Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние и изученность проблемы 10
1.1 Влияние сорта на лёжкость плодов 10
1.2 Влияние сроков съема на лёжкость плодов 18
1.3 Влияние послеуборочных обработок различными препаратами на лёжкость плодов 23
1.4 Влияние способа хранения на лёжкость плодов яблони 33
1.4.1 Влияние обычной атмосферы на лежкость плодов яблони 33
1.4.2 Влияние регулируемой атмосферы и ее модификаций на лёжкость плодов яблони 35
1.5 Влияние экзогенного этилена на лёжкость плодов яблони 40
1.6 Физиологические заболевания плодов яблони в период хранения 43
2 Условия, объекты, место и методика проведения исследований 48
3 Результаты исследований 62
3.1 Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена (препарат Фитомаг) плодов раннего, оптимального и позднего сроков съема при хранении в ОА и РА 62
3.1.1 Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Антоновка обыкновенная 62
3.1.2 Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Жигулевское 72
3.1.3 Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Мартовское 81
3.1.4 Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Синап Орловский 91
3.1.5 Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Богатырь 100
3.1.6 Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Северный Синап 109
3.1.7 Система хранения плодов яблони разных сроков съема в условиях обыкновенной и регулируемой атмосферы с использованием ингибитора биосинтеза этилена и без него 120
3.2 Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена (препарат Фитомаг) плодов различных сортов яблони в условиях РА с различным уровнем экзогенного этилена и кислорода 122
3.2.1 Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Антоновка обыкновенная 122
3.2.2 Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Жигулевское 129
3.2.3 Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Мартовское 133
3.2.4 Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Синап Орловский 141
3.2.5 Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Богатырь 146
3.2.6 Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Северный Синап 152
3.2.7 Система эффективного хранения плодов 6 сортов яблони в условиях регулируемой атмосферы с различным уровнем экзогенного этилена и кислорода, с использованием ингибитора биосинтеза этилена и без него 159
4 Экономическая эффективность хранения плодов различных сортов яблони 160
4.1 Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов раннего, оптимального и позднего срока съема при хранении в условиях обычной атмосферы и регулируемой атмосферы 161
4.1.1 Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сорта Антоновка обыкновенная 161
4.1.2 Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сорта Жигулевское 165
4.1.3 Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сорта Мартовское 168
4.1.4 Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сорта Синап Орловский 171
4.1.5 Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сорта Богатырь 174
4.1.6 Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сорта Северный Синап 177
4.2 Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов различных сортов яблони в условиях регулируемой атмосферы с различным уровнем экзогенного этилена и кислорода 183
4.2.1 Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сорта Антоновка обыкновенная 183
4.2.2 Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сорта Жигулевское 184
4.2.3 Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сорта Мартовское 184
4.2.4 Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сорта Синап Орловский 185
4.2.5 Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сорта Богатырь 186
4.2.6 Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сорта Северный Синап 187
4.2.7 Сравнительная оценка экономической эффективности хранения плодов изучаемых сортов яблони 188
4.3 Результаты апробации и внедрения системы хранения плодов, районированных в ЦЧР сортов яблони в условиях ОА и РА, с использованием ингибитора биосинтеза этилена и без него в период 2012–2017 годы 191
Заключение 192
Рекомендации производству 194
Список литературы 196
Приложения 213
- Влияние сроков съема на лёжкость плодов
- Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Жигулевское
- Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Северный Синап
- Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сорта Северный Синап
Введение к работе
Актуальность исследований. Ценность плодов яблони (Malus domestica), как важнейшего источника БАВ, обуславливает целесообразность их равномерного потребления в течение года. При существующих технологиях хранения потери от физиологических и грибных заболеваний достигают 30% и более, резко снижается качество и продолжительность хранения плодов. В связи с этим, актуальной задачей исследований является разработка эффективной системы хранения плодов яблони, обеспечивающей резкое снижение потерь, продление сроков хранения при максимальном сохранении исходного качества. Одним из факторов, способствующих снижению потерь и сохранению качества продукции, является послеуборочная обработка плодов ингибитором биосинтеза этилена 1-метилциклопропеном, (препарат «SmartFrech», США; Фитомаг, Россия).
Актуальность данной работы заключается в комплексном подходе к решению проблем хранения плодов с учетом сортовых особенностей, степени зрелости, способа хранения, обработки препаратом Фитомаг.
Степень разработанности темы исследования. Работой над проблемой снижения потерь и сохранения качества плодов при хранении занимались многие отечественные и зарубежные ученые. Исследованиями Метлицкого (1976), Ракитина (1986), Dilley (1988), Гудковского (1994), Гричко (2006), Sisler (1999, 2001, 2006), Швец (2004) и др. доказано, что ключевая физиологическая роль в развитии функциональных заболеваний принадлежит гормону созревания и старения – этилену. Использованию ингибитора биосинтеза этилена в сочетании с хранением в обычной (ОА) и особенно регулируемой (РА) атмосфере для снижения потерь и сохранения качества плодов яблони посвящены работы многих исследователей: Sisler, Serek (1999, 2001), Silvia (2003), Zanella (2003), Tsantili (2007), Moggia (2010), Lurie, Watkins (2012), Гудковский (1994, 2011, 2012, 2016), Причко (2016) и др. Результаты исследований ученых обеспечили новый, более высокий уровень эффективности хранения плодов во всех зонах мирового промышленного садоводства. При этом требуют уточнения элементы технологического регламента послеуборочной обработки плодов препаратом Фитомаг, с учетом сортовых особенностей, степени зрелости, способа и сроков хранения, что повысит эффективность используемых технологий хранения плодов.
