Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 15
1.1 Производство и потребление томатов в РФ (текущее состояние и перспективы) 15
1.2. Краткая биосистематическая характеристика томата как объекта исследований 17
1.3. Основные факторы, влияющие на урожайность, качество и лежкоспособность плодов томатов 24
1.3.1. Морфологическая характеристика и анатомические особенности 24
1.3.2. Биохимический состав, пищевая ценность и их связь с лежкоспособностью плодов томата 24
1.3.3. Сортовые особенности 29
1.3.4. Степень зрелости 32
1.3.5. Агротехнические факторы, влияющие на урожайность, качество и лежкоспособность плодов томата 39
1.3.6. Некорневые подкормки вегетирующих растений как фактор, влияющий на урожайность, качество и лежкоспособность плодов томата.. 41
1.4. Уборка, послеуборочная обработка, способы и режимы хранения... 44
1.4.1. Способы уборки и товарной обработки 45
1.4.2. Приемы и способы послеуборочной обработки плодов томата 47
1.4.3. Основные факторы хранения и пути их оптимизации 53
1.4.4. Основные болезни плодов томата при хранении 58
Глава 2. Условия и методика проведения исследований 60
2.1. Объекты исследований 60
2.2. Схемы постановки экспериментов 61
2.3. Условия проведения экспериментов 63
2.4. Методика проведения экспериментов 67
Глава 3. Разработка нового способа определения степени зрелости плодов томата 71
3.1. Разделение плодов томата по степени зрелости на основе наиболее распространенных методов 71
3.2. Разработка и применение новой шкалы для определения степеней зрелости плодов томата 72
Глава 4. Изучение хозяйственно-ценных признаков изучаемых сортов томата при выращивании в открытом грунте ЦЧР 80
4.1. Продолжительность основных межфазных периодов у изучаемых сортов 80
4.2. Влияние сортовых особенностей на урожайность и динамику отдачи урожая 81
4.3. Оценка изучаемых сортов томата по сохраняемости и качеству плодов в обычной атмосфере 86
Глава 5. Изучение влияния некорневых подкормок вегетирующих растений препаратом «Брексил» на урожайность, качество и сохраняемость зелено-зрелых и молочных плодов томата 98
5.1. Влияние некорневых подкормок на урожайность, товарность и качество плодов томата 98
5.2. Влияние некорневых подкормок препаратом «Брексил» на сохраняемость плодов 105
Глава 6. Изучение эффективности применения ингибитора этилена «Фитомаг» при хранении зелено-зрелых и молочных плодов томата 119
6.1. Влияние ингибитора этилена «Фитомаг» на скорость послеуборочного дозревания плодов томата при хранении в обычных условиях 119
6.2. Влияние ингибитора этилена «Фитомаг» на убыль массы и ее структуру 121
6.3. Влияние ингибитора этилена «Фитомаг» на сохраняемость и качество плодов 126
Глава 7. Оценка комплексного влияния агротехнических и технологических приемов на сохраняемость и качество плодов томата 130
Глава 8. Экономическая эффективность хранения плодов томата 138
Заключение 141
Рекомендации производству 146
Список литературы
- Основные факторы, влияющие на урожайность, качество и лежкоспособность плодов томатов
- Условия проведения экспериментов
- Разработка и применение новой шкалы для определения степеней зрелости плодов томата
- Оценка изучаемых сортов томата по сохраняемости и качеству плодов в обычной атмосфере
Введение к работе
Актуальность темы. Среди распространенных овощных культур томату принадлежит первое место в мире по площадям (более 4 млн. га) и второе место по объемам потребления. Россия находится на 7 месте по площадям (120 тыс. га) и на 11 месте (2,46 млн. т) по валовому сбору томатов в мире. По рекомендации Института питания РАН для нормальной жизнедеятельности каждый россиянин должен потреблять 119-146 кг овощей в год, из которых более 20% или 25-35 кг должны составлять томаты. Для полного удовлетворения населения страны томатами в открытом и защищенном грунте следует производить не менее 3,5 млн. т томатов в год, т.е. почти на 1 млн. тонн больше, чем производится в настоящее время. Необеспеченность внутреннего рынка качественными овощами дает возможность практически беспрепятственно заполнять его импортной продукцией. В Россию с каждым годом ввозится все больше овощей (в 2012 году - более 4,1 млн. т), из которых наибольший удельный вес приходится на капусту (1,52 млн. т) и томаты (0,94 млн. т). Недостаточное производство томатов в нашей стране еще более усугубляется следующими причинами:
низкими вкусовыми качествами и пищевыми свойствами практически всех импортных томатов и большинства гибридов, выращенных в ЛПХ и КФХ Астраханской и Волгоградской областей;
значительными потерями массы и качества (до 30%) на этапах уборки, транспортировки, хранения и реализации;
неэффективным использованием зелено-зрелых и молочных плодов ликвидного сбора (на долю которых у отдельных сортов в ЦЧР приходится до 50% урожая).
