Содержание к диссертации
Введение
Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1. Народнохозяйственное значение хмеля б
1.2. Ботаническая характеристика и биологические особенности хмеля 7
1.3. Химический состав шишек хмеля 13
1.4. Влияние орошения хмеля на урожай и его качество 16
1.5. Особенности хмеле сырья машинной уборки, хранение свежеубранных шишек и их активное вентилирование 24
1.6. Изменение качественных показателей шишек хмеля в процессе хранения 31
Глава 2. МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 38
2.1. Место проведения исследований 38
2.2. Почвенные условия 38
2.3. Метеорологические условия в годы проведения опытов 39
2.4. Методика проведения опытов и лабораторных исследований 44
Глава 3. ВЛИЯНИЕ ОРОШЕНИЯ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ШИШЕК ХМЕЛЯ 51
3.1. Рост и развитие растений хмеля 51
3.2. Урожайность шишек хмеля 59
3.3. Изменение технологических качеств шишек хмеля в зависимости от орошения 60
Глава 4. ИЗМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ ШИШЕК ХМЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РЕЖИМОВ АКТИВНОГО ВЕНТИЛИРОВАНИЯ И СПОСОБОВ ХРАНЕНИЯ 63
4.1. Изменение некоторых физических параметров массы свежеубранных шишек орошаемого хмеля машинной уборки при кратковременном хранении до сушки 63
4.2. Определение режима активного вентилирования свежеубранного хмеля 70
4.3. Изменение технологических качеств шишек высушенного хмеля в процессе длительного хранения в зависимости от орошения и режимов активного вентилирования до сушки. 81
Глава 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 98
5.1. Экономическая эффективность применения орошения хмеля 98
5.2. Экономическая эффективность применения активного вентилирования свежеубранных шишек 101
ВЫВОДЫ 105
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 106
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 108
ПРИЛОЖЕНИЯ
- Народнохозяйственное значение хмеля
- Место проведения исследований
- Рост и развитие растений хмеля
- Изменение некоторых физических параметров массы свежеубранных шишек орошаемого хмеля машинной уборки при кратковременном хранении до сушки
- Экономическая эффективность применения орошения хмеля
Введение к работе
ХХУІ съезд Коммунистической партии Советского Союза выдвинул широкую программу дальнейшего подъема благосостояния советского народа. Ее выполнение связано с осуществлением комплекса мероприятий экономического и социального развития страны. В этом большую роль должно сыграть повышение эффективности развития сельскохозяйственного производства, основные направления которого определены июльским (1978г.) и майским (1982 г.) Пленумами ЦК КПСС, Продовольственной программой СССР. Большие задачи предстоит решить и в области хмелеводства.
На дальнейшее развитие этой отрасли нацеливает принятое в 1976 году постановление Совета Министров СССР "О мерах по обеспечению потребности народного хозяйства в хмеле". В настоящее время в СССР насчитывается 13600 га плодоносящих хмельников, в том числе по УССР - 7600 га. Годовое производство хмеля в стране составляет 7900 тонн, а по Украине - 4260 тонн. Продукция хмеля применяется в пивоваренной промышленности и в других отраслях народного хозяйства. В нашей стране на человека производится в среднем 22-26 литров пива на год, а до 1990 года это количество возрастет до 76 литров.
Намеченные партией пути развития сельского хозяйства открывают перед хмелеводами страны возможность покончить с отставанием отрасли - ежегодно выполнять и перевыполнять план по производству хмеля, повышать его качество. Большую роль здесь должно сыграть широкое внедрение механизации трудоемких процессов в хмелеводстве и прогрессивной технологии возделывания хмеля.
За последние годы значительно увеличилось обеспечение отрасли новой техникой для обработки почвы, опрыскивателями, ми- нералышми удобрениями, ядохимикатами.
Особое внимание уделяется механизированной уборке шишек хмеля и их послеуборочной обработке. Для этого широко используются чехословацкие хмелеуборочные машины 4Х-4-Л, сушильные комплексы ПХБ-750. Применяется новая технология послеуборочной обработки хмеля с ускоренным увлажнением и сульфитацией сухих шишек.
Ряд хмелеводческих колхозов и совхозов внедряют орошение хмельников. В настоящее время по стране орошается около 10 % всей площади хмеля, в том числе на Украине-1172 га.
В Житомирской области, как ведущей в отрасли хмелеводства, насчитывается 4-848 га плодоносящих хмельников. Хмель выращивают 117 колхозов и 60 совхозов.
