Сроки съема и подготовка плодов груши к длительному хранению
На правах рукописи
ОНУЧИН Юрий Николаевич СРОКИ СЪЕМА И ПОДГОТОВКА ПЛОДОВ ГРУШИ К ДЛИТЕЛЬНОМУ ХРАНЕНИЮ Специальность 06.01.01 – общее земледелие
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
Москва – 2012 Диссертационная работа выполнена в отделе питомниководства и агротехники плодовых, ягодных и декоративных культур ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии
Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук Воробьев Вячеслав Филиппович
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Круглов Николай Михайлович кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Авилова Светлана Васильевна
Ведущая организация: Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии, г. Мичуринск
Защита диссертации состоится 24 января 2012 г. в « 14-30 » на заседании Диссертационного совета Д.220.043.01 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, д. 49, тел/факс 8 (499) 976-24-92.
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева.
Автореферат разослан «21» декабря 2011 г. и размещен на сайте университета www.timakad.ru и на сайте Министерства образования и науки РФ по адресу [email protected]
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор с.-х. наук Е.Л. Маланкина
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований Одной из основных задач садоводства Российской Федерации является разработка мероприятий, обеспечивающих получение высоких, устойчивых, а в дальнейшем и программированных урожаев плодов семечковых культур с последующей возможностью их длительного хранения. Однако объективные показатели оптимальных сроков съема у груши, в отличие от яблони, практически не изучены и в подавляющем большинстве производятся на основе субъективных решений. Кроме того, для успешного решения задачи по снижению потерь при хранении важная роль принадлежит разработке практических мероприятий по управлению сложными физиологическими процессами, происходящими в растительных тканях.
В связи с этим исследования по определению сроков съема и разработке технологии хранения с применением послеуборочных обработок плодов груши антиоксидантами и высокими дозами углекислого газа, повышающих их лежкость и позволяющих получить продукцию с высоким качеством и минимальными потерями, являются весьма актуальными.
Цель и задачи исследований Целью данных исследований является определение показателей сроков съема и повышение лежкости плодов груши с применением послеуборочных обработок антиоксидантом и высокими дозами углекислого газа.
Исходя из поставленной цели, решаются следующие задачи:
1. Определить показатели оптимальных сроков съема плодов для хранения различных сортов груши.
2. Выявить оптимальные концентрации антиоксиданта и углекислого газа для послеуборочных обработок плодов различных сортов груши.
3. Определить оптимальные экспозиции обработок углекислым газом.
4. Определить эффективность действия совместного применения антиоксиданта и высоких доз углекислого газа.
5. Выделить наилучшие варианты послеуборочной обработки плодов груши.
6. Исследовать физиолого-биохимические процессы, происходящие в плодах после обработок их антиоксидантом и высокими дозами углекислого газа.
7. Определить экономическую эффективность оптимальных сроков съема и послеуборочной обработки плодов груши.
Научная новизна заключается в том, что впервые в Нечерноземной зоне РФ определены параметры показателей сроков съема для районированных сортов груши. Повышена лежкость плодов груши с применением послеуборочных обработок антиоксидантом и высокими дозами углекислого газа, в результате которых получена продукция с высоким качеством и минимальными потерями.
Практическая значимость Установлены сроки съема по интегрированному показателю газопроницаемости плодов, которая должна быть в период съема для летних сортов в пределах 0,20-0,25 л/час/дм3, для осенних - близкой к 0,6 л/час/дм3, для позднеосенних – близкой к 1 л/час/дм3.
Разработан метод комплексной послеуборочной обработки плодов груши эхиноланом Б5 в концентрации 0,01% в сочетании с углекислым газом в концентрации 40% при экспозиции 2 часа, позволяющий сохранять высокое качество плодов и продлевающий срок хранения продукции на 2-3 месяца, обеспечивая уровень рентабельности в пределах 77-99%.
Основные положения, выносимые на защиту - показатели сроков съема плодов груши в зависимости от сорта;
- методы повышения лежкости плодов различных сортов груши;
- закономерности физиолого-биохимических процессов, происходящих в плодах после обработки их антиоксидантом и высокими концентрациями СО2;
- экономическая оценка разработанных методов.
Апробация результатов исследований Основные результаты были доложены на международной научно-практической конференции ГНУ ВНИИСПК, международной научно-практической конференции ГНУ СКЗНИИСиВ, научно-практической конференции ЗПЯОС им. И.В. Мичурина, на заседаниях Учёного Совета и секции плодовых культур ВСТИСП Россельхозакадемии и апробированы в условиях производства в ГУ ОС «Льговская» ВСТИСП Россельхозакадемии.
Публикации По результатам исследований опубликовано 7 научных статей, в том числе 3 в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.
Объем и структура диссертации Диссертация изложена на 139 страницах машинописного текста, включает введение, 5 глав, включая обзор литературы, выводы, рекомендации производству, список использованной литературы (146 источников, в том числе 44 на иностранных языках), 20 приложений, материал проиллюстрирован 16 таблицами, 17 рисунками.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение Обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, показаны новизна и практическая значимость работы.
Глава I. Обзор литературы В главе представлен анализ отечественной и зарубежной литературы по рассматриваемой проблеме.
Глава II. Объекты, условия и методика проведения исследований
Работа выполнялась с 2008 по 2011 гг. в ГНУ Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Россельхозакадемии на базе плодохранилища в соответствии с программой НИР института.
Объекты исследования - сорта груши летнего, осеннего и позднеосеннего сроков созревания: Чижовская, Лада, Велеса и Москвичка.
Отбор средней пробы для исследований проводился с 5-7 деревьев одного сорта, при схеме их размещения 53 м. Система содержания почвы – дерново перегнойная. Подвой – вегетативно размноженная груша березолистная. Опыты закладывались согласно методическим указаниям «Проведение исследований по хранению плодов, ягод и винограда» (М., 1983г).
