Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Сокращение потерь плодов яблони в системе производства, уборки и хранения

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Воробьев, Вячеслав Филиппович, Москва

/ ( гг?

/ »

ВСЕРОССИЙСКИЙ СЕЛЕКЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ САДОВОДСТВА И ПИТОМНИКОВОДСТВА (ВСТИСП)

На правах рукописи

Воробьев Вячеслав Филиппович

СОКРАЩЕНИЕ ПОТЕРЬ ПЛОДОВ ЯБЛОНИ В СИСТЕМЕ ПРОИЗВОДСТВА/УБОРКИ И ХРАНЕНИЯ

] 5 Г) © ! Специальность: 06.01.07 ^плодоводстве —=

- России

(решение Л

присуа: октора:

^^д^^^^^^ввде научного доклада ;

на соисканиеученой степени докторсеЗЖкЗхшяйЙШщк;наук

\И ■ г', л

России

ГОСУДАРСТВЕННАЯ

' V ^ п

Официальные оппоненты: / /а С ^ V/

Л

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Потапов Виктор Александрович;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Дурманов Дмитрий Николаевич;

доктор сельскохозяйственных наук

Драгавцева Ирина Александровна.

Ведущее предприятие: Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур.

Защита диссертации состоится^ часов на засе-

дании диссертационного совета Д 020.20.01 при Всероссийском селекционно-технологическом институте садоводства и питомниководства.

Адрес: 115598, г. Москва, Бирюлево-Загорье, Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства, диссертационный совет.

С диссертацией в виде научного доклада м а •*"> ознакомиться в библиотеке института.

Диссертация в виде научного док ъд/'л^1999 г.

Отзывы на диссертацию в ви «у, мплярах,

заверенные, скрепленные ге ь у ному секретарю совета.

Ученый секретарь диссертационного ^

кандидат сельскохозяйственных наук Л. А. Принева

/

/ /

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность проблемы.

Одной из важнейших народнохозяйственных задач является равномерное снабжение населения России свежими плодами яблони в течение всего года. Однако до настоящего времени наблюдается дефицит их ■производства и сезонный характер потребления. Наряду с этим более 20 % урожая теряется на пути от дерева к потребителю.

В связи с этим для уменьшения потерь и повышения лежкости плодов важное значение имеет надлежащая подготовка их к этому еще при выращивании в саду и при уборке урожая. Снятые яблоки продолжают жить и их способность к длительному хранению в значительной степени зависит от интенсивности дыхания, устойчивости к различным функциональным расстройствам и грибным болезням. Эта устойчивость является активным физиологическим процессом и определяется всем комплексом факторов и процессов жизнедеятельности, присущих растительному организму. Поэтому проблема сокращения потерь плодов и требует комплексного подхода к ее изучению. Основное внимание должно быть обращено на разработку комплекса научно-обоснованных мероприятий по сокращению потерь и сохранению качества при производстве продукции и ее хранении.

За последние годы достигнут значительный прогресс в этой области благодаря работам отечественных ученых JI. В. Метлицкого, А. А. Колесника, Е. Г. Сальковой, Р. Я. Ципруш, В. А. Гудковского, 3. А. Седовой, В. И. Кашина, 3. А. Метлицкого, В. Г. Трушечкина, А. М. Ульянова, Д. А. Ульяновой, Т. В. Шагиной, JI. А. Приневой, Н. П. Дубодел, Т. Л. Урюпиной, JI. В. Кожиной и др., а также зарубежных M. Faust, J. Wieneke, Е. Lange, D. Martin, U. Bramlage, P. Lidster, ' N. Looney и других.

j Их исследования внесли существенный вклад в решение пробле-

I мы сокращения потерь при производстве, уборке и хранении как в по-I становках задач и обоснования необходимости проведения комплексных 1 хследований, так и в плане разработки современных технологий хранения. !" Однако, интенсификация плодоводства и появление различных

¡Ьоом собственности вызывает необходимость научного обобщения накопленного опыта по этой проблеме с разработкой новых, экономич-

ных технологий, обеспечивающих более низкие энергозатраты и себестоимость получаемой продукции, высокий потенциал ее лежкости, снижение потерь и сохранение высокого качества. Более того каждая зона промышленного плодоводства имеет своей сортимент, отличается почвенно-климатическими особенностями, которые в значительной степени влияют на устойчивость плодов яблони к различного рода потерям в процессе их выращивания, уборки и хранения.