Увеличить объемы потребления томатов отечественного производства можно либо за счет увеличения площадей или повышения продуктивности томатов (что требует значительных затрат), либо за счет сокращения потерь свежих томатов на всех этапах от уборки до реализации (что значительно легче, быстрее и дешевле).
Диссертационная работа выполнена при поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе У.М.Н.И.К. «Перспективы применения ингибитора этилена «Фитомаг» при хранении и транспортировании плодов томата» (контракт № 10104р/16785 от 10.04.12).
Цель диссертационной работы: теоретическое обоснование и практическое применение эффективных способов выращивания плодов томата в открытом грунте ЦЧР и их хранения в обычной атмосфере.
Задачи исследований:
- оценить изучаемые сорта по скорости наступления основных фенофаз,
продолжительности межфазных периодов, динамике отдачи урожая, урожайно
сти и качеству плодов;
- изучить влияние сортовых особенностей на общую и товарную урожай
ность, структуру урожая ликвидного сбора, качество и сохраняемость зелено-
зрелых и молочных плодов томата в обычной атмосфере;
изучить влияние некорневых подкормок препаратом «Брексил» на формирование урожайности, качества и лежкоспособности плодов томата зеленой и молочной степени зрелости;
изучить влияние послеуборочной обработки ингибитором этилена «Фито-маг» на скорость послеуборочного дозревания, сохраняемость и качество зелено-зрелых и молочных плодов томата при хранении в обычных условиях;
оценить эффективность комплексного применения изучаемых агротехнических и технологических приемов повышения лежкоспособности и качества плодов томата;
разработать объективный способ определения степени зрелости плодов томата на основе физиологического состояния плодов;
дать оценку экономической эффективности применяемым агротехническим и технологическим приемам при хранении плодов томата.
Научная новизна. Установлено влияние некорневых подкормок растений кальциевыми удобрениями в хелатной форме (препаратом «Брексил») на общую и товарную урожайность плодов томата в открытом грунте ЦЧР. Изучено влияние некорневых подкормок на качество и сохраняемость плодов томата, заложенных на хранение в зеленой и молочной степени зрелости.
Изучено влияние послеуборочной обработки отечественным ингибитором этилена препаратом «Фитомаг» на основе 1-МЦП на скорость послеуборочного дозревания, сохраняемость и качество зелено-зрелых и молочных плодов томата изучаемых сортов.
Показана эффективность комплексного применения некорневых подкормок вегетирующих растений препаратом «Брексил» с послеуборочной обработкой ингибитором этилена «Фитомаг» при хранении зелено-зрелых и молочных плодов томата.
Впервые установлены индикаторные показатели, характеризующие степень зрелости плодов томата по содержанию эндогенного этилена.
Научная новизна технических решений подтверждена патентом РФ № 2538717 «Способ определения степени зрелости плодов томатов с различной окраской». Подана заявка на изобретение № 2014122583 «Оптический способ недеструктивной количественной оценки степени зрелости томатов».
Теоретическая и практическая значимость исследований. Разработана первая в нашей стране шкала степеней зрелости, учитывающая изменения физиологического состояния плодов при переходе от одной окраски к другой.
Обоснован и предложен производству новый объективный способ определения степени зрелости плодов томата, учитывающий преимущества визуальных (быстрота, простота, экономичность и высокая производительность) и инструментальных (высокая точность, учет физиологического состояния и снижение субъективности оценки) методов определения степени зрелости.
Разработаны рекомендации по проведению некорневых подкормок препаратом Брексил, обеспечивающие повышение урожайности плодов томата, улучшение их биохимических показателей и повышение потенциала лежкости зелено-зрелых и молочных плодов ликвидного сбора.
Разработаны рекомендации по проведению послеуборочной обработки плодов томата ингибитором биосинтеза этилена «Фитомаг», позволяющей замедлить скорость послеуборочного дозревания, сократить потери от гнилей и продлить сроки хранения зелено-зрелых и молочных плодов томатов в обычных условиях. Предложена производству низкозатратная технология хранения зелено-зрелых и молочных плодов томатов, выращенных в открытом грунте ЦЧР.
Результаты исследований прошли производственные испытания на опытном поле учхоза «Роща» в 2012 году на площади 0,5 га, в результате чего установлено повышение выхода товарных плодов после 4-недельного хранения в зависимости от сорта на 23,6-28,3%.
Полученные новые знания внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВО «Мичуринский государственный аграрный университет» и используются при реализации профессиональных образовательных программ подготовки специалистов по специальности 110305.65 «Технология производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» и бакалавров по направлениям 110900.62 «Технология производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» и 110300.62 «Садоводство» по дисциплине «Биохимические основы хранения плодов и овощей».
