Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 12
1.1. Ботаническое описание, происхождение и распространение томатов 26
1.2. Физико-механические свойства томатов 29
1.3. Ботаническое описание, происхождение и распространение перца сладкого 32
1.4. Химический состав перца сладкого 33
1.5. Ботаническое описание и химический состав баклажан 36
1.6. Химический состав, пищевые, диетические и лечебные свойства овощей 37
2. Почвенно-климатические условия, объекты и методика проведения исследований 44
3. Теоретические основы и практика, ресурсосберегающей безотходной технологии возделывания овощей 57
4. Ресурсосберегающие элементы сортовой агротехники возделывания пасленовых овощей при орошении в аридной зоне . 65
4.1.Обработка почвы: поверхностная, основная, допосевная и мелиоративная 65
4.2. Агротехнические приемы с позиции экологии 74
4.3. Ареал размещения овощных культур семейства пасленовых (томат, перец, баклажан) 75
4.4. Рациональное размещение овощных культур семейства пасленовых (томаты, перец, баклажаны) 19
4.5. Способ орошения и качество овощной продукции 80
4.6. Влияние удобрений и способов внесения на формирование урожая 94
4.7. Сроки посадки и их влияние на урожай 104
4.8. Площадь питания и схемы посадки 109
4.9. Биоэнергетическая оценка агротехнических приемов выращивания 120
. 5. Химический состав и пищевая ценность семейства пасленовых . 128
6. Агротехнические приемы, влияющие на повышение качества овощной продукции 138
6.1. Подбор сортов томата, сладкого перца, баклажан для ритмичного снабжения населения свежими овощами 138
6.2. Способы уборки и её влияние на качество продукции 145
6.3. Товарная обработка урожая томатов 152
6.4. Оценка качества плодов овощей при транспортировке и хранении 154
6.5. Организация способов перевозки свежих овощей 160
6.6. Способы ликвидации потерь и сохранения качества продукции 163
6.7. Болезни при хранении свежих овощей и меры борьбы с ними 164
7. Географическое изменение целевой оценки овощных культур в рыночных условиях 169
7.1. Климатические условия изучаемых регионов 169
7.2. Теоретические основы целевой оценки овощных культур в зависимости от места выращивания 174
7.3. Целевая оценка плодов пасленовых культур в зависимости от климатических условиях 176
7.4. Рыночная оценка выращивания пасленовых культур 181
8. Технология хранения овощной продукции 184
8.1 .Виды хранилищ и их подготовка 184
8.2.Способы хранения овощной продукции 186
8.3.Режим хранения свежих овощей с учетом видового состава, особенностей культуры и её назначения 188
9. Переработка промышленного сырья овощных культур 200
9.1. Основные методы консервирования свежих овощей 201
9.2. Способы сушки 201
9.3. Технология солнечно-воздушной сушки 205
9.4. Хранение сушеной продукции овощных культур 210
9.5. Тара и упаковка 210
9.6. Тароупаковочный материал 212
9.7. Условия хранения сушеной овощной продукции 216
9.8. Видыпорчи сушеных овощей 218
9.9. Амбарные вредители и меры борьбы с ними 220
9.10. Качество сушеной продукции 223
9.10. Контроль качества при хранении сушеной овощной продукции 224
9.11. Использование побочного сырья семеноводства при ручном выделении семян и товарного нереализованного урожая 229
10. Экономическая эффективность и энергетическая оценка производства и переработки томатов, перца и баклажан 234
10.1. Экономическая эффективность производства овощей (томатов, перца сладкого) 237
10.2. Энергетическая оценка производства овощей 239
Выводы 250
Предложения производству 252
Внедрение научных разработок 253
Литература 258
Приложение 300
- Физико-механические свойства томатов
- Влияние удобрений и способов внесения на формирование урожая
- Целевая оценка плодов пасленовых культур в зависимости от климатических условиях
- Энергетическая оценка производства овощей
Введение к работе
Актуальность темы. Одной из важнейших задач современности является снабжение населения страны высоковитаминными, экологически безопасными продуктами питания в течение всего года. Решение этой задачи должно осуществляться в условиях орошаемого земледелия путем применения новейших достижений агротехники, районированных и перспективных сортов и гибридов, адаптированных к условиям региона, создания условий для улучшения качества и сокращения потерь продукции, при минимальных энергозатратах.
