Производња и одржавање доброг изгледа коре гомоља током дуготрајног складиштења је од виталног значаја за обезбеђивање високог профита у индустрији кромпира, јер опрани и упаковани кромпир доминира модерном трговином. Кромпир као што је лоша или неуједначена боја покожице и стање представљају значајан и неприхватљиво скуп проблем за индустрију да буде одбачен или деградиран. Наравно, постоје и други проблеми љуштења који су повезани са испољавањем низа болести и физиолошких поремећаја (мрежа, озелењавање, зарасло сочиво, пукотине, механичка оштећења), али овај чланак ће говорити директно о природном пилингу и могућностима његовог побољшања. стање.
У специјализованој литератури, кора или спољашње ткиво кртола кромпира се заједнички назива перидерм. Перидерм је заштитни слој ћелија који минимизира губитак воде из ћелија паренхима испод и обезбеђује заштиту од патогена у земљишту. Перидерм се састоји од три врсте ћелија: фелема (плута), фелогена (камбијум плуте) и фелодерма (слика 1). Израз "кора" се понекад користи да се односи на цео перидерм, а понекад да се односи само на фелем.
Фелем или чеп је најудаљеније ткиво перидерма, које се одупире губитку воде, има механичку чврстоћу и делује као ефикасна баријера за патогене бактерије и гљивице. Ћелије фелема имају облик отприлике „цигле“ и чврсто пристају једна уз другу без међућелијских простора. Типична перидерма кромпира различитих сорти је 7-18 слојева ћелија укупне дебљине 100-200 микрона. Флуоресценцијом и бојењем бојама као што је берберин, лако се открива да је фелем богат суберином, и то јасно разликује ћелије фелема од основних ћелијских слојева. Суберин је хидрофобни полимер који се састоји од фенолних и алифатичних једињења умрежених глицеролом и локализован је између примарног зида и плазмалеме. Субериране ћелије су испуњене ваздухом и стога обезбеђују топлотну изолацију, суберирани зидови спречавају инвазију микроорганизама (механички и хемијски), а наслаге воска које су уграђене у суберин спречавају исушивање унутрашњих ткива.
Поред суберина, перидерма гомоља кромпира садржи многе друге заштитне хемикалије са антиоксидативним, антибактеријским и инсектицидним својствима. Ове супстанце могу бити интермедијарни производи биосинтезе суберина или независни заштитни метаболити. Метаболити укључују неполарне воскове, засићене и незасићене масне киселине, засићене дикарбоксилне киселине, моноацилглицероле, 1-алканоле, н-алкане, стероле и полифеноле, кининску киселину, феноликамине, фенолне киселине, солихакалноидне киселине, солатриоза и др.), сапонини, полиамини (деривати путресцина, спермина и спермидина), као и метилпротодиосцин и протодиосцин.
Формирање природне (нативне) коре кромпира одвија се у три фазе: 1- иницијација перидерма - камбијални фелоген настаје диференцијацијом субепидермалних ћелија; 2- развој незрелог перидерма - активни фелоген додаје више слојева коже растућем кртолу; дељење фелогена је крхко и склоно уништавању, што може довести до одвајања покожице од основне пулпе гомоља и скупог проблема производње оштећења коже; 3- сазревање перидерма - кртола престаје да расте на крају вегетације, нове ћелије коже нису потребне, а фелоген постаје неактиван. Као резултат тога, слојеви перидерме чврсто пријањају за пулпу гомоља (паренхим) у процесу који се назива везивање, сазревање и стабилизација коре (слика 2).
Кртола кромпира је модификована стабљика која почиње да се разликује као отечена интернодија близу апикалног пупољка столона. Спољни слој столона је епидермис, који има широко расуте стомате. Док је кртола још веома млада, епидермис је већ замењен перидермом, који почиње на крају стабљике гомоља у развоју и убрзо се шири по целој површини. Перидерм постаје потпун када гомоља достигне величину грашка. Како се перидерм формира, ћелије директно испод локације стомата активно се деле и формирају сочиво. Током раста гомоља и развоја перидерме, фелоген је активан латерални меристем. Фелогене ћелије се деле и нове ћелије које се налазе на спољашњој страни гомоља постају ћелије фелема. Производња фелемских ћелија фелогеном и губитак ћелија фелема путем пилинга на површини гомоља су у приближно равнотежи како кртола расте. Фелодерм такође долази од фелогена.