Исследования осуществлялись по общему плану, включающему в себя следующие 5 факторов:
1. Влияние сортовых особенностей – изучались сорта: летние - Чижовская, Лада;
осенние - Велеса;
позднеосенние - Москвичка.
2. Определение показателей оптимальных сроков съема плодов различных сортов груши:
Сбор плодов был разделен на несколько сроков съема. Первый съем совпадает с таким физиолого-биохимическим состоянием плода, когда он практически достигает съемной стадии зрелости. Последующие съемы осуществлялись через временные интервалы, составляющие 5-7 дней.
3. Концентрация антиоксиданта эхинолан Б5 - 0,005% и 0,01%.
4. Концентрация СО2 - 40% и 50%.
5. Экспозиция обработок углекислым газом - 1 час и 2 часа.
Изучалось также влияние комбинированных обработок антиоксидантом и СО2 на лежкость плодов груши. Для исследований были выбраны следующие варианты обработок: контроль, 40% СО2 2 часа, 50% СО2 1 час, эхинолан Б5 0,01%, эхинолан Б5 0,01% + 40% СО2 2 часа, эхинолан Б5 0,01% + 50% СО2 1 час.
План эксперимента включал в себя полное сочетание всех факторов.
Контроль (без обработки) - один для всех вариантов по каждому сорту.
В каждой комбинации было взято 90 плодов по каждому варианту.
Дополнительными факторами являлись сроки ревизий в процессе хранения.
Для ревизии брали 30 плодов в трех повторностях, повторность – 10 плодов.
Обработка плодов антиоксидантами - по методике D. Jonson, 1977.
Для обработки СО2 плоды исследуемых сортов после предварительного охлаждения в течение 48 часов обрабатывались раствором эхинолана Б5 0,01% и, после его стекания, закладывались в полиэтиленовые контейнеры с толщиной пленки 150 мк. Необходимые параметры среды достигались путем продувки СО2 заданной концентрации.
В качестве универсального показателя степени зрелости плодов определяли удельную газопроницаемость по методу Р. Марселена.
Кроме того, производился подсчет количества дней от полного цветения до срока съема плодов.
Таблица 1. Сроки съема для исследуемых сортов груши Дата полного Сроки съема плодов цветения Сорта 2008 2009 2010 2008 г. 2009 г. 2010 г.
г. г. г.1 2 1 2 3 1 2 Чижовская 18.05 17.05 14.05 22.08 01.09 24.08 02.09 10.09 06.08 12.08 18. Лада 16.05 12.05 10.05 22.08 01.09 13.08 16.08 22.08 30.07 03.08 11. Велеса 23.05 19.05 16.05 22.09 29.09 11.09 16.09 21.09 24.08 07.09 14. Москвичка 23.05 19.05 18.05 14.10 - 06.10 13.10 - 04.10 08.10 Дополнительными объективными показателями служили: содержание крахмала в плодах (по Н.А.Целуйко, 1966), твердость мякоти плодов (пенетрометром ИДП-500), титруемая кислотность методом титрования NaOH (по А.И.Ермакову, 1972), содержание сахаров (по Бертрану), общее количество сухих растворимых веществ (рефрактометром).
Хранение плодов груши осуществлялось при температуре 0+1С и относительной влажности 90-95% на основании общепринятых методов.
Первая ревизия проводилась через 1 месяц после закладки плодов груши на хранение, последующие с интервалом в 1 месяц. Оценка размеров потерь при хранении – по методике З.А.Метлицкого и А.М.Комяковой (1935). Убыль массы, или естественная убыль, определялась прямым взвешиванием 10 плодов на вариант. В конце хранения проводилась органолептическая оценка плодов.
Результаты обрабатывались методом дисперсионного анализа (Б.А.Доспехов, 1985). Анализ погодных условий сделан на основе данных метеостанции ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии.
Глава III. Результаты исследований 3.1. Влияние сроков съема на показатели степени зрелости плодов груши В результате анализа полученных данных установлено, что лежкость и товарное качество плодов груши в значительной мере зависит от степени их зрелости (табл. 2).
Так, первый срок съема плодов сорта Лада обеспечивал им более высокую устойчивость к функциональным расстройствам и грибным болезням при длительном хранении. При ревизии через 90 дней хранения он обеспечил 76,0%-ный выход здоровых плодов, тогда как при втором и третьем сроках на 5,0% и 18,0% ниже.
Таблица 2. Влияние сроков съема на лежкость и качество плодов груши в конце хранения (через 90 дней, 2008-2010 гг.) Количество Сроки съема Функциональные Сорт здоровых Грибные болезни, % расстройства, % плодов, % 1 73,0 18,0 9, 2 66,0 21,0 13, Чижовская 3 59,0 21,0 20, _ 66,7 19,3 14, Х 1 76,0 17,0 7, 2 69,0 20,0 11, Лада 3 58,0 24,0 18, _ 68,3 19,7 12, Х 1 70,0 22,0 8, 2 78,0 16,0 6, Велеса 3 68,0 22,0 10, _ 72,7 19,3 8, Х 1 53,0 23,0 24, 2 47,0 30,0 23, Москвичка _ 51,0 25,5 23, Х НСР05 5,98 2,52 4, При хранении сорта Чижовская плоды первого срока съема были гораздо привлекательнее, имели типичную для этого сорта окраску. Количество здоровых плодов через 90 дней хранения составило 73,0%. Это на 7% и 14% выше, чем у плодов второго и третьего сроков съема соответственно. Первый срок позволил существенно снизить развитие грибных болезней (на 4% и на 11% меньше, чем во втором и третьем сроках съема), количество функциональных расстройств изменялось незначительно.
У сорта Велеса второй срок съема позволил существенно повысить выход здоровых плодов (на 6% выше, чем в первом и на 10% выше, чем в третьем). Он обеспечивал им более высокую устойчивость к функциональным расстройствам и грибным болезням при длительном хранении (табл. 2).
