЦП (6), что было подтверждено и в результате наших исследований. Так, потери от заболевания в контрольной и обработанной 1-МЦП партии плодов сорта Жигулевское (этилен при съеме 3,6 ppm) через 5 месяцев хранения (ОА, Т=+3⁰С) составляли 7,4 и 3,6% соответственно.

Заключение

Обобщая вышеизложенное, коротко обозначим основные факторы, усиливающие и сдерживающие развитие стекловидности.

Факторы, усиливающие развитие стекловидности

Биологические факторы. Выявлены сорта яблони с высокой восприимчивостью к поражению плодов стекловидностью: Фуджи, Флорина, Чемпион, Джонатан, Делишес, Глостер, Джонаголд, Айдаред, Ренет Симиренко, кокс Оранж, Боскуп, Элиза, Альпинист, Жигулевское, Антоновка обыкновенная, Мартовское, Апрельское и др..

Агротехнические факторы. В наибольшей степени этим заболеванием поражаются плоды, снятые с интенсивно растущих деревьев с низким содержанием кальция (сильная обрезка, молодой возраст, низкий урожай, избыток азота и др.), пониженным содержанием марганца, при выращивании на легких почвах.

Повышению восприимчивости плодов к стекловидности способствуют хорошие условия для ассимиляции и накопления углеводов (сахара) в клетках — высокое соотношение лист/плод (30-40), в том числе при низкой урожайности, хорошая освещенность, поздняя уборка урожая и, следовательно, длительный приток ассимилятов и др..

Факторы, способствующие преждевременному старению листьев в предуборочный период (повреждение вредителями, болезнями, пониженными температурами и др.) – повышают вероятность развития стекловидности.

Нарушения водного режима (водный стресс, избыточный полив, осадки в период созревания) — способствуют повышению восприимчивости к заболеванию.

Климатические факторы. Заболевание усиливается как в годы с теплой солнечной осенью, так и при понижении температуры в предуборочный период (4-5 недель до съема), благоприятная для развития плодов температура и влажность воздуха и почвы способствует развитию стекловидности у плодов восприимчивых сортов, чаще всего поражаются хорошо освещенные объекты. В зонах садоводства с высокой интенсивностью света, где преобладает жаркая погода, отмечаются сильные колебания температуры между днем и ночью — развитие заболевания усиливается.

Факторы хранения. Быстрое охлаждение плодов и ускоренное создание регулируемой атмосферы (стресс-факторы), низкое содержание кислорода (<2%) и повышенное диоксида углерода (>1,5%) – усиливают проявление стекловидности при хранении плодов.

Факторы и мероприятия, сдерживающие развитие стекловидности.

Биологические факторы. Выявлены сорта яблони с низкой восприимчивостью к стекловидности: Голден Делишес, Ред Чив, и др..

Агротехнические мероприятия, способствующие умеренному росту, стабильному плодоношению насаждений, оптимальной нагрузке урожаем — снижают восприимчивость плодов к стекловидности. К ним относятся – использование слаборослых клоновых подвоев, регуляторов роста (Регалис), соблюдение технологии обрезки и формирования кроны, отгибание ветвей, подрезка корней, своевременное прореживание плодов, обеспечение регулярного плодоношения, оптимизация водного режима и минерального питания, обработка насаждений Са — содержащими препаратами, микроэлементами (препараты, содержащие в т.ч. марганец).

Выращивание плодов на среднесуглинистых почвах, съем плодов, предназначенных для длительного хранения в оптимальные сроки, поэтапный съем плодов – в определенной степени способствуют снижению потерь от заболевания.

Факторы хранения, сдерживающие развитие заболевания.

Хранение в обычной атмосфере, поэтапное охлаждение плодов с +10^оС до +1^оС в течение 10-15 дней, либо хранение плодов в течении этого срока при повышенных температурах (+6⁰С), отсрочка создания рекомендуемой РА на 15-20 дней, повышенное содержание кислорода (2-3%) и низкий уровень диоксида углерода (<1,2-1,5%) – снижают риски проявления стекловидности.

Послеуборочная обработка плодов ингибитором биосинтеза этилена (1-МЦП) в некоторой степени сдерживает развитие заболевания.

Список литературы.

