автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.03, диссертация на тему:ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ХРАНЕНИЯ СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ НА ПРОЦЕССЫ ПРОРАСТАНИЯ, РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ, ВЕЛИЧИНУ И СТРУКТУРУ УРОЖАЯ (НА ПРИМЕРЕ СОРТОВ ПРИЕКУЛЬСКИЙ РАННИЙ И ЛОРХ)

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ХРАНЕНИЯ СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ НА ПРОЦЕССЫ ПРОРАСТАНИЯ, РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ, ВЕЛИЧИНУ И СТРУКТУРУ УРОЖАЯ (на примере сортов ПРИЕКУЛЬСКИЙ РАННИЙ

и ЛОРХ)

Специальность № 05.18.03. — хранение с.-х. продуктов

На правах рукописи

ПЕТЕР ШУМАНН

Автореферат диссертации на соискание ученой степени канаизата сельскохозяйственных наук

МОСКВА—1974

/£а*рЛ'0*ри£*<АЬ - улл-лОллМЬ

• г.

Диссертационная работа выполнена на кафедре хранения и переработки плодов и овощей Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук профессор. Е. П. Широков и кандидат сельскохозяйственных наук доцент Ю. В. Волосов.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук профессор Л. В:Метлицкий, кандидат сельскохозяйственных, наук С. А. Гусев.

Ведущее предприятие —НИИСХ нечерноземной зоны (Московская'область, Немчиновка). '. • .'._ ...........

- • Автореферат разослан « ГАГ. . » . .. С£~...... 1974 г.

Защита диссертации состоится на заседании Ученого со-ВуТа Плодоовощного факультета ТСХА <в"л . . » час. 1974 г.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ (10-й корпус).

Просим Вас принять личноел участие'в .работе указанного Совета, или прислать письменный отзыв по данному автореферату по адресу: 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 49, корп. 8, Ученый совет ТСХА.

Отзывы, заверенные печатью, просьба направлять в двух экземплярах.

Ученый секретарь Совета академии ЛТлУЛ

Ф. А. ДЕВОЧКИ

Общеизвестно значение картофеля как одного из основных продуктов питания человека, кормления с.-х. животных'и сырья для производства крахмала, спирта и др. продуктов.

Знание процессов жизнедеятельности в растениях и клубнях позволяет влиять на урожаи и сохраняемость клубней. При этом возникает множество вопросов. Так, например, не совсем ясны биохимические процессы во время состояния покоя и прорастания, накопления продуктов ассимиляции в клубнях при их росте и развитии. Можно существенным образом влиять на процесс хранения и его результат изменением таких условий, как температура, влажность воздуха, освещение, облучение, состав среды и др. факторы.

Температура является решающим фактором.при хранении клубней картофеля. При этом прослеживается ее четкое влияние на процессы заживления ран, развитие гнилей, интенсивность дыхания и испарения, а также на начало и интенсивность прорастания. И тем самым перечисленные процессы с швают большое влияние на конечный результат хране-нения.

Возможность воздействия температуры хранения на рост и развитие растений картофеля рассматривали до сих пор исходя из особенностей подготовки клубней к посадке. Относительно взаимосвязи температуры предпосадочной обработки с прорастанием клубней, развитием растений и урожаем клубней в литературе нет почти разногласий. При помощи разных приемов проращивания или подготовки к прорастанию достигается более быстрая всхожесть и тем самым сокращение времени вегетации. Это ведет к более раннему урожаю или к повышению урожайности.

Однако до сих "пор мало изучен вопрос о влиянии температуры на весь период хранения, на прорастание клубней», развитие растений и структуру урожая.

Влияние температуры хранения на структуру урожая имеет особенное значение при производстве семенного материала.

Из ржда исследований последних лет известно, что благодаря дифференциации температуры при хранении картофеля можно влиять не только—назначало и. интенсивность: прораста*

и.1. ff.De, :..•:.. а, ,,,Ш ^.Ю'.'ИсМе^ [ I

ния, но в дальнейшем также на рост и развитие растений картофеля. Таким образом, исследование процессов, которые происходят в клубне картофеля во время хранения, приобретает, новый смысл. При этом необходимо учитывать, что отдельные сорта из-за разного физиологического состояния и разной генетической природы по-разному реагируют на температурный режим при хранении, в результате чего и возникают противоречивые результаты.

В предлагаемой работе делается попытка исследовать зависимость между температурой хранения, процессами прорастания клубней и развитием растений картофеля сортов Приекульский ранний и Лорх вплоть до учета урожая.