При хранении контрольных вариантов сорта Москвичка установлено, что выход здоровых плодов при первом сроке съема существенно выше, чем при втором. Первый срок съема обеспечивал значительное ингибирование развития функциональных расстройств, количество грибных болезней изменялось незначительно.
Таким образом, по результатам хранения контрольных вариантов установлено, что для летних сортов Чижовская и Лада оптимальным является первый срок съема плодов, для осеннего сорта Велеса – второй, а для позднеосеннего сорта Москвичка – первый срок съема плодов.
Таблица 3. Показатели степени зрелости плодов груши летних, осенних и позднеосенних сортов при съеме с дерева (2008-2010 гг.) Кол-во Удел.
Твер- Титру- Раство дней от Содер- газо Сроки дость емая римые *ИКП, цветения жание прони Сорта съема мякоти, кислот- сухие балл до сахаров, цаемость, г/мм ность, вещ-ва, съема, % л/час/дм % % дн.
1 3,9 94 167 0,39 7,5 10,2 0, Чижовская 2 3,0 102 61 0,30 7,8 10,7 0, 3 2,4 107 41 0,21 8,6 11,7 1, 1 3,6 92 131 0,40 7,7 10,5 0, Лада 2 2,4 97 93 0,30 8,0 11,0 1, 3 2,2 99 57 0,24 9,2 12,5 1, 1 4,1 113 171 0,34 7,6 10,4 0, Велеса 2 3,2 122 94 0,26 8,8 11,9 0, 3 2,6 124 54 0,21 10,6 14,5 1, 1 3,9 143 151 0,29 6,0 8,2 1, Москвичка 2 3,5 145 127 0,25 6,5 8,8 1, НСР05 0,80 2,83 18,40 0,06 1,11 1,55 0, Здесь и далее: *ИКП – йодокрахмальная проба.
Основные показатели степени зрелости плодов груши летнего, осеннего и позднеосеннего сроков созревания в зависимости от сроков съема существенно различаются (табл. 3).
Так, например, по сорту Чижовская ИКП для первого (оптимального) срока съема составляет 3,9 балла, содержание растворимых сухих веществ 10,2%, сахаров 7,5%, уровень кислотности 0,39%, удельная газопроницаемость - 0,23 л/час/дм. При втором сроке съема ИКП снижается на 0,9 балла, резко падает показатель твердости мякоти. Уровень растворимых сухих веществ и сахаров оказался существенно выше, чем при первом сроке съема. В три раза возрастает удельная газопроницаемость. У плодов третьего срока съема эти различия увеличиваются еще больше. Аналогичные результаты были получены и на сорте Лада (табл. 3).
Для осеннего сорта Велеса при первом сроке съема ИКП достигла 4,1 балла, а удельная газопроницаемость – 0,12 л/час/дм.
У плодов второго срока съема ИКП уменьшилась на 0,9 балла.
Газопроницаемость находилась на уровне 0,56 л/час/дм, существенно снизилась твердость мякоти плодов. Количество дней от полного цветения до съема составило 122, что на 9 дней больше, чем при первом сроке съема, При третьем сроке съема плоды приближались к потребительской стадии зрелости. Почти в 10 раз по сравнению с первым сроком съема возросла удельная газопроницаемость, резко снизилась твердость мякоти и кожицы плодов, а ИКП составила 2,6 балла.
У позднеосеннего сорта Москвичка такие показатели, как количество дней от полного цветения до съема, удельная газопроницаемость, ИКП не имели существенных различий между первым и вторым сроками съема, однако снижение твердости мякоти было весьма значительным.
Таким образом, для летних сортов груши Чижовская и Лада оптимальным сроком съема является такой, при котором интегрированный показатель удельной газопроницаемости находится в пределах 0,20-0,25 л/час/дм, ИКП в пределах 3,6-3,9 балла, твердость мякоти – в пределах 130-170 г/мм, количество дней от полного цветения до съема – от 92 до 94.
Для осеннего сорта груши Велеса оптимальным сроком съема является такой, при котором интегрированный показатель удельной газопроницаемости находится около 0,60 л/час/дм, ИКП - около 3,2 балла, твердость мякоти – около 95 г/мм, количество дней от полного цветения до съема – близкое к 122.
Для позднеосеннего сорта груши Москвичка интегрированный показатель удельной газопроницаемости должен быть близок к 1 л/час/дм, ИКП - около 3,9 балла, твердость мякоти – около 150 г/мм, количество дней от полного цветения до съема – близкое к 143.
3.2. Влияние обработок антиоксидантами и высокими концентрациями СО2 на качество и лежкость плодов груши Использование антиоксиданта и различных концентраций углекислого газа в сочетании с искусственным охлаждением способствует значительному сокращению потерь от поражения их грибными болезнями и функциональными расстройствами при длительном хранении.
Таблица 4. Влияние обработок эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 на лежкость плодов сорта Чижовская в процессе хранения (2008-2010 гг.) Количество здоровых плодов, % Время обработки через 60 дней через 90 дней Варианты опыта СО2, ч. _ _ 1 2 3 1 2 съем съем съем Х съем съем съем Х 77 66 76 73,0 73 68 59 66, Контроль 90 87 86 87,7 83 78 71 77, СО2 40% 90 87 86 83 80 СО2 50% 1 87,7 77, 86 85 80 77 73 - 83,7 71, Эх. Б5 0,01% * 98 85 88 89 83 2 90,3 82, Эх.Б5 0,01%+СО2 40% 91 85 86 86 83 1 87,3 81, Эх.Б5 0,01%+СО2 50% _ 88,7 82,5 83,7 84,9 81,8 77,5 68,8 76, Х НСР05 6,87 8,08 4,60 5,84 5,92 6, • Здесь и далее: сокращения: Эх. – эхинолан.
Так, у сорта Чижовская в контрольном варианте при оптимальном сроке съема (1 срок) количество здоровых плодов через 90 дней хранения снизилось до 73%, в то время как в варианте обработки плодов эхиноланом Б5 0,01% + СО2 40% (2 часа) этот показатель был на 16% выше (табл. 4).