 
1. Гудковский В.А. Длительное хранение плодов.-Алма-Ата: Кайнар, 1978, с.152
2. Гудковский В.А.. Комплексная система мер борьбы с потерями фруктов и сохранения их качества при хранении и доведении до потребителя.- Алма-Ата, 1985.-88с.
3. Гудковский В.А. Система сокращения потерь и сохранения качества плодов и винограда: Методические рекомендации. – Мичуринск, 1990.–120 с.
4. Дементьева М.И., Выгонский М.И. Болезни плодов, овощей и картофеля при хранении: Альбом.-М.: ВО «Агропромиздат», 1988.-231с.
5. Федоров М.А. Промышленное хранение плодов.-М.: Колос, 1981.-184с.
6. Adams, D.O. and S.F. Yang. 1979. Ethylene biosynthesis: Identification of 1-aminocyclopropane- 1-carboxylic acid as an intermediate in the conversion of methionine to ethylene. Proc. Natl. Acad. Sci.USA 76:170-174.
7. Argenta L., Fan X., Mattheis J. Impact of watercore on gas permeance and incidence of internal disorders in ‘Fuji’apples //Postharvest biology and technology. – 2002. – Т. 24. – №. 2. – С. 113-122.
8. Atkinson, J.D. 1971. Diseases of tree fruits in New Zealand. Dept. of Scientific and Ind. Res., Auckland, New Zealand. Boiler, T., R.C. Hemer, and H. Kende. 1979. Assay for and enzymatic formation of an ethylene precursor, 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid. Planta 145:293-303.
9. Bowen, J. H., Watkins, C. B., 1997. Fruit maturity, carbohydrate and mineral content relationships with watercore in ´Fuji´ apples. Postharvest Biol. Technol. 11, 31-38.
10. Faust, M., C.B. Shear, and M.W. Williams. 1969. Disorders of carbohydrate metabolism of apples. Bet. Rev. 35:168-194.
11. Ferguson I., Volz R., Woolf A. Preharvest factors affecting physiological disorders of fruit //Postharvest Biology and Technology. – 1999. – Т. 15. – №. 3. – С. 255-262.
12. Kasai, S. Arakawa, O (2010). Antioxidant levels in watercore tissue in ‘Fuji’ apples during storage. Postharvest Biology and Technology 55(2): 103-107.
13. Kate, K. and R. Sate. 1978. The ripening of apple fruits. II. Interrelations of respiration rate, C2H4 evolution rate and internal gas concentrations, and their relations to specific gravity of watercore during maturation and ripening. J. Jpn. Soc. Hort. Sci. 46:530-540.
14. Marlow, G.C. and W.H. Loescher. 1984. WaterCore. Hort. Rev. 6:189- 251.
15. Melado Herreros, Angela y Muñoz-García, Miguel Angel y Blanco, Alvaro y Val, Jesús y Fernandez Valle, M. Encarnacion y Barreiro Elorza, Pilar (2012) Relationship between solar radiation on watercore on apple fruit assessed with MRI. In: International Conference of Agricultural Engineering. CIGR-Ageng2012., 08/07/2012 — 12/07/2012, Valencia.
16. Perring M.A. (1980) Watercore: its relationship to mean fruit size and calcium concentration and relevance to other disorders. In: Mineral Nutrition of Fruit Trees (Atkinson D, Jackson JE, Sharpies RO, Waller WM, eds), Butterworths, London etc: 99
17. Perring M. A. Incidence of bitter pit in relation to the calcium content of apples: problems and paradoxes, a review //Journal of the Science of Food and Agriculture. – 1986. – Т. 37. – №. 7. – С. 591-606.
18. Sharpies R.O. (1973) Orchard and climatic factors. In: The Biology of Apple and Pear Storage (Fidler JC, Wilkinson BG, Edney KL, Sharpies RO, eds), Commonwealth Bureau of Horticultural and Plantation Crops, CAB Res Rev 3, East Mailing, UK: 175-225
19. Wang, S. Y., Faust М. 1992. Ethylene Biosynthesis and Polyamine Accumulation in Apples with Watercore. J. Amer. Soc. Hort. SCI. 117(1):133-138.
20. Wang, S. Y., P. Wang, and M. Faust. 1988. Non-destructive detection of watercore in apple with nuclear magnetic resonance imaging. Scientia Hort. 35:227-234. Williams, M.W. 1966. Relationship of sugars and sorbitol to watercore in apples. Proc. Amer. Soc. Hort. Sci. 88:67-75.
21. Wentheim S. J.. Storage disorders and diseases / Fundamentals of Temperate Zone Tree Fruit Production // Tromp J., Webster A.D. and Wertheim S.J. — Backhuys Publishers, Leiden, 2005. – Р. 325-340.
22. Yamada, H., Kaga, Y., Amano, S., 2006. Cellular compartmentation and membrane permeability to sugars in relation to early temperature-induced watercore in apples. Sci. Hortic. 108, 29- 34.
23. Yamada, H., Kobayashi., S., 1999. Relationship between watercore and maturity or sorbitol in apples affected by preharvest fruit temperature. Sci. Hortic. 80, 189-202.
24. Yamada, H., Takechi, K., Hoshi, A., Amano, S., 2004. Comparison of water relations in watercored and non-watercored apples induced by fruit temperature treatment. Sci. Hortic. 99, 309- 318.
25. Yamada, H., Teramoto, K., Amano, S., 2010. Relationship between early watercore development and leaf photosynthesis or partitioning of photosynthates in apple. Sci. Hortic. 125, 337-341.

Гудковский В.А. Влияние предуборочных и послеуборочных факторов на поражение плодов стекловидностью / В.А. Гудковский, Л.В. Кожина, А.Е. Балакирев, Ю.Б. Назаров // Научно-практические основы повышения эффективности садоводства для улучшения структуры питания населения отечественной экологически безопасной плодоовощной продукцией. Мат. науч-практ. конф. 4-6 сентября 2014 года в г. Мичуринске Тамбовской области. – Мичуринск-наукоград РФ, 2014. – С. 115-126.

Особенности хранения плодов с современных фруктохранилищах с применением новых технологий

Хранение — этап технологического цикла товародвижения от выпуска готовой продукции до потребления или утилизации, цель которого — обеспечение стабильности исходных свойств или их изменение с минимальными потерями.

При хранении проявляется одно из важнейших потребительских свойств товаров — сохраняемость, благодаря которому возможно доведение товаров от изготовителя до потребителя независимо от их местонахождения, если сроки хранения превышают сроки перевозки. Так, бананы, ананасы, выращиваемые в тропических странах, — распространенный товар в самых отдаленных регионах земного шара благодаря их хорошей сохраняемости. В то же время многие не менее ценные тропические плоды реализуются только в местах выращивания из-за низкой сохраняемости.

Конечный результат эффективного хранения товаров — сохранение их без потерь или с минимальными потерями в течение заранее обусловленного срока. Показателями сохраняемости служат выход стандартной продукции, размер потерь и сроки хранения.

Выход стандартной продукции и потери связаны обратно пропорциональной зависимостью. Чем выше потери, тем меньше выход стандартной продукции. Оба показателя сохраняемости зависят от условий и сроков хранения.

Закладка собранных плодов яблони в хранилище

Перемещение материальных потоков невозможно без концентрации в определенных местах необходимых запасов, для хранения которых предназначены соответствующие склады. После этого охлажденные яблоки можно погрузить в транспортное средство и отправить к месту его дальнейшего хранения. Время в пути ограничено одной — тремя неделями в зависимости от сорта яблок и других существенных условий. По прибытию товара он распаковывается и в оперативном порядке перегружается в подготовленную заранее камеру хранения. Данные камеры хранения должны быть обустроены следующим образом:

1. Такая камера должна иметь установленное холодильное оборудование, которое обеспечит удержание в автоматическом режиме требуемого температурного режима (от 7 до 0 °С). При этом холодильное оборудование должно быть подобрано таким образом, чтобы влажность воздуха не опускалась ниже 85- 90 % . Для этого подбираются воздухоохладители (ВО) с t = от 2 до 4 °С.
2. Помимо этого камера должна иметь оборудование, позволяющее поддерживать определенный газовый состав, (не более 5% содержимого кислорода), что позволяет предотвратить активное дыхание фруктов. При этом биохимический состав яблок (аминокислоты, сахар и т.п.) будет очень медленно изменяться.

Хранение яблок в оптимальных условиях позволяет продлить срок их сохраняемости

В случае удачного подбора перечисленных параметров (влажность, температура, сорт яблок, время охлаждения и хранения) через 6 месяцев мы сможем получить незначительно измененный по химическому составу и внешнему виду товар, который, учитывая сезонный спрос на этот продукт, будет иметь выгодную стоимость и спрос. При реализации товара необходимо помнить, что весь объем вскрытой камеры должен быть реализован не позже одного месяца. В противном случае, попавшие в избыточный кислород, яблоки начнут активно менять свой биохимический состав и, соответственно, стареть.

