Бактериальные болезни плодовых культур. Что вызывает стекловидность яблок и как ее предотвратить? Почему на осенних яблоках появляются прозрачные вкрапления

Болезнь - это нарушение жизнедеятельности растения, вследствие действия патогенных факторов, которые могут быть связаны с инфекцией, погодными аномалиями или агротехническими промахами.

Погодные аномалии и низкая агротехника чаще всего приводят к болезням неинфекционным, а те могут стать первой фазой появления грибковой, бактериальной или вирусной инвазии.

Неинфекционные

К сведению: Неинфекционные болезни легко устраняются действенным влиянием на ведущий патогенный фактор (внесение необходимых микроэлементов, санитарная обрезка, защита дерева от заморозков).

Инфекционные

Заболевания, вызванные патогенными организмами, проникшими в структуру растения. Проникновение возможно через повреждения покровов, с водой, с сосущими насекомыми.

Грибковые

Микозы - поражение споровыми возбудителями, фитопатогенными микроорганизмами, создающими в теле растения-хозяина прорастания мицелия и споровые конидии. Самые распространённые:

  1. Парша. Заболевание первых недель роста растения. Его вызывает сумчатый гриб Venturia inaequalis, способный за сезон дать жизнь нескольким поколениям.

    Поражает и листья, и плоды, проявляясь на них в виде серых или чёрных пятен со светлым ободком.

    При раннем заражении - завязи осыпаются, или яблоня даёт растресканные однобокие плоды. Распространению заболевания способствуют густые, плохо проветриваемые посадки в саду.

  2. Обыкновенный (европейский, или язвенный) рак. Возбудителем является сумчатый гриб Nectria galligena Bres. У яблонь рак имеет открытую и закрытую форму:
    • при открытой форме, глубокие не зарастающие раны на коре приобретают рыжеватую кайму из конидий со спорами, формируют утолщения, превращающиеся в уродливые наросты. Следствие - высыхание и отмирание веток, коры, сокопроводящего слоя древесины.
    • при закрытой форме - наросты затягивают раны наплывами и опухолями, оставляя гниющую щель, но исход болезни не меняется.
  3. Рак опасен для деревьев всех возрастов, но в большей степени - старым, с ослабленным иммунитетом.

  4. Чёрный рак - следствие поражения грибком Sphaeropsis malorum. Развитие болезни:
    • бурые пятна;
    • раны на коре,
    • обрастающие бугристыми спороносящими наростами;
    • приобретение корой чёрного (обугленного) цвета, растрескивание и выкрашивание коры;
    • на листьях проявляется пятнистость, они опадают, как и плоды, если не опадают - мумифицируются.

    Поражение в фазе цветения - цветки засыхают. Растение становится восприимчиво к чёрной гнили. Противостоять болезни способны только сильнорослые, морозостойкие деревья.

  5. Корневой рак. Грибковая инфекция поражает корневую систему дерева, образуя раковые наросты, которые при распаде являются распространителями спор.
  6. Цитопороз (стволовая гниль). Поводом к появлению заболевания являются нарушения целостности коры вследствие солнечно-морозных ожогов, последствий засухи, ослабления системного ухода за растением. Пикниды грибка быстро прорастают через рыхлую почерневшую кору штамба и ветвей, которые моментально засыхают.
    Поражение расширяет свою площадь, охватывая всю поверхность ствола. Процесс необратим, если микроорганизмы повредили камбий. Защитить от цитопороза может только своевременная санитарная обрезка ветвей и осенняя побелка ствола.
  7. Ржавчина яблони. Домом грибка-возбудителя является можжевельник, на нём он зимует и сохраняет свою жизнеспособность долгое время. При благоприятных условиях (влажно, тепло и ветрено) споры переносятся на яблоню, где проявляют себя выпуклыми пятнами ржавого цвета с чёрными вкраплениями.
    Пятна указывают на эцидии (места скопления спор): на обратной стороне листовой пластины они смотрятся конусовидными выростами. Обширное поражение ведёт к усыханию и сбрасыванию листвы. Иногда ржавчина захватывает молодые побеги, ветки, ствол, плоды. Кора трескается, плоды опадают. Нарушение фотосинтеза ведёт к угнетению роста и плодоношения.
  8. Мучнистая роса - грибковое поражение молодых побегов, соцветий и плодов. Спровоцировать заболевание могут старые деревья, запущенные сады.

    Растение покрывается бурым налётом, листья сворачиваются и опадают, то же происходит с цветками.

