Журнал «Агротехника и технологии»
С появлением новых технологий совершенствуются и способы хранения картофеля. Сейчас основной задачей длительного хранения является снижение отрицательного влияния на хранящийся картофель, обеспечение высокого качества клубней, сведение до минимума потерь. Эффективность выполнения этих задач зависит от многих факторов: сорта, технологии и условий выращивания, уборки и послеуборочной доработки клубней, а также их загрузки в хранилище. Не менее важную роль играет способ и место хранения, конструкция хранилища, система контроля и управления температурно-влажностными режимами в насыпи картофеля и в помещении с учетом специфических условий различных климатических зон.
Причины порчи
В последние годы наблюдается ощутимый прогресс в организации хранения картофеля, однако потери урожая все еще остаются достаточно большими.
В наше время успешное хранение продукции возможно лишь на основе правильного представления о физиолого-биохимических процессах, происходящих в клубнях на протяжении всего периода хранения, поскольку именно они вызывают развитие в насыпи картофеля различных патогенных микроорганизмов. Патогены, в свою очередь, становятся причиной изменения химического состава клубней, газового состава среды и относительной влажности воздуха, из-за чего может произойти поражение картофеля болезнями в виде сухих и мокрых гнилей. Клубни отдельных сортов с коротким периодом покоя нередко начинают прорастать уже в декабре-январе, что снижает качество картофеля и повышает потери. При этом ухудшаются потребительские или семенные и посевные показатели посадочного материала, и, как следствие, снижается качество картофеля и урожайность.
Кроме того, в условиях современного сельского хозяйства при уборке картофеля с помощью машин неизбежны механические повреждения клубней. На качество картофеля также большое влияние оказывает ненастная погода. Все эти факторы препятствуют выполнению задач, поставленных перед технологиями длительного хранения.
Различные мероприятия по улучшению хранения картофеля осложняются тем, что нередко условия, предохраняющие от одного вида потерь, способствуют возникновению потерь другого рода. Например, эффективные способы защиты картофеля от инфекционных болезней могут вызвать в клубнях функциональные расстройства, внешне проявляющиеся чаще всего в потемнении мякоти. Поэтому задачу сокращения потерь можно успешно решить только используя комплексную систему организационных, технических, агрохимических и агротехнических мероприятий.
Потребность в инновациях
Чтобы улучшить результаты хранения картофеля, необходимы более совершенные методы, основанные на использовании активной вентиляции с применением автоматического управления, физиологически активных веществ и др. Также хорошие результаты показала обработка картофеля перед закладкой на хранение импульсным электромагнитным полем. Использование этих и некоторых других методов позволяет управлять физиолого-биохимическими процессами, происходящими в клубнях во время хранения.
Помимо этого для сведения к минимуму потерь и сохранения высоких потребительских качеств картофеля необходима тщательная подготовка клубней к длительному хранению. Эта подготовка предполагает обработку при загрузке в хранилище биологическими и химическими защитно-стимулирующими средствами (ЗСС) и ингибиторами прорастания продовольственного и идущего на переработку картофеля, хранящегося при повышенной температуре или предназначенного для весенне-летнего потребления.
Не менее важно соблюдение температурно-влажностных режимов, соответствующих каждому периоду хранения картофеля. В современной технологии предусматривается не менее пяти таких режимов: обсушивание клубней, лечебный период, период охлаждения, основной и весенне-летний период, который считается самым сложным из-за начала прорастания клубней.
Выбор температуры хранения также зависит и от назначения картофеля (рис. 2). Семенной хранят при температуре +2-4 0С, продовольственный — при +5-7 0С (для сохранения исходных вкусовых и потребительских качеств), для переработки на обжаренные продукты (хрустящий картофель, фри, соломка) — при температуре +8-10 0С, а для сухого картофельного пюре подходящая температура — +2-4 0С.
Независимо от назначения продукта относительная влажность воздуха в хранилище должна быть на уровне 90-95%. При повышенной температуре хранения семенного картофеля в весеннее время потери (прежде всего от прорастания) зависят от продолжительности периода покоя — до 6 и более месяцев. Этот фактор следует учитывать при выборе температурного режима и срока хранения, несмотря на то что в каталогах данный показатель сорта отсутствует.
В целях снижения потерь при повышенной температуре хранения партии картофеля, предназначенного для реализации в весенне-летний период, его обрабатывают ингибитором прорастания, например, препаратом «Спад-Ник», д.в. хлорпрофам (раствор). Препарат относительно дорогой, поэтому согласно нашим исследованиям клубни, особенно с длительным периодом покоя, следует обрабатывать не при загрузке в хранилище, как это указано в рекомендациях, а в январе-феврале с помощью активной вентиляции. Эффект получается таким же, как при осенней обработке, однако при значительно меньших затратах.