Кроме того, обработки плодов груши этого сорта эхиноланом Б5 0,01% + СО2 40% (2 часа) и эхиноланом Б5 0,01% + СО2 50% (1 час) существенно ингибировали развитие грибных болезней. Так через 90 дней хранения поражение плодов у этих вариантов в 2008-2010 гг. при лучшем сроке съема составляло 3% и 5% соответственно (табл. 5).
Таблица 5. Влияние обработок эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 и на устойчивость плодов сорта Чижовская к развитию физиологических расстройств и грибных болезней при длительном хранении (2008-2010 гг.) Количество пораженных плодов Время через 90 дней хранения, % обра ботки физиологические грибные болезни Варианты опыта СО2, расстройства _ _ 1 2 3 1 2 ч.
съем съем съем Х съем съем съем Х 18 19 21 9 13 20 14, - 19, Контроль 11 13 18 6 9 СО2 40% 2 14,0 8, 9 12 20 8 8 СО2 50% 1 13,7 9, 13 17 21 10 10 - 17,0 11, Эх. Б5 0,01% 8 11 15 3 6 2 11,3 6, Эх. Б5 0,01%+СО2 40% 9 11 12 5 6 1 10,7 8, Эх.Б5 0,01%+СО2 50% _ 11,3 13,8 17,8 14,3 6,8 8,7 13,3 9, Х НСР05 3,70 3,35 3,63 2,63 2,65 3, В период 2008-2010 гг. на сорте Лада, как и на сорте Чижовская, через 90 дней хранения сохранялось положительное влияние обработок антиоксидантом в комбинации с высокими дозами СО2 на выход здоровых плодов.
Обработки раствором эхинолана Б5 и высокими дозами СО2 оказали существенное влияние на лежкость плодов сорта Велеса, как и на предыдущих сортах. Особенно эффективными оказались комбинированные обработки.
Таблица 6. Влияние обработок эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 на лежкость плодов сорта Велеса в процессе хранения (2008-2010 гг.) Количество здоровых плодов, % Время обработки через 60 дней через 90 дней Варианты опыта СО2, ч. _ _ 1 2 3 1 2 съем съем съем Х съем съем съем Х 84 83 78 81,7 72 78 - 72, Контроль 93 92 87 90,7 82 85 СО2 40% 2 82, 92 89 87 79 82 СО2 50% 1 89,3 78, 90 84 83 78 83 - 85,7 78, Эх. Б5 0,01% 95 95 92 82 90 2 94,0 83, Эх.Б5 0,01%+СО2 40% 93 96 90 80 88 1 93,0 81, Эх.Б5 0,01%+СО2 50% _ 91,2 89,8 86,2 89,1 78,8 84,8 74,8 79, Х НСР05 3,84 5,45 5,00 3,68 4,55 4, Данные 2008-2010 гг. показывают, что у сорта Велеса в контрольном варианте при оптимальном сроке съема (2 срок) количество здоровых плодов через 90 дней хранения снизилось до 78%, в то время как в варианте обработки плодов эхиноланом Б5 0,01% + СО2 40% (2 часа) этот показатель был на 12% выше (табл. 6).
Таблица 7. Влияние обработок эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 на устойчивость плодов сорта Велеса к развитию физиологических расстройств и грибных болезней при длительном хранении (2008-2010 гг.) Количество пораженных плодов Время через 90 дней хранения, % обра ботки физиологические грибные болезни Варианты опыта СО2, расстройства _ _ 1 2 3 1 2 ч.
Х съем съем съем Х съем съем съем 20 16 22 8 6 - 19,3 8, Контроль 14 11 17 4 4 СО2 40% 2 13,3 4, 16 14 19 5 4 СО2 50% 1 16,3 5, 19 14 18 3 3 - 17,3 5, Эх. Б5 0,01% 14 8 12 4 2 2 11,3 5, Эх.Б5 0,01%+СО2 40% 16 10 16 4 2 1 14,0 4, Эх.Б5 0,01%+СО2 50% _ 16,5 11,8 17,3 15,2 4,7 3,3 7,8 5, Х НСР05 2,49 3,23 3,30 1,74 0,98 1, Кроме того, обработки плодов груши этого сорта эхиноланом Б5 0,01%+ СО2 40% (2 часа) и эхиноланом Б5 0,01% + СО2 50% (1 час) практически полностью ингибировали развитие грибных болезней. Так, через 90 дней хранения поражение плодов у этих вариантов в 2009 г. при лучшем сроке съема составляло 0% и 0% соответственно, в 2010 г. – 4% и 5%, а в среднем за период 2008-2010 гг. -2% и 2% соответственно (табл. 7).
Как в период 2008 г., так и в 2009 и 2010 гг. все варианты обработок позднеосеннего сорта Москвичка оказали положительное влияние на лежкость плодов и увеличение срока их хранения. Наибольшую эффективность показали обработка эхиноланом Б5 0,01% + СО2 40% в течение 2 часов и обработка эхиноланом Б5 0,01% + СО2 50% в течение 1 часа. Так, в 2010 г. в этих вариантах обработки через 90 дней хранения выход здоровых плодов по сравнению с контролем, при первом сроке съема, был выше на 12% и 11 % соответственно.
В период 2008-2010 гг. через 90 дней хранения сохранялось положительное влияние обработок эхиноланом Б5 в комбинации с высокими дозами СО2 на выход здоровых плодов (табл. 8). Если обработка эхиноланом Б5 0,01% в комбинации с СО2 40% в течение 2 часов при первом сроке съема обеспечивала 78%-ный выход здоровых плодов, то в контроле этот показатель был на 25% ниже.
