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

171884 2,21

Сорт Луговской

Контроль

Облучение КС

Озонирование

КС + озон 61640

61681 113098

150138 1,83

Таким образом, при использовании предпосадочной обработки клубней некогерентным красным светом и озоном технология возделывания картофеля становится более энергосберегающей.

Про итогам проведенных исследований разработаны рекомендации для Управления сельского хозяйства и продовольствия Рязанской области по внедрению в производство АПК Рязанской области способа обработки посадочного материала картофеля с использованием некогерентного красного света и озона. Данная технология внедрена в Рязанском НИПТИ АПК при выращивании пробирочных растений и семенных клубней картофеля репродукции суперэлита.

На способ обработки посадочного материала картофеля некогерентным красным светом получен патент № 2283561 (2006).

1. Главный биологический фактор технологии – сорт. Выбор хозяйственно-ботанических сортов картофеля для использования в каждом регионе, следует производить с учетом максимального удовлетворения требований потребителей и перерабатывающих предприятий. При этом в каждой зоне необходимо использовать те сорта, которые способны в полной мере раскрыть свой генетический потенциал в конкретных агроклиматических условиях выращивания. Существенное расширение культивируемого сортимента продуктивными, адаптированными сортами в соответствии с направлением их использования позволит значительно повысить эффективность картофелеводства Центрального региона.

2. Агроэкологическая оценка 35 сортов картофеля позволила выявить следующие закономерности изменения хозяйственно-полезных признаков клубней, которые следует учитывать при выращивании их в Центральном регионе:

- устойчивость картофеля к микробиологическим заболеваниям определяется сортовыми особенностями и погодными условиями вегетационного периода. Большинство изученных сортов проявили высокую устойчивость к фитофторозу и парше обыкновенной. Однако в годы с избыточным увлажнением отмечается значительное развитие фитофтороза на вегетирующих растениях, переходящее на клубни;

- урожайность и химический состав клубней подвержен сильной изменчивости в зависимости от генетических особенностей и группы спелости сорта, а также от погодных условий, особенно в период клубнеобразования. Среднеспелые и среднепоздние сорта накапливают больше сухих веществ и крахмала по сравнению с ранними, раннеспелые и среднеранние сорта содержат больше белка и витамина С. Лучшие сорта внутри каждой группы спелости дают стабильный урожай клубней высокого качества в любых условиях выращивания;

- способность аккумулировать нитраты в клубнях является прежде всего сортовым признаком картофеля. За годы исследований по данному показателю сорта различались в 2 и более раз. В среднем за 3 года содержание нитратов в картофеле составило от 55,2 до 135,7 мг/кг, что ниже предельно допустимого уровня;

- за время хранения в картофеле происходит изменение химического состава, связанное с расходованием пластических веществ на дыхание. Наибольшие потери при хранении отмечаются по содержанию витамина С, количество которого снижается за 8 месяцев хранения на 50-70 % от исходного; наименьшие потери – по содержанию белка – на 0,01-0,3 % от исходного количества.

3. Оценка изучаемых сортов как сырья для производства крахмала, сухих и жаренных картофелепродуктов, проведенная по комплексу биохимических, технологических и экономических показателей, позволила выделить универсальные сорта картофеля, пригодные как для столового использования, так и к различным видам переработки. К ним относятся районированные сорта голландской селекции Сантэ, Импала, Фреско, а также перспективные сорта белорусской селекции Каприз и Журавинка.

4. Высокую пригодность к промышленной переработке на продукты питания имеют районированные сорта Ред Скартет, Романо, Елизавета, Петербургский и перспективный сорт Пранса. Для технической переработки (на крахмал) хорошо подходят районированный сорт Криница, перспективные сорта Сказка и Наяда. Производство и переработка этих сортов высокорентабельна и обеспечивает максимальный выход конечного продукта стабильно высокого качества в течение всего периода использования.

5. Вместе с тем, выявлены сорта, не проявившие удовлетворительных потребительских свойств и пригодности к различным видам переработки, и среди них десять сортов, районированных в Центральном регионе. Их использование не удовлетворяет требованиям современного сельскохозяйственного производства и снижает конкурентоспособность российского картофеля на потребительском рынке.

6. Применение биопрепаратов защитно-стимулирующего действия в технологии хранения картофеля продовольственного и для промышленной переработки позволяет эффективно управлять процессом хранения картофеля и добиваться сокращения количественных и качественных потерь при использовании более высоких температур хранения, чем рекомендуемые в нашей стране. При этом не нарушается принцип экологической чистоты продукции.