Цель исследований – продление сроков хранения, снижение потерь и максимальное сохранение исходного качества при использовании системы хранения плодов промышленных сортов яблони ЦЧР раннего, оптимального и позднего сроков съема в условиях обычной и регулируемой атмосферы, с применением ингибитора биосинтеза этилена и без него.
Задачи исследования:
1. Выявить основные заболевания плодов яблони сортов Антоновка обыкновенная, Жигулевское, Мартовское, Синап Орловский, Северный Синап, Богатырь, составляющих основу промышленного сортимента яблони ЦЧР, при хранении в условиях ОА и РА и доведении до потребителя.
2. Изучить влияние сроков съема (ранний, оптимальный, поздний), об
работки препаратом Фитомаг и их сочетаний на качество плодов изучаемых
сортов яблони (твердость), восприимчивость к физиологическим заболевани
ям (загар, подкожная пятнистость, СО2-повреждения и др.) при хранении в
ОА и РА.
3. Определить оптимальные сроки хранения плодов изучаемых сортов
яблони при различных технологиях (контроль+ОА, 1-МЦП+ОА, контроль+РА,
1-МЦП+РА) с учетом степени их зрелости.
-
Определить влияние содержания этилена и кислорода в атмосфере хранения на качество и лежкость обработанных и необработанных препаратом Фи-томаг партий плодов изучаемых сортов яблони.
-
Дать экономическую оценку различным технологиям хранения плодов изучаемых сортов различной степени зрелости.
Научная новизна исследований. Впервые в условиях ЦЧР проведена комплексная оценка влияния сортовых особенностей, степени зрелости, способа и сроков хранения, послеуборочной обработки препаратом Фитомаг на эффективность хранения плодов яблони.
Разработана система хранения плодов яблони промышленных сортов ЦЧР: Антоновка обыкновенная, Жигулевское, Мартовское, Синап Орловский, Богатырь, Северный Синап раннего, оптимального и позднего сроков съема при хранении в условиях ОА и РА, с использованием ингибитора биосинтеза этилена и без него.
Теоретическая значимость исследований. Получены новые знания о комплексном влиянии сроков съема, условий и сроков хранения, послеуборочной обработки препаратом Фитомаг, на развитие функциональных заболеваний плодов яблони сортимента ЦЧР (загар, подкожная пятнистость, СО2- повреждения кожицы, мокрый ожог).
Выявлены особенности влияния содержания этилена и кислорода в атмосфере хранения на качество и лежкость обработанных и необработанных препаратом Фитомаг партий плодов 6 сортов яблони ЦЧР.
Практическая значимость исследований. Послеуборочная обработка плодов яблони препаратом Фитомаг обеспечивает продление сроков эффективного хранения изучаемых сортов яблони в ОА и РА на 1–3 месяца при максимальном сохранении качества (твердость, сочность, свежесть) и снижении потерь от физиологических заболеваний (загар, разложение, мокрый ожог и др.) при хранении и доведении до потребителя.
Разработанная система хранения позволяет для партий плодов яблони раннего, оптимального и позднего сроков съема дифференцировано использовать и сочетать с хранением в условиях ОА и РА применение ингибитора биосинтеза этилена, с целью разработки конвейера поступления на рынок конкурентоспособных, качественных свежих плодов яблони отечественного производства с октября по июнь включительно.
Разработанная система хранения плодов наиболее распространенных в ЦЧР сортов яблони в условиях РА с различным уровнем экзогенного этилена и кислорода, с использованием ингибитора биосинтеза этилена и без него, позво-
ляет рационально использовать производственные мощности, оптимизировать сроки, добиваться максимальной эффективности хранения плодов.
Технологии апробированы в ООО «Агроном-Сад», в объеме 6,5 тыс. т (ежегодно), освоены и внедрены в ЗАО «Агрофирма им. 15 лет Октября» (Липецкая область) в объеме 7,5 тыс. т (ежегодно). Прибыль от внедрения системы хранения плодов с использованием ингибитора биосинтеза этилена и без него составила от 8 до 25 тыс. руб./т плодов (в зависимости от сроков съема, способа и сроков хранения, сорта).
Методология и методы исследований. Использован комплексный подход к изучению качества и лежкости плодов яблони по общепринятым методам проведения экспериментов: Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур (1973, 1999). При проведении исследований использованы методы: лабораторные, статистического и экономического анализов.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Способы хранения плодов яблони (ОА, РА) и их влияние на качество и восприимчивость изучаемых сортов к физиологическим заболеваниям.