Таблица 8. Влияние обработок эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 на лежкость плодов сорта Москвичка в процессе хранения (2008-2010 гг.) Количество здоровых плодов, % Время обработки через 60 дней через 90 дней Варианты опыта СО2, ч. _ _ 1 2 1 съем съем Х съем съем Х 67 66 66,5 53 49 51, Контроль 81 82 71 СО2 40% 2 81,5 70, 80 78 72 СО2 50% 1 79,0 70, 76 75 66 - 75,5 64, Эх. Б5 0,01% 88 84 78 2 86,0 76, Эх.Б5 0,01%+СО2 40% 88 86 76 1 87,0 73, Эх.Б5 0,01%+СО2 50% _ 80,0 78,5 70,4 69,3 65,8 60, Х НСР05 7,87 7,26 5,96 8, Обработки эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 плодов позднеосеннего сорта Москвичка существенным образом снижали развитие грибных болезней при хранении.
Ревизии хранящихся плодов позволили установить, что наиболее эффективными оказались комбинированные обработки эхиноланом Б5 и СО2, которые позволили наиболее эффективно контролировать развитие на плодах физиологических расстройств и грибных болезней (табл. 9). Так, через 90 дней хранения при первом (оптимальном) сроке съема в варианте комбинированной обработки эхиноланом Б5 0,01% + СО2 40% в течение 2 часов поражение плодов грибными болезнями составляло 10%, в то время как в контроле этот показатель был выше на 14%.
Необходимо отметить, что на всех исследуемых нами сортах груши вариант с комплексной обработкой эхиноланом Б5 0,01% + СО2 40% в течение 2 часов показал наилучшие результаты, позволяя максимально повысить выход здоровых плодов и лучше сохранить их от поражения грибными болезнями и физиологическими расстройствами.
Таблица 9. Влияние обработок эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 на устойчивость плодов сорта Москвичка к развитию физиологических расстройств и грибных болезней при длительном хранении (2008-2010 гг.) Количество пораженных плодов через 90 дней хранения, % Время физиологические обработки грибные болезни Варианты опыта расстройства СО2, ч.
_ _ 1 2 1 съем съем Х съем съем Х 23 28 25,5 24 - 23, Контроль 14 18 15 СО2 40% 2 16,0 14, 13 20 15 СО2 50% 1 16,5 13, 17 21 17 - 19,0 16, Эх. Б5 0,01% 12 14 10 2 13,0 10, Эх.Б5 0,01%+СО2 40% 12 18 12 1 15,0 11, Эх.Б5 0,01%+СО2 50% _ 15,2 19,8 15,6 15,5 14,3 13, Х НСР05 4,23 4,38 4,81 4, Таким образом сроки съема плодов существенным образом влияют на эффективность действия послеуборочных обработок антиоксидантом в сочетании с высокими концентрациями СО2 по снижению развития функциональных расстройств и грибных болезней при хранении.
Съем плодов груши должен быть организован в сроки, установленные по интегрированному показателю газопроницаемости плодов, которая должна в период съема для летних сортов находиться в пределах 0,20-0,25 л/час/дм3, для осенних - близкой к 0,6 л/час/дм3, для позднеосенних – близкой к 1 л/час/дм3.
Дополнительными показателями могут быть: ИКП, которая должна в период съема для летних сортов находиться в пределах 3,6-3,9 балла, для осенних быть близкой к 3,2 балла, для позднеосенних – близкой к 3,9 балла;
твердость мякоти, которая должна в период съема для летних сортов находиться в пределах 130-170 г/мм2, для осенних быть близкой к 95 г/мм2, для позднеосенних – близкой к 150 г/мм2, количество дней от полного цветения до съема, которое должно в период съема для летних сортов находиться в пределах 92-94 дней, для осенних быть около 122 дней, для позднеосенних – около 143 дней.
3.3. Влияние обработок антиоксидантами и высокими концентрациями СО2 на естественную убыль массы плодов груши При хранении плодов образуются различные потери: естественная убыль массы, абсолютный отход продукции и ухудшение товарных и пищевых качеств плодов. Показатель естественной убыли массы хранящихся плодов является одним из основных при определении оптимальных условий хранения.
Изучение динамики естественной убыли массы показало, что наибольшие потери происходят в первые месяцы хранения. Наилучшими вариантами обработок, максимально снижающими процент естественной убыли массы плодов, являются комбинированные обработки эхиноланом Б5 0,01% + 40% СО2 (2 часа) и эхиноланом Б5 0,01% +50% СО2 (1 час). Обработки плодов только одним антиоксидантом или углекислым газом менее эффективны.
При ревизиях естественная убыль массы плодов груши по всем сортам в контроле была выше, чем в опытных образцах. На этот показатель существенное влияние оказывают и сроки съема.
Контроль Убыль м ассы плодов, % НСР05 = 1, Эх. Б5 0,01% НСР05 = 0, Эх. Б5 0,01% + НСР05 = 0, 40% СО2 (2ч.) Эх. Б5 0,01% + 0 30 60 50% СО2 (1 ч.) Количество дней хранения Рис. 1. Влияние обработок эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 на естественную убыль массы плодов сорта Велеса в процессе хранения (2008-2010 гг., 2 съем) 3.4. Влияние сроков съема, обработок антиоксидантами и высокими на динамику изменения удельной концентрациями СО газопроницаемости плодов груши при хранении Одним из наиболее комплексных показателей, характеризующих физиологическое состояние плодов в процессе хранения, является удельная газопроницаемость. Исследования показали, что она находится в прямой зависимости от степени их зрелости.
Обработки эхиноланом Б5 и высокими дозами углекислого газа снижали удельную газопроницаемость, задерживая процессы созревания, происходящие в плодах в процессе длительного хранения (рис. 2-4).
Так, удельная газопроницаемость контрольных плодов сорта Чижовская при первом сроке съема за три месяца хранения возросла на 4,3 л/час/дм3, в то время как плоды, обработанные эхиноланом Б5 0,01% в сочетании с 40% СО2 в течение 2 часов, имели этот показатель на 1,8 л/час/дм3 меньше (рис. 2). Отмеченная выше тенденция не изменялась на протяжении всего периода хранения.