Оборудование для хранения в регулируемой атмосфере

Камеры для хранения в РГС должны обеспечивать повышенную газонепроницаемость, что достигается применением специальных материалов для строительства и обработки поверхности камер и установкой герметичных дверей специального исполнения.

Для создания регулируемой атмосферы в камерах используются генератор азота, адсорберы СО₂, SO₂, каталитические конвертеры этилена и другое специальное оборудование.

Встроенная система газового анализа и автоматического управления режимами хранения на основе современного контроллера (PLC). В комплект поставки входит программа для оперативного диспетчерского управления работой оборудования и построения графиков режимов в камерах. При наличии модемной связи возможно дистанционное управление работой оборудования.

Оборудование позволяет реализовать технологии быстрого уменьшения концентрации кислорода RCA (Rapid Controlled Atmosphere) и сверхбыстрого снижения уровня кислорода ILOS (Initial Low Oxygen Stress).
Технология LECA (Low Ethylene Controlled Atmosphere) обеспечивает защиту от преждевременного созревания фруктов и овощей (бананы, цитрусовые) и паталогофизиологического воздействия этилена (груши, овощи и т.д.).
Чрезвычайно важным является правильный расчет и подбор холодильного оборудования (схема охлаждения, холодопроизводительность, кратность воздухообмена, поверхность и технические характеристики воздухоохладителей, скорость движения воздуха и многие другие аспекты).

На западе хранение плодоовощной продукции в РГС имеет широкое промышленное применение. В России проводились опыты по освоению технологий хранения в регулируемой атмосфере в 80-90-х годах прошлого столетия, но практические проекты начали воплощаться в жизнь сравнительно недавно, 2-3 года назад.

Камера, оборудованная герметичными дверями для сохранения заданных параметров газового состава

Урожайность и качество продукции

Гала — зимний сорт яблок позднего созревания. Легко хранится зимой, высокоурожайный, иммунная устойчивость к парше. Дерево средней силы роста, крона округлая, приподнятая. Тип плодоношения смешанный: доля копьец и плодовых прутиков составляет 25% всех органов плодоношения, плодоношение регулярное, ежегодное. Начинает плодоносить на 2-3-й год после посадки. Иммунный к парше (ген Vf). Плоды довольно крупные (до 200 г), округло-конической формы. Основная окраска зеленая, покровная темно-красная, размытая по большей части плода. Мякоть зеленовато-кремовая, средней плотности, кисловато-сладкого вкуса, по дегустационной оценке получил 4,2 балла. Химический состав мякоти плода: содержание сухого вещества — 11,7%, титруемая кислотность — 0,64%, сумма сахаров — 10,9%, содержание аскорбиновой кислоты — 8,7 мг/100 г. Срок потребления: февраль — апрель.

Голден Би — осенний сорт в центральных областях России. Дерево сильнорослое, с пирамидальной кроной. Высокоурожайный, среднескороплодный сорт (вступающий в плодоношение на 4-6-й год выращивания), относительно устойчивый к парше. Плоды светлые с румянцем, с гладкой кожицей; крупные или средние, продолговато-округлые, иногда слабоконические в верхней части, ровные (иногда с едва заметным ребром), хранятся до ноября. Вкус кисло-сладкий, сильный аромат. Плоды легко перезревают, поэтому следует собирать их своевременно. Срок потребления: сентябрь – ноябрь.

Делишес — сорт яблок зимнего срока потребления, плоды хранятся до марта. Зимостойкость для региона повышенная. Относительно устойчив к парше, поражается мучнистой росой. Урожайность ежегодная, высокая. Скороплодность выше средней. Десертный. Дерево среднерослое. Крона широкопирамидальная, средней густоты. Плодоносит на простых и сложных кольчатках. Плоды средней и выше средней величины, 130 г, максимум 180 г, ширококонической, правильной формы, гладкие. Воронка глубокая, средней ширины, оржавленность средняя. Блюдце средней глубины, узкое, гладкое. Плодоножка средней длины и толщины, прямая. Кожица средней плотности, гладкая, маслянистая, блестящая, при съеме зеленовато-желтая, далее светло- желтая. Покровная окраска интенсивная, красная, полосатая, на большей части плода. Подкожные точки малочисленные, слабозаметные. Мякоть кремовая, средней плотности, нежная, со средне выраженным ароматом. Вкус хороший, кисло-сладкий. Срок потребления: февраль – март.

Ред чив — сорт яблок позднезимнего срока созревания, зимостойкий, урожайный (до 20 т/га при схеме посадки 5 х 3 м на среднерослом подвое 54-118). Дерево средней силы роста, с округлой кроной. Тип плодоношения смешанный, преимущественно кольчаточный, плодоношение регулярное. Биологические особенности: вступает в плодоношение на 3-4-й год после посадки в сад на подвое 62-396 и 5-6-й год на семенном подвое. Обладает высокой полигенной устойчивостью к парше. Плоды крупные (до 150 г), плоскоокруглой формы, основная окраска желтая, покровная ярко-красная, размытая почти по всему плоду. Мякоть белая, сочная, кисло-сладкая, мелкозернистой консистенции, со средним ароматом, дегустационная оценка вкуса — 4 балла. Химический состав мякоти плода: содержание сухого вещества — 12-13%, титруемая кислотность — 0,59-0,97%, сумма сахаров — 10,1-10,98%, содержание аскорбиновой кислоты — 11,8 мг/100 г. Срок потребления: февраль — апрель.

Факторы, влияющие на качество продукции

Во время хранения в плодах и овощах происходят различные физические и физиолого-биохимические процессы, которые оказывают существенное влияние на их качество и сохраняемость. Эти процессы протекают в тесной взаимосвязи и зависят от природных свойств плодов и овощей, наличия повреждений, зрелости, качества товарной обработки, режима хранения и других факторов. В значительной мере процессы хранения являются продолжением процессов, происходящих в плодах и овощах во время их роста. Но есть и принципиальное различие между ними: во время роста наряду с распадом органических веществ в плодах и овощах осуществляется синтез этих веществ, а в хранящихся объектах происходит главным образом их распад и расход с выделением энергии, необходимой для жизнедеятельности клеток.