Попречни пресеци су обојени хематоксилином и прегледани под светлосним микроскопом (лева плоча) и ултраљубичастим микроскопом (десни панел, црна позадина) да би се испитала морфологија ткива и ћелијских језгара, и аутофлуоресценција суберизованих ћелијских зидова, респективно. (А) Иницијација перидерма—субепидермалне ћелије се подвргавају дедиференцијацији да би формирале иницијале фелогена (Пхг) (заокружене), које секвенцијално производе фелемцеле (беле ћелије). (Б) Незрео епидермални развој - фелоген остаје активан и додаје више ћелија (Пх) гомољу који се шири. Увећана слика (увећање од 2,5к) приказује одвојене ћелије између две ћелије (црвене стрелице). Ћелијски зид је склон уништавању, што доводи до одвајања незреле коре од површине кртола. (Ц) сазревање перидерме — након уклањања листова или старења биљке, раст кртола престаје, ћелијски фелоген престаје да се дели и индукује се процес стабилизације. Слој фелогена се не открива у фази сазревања. Скала бар: 200 µм.
Када кора кромпира није у потпуности формирана долази до оштећења (одвајања) механичким додиром са радним деловима машина, каменчићима, грудвицама, опадајућим кртолама и сл. Ова оштећења зарастају услед формирања перидерме ране (слика 3). Нативни и рански перидерми су слични у погледу порекла ткива, структуре и морфологије, али се разликују по процесу засићења и саставу пектина и антоцијана. Поред тога, суберин перидерме ране обогаћен је воштаним алкил ферулатима и пропуснији је за воду. У року од 1-3 дана на оштећеном месту се формира покривни слој у коме се зидови отворених ћелија паренхима гомоља подвргавају лигнификацији/суберизацији. Трећег дана постају приметни примордија фелогена, а испод покривног слоја јасно су видљиви стубови нових фелемалних ћелија. Од 3. дана новоформирани фелем подлеже суберизацији од спољашњих слојева ка унутра, а 4. дана суберизовани слојеви фелема постају спљоштени и збијени, што указује на сазревање перидерме ране.
Пролазно повећање нивоа ауксина и липидног хидроксипероксида 20-30 минута након рањавања иницира цитолошке догађаје који доводе до формирања перидерме ране. Нивои апсцизинске киселине, етилена и јасмонске киселине такође пролазно расту убрзо након рањавања и пре него што почне формирање перидерма. Формирање перидерме изазвано раном се најбрже дешава на 20-25°Ц, одлаже се на нижим температурама (10-15°Ц) и инхибира се на температурама изнад 35°Ц, при концентрацијама О2 мање од 1% и температура 15°Ц или више. Комбинације температуре, концентрације кисеоника и релативне влажности морају бити оптимизоване на основу физиолошког стања кртола да би се што је брже могуће затворила изложена унутрашња ткива и спречио улазак патогена и губитак воде.
Поремећај развоја покожице, који за последицу има затамњење сорти са глатком кожом (слика 3Б), најчешће је узрокован неоптималним условима узгоја. Овај физиолошки поремећај није узрокован патогенима. Црвенкасто-браон боја може бити генетска особина, као на пример код познате америчке сорте Руссет Бурбанк. Кртоле са црвенкасто-браон покожицом имају дебљи слој фелема од кромпира са глатком кором, а за техничке сорте ово је корисна особина, јер што је дебља кора, то је мање унутрашњих оштећења кртола, већа је тржишност усева. Зонско накупљање слојева ћелија фелема може бити резултат повећане активности фелогена која је резултат, на пример, високих температура земљишта или снажне кохезије суседних ћелија фелема тако да се оне не љуште током развоја кртола. Такође може бити последица повећане суберизације или повећаног садржаја пектина и хемицелулозе. Како се гомоља шири током развоја, дебела кожица пуца, што резултира мрежастом или црвенкасто-браон бојом.