При этом особое внимание уделялось следующим процессам: заживление механических повреждений, устойчивость при заражении возбудителями гнилей, потери лри хранении, начало н интенсивность прорастания клубней, содержание ингибиторов роста в клубне, развитие растений и клубнеобра-зование, величина и структура урожая.

УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в 1970—1973 гг. на кафедре хранения и переработки плодов и овощей ТСХЛ и Овощной опытной станции им. В. И. Эдельштейна.

Влияние температуры в период хранения на процессы жизнедеятельности клубней, а также после их высадки на рост и развитие исследовали в серии лабораторных, технологических и полевых опытов.

Во всех случаях использовали элитный материал, полученный из опытных хозяйств НИИ картофельного хозяйства. Клубни хранились в стандартных контейнерах емкостью 280 кг при температуре 2, 5 и 8°. Каждую неделю проводился контроль температуры и влажности воздуха. Количество хранимых клубней составляло ежегодно в сумме всех вариантов около 1500 кг.

В опыте по определению образования раневой перидермы испытывали влияние трех уровней температур 10. 15 и 20° С и двух уровней относительной влажности 75 и 95%'. Клубни подвергали таким механическим повреждениям, как нарушение .кожуры, разрезание клубня на 2 части и удар без нарушения целостности кожуры. На 3-, 5-, 8- и 12-й дни были взяты пробы новообразованных тканей перидермы для просмотра и фотографирования под микроскопом при увеличении 10X20.

Устойчивость клубней к двум основным болезням — Phy-tophtora infestans (Mont.) de Вагу, раса I, Fusarium species изучали при искусственном заражении в эксикаторах. Зара-2

жали цельные и" разрезанные пополам клубни суспензией - спор фитофторы (в концентрации около 10 спор в поле зрения микроскопа при увеличении 10X10) и мицелием фуза-. риума. При температурах 6, 11 и 16° и относительной влажности 75 и 95% наблюдали развитие обеих болезней в течение 14 дней. На 7-й и 14-й дни после заражения оценивали развитие болезней по трехбалльной шкале, составленной исходя из .площади распространения болезни, при этом считали: 1 балл — отсутствие поражения; 2 балла—слабое поражение, 3 балла—сильное поражение.

Исследования динамики содержания. ингибиторов прорастания проводились в лаборатории иммунитета растений ♦ Института биохимии им. Баха ЛИ СССР в зимние месяцы-1972 и 1973 гг. по методам, разработанным в этом же институте. Для этого использовали тканевые пробы, замороженные в жидком азоте, и затем высушенные лнофнльно. Тканевыми пробами служили меристема в зонах глазков (0,1 г на 1 глазок) и кожура с нижележащим слоем паренхимы толщиной в 1—1,5 мм по 60 г в каждой пробе. Тканевые пробы были взяты в следующие сроки в 1971—1972 гг. — 15 декабря, 26 января, 5 .мая; 1972—1973 гг. — 12 декабря, 17 января, 13 февраля, 8 мая.

Вещества фенолыюй природы экстрагировали из тканей диэтиловым эфиром (20 мл эфира на 1 г сырого вещества пробы). Полученный экстракт разделяли с помощью хроматографии на 'пластинках в системе бутилацетата: уксусной кислоты (10:0,5).

Положение кофейной кислоты и скополетина на хромато-. грамме определяли в ультрафиолетовом свете, а также контролировали по метчикам и элюировали определенным количеством эталона. Элюат фильтровали и его оптическую плотность определяли на спектрофотометре СФ-4Л при длине вол-*. ны 320 им для кофейной кислоты и 340 нм для скополетина.

Биологическую активность полученных экстрактов определяли с помощью теста на образование корней у черенков фасоли (Турецкая, 1967), а также по прорастанию семян горчицы. Для сравнения проводили контрольные измерения с растворами различной концентрации кофейной кислоты и скопо-летина, приготовленными из коммерческих препаратов.

Для определения характера прорастания отобрали по 10 выравненных клубней каждого сорта, которые сохраняли при уровнях температуры 2, 5, 8° и при 8° с обработкой препаратом ТБ. По истечении 2-х недель учитывали число, длину и зону образования ростков, отдельно на верхушечной, средней и базальной частях клубней и обламывали их. Эти операции повторяли 6 раз,.опыт проводили с апреля до июня 1971 и

1972 гг. В другом опыте по 10 клубней картофеля тех же вариантов были взяты для проращивания уже в январе. Через 2 и 4 недели учитывали количество глазков. Ростки обламывали и взвешивали. Эти же операции повторяли с января по май ежемесячно.

