Способ продления периода естественного покоя клубней картофеля и торможения их прорастания


 


Владельцы патента RU 2533903:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ИХФ РАН) (RU)

Способ торможения прорастания клубней картофеля заключается в том, что клубни обрабатывают водным раствором пероксида водорода в концентрации 1·10-2-5·10-2 М (0,34-1,70 г/л), подсушивают и затем обрабатывают 10-15%-ным водным раствором окисленного крахмалсодержащего продукта. Водный раствор крахмалсодержащего продукта, имеющий рН 9.0-11.0, получают окислением отходов рисового производства в натриевом щелочном растворе в присутствии катализатора. Способ обеспечивает продление периода естественного покоя клубней картофеля при его хранении. 8 пр.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способу продления периода естественного покоя клубней картофеля при его хранении и торможения прорастания клубней.

Картофель (Solanum tuberosum) - одна из наиболее распространенных с/х культур, имеет все более возрастающую значимость как ценная техническая культура (источник крахмала, спирта и др.) и является незаменимой по калорийности пищевой культурой. Множество исследований посвящено исследованию биологических особенностей картофеля. В настоящее время актуальным является исследование физиологических жизненных циклов картофеля, в частности периода естественного покоя клубней, с целью разработки методов его продления.

Чем дольше клубни картофеля находятся в состоянии естественного покоя, тем меньше потери при хранении. Одной из главных причин потерь является пробуждение почек и рост побегов, в результате чего запасенные вещества клубня расходуются на их образование. При естественном покое, который еще называют глубоким, клубень не прорастает даже при наличии благоприятных условий. Продолжительность естественного покоя клубней определяется несколькими факторами: сортовыми особенностями картофеля, метеорологическими условиями в течение вегетации растений и др.

Свежеубранные клубни находятся в состоянии глубокого покоя, но через некоторое время их прорастание можно сдержать только искусственным путем, для чего используют ингибиторы роста, например гидразид малеиновой кислоты (Н.Н. Мельников и др. Химические средства защиты растений. Справочник. М.: Химия, 1980, с.75). Однако не все известные ингибиторы роста являются экологически безопасными, в частности, у гидразида малеиновой кислоты была обнаружена мутагенная активность.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ торможения прорастания клубней картофеля, описанный в патенте RU 2239320, A01N 55/10, A01N 27/00, 10.11.2004 (прототип). Авторы предлагают в качестве средства для торможения прорастания клубней картофеля при хранении следующий состав, мас.%: медицинский скипидар - 10; тетраэтоксисилан - 45; оксиалкиленоорганосилоксановый блок-сополимер - 45. Клубни картофеля, хранящиеся в овощехранилище при температуре 2-4°C, обрабатывают 5%-ным водным раствором указанного состава и наблюдают за прорастанием клубней.

Способ-прототип достаточно эффективно тормозит прорастание клубней картофеля и снижает массу проростков, но все три компонента состава несут существенную нагрузку на экологию среды, кроме того, отличаются сложностью получения и высокой стоимостью. Следует также отметить, что условия внешней среды при хранении картофеля могут как стимулировать, так и подавлять ростовые процессы. Чем ниже температура, тем медленнее протекают обменные процессы в тканях картофеля, где происходит деление клеток (в меристемах), и это подавляет пробуждение ростовых почек в глазках. При температуре 2-3°C развитие ростовых процессов в клубнях заторможено настолько, что внешне не проявляется в течение длительного времени, то есть торможение прорастания клубней картофеля, наблюдаемое при испытании способа-прототипа, в большой степени обусловлено низкой температурой хранения картофеля, и способ-прототип не продлевает период естественного покоя клубней.

Повышение температуры стимулирует прорастание клубней. При температуре 5-8°C прорастание клубней еще умеренное, но при дальнейшем повышении температуры резко ускоряется. Как уже упоминалось, пока клубни пребывают в состоянии глубокого естественного покоя, они не прорастают даже при наличии благоприятных условий для прорастания, и их можно хранить при температуре 10-12°C.

Задачей изобретения является разработка способа продления периода естественного покоя клубней картофеля, который обеспечит торможение прорастания клубней даже при наличии благоприятных условий для прорастания и будет экологически безопасным.

