CC BY
140
УДК 634.1.004.12
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ КАЧЕСТВА ПЛОДОВ - ОСНОВА ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ САДОВОДСТВА
В.А. ГУДКОВСКИЙ, академик РАСХН, зав. отделом ВНИИ садоводства имени И.В. Мичурина А.А. КЛАДЬ, доктор сельскохозяйственных наук, генеральный директор ЗАО «Сад Гигант»
Л.В. КОЖИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
ВНИИ садоводства имени И.В. Мичурина E-mail: [email protected]
Резюме. Показана актуальность проблемы качества плодов в условиях возрастающей конкуренции, рассмотрены научно-практические основы его повышения на всех этапах - производство, уборка, хранение, товарная обработка, реализация.
Ключевые слова: качество, плод, сорт, повреждение, заболевание, производство, уборка, хранение, товарная обработка, реализация, цена, экономическая эффективность.
В связи с постоянно возрастающей конкуренцией на мировом рынке плодовой продукции ее качество приобретает важнейшее значение.
Качество - это совокупность свойств и характеристик продукции, которые придают ей способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности [1].
Качество плодов определяется различными показателями, которые всесторонне характеризуют их свойства, потребительскую ценность и назначение (размер, форма, окраска, аромат, вкус, свежесть, состояние зрелости, лежкоспособность, дефекты кожицы и мякоти и др.). Важнейший его показатель
- биохимический состав и, в первую очередь, концентрация антиоксидантов, которые сдерживают старение человеческого организма и развитие многих заболеваний [2,3].
Качество плодов формируется под влиянием комплекса биологических, агротехнических, экологических и организационно-экономических факторов [4]. Самая лучшая продукция, полученная в саду, при нарушении технологических регламентов может потерять первоначальные свойства на любом из этапов: производство, хранение, товарная обработка, транспортировка, реализация.
Сегодня из-за несовершенства технологических элементов системы качества плодов, снижение конечного результата (доход) может исчисляться десятками миллионов рублей. Поэтому важно проанализировать, каковы основные причины, ухудшающие качество плодов на всех этапах от производства до потребителя и разработать научно-практические основы повышения и сохранения качества плодов.
Многолетние исследования выполнены на базе ВНИИС им. И.В. Мичурина, ЗАО «Сад-Гигант» Краснодарского края, ЗАО «15 лет Октября» Липецкой области и др.
По параметрам качества плоды относят к разным товарным сортам (продукция, сгруппированная по
28 ---------------------------------------------
комплексу признаков, характеризующих ее потребительские качества) [5].
Стандарт FFV-50 (2008), посвященный сертификации и контролю товарного качества яблок, предусматривает разделение на высший, первый и второй товарные сорта, в России выделяют высший (премиум) и три товарных (первый, второй, третий) сорта [6].
К высшему товарному сорту относят отборные плоды, типичные по форме, размеру и окраске для того или иного помологического сорта, с целой плодоножкой, без повреждений вредителями и болезнями, с размером по наибольшему поперечному диаметру > 70 мм. Плоды должны быть без дефектов, за исключением очень незначительных при условии, что они не влияют на общий вид продукта, качество и вид в упаковке.
Предуборочный период. При закладке новых насаждений важное значение имеет обоснование выбора места под сад, сорто-подвойных комбинаций, типа сада и посадочного материала.
В России сегодня основное количество плодов производят в садах экстенсивного типа, где целенаправленное воздействие на их качество ограничено (высокорослые деревья, объемная крона и др.). В результате в большинстве хозяйств требованиям высшего и I сорта соответствует не более 30...40 % выращенной продукции, а 50 % плодов и более из-за низкого качества (II, III сорт) реализуют по невысоким ценам зачастую меньше себестоимости, что служит одной из причин низкой эффективности садоводства.