    Заражение в начале вегетации ведёт к гибели растения.

  9. Млечный блеск. Грибковое поражение базидиальным грибком.Может развиваться на отдельных ветвях или охватить всё растение. Первый признак - светло-серая с перламутровым оттенком окраска хрупких листьев. Первопричиной заболевания могут быть: подмерзание коры, неправильный полив, недостаток минералов в листьях и молодых побегах.
  10. Монилиоз (плодовая гниль). Возбудитель селится на плодах в прохладный влажный период. Бурые, опушённые серым налётом, пятна быстро разрастаются, превращая яблоко в мягкий несъедобный фрукт. Такие плоды опадают или мумифицируются. Существуют особые проявления гнили на яблони и в хранении плодов:
    • чёрная гниль (плод чернеет без спорообразования);
    • горькая гниль (коричневые пятна являются местами спорообразования, плод приобретает горький вкус);
    • сизая и розовая гниль - цвет грибницы (быстро распространяется на соседние плоды).
  11. Филлостикоз (бурая пятнистость). Возбудитель - Phyllosticta. Поражает листья яблони бурыми, тёмно-жёлтыми или сероватыми пятнами разной конфигурации.

    Похоже на ожог пестицидами, но заканчивается отмиранием тканей листа и превращением эпидермиса в прозрачную плёнку.

    Преждевременный листопад приводит к усыханию растения. Особенно чувствительным к этому заболеванию является сорт «Осеннее полосатое».

  12. К сведению: Методы борьбы с грибковыми заболеваниями сводятся к:

  • санитарной обрезке (весной и осенью);
  • опрыскиванию дезинфицирующим раствором;
  • побелке стволов;
  • глубокому рыхлению приствольной почвы.

Бактериальные

Возбудитель - широко представленный в живой природе одноклеточный микроорганизм, получивший известность во второй половине 20 века. Все поражения бактериями называются бактериозами.


К сведению: Бактериальным заражениям предписан карантин: растение поражённое инфекцией уничтожается; место, где оно росло, дезинфицируется хлорной медью; 2 года земля остаётся в залежи.

Вирусные

К сведению: Против вирусной инфекции не существует другого вида борьбы, как корчевание, сожжение всех поражённых частей, карантин.

Визуальные признаки диагностики заболеваний


К сведению: Профилактика заболеваний плодовых растений всегда эффективней и дешевле, чем лечение на пике развития болезни. Профилактика требует знаний в прогнозировании результата и добросовестного системного ухода за растением.

Стекловидные яблоки нельзя долго хранить, они теряют вкус. Это не болезнь, а физиологическое нарушение, к которому имеют склонность лишь некоторые сорта яблок.

Причиной стекловидности может быть недостаток азота

Стекловидность – это физиологическое нарушение, к которому имеют склонность некоторые сорта яблок (Clivia, Cox Orange Renette, Jonathan, Ontario, Starkrimson). В период созревания появляются прозрачные, стекловидные пятна различной величины. Пораженные участки увеличиваются, распространяясь на весь плод. Обычно стекловидность начинается вокруг ядер, но может появиться и под кожурой — стекловидные пятна постепенно приобретают коричневый цвет.

Стекловидность является результатом проникновения в межклеточное пространство воды. Чаще всего это происходит после сильных дождей.

Заболеванию обычно подвергаются крупные плоды молодых буйно растущих деревьев.

Причинами стекловидности могут быть избыток азота в почве, колебание дневных и ночных температур во время созревания яблок, сбор перезрелых плодов и недостаток кальция в них.

Профилактика стекловидности

Учитывая то, что к стекловидности восприимчивы лишь некоторые сорта яблок, а причина этого явления до сих пор не выяснена, предотвратить стекловидность можно лишь косвенно, сбалансировав питание, своевременно собирая урожай, обеспечивая правильный уход за деревом.

Кальций

Во многих случаях в профилактике стекловидности может помочь добавление кальция в форме специального удобрения: Aminoquelant–Ca, Arbofert, Calcinit, CalMag, Campofort с кальцием, Fertikal, Fruton Combi, InCa, Kalkosol 25, Kalkosan 30, Lamag Ca, HARMONIE Кальций, Vinofert Kalcium, Wuxal Aminocal, Wuxal Sus Kalcium и другие. Можно использовать и хлорид кальция в концентрации 0,5-1%. Эти удобрения рекомендуется добавлять в спреи для опрыскивания от болезней и вредителей в период максимального роста плодов с середины июля до конца августа.