В области технологии выращивания томатов, перца сладкого и баклажан особое внимание уделяется созданию энергосберегающих технологий, позволяющих сократить затраты топливно-энергетических ресурсов во всех звеньях технологической цепочки. Первостепенную роль в реализации этой проблемы играют агротехнические приемы возделывания овощей, эффективное применение которых обеспечивает существенное повышение урожайности возделываемых культур.
Цель работы. Научно обосновать агротехнические приемы повышения урожая и качества овощных культур семейства пасленовых (томата, перца сладкого и баклажан) с целью получения урожая высокого качества. Разработать отраслевые стандарты на типовые технологические процессы и стандарты отрасли на сушеные томаты, перец сладкий биологической зрелости, баклажан – технической зрелости.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
изучить влияние агротехнических приемов на качество овощей при уборке, хранении и переработке;
разработать ресурсосберегающую технологию солнечно-воздушной сушки и переработки товарного и не реализованного урожая томатов, перца сладкого и баклажан, а также отходов семеноводства, томатов и перца сладкого;
разработать отраслевые стандарты на технологические процессы производства овощной продукции и стандарты отрасли на сушеные томаты, перец сладкий биологической зрелости, баклажаны – технической зрелости;
дать оценку экономической и энергетической эффективности возделывания овощей, их хранения и переработки.
Научная новизна. Научно обоснованны агротехнические приемы возделывания пасленовых культур при орошении. В результате чего впервые разработаны: ОСТ 10314-2002 «Перец сладкий рассадный. Типовой технологический процесс», ОСТ 10313-2002 «Томат рассадный. Типовой технологический процесс», которые введены в действие 1 марта 2003 года, СТО 45727225-19-2008 «Баклажаны рассадные. Типовой технологический процесс», который введен в действие с 1 марта 2009 г., ОСТ 10318-2002 «Транспортирование томатов. Типовой технологический процесс», введен в действие с 1 марта 2003 года, а также ОСТ 10324-2003 «Баклажаны сушеные. Промышленное сырье. Технические условия», ОСТ 10326-2003, «Томаты сушеные. Промышленное сырье. Технические условия», ОСТ 10325-2003 «Перец сладкий сушеный. Промышленное сырье. Технические условия».
Дана оценка плодов томатов, перца сладкого и баклажан на пригодность для транспортировки, хранения, переработки районированных и перспективных сортов и гибридов селекции ГНУ ВНИИОБ и других институтов.
Разработана солнечно-воздушная сушка товарной невостребованной продукции томатов, перца сладкого и баклажан и использование отходов сырья семеноводства томатов и перца сладкого для приготовления консервов, томатного и перечного масла. Данная разработка удостоена Диплома 5-го Московского Международного салона инноваций и инвестиций.
Проведена экономическая и энергетическая оценка производства, хранения и переработки томатов, перца сладкого и баклажан.
На защиту выносятся следующие основные положения:
влияние агротехнических приемов на качество овощей семейства пасленовых при уборке, транспортировке, хранении и переработке;
технология солнечно-воздушной сушки и переработки товарного не реализованного урожая томатов, перца сладкого и баклажан, а также отходов семеноводства томатов, перца сладкого;
экономическая и энергетическая эффективность возделывания, хранения и переработки овощей.
Фактический материал и личный вклад автора. Автор представленной диссертационной работы является исполнителем исследований по влиянию агротехнических приемов на повышение урожая и качество плодов томатов, перца сладкого и баклажан при уборке, хранении, транспортировке и переработке.