Решение поставленной задачи достигается предлагаемым способом торможения прорастания клубней картофеля путем обработки картофеля водным раствором биологически активных веществ, согласно которому клубни картофеля сначала обрабатывают водным раствором пероксида водорода в концентрации 1·10-2-5·10-2 М (0,34-1,70 г/л), подсушивают и затем обрабатывают 10-15%-ным водным раствором окисленного крахмалсодержащего продукта, полученного окислением отходов рисового производства в натриевом щелочном растворе в присутствии катализатора, имеющим pH 9.0-11.0, что обеспечивает продление периода естественного покоя клубней картофеля.

В предлагаемом способе продления периода естественного покоя клубней картофеля и торможения их прорастания применяют последовательную двухэтапную обработку клубней водными растворами двух биологически активных веществ: сначала водным раствором ПВ с последующим подсушиванием, затем водным раствором окисленного крахмалсодержащего продукта - натриевой формы окисленного рисового крахмала (ОРК).

ПВ, в отличие от большинства известных ингибиторов роста растений, которые токсичны и неблагоприятно сказываются на экологической обстановке, является нетоксичным и экологически безопасным веществом, к тому же широкодоступен и отличается низкой стоимостью. ОРК также нетоксичен и экологически безопасен, легко разлагается в почве на полезные для растений соединения, помимо биологической активности защищает клубни от повреждений, так как обладает прекрасными клеящими свойствами и высокой адгезией к поверхности клубней. В заявленном способе используют 10-15%-ный водный раствор ОРК, который готовят разбавлением водного раствора исходного водорастворимого продукта, получаемого окислением крахмалсодержащего рисового сырья кислородом или воздухом в растворе гидроксида натрия в присутствии катализатора по известному способу, описанному в патенте RU 2017750, C08B 30/18, C09J 103/02, 15.08.1994.

Предлагаемый способ был испытан на двух сортах картофеля: «Удача» (сорт получен во ВНИИКХ, раннеспелый, устойчив к типичным вирусным болезням) и «Кураж» (выведен в Голландии, среднеранний, устойчив к вирусным заболеваниям, засухоустойчив). Для эксперимента отбирали клубни, калиброванные по величине поперечного диаметра 30-40 мм, выдержанные после выкопки в хранилище. Клубни промывали водой и подсушивали. Опытные образцы обрабатывали водным раствором ПВ в концентрации 1·10-2-5·10-2 M (0,34-1,70 г/л), подсушивали и затем обрабатывали 10-15%-ным (100-150 г/л) водным раствором ОРК с pH 9,0-11,0. Контролем служили клубни картофеля, обработанные только водой. Далее опытные и контрольные образцы закладывали в темные камеры с температурой 8-10°C.

Тестирование проводили через 80-120 суток после начала эксперимента. Оценивали количество проросших клубней, тургор клубня, сохранность кожицы, подсчитывали количество проросших почек в глазках, учитывали величину ростков. Кроме того, в контрольных и опытных образцах методом ПМР исследовали изменение времени спин-спиновой релаксации Т2 внутриклеточной воды и определяли количественное соотношение свободной и связанной внутриклеточной воды. Для ПМР-исследований из центра клубня вырезали образцы весом 0,4 г и помещали их в закрытую ампулу с диаметром 10 мм. Измерение времени спин-спиновой релаксации Т2 проводили на приборе МИНИ-СПЕК PC 120 с рабочей частотой по протонам 20 МГц.

Пример 1.

Клубни картофеля сорта «Удача» обрабатывали водным раствором ПВ в концентрации 1·10-2 М (3,4·10-1 г/л), подсушивали и далее обрабатывали 15%-ным (150 г/л) водным раствором ОРК с pH 10,0. Обработанные и контрольные клубни помещали в темную камеру с температурой +8°C. На 80-е сутки инкубации проводили подсчет количества проросших клубней картофеля с наклюнувшимися глазками. В контроле проросших клубней было 90%, в опыте - 19%.