Важно провести профилактику яблок за 14 дней до сбора урожая. Тем самым можно предотвратить возникновение других заболеваний, вызванных недостатком кальция.

Стекловидные яблоки быстро портятся, поэтому их не рекомендуется долго хранить. Но употреблять их можно без опасений. При меньших повреждениях их можно хранить около одной недели в проветриваемом помещении при температуре 20 °C.

Стекловидность – это заболевание яблонь, чаще всего поражающее хорошо освещенные солнцем крупные плоды. Связано оно обычно с нарушением обмена веществ у плодовых деревьев – к созревающим яблокам вода поступает в избыточных количествах. Однако болезнь может проявиться и в том случае, если плоды хранятся при слишком высокой влажности. Пораженные стекловидностью яблоки становятся «наливными», они крепче и тяжелее здоровых плодов, да и вкус у них гораздо хуже.

Несколько слов о заболевании

При поражении стекловидностью на плодах яблонь постепенно начинают образовываться довольно крупные буроватые или зеленоватые полупрозрачные пятнышки. Проявляется стекловидность главным образом еще до созревания яблок.

На срезах плодов образовавшиеся пятнышки выглядят стекловидными и водянистыми, а поврежденная мякоть по прошествии некоторого времени приобретает бурый оттенок.

Все межклеточное пространство плодов при поражении стекловидностью заполняются соком. Больше всего стекловидных яблок можно заметить в верхних частях древесных крон, а также на юго-западной стороне деревьев.

Примечательно, что относительно причин возникновения стекловидности мнения расходятся. Одни ученые считают, что стекловидность возникает, когда при установлении ранних небольших осенних заморозков плоды подмораживает прямо на деревьях. Другие полагают, что стекловидность поражает плоды (особенно переспевшие) преимущественно теплой осенью. По-сути, каждое мнение верно, просто первая точка зрения применима к поздним сортам яблок, плоды которых еще не успели окончательно вызреть, а вторая – к ранним сортам. Также принято считать, что стекловидность плодов является результатом нехватки кальция.

Среди наиболее склонных к поражению стекловидностью сортов яблок можно выделить такие, как Бисмарк, Ренет Зукалмагли, Папировка, Пругоницкое летнее, Астраханское красное, Астраханское белое и Антоновка. В целом принято считать, что наиболее подвержены стекловидности именно сладкие сорта.

Как бороться

Лучшей профилактической мерой, несомненно, станет соблюдение агротехнических норм наряду с основными правилами ухода за яблонями. Следует стараться избегать чрезмерных поливов, а древесные кроны должны хорошо проветриваться.

При появлении первых признаков стекловидности яблоки необходимо снять с деревьев. Все срезы на плодовых деревьях обязательно следует обработать садовым варом.

Относительно химических обработок можно сказать, что их характер в первую очередь должен быть упреждающим. Хороший результат дают обработки такими средствами, как «Чемпион», «Блу-Бордо», «Купроксат», хлорокись меди, а также широко известная бордосская жидкость.

Хорошо помогают в снижении масштабов этого недуга опрыскивания яблонь растворами солей кальция. Обеспечение плодов кальцием в данной ситуации чрезвычайно важно. Только проводить такие опрыскивания целесообразно при относительно небольшой площади сада и при установлении теплой погоды.

По осени, при перекопке почвы, рекомендуется вносить органические удобрения: на каждый квадратный метр потребуется по 3 – 4 кг компоста либо навоза. Можно вносить и птичий помет: сухой – в количестве 0,2 – 0,3 кг, а сырого понадобится около 0,4 – 0,5 кг. Не менее полезным будет и внесение минеральных удобрений – сульфата калия (от 18 до 27 г) и двойного суперфосфата (от 13 до 18 г). А кислые почвы в первой половине лета хорошо подкармливать кальциевой селитрой.

В насаждениях с поврежденными стекловидностью яблоками урожай собирают чуть пораньше, а потом все яблоки выдерживают при температуре 15 – 20 градусов до их полного созревания.

Что касается хранения яблок, то наиболее оптимальной температурой для этого будет 2 – 4 градуса. При этом яблоки с признаками стекловидности следует хранить отдельно от здоровых плодов. Хранятся такие яблоки плохо, поэтому использовать их нужно в первую очередь.