Практическая значимость работы. На основании анализа полученного многолетнего материала исследований разработаны ОСТы на технологические процессы производства и технические условия на продукцию, а также технические условия на сушеную продукцию томатов, перца сладкого и баклажан;
установлены оптимальные режимы для транспортирования и хранения овощной продукции, обеспечивающие высокую сохранность;
разработана новая ресурсосберегающая технология солнечно-воздушной сушки товарного (нестандартного) урожая пасленовых; готовый сушеный продукт подтвержден ОСТами, введенными в 2003 г. впервые с правом выдачи сертификатов;
научно-обосновано использование побочного сырья семеноводства томатов и перца сладкого.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на заседании Ученого совета ГНУ ВНИИОБ и ДагНИИСХ с 1974 по 2010 г. и на конференциях: Теоретическая и прикладная карпология – Всесоюзная конференция (Кишинев, 1989); Республиканская научно-техническая конференция (Тирасполь, 1990); Международная научно-практическая конференция по пасленовым культурам, (Астрахань, 2003); Приоритетные направления в селекции, семеноводстве сельскохозяйственных растений в ХХI веке -науч. прак. конфер. (Москва, 2003); Научно-практическая конференция по пасленовым культурам (Астрахань, 2004); Международная научно-практическая конференция (Краснодар, 2004); Всероссийская научно-практическая конференция УрГСХА (Екатеринбург, 2006); Проблемы ресурсосберегающего производства и переработки экологически чистой сельскохозяйственной продукции. - Международная научно-практическая конференция (Астрахань, 2006); Международная научно-практическая конференция НИИКОХ (Кайнар, 2006); Инновационные технологии в селекции и семеноводстве сельскохозяйственных культур - Международная научно-практическая конференция (Москва, 2006); Опыт, проблемы, перспективы функционирования АПК. -IV Научно-практическая конференция молодых ученых (Астрахань, 2007); Проблемы и перспективы развития современных элементов технологии производства сельскохозяйственной продукции (Астрахань, 2008); Коняевские чтения. Научно-практическая конференция (Екатеринбург, 2006, 2008); Международная научно-методическая конференция (Нальчик, 2009); Современные тенденции в селекции и семеноводстве овощных культур. Традиции и перспективы. - II Международная научно-практическая конференция (Москва, 2010); Аграрная наука – сельскому хозяйству. - V Международная научно-практическая конференция (Барнаул, 2010); Научное обеспечение устойчивого ведения сельскохозяйственного производства в условиях глобального изменения климата. Международная научно-практическая конференция посвященная 90-летию. Тат.НИИСХ (Казань, 2010). Солнечно-воздушная сушка товарной продукции овоще-бахчевых культур была удостоена 5 Московским Международным салоном инноваций и инвестиций Диплома ВВЦ (2005).
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из общей характеристики работы, 10 глав, выводов и предложений производству, перечня разработанных документов на производство, транспортировку овощной продукции, списка основных опубликованных работ, приложений.
Работа изложена на 321 страницах компьютерного текста, содержит 79 таблиц основного текста, 8 рисунков и 14 таблиц в приложении. Список использованной литературы содержит 433 наименования, в том числе 32 на иностранных языках.
Достоверность научных исследований подтверждается:
экспериментальными исследованиями, выполненными на современном методическом уровне;
статистической обработкой результатов исследований;
докладами основных положений на международных научно-практических конференциях и фестивалях.
Область применения результатов. Полученные результаты применяются в сельском хозяйстве при возделывании пасленовых культур (томата, перца сладкого и баклажан) в пищевой, консервной промышленности, при хранении и транспортировке продукции в промышленные центры страны. Полученные данные введены в ОСТы по типовым технологическим процессам выращивания, транспортирования и солнечно-воздушной сушке томатов, перца сладкого и баклажан.
Публикации результатов исследований. По материалам исследований опубликованы 5 монографий в соавторстве, 6 отраслевых стандартов по технологическим процессам производства, перевозки продукции и техническим условиям на продукцию, и один отраслевой стандарт организации. Разработано 14 рекомендаций. Депонировано 5 заключительных научно-исследовательских отчетов, в сборнике рефератов НИР и ОКР сер. Сельское хозяйство 1985-2008 гг. опубликовано 79 статей в том числе по результатам работы 51 статья из них 11 в рекомендованных ВАК РФ.
Физико-механические свойства томатов
Плоды томатов при уборке, транспортировке и послеуборочной доработке подвергаются различным механическим повреждениям, особенно при механизированной технологии, где применяются томатоуборочные машины, большегрузные контейнера и сортировальные пункты с вибрационной укладкой плодов для послеуборочной доработки. Изучение прочностных свойств плодов томатов проводились с 1976 по 1979 гг. на экспериментальном опытном поле в Дагестанском НИИ сельского хозяйства и 2008-2010 в ГНУ ВНИИОБ. В этой связи уделялось внимание подбору сортов, плоды которых обладают соответствующими физико-механическими свойствами. К таким свойствам относятся способность плодов выдерживать статические (нажимы, сжатия, раздавливания), что особенно важно при транспортировке и консервировании и динамические (удары, порезы) нагрузки. С целью подбора сортов велось изучение прочностных свойств плодов в соответствии с разработанной методикой. Прибором ИДП-500 определяли усилие, необходимое для прокола кожицы и мякоти плода, прибором ОПТ-10- усилие для раздавливания плода.