Многие хозяйства достигли значительных результатов в отрасли хмелеводства. Так, хмелесовхозы "Вертокиевка" Житомирского, "Рея" Бердичевского, "Карповцы" Чудновского районов, колхозы имени В.И.Ленина Червоноармейского, имени Калинина Житомирского, имени Мичурина Овручского районов Житомирской области ежегодно собирают высокие урожаи хмеля, успешно выполняют планы продажи хмелепродукции государству.
Главной задачей сельскохозяйственной науки и производства является внедрение наиболее эффективных приемов возделывания хмеля, его послеуборочной обработки и хранения, способствующих повышению урожая и качества продукции. Большую роль в этом должно сыграть применение орошения хмеля, активного вентилирования свежеубранных шишек и способов их последующего хранения.
Эти вопросы до настоящего времени недостаточно изучены и поэтому требуют более тщательной и глубокой разработки. - б -
Целью нашей работы явилось изучение влияния орошения на урожай и качество шишек хмеля в условиях южного Полесья Житомирской области; изыскание оптимального режима активного вентилирования свежеубранных шишек орошаемого хмеля машинной уборки и сохранение качества полученного сырья при хранении в складах с нерегулируемыми параметрами среды и в холодильной камере.
Полевые опыты проводились в хмелесовхозе "Вертокиевка" Житомирского района Житомирской области, лабораторные исследования выполнялись на кафедре хранения и технологии сельскохозяйственных продуктов УСХА, лабораториях Научно-исследовательского и проектно-технологического института хмелеводства под руководством доктора сельскохозяйственных наук, профессора Лесина Бориса Васильевича, кандидата технических наук Рейтмана Иосифа Григорьевича.
Народнохозяйственное значение хмеля
В шишках хмеля при их созревании накапливаются ценные химические вещества и свойственные только этому растению. Они применяются, прежде всего, в пивоваренной промышленности как незаменимое сырье, в производстве голландской сажи для типографских целей, черного лака, а также в хлебопекарной и консервной про-мышленностях, в медицине и других отраслях народного хозяйства (Гладышко CO., Стеценко К.Я., 1969, Ярошенко И.Н., 1974).
Хмель в прошлом применяли в домашнем хозяйстве и народной медицине. Его молодые побеги шли в пищу вместо спаржи, стебли использовали как топливо (Засухин И.И., 1909). По мнению Нечипорчука И.Д. (1955), из лупулина шишек хмеля можно получить краски высокого качества; зеленого, красного, коричневого цветов.
Листья и стебли хмеля содержат 34% сухих веществ, 4,7% протеина, 1,3% жира, 14,7% безазотистых экстрактивных веществ. Поэтому их можно использовать на корм скоту (Галка К.Н., НаДашкевич В., 1927).
Ученые-косметологи считают, что в экстракте хмеля содержатся мужские и женские половые гормоны и это обусловило применение химических веществ шишек в косметических изделиях. Хмель не заменим в рыбной и консервной промышленностях для приготовления маринадов.
В медицине используется в основном эфирное масло для изготовления валокордина и милокордина. Из компонентов хмеля изготовляют березовую воду, которая применяется для ухода за волосами, при этом уничтожает перхоть (Рейтман И.Г., 1970).
В стеблях хмеля содержится около 15% довольно прочных лубяных волокон (Варгоцкая Ю.В., 1979), которые при соответствующей обработке могут быть использованы в технических целях. Один гектар хмеля может дать около 7 ц волокон. Из-за отсутствия дешевого способа отделения волокон от стебля применение их в народном хозяйстве незначительно.
Стебли хмеля используются в бумажной промышленности. Хмель применяется также в декоративных целях (Дидора В.Г., Варварюк П.С, Остроменский .А.Ь., 1981).
Место проведения исследований
Полевые опыты проводились на хмелеплантациях в хмелесовхо-зе "Вертокиевка" Житомирского района, Житомирской области. Год закладки опытов - 1978, год окончания - 1981. Опыты по активному вентилированию свежеубранных шишек хмеля проводились на полупроизводственных установках этого же совхоза. Лабораторные исследования выполнялись в лабораториях кафедры хранения и технологии УСХА и Научно-исследовательского и проектно-технологичес-кого института хмелеводства.
Хмель хранили в складском помещении с нерегулируемыми параметрами среды и в холодильнике лаборатории кафедры хранения и технологии сельскохозяйственных продуктов Украинской сельскохозяйственной академии.
