|
С другой стороны, растения многих овощных культур из семян, обработанных МВ полем, выращиваемые в 2003 г. на небольших участках Института овощеводства и бахчеводства УААН (г. Мерефа, Харьковская обл.), не перенесли продолжительной засухи и не дали урожай. Для этой зоны текущий год оказался крайне неблагоприятным для овоще-бахчевых культур.
Говоря о микроволновой технологии для овощей, нельзя не отметить положительные результаты, полученные при выращивании картофеля. Это важная продовольственная культура, и ей было уделенное надлежащее внимание.
Исходным материалом послужили клубни сорта Крымская роза. Опыт проводился в засушливом 2002 году в ВАТТ "Сортнасінняовоч". Клубни перед посадкой обрабатывали на микроволновой установке "Артемида" в режимах 80, 90 и 100 сек. (контроль - клубни без обработки).
Контрольные и исследовательские растения выращивали в идентичных агротехнических и климатических условиях, которые характеризовались продолжительной засухой и не содействовали нормальному развитию картофеля. Несмотря на это, урожай из обработанных клубней был на 50% выше контроля. Во многих клубнях отмечено увеличение крахмала на 2,5-3%. Во всех вариантах исследовательские клубни были крупнее контрольных. Наиболее благоприятным для картофеля оказался режим обработки продолжительностью в 100 сек.
Нами подтвержден результат опыта русских ученых, которые показали увеличение урожайности и повышение содержания крахмала в клубнях картофеля при предпосевной обработке микроволновым полем.
Вместе с тем русские авторы отметили снижение на 10-20% содержания радионуклидов цезия (Cs-137) и стронция (Sr-90) в клубнях картофеля, выращенного из обработанного посевного материала.
Таким образом, лабораторные и производственно-полевые исследования, проведенные в 1992-2003 гг., убедительно свидетельствуют о положительном влиянии микроволновой обработки семян овощных и бахчевых культур на посевные и урожайные качества.
В сельскохозяйственном производстве более раннее вызревание растений имеет важное практическое значение, поскольку появляется возможность раньше времени собрать урожай, избежать неблагоприятных погодных условий (засуха, дожди, заморозки), своевременно очистить семена, подготовить их к дальнейшему использованию и тому подобное.
В наших роботах по созданию микроволновой технологии отмечались факты ускоренного цветения и вызревания растений подсолнуха, гречки и некоторых других культур [5, 7, 8].
В особенности актуально это для овощных растений. Ускорение их вызревания дает возможность более ранних поставок населению продукции, улучшает ее ликвидность и,естественно, прибыльность данной области растениеводства.
В исследованиях 2002 г. в хозяйствах ВАТТ "Сортнасінняовоч" было отмечено сокращение сроков цветения и плодоношения огурцов на 6-10 дней, а кабачков - на 5-8 дней раньше контрольных растений. А на производственных посевах фермера Матюшенко А.А. томаты, огурцы, лук, дыни и кабачки с обработанных МВ полем семян вызревали на 5-8 дней раньше контроля.
Отмеченные факты лишний раз свидетельствуют о целесообразности применения микроволновой технологии в производстве овоще-бахчевых культур.
В овощеводстве важно не только получить высокий урожай, но и продлить срок его хранения без значительных потерь. Дело в том, что плодовые, луковичные, корнеплодные, листостебельные, клубнеплодные, листковые и прочие овощи при хранении поражает большая группа болезней грибкового и бактериального происхождения. Если не принимать соответствующие меры, овощи в результате вредной деятельности микрофлоры начинают портиться, загнивают и становятся непригодными для питания.
Вместе с тем, многочисленные исследования и накопленный опыт показали, что микроволновое поле может оказаться надежной защитой разнообразного ассортимента овощной продукции от ее порчи и уничтожения фитопатогенами.
Показательны в этом отношении работы с хранением зеленой продукции: салата, шпината, укропа, кинзы, щавеля, сельдерея, эстрагона, базилика, мелиссы, петрушки, зеленого лука и чеснока.
Зелень очень нестойкая к хранению и буквально через несколько дней после снятия вянет, теряет товарный вид и поддается порче микробными организмами и загнивает. Это затрудняет продажу зелени и не дает возможности транспортировать ее к местам сбыта, в особенности если для этого нужно затратить определенное время.
Обработка зеленых овощей микроволновым полем не только поддерживает их свежесть и вкусовые качества, но и обеспечивает продолжительное хранение.