За критерий сохраняемости плодов и овощей практически принимают сроки их хранения и размеры потерь, которые зависят от видовых и сортовых признаков (природных особенностей), условий выращивания, степени зрелости, вида и степени поврежденности, режима хранения и перевозки и других факторов. При этом сроками хранения следует считать время, в течение которого плоды и овощи в нормальных условиях сохраняют свои потребительные достоинства, и имеют минимальные потери, а не любой срок, который может исчисляться до момента их порчи.

Хранение яблок в деревянной таре, уложенной штабелями в камере фруктохранилища

По срокам хранения при оптимальных условиях плоды можно разделить на три группы: плоды с длительным сроком хранения (в среднем от З до 6-8 мес.): яблоки, груши зимних сортов и виноград поздних сроков созревания (некоторые столовые сорта), лимоны, апельсины, клюква, гранаты, орехи; плоды со средним сроком хранения (в среднем от 1 до 2-З мес.): яблоки, груши и виноград со средним сроком созревания, айва, рябина, брусника и др.; плоды с коротким сроком хранения (в среднем 15-20 дней): большинство косточковых, ранние сорта яблок, груш и винограда, смородина, крыжовник и некоторые другие ягоды.

Сохраняемость плодов в пределах указанных групп в значительной мере определяется помологическим сортом, а также скоростью процессов созревания, условиями выращивания, при которых происходит их формирование (температура и влажность воздуха, почва, удобрения, вносимые в почву, высота местности над уровнем моря, агротехнические приемы), и другими факторами.

Влияние тепла сказывается на сохраняемости двояко: с одной стороны, более высокая температура во время вегетационного периода ускоряет созревание плодов и овощей, вследствие чего они нередко приобретают свойства, присущие более скороспелым сортам, а это отрицательно влияет на их хранение. Но, с другой стороны, в условиях теплого климата формирование плодов и овощей поздних сортов происходит медленнее, в течение более продолжительного вегетационного периода. Плоды и овощи, не получившие необходимого количества тепла, содержат меньше сахара и плохо сохраняются (например, виноград, яблоки, арбузы, дыни и др.).
Плоды и овощи во время роста должны получать достаточное количество влаги. Но при избыточном водоснабжении почвы они содержат больше влаги, обладают повышенной испаряемостью и увядают.

На сохраняемость плодов влияет возраст насаждений, степень их обрезки, а также подвой, на котором привит данный сорт. Большую роль играют почвы, удобрения и другие условия выращивания. Очень большое влияние оказывают удобрения, и, в первую очередь, соотношения между основными удобрениями — азотом, фосфатом и калием.

О влиянии условий выращивания на лежкость плодов можно судить на основании следующих данных, заимствованных из различных источников. Установлено, что почвы с близким залеганием галечника, песчаника и кислые содержат в недостаточном количестве кальция и бора, вследствие чего выращенные на таких почвах плоды, и в частности яблоки, сильнее поражаются при хранении горькой ямчатостью, стекловидностью и низкотемпературными ожогами. Но содержание в почве кальция еще не всегда обеспечивает хорошее поступление его в плоды. А поскольку кальций является обязательным компонентом клеточных мембран, то даже незначительное снижение его содержания в плодах может привести к серьезным нарушениям в обмене веществ со всеми вытекающими последствиями. В связи с этим весьма эффективным является предуборочное опрыскивание плодов раствором, содержащим кальций.

Требования ГОСТ

Область применения.

Настоящий стандарт является общим руководством по хранению яблок в камерах с РГС.

В связи с многочисленными факторами, влияющими на качество яблок и на их лежкость, оптимальные условия хранения в камерах с РГС различаются в зависимости от сорта и района производства. Требования к оптимальным условиям хранения в камерах с РГС основных сортов яблок, районированных в России, меры предупреждения заболеваний плодов, признаки и методы определения степени зрелости яблок, убираемых для хранения, описаны ГОСТ. В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.513-84* Государственная система обеспечения единства измерений. Проверка средств измерений. Организация и порядок проведения.
*На территории Российской Федерации действуют ПР 50.2.006-94.

ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности.

ГОСТ 9557-87 Поддон плоский деревянный размером 800х1200 мм. Технические условия.

ГОСТ 10354-82 Пленка полиэтиленовая. Технические условия.

ГОСТ 16270-70 Яблоки свежие ранних сроков созревания. Технические условия.

ГОСТ 21122-75 Яблоки свежие поздних сроков созревания. Технические условия.

ГОСТ 24597-81 Пакеты тарно-штучных грузов. Основные параметры и размеры.

ГОСТ 27572-87 Яблоки свежие для промышленной переработки. Технические условия.

ГОСТ 27819-88 Яблоки свежие. Хранение в холодильных камерах.

ГОСТ 28558-90 Аттестация холодильных камер для хранения фруктов и овощей. Основные положения.

ГОСТ Р 50419-92 (ИСО 2169-81) Фрукты и овощи. Физические условия хранения в охлаждаемых складских помещениях. Определения понятий и измерения.

ГОСТ Р 50420-92 (ИСО 3659-77) Фрукты и овощи. Дозаривание после хранения в охлажденном состоянии.

ГОСТ Р 50421-92 (ИСО 6949-88) Фрукты и овощи. Принципы и технологические приемы хранения в регулируемых газовых средах.

Установка контейнеров с отсортированными плодами на длительное хранение

Условия съема плодов и закладки на хранение

Для длительного хранения в камерах с РГС пригодны плоды главным образом зимних сортов с высокой лежкоспособностью. Съем яблок, предназначенных для хранения в камерах с РГС, проводят только вручную.

Одновременно со съемом проводят предварительную сортировку для удаления плодов, не пригодных для хранения: пораженных болезнями, сельскохозяйственными вредителями, с не зарубцевавшимися механическими повреждениями, нестандартных.

Яблоки убирают и транспортируют для хранения в ящиках или ящичных поддонах.