Рост и развитие растений хмеля
По мнению Тимирязева К.А. (1949), рост - "наиболее выдающаяся черта в жизни растений". Автор отмечал, что "под ростом в тесном смысле мы будем разуметь то увеличение в размерах растения, которое происходит вследствие превращения усвоенных и переработанных ими питательных веществ в его твердую основу, в его состав, состоящий, главным образом, из стенок его клеток". Таким образом, рост - это процесс новообразования элементов структуры организма, часто связанный с увеличением размеров и массы тела. Рост клеток включает в себя три фазы: эмбрионального роста, вытягивания и внутренней дифференциации (Холодный Н.Г., 1956, Сабинин Д.А.,1963).
Развитие как философская категория - это процесс перехода материального образования от низшего качественного состояния к высшему, от простого к сложному.
Применительно к организмам вообще и к растениям в частности развитие - это процесс, посредством которого оплодотворенная яйцеклетка или вегетативный зачаток в результате последовательного деления клеток приобретает такую форму и создает такие типы специализированных клеток, которые характерны для взрослого организма (Боннер Д., 1967).
Одним из основных и наиболее необходимых условий успешного роста и развития растений является вода. Значение воды в жизненно важных процессах растений определяется тем, что она является основным компонентом клетки, где происходят биохимические процессы. Кроме того,вода как химическое соединение принимает непосредственное участие в таких важных процессах,как гидролиз, окислительно - 52 восстановительные реакции, синтез. Все минеральные питательные вещества из почвы в растение поступают в растворенном виде.
Физиологические и биохимические процессы, от которых зависит рост растений, развитие вегетативных и генеративных органов, в основном обусловливаются наличием воды в почве. При хорошем водоснабжении устьица раскрываются и дают доступ в лист углекислому газу, обеспечиваются нормальные условия для фотосинтеза. Вода яв-« ляется исходным материалом для построения органического вещества, в том числе белка. (Лебедев СИ., 1972).
В клетках растений хмеля содержится от 50 до 90% воды. Известно, что осадки в жизни растений хмеля играют большую роль. Как правило, в период вегетации их выпадение происходит неравномерно. Поэтому необходимо учитывать расход воды растением, испарение почвой и приход ее извне, чтобы покрыть дефицит орошением.
В результате фенологических наблюдений за ростом и развитием хмеля определены некоторые изменения в его морфологии в зависимости от того, применялось или не применялось орошение на хмелевых плантациях.
Изменение некоторых физических параметров массы свежеубранных шишек орошаемого хмеля машинной уборки при кратковременном хранении до сушки
В процессе проведения исследований представляло интерес изучить влияние орошения хмеля на повышение содержание влаги в свежеубранных шишках и изменение влажности шишек при машинной и ручной уборке.
Данные табл. II свидетельствуют о том, что в шишках орошаемого хмеля содержится воды почти на 2% (абс.) больше по сравнению с хмелем, выращенным в неорошаемых условиях как машинной, чак и ручной уборки, или в перерасчете по содержанию воды в шиш-- ках на абсолютно сухое вещество - означает, что в хмеле с орошаемых участков воды на 42% больше., Из этой же таблицы видно, что . при машинной уборке в результате прохождения шишек через механизмы очеса и вентилятор их влажность снизилась соответственно на 0.6-0.7% (абс).
Таким образом, хмель с орошаемых участков имеет повышенную влажность, а при машинной уборке шишек происходит повышенное в сравнении с ручной уборкой их разрушение, а также появляется существенное количество хмелевых примесей (ГОСТ 21946-76 и 21947-76 допускают до 10%), масса шишек хмеля более уплотнена по сравнению с хмелем ручной уборки. Как же это отражается на сохранности свежеубранного хмеля?
Нами проведено изучение влияния условий хранения свежеуб - 65 ранных шишек орошаемого хмеля машинной уборки на изменение показателей, свидетельствующих о степени сохранности хмеля (температура в массе хмеля, влажность шишек, изменение их цвета). Хмель хранили 12 часов в мешках из джутовой ткани, т.е. при слабом воздухообмене с окружающей средой. Так, еще довольно часто хранят хмель до сушки в производственных условиях. А если и не в мешках, то в слое до 50 см высотой, что не лучше, чем в мешках из джутовой ткани. Во вторых опытах хмель хранили лучшего воздухообмена - в сетчатых ящиках. Варианты опытов: первый вариант -30 кг несушеного хмеля в ящике объемом 0,6 м или в мешке (небольшое уплотнение), второй - 40 кг в тех же объемах (среднее уплотнение) и третий - 50 кг в тех же объемах (повышенное уплотнение шишек). Данные опытов приведены в табл. 12 и 13.
Данные табл. 12 свидетельствуют о том, что при хранении свежеубранных шишек хмеля до сушки в мешках из джутовой ткани, повышается температура в массе хмеля по сравнению с первоначальной и температурой окружающего воздуха.