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Результаты исследований по урожайности, динамике отдачи урожая, качеству и сохраняемости зелено-зрелых и молочных плодов томата распространенных в ЦЧР промышленных и любительских сортов.
-
Результаты исследований по применению некорневых подкормок препаратом «Брексил» для повышения урожайности, товарности, качества и лежкоспо-собности плодов томата, выращенных в открытом грунте ЦЧР.
-
Результаты исследований по применению ингибитора биосинтеза этилена «Фитомаг» для повышения лежкоспособности зелено-зрелых и молочных плодов томата ликвидного сбора.
-
Результаты комплексного применения агротехнических и технологических приемов повышения сохраняемости и качества зелено-зрелых и молочных плодов томата при хранении в обычной атмосфере.
-
Новый метод определения степени зрелости на основе физиологического состояния плодов.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности.
Исследования, проведенные в рамках диссертационной работы, соответствуют п.1 и п. 10 паспорта специальности 05.18.01 «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства».
Апробация результатов исследований.
Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных заседаниях кафедры технологии производства, хранения и переработки продукции растениеводства МичГАУ. Материалы работы доложены на 14 научно-практических конференциях и форумах, в т.ч. 4 Всероссийских и 5 Международных:
- 64, 65 и 66 научно-практических конференциях студентов и аспирантов
(МичГАУ, 2012, 2013, 2014 гг.); региональном этапе Всероссийского конкурса на
лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых (Кур
ская ГСХА, 2013 г.); научно-практической конференции «Научно-практические
основы инновационного развития садоводства и овощеводства Тамбовской обла
сти» в рамках выставки-ярмарки «День Садовода - 2013»; Всероссийские науч
но-практические конференции: «Инновационные идеи молодых исследователей
для АПК России» (Пензенская ГСХА, 2011), «Аграрная наука в XXI веке: про
блемы и перспективы» (Саратовский ГАУ, 2012-2013) и «Инновационные техно
логии в производстве функциональных продуктов питания» (Мичуринский ГАУ,
2014); Международной научно-практической конференции «Модернизация АПК
в контексте обеспечения продовольственной безопасности государства» (Курская
ГСХА 2011), «Актуальные вопросы применения удобрений в сельском хозяй
стве» (Горский ГАУ, 2012), «Инженерное обеспечение инновационных техноло
гий в АПК» (Мичуринский ГАУ, 2014);
- Международные форумы: «Инновационные технологии АПК России»
(Москва, 2013); «Биоиндустрия - основа зеленой экономики, качества жизни и
активного долголетия» (Москва, 2014).
Публикации. По материалам диссертации опубликована 21 печатная работа, в т.ч. 7 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, и 1 патент (№ 2538717). Подана заявка на получение патента РФ на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 182 страницах, включая 164 страницы основного текста, состоит из введения, 8 глав, заключения, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа включает 29 таблиц, 24 рисунка в тексте, 12 приложений. Список литературы содержит 187 наименований, в том числе 53 на иностранном языке.
Основные факторы, влияющие на урожайность, качество и лежкоспособность плодов томатов
Необеспеченность внутреннего рынка отечественной качественной овощной продукцией дает возможность практически беспрепятственно заполнять его импортной продукцией. В потребительской корзине россиянина доля импортной овощной продукции с каждым годом увеличивается и в последние годы составляет около 30%.
В России томаты являются второй овощной культурой по значимости и занимаемой площади (после капусты). В структуре посевных площадей овощных культур на их долю приходится 17,7%. В Центральном федеральном округе в структуре посевов томаты занимают 11,9%. Однако, в последнее время посевная площадь под томатами в хозяйствах всех категорий сократилась на 26,7 тыс. га, или на 19,1%. Особенно быстрыми темпами она сокращается в сельскохозяйственных организациях. За 2000-2008 гг. в хозяйствах этой категории она уменьшилась на 18,9 тыс. га, или на 75,6%. Большая часть посевов томатов сосредоточена в хозяйствах населения: за 2000-2008 гг. в хозяйствах этой категории она уменьшилась на 11,9 тыс. га, или на 11,2%. Во многих субъектах Федерации площадь под томатами в хозяйствах населения не превышает 1 тыс. га, и наблюдается тенденция ее сокращения (Развитие овощеводства в Российской федерации: состояние и перспективы, 2010).