Садоводство - капиталоемкая отрасль, поэтому важно обеспечить быструю окупаемость затрат путем повышения не только продуктивности насаждений, но и качества плодов. Мировая наука и практика пришли к выводу, что конкурентоспособные плоды можно выращивать только в садах интенсивного типа. Они обеспечивают высокую скороплодность, стабильную урожайность (30.50 т/га), возможность концентрации средств для организации капельного орошения, фер-тигации, эффективной защиты от вредителей, болезней, установки сеток для защиты от града, солнечных ожогов, птиц. Однако главное преимущество интенсивных садов - возможность получения высокотоварной продукции (высший + I сорт) на уровне 90.95 %. Поэтому такие сады - крупный резерв повышения продуктивности насаждений и качества плодов, а также быстрой окупаемости капитальных вложений (5 лет).
Сегодня в передовых хозяйствах России (ЗАО «Сад-Гигант») выход плодов высших товарных категорий составляет 65.80 %, то есть резерв повышения качества - 15.25 %. При этом дополнительный доход будет равен 5.6 тыс. руб. /т.
Как при экстенсивном, так и при интенсивном садоводстве первостепенное значение имеет выбор сорта. Для высокодоходных садов подходят сорта, которые способны ежегодно формировать плоды с высокими потребительскими качествами, обеспечивают высокую рентабельность и стабильность производства (15.20 лет), экологическую устойчивость, леж-коспособность и др.
__ Достижения науки и техники АПК, №11-2010
Плодоводческие хозяйства юга России (Краснодарский край) закладывают новые сады сортами Ренет Симиренко, Гренни Смит, Голден Делишес, Ред Чив, Гала, Пинова, Фуджи, Прикубанское, Кубанское багряное и др. в основном на подвое М-9.
В средней зоне садоводства наиболее распространены сорта Жигулевское, Богатырь, Антоновка обыкновенная, Синап Орловский, Лобо, Спартан, а в последние годы - иммунные к парше сорта Свежесть, Имрус и др. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, поэтому для получения плодов высокого качества необходимо соблюдать сортовую агротехнику.
Как показывают результаты товарной оценки плодов, основные показатели и дефекты, обусловливающие снижение их качества, - недостаточный размер, интенсивность окраски, повреждения вредителями и болезнями, механические повреждения (ветром, градом, птицами, при уборке и транспортировке), повреждения солнечным ожогом, морозом, физиологическими расстройствами (подкожная пятнистость, стек-ловидность, растрескивание и др.).
Формирование и сохранение качества плодов в предуборочный и послеуборочный период осуществляется с использованием прецезионных технологий, которые направлено воздействуют на физиолого-био-химические процессы, происходящие в растениях и его отдельных органах (плод, лист, побег корень и др.).
Размер плодов (калибр) - однин из базовых показателей, по которым их разделяют на товарные сорта.
Для получения плодов высоких категорий в интенсивных садах необходимо регулировать нагрузку урожая (прореживание плодов), при необходимости использовать активаторы роста плодов (цитокинины и др.) и корневой системы. Важно создать условия для оптимальной освещенности кроны, обеспечения высокой фотосинтетической активности листьев, сбалансированного роста побегов (регуляторы роста), оптимизации водного и питательного режимов (по фазам роста и развития), создания резерва запасных веществ осенью. Перечисленные мероприятия, а также продление пребывания плодов на дереве (обработка ингибиторами этилена) и их поэтапный съем, позволяют добиваться более высокого выхода плодов с требуемым калибром.
Окраска плодов характеризуется долей покровной окраски (в %), интенсивностью и блеском. В стандартах ЕС для большинства окрашенных сортов доля окраски для продукции I сорта должна быть выше 30 %. Недостаточная ее площадь и интенсивность снижает товарность и цену плодов [7].
Развитие окраски плодов сдерживают затененность кроны, сильный рост побегов, высокая нагрузка урожаем, избыток азота, жаркая и сухая погода в летний и осенний периоды, недостаток углеводов, К, Мп, поврежденность листьев болезнями и вредителями, химический стресс, сортовые особенности, ранний съем плодов и др. Для ее улучшения необходимо обеспечить равномерную освещенность кроны (обрезка, формировка, зеленые операции) и поэтапный съем плодов, ограничить использование азотных удобрений во второй половине вегетации. Перспективна также предуборочная обработка веществами, стимулирующими развитие окраски, использование материалов отражающих свет в междурядьях сада.