Проведение подобных исследований весьма актуально, так как их внедрение в произволе ¡во позволит оперативно решить важную народнохозяйственную проблему, связанную с сокращением потерь плодов, сохранением качества, удлинением срока их хранения, что дает возможность существенным образом улучшить снабжение населения этими важными для человека продуктами питания.

Исходя из вышесказанного была разработана концептуальная модель сокращения потерь в системе производства, уборки и хранения плодов яблони в Нечерноземной зоне РФ (рис. 1).

1.2. Цель и задачи исследований.

Целью исследований является: разработка научно-обоснованного комплекса мероприятий в предуборочный период, при уборке урожая и последующем его хранении для сокращения потерь в 3-4 раза и удлинения срока хранения плодов яблони на 1-4 месяца.

Поставленная цель достигалась'решением следующих задач:

- разработка концепции повышения устойчивости плодов яблони к болезням, включающая в себя системы производства, уборки и хранения;

- формулирование компонентов концепции и закономерностей регулирования их взаимосвязей;

- выявление закономерностей поражаемости плодов яблони функциональными расстройствами и грибными болезнями при хранении;

- раскрытие характера взаимосвязей признаков лежкости, химического состава плодов, метеорологических условий и определение их прямого и косвенного влияния на продолжительность хранения;

- выявление пластичности, стабильности и модификационной изменчивости сортов яблони по признаку лежкости;

Ж

Прогнози- Уборка в Формиро- Обработка Предвари-

рование оптималь- вание од- антиоксидан- тельное

сроков ные сроки нородных тами, пленко- охлажде-

съема и по лежко- образующими ние

лежкости сти партий покрытиями,

со2

1 1 1 1

\ /

Способы хранения плодов

/

* >

Обычная Обработка Пищевые Модифи- | Последующее \

атмосфера • высокими пленкооб- 1 цирован- 1 насыщение 1

концентра- разующие ная газо- 1 другим спосо- ■

циями СО? покрытия вая среда « бом ! 1 1

1 1 1 1

V

Реализация плодов

Рис. 1. Концептуальная модель сокращения потерь в системе производства, уборки и хранения плодов яблони.

- изучение влияния агротехнических факторов и их взаимодействия на формирование устойчивости плодов яблони к болезням хранения;

- разработка методов прогноза устойчивости плодов яблони к болезням хранения и сроков их съема на основе выявленных закономерностей;

- разработка новых биотехнологических методов повышения устойчивости плодов яблони к болезням на основе общих закономерностей их инициации;

- разработка способов длительного хранения плодов путем использования пищевых пленкообразующих покрытий, модифицированной газовой среды и послеуборочных обработок высокими дозами углекислого газа;

разработка научно обоснованного комплекса мероприятий по сокращению потерь и удлинению срока хранения плодов яблони;

- дать экономическую оценку изучаемых мероприятий.

1.3. Научная новизна.

В процессе решения перечисленных задач были получены следующие результаты:

разработана концепция повышения устойчивости плодов основных районированных и перспективных сортов яблони Нечерноземной зоны к болезням в системе производства, уборки и хранения;

- сформулированы компоненты концепции и закономерности регулирования их взаимосвязей;

- выявлены закономерности поражаемое™ плодов яблони физиологическими расстройствами;

- впервые раскрыты характер взаимосвязей признаков лежкости, химического состава, метеорологических условий и определены их прямое и косвенное влияние на продолжительность хранения, что дает возможность определить объективные критерии лежкости, а в селекционном плане выделить и использовать показатели, оказывающие на нее наибольшее влияние;

- впервые установлена пластичность и стабильность основных сортов яблони в процессе хранения и выявлены закономерности генотипи-

ческой и модификационной изменчивости признаков лежкости и их химического состава;

— впервые разработан способ прогнозирования сроков съема плодов на основе уровней интенсивности выделения этилена и ранний их прогноз на основе экспресс метода;