Серьезной проблемой хранения урожая томатов, картофеля, капусты, моркови, свеклы, баклажан, огурцов и другой продукции является их подверженность болезнями грибковой и бактериальной этиологии. Например, томаты при хранении поражает большая группа фитопатогенов, способных вызвать значительную порчу плодов, их загнивание и полную непригодность к использованию. Основные болезни грибкового происхождения - альтернариоз, черная, бурая, серая гнили, бактериального - мокрая бактериальная гниль, черная бактериальная пятнистость и прочие.
Для картофеля наиболее характерны фитофтороз, фомоз, сухая фузариозная гниль и некоторые другие. Корнеплоды моркови чаще других поражает белая гниль, капусту - бактериоз и серая гниль.
Итак, практически каждая овощная культура имеет свою специфическую болезнь. Потери урожая от болезней при хранении нередко достигают 50% и более. При благоприятных для развития патогенов условиях может погибнуть весь урожай.
Источниками поражения овощной продукции фитопатогенами являются зараженные остатки продукции от предыдущего хранения, инфицированная тара, механизмы, помещения, занесение патогена с продукцией и др.
Как показывает опыт, бороться с патогеном, который инфицировал овощную продукцию, крайне сложно, так как его развитие, в особенности в теплое время года, протекает стремительно. На протяжении нескольких дней он может превратить свежие овощи в гниющую массу.
Для снижения потерь овощей от порчи обычно используются разные химические средства - диоксид серы, сорбиновая и борная кислоты, перманганат калия и прочие. Однако они не нашли широкого применения. Больше практикуется механическая сортировка продукции, при которой изымаются пораженные овощи.
В этой связи наиболее важными являются профилактические меры борьбы с фитопатогенами. Лучше не допустить их к овощной продукции, уничтожить в зачатке, чем потом безуспешно бороться с ними.
Многочисленными исследованиями установлено, что обработка овощей микроволновым полем, с одной стороны, уничтожает патоген, препятствует его внедрению в овощную массу, а с другой,- овощи не только не уязвляются болезнью, но более или менее продолжительно хранятся и улучшают свои вкусовые качества.
Опыты, проведенные в 1993-1995 гг. в Институте растениеводства (г. Тирасполь), убедительно это подтверждают. С помощью микроволновой технологии удалось уничтожить микрофлору сапрофитных бактерий, плесневых и дрожжевых грибков на плодах томатов сортов Кредо, Новинка Надднестрянщины и Новичок и обеспечить полное их хранение на протяжении двух месяцев. При этом качество плодов по показателям сухого вещества, общего сахара, аскорбиновой кислоты и другим не ухудшилось. В то же время контрольные образцы (плоды без обработки) оказались сильно поврежденными патогенами и утратили свои качества.
Основные результаты исследований приведены в таблицах 5, 6, 7, 8.
Таблица 5. Численность микроорганизмов на поверхности томатов
после их обработки микроволновым полем |
| Вариант обработки |
Сапрофитные бактерии |
Плесневые грибы |
Дрожжевые культуры |
число
клеток |
% до контроля |
число
клеток |
% до контроля |
число
клеток |
% до контроля |
| Сорт Кредо |
Контроль
(без обработки) |
2270 |
100 |
24 |
100 |
1150 |
100 |
| 21 с. |
410 |
18,1 |
19 |
79 |
80 |
6,9 |
| 14 с. |
350 |
15,4 |
780 |
3250 |
210 |
18,3 |
| Сорт Призер |
Контроль
(без обработки) |
2010 |
100 |
32 |
100 |
890 |
100 |
| 21 с. |
300 |
14.9 |
19 |
59,4 |
61 |
6.8 |
| 14 с. |
Образец сгнил в процессе хранения |
| Сорт Новинка Приднестровья |
Контроль
(без обработки) |
197 |
100 |
5 |
100 |
920 |