В партиях высших товарных категорий не допус-Достижения науки и техники АПК, №11-2010 __
каются плоды, поврежденные вредителями (плодожорка, листовертка, пилильщик, долгоносик, совка, медяница, тля, щитовка), паршой, в сортовой продукции - грибными гнилями (плодовая, черная, горькая).
Принцип построения защитных мероприятий должен заключаться в 100 %-ный защите листового аппарата и плодов от болезней и вредителей. Интегрированная система защиты растений предполагает широкое использование новых устойчивых сортов (в том числе к парше), профилактических мероприятий, повышающих собственный иммунитет растений, альтернативных способов защиты (биологические), новых методов ранней диагностики болезней и вредителей, безопасных для человека и окружающей среды препаратов и современных опрыскивателей [7,8,9].
Оржавленность может быть характерным признаком определенных помологических сортов (Голден Делишес, Богатырь и др.). В стандарте ЕС для высшего сорта она не должна выходить за пределы воронки, могут быть слабые следы сетки на плоде, не портящие внешнего вида [7].
В последние годы значительное количество плодов разных помологических сортов повреждается сеткой, которая иногда покрывает большую часть плода, кожица становится грубой, шероховатой. Это оказывает влияние на цену продукции. Наиболее восприимчивы к такому повреждению плоды сорта Голден Де-лишес.
Развитие сетки сдерживает обработка препаратами серы в ранние сроки (3 раза) или гиббереллином; дифференцированное использование пестицидов и антистрессантов; оптимизация водного, минерального и воздушного режимов; подбор устойчивых сортов.
Плоды, пораженные солнечным ожогом, нельзя относить к высшему и I товарному сорту, а их доля в партии может достигать 5.10 % и более. Развитию этого повреждения способствуют высокие температуры поверхности плодов >52оС (тепловая гибель клеток); высокая температура в сочетании с высокой солнечной радиацией (побурение тканей); фотоокисли-тельный солнечный ожог (недостаток антиоксидантов). В южной зоне садоводства такие дефекты наблюдаются у плодов всех помологических сортов, но в большей степени - у Гренни Смит.
Развитие солнечного ожога сдерживает равномерное распределение плодов и листьев; обработка веществами, снижающими нагрев плода и отражающими избыток радиации; повышение антиокислительного потенциала плодов (обработка а-токоферолами и др.); использование антистрессовых препаратов; снижение температуры плода (подкроновый распыл воды, специальные сетки).
Для многих районов настоящее бедствие - повреждения плодов градом. В интенсивных садах с урожайностью 40.50 т/га экономически оправдано использование специальных сеток и противоградовых установок.
Один из важнейших факторов, определяющих качество и продолжительность хранения плодов, состояние зрелости при съеме.
При ранних сроках съема плоды не достигают нормального для сорта размера (калибра), окраски, биохимического состава, а во время хранения неспособны приобрести свойственные сорту вкусовые качества, восприимчивы к увяданию, загару, подкожной пятнистости. При поздних сроках - повышается ве-
роятность осыпания плодов, повреждения стекловид-ностью, подкожной пятнистостью, растрескиванием, в период хранения такие партии быстрее теряют потребительские качества (низкая кислотность, твердость, сочность, плоды склонны к перезреванию, по-бурению мякоти и сердцевины, загниванию).
Период оптимального срока съема зависит от генотипа сорта, экологических и агротехнических факторов. В мировой практике для мониторинга физиологического состояния и качества плодов используют следующие показатели и индексы: содержание эндогенного этилена [4,10], индекс йод-крахмальной пробы, твердость, число дней от полного цветения до съема, индекс ТЫаи^ (соотношение сахара к кислоте), индекс (соотношение твердости к содержанию крахмала и сухим растворимым веществам), индекс РегПит (на основе данных о твердости, содержании сухих растворимых веществ, сахаров) [4, 5, 7, 11], индекс AD (по содержанию хлорофилла) [12], антиокис-лительная активность плодов [3], содержание и соотношение элементов минерального состава (Са, Мд, К, Р, N1) в листьях и плодах [4,13] и др. Комплексное использование перечисленных показателей позволяет разделить выращенный урожай на партии (длительного, среднего, краткосрочного хранения) и для каждой из них определить послеуборочную технологию.