В Россию с каждым годом ввозится все больше овощей (в 2012 году - более 4,1 млн. т), из которых наибольший удельный вес приходится на капусту (1,52 млн. т) и томаты (0,94 млн. т). Импортные томаты составляют по разным данным от 12,6 до 34,0 % всех ввозимых в страну овощей (Литвинов, 2006; Сирота, 2010). В общем объеме импорта последних лет на долю томата приходится более 40% (41,2%). Традиционным лидером поставок томатов в Россию являются Турция и Китай. От общего импорта томатов в Россию в 2011 и 2012 году на долю Турции приходилось соответственно 63,7% и 55,3%, а на долю Китая 9,3% и 10,9% (Разин, Сурихина, 2013). Основная часть томатов, реализуемых на рынках Европейской части России, производится корейскими бригадами в Астраханской и Волгоградской областях. Наиболее распространенными среди корейских бригад являются голландские гибриды томата F1 Рио-гранде, F1 Инкас, F1 Рио-фуего и др. Эти гибриды отличаются высокой урожайностью и прочностью плодов, что позволяет транспортировать их на дальние расстояния и реализовывать в крупных городах страны. Однако основными их недостатками являются толстая кожица и низкие вкусовые качества плодов. Большинство отечественных сортов универсального и особенно салатного назначения по вкусовым качествам и пищевым свойствам существенно превосходят голландские гибриды. Благодаря нежной кожице и высоким вкусовым качествам отечественные сорта томата салатного назначения пользуются повышенным спросом у населения, особенно крупных городов страны, и реализуются по цене в 1,5-2, а иногда и в 3 раза выше, чем отечественные и иностранные гибриды, а также промышленные сорта с высокими прочностными характеристиками.
Культурный томат (Lycopersicon esculentum Mill) принадлежит к семейству Solanaceae и происходит из тропических районов Южной и Центральной Америки. Это однолетнее растение с восходящим, полегающим или прямостоячим стеблем, голым или опушенным. Листья непарноперисто-рассеченные, гладкие (до морщинистых), доли городчатые (до цельнокрайних), светло-зелёные (до темно-зелёных). Соцветие - завиток простой, малосложный или многосложный, малоцветковый или многоцветковый. Цветки мелкие, средние или крупные. Доли чашечки короче, равны или превышают доли венчика. Завязь шаровидная, удлиненная, гладкая, ребристая или складчатая, 2- и многогнездная, столбик цилиндрический, иногда фасциированный. Плоды шаровидные, округлые, удлиненные, различной формы (от плоских до ребристых), мало- и многокамерные, многосемянные, глянцевые или матовые (Брежнев, 1964). Корневая система томата хорошо развита. В зависимости от типа растений, способа выращивания, структуры и плодородия почвы корневая система сильно различается. Так, в безрассадной культуре главный корень стержневой, а затем развиваются боковые, которые быстро сравниваются по толщине и диаметру с главным и проникают на хороших почвах на глубину до 2 метров, а в горизонтальном направлении распространяются на 1,5-2,5 метра. При культуре методом рассады корневая система распределяется преимущественно в верхних слоях почвы и подпочвы и имеет большое количество ответвлений (Тараканов, Мухин, 2002). На полегающих на землю ветвях и при окучивании стеблей легко образуются придаточные корни (Алпатьев, 1981).
Рост стебля сопровождается его ветвлением. В первый период жизни томатного растения ветвление происходит моноподиально, образуя главный побег (главную ось) растения, который растет своей верхушкой вплоть до заложения первого соцветия. В зависимости от сорта и условий возделывания на моноподии формируется от 4-6 до 12-15 листьев. В пазухах этих листьев из почек прорастают боковые побеги. После заложения первого соцветия рост растения продолжается за счет развития боковой почки, заложившейся непосредственно под соцветием в пазухе верхнего листа. Таким образом, последующий рост растений в высоту продолжается за счет симподиального ветвления (Алпатьев, 1981).
По типу роста и ветвления растения томата подразделяют на индетерминантные и детерминантные (Гавриш, 1992).
Индетерминантные сорта томата характеризуются неограниченным непрерывным ростом главного и боковых побегов, высокой ремонтантностью (постоянным возобновлением роста и цветением), равномерностью в отдаче урожая и легкостью формирования растений в один стебель, заложением соцветий через 3-5 листьев, и как следствие, растянутым периодом плодоношения.
Условия проведения экспериментов
В 1994 г. 1-МЦП стал исходным активным компонентом препарата «SmartFresh», который в настоящее время широко используется для сохранения качества плодов яблони, груши, сливы, цитрусовых, овощей и цветов (Причко, Карпушина, 2012).
В 2005 году началось промышленное производство и применение препарата «Фитомаг» (Россия), генерирующего 1-метилциклопропен. Отечественное ноу-хау, препарат «Фитомаг», на основе 1-метилциклопропена является уникальной совместной разработкой Всероссийского научно-исследовательского института садоводства им. Мичурина и Российского химико-технологического университета им. Менделеева (Швец и др., 2004). Эффективный в ингибировании эндогенного и экзогенного этилена в климактерических овощах и фруктах (яблоки, груши, слива, алыча, абрикос, персик, нектарины, бананы, хурма, кабачки, капуста, томаты, огурцы, арбузы, дыни, зеленые культуры и многие др.), препарат абсолютно безопасен для здоровья человека и окружающей среды и не имеет остаточного содержания в плодах после обработки. На его применение имеется разрешение Роспотребнадзора.