100 |
| 21 с. |
132 |
67 |
1 |
20 |
135 |
14,6 |
| 14 с. |
Образец сгнил в процессе хранения | |
Таблица 6. Химический состав томатов в экспериментах по хранению плодов
после микроволновой обработки |
Показатели
химического состава |
До обработки
(плоды молочные) |
После обработки
(плоды молочные) |
После хранения
(плоды красные) |
| контр. |
21 сек. |
14 сек. |
контр. |
21 сек. |
14 сек. |
| Сорт Кредо |
| Сухие вещества, % |
4,7 |
4,6 |
4,7 |
4,7 |
5,1 |
5,1 |
5,0 |
| Общ. сахар, % |
2,2 |
2,2 |
2,25 |
2,2 |
2,48 |
2,5 |
2,43 |
| Аскорб. к-та, мг % |
11,34 |
11,3 |
9,6 |
10,0 |
9,54 |
9,0 |
9,2 |
| РН |
4,08 |
4,08 |
4,15 |
4,1 |
3,87 |
3,9 |
3,9 |
| Кислотность |
0,56 |
0,58 |
0,56 |
0,5 |
0,36 |
0,41 |
0,4 |
| Сорт Призер |
| Сухие вещества, % |
4,6 |
4,6 |
4,6 |
4,6 |
5,7 |
5,8 |
- |
| Общ. сахар, % |
2,04 |
2,03 |
2,05 |
2,04 |
2,63 |
2,6 |
- |
| Аскорб. к-та, мг % |
10,6 |
10,6 |
8,8 |
8,9 |
7,82 |
7,9 |
- |
| РН |
3,85 |
3,82 |
3,86 |
3,83 |
3,61 |
3,65 |
- |
| Кислотность |
0,81 |
0,8 |
0,81 |
0,81 |
0,58 |
0,6 |
- |
| Сорт Новинка Приднестровья |
| Сухие вещества, % |
5,0 |
5,1 |
5,0 |
5,2 |
5,0 |
5,1 |
- |
| Общ. сахар, % |
1,89 |
1,87 |
1,86 |
1,89 |
2,36 |
2,3 |
- |
| Аскорб. к-та, мг % |
10,93 |
10,95 |
10,0 |
10,0 |
9,25 |
9,2 |
- |
| РН |
4,25 |
4,24 |
4,27 |
4,29 |
3,60 |
- |
- |
| Кислотность |
0,69 |
0,70 |
0,72 |
0,70 |
0,49 |
- |
- |
| Сорт Новичок |
| Сухие вещества, % |
5,5 |
5,5 |
5,8 |
5,8 |
5,4 |
- |
- |
| Общ. сахар,% |
2,41 |
2,41 |
2,4 |
2,42 |
2,6 |
- |
- |
| Аскорб. к-та, мг % |
13,57 |
13,5 |
12,8 |
13,32 |
8,9 |
- |
- |
| рН |
4,11 |
4,07 |
4,1 |
4,08 |
4,25 |
|
| | | |
Таблица 7. Численность микроорганизмов на поверхности томатов
перед закладкой их на хранение
(число клеток на 1 г продукции) |
Вариант
опыта |
Сапрофитные бактерии |
Плесневые грибы |
Дрожжевые культуры |
число
клеток |
% до контроля |
число
клеток |
% до контроля |
число
щеток |
% до контроля |
| Сорт Кредо |
Контроль
(без обработки) |
2,4.103 |
100 |
11 |
100 |
58 |
100 |
MВ поле,
21 сек. |
1,2.103 |
50 |
4 |
36 |
45 |
78 |
MВ поле,
14 сек. |
1,4.103 |
58 |
3 |
27 |
57 |
98 |
| Сорт Новинка Приднестровья |
Контроль
(без обработки) |
2,9.I03 |
100 |
4 |
100 |
329 |
100 |
MВ поле,
21 сек. |
2,3.I03 |
131 |
3 |
75 |
256 |
78 |
MВ поле,
14 сек. |
1,8.I03 |
95 |
1 |
25 |
58 |
18 |
| Сорт Призер |
Контроль
(без обработки) |
1,7.103 |
100 |
5 |
100 |
323 |
100 |
МВ поле,
21 сек. |
0,7.I03 |
41 |
3 |
60 |
62 |
19 |
MВ поле,
14 сек. |
1,5.103 |
88 |
3 |
60 |
268 |
83 |
| Сорт Новичок |
Контроль
(без обработки) |
9,8.103 |
100 |
20 |
100 |
54 |
100 |
MВ поле,
21 сек. |
8,4.103 |
86 |
0 |
0 |
16 |
30 |
МВ поле,
14 сек. |
9,0.I03 |
92 |
0 |
0 |
31 |
57 | |
|
| Таблица 8. Результаты хранения томатов после микроволновой обработки |
| Сорт |
Вариант обработки |
Срок хранения,
суток |
Выход стандартной
продукции |
| Кредо |
контроль |
51 |
59,5 |
| -"- |
21c. |
-"- |
100 |
| -"- |
14 с. |
-"- |
42,8 |
| Призер |
контроль |
51 |
61.5 |
| -"- |
21 с. |
-"- |
100 |
| -"- |
14 с. |
-"- |
0 |
| Новинка |
контроль |
51 |
59,3 |
| Приднестровье |
21 с. |
-"- |
98,2 |
| -"- |
14 с. |
-"- |
0 |
| Новичок |
контроль |
45 |
0 |
| -"- |
21 с. |
-“- |
38,8 |
| -"- |
14 с. |
-"- |
0 | | | |
Используя микроволновую технологию, в этом институте приобрели опыт продолжительного хранения без потери качества также урожая картофеля сортов Светлячок, Ягодка, Спринтер, моркови, столовой свеклы Бордо-237, лука - Молдавский, Днестровский, Халцедон, Антей, Касатик, капусты - Лада, Харьковская, Южная и другие культуры [11].