Алгоритми и резултати формирања коре кромпира у различитим ситуацијама значајно се разликују. Формирање нативног и раног перидерма кромпира проучавано је дуги низ деценија и главна пажња је посвећена природи суберизације ћелијског зида фелема, тј. процес који перидерму даје основна заштитна својства. У последњој деценији активно су проучавани генетски аспекти процеса формирања коре, идентификовани су изворни гени одређене боје коре и многи обрасци. Успех је постигнут у промени боје покожице познатих сорти кромпира увођењем жељених гена. Међутим, још увек нема разумевања тачних биолошких механизама и могућности контроле активације фелогених ћелија за активније формирање коре кртола током раста или механичког оштећења и инактивације истих ових ћелија у процесу сазревања кртола и постављања кртола. завршни пилинг. Незрели перидерм има слој фелогена који се активно дели, а зрели перидерм (типичан за кромпир за складиштење) такође има фелогенски слој, али је неактиван и не формира нове чеп ћелије.
Стање кора кромпира може се проценити визуелно и прецизним инструменталним методама контроле. Већина производних лабораторија сада користи графиконе квалитета да помогну особљу да визуелно процени квалитет кртола у односу на унапред дефинисане категорије. (Пример таквог дијаграма је на фотографији 4).
Табеле квалитета се широко користе јер су јефтине за производњу (и често их испоручује купац) и могу се користити за обуку особља за контролу квалитета производа релативно брзо и лако. Међутим, процене које човек доноси на основу визуелних утисака су субјективне и подложне грешци. Због тога се последњих година оптички скенери активно уводе у област процене изгледа кртола и стања коре. Оптичко сортирање је високо продуктивно, до 100 тона на сат, и обезбеђује константан (24/7) квалитет производа према наведеним нестандардним критеријумима одбацивања. Ова област технологије брзо напредује. Ако су пре 5 година његове могућности биле ограничене на преглед опраног кромпира по 3-4 параметра, данас се масовно производи оптичка опрема за сортирање за 7-8 параметара неопраног кромпира (слика 5). Већ постоје успеси у оптичком скенирању покожице, унутрашњих дефеката кромпира.
Да бисте испитали стање пилинга, можете користити и комерцијалне мераче сјаја (слика 6). Сјајна кора рефлектује више светлости, тако да се разлике између сорти или серија кромпира са различитим квалитетом коре процењују дигитално. Било је покушаја производње специјалних уређаја за кромпир, али то није довело до масовне производње.
Најважнији агрономски фактори који утичу и могу се користити за побољшање стања покожице кромпира су сорта, текстура земљишта, дубина садње, исхрана, температура земљишта, стрес воде, преплављивање, дужина вегетације и режим третмана после складиштења.
Стање коре значајно варира међу различитим сортама. Разлике између сорти су добро познате у амбалажној индустрији и малопродајним ланцима, али карактеристике квалитета коре сорти нису довољно стандардизоване. Узгајивачке фирме користе различиту терминологију за описивање коже сорти. Раније су углавном указивали на боју, дубину очију и глаткоћу - мрежастост пилинга. У последње време, термин „финиш коже“ постаје све чешћи, али критеријуми за приписивање нивоа овог индикатора „лоше – просечно – добро – одлично“ нису објављени. Као резултат тога, стварно стање коре било које сорте у специфичним земљишним, климатским и технолошким условима узгоја открива се само у пракси. Трајање очувања глаткоће коре одређује погодност и могућност коришћења сорте за прање током читавог периода складиштења. Чак и за техничке сорте, груба, груба кора је неприхватљива, јер се повећавају трошкови прања и отпада приликом чишћења гомоља.
Тип земљишта утиче на чистоћу коже, али утицај текстуре земљишта није детаљно научно окарактерисан. Кртоле узгајане у песку имају више слојева ћелија фелема него кртоле узгајане у хумусу. У индустрији амбалаже је познато да кртоле узгајане у муљевитим или глиновитим земљиштима имају бољу способност прања коже од кртола узгајаних на абразивнијим песковитим земљиштима. Кртоле које се узгајају на тресетном земљишту такође могу имати глатку кожицу, али изглед ових кртола може имати лошију боју. То јест, на кртолама које се узгајају у абразивнијим земљиштима, слој плуте је дебљи, али текстура, глаткоћа и сјај изгледају боље на глиненим земљиштима. Дубока садња резултира тањом кором у односу на плитку садњу.