-
Влияние степени зрелости плодов на их качество и восприимчивость к физиологическим заболеваниям в условиях ОА и РА.
3. Влияние обработки препаратом Фитомаг плодов различной степени
зрелости на их качество и восприимчивость к физиологическим заболеваниям в
условиях ОА и РА.
4. Воздействие содержания этилена и кислорода в атмосфере хранения на
качество плодов и их восприимчивость к физиологическим заболеваниям в
условиях РА.
Степень достоверности и апробация результатов исследований. Основные результаты исследований доложены на конференциях: 64 и 65-й научно-практической конференции студентов и аспирантов (Мичуринск, 2012, 2013); Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы современного садоводства», посвященной 80-летию со дня рождения В.А. Потапова (Мичуринск, 2014), а также на расширенных заседаниях отдела послеуборочных технологий ФГБНУ «ФНЦ им. И.В. Мичурина» (2012, 2013, 2014, 2016). Практические результаты исследований подтверждены Актом об успешных производственных испытаниях (2012-2014) послеуборочной обработки препаратом Фитомаг плодов различных сортов в условиях ОА и РА, Актом о внедрении «Системы хранения плодов…» за период 2015-2017 гг. с высоким экономическим эффектом.
Основные публикации по теме исследований. Основные результаты работ по теме диссертации опубликованы в 5 научных статьях в журналах и материалах конференций, в т.ч. 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Личный вклад автора. Диссертационная работа является результатом исследований автора. Поиск, анализ и обзор научной литературы по изучаемой теме, освоение методов исследований, закладка опытов, оценка их результатов, математическая обработка и написание диссертации выполнены лично автором. Программа, объекты и методика исследований, обобщение и анализ получен-
ных результатов, выводы и рекомендации согласованы с научным руководителем.
Соответствие паспорту специальности. Диссертационная работа соответствует п. 1 паспорта специальности 05.18.01 – «технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства».
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, основного содержания, заключения, рекомендаций производству, списка использованной литературы, включающего 210 наименования, в том числе 98 на иностранном языке. Работа изложена на 221 странице, содержит 33 таблицы, 52 рисунка, 8 приложений.
Влияние сроков съема на лёжкость плодов
Важным элементом системы сокращения потерь при хранении является уборка урожая в оптимальные сроки, определяемые зрелостью плодов. Как рано, так и поздно снятые плоды плохо хранятся [Метлицкий Л., 1971, 1976; Гудков-ский В. А, 1978, 1990; Гудковский В. А. и др., 1989б, 2012б; Причко Т. Г., 1999а, 2013].
Состояние зрелости плодов при съеме является одним из важнейших факторов, определяющих качество и продолжительность их хранения.
В зависимости от назначения продукции съем плодов осуществляют при достижении технической, съемной, потребительской или полной физиологической зрелости [Широков Е. П., 1978, 1989; Кожина Л. В., 2011].
В технической зрелости плоды обладают высокими технологическими качествами (в частности, максимальной сокоотдачей). В состоянии съемной зрелости товарное качество плодов, уровень накопления запасных питательных веществ -высокое. В этот период плоды отличаются стабилизацией обменных процессов, что обеспечивает их пригодность для хранения. Плоды в потребительской степени зрелости достигают оптимальных показателей качества (вкус, цвет, аромат, твердость), пригодны к немедленному потреблению, краткосрочному хранению. В состоянии полной физиологической зрелости в плодах преобладают процессы распада, полностью вызревают семена [Широков Е. П., Кожина Л. В., 2011].
Плоды, предназначенные для хранения, должны быть убраны в фазу съемной зрелости [Кожина Л. В., 2011; Григорьева Л.В., Ващук И.И., 2016].
Съем плодов лишь на декаду раньше оптимального срока приводит к недобору урожая на 10-15% [Метлицкий Л. В., 1976; Гудковский В. А., 2016в, 2016г], что обусловлено меньшим весом и размером плодов. При ранних сроках съема -плоды не достигают типичной для сорта окраски, биохимического состава, вкуса, а при хранении - неспособны приобрести свойственные сорту вкусовые качества, восприимчивы к загару, подкожной пятнистости. Рано собранные плоды, вследствие недостаточной сформированности кутикулярнрго слоя, интенсивно испаряют воду и таким образом более предрасположены к увяданию.
Недозрелые плоды содержат относительно большие количества полисахаридов, кислот и протопектина [Метлицкий Л. В., 1976; Причко Т. Г. и др., 2004, 2011а].
На последних этапах созревания существенно увеличивается масса (вес) плодов, по сравнению с их размером (что обусловлено притоком питательных веществ), заметно улучшается качество, в том числе за счет соответствующих превращений уже отложенных соединений [Метлицкий Л. В., 1976]. По мере созревания плодов полисахариды распадаются с образованием дисахаридов и моносахаридов, а протопектин - с образованием растворимого пектина. В результате этого плоды становятся более сладкими и мягкими [Метлицкий Л. В., 1971, 1976].
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.