Влияние температуры хранения на семенное качество клубней картофеля проверяли в полевых работах, проведенных на Полевой опытной станции ТСХЛ. Размер опытной, делянки 25 ма (125 растений), повторность 6-кратная. Площадь питания 70X30 см. Сроки посадки клубней (в 1972 г. — 23 мая. н в 1973 г.— 14 мая) одинаковы для обоих сортов. В течение периода вегетации определяли всхожесть, сроки цветения, высоту и вес ботвы, число стеблей, число столонов, клубне-обраэование, вес и структуру урожая клубней. В связи с этим через 10 дней, начиная с 20 июня, до времени полной уборки урожая, убирали по 20 растений каждого варианта. Окончательную уборку урожая сорта Приекульский ранний провели в третьей декаде августа, а сорта Лорх во второй декаде сентября.

Для определения влияния экзогенных соединений феноль-ной природы на сохраняемость и прорастание клубней опрыскивали пробы в трех повторностях 1, 2, 3% раствором пирокатехина (10 мл/кг) (это вещество оказалось эффективным в задержке прорастания сахарной свеклы) и хранили при температуре 5 и 8° в деревянных ящиках-лотках. Вес одной пробы б кг, опрыскивание проведено 24 ноября 1971 г. После 170 дней хранения определяли убыль веса, число и вес образованных ростков. В период хранения 1972—1973 гг., наряду с пирокатехином, испытывали влияние на сохраняемость и прорастание клубней эскулетина, коричной и ферулловой кислот.

Картофель помещали в экспериментальное хранилище Овощной станции ТСХЛ. Охлаждение проходило постепенно, так что в конце ноября температура достигала запланированного уровня: 2, 5 и 8°. Часть клубней в варианте с температурой 8° в конце января обрабатывали препаратом ТБ в дозе 3 кг/т клубней. Для определения потерь веса ежемесячно взвешивали 10 мешочков каждого варианта весом по 500 г.

♦ Каждый месяц, начиная с февраля по май, фотографировали по 10 клубней, типичных для каждого варианта. Математическую обработку данных проводили по Доспехову (1965).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Заживление ран

Во всех вариантах на третий день после 'повреждения клеток можно было наблюдать накопление суберина в близлежащих слоях, которое усиливалось на 6-й, 8-й дни набюдеиия. 4

В варианте 20° и 95% влажности воздуха был закончен процесс полной суверенизации клеток 3—4 внешних слоев после 5-го дня. При температуре 15 и 10° этот процесс длился 12 дней. ~ ' ' '

При относительной влажности 75% процесс протекал при всех температурах приблизительно на 3 дня позднее. Слой су-беринизнрованных клеток находился гораздо -. глубже от поверхности повреждения, чем при относительной влажности воздуха 95%, из-за большого числа высохших слоев. В вариантах, которые оказались лучшими в процессе суберинизацин (20 и 15°, 95%' относительной влажности воздуха), уже на 5-й день было замечено образование слоев перидермы в результате деления клеток.

Накопление суберина и образование качественной раневой перидермы происходит лучше всего при высокой влажности воздуха 95% и температуре между 15 и 20°. При высокой температуре и низкой относительной влажности воздуха происходит более быстрое образование раневой перидермы, чем при низкой температуре и высокой относительной влажности воздуха. Температура, таким образом, влияет сильнее на образование раневой перидермы, чем относительная влажность воздуха. -

Наилучшее заживление повреждений наблюдалось в зоне. первичной кожуры. В случае среза клубня лучшее образование раневой перидермы наблюдалось в зоне сосудистых пучков по сравнению с клетками сердцевины. Затруднение в доступе воздуха при нарушении клеток внутри клубня обуславливает замедление процесса заживления. Л . ••,....

Установлено, что для обоих сортов наилучшие условия образования раневой перидермы таковы: температура 20° и относительная влажность воздуха 95%', хотя у. сорта Лорх и при температуре .15° наблюдалось образование качественной перидермы. '

2. Устойчивость клубней картофеля к заражению фитофторой и фузариумом

На основании полученных данных можно проследить следующие тенденции развития болезней. В первую неделю после заражения развитие болезней оценивается в 38 баллов (из 72возможных). В последующие 7 дней в результате развития болезней поражение увеличивается до 48 баллов. Сильная зависимость от температуры выявлена как после 7, так и после 14 дней. Повышение температуры от 6 до 16° способствует распространению поражения. , При температуре 6° оно оценивается 11 баллами, при 11° — 17 баллами, "а при 16°— 20 баллами (из 24 возможных).