Основные механические повреждения плодов, существенно снижающие категорию их качества, приходятся на период уборки и транспортировки. Минимальный уровень повреждений - нажимов, ушибов, проколов и плодов без плодоножек (целая плодоножка - стандарт для плодов высшего сорта) - можно обеспечить путем оценки труда работников при съеме по содержанию в партии плодов высшего и I сорта. Еще один существенный резерв повышения качества плодов при уборке урожая - использование специальных платформ, сумок, поэтапный съем и подсортировка плодов при выкладке в тару, качество тары, транспортных средств и дорог.
Послеуборочный период. Основная задача хранения плодов - обеспечить максимальное сохранение исходного качество продукта (свежесть, сочность, твердость), а также защиту от поражения физиологическими и грибными заболеваниями.
В России около 90 % плодов хранится в обычной атмосфере (ОА). Более прогрессивные технологии -регулируемая атмосфера с ультранизким содержанием кислорода (РА), модифицированная атмосфера (МА). Однако и они не гарантируют защиту плодов от повреждения физиологическими и грибными заболеваниями особенно, на стадии доведения до потребителя. Наибольшее сохранение исходного качества обеспечивают инновационные технологии с использованием ингибитора этилена Фитомаг [14]. Их успешно осваивают в ЗАО «Сад-Гигант» Краснодарского края, ЗАО «15 лет Октября» Липецкой области и др.
Основные заболевания плодов при хранении. Плоды многих промышленных сортов - Антоновка обыкновенная, Гренни Смит, Ред Делишес, Делишес, Мартовское, Ренет Симиренко, Джонаголд, Старкрим-сон, Северный синап, Синап Орловский и др. - поражаются загаром. В некоторых партиях степень поражения этим заболеванием может достигать 100 %.
Важнейшую роль в развитии загара играет этилен. Он стимулирует накопление а-фарнезена и продуктов его окисления (КТ281) - инициаторов развития заболевания и одновременно фенольных соеди-
нений - ингибиторов повреждения [10,13].
Слабая восприимчивость или полное исключение заболевания достигается при пониженном содержании этилена (<5 ppm), КТ281 (< 8 нмоль/см2) и высоком
- естественных антиоксидантов в плодах.
Увеличению устойчивости плодов к заболеванию способствуют: создание и поддержание условий, обеспечивающих оптимальный гормональный, антиокси-дантный и минеральный статус плодов при их производстве (путем использования комплекса агротехнических факторов); съем в оптимальные сроки; эффективное ингибирование биосинтеза эндогенного и экзогенного этилена (обработка препаратом «Фитомаг»); обеспечение оптимальных условий и сроков хранения (согласно рекомендациям, в зависимости от помологического сорта).
Подкожная пятнистость - физиологическое заболевание, которое появляется в саду, но в большей степени при хранении. Оно оказывает существенное влияние на внешний вид, резко снижает товарное качество продукции (не допускается в высшем и I сорте). У восприимчивых к заболеванию сортов потери могут достигать 30 % и более.
Причина развития болезни - нарушение минерального баланса (недостаточное количество Ca и избыток N, K, Mg) [13,15], повышенный уровень физиологически активных гиббереллинов, вызывающих интенсивный рост побегов [15,16,17]. В большей степени подкожной пятнистостью поражаются плоды, снятые с интенсивно растущих, молодых, малоурожайных и сильно обрезанных деревьев. Развитию подкожной пятнистости способствует избыточное внесение азотных и калийных удобрений, резкие колебания влажности и температуры почвы, поздний полив перед съемом урожая, низкая нагрузка урожаем [13,15].
Устойчивость плодов к болезни повышает использование слаборослых подвоев, оптимизация минерального питания (ограничение азотных удобрений) и водного режима, соблюдение технологии обрезки и формирования кроны, отгибание ветвей, стимулирование закладки цветковых почек, своевременное прореживание плодов, обеспечение регулярного плодоношения, использование регуляторов роста (Регалис, Паклобут-разол и др.), подрезка корней, кербовка и др. [13,15].