Во всех приведенных случаях были подобраны благоприятные режимы обработки урожая овощей, что позволило не только исключить поражение продукции патогенами, но и сохранить и даже немного улучшить их качество.
Таким образом, экспериментально доказана возможность и перспектива использования микроволновой технологии для защиты овощной продукции от фитопатогенов в процессе продолжительного хранения без ухудшения ее качества.
На 2003-2005 гг. разработана и принята Министерством агрополитики Украины и Украинской академией аграрных наук новая Программа исследований и внедрения микроволновой технологии стимуляции и обеззараживания семян сельскохозяйственных, в том числе овощных и бахчевых, культур. Программой предусмотрены решения целого ряда проблем, а именно:
- уточнение режимов обработки семян с учетом видового и сортового состава и почвенно-климатического разнообразия;
- изучение вопросов стойкости растений к экстремальным факторам (засухоустойчивость, стойкость к низким температурам, болезням и др.);
- исследование возможности внедрения теплолюбивых овощных и бахчевых культур в северо-западные регионы Украины;
- использование микроволновых технологий в теплично-парниковых комплексах;
- усовершенствование технологии хранения овоще-бахчевой продукции и тому подобное.
К выполнению упомянутой Программы активно подключились научные работники и специалисты Института овощных и бахчевых культур УААН, Института картофельного хозяйства, Одесского института агропромышленного производства, отдельные структуры ВАТТ “Сортнасінняовоч”, а также фермерские и прочие хозяйства.
На основании полученных результатов можно сделать такие выводы:
1. Микроволновая технология является эффективной мерой повышения урожайности широкого ассортимента овоще-бахчевых культур: плодовых, луковичных, корнеплодных, побеговых, листостебельных, корнеплодных, листовых и других. Благоприятные режимы обработки обеспечивают прирост урожая на 12-150%.
2. Микроволновое поле заметно повышает жизнеспособность и энергетику семян овоще-бахчевых культур, в частности всхожесть, оказывает содействие переходу некондиционных семян в разряд кондиционных.
3. Растения из обработанного семени вызревают на 5-10 дней раньше контрольных, что имеет важное практическое значение, так как обеспечивает более ранний сбор высоколиквидной овощной продукции со значительным экономическим эффектом.
4. Микроволновая технология обеспечивает надежное хранение урожая без ухудшения его качеств, предотвращая порчу и гниение овощей под действием фитопатогенов.
5. Большие перспективы в овощеводстве и бахчеводстве открывает реализация новой Программы научно-исследовательских работ, которая предусматривает усовершенствование микроволновой технологии, внедрение теплолюбивых овоще-бахчевых культур в юго-западные регионы страны, получение высоких урожаев с улучшенным качеством плодов и обеспечение продолжительного их хранения без порчи и гноения.
Тучный В. П., Калинин Л. Г., Киндрук М. О., Левченко Е. А., Бошкова И. Л.
Южный филиал Отделения промышленной радиоэлектроники
Международной академии информатизации, г. Одесса
Гаврилюк М. М.
Украинская академия аграрных наук, г. Киев
Гончаров О. М., Гончаренко В. Ю.
Институт овощеводства и бахчеводства УААН,
г. Мерефа, Харьковская обл.
Цандур М. О., Жаденко В. И.
Институт агропромышленного производства УААН, г. Одесса
Курманевич О. В.
ВАТТ "Сортнасінняовоч", г. Одесса |