Влияние относительной влажности воздуха просматриваем ся очень четко на обоих сортах и обеих болезнях и при всех температурных условиях.

Во всех вариантах при относительной влажности 75%-степень поражения была оценена 22 баллами, при относитель-. ной влажности 95% —26 баллов (из 36). Интенсивность рас- \ пространения обоих возбудителей инфекции была разной. Менее устойчивыми к поражению обеими болезнями оказались клубни сорта Лорх. .

Таким образом, низкая температура и влажность воздуха обуславливают замедление развития болезней. В то же время для успешного образования раневой перидермы требуются повышенная температура и влажность воздуха. Поэтому в соответствии со степенью механического повреждения клубней ♦и инфекционным фоном агроном должен выбрать промежуточное решение, чтобы заживление ран проходило достаточно быстро, но развитие болезней не вызывало очагов порчи.

3. Влияние температуры на динамику содержания >-л*2 ингибиторов роста в клубнях в период хранения -

Исследованиями Л. В. Метлицкого и сотрудников установлено, что фенольные соединения участвуют как в защитных реакциях клубней против фитопатогенов, так и в регуляции состояния покоя, являясь ингибиторами роста.

' В наших опытах была установлена прямая зависимость между физиологическим состоянием клубней, устойчивостью и содержанием двух веществ — кофейной кислоты и скополе-тнна.

"Благодаря различным режимам температуры хранения, клубни находятся в различном физиологическом состоянии, и, таким образом, следует ожидать различного содержания названных веществ. В ходе опытов были .получены следующие результаты (табл. 1).

В период глубокого покоя (до декабря) содержание кофейной кислоты высокое. Окончание глубокого покоя (январь) сопровождается сильным, понижением содержания кофейной кислоты. С началом процесса прорастания вновь увеличивается ее содержание. Это относится как к зоне глазков, так и к кожуре. Сравнение содержания кофейной кислоты в обоих лгканевых пробах показывает, что во время глубокого покоя было найдено значительно больше кофейной кислоты в зоне глазков, чем в следующем периоде. Но зато в период прорастания в тканях кожуры было обнаружено больше кофейной кислоты, так что-яри сложении результатов определения за весь период хранения получается примерно равная величина. При сравнении двух сортов четко выясняется, что почти 6

Таблица 1

Влияние физиологического состояния клубней картофеля на содержание кофейной кислоты и скополетина в различных тканях (в мкг/10 г сырого вещества)

Приекульский ранний Ло рх

кофейная скополетин кофейная скополетин

Срок взятия пробы (декада, месяц)

к о. а 2 С со 2 о. <и о Я р. О

РЗ В К ££ <и та Б. > о к а о РЗ 1- л X , от • о» п с; и. £ о а й О

И/декабрь 245 162 204 17 13 15 381 236 308 15 15 15

П/январь 61 66 63 9 10 10 109 200 154 11 12 12

И/февраль 166 205 186 20 20 20 247 307 277 20 20 20

1/маи 158 132 145 20 17 19 188 197 ,193 20 18 19

Среднее 158 142 149 16 15 16 232 235 233 16 16 16

во всех пробах сорта Лорх было найдено большое количество кофейной кислоты.

Данные по скополетину аналогичны. Можно лишь отметить, что размах колебаний значительно меньше. -.

Вслед за высоким содержанием скополетина в период глубокого покоя следует уменьшение, затем, с началом прорастания — новое увеличение его содержания. Зависимость между температурой хранения н содержанием скополетина и кофейной кислоты в тканях клубня проявилась в повышении содержания этих веществ с началом прорастания, совпадающим с повышением температуры. Для определения биологической активности кофейной кислоты и скополетина по тестам на проростках применяли вещества, .полученные из экстракта тканей клубней и из раствора коммерческих препаратов.

При этом наблюдалась четкая -закономерность: низкая концентрация (менее 20 мл) оказывает стимулирующее воздействие. При концентрации, превышающей 20 мл, наблюдается ингибирующее влияние кофейной кислоты на.образование новых корней у черенков фасоли. При испытании действия кофейной кислоты и скополетина как выделенных из тканей клубней, так и коммерческих препаратов на прорастание семян горчицы было найдено, что оба вещества действуют нн-гибирующе.

