Хранение корнеплодов
Биологические основы хранения. Выкопанные корнеплоды маточной свеклы подлежат немедленному кагатированию. После укладки в кагаты в них не прекращаются жизненные процессы. При этом может быть изменение тургора корневой ткани, проходит дыхание корнеплодов, прорастание и отмирание ростовых почек, гниение, подмораживание. Направленность и интенсивность всех этих процессов обусловливается многими факторами, среди которых решающее значение имеют физиологическое состояние корнеплодов, температурный и воздушный режимы хранилища. Для успешного хранения корнеплодов и подготовки их к плодоношению необходимо, чтобы они были здоровыми, а главное, тургосцентными и хранение их проходило при температуре 2—3° с возможным интервалом 1—6°, а кагатный воздух содержал бы не больше 4—5% углекислого газа, 12—15% кислорода, при относительной влажности, близкой к 90%.
Незначительное увядание свеклы вызывает изменения в деятельности ферментов, повышение активности окислительно-восстановительных и гидролитических процессов, ослабляет сопротивляемость корневой ткани микроорганизмам. Поэтому подвяливание свеклы и потеря тургосцентности приводят к загниванию в процессе хранения. Потеря воды корнеплодами-семенниками отрицательно сказывается на плодоношении высадков. При этом увеличивается количество «упрямцев», малопродуктивных кустов, наблюдается преждевременное усыхание семенников, в результате снижается урожай семян до 10—20%.
Изменение окислительно-восстановительных процессов, связанное с потерей воды, вызывает изменения и в дыхании корнеплодов.
Наши опыты показывают, что высокая температура и отсутствие аэрации способствуют быстрому накоплению углекислого газа в хранилище, что влечет за собою отмирание ростовых почек и гибель корнеплодов от удушья. Количество их определяется длительностью действия неблагоприятных факторов как в комплексе, так и каждого отдельно. В этих условиях посадочные корнеплоды теряли способность к прорастанию через 40 дней при температуре 6—8° и через 8 дней при температуре 16—18°. Когда хранят корнеплоды при свободном доступе воздуха, то обнаруживают в них спирта 0,16—0,23%, а при повышенной температуре и высоком содержании углекислого газа спирта накапливается в 3 раза больше — 0,65—0,74%. В связи с этим можно полагать, что непосредственной причиной отмирания ростовых почек на маточных корнеплодах во время их хранения является накопление спирта при анаэробном дыхании.
Предупреждение высокой температуры в кагатах — весьма трудная задача. Наши многолетние наблюдения за ходом изменения температуры в них позволяют отметить, что она обусловливается не только температурой окружающего воздуха, но и комплексом других факторов: физиологическим состоянием корнеплодов, сроками и способами их уборки, кагатирования, высотой земляного укрытия, глубиной траншей и др. Так, при кагатировании маточных корнеплодов насыпью без земляных прослоек вверху траншеи температура на 1,5—2° выше, чем при кагатировании рядами с земляными прослойками, что объясняется большей конвекцией воздуха в связи с наличием свободных промежутков, а также теплоемкостью почвы. Кроме того, температурная кривая при кагатировании насыпью более выравненная, менее скачкообразная. В температуре верхней и нижней части траншеи наблюдается разница 2—4° до конца хранения маточной свеклы. В более мелких траншеях (50 см) или с невысоким укрытием (80 см) температура бывает на 2—4° ниже, чем в более глубоких (70 см), или с высоким укрытием (120 см).
Устойчивость корнеплодов против поражения кагатной гнилью в большой мере обусловлена системой питания, регулирование которой позволяет изменить обмен веществ в растениях и среду для возбудителя болезни. Так, в трехлетних опытах (1963—1965 гг.) Веселоподолянской опытно-селекционной станции было поражено корнеплодов кагатной гнилью при выращивании маточной свеклы: по навозу 4,5%, по навозу в сочетании с NPK — 5, по минеральному удобрению (NPK) — 6,6, а без удобрения — 10%.
Выбор участков под кагатное поле и рытье траншей. Траншеи для хранения маточных корнеплодов наиболее целесообразно располагать в паровом поле (пар черный или занятый).
Участок под кагатное поле должен отвечать следующим требованиям: рельеф местности выравненный или слегка возвышенный, уровень грунтовых вод — не ближе 1 м до поверхности почвы, участок не должен затопляться дождевыми и весенними талыми водами; не разрешается размешать кагаты на участках рядом с лесополосами.
Траншеи подготавливают за 2—3 дня до начала уборки маточной свеклы. Однако срок рытья их должен быть установлен с учетом наличия землеройных машин и по возможности приближен к срокам кагатирования. Для рытья траншей можно использовать все имеющиеся в хозяйстве землеройные машины — ТКУ-0,9 и экскаваторы.