Только при съеме в оптимальные сроки достигается характерная для сорта величина, окраска, вкус и аромат, питательная ценность, а их биохимический и минеральный состав и физиологическое состояние обеспечивает высокое качество при хранении и доведении до потребителя.
Созревание плодов сопровождается значительными физиологическими и биохимическими преобразованиями: увеличивается интенсивность дыхания, синтез этилена, изменяется содержание углеводов, органических кислот, различных групп пигментов, содержание минеральных веществ, антиоксидантов, продуктов обмена [Метлицкий Л. В., 1976]. Параметры и индексы перечисленных показателей используются в мировой практике для мониторинга физиологического состояния и оценки качества плодов. Для оценки степени зрелости плодов находят применение: интенсивность дыхания и климактерическая кривая дыхания [Метлицкий Л. В., 1976], содержание эндогенного этилена [Гудковский В. А., 1989, 1990; Ju Z., Bramlage W. J., 1999, 2000; Dilley D. R., 1983; Yang S. F., Hoffman N. E., 1984], индекс йод-крахмальной пробы [Целуйко Н. А, 1969, Леблон К., Полен А., 1970; Кожина Л. В., 2011; Roemer К., 1968], твердость, количество дней от полного цветения до съема, индекс Thiault (соотношение сахара к кислоте), индекс Штрайфа (соотношение твердости к содержанию крахмала и сухим растворимым веществам), индекс Ягера (соотношение твердости и содержания крахмала к сухим растворимым веществам) индекс Perlium (на основе данных по твердости, содержанию сухих растворимых веществ, сахаров) [Гудковский В. А., 1990; Кожина Л. В., 1988, 2011; Франчук Е. П., 1986; Werth К., 2009; Lafer G., 1994], индекс - AD (по содержанию хлорофилла) [Noferini М., Fiori G.,2005]. Используются данные по содержанию пигментов в кожице [Мерзляк М. Н. и др., 2003; Солов-ченко А. Е. и др., 2004], по антиокислительной активности плодов [Яшин Я. И., Рыжнев В. Ю. и др., 2008; Макарова Н. В., Зюзина А. В., 2011; Макарова Н. В., Валиулина Д. Ф., 2013], по содержанию и соотношению элементов минерального состава (Ca, Mg, K, P, N) в плодах и др. [Saure М. С, 1996; Perring М. А., 1986; Гудковский В. А., 1990, 2003; Atkinson D., Naylor D., 1976]. Комплексное использование показателей позволит оценить потенциал устойчивости плодов к различным расстройствам и болезням хранения, разделить выращенный урожай на партии (длительного, среднего, краткосрочного хранения) и для каждой из них определить рациональную технологию хранения. [Гудковский В. А., 1990, 2003; Barden С. L., Bramlage W. Y., 1994].
Не все крупные садоводческие предприятия России располагают лабораторной базой для оценки состояния насаждений и плодов. Создание «региональных центров обслуживания садоводческих хозяйств» с соответствующей лабораторной базой и кадровым потенциалом (консультанты, эксперты, аналитики) могли бы помочь предприятиям существенно повысить эффективность хранения плодов яблони.
Опыт промышленного садоводства в разных странах показывает, что невозможно весь выращенный урожай плодов снять в оптимальные сроки. Поэтому перед садоводами-практиками конкретного региона постоянно возникают задачи по повышению эффективности хранения партий плодов различной степени зрелости, что и является одним из направлений исследований представленной работы.
В результате многолетних научно-исследовательских работ, опыта промышленного хранения плодов установлено, что оптимальный срок съема зависит от генотипа сорта, экологических и агротехнических факторов выращивания.
Летние сорта плодов отличаются ранними сроками съема и короткими сроками созревания (Мелба, Мечта, в южных регионах - Гала), осенние и зимние -более поздними сроками и более продолжительным периодом созревания, соответствующего оптимальному сроку съема (Богатырь, Синап Орловский, Гренни Смит, Ренет Симиренко и др.).
Стрессовые экологические условия (краткосрочное либо длительное воздействие пониженных и повышенных температур, избыточное выпадение осадков или засуха, ранние заморозки весной и осенью и др.) - оказывают существенное влияние на физиологическое состояние плодов, в том числе степень их зрелости, могут способствовать ускорению либо замедлению созревания плодов [Гудков-ский В. А.,1990, 2017б; Причко Т. Г. и др., 1999б, 2011а, 2015в].
Следует отметить, что сроки наступления оптимальной степени зрелости плодов в пределах одного хозяйства существенно отличаются. Различия обусловлены комплексом агротехнических факторов (местоположением сада, типом подвоя, плотностью посадки, нагрузки урожаем, видом и сроками обрезки, водным режимом, минеральным питанием, системой химических средств защиты от вредителей и болезней и др.) [Гудковский В. А., 1990, 2011б, 2012в, 2014а, 2017в].
Одним из интегрированных показателей, отражающих воздействие комплекса экзогенных факторов и достоверно характеризующих физиологическое состояние плодов, является содержание эндогенного этилена [Метлицкий Л. В., 1976, Гудковский В. А. и др.1989, 1990, Ju Z.; Bramlage W. J., 1990; Dilley D. R., 1983; Yang S. F., Hoffman N. E., 1984].