4. Влияние обработки пирокатехином на прорастание клубней картофеля

При обсуждении управления 'процессами покоя и прорастания клубней картофеля указывалось на роль экзогенных фенольных соединений. В связи с этим была предпринята обработка картофеля одним из фенолов—пирокатехином— с целью задержания прорастания. Были получены следующие данные: после обработки кожура клубней обоих сортов окрашивалась в темный цвет, на ней образовывались небольшие углубления, внешний вид мякоти не изменялся. С увеличением концентрации раствора пирокатехина потери веса у сорта Приекульский ранний возрастали, в то время как у сорта Лорх наблюдалась обратная тенденция. Обработка пирокатехином влияет на число ростков. Низкая концентрация (меньше, чем 1\%) стимулирует рост ростков. С увеличением концентрации этот процесс ослаблялся, а высокая концентрация тормозит прорастание (табл. 2). Наряду с уменьшением числа и веса ростков при увеличении концентрации уменьшается н средний вес отдельного ростка.

• Таблица '2'

Влияние обработки клубней картофеля пирокатехином на величину потерь

и на интенсивность прорастания глазков (в % к контролю, после 170 дней хранения, температура хранения 5°)

Концентрация раствора пирокатехина, %

Показатель

конт- 0,25 0,50 1,00 2,00 3,00 роль

Приекульский ранний

Убыль веса . . . 100 94 97 111 115 152

Число прорастающих глазков 100 120 111 87 39 •26

Вес ростков. . . . 100 76 66 ' 59 31 21

Средний вес одного ростка 100 74 58 70 82 75

Л о р х

Убыль веса . . . 100 96 95 76 64 65

Число прорастающих глазков . 100 145 128 129 118 88

Вес ростков. . . . 100 66 58 57 25 13

Средний вес одного ростка 100 60 53 44 23 16

5. Влияние температуры хранения на сохраняемость и прорастание картофеля

Результаты исследовании влияния температуры на потери веса картофеля в период хранения приведены в табл. 3.

Учет проводился в течение 220 дней. Сравнительно высокая убыль веса объясняется сильным испарением, обусловленным низкой относительной влажностью воздуха — 80%. Данные о потерях сухого вещества из-за дыхания получали из расчета изменения содержания сухого вещества по сравнению с исходным материалом. При этом можно проследить следующую тенденцию: интенсивность дыхания приближается при температуре 5° к минимуму.

Таблица 3

Влияние температуры хранения на величину и характер потерь клубней картофеля

(срок хранения 220 диен)

Приекульский ранний Лс р х

Вид потери 2° 5° 8° 8° + 2° 8° 8°+1

+ ТБ .5е + ТБ

Убыль веса на

дыхание 2,9 2,1 4,9 2,9 2,4 4,1 16,4

Убыль веса на 1Л 1

испарение 8,0 10,8 19,5 24, / 5,9 7.2 14.9

Отход вследст-

вие прораста-

ния 0,0 1,0 5,1 4,1' 0,0 0,8 4,3 2,6

Отход вслед-

ствие болез-

ней 1,0 1.2 0,3 1.9 0,0 0,0 0,0 0,0

Всего 11,9 15,1 29,8 30,7 8,8 14,4 23,3 19,0

Высокие потери сухого вещества у обоих сортов в варианте с температурой 8° (особенно по сорту Приекульский ранний) объясняются более интенсивным процессом прорастания.

Далее выясняется, что с увеличением температуры увеличивается убыль веса, обусловленная испарением воды. Между весом ростков, дыханием, испарением и убылью веса хранящегося картофеля существует непосредственная связь.

Для оценки интенсивности прорастания учитывали число проросших глазков из общего числа глазков, находящихся на клубне, вес ростков и способность глазков после обламывания ростков к новому прорастанию. Число прорастающих глазков увеличивается у обоих сортов по мере хранения (табл. 4).

Сравнение температурных вариантов дает возможность

--• • Таблица

Влияние физиологического возраста клубней картофеля на число прорастающих глазков

(в % от их общего числа клубней: а — начало опыта, б — через 15 дней," в — через 30 дней)

4

Приекульский ранний Л ор х

Месяц -

а б .. в... а . б в

Январь 51 59 •63 -26 40 44

Февраль 52 67 69 26 57 60

Март . 42 ; 70 72 33 71 76

Апрель 58 61 64 57 61 61

Май 69 76 76 49 67 67

Средняя всех

месяцев 51 '67.. 69 38 59 62

Таблица 5

Влияние температуры хранения клубней картофеля на число прорастающих глазков

(в % прорастающих глазков от общего числа глазков: а — начало опыта, б — через 15 дней, в — через 30 дней)

Приекульский ранний Л о рх

.. Вариант

а б в а б в

2° 42 72 73 18 65 66

5° 62 •68 - 70 " 42 48 54

8° 61 66 68 55 55 57

8° + ТБ 51 : 62 - 64 37 63 70

Среднее всех " . -•.-: г.

