Научное обоснование, разработка и внедрение новых приемов в технологии производства и хранения картофеля, предназначенного для промышленной переработки и продовольственных целей (07.09.2009)

Автор: Савина Ольга Васильевна

Разработать технологию ускоренного размножения перспективных сортов картофеля, оздоровленных методом верхушечной меристемы, путем применения некогерентного красного света и озона на различных этапах производства посадочного материала.

Изучить влияние новой ускоренной технологии производства семенного материала на формирование потребительских свойств, лежкоспособность перспективных сортов картофеля и качество картофелепродуктов;

Дать энергетическую и экономическую оценку эффективности рекомендуемых приемов в технологии возделывания и хранения картофеля продовольственного и для переработки.

С учетом проведенных исследований разработать рекомендации по возделыванию и хранению картофеля для промышленной переработки и продовольственных целей в условиях Южной части Нечерноземной зоны РФ с использованием энергосберегающей и биологизированной технологии, позволяющей получать высококачественную, экологически безопасную продукцию;

Научная новизна. В результате проведенных многолетних исследований разработаны теоретические и практические основы применения новых технологических приемов производства и хранения картофеля, предназначенного для промышленной переработки и продовольственных целей. При этом установлен и теоретически обоснован ряд новых положений:

- Изучено 35 сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции по комплексу хозяйственно-полезных признаков в почвенно-климатических условиях юга Центрального региона и проведена их всесторонняя оценка на пригодность к промышленной переработке.

- Впервые проведена систематизация районированных и перспективных сортов картофеля по направлениям использования в Центральном регионе. Выявлены сорта, обеспечивающие максимальный выход клубней и картофелепродуктов высокого качества при минимальных затратах. Вместе с тем, отмечены районированные сорта картофеля, не отвечающие требованиям современного производства.

- Впервые показана эффективность использования защитно-стимулирующих препаратов биологической природы – Эпина-экстра, Силка, Крезацина и Циркона в технологии хранения картофеля. Выявлены биопрепараты, оказывающие максимальный эффект на сохранение товарного качества, пищевого достоинства клубней и пригодности их к переработке при длительном хранении.

- Изучены закономерности влияния биогенных препаратов на активность ключевых метаболических процессов, регулирующих уровень естественной устойчивости картофеля к неблагоприятным факторам внешней среды. Установлено, что биопрепараты оказывают пролонгирующее действие на иммунизацию картофеля, изменяют направленность обмена веществ в клубнях в сторону сокращения накопления нежелательных продуктов метаболизма, снижающих технологические и кулинарные свойства картофеля и пригодность его к переработке.

- Впервые показана эффективность применения некогерентного красного света и озона для обработки посадочного материала картофеля с целью ускорения размножения перспективных сортов картофеля, повышения качества клубней и картофелепродуктов.

- Разработан и научно обоснован способ обработки посадочного материала картофеля некогерентным красным светом на разных этапах производства семян, оздоровленных методом меристемной культуры (Патент № 2283561, 2006).

- Выявлено улучшение сохраняемости и технологических свойств клубней и качества картофелепродуктов в результате предпосадочной обработки семенных клубней некогерентным красным светом и озоном;

- Дано энергетическое и экономическое обоснование эффективности рекомендуемых приемов в технологии возделывания и хранения картофеля продовольственного и для переработки.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Разработанные теоретические положения и новые приемы позволяют на научной основе усовершенствовать технологию производства и хранения картофеля, предназначенного для промышленной переработки и продовольственных целей.

Практическая ценность исследований состоит в том, что решена важная народнохозяйственная задача: разработаны инновационные приемы, способствующие внедрению в производство и ускоренному размножению перспективных сортов картофеля, отвечающих требованиям потребителей и перерабатывающей промышленности, снижению потерь при хранении и сохранению качества клубней и картофелепродуктов на протяжении всего периода использования.

Результаты исследований автора легли в основу Рекомендаций, разработанных для Управления сельского хозяйства и продовольствия Рязанской области по внедрению в производство АПК Рязанской области разработанных приемов. Предлагаемый комплекс технологических приемов реализован в производственных условиях в хозяйствах и на перерабатывающих предприятиях Рязанской области.

Полученные экспериментальные данные использованы автором при написании монографии «Новые приемы в технологии производства и хранения картофеля» (Рязань, 2009), а также внедрены в учебный процесс при подготовке специалистов товароведов-экспертов продовольственных товаров в Рязанском государственном агротехнологическом университете.

Основные положения, выносимые на защиту:

Агроэкологические закономерности изменения количественных и качественных параметров клубней картофеля в зависимости от генетических особенностей сортов и условий выращивания.

Комплексный агротехнический, биохимический, технологический и экономический подход к оценке сортов и систематизации их по направлениям использования.

Результаты оценки эффективности использования осенней обработки клубней защитно-стимулирующими средствами биологической природы для повышения качества картофеля и пригодности его к промышленной переработке при длительном хранении.

Физиолого-биохимические основы действия биологических иммуностимуляторов на сокращение количественных и качественных потерь клубней при хранении.

Научное и практическое обоснование использования некогерентного красного света и озона для обработки посадочного материала картофеля.