Методом ПМР измеряли время спин-спиновой релаксации T2 в контрольных и опытных образцах и определяли процентное соотношение количеств свободной и связанной внутриклеточной воды. В опытных образцах значение T2 превышало контроль на 41%. Это свидетельствует о большей подвижности протонов внутриклеточной воды в опытных образцах и ослаблении взаимодействия внутриклеточной воды с неводными клеточными структурами, в результате растет количество свободной внутриклеточной воды, что характерно для клубней в состоянии глубокого естественного покоя.

Пример 2 (контрольный).

Клубни картофеля сорта «Удача» обрабатывали аналогично примеру 1, но ПВ использовали в концентрации 5·10-3 М (1,7·10-1 г/л). На 80-е сутки инкубации провели подсчет количества проросших клубней с наклюнувшимися глазками. В контроле проросших клубней было 90%, в опыте - 76%.

В опытных образцах значение спин-спиновой релаксации T2 превышало контроль на 8%.

Пример 3 (контрольный).

Клубни картофеля сорта «Удача» обрабатывали аналогично примеру 1, но ПВ использовали в концентрации 1·10-1 М (3,4 г/л). На 80-е сутки инкубации провели подсчет количества проросших клубней с наклюнувшимися глазками. В контроле проросших клубней было 90%, в опыте - 24%.

В опытных образцах значение спин-спиновой релаксации T2 превышало контроль на 36%.

Пример 4.

Клубни картофеля сорта «Удача» обрабатывали аналогично примеру 1. Обработанные и контрольные клубни помещали в темную камеру с температурой +10°C. На 120-е сутки инкубации проводили подсчет количества проросших клубней картофеля с наклюнувшимися глазками. В контроле проросших клубней было 98%, в опыте - 27%.

В опытных образцах значение спин-спиновой релаксации Т2 превышало контроль на 30%.

Пример 5.

Клубни картофеля сорта «Удача» обрабатывали аналогично примеру 1, но водный раствор ОРК с pH 11,0 использовали в концентрации 10% (100 г/л). Обработанные и контрольные клубни помещали в темную камеру с температурой +10°C. На 90-е сутки инкубации проводили подсчет количества проросших клубней картофеля с наклюнувшимися глазками. В контроле проросших клубней было 96%, в опыте - 20%.

В опытных образцах значение спин-спиновой релаксации T2 превышало контроль на 40%.

Пример 6.

Клубни картофеля сорта «Кураж» обрабатывали водным раствором ПВ в концентрации 5·10-2 М (1,7·10-1 г/л), подсушивали и далее обрабатывали водным раствором ОРК в концентрации 10% (100 г/л) с pH=9, помещали в темную камеру с температурой +8°C. На 91-е сутки вели учет проросших клубней. В контроле проросло 80%, в опыте - 18% клубней картофеля.

Пример 7 (контрольный).

Клубни картофеля сорта «Удача» обрабатывали аналогично примеру 1, но водный раствор ОРК с pH 10,0 использовали в концентрации 16% (160 г/л). Обработанные и контрольные клубни помещали в темную камеру с температурой +10°C. На 90-е сутки инкубации проводили подсчет количества проросших клубней картофеля с наклюнувшимися глазками. В контроле проросших клубней было 96%, в опыте - 20%.

Пример 8 (контрольный).

Клубни картофеля сорта «Удача» обрабатывали аналогично примеру 1, но водный раствор ОРК с pH 10,0 использовали в концентрации 9% (90 г/л). Обработанные и контрольные клубни помещали в темную камеру с температурой +10°C. На 90-е сутки инкубации проводили подсчет количества проросших клубней картофеля с наклюнувшимися глазками. В контроле проросших клубней было 96%, в опыте - 25%.

Исследование влияния концентрации ПВ на эффективность продления периода естественного покоя клубней картофеля и торможения их прорастания показало (см. контрольные примеры 2 и 3), что концентрация ПВ, используемая в предлагаемом способе, не должна быть меньше 1·10-2 М (0,34 г/л), а увеличение концентрации до 1·10-1 М (3,4 г/л) не приводит к повышению эффективности способа.