Глубину траншей устанавливают в большинстве районов свеклосеяния России, Украины, Казахской, Киргизии и Молдавии 70, а для районов Алтайского края — 90 см, на тяжелых заплывающих почвах — соответственно 60 и 80, ширина траншей — 80—90 см. Длина траншей может быть произвольной и обычно устанавливают ее в зависимости от длины кагатного поля.
Способы хранения и кагатирования. Существуют три способа хранения маточной свеклы — в траншеях, полунадземных буртах и стационарных хранилищах. В последние годы распространился менее трудоемкий способ хранения в траншеях — насыпью, без земляных прослоек.
Этот способ, по данным опытных станций и институтов, имеет преимущества перед кагатированием рядами с земляными прослойками как по сохранности корнеплодов, так и по их семенной продуктивности.
Во время доочистки и кагатирования маточной свеклы тщательно выбраковывают нестандартные корнеплоды — с признаками столовой и кормовой свеклы, больные пероноспорозом, ризоктониозом (красная гниль) и другими болезнями, поврежденные корневой тлей, с механическими повреждениями головки или более одной трети хвостовой части, неправильной формы (вильчатые и другие), а также дуплистые и цветушные, крупные корнеплоды массой 1 кг и больше, а также мелкие до 150 г, в зоне достаточного увлажнения до 100, при культуре маточной свеклы методом штеклингов 70—80, при летнем севе до 50—70 г.
Сохранность маточных корнеплодов при осенне-зимнем хранении улучшается, если одновременно с сортированием выделяют отдельно одну (Ф—50—100 мм) или две фракции (Ф = 50—75 и Ф = 75—100 мм).
Чтобы не допустить подвяливания корнеплодов, не должно быть разрыва между их выкапыванием и кагатированием.
Полунадземное и надземное кагатирование маточной свеклы следует применять только в тех районах семеноводства, где уровень грунтовых вод не позволяет хранить корнеплоды в траншеях (Белоруссия, западные районы Украины), а также в местностях с тяжелыми заплывающими почвами, где температурные условия позволяют сохранить их от подмораживания.
Заслуживает большого внимания хранение маточной свеклы в стационарных хранилищах, где можно регулировать влажность, воздушный и температурный режимы. Такой способ хранения маточных корнеплодов себя оправдал на Бийской опытной станции.
Наблюдения показали, что посадочные корнеплоды подвального хранения характеризуются повышенной биологической активностью и жизнеспособностью, большей стойкостью против загнивания в процессе вегетации семенников.
Хранение маточной свеклы в стационарном хранилище заслуживает внимания в суровых условиях Алтайского края, в южных районах Средней Азии и в Краснодарском крае, где зимою корнеплоды подмораживаются, а при высокой температуре сильно израстают и многие ростовые почки не получают возможности образовать генеративные органы, что приводит к появлению большого количества «упрямцев» (до 30%).
Техника и сроки укрытия траншей. Исследования показали, что при укрытии маточных корнеплодов траншеекопателем ТКУ-0,9 в кагатном воздухе было наименьшее содержание углекислого газа и сохранялось наибольшее количество здоровых корнеплодов. При укрытии корнеплодов с помощью бульдозера создаются худшие условия хранения в связи с уплотнением почвы, особенно при повышенном увлажнении.
Рекомендуется следующая толщина полного земляного укрытия с учетом метеорологических условий районов свеклосеяния и сроков проведения зимнего укрытия маточных корнеплодов в траншеях (табл. 216).
В районах семеноводства сахарной свеклы с теплой продолжительной осенью заслуживает внимания хранение маточной свеклы с предварительным буртованием возле траншей — двухфазный способ. При этом ширина бурта 1,2 м, высота 80 см, длина произвольная. Бурт укрывают землей, используя ТКУ-0,9, в результате чего образуется траншея, в которую при наступлении устойчивого похолодания корнеплоды перекладывают с помощью СНТ-2,1 или бульдозера. При этом они охлаждаются и последующее их хранение проходит в более благоприятных условиях.
Вентилирование кагатов. Потребность свеклы в воздухе для нормального дыхания при хранении незначительная и поступление его извне может активизировать процессы дыхания, увеличить потери при хранении, в результате чего снижается продуктивность посадочных корнеплодов.
