Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЗАЩИТЫ ПЛОДОВ ЯБЛОК ОТ ПОРАЖЕНИЯ ПОДКОЖНОЙ ПЯТНИСТОСТЬЮ ПРИ ХРАНЕНИИ

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в садоводческих предприятиях, занимающихся хранением продукции.

Подкожная пятнистость - физиологическое заболевание плодов яблони, которое резко снижает товарное качество продукции. Потери от заболевания могут достигать 50% и более, что наносит огромный экономический ущерб отрасли - 15-30 тыс. руб./т, в пересчете на объем хранимых в России плодов ежегодная сумма потерь эквивалентна 4,5-9 млрд. рублей.

Предпосылкой развития подкожной пятнистости является локальный дефицит кальция в клетках плода и дисбаланс других элементов минерального состава [1].

Используемые способы защиты плодов от подкожной пятнистости были направлены, в основном, на повышение содержания кальция в плодах путем пред- и послеуборочных обработок солями элемента [1, 2, 3, 4].

Известен способ снижения количества плодов, пораженных подкожной пятнистостью, предусматривающий некорневые внесения водорастворимых кальциевых удобрений в разные стадии развития плодов [5].

Известен способ снижения потерь от подкожной пятнистости при использовании некорневых обработок насаждений (6-10 раз за вегетационный период) Са-содержащими препаратами [3, 4, 6].

Недостатком способов являются низкая эффективность (либо ее отсутствие) использования химических препаратов (удобрений), ввиду особенностей поглощения кальция вегетативными и генеративными органами плодовых насаждений, дополнительные материальные затраты, повышающие себестоимость продукции.

Известен способ снижения потерь от подкожной пятнистости, предусматривающий послеуборочную обработку плодов хлористым кальцием (2-4%) [4].

Недостатком данного способа является низкая технологичность, высокая вероятность увеличения потерь от грибных гнилей, что ограничивает применение способа в практике.

Факторы хранения оказывают существенное влияние на ингибирование физиолого-биохимических процессов в послеуборочный период жизни плода, что обеспечивает замедление созревания плодов, снижение потерь от многих физиологических заболеваний.

Известен способ хранения плодов в обычной атмосфере в сочетании с послеуборочной обработкой 1-МЦП. Он обеспечивает сохранение качества (твердость), снижение потерь от загара, распада, мокрого ожога, грибных гнилей, но не оказывает существенного влияния на развитие подкожной пятнистости [6].

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ хранения плодов в условиях регулируемой атмосферы (РА) с содержанием кислорода (О₂) и углекислого газа (СО₂) в пределах 1,5-2% в сочетании с послеуборочной обработкой плодов ингибитором биосинтеза этилена - 1- МЦП (РА+1-МЦП). В настоящий период высокая эффективность защиты плодов от загара, высокий уровень сохранения качества плодов (твердость, сочность, свежесть), доступность технологии хранения плодов РА+1-МЦП обусловили ее широкое применение во всех мировых центрах промышленного производства плодов [7]. Данная технология обеспечивает резкое снижение потерь от подкожной пятнистости, однако при хранении восприимчивых сортов эффективность и этого способа может быть низкой.

Использование факторов хранения, как мощных инструментов воздействия на состояние и качество плодов в послеуборочный период имеет физиологическое обоснование и широкое применение в практике.

Низкий уровень содержания кислорода (1,5-2,0%) способствует ингибированию процессов свободно-радикального окисления, вызывающих развитие загара, подкожной пятнистости и др. заболеваний плодов яблони [7, 8].

Механизм влияния повышенного содержания СO₂ (1,5-2,0%) на развитие подкожной пятнистости до конца не выяснен. Эмпирическим путем заявителями было установлено ингибирование проявлений заболевания при снижении содержания углекислого газа в атмосфере РА до 0,1% и поддержании заданного уровня на протяжении всего периода хранения, что доказывает положительное (стимулирующее) влияние повышенного содержания СО₂ на развитие подкожной пятнистости плодов яблони.

Фактические данные, полученные заявителями, позволяют по-новому оценить влияние основных активных компонентов газового состава атмосферы хранения (кислород, углекислый газ) на развитие подкожной пятнистости. Стрессовый уровень содержания СО₂ в атмосфере хранения - 1,5-2,0% (что в 50-66 раз выше, по сравнению с атмосферным - 0,03%) может способствовать побурению тканей с локальным дефицитом кальция в клетках и поражению плодов подкожной пятнистостью, что не всегда компенсируется ингибирующим влиянием среды с пониженным содержанием кислорода (1,5-2,0%) на процессы свободно-радикального окисления и сдерживание развития заболевания, что и обуславливает появление потерь различного уровня в условиях РА (прототипа способа).

Технической задачей данного изобретения является разработка экологически чистого, эффективного способа защиты плодов от поражения подкожной пятнистостью при хранении в условиях РА, обеспечивающего ингибирование проявлений заболевания в послеуборочный период.