7. Применение защитно-стимулирующих средств биологической природы приводит к сокращению общих количественных потерь картофеля при хранении на 3,06 – 7,03 % по отношению к контролю. Характер действия изучаемых биопрепаратов на картофель зависит не только от вида препарата, но и от глубины и продолжительности периода естественного покоя обрабатываемых сортов.

8. Выявлен положительный эффект от применения защитных средств биологической природы на изменение химического состава, пищевого и технологического достоинства клубней в процессе хранения. За восемь месяцев хранения при использовании данного приема потери сухих веществ в клубнях сокращаются на 1,6-4,0 %, крахмала – на 1,9-3,6 %, белка – на 0,01-0,04 %, витамина С - на 0,9-1,8 мг%. Отмечено улучшение таких технологических показателей клубней, как размер крахмальных зерен и потемнение мякоти клубней. Это в конечном счете играет важную роль в сохранении качества продовольственного картофеля и пригодности его к переработке при длительном хранении.

9. Установлено, что биопрепараты оказывают пролонгирующее действие на иммунизацию картофеля, изменяют направленность обмена веществ в клубнях в сторону сокращения накопления нежелательных продуктов метаболизма, ухудшающих технологические и кулинарные свойства клубней и качество картофелепродуктов. В обработанных клубнях снижается скорость накопления редуцирующих сахаров в 1,2-1,8 раз, свободных аминокислот – в 1,3-1,9 раз, изменяется активность ферментов, что приводит к сокращению потерь, стабилизации товарного качества и пищевой ценности продукции в процессе длительного хранения.

10. Преимущество препаратов Крезацин и Циркон, выявленное при хранении, сохранилось и в последействии. Осенняя обработка клубней данными препаратами способствует росту общей и товарной урожайности в последействии на 7,9-12,6 т/га и 10,8-17,1 т/га, соответственно. В варианте с применением препарата Циркон выявлена достоверная прибавка по отношению к контролю содержания в клубнях сухого вещества и крахмала у обоих сортов на 1,2-2,6 % и 1,4-2,3 %, соответственно. Это дает возможность рекомендовать применение препаратов Крезацин и Циркон для осенней обработки не только продовольственного, но и семенного картофеля.

11. Разработанная и научно обоснованная технология хранения картофеля с использованием осенней обработки защитно-стимулирующими средствами биологической природы проста в применении, экологически безопасна и экономически выгодна. Она позволяет получить экономический эффект за счет дополнительной стоимости сохраненной части продукции в размере 90-370 руб на каждую тонну картофеля. Это дает возможность рекомендовать разработанные технологические приемы к использованию не только в крупных сельскохозяйственных предприятиях, но и мелкими товаропроизводителями продовольственного картофеля.

12. Разработан новый способ обработки посадочного материала картофеля, включающий воздействие некогерентным красным светом в диапозоне длин волн 540-680 нм на различных этапах производства семян, оздоровленных методом верхушечной меристемы (патент № 2283561, 2006). Внедрение данного способа для ускоренного размножения перспективных сортов не требует больших капиталовложений, существенной перестройки технологических процессов в организации эффективного семеноводства при одновременном снижении ресурсо- и энергозатрат и экологической нагрузки на окружающую среду.

13. При использовании некогерентного красного света на стадии размножения пробирочных растений картофеля наиболее эффективным приемом является трехкратное облучение пробирочных растений в течение вегетации через 5-7 дней после черенкования с интервалом в один день при дозе облучения 90 Дж/м2. При этом наблюдается кумулятивный эффект действия красного света. У облученных растений в конце вегетации увеличивается высота на 6,1-7,8 % и количество междоузлий на одном растении на 10,0 – 12,1 % по сравнению с необлученными, что приводит к увеличению коэффициента размножения пробирочных растений в 1,1 – 1,3 раза.

14. При высаживании облученных пробирочных растений в теплицу улучшается их выживаемость на 14-19 % и повышается масса и число миниклубней с одного куста, соответственно, на 7,2-12,2 г и 0,1-0,9шт. За счет этого увеличивается выход миниклубней на 18,3-25,0 шт/м2, что значительно повышает эффективность использования тепличных площадей при выращивании миниклубней и в конечном итоге сокращает время получения требуемого количества оздоровленных семян перспективных сортов картофеля и затраты на его производство.