Уборка и товарная обработка плодов яблок и груш

Продолжительность хранения плодов яблок и груш определяется преимущественно степенью зрелости их во время уборки. Лучше всего убирать плоды в съемной зрелости, которая наступает при достижении нормального размера, определенной окраски и массы, присущих помологическому сорту. Биологическое значение оптимального срока уборки плодов яблок и груш состоит в том, что в это время происходит сбалансирование процесса накопления органических веществ в плодах и расщепление их в результате жизнедеятельности. Однако этот период очень короткий, после чего в плодах усиливается гидролиз веществ. Убранные в этот период плоды яблок и груш обладают высокой лежкостью, при наступлении физиологической (потребительской) зрелости приобретают хорошие вкус и аромат. Тем не менее, разные сорта яблок реагируют на срок уборки по-разному: немного раньше наступления уборочной зрелости надо срывать яблоки сортов Слава победителям, Мекинтош, Антоновка, Пепин шафранный, Кальвиль млиевский, Уманское зимнее, Зимнее Плесецкого, Ренет Симиренко, Джонатан, Рубиновое Дуки, Кальвиль снежный, Ренет шампанский. В полной технической зрелости убирают яблоки сортов Пепинка литовская, Мелба, Ренет ландзберский, Подольское, Бойкен, Пармен зимний золотой, Кандиль синап, Мантуанское, Розмарин белый, Делишес, Млиевская красавица.

Лучше всего плоды убирать в сухую погоду, после высыхания росы, а влажные надо обсушить. При ночных заморозках плоды убирают после их оттаивания, подмороженные используют для переработки.
Наиболее долго сохраняются плоды яблок и груш, которые сразу после уборки заложили в холодильники. При уборке без сортировки плоды сортируют на разных линиях.

Плоды яблони в процессе сортировки

Почти среди всех помологических сортов лучше всего хранятся плоды средних размеров. Плоды яблони и груши высшего сорта вкладывают в промасленную бумагу, изготовляя из нее заранее салфетки таких размеров: 17х17, 23×23 и 30×30 см. Лучше всего хранить плоды яблок и груш в деревянных (без щелей) или пластмассовых ящиках. Укладывают плоды в ящики прямыми рядами, шахматным или диагональным способом. При укладывании прямыми рядами вместительность тары используется не оптимально. На дно и под крышку кладут слой опилок, по бокам — упаковочная бумага, которой плоды накрывают сверху. Оформляют тару соответственно сорту: высший — этикетка с голубой лентой, первый с красной, второй — с зеленой, третий — с желтой.

Особенности культуры как объекта хранения

По периоду хранения в оптимальных условиях плоды семечковых разделяют на три группы: с продолжительным периодом (3-8 мес.) — яблоки и груши зимних сортов; со средним (1-3 мес.) — яблоки, груши средних сроков созревания; и с коротким (15-20 суток) — ранние сорта яблок и груш.

Лежкость плодов зависит от сорта, скорости созревания и условий выращивания. Равномерная теплая погода удлиняет наступление созревания и увеличивает продолжительность хранения плодов, очень высокие температуры, наоборот, ускоряют созревание и сокращают продолжительность их хранения.

Яблоки, выращенные на почвах с близким залеганием щебня, песка и на кислых, недостаточно обеспеченных кальцием и бором, болеют горькой ямчатостью, стекловидностью и низкотемпературными ожогами.
Высокое содержание в плодах яблок и груш воды и легкоусваиваемых растворимых в клеточном соке соединений, которые имеют большую пищевую и биологическую ценность, делают их хорошим субстратом для интенсивного развития микрофлоры при повреждении. Этому способствует легкая травмированность большинства плодов с очень тоненькой кожицей и маленьким количеством воскового слоя, маленький их размер и большая общая поверхность испарения. Биологической основой лежкости плодов яблок и груш является использование состояния послеуборочного дозревания. После созревания семян мякоть быстро стареет, поскольку она выполнила свою функцию. Поэтому в момент наступления физиологической (потребительской) зрелости плоды яблок и груш надо отправлять в торговую сеть.

На лежкость плодов в значительной степени влияют температура и влажность в вегетационный период. Отдельные сорта яблок неодинаково реагируют на эти факторы. Так, яблоки сорта Ренет Симиренко, выращенные в сезон с чрезмерными осадками и низкой суммой эффективных температур, хранятся на 1,5-2 месяца меньше. Недостаток тепла, света и избыток влаги оказывают содействие образованию в плодах яблок и груш запасных клеток большого размера при уменьшении толщины клеточных стенок. Большие клетки снижают стойкость плодов к механическим повреждениям и заражению болезнями, имеют низкое содержание белков — гидрофильной части клеточных коллоидов, что снижает их влагоудерживающую способность и приводит к быстрому увяданию.

Собранные плоды груши, подготовленные для закладки в хранилище

Хранилища для плодоовощной продукции

Различают в основном два типа хранилищ: простые (полевые) — траншеи и бурты и стационарные — оборудованные склады без искусственного охлаждения (деревянные и каменные; заземленные, полузаземленные и незаземленные и склады с искусственным охлаждением (холодильники)). Каждый из типов хранилищ имеет свои преимущества и недостатки.

Стационарные хранилища

Стационарные, или капитальные, хранилища предназначены для длительного хранения плодов и овощей в больших количествах. Капитальные хранилища имеют неоспоримые преимущества перед простыми, так как в них можно постоянно наблюдать за состоянием плодов и овощей, продукцию можно реализовать в любое время и любыми партиями, по мере необходимости внутри хранилищ можно регулировать режим хранения, а также механизировать трудоемкие работы, наконец, они долговечны и могут строиться в любом районе страны. Наземные хранилища наиболее удобны для механизации внутрискладских операций, погрузки и выгрузки продукции и т. д. Однако наземные хранилища сильно подвержены воздействию ветра и температуры наружного воздуха, они легко охлаждаются зимой, поэтому их оборудуют отоплением, усиливают теплоизоляцию стен и перекрытий.

В заглубленных и полузаглубленных стационарных хранилищах по сравнению с наземными создается зимой и весной более постоянный температурный режим, который мало колеблется даже при резких скачках температуры наружного воздуха. Но их можно строить в местах с низким стоянием грунтовых вод (на 2 м и более ниже основания хранилища), на сухих, хорошо инфильтруемых почвах.

По этажности различают хранилища: одноэтажные, одноэтажные с подвалом, двух- и многоэтажные.

По способу размещения стационарные картофелехранилища бывают закромные, беззакромные и контейнерные (тарные); овощехранилища — закромные, стеллажные, смешанные (с закромами и стеллажами) и тарные плодохранилища — только тарные с использованием искусственного холода. В настоящее время плодохранилища — это в основном мощные современные холодильники, в которых создается нужный режим хранения продукции. В зависимости от способа, или системы, регулирования температурно-газовлажностного режима различают: хранилища с естественной вентиляцией; хранилища с активной (принудительной) вентиляцией с естественным или искусственным охлаждением; холодильники с искусственным охлаждением; холодильные камеры с регулируемой газовой средой (РГС).