Разложение от старения, побурение мякоти и сердцевины плодов отдельных помологических сортов (Ренет Симиренко, Фуджи, Флорина, Бреберн, Жигулевское и др.) может резко снизить их качество и вызвать потери. Исключение этих заболеваний достигается при использовании сортовой агротехники и дифференцированных условий подготовки и хранения плодов [4,5].
Увядание плодов, которые развивается при хранении, существенно снижает их товарные качества (в высшем сорте не допускается, в I сорте допускается слабое увядание без признаков морщинистости). К увяданию в наибольшей степени восприимчивы плоды сорта Голден Делишес, Богатырь и др.
Сдерживают его развитие подбор устойчивых сортов, равномерное освещение кроны (формировка, обрезка и др.), эффективная защита от болезней, вредителей, сетки, града, механических повреждений, оптимальные сроки съема, поддержание оптимальной относительной влажности воздуха, хранение в модифицированной атмосфере с обработкой препаратом «Фитомаг» [18].
Снижению восприимчивости плодов к повреждению __ Достижения науки и техники АПК, №11-2010
СО2 способствуют съем в оптимальные сроки, повышен- Доведение до потребителя. Поставлять плоды
ный уровень антиоксидантов в плодах (благодаря хоро- на рынок с достаточным потенциалом качества, обес-
шей освещенности, сбалансированной нагрузке урожа- печивающим «жизнь на полке» (Shell life), можно при
ем, оптимальному содержанию минеральных элемен- использовании инновационных технологий хранения
тов и др.), низкий уровень СО2(<1%) в первые 1.1,5 (ОА+ «Фитомаг», РА+ «Фитомаг», МА+ «Фитомаг»), промесяца хранения, поэтапное создание РА [13]. гнозировании потенциала лежкости по содержанию
Наиболее распространенные виды грибных гни- эндогенного этилена, КТ281, твердости, устойчивость
лей в средней зоне садоводства - Botrytis cinerea Pers., к физиологическим и грибным заболеваниям.
Penicillium expansum, в южной - Gloesporium Комплексное освоение научно-обоснованной си-
fructigenum. Для защиты плодов от этих заболеваний стемы качества плодов позволит увеличить доход с 1
неоходим комплекс мер, который включает эффектив- га интенсивных садов на 100 тыс. руб. и повысить уро-
ную защиту плодов в саду, своевременный и качествен- вень рентабельности со 110 до 135 %.
ный съем, дезинфекцию камер и тары, хранение в РА в Выводы. Таким образом, исходное качество пло-
сочетании с обработкой препаратом «Фитомаг». дов формируется в предуборочный период под воз-
Один из резервов сохранения качества плодов в действием таких факторов, как сорт, подвой, тип сада,
послеуборочный период - использование современ- природно-климатические условия, используемые эле-
ных линий товарной обработки и тары, обеспечиваю- менты агротехники, сроки и технологии уборки, транс-
щих снижение механических повреждений, способных портировки, товарной обработки, вид тары.
разделять плоды на товарные сорта с учетом калиб- Комплексное освоение системы повышения и сора, цвета и наличия различных дефектов. хранения качества плодов на всех этапах (производ-
Упаковка. Плоды должны быть упакованы таким ство, хранение, товарная обработка, транспортиров-
образом, чтобы обеспечивалась надлежащая сохран- ка, реализация) - важнейший резерв увеличиния эф-
ность их качества. Крупные компании предлагают ши- фективности садоводства.
рокий сортимент упаковки - от деревянных ящиков Представленная система повышения и сохране-
(14.15 кг) и картонных коробок (2,2.14 кг) до поддо- ния качества плодов успешно осваивается в ЗАО «Сад-
нов для 4-х плодов. Гигант» Краснодарского края.
Литература.
1.Системы качества: сборник нормативно-методических документов.- М: Издательство стандартов, 1992.-129 с.
2. Гудковский В.А. Антиокислительные (целебные) свойства плодов и ягод и прогрессивные методы их хранения // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2001. - №4. - С.13-19.