Исследование влияния концентрации ОРК за рамками заявленного интервала показало (контрольные примеры 7 и 8), что использование ОРК в концентрации выше 15% не приводит к повышению эффективности предлагаемого способа, а концентрация ниже 10% менее эффективна. Использование водного раствора ОКК с pH<9 приводит к снижению эффективности способа, а повышение pH до 11,5-12 приводит к потере клубнями способности к прорастанию (для продовольственного картофеля это может быть полезно, но для семенного - вредно).

Таким образом, как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ обеспечивает продление периода естественного покоя клубней картофеля, и клубни не прорастают в условиях, благоприятных для прорастания. Способ экологически безопасен.

Способ торможения прорастания клубней картофеля путем обработки картофеля водным раствором биологически активных веществ, отличающийся тем, что клубни картофеля сначала обрабатывают водным раствором пероксида водорода в концентрации 1·10-2-5·10-2 М (0,34-1,70 г/л), подсушивают и затем обрабатывают 10-15%-ным водным раствором окисленного крахмалсодержащего продукта, полученного окислением отходов рисового производства в натриевом щелочном растворе в присутствии катализатора, имеющим рН 9.0-11.0, что обеспечивает продление периода естественного покоя клубней картофеля.



 

Похожие патенты:

Устройство для транспортировки плодоовощной продукции содержит контейнер с крышкой, выполненной из нежесткого материала, обладающего демпфирующими свойствами. Внутренняя и внешняя поверхности крышки имеют ячеистую форму.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства и может быть использована при уборке зерна с закладкой его на хранение в пластиковые рукава. Устройство для закладки зерна на хранение, выполненное в составе самосвальных автопоездов и одиночных автомобилей на технологической операции доставки зерна от комбайнов к местам его хранения, содержит ориентированные параллельно между собой и агрегатируемые с тракторами-тягачами основное приемное устройство и упаковочную машину.
Способ хранения сельскохозяйственной продукции включает выдержку сельскохозяйственной продукции перед закладкой на хранение в атмосфере, содержащей газообразный 1-метилциклопропен, при температуре от 0 до 20°C в течение 1,0-11,5 ч.

Способ сушки семян и зерна заключается в том, что материал загружают, циркулируют, периодически отлеживают, воздействуют подогретым и неподогретым агентом сушки, охлаждают и разгружают.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к хранению клубней топинамбура. Листостебельную массу культуры скашивают за 2-3 недели до уборки клубней на высоте 30-50 см.

Изобретение относится к устройствам контроля температуры сыпучих материалов при их длительном хранении и может быть использовано в устройствах, контролирующих температурный режим в складах силосного типа.

Cпособ оздоровления посадочного картофеля заключается в пропускании через слой картофеля постоянного электрического тока. Слой картофеля помещают между электродами, на один из которых, незаземленный, подают электрическое напряжение отрицательной полярности, величину которого повышают до появления тихого коронного разряда на иглах коронатора, соединенного с приемным электродом.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. .
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам повышения урожайности, болезнеустойчивости и потребительских качеств сельскохозяйственных культур, а также улучшения хранения и сохранения потребительских качеств сельскохозяйственной продукции В настоящее время известны способы и устройства предпосевной обработки семян путем их облучения импульсами высокого напряжения, электромагнитными полями, формируемыми переменным и постоянным током, лазерным излучением, ультрафиолетовыми лучами, индуцированным электрическим полем.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. .
Способ транспортировки и хранения растительных продуктов в герметично закрытых помещениях или закрытой таре включает обработку их озоновоздушной смесью, имеющей концентрацию озона 25-35 мг/м3, при экспозиции 2,85-3,15 ч, температурном режиме 12-16°С и относительной влажности 40-60%. При этом обеспечивают концентрацию аэроионов «n+» в озоновоздушной смеси от 40000 до 50000 ион/см3. Режимы обработки подбирают в зависимости от вида растительных продуктов и продолжительности их хранения. После обработки озоновоздушной смесью в закрытое помещение или тару с продуктами подают газ гелий, при этом обеспечивают избыточное давление в диапазоне от 1.55 до 2.5·104 Па. В процессе транспортировки или хранения продуктов через газовую среду помещения или тары с продуктами пропускают электрический ток и визуально контролируют цвет свечения, что идентифицируется как уменьшение концентрации гелия и увеличение концентрации воздуха в помещении или таре. После чего в помещение или тару дополнительно подают газ гелий и доводят избыточное давление до указанной величины. Изобретение обеспечивает повышение сохранности продуктов при транспортировке и хранении. 3 табл.