В наших опытах на Ивановской, Льговской, Бийской, Ганусовской опытных станциях изучением естественной вентиляции через приточные и вытяжные трубы, верхнюю гребневую продушину и через боковые и вертикальные колодцы в кагатах было установлено, что более теплый воздух, выходя из верхних слоев свеклы, встречается с холодным, вызывает конденсацию водяных паров, отпотевание корнеплодов, которые начинают усиленно прорастать. Поэтому в некоторых случаях при вентиляции больше корнеплодов, пораженных плесенью и кагатной гнилью. Такой прием следует использовать при крайней необходимости — для снижения температуры, особенно в начальный период хранения, когда длительное время стоит теплая погода, и то при условии, если температура в кагатах выше, чем наружного воздуха.
Заслуживает внимания прием активного регулирования физической среды хранилища.
В 1968—1971 гг. на Льговской опытно-селекционной станции принудительная вентиляция маточных корнеплодов в траншеях проводилась только для удаления СО2 в течение 30—45 мин. в начале хранения (в январе и феврале) при помощи электровентиляторов ВД-2, нагнетающих и отсасывающих воздух из траншей. Результаты сохранности маточных корнеплодов показывают, что отход их в траншеях, куда нагнетали воздух, оказался на 6,1%, а в траншеях, откуда отсасывали воздух, — на 8,2% меньше, чем в контрольном варианте без вентиляции.
В производственных условиях совхозов принудительную вентиляцию траншей нагнетанием воздуха можно проводить при помощи вентиляторных опрыскивателей и опылителей или РЖ-7А (ЗЖВ-1,8), у которых на выходное сопло вентилятора можно надеть или присоединить к нему один конец заборного шланга от пожарного насоса. Второй конец шланга вкладывают в ранее пробитое в земляном укрытии до уложенных корнеплодов отверстие.
Принудительную вентиляцию отсасыванием или нагнетанием воздуха следует проводить не менее двух раз — в середине февраля и в середине марта — в течение 15—20 мин. через каждое отверстие траншеи при температуре, близкой к 0°, но не ниже минус 5—8°.
Уход за траншеями в осенне-зимний период. В течение всего периода осенне-зимнего хранения ведут наблюдения за состоянием маточных корнеплодов. Для этого траншеи разбивают на группы по срокам кагатирования. В каждой группе выделяют контрольные траншеи, в которых систематически (раз в 10 дней) измеряют температуру кагатным или электрическим термометром, находящимся постоянно в траншее после полного земляного укрытия ее.
Состояние заложенных на хранение корнеплодов проверяют, отбирая не реже одного раза в месяц пробы (по 50 корнеплодов) из верхней и нижней частей кагата.
Пробы тщательно осматривают и устанавливают количество корнеплодов, годных для посадки и отбракованных, в том числе подмороженных, загнивших, поврежденных мышами и механически поврежденных.
По степени израстаемости корнеплоды распределяют на три группы: непроросшие, с ростками до 6 см и больше. Подсчитывают также количество с почерневшими ростками и глазомерно определяют поражение их плесенью (слабое, среднее, сильное).
На основании проведенных наблюдений в случае необходимости принимают меры по охлаждению, утеплению или перекагатированию. При повышенной температуре в траншеях снимают земляное укрытие роют охладительные колодцы и канавки или вообще перекагатируют. Перекагатирование применяют обычно только в тех случаях, когда повышение температуры, прорастание и загнивание корнеплодов приняло угрожающие размеры.
Обнаружив резкое снижение температуры в траншеях, необходимо срочно принять меры по дополнительному укрытию их снегом, соломой и другими материалами.
Если в кагатном воздухе накопилось много углекислого газа (свыше 8—10%) или появилась угроза затопления траншей водой, то корнеплоды из них нужно немедленно выбрать, сложить в кучи и тщательно укрыть слоем земли 30—40 см.
Раскрытие кагатов и выборка корнеплодов. Длительное пребывание посадочных корнеплодов в кагатах в период хранения, зачастую а условиях отклоняющихся от оптимальных, ослабляет их устойчивость против неблагоприятных факторов. Кроме того, к концу хранения усиливаются дыхание корнеплодов и деятельность ферментативного аппарата. Зеленые проростки при высокой температуре могут быть субстратом для микроорганизмов и, следовательно, активизировать деятельность кагатной микрофлоры. Поэтому в случае вынужденного допосадочного хранения здоровых корнеплодов лучше это делать в траншеях (после переборки), чем в кучах, особенно, если требуется ранняя переборка в связи с появлением очагов загнивания или по организационным причинам.
Израстание корнеплодов в процессе хранения — наиболее частое явление в производственной практике. Наблюдения показывают, что необходимо удалять только загнившие ростки и оставлять здоровые. Предложения об удалении центральной почки осенью или весной себя не оправдали. По данным ВНИС, в среднем по 22 опытам урожай семян получен при обычной весенней очистке корнеплодов 16,2, при очистке с удалением центральной почки весной 15,3 ц/га. В среднем по 17 опытам, урожай семян при удалении центральной почки весной был 13,9 ц/га, осенью — 13,7, а без удаления — 14,7 ц/га.