15. Доказано положительное влияние совместного действия некогерентного красного света и озона при предпосадочной обработке семенных клубней на динамику роста, продуктивность фотосинтеза, формирование урожая и качества картофеля. При использовании данного приема повышается урожайность клубней на 13,1-16,7 %, товарность урожая – на 5,2-7,9 %, возрастает содержание в клубнях сухих веществ на 3,0-3,6 %. За счет изменения структуры урожая увеличивается коэффициент размножения клубней по фракции семенного картофеля в 1,1 – 1,4 раза.

16. Предпосадочная обработка клубней некогерентным красным светом и озоном позволяет получить более качественную и безопасную продукцию. В потомстве обработанных клубней происходит снижение содержания нитратов, наиболее выраженное при совместном действии факторов, на 15,3-16,5 %, в среднем за три года. Ускорение развития растений под действием обработки некогерентным красным светом и озоном позволяет получить более физиологически зрелые клубни и повысить их сохраняемость. Общие количественные потери у двух сортов картофеля за 8 месяцев хранения при совместном действии факторов снизились на 4,3-6,0% по отношению к контролю.

17. Предпосадочная обработка клубней некогерентным красным светом и озоном улучшает технологические показатели клубней и повышает их пригодность к промышленной переработке. Выявлено уменьшение содержание редуцирующих сахаров в клубнях на 0,13 %, увеличение доли крупных и средних крахмальных зерен на 3,8-7,2 % по отношению к контролю, повышение устойчивости мякоти к потемнению, улучшение качества хрустящего картофеля на 3,6-3,9 балла. Это открывает широкие возможности для использования данного приема предпосадочной обработки клубней в технологии производства картофеля продовольственного и для промышленной переработки.

18. Технология предпосадочной обработки семенных клубней некогерентным красным светом и озоном имеет значительные экономические преимущества по сравнению с традиционными технологиями обработки семян. Её использование увеличивает условно чистый доход в расчете на 1 т продовольственного картофеля на 129 - 435 руб, повышает энергетический коэффициент в 1,05-1,26 раз, что свидетельствует о возрастании экономической и биоэнергетической эффективности выращивания картофеля. Наиболее эффективным приемом является совместное применение красного света и озона.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для расширения сортимента картофеля в Центральном регионе с целью удовлетворения потребностей населения в высококачественном продовольственном картофеле, а перерабатывающей промышленности сырьем рекомендовать ГСУ принять к районированию сорта, прошедшие всестороннюю оценку, показавшие высокую продуктивность, качество и пригодность клубней для многостороннего использования: Каприз, Пранса, Сказка, Наяда и Журавинка. Это позволить повысить рентабельность производства и переработки картофеля на 23-169 %.

2. С целью снижения количественных и качественных потерь и риска поражения картофеля инфекционными заболеваниями и сохранения пригодности его к промышленной переработке при длительном хранении рекомендовать осеннюю обработку клубней биологическими препаратами Крезацин и Циркон. Опрыскивание клубней растворами данных препаратов производить после прохождения лечебного периода перед закладкой на основное хранение при нормах расхода: для Крезацина – 2 мл/т, для Циркона – 0,5 мл/т; расход рабочей жидкости – 10 л/т.

3. Для ускорения размножения перспективных сортов рекомендовать в элитном семеноводстве картофеля, основанном на методе верхушечной меристемы, обработку посадочного материала некогерентным красным светом в диапазоне длин волн 540-680 нм при дозе облучения 90 Дж/м2. При обработке пробирочных растений картофеля использовать трехкратное облучение пробирок в течение вегетации через 5-7 дней после черенкования с интервалом в один день.

4. Для сохранения исходного качества семян, оздоровленных методом меристемной культуры и недопущения повторного заражения клубней в полевых условиях вирусными и другими микробиологическими заболеваниями при выращивании семенного и продовольственного картофеля следует использовать совместную обработку семенных клубней некогерентным красным светом в дозе 90 Дж/м2 и озоном в концентрации 350 мг/м3. Для повышения эффективности озонирования перед обработкой озоном клубни следует смачивать водой.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Савина, О.В. Оценка клубней районированных и перспективных сортов картофеля на пригодность к промышленной переработке. / О.В. Савина, М.Н. Павлова / Материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки XXI века». - Рязань, 2004. – С.408-410. (0,09 п.л.)


загрузка...