В хозяйстве «Озеры» (Московская область) наряду с механической применяют гидровыгрузку с подачей клубней в сблокированный с хранилищем цех подготовки и фасовки картофеля. Клубни брандспойтом смывают из насыпи и с потоком воды подают в канал, расположенный по центру хранилища, и далее в приемок, где расположен прутковый транспортер, сблокированный с переборочным столом и с фасовочной машиной. В процессе гидротранспортирования клубни отмываются от примесей почвы, благодаря чему становятся видны все дефекты. Это позволяет повысить качество подготовки картофеля. По данным исследований, с помощью гидротранспортера также эффективно выгружать семенной картофель с загрузкой без просушивания в сажалки. При добавлении в воду соответствующих защитно-стимулирующих препаратов существенно повышается урожайность и качество картофеля. Вода используется по оборотному циклу с периодическим добавлением по мере расхода. Современная технология хранения с целью снижения потерь и прежде всего естественной убыли массы (потери на дыхание) предусматривает искусственное увлажнение воздуха с помощью распылителей. Это позволяет поддерживать относительную влажность воздуха на требуемом уровне (90-95%). При более низкой влажности, например, на уровне 80%, что часто бывает на практике, естественная убыль массы по многим сортам составляет нередко от 8-10% до 15-20%, что значительно снижает эффективность производства картофеля.
Искусственное охлаждение в технологии хранения целесообразно применять только для партий картофеля, подлежащих реализации в летнее время. Для этого в хранилище необходимо иметь отдельный теплоизолированный бокс соответствующей вместимости с холодильной установкой. Обработка клубней защитно-стимулирующими препаратами при загрузке в хранилище и в процессе хранения значительно снижает потери при длительном хранении. Особенно эффективны с точки зрения применения и воздействия на микроорганизмы препараты в виде дымовых шашек, например, «Вист». Особенно он эффективен при обработке клубней в первые дни после загрузки в хранилище. Однако его можно использовать и в дальнейшем, например, при образовании очагов. Независимо от способа и типа хранилища применяют напольное или подпольное распределение воздуха под насыпь картофеля при активной вентиляции. Каждый способ имеет свои преимущества и недостатки. С точки зрения удобства загрузки и выгрузки картофеля и минимума эксплуатационных затрат, предпочтение, по нашему мнению, следует отдать подпольному способу распределения воздуха. Аналогично из трех основных видов расположения хранилища — заглубленное, полузаглубленное и наземное — предпочтение следует отдавать последнему, особенно с обваловкой боковых стен.
Проблема хранилищ
В настоящее время наблюдается тенденция роста объема картофеля, идущего на промышленную переработку, где требуется своя специфика, связанная с технологией производства. Кроме того, сейчас актуален вопрос хранения полученного урожая в личных подсобных хозяйствах: появилась реальная возможность большинство полученной продукции хранить в местах производства и по мере необходимости поставлять в места реализации.
Однако для этого необходима соответствующая база длительного хранения. Только это делает производство картофеля по-настоящему эффективным, поскольку при осенней реализации цена часто оказывается крайне низкой, не окупающей себестоимость выращивания, или находится на ее уровне. Поэтому решение о расширении объемов выращивания картофеля должно приниматься при условии возможности строительства новых хранилищ или реконструкции пустующих складских помещений, ферм, гаражей
В последнее время все большее распространение получают быстровозводимые сборные наземные хранилища металлической конструкции с утеплителем, что является новым шагом в создании базы хранения. По конструкции они подразделяются на арочные и прямоугольной формы в основном с напольной системой распределения воздуха с помощью деревянных или металлических сборных воздуховодов. Более прогрессивной системой распределения является подпольная. В зависимости от объема хранилища могут быть одиночными или блокироваться в комплексы с помощью технологического тамбура — цеха товарной подготовки клубней. Вместимость одного хранилища (модуля) практически не ограничена. Выгружают картофель из хранилища с помощью самоходного подборщика.
Типы хранилищ и способы хранения
Тип хранилища (рис.) выбирается исходя из предлагаемого способа хранения — навалом, в закроме или в контейнерах и как разновидность навального в секциях.
Навальный — это наиболее дешевый способ, поскольку картофель размещают навалом сплошным слоем (рис. 1б) в одном помещении. Однако этот способ имеет существенные недостатки: сложность размещения клубней по сортам, например, с помощью передвижных стенок, невозможность поддержания различных температурно-влажностных режимов хранения в случае размещения картофеля различного назначения, сложность предупреждения прорастания клубней семенного картофеля в весеннее время и в процессе посадки, особенно в Тип хранилища (рис.) выбирается исходя из предлагаемого способа хранения — навалом, в закроме или в контейнерах и как разновидность навального в секциях.
Навальный — это наиболее дешевый способ, поскольку картофель размещают навалом сплошным слоем (рис. 1б) в одном помещении. Однако этот способ имеет существенные недостатки: сложность размещения клубней по сортам, например, с помощью передвижных стенок, невозможность поддержания различных температурно-влажностных режимов хранения в случае размещения картофеля различного назначения, сложность предупреждения прорастания клубней семенного картофеля в весеннее время и в процессе посадки, особенно в заключительной ее части. Среди преимуществ этого способа можно назвать удобство механизированной загрузки и выгрузки клубней, а также высокий коэффициент использования помещения хранилища.