В результате исследований установлено, что концентрация этилена в созревающих плодах изменяется в сотни раз (с 0,26 до 186 ррm при созревании плодов сорта Антоновка обыкновенная) [Гудковский В. А., 1990]. Объективным показателем оптимального срока съема плодов яблони является содержание эндогенного этилена в пределах 0,2-1 ррт [Гудковский В. А., 1990].
Выявлена высокая корреляционная зависимость между содержанием в плодах эндогенного этилена и индексом йодкрахмальной пробы (ЙКП). На примере сорта Антоновка обыкновенная г2 = 0,76 [Кожина Л. В., 1998].
Определение оптимальных сроков съема - остается достаточно сложной задачей, особенно для крупных предприятий с большим объемом производства плодов. Попытка определения эффективных сроков и технологий хранения для партий плодов раннего, оптимального и позднего сроков съема - актуальное направление наших исследований. В представленной работе был использован доступный и достаточно объективный метод определения степени зрелости плодов по индексу ЙКП (5-бальная шкала).
Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Жигулевское
В опыте изучалось влияние 5 технологий хранения (ОА + контроль, ОА + Фитомаг, РА-контроль, РА + Фитомаг, РА+адаптация + Фитомаг), 3 сроков съема (ранний, оптимальный, поздний) на лежкоспособность и качество плодов.
Расшифровка сокращенных обозначений 13 вариантов опыта приведена в разделе «Методика проведения исследований».
ОА+контроль. Контрольные партии плодов раннего ОА(1)К и оптимального ОА(2)К сроков съема способны сохранять достаточно высокую устойчивость к грибным и физиологическим заболеваниям в течение 2 месяцев хранения + этап доведения до потребителя (рисунок 6).
При этом твердость плодов сохранялась на достаточном для успешной реализации уровне (таблица 4), 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 до 1–2 месяцев.
В партии плодов позднего срока съема ОА(3)К 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 (таблица 4), что снижало конкурентоспособность партии, указывало на целесообразность сокращения сроков ее хранения до 1–2 месяцев.
Через 4 месяцев хранения потенциал лежкоспособности плодов оптимального срока съема ОА(2)К, 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 (таблица 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 ОА(2)К обеспечивается при ограничении сроков хранения до 3–4 месяцев.
ОА + Фитомаг. Технология ОА + Фитомаг обеспечила более высокий уровень сохранения качества плодов, за счет блокирования рецепторов этилена, подавления его синтеза [Lurie S., Watkins C. B., 2012] и, как следствие, ингибирова-ния 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 (варианты ОА(1)И, ОА(2)И, ОА(3)И, рисунок 7), при высоком уровне сохранения твердости плодов (7,5 кг/см2, 6,1 кг/см2, 5,9 кг/см2, соответственно, таблица 4).
Потенциал лежкоспособности позволял увеличить сроки хранения обработанных партий плодов препаратом Фитомаг, различных сроков съема. Лишь после 5 месяцев хранения выявлены различия по влиянию обработки, на восприимчивость плодов к заболеваниям.
В партии раннего срока съема ОА(1)И – преобладали потери от грибных гнилей, оптимального и позднего срока ОА(2)И и ОА(3)И – разложение от старения (как и в контрольных партиях). Общие потери от заболеваний после 5 месяцев хранения + период доведения до потребителя, составляли 3,0, 3,6 и 8,5%, соответственно, что значительно ниже, чем в соответствующих партиях без обработки (рисунок 7). Твердость при хранении и в период «жизни на полке» плодов раннего и оптимального сроков съема ОА(1)И и ОА(2)И – соответствовала плодам высокого качества (близка плодам, хранившимся по технологии РА+контроль), плодов позднего срока съема ОА(3)И – снижалась до 5,4 и 4,6 кг/см2, соответственно.
Комплексная оценка состояния партий плодов указывала на эффективность технологии ОА + Фитомаг для партий плодов раннего и оптимального срока съема ОА(1)И и ОА(2)И – при продолжительности хранения 4–5 месяцев (при более низкой дегустационной оценке и цене реализации партии раннего срока съема) и на целесообразность снижения сроков хранения партии плодов позднего срока съема ОА(3)И – до 3–4 месяцев. Недостаточно высокая эффективность действия препарата Фитомаг, 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) [Lurie S., Watkins C. B.,2012], 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 (рисунок 6) не могут трактоваться как эффективные.
Через 5 месяцев хранения по технологии РА+контроль плоды раннего РА(1)К и оптимального сроков съема РА(2)К поражались грибными гнилями (2,5 и 1,5%, соответственно), позднего РА(3)К – 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 + Фитомаг (рисунок 4). Последнее обстоятельство определило, в том числе одинаковые сроки хранения для партий плодов сорта Жигулевское при использовании технологий ОА + Фитомаг и РА+контроль (таблица 2). Следует отметить, что технология ОА + Фитомаг менее затратная и, следовательно, более эффективная, чем РА+контроль для изучаемого сорта яблони.