Изучению механических свойств плодов для дальнейшего их хранения, транспортировки и переработки уделяется серьезное внимание [197,198]. Установлены оптимальные требования, к плодам томатов на пригодность к транспортированию и цельноплодному консервированию. К таким требованиям относится прочность кожицы к проколу не менее 53 г/см , устойчивость плодов к статическим нагрузкам не менее 4 кг. [2,4,5,39,40,141].
Основную роль в придании прочности плода играет кожица, от сопротивления кожицы механическим воздействием в первую очередь зависит прочность плода, причем в плодах бурой и молочной степени зрелости прочностные свойства лучше за счет повышенной плотности подкожного слоя [49]. Мякоть также придает прочностные свойства плодам. Считается, что между устойчивостью кожицы и мякоти к повреждениям и транспортабельностью и лежкостью плодов существует прямая корреляция. Устойчивые к проколу плоды лучше сохраняются при транспортировке и хранении [104,182,354].
На прочностные свойства томатов оказывает влияние и влагообеспеченность растений. Так, проведенными опытами установлено, что при повышенной влагообеспеченности 80%НВ, прочность кожицы меньше на 20-27%, по сравнению с пониженной влажностью почвы при пороге влажности 60% НВ и на 29-38% против плодов, растения которых выращены без орошения. Также выявлено, что в процессе дозревания и хранения плодов томатов прочность кожицы снизилась и была в 1,2-2 раза меньше исходного. В заданном температурном режиме после 30 суточного хранения плодов молочной степени зрелости прочность кожицы была в 1,3-1,5 раза выше, чем при хранении в естественных условиях хранилища. Травмированные плоды в процессе хранения снижали прочность в естественных условиях в 1,1-1,7 раза по сравнению с заданным температурно-влажностным режимом [ 150,421 ].
Мировая коллекция томатов в настоящее время насчитывает около четырех тысяч образцов. По классификации Д.Д.Брежнева [55] сорта культурного томата объединяют 33 сортотипа. Но современная наука пополнилась новыми сведениями о томатах, в связи, с чем в 1982 году приняты «Методические указания по определению сортотипов культурного томата» (составитель ЕЛ.Глущенко, ВИР). В этой методике предусмотрено 6 групп, каждая группа включает 8 сортотипов. Наиболее распространена в нашей стране первая группа (I), включающая 8 сортотипов. В группу входят сорта детерминантного типа от карликовых до высокорослых, различные по вегетативному периоду от ранних до среднеранних. С формой плода эллипсовидной, удлиненно-овальной, кубовидной, сливовидной, грушевидной или цилиндрической [188]. К сортотипу 15 относятся сорта детерминантные, средне-высокорослые с плодами плоскоокруглыми и округлыми, среднеранние и поздние: к этому сортотипу можно отнести сорт Волгоградский 5/95.
Сорта сортотипа 13 характеризуются индерминантным среднерослым кустом, с обыкновенным листом. Форма плодов плоскоокруглая. По сроку созревания среднеранние.
Сортотип h характеризуется детерминантным средне и высокорослым кустом, с обыкновенным листом, плоскоокруглой или округлой формой плода, среднего или крупного размера, среднеранним по сроку созревания. Это сорта: Пионерский, Хеброс, Радуга Молдовы и др.
Сортотип Уз - это сорта штамбовые, детерминантные, низкорослые, компактные. Форма плода плоскоокруглая или округлая. Плоды мелкие или среднего размера, очень ранние, ранние. В процессе работы изучались сорта группы сортотипов I2; Is; V3.
Краткая характеристика сортов пригодных к одноразовой комбайновой уборки, для перевозки на дальние расстояния, реализации в свежем виде и промпереработки.
Сорт Новинка Приднестровья, сорт среднепоздний представляет сортотип І2- Куст среднерослый, детерминантный, высота куста 67-75 см. Форма плода цилиндрическая с гладкой поверхностью. Окраска зрелых плодов красная. Средняя масса плода 30-70 г. Период от всходов до начала созревания 108-111 дней, до уборки 130-136 дней.
К этому сортотипу относятся сорта Рычанский, Новичок, Моряна, Каскадер, Рановик, Трансновинка. Все сорта среднеспелые, с удлиненной формой плода. Плоды характеризуются высокой прочностью, длительным сохранением товарных свойств после созревания, высокой транспортабельность и дружностью созревания плодов. Так у сорта Новинка Приднестровья, сопротивление кожицы к проколу составляло 196 грамм при умеренном поливе, с увеличением нормы полива прочностные свойства снижались[4,88]. Сорт Хеброс. Куст среднерослый, детерминантный, слабо облиственный, высота куста 61-69 см. Лист обыкновенный слабогофрированныи. Форма плода округлая, заостренная к верху. Окраска зрелого плода оранжево - красная. Масса плода 100-130 г„ без сочленения является представителем сортотипа Ig.