Изобретение относится к сахарной промышленности и может быть использовано сахарными заводами и свеклосеющими хозяйствами. Способ предусматривает укладку корнеплодов сахарной свеклы в кагаты, укрытие их трехслойной полиэтиленовой пленкой со светоотражающей поверхностью, модифицированной антимикробным препаратом фунгицидного действия, синтезированного при температуре не менее 300°C. Изобретение обеспечивает повышение эффективности хранения сахарной свеклы путем снижения влияния негативного воздействия солнечной инсоляции и подавления развития микробиологических процессов при длительном хранении корнеплодов. 1 пр., 1 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Комплексная система дистанционного мониторинга и диагностики состояния зерна при хранении содержит систему дистанционного контроля состояния зерна при хранении, систему рециркуляционной фумигации зерна и систему консервации зерна от поражения вредителями. Система дистанционного контроля содержит измерители параметров зерновой массы. Измерители снабжены механизмами подъема и соединительными коробками с размещенными в них измерительными цифровыми блоками. Каждый измеритель параметров зерновой массы представляет собой зонд. В зонде установлены датчик температуры, датчик относительной влажности воздуха, акустический датчик-анализатор двигательной активности насекомых и датчик подсчета насекомых. Система рециркуляционной фумигации зерна включает генератор фосфина с регулирующей задвижкой, вентилятор и трубопровод. Генератор фосфина снабжен осушителем рециркулируемой газовоздушной среды. После регулирующей задвижки на выпускном патрубке генератора фосфина установлен атмосферный патрубок с герметичной крышкой. Система консервации зерна от поражения включает форсунку для превращения жидких инсектицидов в аэрозоль. Форсунка соединена с баком с жидким инсектицидом. Форсунка установлена в камере распыливания жидких инсектицидов, встроенной в магистраль зерна. Обеспечивается повышение эффективности сохранения зерна за счет автоматизации и оперативности контроля текущих значений параметров состояния зерна. 8 ил.

Изобретение относится к хранению зерна и может быть использовано для оперативного комплексного контроля текущих значений параметров состояния зерновой массы при хранении. Система дистанционного контроля состояния зерна при хранении содержит измерители параметров зерновой массы. Измерители параметров снабжены механизмами подъема и соединительными коробками с размещенными в них измерительными цифровыми блоками. Блоки соединены между собой параллельно и подключены к блоку питания и компьютеру. Каждый измеритель параметров зерновой массы представляет собой зонд. Корпус зонда состоит из двух продольных каналов с верхней и нижней перфорированными секциями. В одном канале в верхней перфорированной секции установлены датчик температуры и датчик относительной влажности воздуха. В нижней перфорированной секции упомянутого канала установлены датчик температуры, датчик относительной влажности воздуха и акустический датчик-анализатор двигательной активности насекомых. В нижней перфорированной секции другого канала установлен датчик подсчета насекомых. Обеспечивается повышение эффективности контроля текущих значений параметров состояния зерна. 2 ил.

Изобретение относится к животноводству. Предложенный упаковщик влажного корма в полиэтиленовый рукав состоит из рамы, установленной на шасси с тормозами с гидравлическим устройством регулировки усилия торможения. На раме смонтированы прицепное устройство для агрегатирования с трактором, плющилка зерна, донный шнек, механизм привода рабочих органов упаковщика влажного корма, упаковочный выход для установки на него полиэтиленового рукава. В упаковочном выходе смонтировано следящее устройство. Следящее устройство состоит из закрепленных на корпусе упаковочного выхода гидроцилиндра и рычага. Один конец рычага неподвижен, второй конец рычага приводится в движение изменением высоты слоя уложенного в рукав корма и связан со штоком гидроцилиндра для передачи ему своего движения. Гидроцилиндр через гидропривод осуществляет непрерывный контроль и регулировку усилия торможения шасси упаковщика. Изобретение обеспечивает стабильность и непрерывность протекания технологического процесса укладки плющеного зерна в рукав, улучшение качества получаемого готового корма. 2 ил.