Препарат «Фитомаг» выпускается в виде белого порошка в соответствии со всеми нормами и правилами, установленными Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека РФ. Механизм действия препарата состоит в отключении биологического процесса созревания и старения в результате блокирования рецепторов, предназначенных для взаимодействия с гормоном созревания - этиленом. Обработка производится путем растворения порошка в портативных генераторах, при этом выделяется активное вещество (1-метилциклопропен). Суть новой технологии состоит в обработке плодов и овощей газообразным ингибитором этилена «Фитомаг» в крайне низких концентрациях (0,5-1 ррт). Обработку проводят в герметичных камерах в течение суток, используя портативные генераторы ингибитора биосинтеза этилена (Причко, Карпушина, 2012; Терешонкова и др., 2013). Механизм действия активного компонента состоит в следующем: 1-метилциклопропен прочно присоединяется к рецепторам этилена на клеточной мембране, т.е. занимает его место, поэтому этилен уже не способен присоединиться к рецепторам и образовывать активные комплексы. В этом случае предотвращается действие этилена не только выделяемого плодами и овощами (эндогенного), но и экзогенного, биологического и небиологического происхождения (Гудковский, 2004).
Применение 1-МЦП на промышленных и любительских сортах томата салатного и универсального назначения, распространенных в открытом грунте ЦЧР, изучено не достаточно. Основные сложности внедрения технологии на томатах заключаются в отсутствии конкретной технологии использования препарата «Фитомаг» на основе 1-МЦП при хранении плодов томатов различных сортов в различных степенях зрелости.
После уборки в плодах с разной интенсивностью продолжают протекать биохимические процессы, влияющие на консистенцию мякоти, внешний вид, вкус и сохранность плодов (Алпатьев, 1981; Камара Васси-Дан, 1992; Трушина, 1981, 1983; Skrutvold, 2014). Поэтому при хранении томатов необходимо максимально затормозить интенсивность физиолого-биохимических процессов, не нарушая их согласованности и испарения влаги, и предотвратить развитие различных заболеваний. Эти задачи могут быть решены путем создания оптимальных условий температуры, влажности и газового состава (Афанасьев, Долготарь, 1982; Гаранько и др., 1985; Магомедов, 2005; Ципруш, 1981).
Температура. Известно, что все биохимические процессы замедляются с понижением температуры (Гудковский, 1990; Метлицкий, 1965). Приведенные литературные данные свидетельствуют о том, что нет единого мнения в отношении оптимальной температуры хранения плодов томата. Большинство авторов считают, что температурный режим при хранении томатов следует устанавливать в зависимости от степени зрелости плодов. Ю.Г. Шлеенков (1968) установил, что плоды в зеленой степени зрелости хорошо сохраняются при +10 54
18С в течение 40 суток. По данным Б.Д. Чудновского (1970), наибольший выход товарных плодов томатов получается при следующих температурах: зеленые -+12-14С, молочные - +8-10С, бланжевые - +4-6С, красные - +0-2 С.
По другим данным (Трушина, 1983;Yang, Chinnan, 1987), зеленые и бланжевые плоды следует хранить при температуре +10-14С, бурые +8-10 С, а плоды потребительской зрелости - при +6-7 С. По данным Е.П. Широкова (1988) плоды в молочной степени зрелости можно хранить до 1,5 месяцев при +18-22С, в бланжевой - до 1 месяца при +12-15С, в розовой - до 3 недель при +10-12С, красной - до 2 недель при +2-3 С.
По данным ряда исследователей, бурые плоды можно хранить в течение 1,5 месяцев при температуре +4-6С. Зеленые и молочные плоды при +10-12С дозариваются за 1,5-2 месяца (Гаранько, Воскресенская, 1986). По данным Marangoni и Stanley (1991), зелено-зрелые плоды томатов хорошо сохраняются в течение 30 суток при температуре +12С, в то время как плоды, хранящиеся при +6С, сильно повреждаются гнилями на 15-ый день хранения. И.Ю. Кондратьева (2008) рекомендует хранить бланжевые томаты при температуре +1-2С, бурые -+4-6С, плоды в молочной спелости и зеленые плоды - +10-12С.
Многочисленными исследованиями установлено, что зелено-зрелые томаты, следует хранить при температуре не ниже +10С, так как при более низких температурах плоды теряют способность дозревать из-за разрушения ликопина -пигмента, придающего плодам красную окраску (Гаранько и др., 1985; Широков, 1988; Doddsetal, 1991).
Разработка и применение новой шкалы для определения степеней зрелости плодов томата
Рационально использовать урожай зелено-зрелых и молочных плодов ликвидного сбора можно либо путем переработки их на консервных заводах, либо путем организации дозревания и хранения.