Охлаждаемые хранилища с искусственным охлаждением для хранения плодов и овощей являются наиболее перспективными, так как в любое время года и независимо от наружных условий в них можно поддерживать оптимальную температуру хранения применительно к биологическим особенностям хранимой продукции.

Стационарное фруктохранилище

Холодильники для плодов и овощей обычно строят одноэтажными наземного типа (могут быть и многоэтажные), рассчитанными на температуру воздуха в камерах от 2 до -2° С. Холодильники имеют различную планировку помещений в зависимости от расположения камер хранения и отделения для товарной обработки плодов и овощей. Кроме того, имеются машинное отделение и подсобные помещения. В весенне-летний период холодильники, освобождающиеся после реализации плодов, могут быть использованы для хранения овощей и картофеля.

Специально охлаждаемые хранилища для овощей не отличаются от холодильников для плодов.

Подготовка хранилищ к сезону хранения

Подготовка хранилищ производится заблаговременно: по окончании сезона хранения их надо очистить от мусора, остатков продукции, отремонтировать, просушить и проветрить. За 3-4 недели до загрузки плодов хранилище окуривают сернистым газом, для этого в железных жаровнях в хранилище сжигают серу из расчета 30 г на 1 м3 хранилища, соблюдая противопожарные мероприятия. При этом приточная и вытяжная вентиляции должны быть закрыты. Через 2-3 дня хранилище проветривают и затем белят раствором свежегашеной извести (2 кг извести и 50 г медного купороса на 1 ведро воды). После побелки хранилище просушивают и проветривают.

Расчет по размещению продукции в холодильной камере

Пример: Разместить штабеля, рассчитать вместимость холодильной камеры по яблокам. Камера имеет размеры 24х12х6,5(м).

1. Определяем тару для яблок. Это будет ящик, имеющий следующие внешние и внутренние габариты по длине, ширине, высоте: 570/634; 380/400; 266/286. Масса тары -5 кг, объем тары 57,6 дм3.
   Масса нетто составит: 590х57,6/1000=34(кг).
2. Поскольку погрузочно-разгрузочные работы будут осуществляться с помощью электропогрузчика, следует иметь поддоны и сформировать на них пакеты ящиков с продукцией. На поддоне 1200×800 пакет будет состоять из 28 ящиков. Он будет иметь габариты 1268×800.
3. С целью обеспечения удобства контроля за состоянием продукции при размещении примем вариант спаривания штабелей.
4. Для работы погрузчика предусмотрим проезд у одной из стен по длине шириной 2м.
5. Примем, что батареи охлаждения расположены с правой стороны от входа по ширине камеры и напротив входа по длине камеры.
6. Примем последовательность формирования штабелей: в начале у длинной стены против проезда, затем по ширине камеры.
7. Примем порядок их формирования: пакеты располагать длиной параллельно длине камеры.
8. Отступы от стен с приборами охлаждения 0,8м; без таковых 0,3м; проходы 0,6м.

Режимы хранения яблок в Регулируемой Газовой Среде

Для каждого сорта существует оптимальное соотношение компонентов РГС, при котором обеспечивается наиболее высокая сохраняемость. Некоторые плоды (Золотое превосходное) выдерживают высокие концентрации СО₂ (8-10%). Для большей части сортов рекомендуемое соотношение СО₂ : О₂ как 5 : 3 (эту пропорцию уточняют применительно к каждому сорту и температуре хранения). Яблоки сортов Антоновка обыкновенная, Победитель, Розмарин белый не выдерживают повышения концентрации СО₂ и хорошо хранятся при 0-1% СО₂.

При охлаждении стараются по возможности не нанести яблокам механических повреждений и сохранить их целостность и жизнеспособность клеток. На протяжении всего периода хранения в охлажденном состоянии они остаются живыми, в них продолжаются, хотя и замедленно, жизненные процессы — обмен веществ, дыхание. По окончании холодильного хранения яблоки можно хранить ещё некоторое время при более высоких температурах и их обработка перед употреблением в пищу ничем не отличается от обработки свежих.

Качественные плоды яблони, подготовленные для хранения

В холодильниках с РГС можно контролировать процентный состав кислорода и углекислого газа. После заполнения камеры продукцией постепенно изменяется состав атмосферы в камере: снижается процент кислорода и повышается углекислого газа.

При излишке углекислого газа часть его удаляют химическим способом с помощью извести.

Во избежание гибели собранного урожая, необходимо неизменно придерживаться технологий. Предыдущее охлаждение продуктов — это важнейшая технологическая операция по обеспечению дальнейшего качественного хранения.

Для наблюдения за режимом хранения в хранилище вывешивают три термометра (у входа на высоте 10 см от пола, два в середине: один на высоте 5 см от пола, другой — на уровне глаз). Но т. к. при ежедневном открывании и закрывании дверей происходят перепады температуры в камере, то в них также имеются электронные датчики температуры, относительной влажности и состава среды, которые находятся за пределами камеры (за стеной в машинном отделении и т.д.).

Температура и относительная влажность воздуха измеряется ежедневно по утрам до начала работы в хранилище и вечером; результаты наблюдения заносятся в журнал. Пробы продукции отбираются 1 раз в месяц.

Рекомендуемые газовые режимы хранения в РГС различных сортов яблок

Таким образом, чтобы знаем о яблоках и их хранении

Хранение яблок в РГС замедляет в плодах процессы послеуборочного дозревания, тем самым продлевается период их хранения без снижения товарных качеств. Кроме того, использование РГС позволяет хранить яблоки, не выдерживающие низких температур, при более высоких (2-4 градуса С) без значительных потерь. Если замедлить процессы жизнедеятельности плодов не снижением температуры, а повышением концентрации СО₂ и снижением содержания О₂, то можно предотвратить физиологические расстройства (потемнение мякоти и др.), которые часто наблюдаются при низкой температуре хранения.

Преимущества хранения яблок в охлаждённом состоянии в комплексе с РГС заключается в том, что при этом способе хранения они практически полностью сохраняют свои органолептические и физико-химические свойства. Такая продукция мало чем отличается от свежесобранной.

Основным недостатком хранения яблок в состоянии психроанабиоза является необходимость использования дорогостоящих холодильных установок и постоянная потребность энергии для их работы.
Другие способы хранения являются более дешёвыми, но не позволяют предотвратить потерю многих потребительских качеств яблок. Так при хранении, основанном на ксероанабиозе, яблоки теряют свою сочность и вкус.