Экономическое и биоэнергетическое обоснование использования разработанных приемов в технологии производства и хранения картофеля продовольственного и для промышленной переработки.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на ежегодных научных конференциях студентов, аспирантов и преподавателей РГСХА (Рязань, 2004, 2005, 2006); ученых советах Рязанского НИПТИ АПК (Рязань, 2004, 2005; 2006); 8-м всероссийском форуме молодых ученых и студентов «Конкурентоспособность территорий и предприятий во взаимозависимом мире» (Екатеринбург, 2005); Всероссийской научно-практической конференции «Инновации молодых ученых и специалистов – национальному проекту «Развитие АПК» (Рязань, 2006); Международной научно-практической конференции «Безопасность питания: проблемы, пути и способы решения» (Коломна, 2007); Всероссийской научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг» (Орел, 2007); Всероссийской конференции «Вклад молодых ученых в реализацию приоритетного национального проекта «Развитие агропромышленного комплекса» (Троицк, 2007); Всероссийской научно-практической конференции РНИПТИ АПК « Организация проектирования агротехнологий и систем земледелия» (Рязань, 2007); Международной научно-практической конференции «Безопасность питания: элемент оценки качества жизни семьи» (Коломна, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 46 научных работ, отражающих её основное содержание, в том числе 10 работ в журналах, рецензируемых ВАК, 1 монография. Общий объем публикаций 18 п.л.

Структура и объём работы. Работа состоит из введения, шести глав, выводов, рекомендаций производству, списка литературы, приложений. Материал изложен на 322 с. машинописного текста, содержит 60 таблиц, 39 рисунков, 32 приложения. Список использованной литературы включает 427 наименований, в т.ч. 72 источника зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 дан анализ современного состояния отрасли картофелеводства, показаны перспективы производства картофеля в России и за рубежом, выявлены особенности производства семенного картофеля как основы промышленных посадок.

В главе 2 изучены теоретические основы промышленного картофелеводства. Проанализированы основные требования к картофелю, предназначенному для промышленной переработки; выявлены наиболее значимые факторы, влияющие на формирование потребительских свойств клубней и качества картофелепродуктов; сформулированы основные направления исследований и научно-методологические подходы к ним.

Глава 3. Место, объекты, методика и условия проведения исследований

Исследования по теме диссертационной работы выполнялись в 2003-2007 гг. с использованием лабораторного, полевого мелкоделяночного и производственного опытов.

Объекты исследований: культура картофель; пробирочные, вегетирующие растения картофеля; тепличные миниклубни и клубни полевой репродукции; сорта; некогерентный красный свет и озон; защитно-стимулирующие средства биологической природы.

Базой для выращивания картофеля являлись стационарная теплица и опытное поле лаборатории картофелеводства Рязанского НИПТИ АПК.

Почва опытного участка темно-серая лесная, тяжелосуглинистая; глубина пахотного слоя 27-30 см. Уровень естественного плодородия средний и выше среднего: содержание гумуса (по Тюрину) 5,4-5,7 %, подвижного фосфора (по Кирсанову) – 1,0-1,2 мг на 1 кг почвы, обменного калия (по Кирсанову) – 1,2-1,6 мг на 1 кг почвы. Реакция почвенного раствора слабокислая, рН солевой вытяжки 5,0-5,6.

В целом, годы проведения исследований характеризовались удовлетворительными условиями для роста и развития растений картофеля. Сумма эффективных температур за период май-август составила 2032….2508 0С при среднемноголетней норме 1995 0С; количество выпавших осадков – 156,0….348,2 мм при среднемноголетнем значении 212 мм. С учетом гидротермического коэффициента, вегетационные периоды характеризуются как избыточно влажный в 2003 (ГТК >1,6) и засушливые (ГТК<1) во все остальные годы наблюдений. Самым жарким и засушливым был вегетационный период 2007 г., когда сумма эффективных температур за май-август превысила среднемноголетнее значение на 513 0С, а осадков выпало на 56 мм ниже нормы. В то же время, в 2003 г. при близкой к среднемноголетней сумме эффективных температур (+37 0С) количество осадков превысило норму на 136,2 мм.

Предшественником картофеля во все годы исследований была озимая пшеница, размещенная по чистому пару. На посадку использовали семенные клубни массой 40-80 г, густота посадки – 50 тыс. шт/га. Срок посадки –третья декада мая. Подготовку почвы, уход за посадками проводили по общепринятой для нашей зоны технологии выращивания картофеля.

Исследования проходили в три этапа. На первом этапе в 2003-2005 гг. изучено 35 сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции по комплексу хозяйственно-полезных признаков в почвенно-климатических условиях Рязанской области, и проведена их оценка на пригодность к промышленной переработке. В исследованиях были задействованы районированные в Центральном регионе и перспективные сорта картофеля различных групп спелости, описание которых приведено в главе 4. Выращивание клубней проводили мелкоделяночным способом по 100 штук на делянке в трехкратной повторности.

На втором этапе исследований (2003-2007 гг.) изучали эффективность использования защитно-стимулирующих средств биологической природы в технологии хранения картофеля продовольственного и для переработки.

Для исследований были отобраны пять препаратов биологической природы: Агат -25К; Эпин; Силк; Крезацин и Циркон. Все препараты включены в список разрешенных средств для обработки сельскохозяйственных культур в нашей стране и хорошо зарекомендовали себя при использовании в период вегетации на многих культурах, в том числе и на картофеле. Оценка влияния данных препаратов в период хранения картофеля проводится впервые, за исключением препарата Агат-25К. Сравнительная характеристика препаратов приведена в главе 5.


загрузка...