У условима високе температуре земљишта (28-33°Ц), кртоле имају релативно дебелу кожицу и склоније су затамњењу и формирању мреже. У једном експерименту, дебљина перидерма када се узгаја на температурама од 10,20,30оЦ је, респективно, 120, 164, 182 µм. Сматра се да прекомерно заливање повећава умрежавање коже и тупост, али постоји мало или нимало објављених доказа који би то потврдили. Постоје публикације да је сјај коре обрнуто пропорционалан дужини времена од сушења до бербе (тј. краћи интервали бербе доводе до сјајнијег кромпира).
Правилна избалансирана исхрана смањује учесталост кожних обољења и побољшава изглед коре, утиче и на дебљину коре, али не у свим случајевима. Утврђено је да комбинована примена Н, П и К или примена органских ђубрива повећава дебљину фелема и укупну дебљину фелогена и фелодерма у поређењу са употребом самог азота. Постоји много публикација о утицају и макро- и микронутријената на квалитет коре, али већина идентификованих специфичних образаца односи се на само неколико нутритивних елемената.
Азот. Време и количина примењеног азотног ђубрива имају велики утицај на подложност модрицама због релативно великог утицаја на зрелост. Недостатак азота може довести до раног старења усева и повећане подложности модрицама ако се кртоле држе испод стабљика које умиру дуже време пре жетве. Вишак азота (нарочито касно у сезони) одлаже сазревање усева, што доводи до смањене специфичне тежине, повећане подложности љуштењу и оштећењу модрица и лошег пријањања коре. Амерички узгајивачи кромпира сматрају да укупна стопа примене азота за кромпир који се наводњава не би требало да прелази 350 кг азота по хектару, док средином августа садржај нитрата у петељкама не би требало да прелази 15 делова на милион. Прекомерна примена азота негативно утиче на формирање коже ако се исушивање врши у раним фазама развоја биљке. Често, прекомерна примена азота доводи до дефолијације. Примену азота треба прилагодити у зависности од очекиване дужине сезоне. Посебна пажња се мора обратити када се користи азот на сортама које имају лошу покожицу.
Фосфор. За разлику од азота, фосфор, по правилу, промовише сазревање кртола, формирање јаке коре, па чак и развој ретикулације. Фосфор се апсорбује врховима корена током активног раста, тако да се фосфорна ђубрива морају применити пре садње.
Калијум испод кромпира увек треба примењивати у оптималној количини и односу према осталим хранљивим материјама. Ако постоји недостатак калијума, кртоле имају тенденцију да потамне месо након љуштења. Прекомерна примена калијума смањује специфичну тежину и укупни развој.
Калцијум смањује подложност модрицама због утицаја на снагу ћелијског зида. Подложност модрицама је генерално најнижа када концентрације калцијума у гомољи прелазе 200-250 микрограма по килограму суве тежине. Најефикаснија апсорпција калцијума се јавља када се дода у тло пре садње.
Сумпор смањује ниво обичне и прашкасте красте. Најбољи ефекат се постиже додавањем сумпора у земљиште у лако доступном облику при садњи, али и фолијарна примена сумпора може да смањи заразу.
Бор Помаже у стабилизацији калцијума у ћелијским зидовима и такође утиче на апсорпцију калцијума, тако да су залихе калцијума важне да би се обезбедила уравнотежена исхрана и максимизирале користи од уноса калцијума.
Цинк обично се користи за сузбијање прашкасте красте. Само његова примена на тло обезбеђује довољну ефикасност.
Постоје бројни докази о побољшању стања коре уз квалификовану употребу ђубрива током вегетације (слика 7). Међутим, ефекат се постиже углавном смањењем развоја болести. Нема доказа о директном утицају фолијарног ђубрења на дебљину, глаткоћу и сјај коре. Експерименти са комплексном исхраном, на пример, нису могли да реше проблем крхких кора код неких варијанти у Енглеској.