РА + Фитомаг. Совместное влияние условий РА (низкий уровень содержания кислорода – 1,2–1,5%) и обработки Фитомагом, обеспечили снижение потерь от грибных гнилей и распада, а также обеспечили максимальное (из всех применяемых технологий) сохранение качества плодов. При хранении в РА обработка может стимулировать появление СО2-повреждений на плодах ранних сроков съема [Lurie S., Watkins C. B., 2012].
Установлено, что максимальная эффективность технологии обеспечивалась при длительном хранении плодов сорта Жигулевское оптимального срока съема РА(2)И. После 5 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.
Эффективность послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена плодов сорта Северный Синап
РА-К+Э(1), УРА-К+Э(2), РА-К+Э(3). В результате проведенных исследований установлено влияние условий хранения: ультранизкое содержание кислорода и пониженное содержания этилена, вариант РА-К+Э(1), повышенное содержание кислорода и этилена, вариант УРА-К+Э(2), ультранизкое содержание кислорода и высокое содержания этилена, вариант РА-К+Э(3) на восприимчивость контрольных (необработанных) плодов сорта Северный Синап к загару, сохранение качества при хранении и доведении до потребителя (рисунки 48, 49).
Показано, что через 3 месяца хранения потери от загара в вариантах РА-К+Э(1), УРА-К+Э(2), РА-К+Э(3) отсутствовали, в условиях доведения до потребителя составляли 0, 45, и 10%, соответственно, что свидетельствовало о нецелесообразности дальнейшего хранения варианта УРА-К+Э(2).
После 6 месяцев хранения потери от загара в вариантах РА-К+Э(1), УРА-К+Э(2), РА-К+Э(3) составляли 3,3, 90,0 и 20%, соответственно, в условиях доведения до потребителя они увеличились до 8,3, 100 и 20%, соответственно (Рисунки 48, 49). Полученные данные свидетельствуют о необходимости ограничения сроков хранения партий плодов в варианте РА-К+Э(3) до 2-3 месяцев и возможностях продления эффективных сроков хранения варианта РА-К+Э(1) до 4-5 месяцев, что обеспечит эффективность используемых технологий.
Через 3 месяца хранения твердость плодов вариантов РА-К+Э(1), УРА-К+Э(2), РА-К+Э(3) составляла 8,7, 7,7 и 8,3кг/см2, при доведении до потребителя снижалась до 7,5, 6,5 и 8,3 кг/см2, соответственно (таблица 24). Полученные данные свидетельствовали о снижении потенциала лежкости и высоких темпах потери твердости плодов варианта УРА-К+Э(2). Через 6 месяцев хранения твердость плодов вариантов РА-К+Э(1), УРА-К+Э(2), РА-К+Э(3) составляла 8,2, 7,6 и 8,7 кг/см2, при доведении до потребителя снижалась до 7,3, 5,1 и 8,3 кг/см2, соответственно.
Выход плодов высшего и 1-го товарного сорта в вариантах РА-К+Э(1), УРА-К+Э(2), РА-К+Э(3) после 3 месяцев был на высоком уровне лишь при хранении – 96,8, 97,3 и 98,3%, соответственно, при доведении до потребителя составлял 96,8, 52,3 и 78,2%, соответственно, что указывало на нецелесообразность дальнейшего хранения плодов варианта УРА-К+Э(2), возможность продления сроков хранения варианта РА-К+Э(1) (рисунок 50) и уточнения сроков хранения варианта РА-К+Э(3). Через 5 месяцев хранения значение показателя в вариантах РА-К+Э(1), УРА-К+Э(2), РА-К+Э(3) составляло 88,9, 0 и 94,1%, соответственно, при доведении до потребителя – 83,9, 0 и 72,1%, соответственно (рисунок 51).
Полученные данные подтверждают нецелесообразность хранения варианта УРА-К+Э(2), ограничения сроков хранения варианта РА-К+Э(3) до 2-4 месяцев, увеличение продолжительности хранения варианта РА-К+Э(1) до 4-5 месяцев (таблица 25).
В результате проведенных исследований установлено и подтверждено на примере сортов с высокой, средней и низкой восприимчивостью к загару сортов яблони (Антоновка обыкновенная, Мартовское, Синап Орловский, Северный синап, Богатырь, Жигулевское) увеличение восприимчивости плодов к загару и существенное снижение качества плодов при воздействии среды с высоким содержанием кислорода и повышенным содержанием этилена, вариант УРА-К+Э(2), по сравнению со средой с ультранизким содержанием кислорода и пониженным содержанием этилена, вариант РА-К+Э(1).
Очевидно, что сочетание двух активных факторов (высокий этилен, кислород) вызывают биохимические изменения в плодах, приводящие к развитию загара.
Как уже отмеченно, однофакторное воздействие высокого экзогенного этилена (вариант РА-К+Э(3)), оказывает неоднозначное влияние на физиологическое состояние плодов изучаемых нами сортов, а восприимчивость либо устойчивость плодов к загару определяется балансом между содержанием фарнезена и антиок-сидантов в кожице плодов [Ju Z.; Bramlage W. J., 2000].