вариантов 54 67... • 6 9 . 3 8-: 59 62

установить, что при низких.температурах, выбранных для нашего опыта, достигается наибольший коэффициент прорастания (табл. 5). Эта тенденция особенно четко наблюдается у сорта Приекульский ранний. У сорта Лорх, за минимумом прорастания при 5°, следует новое увеличение при температуре 8°. Обработка препаратом ТБ;привела к:сильному увеличению числа ростков на один глазок и, таким образом, об этом явлении нельзя судить только по числу «прорастающих глазков. г Повышенная температура хранения ведет к увеличению массы ростков. . • <!'•. ;

: При сравнении сортов установлено, что у сорта Приекуль-ский ранний среднее число прорастающих глазков составляет сначала 63%, с каждым- обламыванием число прорастающих глазков уменьшается. У сорта Лорх прорастают, снача-ю ''

ла меньше 50% от всего числа глазков. После 1- и 2-го обламывания ростков происходит заметное увеличение числа проросших глазков, которое после многократных повторении обламывания снова уменьшается. У сорта Лорх, как видно из приведенных учетов, в среднем один глазок при шестикратном обламывании прорастал 2,7 раза, у сорта Приекульский ранний — 2,4 раза (табл. 6).

Таблица 6 Интенсивность прорастания глазков клубней картофеля ., после шестикратного обламывания ростков

Приекульский ранний I Лорх

часть клубня

- апн-каль- .пая средняя базаль-ная сумма апикальная средняя базаль-ная сумма

Число про- , растающих глазков (в % 'от всех глазков) Частота прорастания од. ного глазка 17 3.0. 12 2,2 11 2,0 40 2,4 10 3,4 15 2,7 И 2,0 45 • 2,7

* _ Анализ прорастания глазков отдельных зон клубня—ба-зальнои, средней и апикальной — показал, что доминирование послеанеи зоны в прорастании постепенно ослабевает, и сравнивается с силой, прорастания других зон. Во всех температурных вариантах глазки верхней зоны прорастают все-таки чаще, а в базальной—меньше. Влияние температуры хранения на частоту прорастания прослеживается не совсем четко, что не дает возможности сделать определенные выводы. Общий вес образовавшихся глазков тем больше, чем больше их число..

6. Влияние температуры хранения на рост и развитие растений картофеля, величину и структуру урожая

При сравнении сроков появления всходов различных температурных .вариантах выявляется следующая закономерность. Клубни, хранившиеся при температуре 5°, всходили у обоих сортов быстрее, чем в варианте 2°. Клубни температурного варианта 8° всходили быстрее, чем в варианте 5 и 2°. Клубни, обработанные препаратом ТБ, всходили медленнее, чем все другие.

Различия, установленные-между температурными.вариантами по появлению всходов, наблюдались и по начальному образованию ботвы, бутонизации, ю цветению. На развитие ботвы растений оказали сильное-влияние различные погодные условия. Рост ботвы растений в 1972 г. остановился из-за засухи, а после исключительной жары у растений-наблюдался .вторичный рост. - : . . ;

' У растений картофеля сорта Приекульский ранний с увеличением температуры хранения уменьшается высота ботвы, и максимум по этому-показателю достигается-у клубней, хранившихся при температуре.2°. По сорту Лорх.при температуре хранения клубней 5° обнаруживается снижение высоты ботвы, а при температуре 8° она. вновь .увеличивается. \ Наивысший вес ботвы во всё периоды вегетации наблюдался при температуре хранения 8°, самыйнизкий — при температуре 5°.

; • При низких температурах хранения (2°) у растений картофеля образуется больше стеблей, чем при высоких. Установлено, что столоны образовались у сорта Приекульский ♦ранний к началу 2-й декады, у сорта Лорх— к началу 3-й декады июня. Их число сильно увеличивается в первые 20 дней *и остается далее неизменным. "Число столонов на куст находится в прямой зависимости от числа стеблей.