Контроль 1 съем газопроницаемость, НСР05 = 2, НСР05 = 1, л/час/дм Удельная Контроль 2 съем 2 НСР05 = 0,39 Эх. Б5 0,01% + 40% 1 СО2 (2 ч.) 1 съем НСР05 = 1, 0 Эх. Б5 0,01% + 40% 0 30 60 90 СО2 (2 ч.) 2 съем Количество дней хранения Рис. 2. Влияние сроков съема, обработок эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 на динамику изменения удельной газопроницаемости плодов сорта Чижовская в процессе хранения (2008-2010 гг.) При ревизиях удельная газопроницаемость плодов груши сорта Велеса в контроле была значительно выше, чем в опытных образцах. На этот показатель существенное влияние оказывали и сроки съема (рис. 3).
Контроль 1 съем газопроницаемость, НСР05 = 0, 3, 3 НСР05 = 0, л/час/дм Удельная Контроль 2 съем 2, 1,5 НСР05 = 0, Эх. Б5 0,01% + 40% СО2 (2 ч.) 1 съем НСР05 = 1, 0, 0 Эх. Б5 0,01% + 40% 0 30 60 90 СО2 (2 ч.) 2 съем Количество дней хранения Рис. 3. Влияние сроков съема, обработок эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 на динамику изменения удельной газопроницаемости плодов сорта Велеса в процессе хранения (2008-2010 гг.) Таким образом данные, представленные на рисунках 2 и 3, показывают, что наилучшим вариантом обработки, максимально снижающим рост удельной газопроницаемости плодов, является комбинированная обработка эхиноланом Б5 0,01% +40% СО2 (2 часа).
Композиционные обработки плодов сорта Москвичка эхиноланом Б5 0,01% + 40% СО2 (2 часа) также оказались наиболее эффективными. Так, например, удельная газопроницаемость контрольных плодов при первом сроке съема за три месяца хранения возросла на 2,2 л/час/дм3, в то время как плоды, обработанные эхиноланом Б5 0,01% в сочетании с 40% СО2 в течение 2 часов, имели этот показатель в 5,5 раз меньше (рис. 4).
Контроль 1 съем 4, газопроницаемость, НСР05 = 1, 3,5 НСР05 = 0, л/час/дм Удельная Контроль 2 съем 2,5 НСР05 = 0,07 НСР05 = 1, 1,5 Эх. Б5 0,01% + 40% 1 СО2 (2 ч.) 1 съем 0, 0 Эх. Б5 0,01% + 40% 0 30 60 90 СО2 (2 ч.) 2 съем Количество дней хранения Рис. 4. Влияние сроков съема, обработок эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 на динамику изменения удельной газопроницаемости плодов сорта Москвичка в процессе хранения (2008-2011 гг.) 3.5. Влияние сроков съема, обработок антиоксидантами и высокими концентрациями СО2 на динамику изменения твердости мякоти плодов груши Состояние тканей плодов груши является одним из основных показателей при их хранении и переработке. Твердость или сопротивляемость плодов продавливанию может служить «мерилом» степени их зрелости (С.А. Родиков, 2002). В течение периода хранения твердость мякоти уменьшается. Нами установлено, что послеуборочные обработки плодов груши высокими дозами углекислого газа и антиоксидантами задерживали снижение твердости мякоти.
Так, в контроле через 30 дней хранения твердость мякоти плодов сорта Чижовская при первом сроке съема составляла 117 г/мм, при втором –93 г/мм, а к концу хранения она снизилась на 27и 33 г/мм соответственно.
При обработке плодов антиоксидантом в сочетании с высокими концентрациями СО2 темпы снижения твердости мякоти были существенно ниже на протяжении всего периода хранения. Обработка эхиноланом Б5 0,01% + 40% СО2 (2 часа) позволила сохранить твердость мякоти плодов для первого срока съема на уровне 137 г/мм, для второго – 109 г/мм, что на 47-49 г/мм превышало этот показатель в контроле.
Первый (оптимальный) срок съема существенно замедлял интенсивность снижения твердости мякоти по сравнению со вторым (рис. 5).
Контроль 1 съем НСР05 = 43, Твердость, г/мм 170 НСР05 = 42,12 НСР05 = 44, Контроль 2 съем 110 Эх. Б5 0,01% + 40% 90 СО2 (2 ч.) 1 съем 70 Эх. Б5 0,01% + 40% 50 СО2 (2 ч.) 2 съем 30 60 Количество дней хранения Рис. 5. Влияние сроков съема, обработок эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 на динамику изменения твердости мякоти плодов сорта Чижовская в процессе хранения (2008-2010 гг.) Обработки антиоксидантом и высокими дозами углекислого газа оказывают существенное влияние на улучшение динамики изменения твердости мякоти плодов сорта Велеса. Наилучшие показатели достигаются в комбинационных обработках (рис. 6). Динамика изменения твердости мякоти плодов 1 срока съема значительно хуже, чем 2-го.
Контроль 1 съем НСР05 = 25, Твердость, г/мм 150 НСР05 = 19,04 Контроль 2 съем НСР05 = 30, 110 Эх. Б5 0,01% + 40% 90 СО2 (2 ч.) 1 съем 70 Эх. Б5 0,01% + 40% 50 СО2 (2 ч.) 2 съем 30 60 Количество дней хранения Рис. 6. Влияние сроков съема, обработок эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 на динамику изменения твердости мякоти плодов сорта Велеса в процессе хранения (2008-2010 гг.) При обработке антиоксидантом в сочетании с высокими дозами углекислого газа плодов сорта Москвичка были получены аналогичные результаты, подтверждающие эффективность данного метода по замедлению интенсивности снижения твердости мякоти в течение периода хранения.
Таким образом, сроки съема, обработки эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 существенно влияют на твердость мякоти плодов различных сортов груши.