Вероятно, что воздействие среды с высоким экзогенным этиленом сместило баланс активных комплексов плодов сорта Северный Синап в сторону накопления фарнезена и продуктов его окисления, что обеспечило более высокую восприимчивость плодов варианта РА-К+Э(3) к загару, по сравнению с вариантами РА-К+Э(1).
РА-И+Э(1), УРА-И+Э(2), РА-И+Э(3). Обработка успешно контролировала развитие загара на плодах сорта Северный Синап в условиях РА-И+Э(1) и РА-И+Э(3) на протяжении 3 и 6 месяцев хранения, обеспечивала более надежное сохранение твердости, сочности, свежести, по сравнению с аналогичными контрольными партиями плодов. В условиях высокого содержания этилена и кислорода (вариант УРА-И+Э(2)) обработка препаратом Фитомаг, ингибировала расстройство в течение непродолжительного срока (3 месяца), что существенно выше, чем у сортов с высокой восприимчивостью к загару (Антоновка обыкновенная, Мартовское).
Через 3 месяца у плодов сорта Северный Синап потери от загара в вариантах РА-И+Э(1), УРА-И+Э(2), РА-И+Э(3) при хранении и доведении до потребителя отсутствовали. Полученные данные стали основанием для продления сроков хранения изучаемых вариантов. После 6 месяцев хранения потери от загара были отмечены лишь в варианте УРА-И+Э(2) – 3%, в условиях доведения до потребителя возросли до 10%, что, существенно ниже, по сравнению с контрольными партиями (100%). Полученные данные подтвердили целесообразность продления сроков хранения плодов в варианте УРА-И+Э(2) лишь до 4-5 месяцев и доказали возможность продления сроков хранения плодов в вариантах РА-И+Э(1) и РА-И+Э(3) до 6-8 месяцев, что подтверждено и качественными показателями (твердость).
Через 3 месяца хранения твердость плодов вариантов РА-И+Э(1), УРА-И+Э(2), РА-И+Э(3) составляла 9,8, 9,6 и 10,4 кг/см2 , при доведении до потребителя снижалась до 8,9, 8,2 и 9,4 кг/см2, соответственно. Полученные значения подтверждали высокое качество плодов и наличие потенциала для продления сроков хранения плодов всех изучаемых партий. Через 6 месяцев хранения твердость плодов вариантов РА-И+Э(1), УРА-И+Э(2), РА-И+Э(3) составляла 9,7, 8,8 и 9,5 кг/см2 , при доведении до потребителя снижалась до 8,4, 6,2 и 9,5 кг/см2, соответственно, что со ответствует плодам высокого качества, существенно выше, по сравнению с контрольными партиями. Минимальное значение показателя (6,2 кг/см2) свидетельствовало о высоких темпах перезревания плодов и подтверждало вывод о целесообразности ограничения эффективных сроков хранения плодов варианта УРА-И+Э(2) до 4-5 месяцев.
Выход плодов высшего и 1-го товарного сорта в вариантах вариантов РА-И+Э(1), УРА-И+Э(2), РА-И+Э(3) после 3 месяцев хранения + 7 дней в комнатных условиях составлял очень высокие значения –97,6, 98,3 и 98,3%, соответственно, что подтверждало целесообразность дальнейшего хранения всех партий плодов. Через 6 месяцев хранения значение показателя в вариантах РА-И+Э(1), УРА-И+Э(2), РА-И+Э(3) составляло 95,8, 84,1 и 96,2%, соответственно, при доведении до потребителя составляло 95,8, 77,1 и 95,2%, соответственно (рисунки 50, 51). Полученные данные доказывают низкую эффективность хранения плодов при использовании технологии УРА-И+Э(2), по сравнению РА-И+Э(1), и РА-И+Э(3).
В результате исследования подтверждено (как и на сорте Мартовское) свойство ингибитора нивелировать отрицательное воздействие негативных факторов хранения, в том числе сохранять высокую твердость при повышенном содержании экзогенного этилена [Гудковский В. А. и др., 2012а]. Кроме того, вероятное увеличение содержания антиоксидантов в плодах сорта Мартовское, вызванное высоким экзогенным этиленом, могло компенсировать одно из свойств обработки препаратом Фитомаг – ингибирование их синтеза и способствовать нейтрализации свободно-радикального окисления -фарнезена, что снижало риски развития загара в варианте РА-И+Э(3), по сравнению с вариантом УРА-И+Э(2).
Комплексная оценка результатов исследований на основе показателя качества плодов (твердость), данных по восприимчивости плодов к заболеваниям и повреждениям при хранении и доведении до потребителя позволила выявить эффективные технологии и сроки хранения плодов сорта Северный Синап (таблица 25).
В наших исследованиях высокой эффективностью после 6 месяцев хранения + период «жизни на полке» выделился 2 варианта – РА-И+Э(1) и РА-И+Э(3)
Полученные в результате исследования данные определяют целесообразность и эффективную продолжительность хранения плодов сорта Северный Синап (таблица 25).