Начало клубнеобразования зафиксировано у растений сорта Приекульский'фанний к началу* третьей декады июня, а у сорта Лорх—на 10 дней позднее. По этому:показателю вариан- < ты хранения при 8° имели преимущество по сравнению с другими. Число образованных клубней достигает максимума, за-тём'в течение дальнейшего развития оно почти во,всех случаях снова уменьшается. Наибольшее .число, клубнён образовалось у растений варианта 2°. Далее установлено, что расте-1 ..ния сорта Лорх по сравнению с сортом Приекульский ранний

''* Т а б л и ц а 7

Влияние температуры хранения картофеля на величину урожая

(полевой опыт 1973 г.)

Показатель

Урожай на куст, г Урожай на га, ц .

Г. . ' .

Приекульский ранний

2° 5° * 8° 2° 5° 8°

367 335 319 627 528 551

196- 183 173 - 371 312 326

100 .93 .83 100 84 88

Лорх

не/

ЭТАКИЕ 10 т т т 11 ХРАНЕНИЯ ОУБНЕИ 2АР10СЕХН НА ПРОРАСТАНИЕ, РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНКИ. Е£-ЛИЧИЯУ И СТРПТУРУ УР01АИ ( СРЕДНИЕ ДАННЫЕ ЗА 1972 И 1973ГГ, 3 % к КОЯРОЛ) - 2°- 100 )

1 = ПРОРАСТАБЫ1Е ПАЗЯ В% 5 « ЧЯОЮ СТЕБТЕ2 ' 5 урота2 -8

2 - ВСХОХЕСТЬ б - ЧЕ050 СТОХОНОЗ 10

3 » еЕС БОШ 7.» ЧИС10 ШБНЕЯ Ш2Т II

4 - ВЫСОТА БОТШ 0 - ЧИСЛО ШБВЕЯ 1973т 12

и

УР01А2 ПУЕНИ В «РАШИ ОТ ХХУБНИ В «АШИ ОТ 1РАХТА1 НА га

X Г ДО 120 г ДО 120 г

Х г

ю//* \ •

/•л : *0 :

Оркекульскпа равняй

\

л

/

3а«6 /&}/

образуют больше клубней. При сравнении числа клубней по отдельным фракциям установлено, что число клубней фракции до 20 г уменьшается, число клубней в других фракциях постепенно увеличивается. Число клубней в период вегеташп растений не постоянно, а может уменьшаться и снова узел!г читаться.

Увеличение веса клубней на куст или на га происходит по стоянно при нормальном содержании воды в почве и при оп тималыюй температуре.

Картофель, хранившийся при относительно низких темпе ратурах, обусловил получение более высокого конечного уро жая .(табл. 7). По обоим сортам обнаружено, что наибольшее число некрупных клубней образовалось в варианте с темпера турой хранения 2°. По клубням крупнее 120 г, наоборот, на первое место выходит вариант с температурой хранения 8°

Выход семенной фракции (клубни весом от 30 до 120 г) по сортам и режимам хранения представляется следующим! данными:

Сорт- 2° 5° 8°

Приекульский ранний 79% 73%- 70%

Лорх . - 75% 66;%' .59%

Таким образом, наибольший выход семенной фракции отмечен у обоих сортов по варианту хранения 2°.

7. Экономическая эффективность хранения клубней семенного картофеля при разных температурах

Результаты наших опытов показывают, что температура хранения семенного картофеля влияет на потери при хранении, на процессы прорастаниял на развитие растений и урожай клубней в следующий год.

Т а б л и ц а 8

Влияние температуры хранения семенного I на экономическую эффективность

Приекульский Показатель раннш

8°

Урожай, ц/га....... 196 183 173

Доля семенной фракции, ц/га . . 155 134 121 Стоимость урожая, руб/га . . . 3430 3070 2890 Затраты на выращивание, руб/га 1500 1 520 1600

Себестоимость, руб/ц..... 7—67 8—30 9—25

Чистый доход, руб/га .... 1930 1550 1240 Чистый доход, руб. на 1 чел.-час. 4—83 3—87 3-10 Уровень рентабельности, % . . 129 102 78

картофеля

Лорх

371 312 326

278 196 186

4900 3870 3910

1520 1480 1550

4—10 4—75 4—76

3380 2390 2360

6—76 4-98 4—72

223 162 152

В табл. 8 сравниваются экономические.показатели отдельных вариантов. При -этом-учитывались дополнительные затраты,- связанные с потерями прн хранении, сортировкой и удалением ростков, а также с уборкой дополнительного урожая.

♦ В этих расчетах установлено, что с экономической точки-зрения температура 2° у>обоих сортов дает лучшие результаты; • .-••>•:"•>:.-;'•'• :•..