— обоснованы возможности формирования устойчивости плодов и выявлены пути направленного воздействия на обменные процессы в плодах, ответственные за развитие большинства болезней при хранении, что позволило разработать новые биотехнологические методы снижения потерь и повышения лежкости яблок;

— изучено влияние различных пищевых пленкообразующих покрытий, углекислого газа и кислорода на интенсивность и характер некоторых физиологобиохимических процессов в зависимости от степени поражения плодов основными болезнями, что позволило разработать технологию хранения плодов яблони с использованием пищевых пленкообразующих покрытий, модифицированной газовой среды и предварительных обработок яблок высокими концентрациями С02, обеспечивающих комплексную защиту от прогнозируемых болезней хранения;

- впервые доказано, что обработки растений растворами СаС12 повышают зимостойкость обработанных деревьев;

- разработан и предложен научно-обоснованный комплекс мероприятий по сокращению потерь и удлинению срока хранения плодов яблони.

Новизна разработанных мероприятий защищена 5 авторскими свидетельствами на изобретение и 1 патентом.

1.4. Практическая значимость работы.

Разработан научно-обоснованный комплекс мероприятий по уменьшению потерь и удлинению срока хранения плодов яблони, который включает в себя производство плодов с определенными параметрами качества, прогноз лежкости, определение оптимального срока съема, 'предуборочную и послеуборочную обработку физиологически активными веществами, подбор оптимальных факторов хранения, включающих температуру, пищевые пленкообразующие покрытия, С02, 02 и сроки

хранения с учетом биологических особенностей сортов и прогнозом лежкости плодов однородных партий. Разработана технология хранения плодов с использованием пищевых пленкообразующих покрытий, предварительных обработок высокими дозами С02 и модифицированной газовой среды. Разработана нормативная документация, позволяющая внедрять разработанный комплекс мероприятий в плодоводческих хозяйствах и плодоовощных базах.

Внедрение разработанного комплекса мероприятий позволяет на 1-4 месяца продлить срок хранения и в 3-4 раза сократить потери плодов по сравнению с существующей в производстве технологией.

1.5. Положения, выносимые на защиту

концепция повышения устойчивости плодов яблони к болезням в системе производства, уборки и хранения;

— компоненты концепции и закономерности регулирования их взаимосвязей;

- закономерности поражаемости плодов яблони функциональными расстройствами и грибными болезнями при хранении;

— результаты теоретических и экспериментальных исследований характера взаимосвязей признаков лежкости, химического состава плодов, метеорологических условий и уровень их прямого и косвенного влияния на продолжительность хранения, а также пластичность, стабильность и модификационную изменчивость сортов яблони по признаку лежкости;

- методы прогноза устойчивости плодов яблони к болезням хранения и сроков их съема;

— механизмы повышения устойчивости плодов яблони к болезням хранения;

- научно обоснованный комплекс мероприятий по сокращению потерь плодов яблони в системе их производства, уборки и хранения.

1.6. Апробация работы

Основные положения, технологии и рекомендации, содержащиеся в диссертации в течение 1976-1999 гг. доложены на отечественных и

международных научно-производственных и теоретических конференциях, семинарах-совещаниях, выставках, в том числе:

- на заседаниях Ученого совета НИЗИСНП (1976-1991 гг.), ВСТИСП (1992-1998 гг.);

- на рабочем совещании "Механизм действия и применение этрела" (гидрела в растениеводстве) (г. Канев, 1977 г.);

- научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов НИЗИСНП (1978 г.);

- международном конгрессе в Италии по холоду (г. Венеция, 1979 г.);

- на конференции по современным способам хранения плодов в Польше (г. Скерневицы, 1980 г.);

- на Научно-техническом совете АПК РСФСР (1985-1989 гг.);

- на конференции "Применение физиологически активных веществ в растениеводстве" (г. Москва, 1992 г.);

- на Научно-техническом совете при выполнении Государственной программы "Хранение плодов" (г. Мичуринск, 1992-1993 гг.);

- на конференции "Зимостойкие слаборослые подвои яблони" (г. Мичуринск, 1990 г.);

- на конференции "Прогрессивные экологически безопасные технологии хранения и комплексной переработки с/х продукции" (г. Углич, 1996 г.);

- на научно-производственном совещании "Актуальные вопросы теории и практики защиты плодовых и ягодных культур в условиях многоукладности с/х" (г. Москва, 1998 г.);

- на Всеукраинской конференции по садоводству (г. Киев, 1997 г.);

- на Всеукраинской конференции "Ресурсосберегающие технологии в садоводстве" (г. Киев, 1998 г.);

- на 5-й международной конференции "Биоантиоксидант" (г. Москва, 1998 г.);

- на рабочем совещании по адаптивному садоводству (г. Обоянь, 1998 г.).