Сорт Волгоградский 5/95. Сорт относится к сортотипу 15, среднеспелый, высокоурожайный. Куст штамбовый. Плоды крупные, плоскоокруглой формы, мясистые, отличаются высокой транспортабельностью.
По форме куста и плода сорт Астраханский (селекции ГНУ ВНИИОБ) относится также к сортотипу 15.
Из изучаемых сортов сорт Эделърот (германского происхождения) относится к сортотипу V3. Это сорт с низкорослым, компактным кустом с высотой 35-40 см. от всходов до начала созревания в условиях плоскостной зоны Дагестана 85 дней. Дружность созревания плодов 90-95%. Кожица плода прочная, сопротивление к проколу 198 г. К этому сортотипу можно отнести и сорт Бахтемир селекции ВНИИОБ.
Надо отметить, что благодаря интенсивной селекционной работе по созданию сортов томатов, селекционерами выведены устойчивые сорта к вершинной гнили и некрозу, высокоурожайные, пригодные к перевозкам на большие расстояния и длительному хранению.
Влияние удобрений и способов внесения на формирование урожая
Применение удобрений это комплекс научно-обоснованных организационно-хозяйственных и агротехнических мероприятий при котором с учетом плодородия почв, биологических особенностей растений, состава и свойств удобрений обеспечивается максимальный агротехнический и экономический эффект от накопления и рационального использования удобрений, направленных на повышение урожайности, улучшение качества сельскохозяйственной продукции и плодородия [42,43,89,195].
Овощеводство, больше чем остальное сельскохозяйственное производство предъявляет требования к потреблению минеральных удобрений.
Часто нормативы доз удобрений связывают с достижением высоких урожаев, при этом не учитывают накопления нитратов в плодах. Содержание нитратов в овощах зависит от их концентрации в почвенном растворе и не имеет значения, происходят они из минеральных удобрений или образованы минерализацией органических веществ почвы [300,321,344,368,381].
В почвах богатых гумусом накопление нитратов в плодах овощей может быть высоким. Внесение органических и минеральных удобрений должно регулироваться, не только по имеющемуся наличию запасов азота в почве, но и по прогнозируемой его мобилизации. Повышенные дозы минеральных удобрений далеко не всегда отражаются на приросте урожая, но зато значительно ухудшают питательную ценность, технологические и санитарные качества продуктов и затрудняют их послеуборочную обработку и хранение.
Не маловажное значение имеет и сбалансированное минеральное питание на фоне режима орошения [355].
Результаты проведенных фенологических наблюдений за ростом и развитием растений томатов, выращенных на различных фонах удобрений, показали определенную зависимость в прохождении фенофаз от применяемых удобрений (табл.16).
Как правило, до цветения растения развиваются одинаково, независимо от того, вносили удобрения или нет. До этого момента проявляются лишь сортовые различия. По средним данным за 3 года изучения период от всходов до цветения у сорта Эдельрот составил 62 дня, у сорта Хеброс 68 дней и у сорта Новинка Приднестровья 72 дня. Различия в продолжительности фенофаз ,в вариантах с удобрениями до цветения нами не были отмечены. Различия начали проявляться ко времени созревания плодов. На контроле, где не вносились удобрения, созревание начинается раньше по сравнению с удобренными вариантами. У сорта Эдельрот по средним данным за 3 года в варианте без удобрений созревание началось на 93 день, у сорта Хеброс на 112 день и у сорта Новинка Приднестровья на 117 день. На перегнойном фоне (20 тонн перегноя) созревание началось позже против контроля; у сорта Эдельрот на 5 дней, у сорта Хеброс на 12 дней и у сорта Новинка Приднестровья на 14 дней. Данные таблицы 15 показывают, что сорта по-разному относятся к внесению удобрений. У сорта Эдельрот наиболее позднее созревание наблюдается при дробном внесении удобрений. По средним данным разница между контролем и удобрением 2 составляет 8 дней. Другие виды удобрений также оттянули начало созревания на 3-5 дней.
Внесение удобрения 2 оказало существенное влияние на продолжительность фенофаз и других изучаемых сортов. У сортов Хеброс и Новинка Приднестровья начало созревания по сравнению с контролем было позже на 9 дней.