Слика 7. Ефикасност побољшања стања коре помоћу макро- и микрођубрива
Друге праксе управљања усевима које побољшавају коре кромпира укључују:
• Избор поља са оптималном плодношћу, агрохемијским параметрима и текстуром земљишта. Искључивање поља на којима су присутни неповољни фактори као што су болест, лоша дренажа или слаб капацитет задржавања воде;
• Потпуна употреба агроклиматских ресурса за потпуно сазревање коре. Коришћење висококвалитетног семена са нижим стопама болести;
• Употреба фунгицида, микробиолошких препарата, биолошки активних супстанци у процесу припреме семенског материјала, током садње и током вегетације ради смањења ширења болести;
• Наводњавање ради спречавања или минимизирања болести као што је обична краста;
• Правовремено исушивање и берба у добрим временским условима како би се избегла физичка оштећења и контаминација болестима;
• Избегавајте кречење непосредно пре садње кромпира, јер то доприноси појави краставости.
Систем хемијске заштите коре кртола од болести не може се детаљно описати у формату одељка овог чланка. Ово је посебна велика тема, употреба заштитне опреме је обавезна у масовном узгоју кромпира. Али мора се нагласити да се многе болести коре прилично успешно сузбијају (ризоктониоза, обична и сребрна краста) и да су многе активне супстанце ефикасне, избор је обиман, а за низ проблема могућности хемијских лекова су недовољне (антракноза, прашкаста краста, бактеријска трулеж) и постоји само неколико ефикасних молекула.
Додатне могућности за сузбијање болести коре пружа се применом релативно нове врсте заштитних средстава - микробиолошких препарата и регулатора раста. На пример, у Сједињеним Државама, хербицид 50-Д се широко користи више од 2,4 година за побољшање и стабилизацију боје традиционалних локалних сорти кромпира са црвеном кожом. Ефекат засићеније боје траје неколико месеци, а постиже се приметно смањење ширења краста (слика 8). Ова наменска употреба је укључена у званичне прописе за хербицид 2,4-Д:ЦРВЕНИ КРОМПИР (Гајен за свеже тржиште): Правилно одмерена примена овог производа генерално побољшава црвену боју, помаже при складиштењу да се задржи црвена боја, побољшава изглед коже, повећава сет гомоља и побољшава уједначеност величине гомоља (мање џумбуса). Одговор усева може да варира у зависности од сорте, фактора стреса и локалних услова. Консултујте се са Пољопривредном саветодавном службом и другим квалификованим саветницима за усеве за локалне препоруке. Сорте са природно тамноцрвеном бојом углавном имају мање користи од третмана. Нанесите 1.6 течних унци овог производа по хектару у 5 до 25 галона воде користећи земаљску или ваздушну опрему. Одабрана специфична количина прскања треба да буде довољна за добро покривање биљака. Направите прву апликацију када је кромпир у фази пре пупољака (око 7 до 10 инча висок) и направите другу апликацију око 10 до 14 дана касније. Немојте прекорачити две апликације по усеву. Не берите у року од 45 дана од примене. Неравномерна примена или мешавина са другим пестицидима и адитивима може повећати ризик од повреде усева.
Уобичајено, изглед кора се не побољшава током складиштења, тако да је квалитет љуски при уласку у складиште од највеће важности. Да би кромпир обезбедио висок квалитет на опраном тржишту и задржао овај квалитет током свог рока трајања, од виталног је значаја да пољска агрономија буде ефикасна у постизању најбољег квалитета коре. Са савременим технологијама складиштења могуће је одржати добар квалитет коре више од 35 недеља, али само ако је квалитет висок у време бербе. Многи аспекти завршне обраде коре су већ одређени током жетве и мало се мењају у складиштењу. Ово се односи на мреже, пукотине раста и неке болести као што су обична краста и ризоктонија. Истовремено, многи параметри коре могу се погоршати током складиштења: сјај, величина сочива, антракноза, сребрна и прашкаста краста.
Да би се одржало добро стање коже током складиштења, препоручује се да се усев охлади што је пре могуће након утовара у складиште (под условом да су коре нетакнуте и довољно чврсто постављене и сорта није подложна флекама на кожици). Поред тога, усев треба проветравати сувим ваздухом током раних фаза складиштења како би се уклонила површинска влага. Покушајте да чувате кромпир на температурама испод 4,0°Ц.