Хранение корнеплодов маточной свеклы в стационарных хранилищах с регулируемой температурой и влажностью воздуха в контейнерах независимо от погодных условий обеспечивает хорошую сохранность посадочного материала и в сравнении с траншейным способом позволяет на 25—29% снизить затраты труда.
Исследованиями, проведенными нами (1970—1977 гг.), установлено, что при таком способе хранения обеспечивается высокая сохранность посадочного материала — 94—98%.
Опыты проводились в Драбовском и Синявском семеноводческих -совхозах, на Верхнячской и Бийской опытно-селекционных станциях. Для хранения корнеплодов в постоянных хранилищах использовали разборные деревянные контейнеры, на металлическом каркасе КЛ-450 размером 90х90х120 см, емкостью 450 кг.
Как показали результаты исследований, при хранении маточной свеклы в стационарных хранилищах и подвалах в контейнерах без пленки интенсивность дыхания была на 15—16% и с полиэтиленовой пленкой на 24—26% ниже, чем на контроле, где корнеплоды хранили в траншее, в 2—4 раза уменьшилась их израстаемость.
Устойчивость корнеплодов против поражения кагатной гнилью была в среднем на 28—46% выше при хранении их в стационарных хранилищах. В Синявском совхозе, где свекла хранилась в охлаждаемом хранилище при температуре от 0 до плюс 1°, устойчивость против кагатной гнили была выше на 54—63%, чем при обычном хранении.
Опытами установлено, что при температуре хранения в постоянных хранилищах от 0 до плюс 2° достигается наилучшая сохранность корнеплодов и продуктивность семенников, тогда как температура от 0 до минус 1,5° отрицательно сказывается на их продуктивности.
Корнеплоды с черешками длиной 3—5 см, хранившиеся в постоянных хранилищах, также хорошо сохранились и имели семенную продуктивность не ниже, чем при обычной очистке, что открывает перспективу полной механизации их уборки, хранения и посадки.
В результате лучшей сохранности корнеплодов, хранившихся в постоянных хранилищах, и уменьшения потерь запасных питательных веществ было обеспечено более энергичное появление всходов, лучший рост и развитие семенников, что в конечном итоге положительно сказалось на их семенной продуктивности (табл. 217).
В Синявском семеноводческом совхозе более высокий урожай семян получен при хранении маточных корнеплодов в стационарном хранилище с холодильной установкой и активной вентиляцией в контейнерах с пленкой. Прибавка урожая семян в этом варианте составила в среднем за 4 года 4 ц/га в сравнении с урожаем на контроле, где корнеплоды хранили в траншее, что свидетельствует о высокой эффективности такого способа хранения.
При хранении корнеплодов Драбовского семеноводческого совхоза в хранилище только с активной вентиляцией в контейнерах с полиэтиленовой пленкой урожай семян был выше, чем на контроле, на 2,8 ц/га, тогда как от корнеплодов, хранившихся в хранилище с естественной вентиляцией в таких же контейнерах на Верхнячской опытно-селекционной станции в 1973—1975 гг. урожай семян повысился на 1,7 ц/га. Поэтому контейнерный способ хранения маточных корнеплодов с успехом можно применять в хранилище как с активным, так и естественным вентилированием.
При хранении корнеплодов в подвалах в контейнерах без пленки урожай семян повысился в Синявском семеноводческом совхозе на 2,9, в Драбовском — на 4,9 ц/га в сравнении с урожаем их в варианте, где корнеплоды хранили в траншее.
Исследованиями, проведенными нами в 1976—1977 гг. в Синявском семеноводческом совхозе, не установлено существенной разницы в сохранности посадочного материала и продуктивности семенников в зависимости от высоты укладки контейнеров в три яруса при температуре хранения от 0 до 2,5°. Урожай семян в среднем за два года составил при хранении корнеплодов в первом ярусе 37,2, третьем — 37,5 ц/га.
Хранение маточных корнеплодов в стационарном хранилище Драбовского совхоза насыпью с различной высотой бурта также заметно не сказалось на сохранности посадочного материала и урожае семян. При хранении их с высотой бурта 1,7 м урожай семян составил 29,3 ц/га, 2,6 м — 27,7 ц/га.
Строительство стационарного хранилища для маточных корнеплодов экономически оправдано. Расчеты показывают, что хранилище с искусственным охлаждением и активной вентиляцией за счет снижения затрат труда и средств на хранение корнеплодов и повышения урожая семян окупается в среднем за 5 лет.