Экономическая эффективность хранения обработанных и необработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сорта Северный Синап
ОА + контроль. После 3 месяцев рентабельность хранения контрольных партий плодов различных сроков съема существенно отличалась. Максимальные значения показателя отмечены в партии плодов оптимального и позднего срока съема (вариант ОА(2)К и ОА(3)К) – 90,49 и 92,48%, соответственно. Минимальной рентабельностью отличился вариант ОА(1)К – 28,84%. При увеличении сроков хранения до 6 месяцев рентабельность хранения партий плодов оптимального и позднего сроков съема снижалась до 51,22 и 88,24%, соответственно, хранение плодов раннего срока съема – не рентабельно.
ОА + Фитомаг. Послеуборочная обработка ингибитором биосинтеза этилена способствовала повышению эффективности хранения партий плодов раннего, оптимального и позднего срока съема (варианты ОА(1)И, ОА(2)И и ОА(3)И). Через 3 месяца рентабельность хранения обработанных партий была выше на 68,4, 5,3 и 4,7%, соответственно, по сравнению с необработанными партиями. Через 6 месяцев рентабельность хранения плодов снизилась и составляла максимальные значения в варианте ОА(3)И – 104,6%, более низкие значения в варианте ОА(2)И – 97,5% и в варианте ОА(1)И – 79,7%.
РА + контроль. После 3 месяцев хранения рентабельность хранения плодов раннего, оптимального и позднего сроков съема (варианты РА(1)К, РА(2)К, РА(3)К) составляла – 66,27, 83,26 и 84,35%, соответственно. После 6 месяцев хранения максимальной рентабельностью выделился вариант РА(3)К – 90,37%, более низкой - вариант РА(2)К – 84,79%. Хранение варианта РА(1)К – не рентабельно.
РА + Фитомаг. Послеуборочная обработка ингибитором биосинтеза этилена способствовала повышению эффективности хранения партий плодов раннего, оптимального и позднего срока съема.
Через 3 месяца хранения рентабельность обработанных партий была выше на 22,9, 5,34 и 4,9%, соответственно, по сравнению с необработанными партиями. Через 6 месяцев хранения максимальное значение показателя отмечено в вариантах РА(2)И и РА(3)И – 103,7 и 102,7%, соответственно, более низкие значения показателя – в варианте РА(1)И – 62,1%.
Рассчитанные показатели экономической эффективности хранения плодов подтверждают данные об эффективных сроках хранения плодов, различной степени зрелости обработанных ингибитором биосинтеза этилена и без него (см. таблица 13).
Высокий уровень рентабельности обработанных препаратом Фитомаг, партий плодов сортов Жигулевское, Синап Орловский, Богатырь, Северный Синап раннего, оптимального и позднего сроков съема при хранении в ОА сопоставим с показателями хранения аналогичных контрольных партий в условиях РА.
В результате проведенных расчетов доказана убыточность, либо низкая рентабельность даже краткосрочного (1-2 месяца) хранения в условиях РА контрольных партий раннего, оптимального и позднего сроков съема сортов Антоновка обыкновенная, Мартовское, с высокой восприимчивостью к загару.
Непродолжительное хранение контрольных партий плодов изучаемых сортов в РА (2-3 месяца) не оказало однозначно положительного влияния на уровень рентабельности, по сравнению с хранением контрольных партий в ОА, что обусловлено более высокими затратами на создание и поддержание условий РА. Увеличение продолжительности хранения контрольных партий до 4–6 месяцев способствовало повышению рентабельности контрольных партий оптимального срока съема и снижение – партий плодов раннего срока съема, по сравнению с краткосрочным хранением (таблица 32).
Максимальный уровень рентабельности после 6 месяцев хранения в РА характеризовались контрольные партии оптимального срока съема плодов сорта Богатырь – 128,8%, что на 66,4% выше, по сравнению с хранением в ОА.
Послеуборочная обработка ингибитором этилена способствовала повышению рентабельности после 2-3 и в большей степени после 4–6 месяцев хранения партий плодов в РА всех изучаемых сортов всех сроков съема (имеются исключения). Максимальное повышение уровня рентабельности после обработки Фитома-гом, отмечено у наиболее восприимчивых сортов и партий плодов раннего срока съема, по сравнению с хранением контрольных партий.
Максимальной рентабельностью после 4–6 месяцев хранения отличались обработанные партии плодов оптимального срока съема. Значение показателя у сорта Богатырь составляло – 151,6%, далее (в порядке убывания) – Синап Орловский – 133,2%, Жигулевское – 120,2%, Мартовское – 113,9%, Северный Синап – 103,7%, Антоновка – 44,0%, что необходимо учитывать при закладке новых насаждений, планировании объемов хранения и реализации плодов по различным маркетинговым стратегиям.
Рассчитанные показатели экономической эффективности хранения плодов подтверждают данные об эффективных сроках хранения, обработанных и необработанных ингибитором этилена, партий плодов раннего, оптимального и позднего сроков съема при хранении в условиях обычной и регулируемой атмосфере (рисунок 30).