Известно, что наибольшие потери плодов томатов при хранении, транспортировке и доведении до потребителя обусловлены двумя основными факторами: поражением плодов микробиологическими или физиологическими заболеваниями; - естественной убылью массы, которая складывается из расхода сухих веществ на дыхание и испарения влаги. Следовательно, для успешного хранения необходимо не только защитить плоды томатов от болезней, но и максимально затормозить процессы послеуборочного созревания при минимальных потерях естественной убыли.
Наибольший интерес для длительного хранения представляют сорта с низкой скоростью послеуборочного дозревания. Визуальная оценка плодов показала, что зелено-зрелые плоды всех изучаемых сортов при t10-12C полностью дозревали к концу 6 недели хранения (табл. 7, рис. 9). Плоды, заложенные на хранение в молочной степени зрелости, дозревали на 1-2 недели быстрее, чем плоды, заложенные в зелено-зрелой стадии. Самой высокой скоростью послеуборочного дозревания отличались плоды сортов Славянский шедевр и Дар Заволжья, у которых полное созревание наступало через 4-5 недель у зелено-зрелых и через 3-4 недели у молочных плодов. Плоды сортов Новичок и Яхонт, заложенные зелено-зрелыми, полностью дозревали к концу 6 недели хранения, но плоды сорта Новичок, заложенные на хранение в молочной степени зрелости, дозревали на неделю быстрее, чем молочные плоды сорта Яхонт (табл. 7, рис. 9).
Естественная убыль складывается из испарения воды и расхода сухих веществ на дыхание. Проведенные исследования показали, что естественная убыль массы у плодов, заложенных на хранение в молочной зрелости, была выше, чем у плодов, заложенных зелено-зрелыми у всех изучаемых сортов. Так, в зависимости от сроков хранения убыль массы у зелено-зрелых плодов была ниже на 0,23-1,55% у сорта Яхонт, на 0,80-1,66% у сорта Новичок, на 0,40-1,76% у сорта Дар Заволжья и на 1,29-3,97% у сорта Славянский шедевр. Наименьшие значения убыли массы при хранении в обычных условиях отмечены у плодов сорта Новичок, заложенных в обеих степенях зрелости. К концу 6 недели хранения убыль массы плодов этого сорта, заложенных в зелено-зрелой стадии, была на 0,76-4,17% ниже, чем у зелено-зрелых плодов других сортов. У плодов, заложенных на хранение в молочной зрелости, эта разница составила 0,30-3,90%. Самой высокой убылью массы отличался крупноплодный сорт Славянский шедевр. Плоды этого сорта, заложенные на хранение в зелено-зрелой стадии, теряли в массе на 1,10-4,17% больше, чем плоды других сортов, в то время как убыль массы плодов, заложенных в молочной зрелости, уже после первой недели хранения составила 4,25%, что почти в 1,7 раза больше, чем у других сортов (табл. 8).
Более высокий уровень расходования сухих веществ и влаги у плодов в молочной зрелости, по сравнению с зелено-зрелыми плодами, можно объяснить более активно протекающим комплексом физиологических процессов, активность которых во многом зависит от содержания эндогенного этилена (Гудковский, 1990).
Следует также отметить, что сорта с более крупными плодами Славянский шедевр и Яхонт в процессе хранения расходовали больше сухих веществ по сравнению с другими изучаемыми сортами.
Еженедельный учет заложенных на хранение томатов показал, что зелено-зрелые плоды всех изучаемых сортов медленнее дозревали, лучше сохраняли прочностные характеристики и меньше поражались микробиологическими заболеваниями на протяжении всего периода хранения, чем плоды, заложенные на хранение в молочной степени зрелости (табл. 10).
При этом с продлением сроков хранения разница по количеству пораженных болезнями плодов между изучаемыми вариантами возрастала с каждой неделей. Если при 1-й 2-недельном хранении в партиях зелено-зрелых плодов потери от болезней не превышали 8%, а у некоторых сортов и вовсе отсутствовали, то в партиях с молочными плодами потери составили от 2,0% до 10,0%. С продлением сроков хранения до 6 недель потери от микробиологической порчи в вариантах с молочными плодами были существенно выше (на 12,0-28,0%), чем в вариантах с зелено-зрелыми плодами (табл. 10).
Следует отметить, что потери от болезней у сортов Новичок и Яхонт были несколько ниже, чем у сортов Дар Заволжья и Славянский шедевр. Самые высокие потери от болезней зафиксированы у сорта Дар Заволжья.