3.6. Влияние сроков съема, обработок плодов груши антиоксидантами в комбинации с высокими дозами СО2 на их биохимический состав при хранении Одним из важных показателей лежкости плодов является содержание растворимых сухих веществ. Оно находится в прямой зависимости от физиологического состояния плода. В результате биохимических процессов происходит окисление субстратов, растворение пектинов, гидролиз крахмала, распад хлорофилла, деструкция хлоропластов. Проведенные нами биохимические исследования показали, что в плодах опытных вариантов, снятых с хранения, содержание сухих веществ было значительно выше, чем в контрольных образцах, как у летних, осенних, так и у позднеосенних сортов груши.
Обработки в значительной степени замедляют темпы снижения содержания сухих веществ. Лучшими оказались варианты обработок плодов груши антиоксидантом в сочетании с высокими дозами СО2.
В процессе хранения содержание сахаров и кислот изменялось по-разному. В период созревания и при последующем хранении содержание крахмала уменьшается, вследствие его гидролиза, а содержание сахаров, соответственно, возрастает.
Контроль, 1 съем Содержание сахаров, % Контроль, 2 съем Эх. Б5 0,01% + 2 40%СО2 (2ч.) 1 съем Эх. Б5 0,01% + После съема В конце хранения 40%СО2 (2ч.) 2 съем Периоды учета Рис. 7. Влияние сроков съема, обработок эхиноланом Б5 и высокими концентрациями СО2 на содержание сахаров в плодах груши сорта Чижовская (2008-2010 гг.) Следует отметить, что в опытных вариантах, по сравнению с контролем, по всем исследуемым сортам содержание сахаров в середине хранения изменялось незначительно. Это можно объяснить более низкими темпами прохождения гидролиза крахмала, чем в контроле. В конце хранения, после определенного максимума, уровень сахаров начал снижаться, причем резкое уменьшение содержания сахаров было отмечено в контроле, а в опытных вариантах оно оставалось более стабильным (рис. 7).
3.7. Влияние обработок антиоксидантами и высокими концентрациями СО2 на органолептические свойства плодов груши Обработки антиоксидантами и высокими дозами углекислого газа лучше сохраняют качественные показатели плодов груши и не влияют на характер вкуса плодов, их ароматичность, привлекательность внешнего вида. Так, общая оценка качества контрольных плодов сорта Велеса после 90 дней хранения (2009 г.) была на уровне 3,6 балла, в то время как плоды комбинированной обработки эхиноланом Б5 и углекислым газом имели этот показатель на 0,2-0,3 балла выше, в зависимости от варианта обработки.
В сезон 2010 г. общая оценка качества контрольных плодов сорта Велеса после 90 дней хранения была на уровне 3,5 балла, в то время как плоды комбинированной обработки имели этот показатель на 0,3-0,5 балла выше.
У плодов с комбинированным вариантом обработки медленнее протекают процессы старения, следовательно, дольше сохраняются характерные для данного сорта качественные характеристики плода.
Глава IV. Экономическая эффективность хранения плодов груши, обработанных антиоксидантами в сочетании с высокими дозами углекислого газа Оценка экономической эффективности показала, что послеуборочная обработка плодов груши эхиноланом Б5 в концентрации 0,01% в сочетании с 40%-ным углекислым газом в течение 2 часов является эффективным методом, позволяющим удлинять срок их хранения на 2-3 месяца, и обеспечивающим получение дополнительной прибыли от 3172, до 4712,9 руб. на 1т, при уровне рентабельности в пределах 77-99%, в зависимости от сорта (табл. 10).
Таблица 10. Экономическая эффективность хранения 1 тонны плодов груши сортов Велеса и Москвичка, обработанных эхиноланом Б5 0,01% в композиции с 40% СО2 в течение 2 часов Сорт Велеса Сорт Москвичка Показатели контроль опыт контроль опыт 1.Продолжительность хранения, месяцев 2,0 4,5 2,0 5, 2.Затраты всего, руб. 7427,8 8645,3 8287,4 8838, в т.ч. на уборку, тов. обработку, руб./т 2520,0 2520,0 2520,0 2520, на хранение и реализацию, руб./т 3589,4 4312,6 4147,4 4465, на обработку СО2 и антиоксидантами, руб./т - 352,6 - 352, 3.Нормируемые и ненормируемые отходы, руб. 1318,4 1460,0 1620,0 1500, 4.Количество реализованной продукции, кг 760,6 830,8 756,8 824, 1 сорт 3 сорт 62,4 50,4 33,6 38, 5.Цена реализации, руб./кг 12 18 18 1 сорт 3 сорт 4 7 7 6.Выручка от реализации, руб. 9376,8 15307,2 13857,6 17581, 1 сорт 9127,2 14954,4 13622,4 17312, 3 сорт 249,6 352,8 235,2 268, 7.Прибыль, руб. на 1 тонну продукции 1949,0 6661,9 5570,2 8742, 8.Дополнительная прибыль, руб. - 4712,9 - 3172, 9.Уровень рентабельности, % 26,2 77,1 67,2 98, Выводы 1. Одними из основных факторов, влияющих на лежкость плодов груши при длительном хранении являются сроки съема, а также послеуборочные обработки антиоксидантами и высокими дозами СО2.
2. Сроки съема плодов существенным образом влияют на эффективность действия послеуборочных обработок плодов груши эхиноланом Б5 в сочетании с высокими концентрациями СО2. Для послеуборочных обработок плоды необходимо снимать в сроки, установленные по интегрированному показателю удельной газопроницаемости, которая для летних сортов (Лада, Чижовская) должна находиться в пределах 0,20-0,25 л/час/дм3, для осенних (Велеса) - около 0,6 л/час/дм3, а для позднеосенних (Москвичка) - близкой к 1 л/час/дм3.