Изобретение относится к средствам для борьбы с заболеваниями картофеля. Средство используют для обработки картофеля при закладке на хранение. Средство содержит экстракт пихтовой зелени и экстракты смеси лишайников рода Usnea или Cladonia при следующем соотношении компонентов, %: Экстракт пихтовой зелени,   обработанный N,N′-   тетраметилдиаминометаном 98.75 Экстракт смеси лишайников   рода Usnea 1.25 Экстракт пихтовой зелени,   обработанный N,N′-   тетраметилдиаминометаном 98.75 Экстракт смеси лишайников   рода Cladonia 1.25 Экстракт пихтовой зелени получают при кипячении с метилтретбутиловым эфиром и обрабатывают N,N′-тетраметилдиаминометаном. Экстракты смеси лишайников рода Usnea и Cladonia получают кипячением воздушно-сухого сырья в изопропиловом спирте. Обеспечивается подавление развития болезней и повышение урожайности картофеля. 3 табл.

Изобретение относится к устройству контроля уровня зерна и емкостям для зерна, таким как зерносушилки и зернохранилища, снабженные такими устройствами. Датчик уровня зерна на эффекте Холла расположен вблизи отверстия для засыпки зерна в верхней части зернового бункера. Корпус датчика включает генератор напряжения Холла и магнит. Генератор напряжения Холла или магнит закреплены в корпусе в фиксированном положении. Удлиненный элемент шарнирно соединен с корпусом, при этом один из генератора напряжения Холла или магнита, который не прикреплен к корпусу, смонтирован у проксимального конца удлиненного элемента. Контактный элемент связан с удлиненным элементом у дистального конца удлиненного элемента. Генератор напряжения Холла и магнит расположены рядом друг с другом, чтобы обеспечить первый выходной сигнал, когда удлиненный элемент расположен вертикально в исходном положении. Генератор напряжения Холла и магнит отводятся друг от друга, чтобы обеспечить второе состояние выходного сигнала, когда удлиненный элемент поворачивается от вертикали в положение переключения в ответ на соприкосновение зерна с контактным элементом. Изобретение обеспечивает повышение качества контроля уровня зерна в зерновом бункере. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и системам автоматизации. Электророботизированное кормохранилище содержит погрузчик-электрокару, блок управления погрузчиком, автоматизированную систему управления, блок мониторинга хода выполнения задания при помощи веб-камеры, блок датчиков меток, систему обнаружения препятствий, стационарное зарядное устройство, сменный аккумулятор, ячейки для хранения тюков корма, базу данных заполнения ячеек, приемный лоток тюков корма. Блок базы данных заполнения ячеек подключен к микроконтроллеру и параллельно к блоку управления рабочими органами, который в свою очередь соединен через накалывающее устройство с ячейками хранения тюков, которые соединены с датчиками отцентровки накалывающего устройства, а датчики в свою очередь соединены с накалывающим устройством через микроконтроллер. Изобретение обеспечивает повышение точности и надежности режимов загрузки и выгрузки кормов в автоматическом режиме. 2 ил.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для длительного хранения зерна и других сыпучих продуктов. Зерновой элеватор включает емкости для зерна, вращающуюся конструкцию типа ротора и систему вентиляции. Вращающаяся конструкция имеет на внутренней стороне спиральные наклонные желоба для свободного перемещения с верхней отметки на нижнюю с последующим раскручиванием ротора. Вращающаяся конструкция типа ротора подвешена на подшипнике и соединена с генератором. Использование группы изобретений обеспечивает получение кондиционного товарного зерна. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии хранения овощей и может быть использовано для длительного хранения корнеплодов моркови свежей столовой. Способ хранения моркови включает обработку моркови перед закладкой на хранение электромагнитным полем крайне низких частот при частоте 26-30 Гц и магнитной индукции 3-9 мТл в течение 25-35 мин. Изобретение обеспечивает снижение убыли массы моркови, а также сокращение потерь витамина C и β-каротина. 1 табл., 3 пр.
Наверх