Одним из важных показателей качества плодов является размер плода. По распространенной в нашей стране классификации плоды томата по массе принято разделять на мелкие (менее 50 г), средние (50-120 г), крупные (свыше 120 г) (Гавриш, Галкина, 1990). В связи с этим сорт Славянский шедевр был отмечен как крупноплодный (средняя масса плодов достигала в среднем 132,2 г). Средняя масса плодов сортов Яхонт, Новичок и Дар Заволжья соответствовала среднему размеру плодов. Следует отметить, что по сравнению с предыдущими годами в 2014 году средняя масса плода снизилась по всем сортам. По нашему мнению, это связано, прежде всего, с высокими температурами и продолжительными засушливыми периодами во время вегетации, что привело к тому, что плоды начинали созревать раньше, чем достигали оптимального для своего сорта размера (табл. 11).
Одним из важнейших качественных показателей плодов является их биохимический состав. По основным биохимическим показателям можно судить о пригодности к длительному хранению и пищевой ценности изучаемых сортов. Наибольшее содержание сухих веществ отмечено у плодов сортов Славянский шедевр и Яхонт. Сорта Новичок и Дар Заволжья уступили по этому показателю на 0,6-1,9% (табл.12).
Все изучаемые сорта содержали большое количество аскорбиновой кислоты 35,64 - 43,56мг%. По содержанию аскорбиновой кислоты выделился сорт Славянский шедевр: 37,40мг% в зелено-зрелых плодах и 43,56 мг% в плодах молочной степени зрелости. Содержание аскорбиновой кислоты в плодах сорта Яхонт было ниже на 1,76 мг% и 0,88 мг% соответственно. У плодов сортов Новичок и Дар Заволжья содержание аскорбиновой кислоты не превышало 40 мг%. Общим для всех сортов является более высокое содержание аскорбиновой кислоты в плодах более высокой степени зрелости, что совпадает с литературными данными.
Титруемая кислотность была высокой у всех изучаемых сортов. Следует отметить, что у некоторых сортов титруемая кислотность не зависела от степени зрелости, а у некоторых сортов у плодов в молочной степени зрелости она была на 0,1-0,2% выше, чем у зелено-зрелых. По титруемой кислотности различия между сортами колебались от 0,6 до 0,7% у зелено-зрелых плодов и от 0,7 до 0,9% у плодов в молочной степени зрелости. По содержанию Сахаров можно выделить сорт Яхонт: плоды этого сорта в молочной степени зрелости содержали на 0,56-1,98% больше Сахаров по сравнению с плодами других сортов.
Биохимический анализ свидетельствует о том, что плоды в молочной степени зрелости при закладке на хранение превосходят зелено-зрелые плоды по биохимическому составу, так как содержат на 0,2-1,8% больше сухих веществ, на 0,22-2,21% больше Сахаров и на 4,84-7,04 мг% больше аскорбиновой кислоты (табл. 12).
Оценка изучаемых сортов томата по сохраняемости и качеству плодов в обычной атмосфере
Одной из задач наших исследований было оценить комплексное влияние сортовых особенностей, агротехнических и технологических приемов на сохраняемость зелено-зрелых и молочных плодов томата при хранении в обычных условиях.
Визуальная оценка показала, что существенные видимые различия между обработанными и необработанными партиями молочных и зелено-зрелых плодов наблюдались у сортов Славянский шедевр и Дар Заволжья в течение 1 и 2 недель, а у сортов Яхонт и Новичок 2 и 3 недель (приложения 8-10). При продлении сроков хранения различия между обработанными и контрольными вариантами становились менее заметными. Видимые различия между обработанными и необработанными партиями зависели от сорта и сохранялись дольше всего в варианте с зелено-зрелыми плодами. Так, в вариантах с зелено-зрелыми плодами у сортов Яхонт и Новичок внешние различия между обработанными и необработанными плодами становились незаметными лишь к концу 8 недели хранения, а у более интенсивно дозревающих сортов Славянский шедевр и Дар Заволжья эти различия становились незаметными уже после 5-6 недель хранения.
Следует отметить, что эффективность послеуборочных обработок ингибитором этилена «Фитомаг» повышалась в вариантах с некорневыми подкормками препаратом «Брексил». После 4-недельного хранения количество зрелых плодов, заложенных зелено-зрелыми, в обработанных вариантах было ниже, чем в необработанных, на 35,2-50,4% у сорта Яхонт, на 64,0% у сорта Новичок, на 92,0-100,0% у сорта Дар Заволжья и на 31,2-37,6% у сорта Славянский шедевр. В вариантах, заложенных молочными, эта разница составилаї9,9-61,4% у сорта Яхонт, на 69,8-72,0% у сорта Новичок, на 34,8-39,5% у сорта Дар Заволжья и на 21,2-28,0% у сорта Славянский шедевр. 12345678 Срок хранения в неделях
Существенного влияния однократной некорневой подкормки на замедление послеуборочного дозревания выявлено не было. Однако количество зрелых плодов в вариантах, сочетающих двукратную или трехкратную подкормку препаратом «Брексил» с обработкой ингибитором этилена, было ниже, чем в вариантах только с обработкой препаратом «Фитомаг», на 3,0-9,2% у сорта Яхонт, на 2,4% у сорта Новичок, на 23,0-24,0% у сорта Дар Заволжья и на 2,7-4,6% у сорта Славянский шедевр (при хранении зелено-зрелых плодов). Для плодов, заложенных в молочной зрелости, эта разница составила 29,2-39,5% у сорта Яхонт, 0,8% у сорта Новичок, 22,0-25,5% у сорта Дар Заволжья и 5,4-12,2% у сорта Славянский шедевр (рис. 21-24, приложение 7).