Высокое качество плодов яблони. Выращенных в интенсивном саду

Эффективность хранения плодов в РГС определяется снижением потерь, сохранением качества плодов и продолжительностью хранения по сравнению с хранением в обычных хранилищах. Хранение плодов в РГС связано с дополнительными капитальными вложениями, в основном на герметизацию и газовое оборудование, и с текущими эксплуатационными затратами, что сдерживает широкое внедрение в производство таких хранилищ. Для повышения экономичности процесса хранения яблок в холодильниках необходимо внедрять новые разработки в области холодильной техники, использовать конструкторские решения, сокращающие притоки тепла и повышающие КПД холодильной техники.

Многолетние исследования показали, что хранение плодов в хранилищах с РГС, несмотря на дополнительные капитальные вложения, эффективно.

Комплексная защита яблони от парши и вредителей

Интенсивный шпалерно-карликовый сад яблони

Химическая защита…

Наиболее эффективным, быстрым, и чаще всего единственным методом профилактики и защиты растений от парши (возбудитель болезни V. Inaequalis) является химическая защита. Расходы, связанные с борьбой против парши, составляют наибольшую долю в общем объеме расходов по защите яблоневых садов. В Восточной Европе, в зависимости от восприимчивости сорта и погодного фактора, за сезон проводят от 10 до 20 обработок.

Развитие химии позволило выбрать наиболее эффективные пестициды, позволившие решить актуальные задачи сельскохозяйственного производства. При широком использовании этого способа защиты растений появились новые проблемы. Они заставили пересмотреть подходы к использованию пестицидов.

Понятие «интегрированная система защиты растений» является ответом на острую критику химических средств, это четко изложено в книгах: Rachel Carson „Milczaca wiosna», 1962 и Antoniny Lenkowej „Oskalpowana ziemia», 1961. Они создали своего рода переворот в понимании рационального подхода при выборе способа защиты растений. Изменение в концепции использования средств защиты растений — это, в первую очередь, отказ от наиболее токсичных соединений, которые имеют длительный период биологического разложения. В то же время показано расширение исследований по разработке новых и более безопасных веществ, включая растительные (биологические и биотехнологических препаратов). В 2009 году, чтобы оправдать ожидания потребителей и, принимая во внимание необходимость защиты окружающей среды, Европейский Союз утвердил законодательно список допущенных к использованию пестицидов. С 1 января 2014 г. все государства — члены ЕС, обязаны соблюдать правила охраны окружающей среды в соответствии с принципами комплексной защиты от вредителей и болезней растений.

Прежде чем применить химические методы защиты нужно провести мониторинг, чтобы определить наличие вредителей и рассмотреть возможность использования альтернативного эффективного метода.

Цикл развития гриба Venturia inaequalis

Цикл развития возбудителя парши состоит из двух этапов: первый — сапрофитный, на котором в плодовых телах на опавших пораженных листьях формируются споры (аскоспоры). Через 2-3 недели гриб переходит в конидиальную (паразитическую) стадию — конидии являются источником вторичного и неоднократного заражения листьев в кроне деревьев.

В связи со значительными экономическими потерями, которые могут быть в результате сильного заражения паршой, большое внимание уделяется разработке оптимальных комплексных методов защиты. Применяются разные методы:

• агрономический — обрезка, удобрение, осенняя пахота и весеннее боронование;
• биологический — использование антагонистических бактерий, грибов и биопрепаратов контактного действия;
• генетический — подбор устойчивых к парше сортов;
• химический — применение пестицидов и удобрений.

Гриб Venturia inaequalis зимует на опавших листьях, так что очень важно осенью удалить их из сада. Однако, такой способ борьбы с паршой может быть применен только на небольшой площади. В промышленных садах удалить все опавшие листья не представляется возможным. На практике наилучшие результаты для ограничения распространения в яблоневом саду источника инфекции — V. Inaequalis, достигается путем опрыскивания листьев поздней осенью 5%-ным раствором мочевины. Этот метод имеет довольно долгую историю, так как первые исследования по использованию мочевины на яблоне проводили в Англии уже в 60-х годах прошлого века. Несмотря на хорошие результаты при использовании этого удобрения, были подобраны новые эффективные фунгициды в борьбе с грибной инфекцией — V. inaequalis.

В настоящее время значительно изменился подход к использованию средств защиты. Поиск методов, позволяющих нам уменьшить количество обработок химикатами, вызвал повторный интерес к использованию мочевины в яблоневых садах.

Поражение листьев и плодов яблони паршой

Считается, что сокращение количества аскоспор V. inaequalis весной происходит благодаря обработке мочевиной, как результат ингибирования развития сумкоспор на очень ранней стадии. С этим также связана повышенная активность микроорганизмов, особенно бактерий, из-за повышенного содержания азота в листьях. Бактерии — антагонисты возбудителей парши, они также способствуют ускорению разложения опавших листьев яблони.

Развитие инфекции

Защита яблок от V. inaequalis начинается с наблюдения за развитием плодовых тел. Контрольными факторами, определяющими их количество и период развития, являются: срок опадения листьев, температура и влажность воздуха на различных этапах развития аскоспор, сорт яблок (содержание питательных веществ, кислотность), а также наличие микроорганизмов на опавших листьях. Среди исследователей существуют две гипотезы нарастания вредоносности V. inaequalis на листьях яблони различных сортов. По некоторым данным причина кроется в агрессивности паразитической стадии развития — конидиальной, которая развивается и распространяется в течение лета, в результате чего опасность болезни растет и не прекращается вплоть до осени.

Конидиальная стадия развития гриба V. Inaequalis

Вторая концепция, которая обоснована Jegger и др. (1982), предполагает, что сроки появления плодовых тел с аскоспорами не зависят от числа генераций паразитической стадии гриба. В качестве примера авторы предоставляют сорт Ред Делишес, на листьях которого плодовые тела V. inaequalis образуются раньше и в больших количествах, хотя осенний листопад у этого сорта проходит позже, чем у других сортов яблони.