Представляет интерес вариант с удобрением, где сочетаются органические и минеральные удобрения, вносимые в качестве заправки почвы осенью. В этом варианте начало созревания плодов у всех сортов отмечено почти в такие же сроки, что и в контроле, опоздание против контроля составляет 2-4 дня, что не является существенным. Полученные нами данные согласуются с выводами В.Л.Ершовой[127-131].
Применяемые удобрения влияют на рост томатного растения (табл.19), по состоянию на 20 мая у высаженных растений не отмечалось прироста. В течение 20 дней после высадки растения приживались, после чего наступило интенсивное развитие вегетативной массы. У сорта Эдельрот за период с 20 мая по 10 июня (20 дней) на контроле прирост составил 17 см, а на удобренном фоне (удобрение 2) - 28 см, ежедневный прирост за эти дни в среднем был в пределах 0,8-1,4 см. Примерно такой же прирост растений отмечен и у сорта Новинка Приднестровья. У сорта Хеброс в этот период прирост составил 10 и 22 см соответственно, т.е. по 0,5-1,1 см в день. Причем у сравнительно поздних по созреванию сортов интенсивный прирост более продолжительный и продолжается у сорта Хеброс и Новинка Приднестровья в течение 30 дней. В последующий период нарастание идет замедленными темпами. Прирост растений сорта Эдельрот за период с 10 июня до уборки (20 июля) составил в среднем 11 см на контроле и 13 см на удобренном фоне, примерно по 0,3 см в день. Такими темпами (0,3-0,4 см в день) отмечено нарастание стеблей томатов сортов Хеброс и Новинка Приднестровья в последующий период. Таким образом, у томатов до плодообразования идет интенсивный рост стеблей и замедляется их рост в период налива плодов и формирования семян.
У всех сортов к моменту уборки внесение перегноя (фон) дало существенный прирост главного стебля против контроля. У сорта Эдельрот он составил - 10 см, у сорта Хеброс - 8 см и у сорта Новинка Приднестровья -11 см. Внесение минеральных удобрений на навозном фоне еще больше усилило рост растения, величина прироста против контроля составила по сортам: Эдельрот 16 см, Хеброс 12-13 см и Новинка Приднестровья 23 см.
Целевая оценка плодов пасленовых культур в зависимости от климатических условиях
Овощеводство страны должно выйти на новый технологический уровень, соответствующий достижениям научно-технического прогресса, особенно когда ощутимо пагубное влияние на урожай неблагоприятных климатических условий.
Сложность задач, стоящих перед овощеводами по достижению большой устойчивости в условиях всевозрастающей засушливости климата, имеют в настоящее время особенную значимость. Это требует нового подхода к вопросам селекции, мелиорации, механизации с целью получения устойчивого урожая с высоким качеством.
Оценка качества продукции проводится по следующим показателям: по содержанию основных химических веществ, внешнему виду, вкусу (отношению сахара к кислоте), размеру плодов, профилактическому их назначению [383]. Поэтому оценку томатов, перца сладкого и баклажан целесообразно делать по основным показателям биохимического анализа (табл. 53).
С ростом урожайности и увеличением питательных веществ увеличиваются и энергозатраты. Энергетическую оценку данного продукта целесообразно определять, исходя из содержания суммы Сахаров и энергетических затрат по формуле: - сах — Vcax. сзатр. П1ЭХ где Qcax. - содержание суммы Сахаров в единице 1-го вида продукта, кг/га Q3aTp. - совокупная энергия, израсходованная на возделывание овощей, Дж/га. [361].
Овощи и фрукты предупреждают заболевание разными видами болезней, в частности и некоторыми видами рака. В томатах обнаружены Р-кумарин и хлороген, эти кислоты уменьшают воздействие канцерогенных нитрозаминов веществ, образующихся, например, в жареном мясе. Плоды томата в качестве лечебно-диетического средства рекомендуют больным с нарушением обмена веществ, при пониженной кислотности желудочного сока, заболеваниях печени, сердечно-сосудистой системы, особенно в тех случаях, когда имеются нарушения процесса обмена калия в организме. Чтобы получить суточную дозу витамина С, провитамина А, железа и калия достаточно употреблять 150-200 г. свежих плодов. Установлено, что томаты снижают уровень холестерина в крови и обладают антибиотическими действиями и подавляют рост бактерий [370]. Содержание химических веществ в плодах изменяется от места выращивания. Для сравнения нами был взят сорт Новинка Приднестровья выращиваемый в одно время в разных регионах. Как видно из таблицы 52 существенное различие отмечено по содержанию в плодах аскорбиновой кислоты. Наибольшая её аккумуляция была в плодах, выращенных в республике Дагестан - 24,93 мг/%, что в 1,3-1,8 раза выше, чем в других регионах. Это можно объяснить менее засушливым и теплым климатом (табл. 54).