Технический результат изобретения заключен в предотвращении развития подкожной пятнистости плодов яблони при управляемом воздействии факторов хранения. Эта задача решается при поддержании концентрации углекислого газа в атмосфере РА на уровне 0,1% и ниже на протяжении всего периода хранения.

Заявителями не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, со сведениями о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна» и «изобретательский уровень».

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта. Способ осуществляют следующим образом.

Съем плодов проводят в оптимальные сроки, которые определяют по индексу йод-крахмальной пробы (2,5-3 балла).

Закладку плодов на хранение осуществляют не более 2 суток. Обработку плодов ингибитором биосинтеза этилена - 1 МЦП проводят на 3 сутки после съема плодов.

Вывод камеры на режим хранения (СО₂ - менее 0,1%, О₂ -1,5-2,0%, Т - +1+2°С) осуществляют не более 2 суток, т.е. на 4-5 сутки после съема плодов.

В модельных опытах условия РА (Способ) формируют в герметичных контейнерах объемом 0,5 м³. Содержание СО₂ - менее 0,1% обеспечивают используя свойство гашеной извести поглощать углекислый газ из атмосферы. Двухслойных марлевые сетки с 3 кг извести размещают на дне контейнера, что обеспечивает поддержание СО₂ в атмосфере - менее 0,1% на протяжении всего периода хранения (5-6 месяцев). Содержание О₂ -1,5-2,0% на протяжении всего периода хранения обеспечивал генератор азота (ГА-200). Для контроля за содержанием газов используют портативный газоанализатор (DGA-250, Англия).

Примеры конкретного выполнения Способа.

Пример 1. Определяли влияние 3 технологий хранения плодов:

ОА+1-МЦП; PA (CO₂ -1,5-2,0%, O₂ -1,5-2,0%)+1-МЦП (Прототип Способа); PA (СO₂ - менее 0,1%, O₂ -1,5-2,0%)+1-МЦП (Способ) на поражение плодов сорта Синап Орловский подкожной пятнистостью. Сорт отличается очень высокой восприимчивостью к подкожной пятнистости и загару. Исследования проводили в течение 3 лет (2015-2017 гг.). Температура хранения плодов +1+2°С.

На хранение по каждой технологии закладывали по 3 ящика плодов (22-24 кг).

Плоды снимали в оптимальные сроки (индекс йод-крахмальной пробы 2,5-3,0 балла), что соответствовало 7.09.2015 г, 12.09.2016 г и 19.09.2017 г. Продолжительность хранения плодов - 6 месяцев. Оценку состояния плодов проводили 11.03.2016 г, 9.03.2017 г и 13.03.2018 г.

Послеуборочная обработка ингибитором биосинтеза этилена обеспечивала полную защиту плодов от загара при использовании 3 технологий хранения плодов.

Максимальные потери от подкожной пятнистости во все годы исследований (2015, 2016 и 2017) были отмечены при использовании технологии ОА+1-МЦП - 39,8, 19,1 и 31,2% соответственно (Таблица 1). При использовании Прототипа Способа потери от заболевания существенно снижались и составляли - 14,8, 7,5 и 12,5% соответственно. При использовании Способа на протяжении 3 лет исследований потери от подкожной пятнистости отсутствовали.

Способ защиты плодов от поражения подкожной пятнистостью при хранении исключает развитие заболевания в послеуборочный период и сохраняет все преимущества Прототипа - обеспечивает сохранение качества плодов, защиту от загара. Способ - экологически чистый и может быть использован при органическом производстве плодов. Предлагаемый Способ является промышленно применимым, позволяет повысить эффективность хранения плодов.

Источники информации

1. de Freitas S.Т., Mitcham Е.I. 3 Factors Involved in Fruit Calcium Deficiency Disorders //Horticultural reviews. - 2012. - T. 40. - C. 107-146.

2. de Freitas S.Т., do Amarante С.V. Т., Mitcham E. J. Mechanisms regulating apple cultivar susceptibility to bitter pit //Scientia Horticulturae. - 2015. - T. 186. - C. 54-60.

3. T. et al. Bitter pit in apples: pre-and postharvest factors: A review //Spanish Journal of Agricultural Research. - 2016. - T. 14. - №. 4. - C. 08-01.

4. Гудковский B.A. Система сокращения потерь и сохранение качества плодов и винограда при хранении - Мичуринск, 1990. - 119 с.

5. Рябцева Т.В., Капичникова Н. Г., Плодоводство. - Т. 19. - 2007.- с. 74-78.

6. Blankenship S.М., Dole J.М. 1-Methylcyclopropene: a review //Postharvest biology and technology. - 2003. - T. 28. - №. 1. - C. 1-2 5.

7. Гудковский B.A., Кожина Л.В., Гучева Р.Б. Повышение устойчивости плодов яблони к загару и подкожной пятнистости. /Хранение и переработка сельхозсырья. 2017. №7. С.-20-25.

8. Pesis Е. et al. Short anaerobiosis period prior to cold storage alleviates bitter pit and superficial scald in Granny Smith apples //Journal of the Science of Food and Agriculture. - 2010. - T. 90. - №. 12. - C. 2114-2123.