1.7. Реализация результатов исследований:

Результаты исследований защищены 5 авторскими свидетельствами на изобретение и 1 патентом.

Многолетние результаты исследований изложены в различных главах и разделах книги "Плодовые культуры" (г. Москва, 1991 г.):

- глава 2. "Сортимент плодовых культур";

- глава 3. "Плодовый питомник";

- раздел 9. "Организация работ по уборке урожая, вывозке плодов из сада";

- раздел 10. "Товарная обработка и упаковка плодов";

- раздел 11. "Хранение плодов".

Разработаны, апробированы и внедрены 4 рекомендации:

- технология длительного хранения плодов в Нечерноземной зоне РСФСР, Москва, 1987 г. (Одобрены НТС Государственного агропромышленного комитета РСФСР);

- длительное хранение плодов, Москва, 1986 г. (Одобрены НТС Государственного агропромышленного комитета РСФСР);

- закладка и выращивание интенсивных яблоневых садов на слаборослых подвоях в Нечерноземной зоне РСФСР, Москва, 1987 г. (Одобрены НТС Государственного агропромышленного комитета РСФСР);

- промышленная технология возделывания интенсивных семечковых культур в Нечерноземной зоне, Москва, 1990г. (Одобрены НТС Государственного агропромышленного комитета РСФСР);

Результаты исследований использовались при подготовке многочисленных проектов для закладки и выращивания промышленных садов в Московской области (п/х Непецино), Вятской области (совхозы Яран-ский и Малмыжкий), в Курской области (плодосовхоз им. Гайдара), Калужской области (д/о "Новинка") и других.

В ОПХ НИЗИСНП, с-за им. Ленина Московской области и ГП ОПХ ВСТИСП Курской области проведена широкая апробация разработанных технологий.

Ряд технологических разработок отмечен медалями ВДНХ:

- серебряной за разработку проекта и закладку интенсивного сада, обеспечивающего получение продукции с высоким качеством и устойчивостью к болезням хранения;

- бронзовой за технологию длительного хранения плодов с применением пищевых пленкообразующих покрытий;

- бронзовой - за способ определения сроков съема и формирование партий плодов для длительного хранения.

Экономическая эффективность от внедрения разработанного комплекса мероприятий составляет от 551 до 1730 рублей на 1 т в ценах на 1.01.98 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 44 печатных издания, из них 2 книги, 4 рекомендации, 5 авторских свидетельств на изобретение, 1 патент, остальные научные статьи.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2.1. Объекты и методика исследований

Работа выполнена во Всероссийском селекционно-технологическом институте садоводства и питомниководетва (19761999 г.) в соответствии с программами НИР института, а также Государственной программы "Хранение плодов".

Объектами исследований служили плоды районированных и перспективных сортов яблони Нечерноземной зоны.

Выявление основных факторов, влияющих на размеры потерь плодов при уборке и хранении проводили по методике Метлицкого, Комяковой (1935) с использованием ГОСТа 21122-75 "Яблоки свежие поздних сроков созревания".

Для изучения влияния экзогенных физиологически активных веществ на предуборочное опадение и последующую лежкость плодов проводили опрыскивание деревьев водными растворами ДИМГ (№, К' диметилгидразид янтарной кислоты) спустя 25 и 50 суток после цветения; 2,4,5 - ТП (2,4,5 - трихлорпропионовая кислота) и КАНУ (калиевая соль а-нафтилуксусной кислоты) за 15 суток до съема и комбинацией ДИМГ с 2,4,5 - ТП спустя 50 суток поле цветения и за 15 суток до съема соответственно.

РОССИЙСКАЯ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ БИБЛИОТЕКА

Возможность ускорения созревания и повышения качества яблок изучали при опрыскиваниях водными растворами этрела, а также в комбинаци