3. Дополнительными показателями оптимальных сроков съема могут служить: ИКП, которая для летних сортов должна находиться в пределах 3,6-3,9 балла, для осенних быть близкой к 3,2 балла, для позднеосенних – близкой к 3,9 балла;
твердость мякоти, для летних сортов должна находиться в пределах 130-170 г/мм2, для осенних - близкой к 95 г/мм2, для позднеосенних – близкой к 150 г/мм2;
количество дней от полного цветения до съема для летних сортов в пределах 92-94 дней, для осенних - около 122 дней, для позднеосенних – около 143 дней.
4. Послеуборочные обработки плодов груши антиоксидантом в сочетании с высокими концентрациями СО2 позволяют надежно контролировать развитие функциональных расстройств и грибных болезней при длительном хранении.
Наиболее эффективной комбинацией оказалась обработка плодов эхиноланом Б5 0,01% + 40% СО2 (2 часа), позволяющая для летних сортов Лада и Чижовская удлинить срок хранения на 1,5-2 месяца, повысить выход здоровых плодов на 10-15%;
для осеннего сорта Велеса – на 2,5 месяца и 12%;
для позднеосеннего сорта Москвичка – на 3 месяца и 25% соответственно.
5. Послеуборочные обработки плодов груши эхиноланом Б5 в сочетании с высокими концентрациями СО2 в значительной степени снижали естественную убыль массы, что позволяло увеличить продолжительность хранения и сохранить их качество.
6. Установлено, что послеуборочные обработки плодов эхиноланом Б в сочетании с высокими концентрациями СО2 в значительной степени снижали удельную газопроницаемость, замедляя процессы созревания, что позволило существенным образом удлинить сроки их хранения и обеспечить плодам более высокое качество, чем в контроле.
7. Доказано, что послеуборочные обработки плодов груши эхиноланом Б в сочетании с высокими концентрациями СО2 задерживают интенсивность снижения твердости мякоти на протяжении всего периода хранения.
8. Послеуборочная обработка плодов груши эхиноланом Б в концентрации 0,01% в сочетании с 40%-ным углекислым газом в течение 2 часов экономически выгодна для хозяйств. Она удлиняет срок хранения в среднем на 2 месяца в зависимости от сорта и обеспечивает получение дополнительной прибыли от 3172,5 до 4712,9 руб. на 1 тонну, а уровень рентабельности в пределах 77-99% в зависимости от сорта.
Рекомендации производству 1. Сроки съема необходимо определять по интегрированному показателю газопроницаемости плодов, которая для летних сортов (Лада, Чижовская) должна находиться в пределах 0,20-0,25 л/час/дм3, для осенних (Велеса) быть около 0,6 л/час/дм3, а для позднеосенних (Москвичка) - близкой к 1 л/час/дм3. В качестве дополнительных показателей использовать: ИКП, которая для летних сортов должна находиться в пределах 3,6-3,9 балла, для осенних быть близкой к 3,2 балла, для позднеосенних – близкой к 3,9 балла;
твердость мякоти, которая для летних сортов должна находиться в пределах 130-170 г/мм2, для осенних - близкой к 95 г/мм2, для позднеосенних – близкой к 150 г/мм2;
количество дней от полного цветения до съема - для летних сортов в пределах 92-94 дней, для осенних - около 122 дней, для позднеосенних – около 143 дней.
2. Использовать разработанный способ комбинированной послеуборочной обработки плодов груши эхиноланом Б5 в концентрации 0,01% в сочетании с углекислым газом в концентрации 40% при экспозиции 2 часа для сохранения высокого качества и удлинения срока хранения плодов груши.
3. В связи с «растянутым» периодом сбора летних сортов после съема необходимо проводить сортировку плодов.
Список работ, опубликованных по теме диссертации 1.Воробьев, В.Ф. Повышение устойчивости плодов к физиологическим расстройствам и грибным болезням при хранении / В.Ф.Воробьев, А.В.Лисина, Ю.Н.Онучин // Плодоводство и ягодоводство России: сборник научных работ. - М.: ГНУ ВСТИСП, 2010. - Т. XXIV. - Ч. 2. - С. 263-268.
2.Лисина, А.В. Влияние обработок антиоксидантами и высокими дозами СО на изменение химического состава плодов груши при хранении / А.В.Лисина, Ю.Н.Онучин, В.Ф.Воробьев // Садоводство и виноградарство. –2010. - № 1. –С. 9-11.
3.Лисина, А.В. Влияние сроков съема плодов груши на их лежкость / А.В.Лисина, В.Ф.Воробьев, Ю.Н.Онучин // Садоводство и виноградарство. – 2011. № 5. – С. 27-30.
4.Воробьев, В.Ф. Изменение химического состава плодов груши, обработанных антиоксидантами и высокими дозами СО2 в период хранения / В.Ф.Воробьев, Ю.Н.Онучин, А.В.Лисина // Проведение научных исследований в области с/х наук:
сборник научных трудов. – Мичуринск: МГАУ, 2009. –С. 272-277.
5.Воробьев, В.Ф. Повышение лежкости плодов груши при длительном хранении / В.Ф.Воробьев, А.В.Лисина, Ю.Н.Онучин // Совершенствование сортимента и технологий возделывания плодовых и ягодных культур: матер. Междунар. научно практической конф. – Орел: ВНИИСПК, 2010. - С. 43-45.
6.Воробьев, В.Ф. Подготовка сортов груши к длительному хранению / В.Ф.Воробьев, А.В.Лисина, Ю.Н.Онучин // Высокоточные технологии производства, хранения и переработки плодов и ягод: матер. Междунар. научно-практической конф.:
с. науч. тр. – Краснодар: ГНУ СКЗНИИСиВ, 2010. - С. 363-368.
7.Лисина, А.В. Влияние послеуборочной обработки антиоксидантом и высокими дозами СО2 на товарное качество плодов груши / А.В.Лисина, В.Ф.Воробьев, Ю.Н.Онучин // Оценка состояния и резервы повышения эффективности производства продукции садоводства и пчеловодства: матер. научно практической конф.: сборник научных трудов – Новосибирск: ЗПЯОС им. И.В. Мичурина, 2010. – С. 77-80.