3. Природные антиоксиданты - надежная защита человека от опасных болезней и старения. / Яшин Я.И., Рыжнев В.Ю., Яшин. А.Я., Черноусова Н.И. - М.: Изд. НПО «Химавтоматика», 2008. - 122 с.
4. Гудковксий В.А. Система сокращения потерь и сохранения качества плодов и винограда: Методические рекомендации.
- Мичуринск, 1990. - 120 с.
5.Франчук Е.П. Товарные качества плодов. - М.: Агропромиздат, 1986. - С. 36-37.
6. Плодовые и ягодные культуры. - М: Издательство стандартов, 1991. - С. 10-24.
7. Werth K. Color and Quality. Sudtiroler Apfelsorten Mele dell Alto Adige South Turole Apple Varletles. - VOG. - 2009. - s.85-93.
8.Гудковский В.А., Каширская Н.Я., Цуканова Е.М.. Стресс плодовых растений. - Всерос. Науч.-исслед. Ин-т садовод-ства.-Воронеж: Кварта, 2005. - 128 с.
9.Гудковский В.А., Цуканова Е.М.. Эффективные соединения, повышающие устойчивость плодовых растений к различным стресс-факторам. // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. Научно- производственный журнал. -2007. - № 1. - С. 22-26.
10. Ju Z.; Bramlage W.J. Cuticular phenolics and scald dewelopment in “Delicious” apples. /J.Am.Soc.Hortic.Sc., 2000. -Vol.125. - N 4. - P.498-504
11. Lafer G. Richtlinien fur der Ernte u. Lagerung von Kernobst. Besseres Obst. - 1994. - № 8-9.
12. Noferini M., Fiori G., Ziosi N., Costa G.. New non-destructive index to evaluate the fruit ripening stage. Department of Fruit Tree Sciences, Universiti of Bologna, Viale Fanin 46.
13. Гудковский В.А, Назаров Ю.Б., Кожина Л.В. Роль минерального состава, гормонов и антиоксидантов в защите плодов и растений от физиологических заболеваний. // Инновационные технологии производства, хранения и переработки плодов и ягод: Материалы науч.-практ. конф. 5-6 сентября 2009 г., Мичуринск. - 2009. - С. 26-40.
14. Гудковский В.А., Кладь А.А., Кожина Л.В., Балакирев А.Е., Назаров Ю.Б. Прогрессивные технологии хранения плодов / Достижения науки и техники в АПК. - 2009. - №2. - С. 66-68.
15. Гудковский В.А. Физиологические основы поражения плодов яблони подкожной пятнистостью и другими заболеваниями и система мер их предупреждения. // Научно-практические достижения и инновационные пути развития производства продукции садоводства для улучшения структуры питания и здоровья человека: Мат. Науч.-практ. Конф. 8-10 сентября 2008 г.
- Мичуринск: Изд-во Мичуринского госагроуниверситета, 2008. - С.90-97.
16. Saure M.C.(1996). Reassessment of the role of calcium in development of bitter pit in apple. Aust.J.Plant Physiol. 23:237-243
17. Rademacher W. (2000). Growth retardants: Effects on gibberellin biosynthesis and other metabolic pathways. Annu.Rev.Plant Physiol. - 51:501-531.
18. Эффективность модифицированной атмосферы и ингибитора биосинтеза этилена для хранения плодов, ягод и овощей / Гудковский В.А, Кожина Л.В., Балакирев А.Е., Назаров Ю.Б. // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. - 2009. - № 1. - С. 53-64.
COMPLEX SYSTEM OF FRUIT QUALITY IMPROVEMENT IS A BASIS FOR HORTICULTURE EFFICIENCY
INCREASE
V^.Goudkovsky, A.A. Klad, L.V. Kozhina
Summary. Actuality of fruit quality problem in terms of increasing competition has been shown. Science and production principles of fruit quality increase at all stages (production, harvesting, storage, handling, marketing) are under consideration. Key words: quality, a fruit, a grade, damages, diseases, manufacture, cleaning, storage, commodity processing, realization, the price, economic efficiency.
Достижения науки и техники АПК, №11-2010 ____________________________________________________ 31