Површина кртола често приметно губи сјај током складиштења. Посебне студије су показале да је ово погоршање узроковано колапсом ћелија у слоју премаза током буквално прве две недеље складиштења ако ћелије изгубе влагу током периода третмана. Промена структуре перидерма доводи до храпавости површине коже, што нарушава сјај, а кожа постаје досадна. Спољни слојеви плуте се љуште током складиштења, али се више ничим не замењују; кора од глатке, сјајне, светле може да постане храпава, тупа и храпава (слика 9) Због тога се одржава висока релативна влажност током периода зарастања. оштећење и јачање перидерма мора се веома стриктно посматрати .
Оптимални режими вентилације током главног периода складиштења, по правилу, минимално утичу на смањење сјаја коре. Али бројне сорте показују боље стање плуте при максималној влажности од 98% која се одржава у складишту. Чување кртола при високој релативној влажности смањује губитак тежине кртола за 1-2%. Истовремено, морате запамтити опасност од кондензације влаге у складишту, чије су негативне последице по квалитет и сигурност усева много пута веће од могућих уштеда у губитку тежине од сушења. У савременим фитопатолошким условима оптимално је одржавање влажности од 90-95% (а то је ниво влажности који настаје дисањем кртола у међукртолском простору у периодима без вентилације, односно то је природна особина ускладиштеног кромпира). . А за серије са ризиком од ширења гљивичних и бактеријских болести, препоручљиво је одржавати релативни ниво влажности од 85-90%, што ће спречити физиолошко и бактериолошко пропадање производа за складиштење. Сјај коре многих црвених сорти се погоршава током дуготрајног складиштења. Раде се радикални покушаји да се одржи висок квалитет премазивањем прозирним фолијама. У једном експерименту коришћене су четири различите композиције премаза. Јестиви премази на бази алгината значајно су побољшали сензорну процену, посебно у погледу боје, сјаја и опште прихватљивости црвеног кромпира. Резултати су показали да третман јестивог премаза значајно побољшава боју коре, посебно формулације Ф1 и Ф2.
Током претпродајне припреме препоручљиво је користити технологије које омогућавају одржавање и побољшање изгледа кртола. Машине за добош са ротирајућим четкама (називају се полирачи, слика 11) могу побољшати сјај коре кромпира, односно неки од штетних ефеката пољопривредне праксе и складиштења могу се у великој мери елиминисати висококвалитетним прањем. Међутим, прекомерно полирање компромитује интегритет коже гомоља, што може довести до кварења кромпира. Увек је потребно благовремено проценити утицај прања на кожицу гомоља при преласку на нову серију или сорту и прилагодити поступак прања. У овој фази такође треба пратити ниво микробиолошке контаминације, укључујући воду која се користи, и користити дезинфекциона и антимикробна средства одобрена за прехрамбену индустрију. Сви се и даље труде да заштите и одрже прописе за третирање опраног кромпира заштитним средствима у кнов-хов моду.
Очување квалитета коре кромпира у фази транспорта и продаје обезбеђује се коришћењем амбалаже са довољном перфорацијом за вентилацију и избегавањем дужег излагања јакој светлости, што неминовно доводи до озелењавања и акумулације гликоалколоида. Тема озелењавања коре кромпира током узгоја, складиштења и продаје заслужује посебну пажњу.
Дакле, кора обавља важне заштитне функције кртола и одређује потрошачку процену квалитета кромпира. Како расте продаја опраних и упакованих производа, повећавају се и захтеви за изгледом кртола. Идентификовани су многи обрасци формирања издржљивог, глатког, сјајног слоја плуте перидерме, али не постоји универзални системски алгоритам за контролу овог процеса. Ефикасне опције за побољшање стања коре кромпира су избор најбољих сорти и сорти земљишта, пуно коришћење агроклиматских ресурса вегетације, спречавање развоја болести, стабилно снабдевање водом, уравнотежено и потпуно ђубрење макро- и микроелементима, употреба биолошки активних супстанци и регулатора раста, благовремено исушивање, квалитетно чишћење и квалификовано и прецизно спровођење првих фаза складиштења, избегавање механичких оштећења, млевење кртола помоћу посебне опреме.
Слика 11. Машина за прање веша
Аутор материјала: Сергеј Банадисев, доктор пољопривредних наука, Доц-Гене Тецхнологиес