Таким образом, томаты выращенные в республике Дагестан содержали в плодах больше витамина С, чем в других регионах.
Перец по содержанию витамина С стоит на первом месте среди овощей -его в 4 раза больше, чем в лимоне. В биологически зрелых плодах аскорбиновой кислоты и каротина содержится больше, чем в плодах технической зрелости. Зрелые плоды богаты рутинном, его содержится в них 300-400 мг% (табл. 55).
Очень важно, что в перце одновременно находится рутин и витамин С, что усиливает эффективность обоих витаминов.
Кроме витаминов плоды перца содержат сахара, соли необходимые человеку. Сахара представлены - глюкозой, фруктозой и сахарозой, но сахарозы сравнительно мало. В зрелых плодах количество Сахаров, титруемых кислот и витаминов больше, чем в технической зрелости.
Цвет плодов зависит от наличия в них каротиноидов. Красный обусловлен наличием в нем ликопина, желтый — ксантофилла, являющегося производным каротина.
Перец сладкий, как поливитаминный продукт широко применяется в лечебном питании при малокровии, цинге, упадке сил, гипо- и авитаминозе, для возбуждения аппетита и стимуляции пищеварения.
Баклажаны - особая их ценность состоит в том, что они содержат много солей, фосфора, калия, магния, железа и других элементов (табл.56).
Из сока баклажанов выделен фермент фенолаза, белок которого содержит 0,2% меди. Соланин снижает содержание холестерина в крови, однако в большом количестве является ядом. Баклажаны рекомендуется в качестве диетического средства для лечения и профилактики атеросклероза, желчнокаменной и почечно-каменной болезни [28,241].
Таким образом, употребление плодов пасленовых культур (томаты, перец сладкий и баклажаны) нормализует работу сердца, снижает отеки сердечного, почечного и печеночного происхождения. Применение этих овощей обеспечивает организм человека железом, калием, медью, цинком. Кроме того, они являются продуктом при малокровии, авитаминозе, стимулируют пищеварение.
Энергетическая оценка производства овощей
Вложение энергии в процессе полезного продукта разделяется по " источнику их образования на естественные и дополнительные. Энергетические затраты при выращивании овощей и в частности томатов, перца сладкого и баклажан делятся на прямые и косвенные. Прямые затраты это - расход горюче-смазочных материалов, затраты электроэнергии для привода машин, расход газа и т.д., используемых в процессе производства.
К косвенным энергозатратам относятся идущие на изготовление средств производства для сельского хозяйства: тракторов, автомобилей, сельскохозяйственных машин и орудий, удобрений и т.д.
Ряд ученых отмечает, что в общем потреблении энергии в растениеводстве 25% приходится на долю жидкого горючего и около 50% -на долю производства минеральных удобрений. Их производство, а в особенности азотных характеризуются высокой энергоемкостью [186,218,280,321].
Существующие технологии возделывания сельскохозяйственных культур обеспечивают достаточно высокий выход продукции во всех зонах возделывания сельскохозяйственных растений. Но всегда достаточно достоверно оценивается стоимость производственного продукта по данным технологиям.
Современные технологии производства продукции сельского хозяйства основываются в основном на использовании невозобновляемых видов топлива, в первую очередь нефти, природный газ. Быстрое сокращение запасов ископаемого топлива, значительное повышение его стоимости, заставляет искать пути экономии их использования в сельскохозяйственном производстве, а также пути развития топливных энергетических ресурсов базирующихся на солнечных и ветровых ресурсах (так называемые возобновляемые источники энергии).
При этом анализ взаимосвязей затрат и выхода энергии дает более , полное руководство к работе направленное на экономию энергии, чем анализ денежных затрат.
Энергетическая оценка существующих в современном овощеводстве технологических процессов позволяет выделить наиболее энергоемкие операции и обосновать ресурсосберегающие агроприемы возделывания овощных культур. Одним из важнейших показателей роста эффективности производства является повышение производительности общественного труда. На этот показатель оказывают влияние ряд факторов, но главный из них повышение фондовооруженности труда. В сельском хозяйстве при , повышении фондовооруженности труда в 17,5 раз, производительность труда повышается в 4 раза.