Проведенные исследования показали, что послеуборочная обработка плодов томата препаратом «Фитомаг» не только замедляла скорость изменения окраски во время хранения, но и снижала естественную убыль массы плодов при хранении. Количественное снижение убыли массы как в контрольных вариантах, так и в вариантах с обработкой препаратом «Фитомаг» зависело от сортовых особенностей, количества некорневых подкормок и продолжительности хранения (табл. 26, приложение 11 а-г).
При хранении плодов сорта Яхонт с применением послеуборочной обработки ингибитором этилена значение естественной убыли массы в обработанных вариантах были существенно ниже, чем в контроле. Обработка ингибитором этилена сдерживала естественную убыль плодов эффективнее, чем некорневые подкормки препаратом «Брексил», а сочетание этих приемов давало наибольший положительный эффект. Наименьшие потери массы были отмечены в варианте, сочетающем трехкратную некорневую подкормку препаратом «Брексил» и послеуборочную обработку ингибитором этилена: потери в этом варианте к концу 6 недели хранения были ниже контрольных на 3,13% у зелено-зрелых плодов и на 3,86% у плодов в молочной степени зрелости. Следует отметить, что вариант, сочетающий двукратную некорневую подкормку с обработкой ингибитором этилена, также показал довольно низкие значения убыли массы. Разница с контролем в этом варианте составила 2,87% и 3,60% в вариантах с зелено-зрелыми и молочными плодами соответственно (табл. 26, приложение Па).
Схожая тенденция прослеживалась при хранении плодов сорта Новичок. Обработка препаратом «Фитомаг» зелено-зрелых плодов способствовала снижению потерь от естественной убыли на 1,91% при 4-недельном хранении и на 3,46% к концу 7 недели. Послеуборочная обработка ингибитором этилена повышала эффективность применения некорневых подкормок при хранении: в результате 4-недельного хранения потери массы в вариантах, сочетающих подкормки «Брексилом» и обработки «Фитомагом», снизились по сравнению с вариантами, где присутствовали только некорневые подкормки, на 0,50-0,97%.
Обработка ингибитором этилена плодов в молочной степени зрелости была не менее эффективной. Несмотря на большую величину потерь по сравнению с зелено-зрелыми плодами, снижение естественной убыли массы в обработанных вариантах по сравнению с контрольными составило 2,04% при 4-недельном хранении и 5,30% к концу 7 недели. Максимальному снижению естественной убыли массы способствовало проведение двух- или трехкратной некорневой подкормки растений препаратом «Брексил» в сочетании с послеуборочной обработкой ингибитором этилена «Фитомаг»: потери в этих вариантах к концу 6 недели хранения составили 6,34% и 5,98% и были ниже, чем в контроле на 3,64% и на 4,00% соответственно (табл. 26, приложение 116).
Еще более эффективное влияние на снижение естественной убыли массы обработка ингибитором этилена показала на плодах слаболежких сортов Дар Заволжья и Славянский шедевр. Обработка ингибитором этилена оказалась наиболее эффективной в сочетании с двух- или трехкратной подкормкой препаратом «Брексил». В этих вариантах при 4-недельном хранении потери от естественной убыли массы были снижены по сравнению с вариантом «Фитомаг» еще на 0,83-0,94% у зелено-зрелых плодов и на 0,81-1,11% у плодов в молочной зрелости. По итогам второго месяца хранения эта разница увеличилась до 1,69-1,79% и 1,48-1,50% соответственно (табл. 26, приложение Ив).
Послеуборочная обработка ингибитором этилена «Фитомаг» оказывала наибольшее влияние на естественную убыль крупноплодного сорта Славянский шедевр. Так, при 6-ти недельном хранении плодов этого сорта разница в убыли массы между контрольными и обработанными вариантами достигла максимальных значений среди всех изучаемых сортов: 5,58% у зелено-зрелых плодов и 6,25% у плодов в молочной степени зрелости. Влияние ингибитора этилена «Фитомаг» на естественную убыль массы было наиболее эффективным в сочетании с двух- и трехкратными некорневыми подкормками препаратом «Брексил». В этих вариантах потери от естественной убыли массы были ниже, чем в варианте с препаратом «Фитомаг» на 0,71 и 0,99% у зелено-зрелых и на 0,13 и 0,99% у молочных плодов соответственно (табл. 26, приложение Иг).