Качественные плоды яблони сорта Ред Делишес

Развитие плодовых тел возбудителя парши

Качественные плоды яблони сорта Джонаголд

В начале весны 2013 г. мы видели бурное развитие плодовых тел гриба V. inaequalis. Уже в марте, когда сады еще находились под полуметровым слоем снега, на листьях присутствовали псевдотеции гриба с образовавшимися аскоспорами. Они были на листьях различных сортов яблок, в том числе Джонаголд, Макинтош, Кортланд, Чемпион и Гала. Причем быстрее шло созревание плодовых тел на листьях сортов Макинтош, Гала и Кортланд, в это время как у других сортов такая степень зрелости наблюдалась через неделю. В начале весны развитие плодовых тел было более активным на листьях яблони в садах, расположенных в южной части страны, в то время как в северной части срок их созревания был слегка замедленным. Граница, за которой более 30% плодовых тел уже содержит распространяющиеся зрелые аскоспоры, свидетельствует о необходимости проведения химической защиты. В общем, первый выброс спор происходит в середине апреля, но бывают, конечно, и отступления от этого правила — расхождение в сроках может быть 2-3 недели. Поражение деревьев аскоспорами, в основном, проходит в фазе «мышиного ушка» или «зеленого конуса».

Период распространения первичной инфекции, когда споры высвобождаются из сумки плодовых тел, длится, в зависимости от погодных условий, в среднем около 8 недель.

Гала Шнига – промышленный сорт с кольчаточным типом плодоношения

Борьба с паршой

В борьбе с возбудителем парши важную роль играет правильный выбор сроков опрыскивания. Обработку деревьев полезно проводить в периоды начала выброса аскоспор и после его окончания. Растущая доступность данных с метеорологических станций, расположенных в садах разных регионов Восточной Европы, позволяют совершенствовать систему защиты от возбудителя парши. В настоящее время, на практике чаще всего используются аналитические модели, учитывающие три показателя: количество первичной инфекции, репродуктивный потенциал возбудителя парши и распространение его в зависимости от погоды.

Разнообразие компьютерных экспертных систем позволяет контролировать развитие болезни и проводить профилактические обработки в зависимости от погоды, как правило, через каждые 5-7 дней. Обработка фунгицидами ингибирует рост грибов, обитающих в ткани растения- хозяина. Они должны использоваться только в тех случаях, когда прогнозируется очень высокая степень риска вспышки болезни, а профилактические обработки не дали желаемого результата. К сожалению, все фунгициды, применяемые для борьбы с паршой, принадлежат к группам с высоким риском сопротивления, поэтому возможно появление устойчивых форм гриба. Механизм их действия состоит в блокировке специфических жизненных процессов гриба, контролируемых одним или двумя генами.

Поражения паршой

Уничтожение возбудителя парши следует рассматривать как последний шанс в спасении урожая. К сожалению, в трудные годы, когда отмечается эпифитотийное развитие парши, несмотря на применение интенсивной системы защиты сада, были обнаружены симптомы парши.

Как действовать в этом случае и какие меры борьбы лучше всего использовать? В этот момент стоит вспомнить о процессе развития заболевания. Пятна парши на листе плодового дерева — это мицелий гриба с конидиальным спороношением в виде плотно стоящих вертикальных конидиеносцев. На верхней стороне листовой пластинки появляются округлые буроватые пятна, покрывающиеся зеленовато-оливковым бархатистым налетом. В этих местах поверхностный слой клеток пробковеет, что препятствует проникновению возбудителя болезни в глубь тканей. Однако опробковение пораженных мест задерживает равномерное разрастание плода, часто в местах поражения появляются трещины. В годы, когда урожай убирают во влажную погоду с туманами, на плодах обнаруживается поздняя парша в виде очень мелких коричнево-черных пятнышек.

Плоды яблони, пораженные микроскопическим грибом Venturia inaequalis

Опрыскивание фунгицидами убивает споры гриба, и пятна парши высыхают. Период цветения и сразу после цветения — наилучший срок применения системных препаратов группы ингибиторов биосинтеза эргостерина (ИБЭ). Эти препараты требуют определенного времени (2-10 ч) для проникновения в ткани и не могут быть использованы вовремя или перед дождем, потому что легко смываются, а также в сухую и жаркую погоду, когда проникновение фунгицидов ограничено. Они не действуют непосредственно на конидии гриба, а проникают в ткани листа и вызывают постепенное отмирание мицелия, на котором прорастают конидиеносцы. Таким образом происходит уничтожение источника инфекции. Пятна становятся тусклыми и сухими.

Средства защиты от парши

Защита растений

В настоящее время существуют другие факторы внешнего воздействия для защиты растений, которые снижают давление со стороны возбудителя парши. С этой целью в последние годы изучается эффективность некоторых листовых удобрений, созданных на основе карбоната калия (OmniProtect), комплексных фосфорно-калийных соединений (Solfan PK) и кремния (OptySil). Исследования показали, что у этих удобрений различная эффективность в период широкого распространения парши, даже при условии применения высоких концентраций препаратов. Так при использовании удобрения OmniProtect для корректирующих обработок — защиты листьев и плодов после появления инфекции, эффективность была очень низкой — от 5% до 24% (Masny, неопубликованные данные). При использовании PK-удобрения Solfan в тот же самый сезон 2013 года распространение парши снижалось на 40% — 60%. Очень хорошие результаты были получены после применения кремниевого удобрения OptySil. Его эффективность при использовании в дозах 0,5 л/га и 1,0 л/га при опрыскивании листьев в фазу розового бутона — от 67% до 81%, и с 78% до 80% — при защите плодов. Кремний способствует уплотнению и жесткости клеточных стенок тканей растений, защищает их от чрезмерного испарения воды при транспирации, и, следовательно, способствует улучшению поступления питательных веществ в растения.

Система защиты яблони

Присутствие кремния в структуре тканей растений снимает стресс, который возможен, в частности, во время засухи. Кроме того, укрепленные стенки клеток становятся более сильным естественным барьером для вредителей, грибов и их спор, что делает клетки растений более устойчивыми к ферментам, продуцируемым патогенами.

Кремний также повышает устойчивость растений к стрессу, вызванному абиотическими факторами — низкая температура, интенсификация фотосинтеза при слабом солнечном свете, защита от токсического воздействия высоких уровней марганца и железа в почве.

Интересные результаты были получены в исследованиях с использованием механизированного опрыскивания: готовили баковую смесь, содержащую 43% P205, 10% азота аммонийного и 5% К20. Смесь стимулирует иммунную систему, вызывая производство ING-фитоалексинов. Она также укрепляет структуру мембраны и клеточной стенки, являясь физическим барьером от попадания патогенных микроорганизмов. В дополнение к существующим способам борьбы с паршой такое опрыскивание повышает их эффективность на 20-30% (Masny, неопубликованные данные).