Выводы ->-••

1. Температура является одним из важнейших факторов, влияющих на успех хранения картофеля. Действие температуры решающим образом проявляется в процессах заживления ран, устойчивости против возбудителей гнили, потерях при хранении, в сроках начала и интенсивности.прорастания, при последующем выращивании на- величину\п структуру урожая.

2. Непосредственно'после уборки урожая при температуре 20° и высокой относительной влажности (95%) происходит наиболее быстрое и полное'образование раневой перидермы в местах механических повреждений клубней.

3. Содержание кофейной кислоты и скополетина в клубнях обоих исследуемых сортов изменяется в период хранения как в зоне глазков, так и в кожуре. При этом обнаруживается одинаковая тенденция — высокое содержание в фазе глубокого покоя, уменьшение содержания после окончания.этого периода и новое увеличениёУс началом Ърорастания, совпадающим с повышением температуры.......V "-•—'•' , "

4. Обработка клубней пирокатехином'замедляла процессы прорастания, но поверхность.клубней-при этом темнела, а при высоких концентрациях образовывались углубления, как бы язвы. Поэтому данный ингибитор не рекомендуется применять для обработки картофеля.

5. Потери при хранении; увеличиваются в исследованном интервале с увеличением температуры хранения, вследствие возрастания интенсивности "дыхания, испарения и прорастания. • • •.......•— т V-

6. Температура влияет не только на срок начала прорастания. но и на число прорастающих глазков и вес ростков. При низкой температуре (2°) "наблюдается наиболее высокое число прорастающих глазков, но ростки развиваются медленнее. Число прорастающих глазков увелнчивется с повышением физиологического возраста (до мая): Вес образованных ростков у клубней, хранившихся при высокой температуре (8°), выше, чем у клубней, хранившихся при низкой температуре (2°). Многократное обламывание образованных ростков пои

давляет наблюдавшееся в первый период Прорастания апикальное доминирование.

7. Клубни картофеля, хранившиеся при высокой температуре (8°) .всходят раньше, вес ботвы на один куст у них выше, они раньше зацветают, клубнеобразование и созревание клубней у них начинается раньше, чем у клубней, хранившихся при температуре 2°. У клубней, хранившихся при низкой температуре (2°), обнаруживается меньшая масса богаы, но зато большее число подземных стеблей и столонов на куст.

\ Поэтому наибольший урожай клубней получен у обоих сор- тов, клубни которых хранились при температуре 2\ Это отно-4 сится и к доле клубней семенной фракции п урожайности крахмала на га.

Период клубнеобразования у растении сорта Прнекуль-СКИЙ ранний заканчивается значительно раньше, чем у растений сорта Лорх. Число клубней на куст выше у растений сорта Лорх. Наименьший урожай клубней наблюдался у растений сорта Приекульский ранний с температурой 8° п у сорта Лорх с температурой 5°.

8. Наблюдается прямая связь между температурой хпа-нения — числом прорастающих глазков — числом стеблей — числов столонов — числом клубней — величиной урожая.

9. Хранение семенного картофеля при низкой температуре (2°) эффективно из экономических соображений и обуславливает более высокий урожай, чем .при температуре хранения 5 и 8°, но в последних случаях урожай поступает в более ранние сроки.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для хранения продовольственного картофеля, учитывая величину потерь при хранении, рекомендуется температура хранения 2°. Такая же температура хранения рекомендуется и для семенного картофеля в том случае, если преследуется цель получения наиболее высокого общего урожая и урожая фракции семенных клубней.

2. Для достижения раннего созревания клубней рекомендуется хранение семенного картофеля при более высокой температуре (5 и 8°), что может иметь большое значение для зон выращивания картофеля, отличающихся дождливой осенней погодой.

3. Для создания оптимальной готовности к прорастанию проращивание клубней картофеля перед посадкой необходимо проводить вначале (8—10 дней) при температуре 20°, а затем (10—13 дней) при 10°.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Е. П. Широков, Ю. В. Волосов, Л. Н. Клочко, П. Шуманы. Температура как фактор регулирования жизнедеятельности клубней картофеля при хранении и развитии растений при последующем выращивании. - Изд-во «Колос», вып. 4, ж. Известия ТСХА, М., 1972.

2. П. Шуманн. Влияние температуры и,обработки пирокатехином на потери и прорастание картофеля сортов Приекуль-ский ранний и Лорх при хранении. Доклады ТСХЛ, вып. 195, М., 1973 г.

Объем 1 п. л.

Тираж 150

Заказ 182.

Типография Московской с.-х. академии им, К. Л. Тимирязева 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 44