Температура в массе шишек с небольшим уплотнением повышалась незначительно. В сравнении с первоначальной она повысилась на 7, а в сравнении с температурой окружающего воздуха - на 9. Следует отметить, что через каждый час хранения температура в массе повышалась на 0.5. Количество бурых шишек (т.е. ухудшивших свое качество) было в пределах 22-23% от общей массы. Влажность шишек уменьшилась на 0,6%.
При среднем уплотнении температура в массе шишек увеличилась на 6 по сравнению с температурой в массе легкой плотности. От первоначальной она увеличилась на 13, а в сравнении с температурой окружающего воздуха - на 15. Через каждый час хранения тем - 66 пература в массе шишек повышалась на 1. Количество побуревших шишек достигло 31-32%. Влажность шишек снизилась на 0.3%. Самое большое повышение температуры оказалось в массе шишек с повышенным уплотнением. Так, если первоначальная температура в массе была 1 ,5, то через ка 12 часов хранения она достигла 30.5.
По сравнению с температурой окружающего воздуха она повысилась на 18. В первые 3 часа хранения температура в массе повышалась на 1, а в последующие часы - на 1,5. Количество бурых шишек достигло 40%. Влажность практически не изменялась.
Таким образом, хранение свежеубранных шишек в мешках из джутовой ткани приводит к повышению температуры в их массе и тем больше, чем выше их уплотнение. Объясняется это тем, что с увеличением уплотнения массы шишек повышается интенсивность дыхания и, как правило, больше выделяется тепла. При хранении в мешках из джутовой ткани, т.е. при слабом воздухообмене, 22-40% хмеля подвергалось явной порче и переходило в низшие сорта по цвету.
Экономическая эффективность применения орошения хмеля
На протяжении I978-I98I гг. в совхозе "Вертокиевка" на хмелевых плантациях применяли орошение хмеля способом дождевания стационарной оросительной системой при помощи насосной станции с алектродвигаталем мощностью 100 квт и дождевального средне-струйного аппарата "Роса-3".
Орошение хмеля за вегетационный период проводили трижды. Обслуживали оросительную систему 2 человека.
Контрольным вариантом являлась существующая общепринятая технология выращивания хмеля без орошения (Методические рекомендации, 1977 г.).
По данным экспериментов применения орошения в совхозе "Вертокиевка", за вегетационный период на орошение хмеля затрачивали 30 дней при 7-часовом рабочем дне.
Общий расход электроэнергии за 30 дней составил 21000 квт/ч.
Орошаемая площадь хмельников в совхозе - 70 га, расход электроэнергии на орошение составил 300 квт ч/га. Стоимость I квт/ч электроэнергии - 0.01 руб. Затраты на электроэнергию при орошении I га хмеля составили 3.0 руб.
Кроме затраченных дней на орошение хмеля, 30 дней ушло на уход за оросительной системой. Оплата работ проводилась по пятому разряду из расчета 4.06 руб. за 7 часовой рабочий день. Оплата за весь период работы составила 487.2 руб., или 6.96 руб/га.
Расчеты оплаты труда проведены в соответствии с Типовыми нормами на конно-ручные работы в растениеводстве (из-во "Урожай», 1978 г.).
Расчет цены прессованного сульфитированного хмеля проводился с учетом новых цен и стандартов на хмель ГОСТ 21947-76, внедренных с I июля 1983 года (прейскурант цен утвержден в 1983 году).
Базисная цена І ц хмеля, содержащего 3,5% .-кислот (по ГОСТ 21947-76), составляет 1202.50 руб.
При отклонении показателей качества от базисных норм ГОСТа проводятся надбавки или скидки к базисным ценам в размере 270 рублей за каждый центнеро-процент еС -кислот.
При новом варианте выращивания хмеля с применением орошения (табл. 9, 10) отмечается повышение урожая и содержания / -кислот.
Урожайность шишек хмеля на орошаемых участках в сравнении с неорошаемыми увеличилась на 1.7 ц/га, содержание -кислот в шишках, где не применялось орошение, было на 0.04% меньше в сравнении с базисной нормой ГОСТа 21947-76, а у шишек с орошаемых участков количество оС -кислот превысило на 0.29% базисную норму.
Таким образом, цена І ц хмеля с неорошаемых участков за счет пониженного содержания d-кислот составила 1191,70 руб., а с орошаемых участков за счет повышенного содержания с& -кислот -1280,80 руб. Следовательно, стоимость хмеля с I га, где не применялось орошение, составила 15253,76 руб., а стоимость хмеля с орошаемых участков за счет увеличения урожайности и качества повысилась на 3317.84 руб.