Научно-технический прогресс характеризуется, прежде всего, ростом энергопотребления. С каждым годом этот фактор является все более важным условием для успешного наращивания темпов производства. Без роста основных фондов и потребления топливоэнергетических ресурсов нельзя обеспечить ни получение нужного количества урожая, ни высокого уровня производительности труда [218].
Известно, что урожай (биологическая масса) формирует природная энергия, а искусственная является вспомогательной. Поэтому поток искусственной энергии в сельское хозяйство целесообразен до тех пор, пока он не обеспечит выполнение всех технологических операций в необходимых объемах и в наилучшие сроки с учетом экстремальных условий производства.
Количественный расход энергии зависит от применяемых технологий возделывания овощных культур в определенных зональных условиях, а качественный - от степени использования её растениями.
В настоящее время мировое признание получил энергетический метод, как универсальный способ оценки потоков энергии в агроценозе. Он позволяет выразить различные приемы, культуры, сорта в единых показателях, установить их своеобразие, обеспечивает возможность научно обосновать подходы к разработке и совершенствованию технологических процессов [225].
Одной из важнейших проблем в области овощеводства в настоящее время является дальнейшее совершенствование технологии производства продукции с целью получения максимального урожая с наименьшими затратами энергоресурсов.
Основное место в решении этой проблемы при возделывании, хранении, транспортировке и переработке является сортовое разнообразие с широкими адаптивными возможностями. Наиболее существенным способом оценки технологии возделывания является оценка производства томатов, перца сладкого в различных агроэкологических условиях.
Энергетическую эффективность возделывания овощей определяли путем сравнивания коэффициента энергетической эффективности технологии.
Затраты совокупной энергии при возделывании томатов, перца сладкого на изучаемых вариантах складываются из затрат энергии на орудия труда, горючее, на труд механизаторов и водителей. Количество энергии во всех случаях исчисляется в джоулях на гектар.
Энергозатраты по большинству видов работ технологического процесса на разных культурах были высокими, особенно в период ухода за растениями и составили 13233-18458 МДж/га за счет затрат на горючее. Затраты на уборку урожая были на томатах 10037 МДж/ и 2541,7 МДж на баклажанах (табл.74, см. приложение ВЗ).
Таким образом по полученным нами данным следует, что энергетические затраты при производстве овощей, в частности томатов, перца сладкого и баклажан в большей части увеличиваются за счет применения горючего независимо от возделываемой культуры.
Биоэнергетический метод в последнее время получил признание в мире, как универсальный способ оценки потоков энергии в агроценозе. Он позволяет выразить различные приемы, сорта, культуры в единых показателях, установить их своеобразие, обеспечивает возможность научно-обосновать подходы к разработке и совершенствованию технологических процессов и технических условий.
Доказано, что процесс интенсификации сельского хозяйства сопровождается ростом сельского хозяйства, ростом энергозатрат. Энергоемкие способы возделывания овощных культур существенно увеличивают стоимость полученной продукции [219].
Основное место в решении этой проблемы при возделывании, хранении и транспортировке является наличие сортового разнообразия с широкими адаптивными возможностями.
Влияние сорта, срока посадки, густоты стояния растений, режима орошения на биоэнергетические показатели. Показатели рассмотрим на примере выращивания томатов. С энергетической точки зрения элементы технологии считаются эффективными, если обеспечивается условие: соотношение энергии полученной в хозяйственной части урожая и израсходованной совокупной энергии на производство данного вида продукции больше или равно единице.
Рассчитанные нами биоэнергетические показатели этих вариантов сведены в таблице 75. Как следует из таблицы затраты совокупной энергии по всему технологическому циклу составляют от 995568 МДж (сорт , Рычанский) до 1001771 МДж (Трансновинка). Для других сортов совокупная энергия занимала промежуточное положение. Наши расчеты показывают, что с точки зрения биоэнергетической оценки возделываемых томатов обеспечивали урожайность от 57,9 т/га (Рычанский) до 68,0 т/га (Волгоградский 5/95). Кроме того, из этой таблицы следует, что выращивание томатов всех изучаемых сортов экономически выгодно. Коэффициент энергетической эффективности был выше единицы. Наибольшие производимые затраты в зависимости от сроков уборки, были при массовом сборе урожая. Это объясняется более высокой отдачей урожая в этот период, а следовательно и большими затратами на уборку, сортировку и доставку урожая к месту реализации и переработки плодов.