Закромный способ прежде всего предназначен для хранения семенного картофеля и особенно для семеноводческих хозяйств, выращивающих различные сорта и их репродукции. Его недостатком является снижение на 1/3 коэффициента использования полезной площади помещения хранилища, неудобства загрузки клубней в закрома и их выгрузки, усложнение конструкции хранилища, увеличение расхода строительных материалов, а также сложность предупреждения преждевременного прорастания клубней при весенней выгрузке в процессе посадки.
Применяя секционный способ хранения (рис. 1г), картофель размещают в полностью изолированных секциях различной вместимости. Это наиболее прогрессивный способ хранения, поскольку позволяет дифференцированно поддерживать соответствующий температурно-влажностный режим в зависимости от назначения картофеля (семенной, продовольственный, предназначенный для промышленной переработки). Кроме того, секционный способ дает возможность предупреждения преждевременного прорастания клубней в весеннее время за счет накопления холода при вентилировании в наиболее холодное время суток. При навальном и закромном способах это сделать значительно сложнее из-за больших размеров помещения и поступления теплого воздуха через ворота при весенней выгрузке картофеля из хранилища. В изолированных секциях при необходимости возможен последовательный прогрев клубней, например, рекондиционирование перед переработкой на обжаренные продукты; или предпосадочный прогрев. Однако этого нельзя сделать при других указанных выше способах в связи с тем, что начнет прорастать вся масса хранимого картофеля.
Контейнерный способ — наиболее дорогой, поскольку связан с необходимостью изготовления контейнеров вместимостью 450−500 кг (применяется в России) и 500−1000 и до 5000−10000 кг (применяется в странах Западной Европы), а также использования различных погрузочно-разгрузочных средств для перемещения контейнеров, укладки их в штабели и разгрузки; механизмов для их разгрузки. Эффективность этого способа во многом зависит от исходного качества картофеля, закладываемого на хранение. Качество клубней должно быть идеальным, обеспечивающим минимальные потери, окупающие дополнительные затраты на оборудование и контейнеры. Среди преимуществ этого способа хранения можно также назвать высокую маневренность (возможность доставки картофеля в любую точку хранилища), одновременное хранение различных сортов и репродукций в одном помещении, доставку клубней в помещение для прогрева и товарной подготовки, доставку по фракциям обратно на место дальнейшего хранения после переработки и калиброванияи т. д. , а также высокую степень механизации работ.
По конструкции контейнеры подразделяются на складные вместимостью 450−500 кг (широко применялись в СССР для перевозки картофеля по железной дороге и продолжают применяться сейчас при хранении на базах) и жесткие — решетчатые и сплошные, используемые в большинстве европейских стран.
Загружают контейнеры или в хранилище, или на специальной площадке с помощью конвейера, снабженного гасителем высоты падения клубней или с помощью специального устройства, также снабженного гасителем. Доставляют контейнеры и устанавливают в штабели, а также к месту разгрузки с помощью вильчатого электропогрузчика или погрузчика с двигателем внутреннего сгорания, оборудованного катализатором. Разгружают же контейнеры в бункер линии по товарной подготовке картофеля с помощью специального опрокидывающего устройства или с помощью погрузчика, снабженного опрокидывателем.
Хороший результат дает загрузка картофеля в контейнеры в поле при уборке копателем с подбором клубней вручную. По сравнению с навальным, контейнерный способ (как и закромный) снижает коэффициент полезного использования вместимости хранилища.
Оценка сортов картофеля
По результатам исследований нами разработана следующая балльная оценка сортов по длительности хранения: 9 баллов — до 220−230 дней; 8 — 210−220; 7 — 200−210; 6 — 190−200; 5 — 180−190; 4 — 170−180; 3 — 160−170; 2 — 150−160; 1 балл — менее 150. Следует заметить, что продолжительность периода покоя не зависит от группы спелости сорта. Такие сорта, как Жуковский ранний, Удача, среднеранний Романо, имеют период покоя, равный 7−9 баллам, а, например, среднепоздний Малиновка или поздний Лорх — 1−3 балла.
Этапы производства
Технология производства картофеля состоит из двух этапов: полевые работы (выращивание и уборка) и хранение. Первый длится в зависимости от сорта и климатической зоны выращивания (около 3−4 месяцев), а продолжительность второго зависит от назначения картофеля и времени его реализации и составляет от 2−3 до 8−11 месяцев. При этом хранение — не только завершающий этап сельскохозяйственного производства, но и его начало. Ведь именно от условий хранения семенного картофеля в значительной мере зависит величина и качество будущего урожая. Именно поэтому второму этапу производства картофеля должно уделяться особое внимание.