Яблоко - один из немногих фруктов, имеющих самые разнообразные вкусы. Сорта различаются по срокам созревания, жесткости плодов. А уж о вкусовых качествах и говорить не приходится. Разнообразные привкусы делают сорта яблок непохожими друг на друга. Большое значение имеет количество сахара в плодах.

Сладкие и кислые сорта яблок

Вкус яблок во многом зависит от соотношения сахара и кислот. Оно имеет специальное название - сахарокислотный коэффициент. У десертных яблок он должен быть не меньше 20-34. Замечено, что южные сорта в общей массе более сладкие, чем яблоки средней полосы. Кислот в южных - около 0,3 %, сахара - до 11 %; в более северных - 0,7 %, сахара - 9 %. Но сорта с преобладанием сахара над кислотами можно найти среди представителей любого климатического пояса.

Некоторые из них старинной селекции (Аркад желтый, Коробовка, Медок, Мирончик). А есть и новые, созданные сравнительно недавно. Это Медуница, Кипарисовое, Конфетное, Сласть алая. Селекционеры специально выращивают такие сорта, зная, что у них есть многочисленная аудитория.

Сладкие сорта средней полосы

Среди сортов яблок средней полосы сладкими считаются яблоки медовые Мелба, Мечта, Октябренок, Славянка, Лобо, Пепин шафранный. В их плодах - около 10 % сахара. Еще больше его в плодах сортов Народное, Розовое превосходное, Витязь, Бессемянка мичуринская, Орлик (11 % и больше). А количество сахара в таких сортах, как Память Мичурина и Антоновка десертная, превышает 12 %.

Полезные свойства яблок

Яблоки медовые содержат большое количество витамина С. В 100 г мякоти его 20 мг. Витамин способствует укреплению иммунитета, восстановлению сил ослабленного организма.

Кислоты, находящиеся в яблоках любых сортов, препятствуют процессам загнивания в кишечнике. Большое количество клетчатки помогает регулировать деятельность пищевого тракта.

Чтобы сердце как можно дольше выполняло свои функции, ему нужен калий. В яблоках этого элемента - почти 300 мг на 100 г. Находящееся в яблоках железо принимает участие в формировании красных кровяных колец. Есть хром, магний, марганец.

Количество полезных веществ зависит от сорта яблок и условий, в которых они созревали. Но в любом случае их намного больше, чем в других фруктах.

Сроки созревания

Чтобы постоянно обеспечивать организм ценными элементами и веществами, содержащимися в яблоках, нужно на дольше растянуть период их потребления. Для этого высаживают деревья разных сроков созревания.

Белорусское сладкое - поздний сорт. Вес одного яблока достигает 200 г. Мякоть неплотная, ароматная, с приятной кислинкой. Плоды хорошо держатся на ветках. Созревает в октябре, хранится до января. Сорт устойчив к поражению паршой.

Привозные яблоки медовые

Среди яблок, которые можно купить в современных супермаркетах, можно назвать яблоки с медовым вкусом Медовый хруст (Honey Crunch), Моди (Modi). Оба сорта довольно сладкие. Хотя не все потребители готовы называть их медовыми. Плоды большие, красного цвета, сочные, довольно твердые. Хорошо хранятся.

Медовый хруст продается в супермаркетах по цене около 300 руб., которую пользователи считают весьма завышенной. Моди продается по 80 руб. за килограмм.

Гудковский В.А.
доктор с.-х. наук, наук, академик РАСХН

Л.В. Кожина, кандидат с.х. наук.
А. Е. Балакирев, кандидат с.х. наук.
Ю. Б. Назаров, кандидат с.х. наук.
ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина, Мичуринск, Россия. E-mail: [email protected]

Влияние предуборочных и послеуборочных факторов на поражение плодов стекловидностью

Введение

Стекловидность (Water core). Заболевание проявляется еще до съема плодов, но при слабой степени поражения его трудно обнаружить (лишь при разрезе) и своевременно отсортировать плоды при уборке и товарной обработке.

Признаки стекловидности. У пораженных заболеванием плодов отдельные участки плода (сердцевина, часть мякоти, все участки плода) становятся стекловидными, вследствие заполнения соком клеток и межклеточных пространств. Заболевание может начинаться в зоне сердцевины (по этой причине его иногда называют «водное сердечко», характерно для сорта Фуджи) и проводящих пучков, при сильном поражении – распространяется до кожицы, которая становится полупрозрачной, а в последствие – темнеет (4,5), рисунок 1,2,3,4. Пораженные плоды могут быть значительно тверже и тяжелее здоровых, а при хранении они в первую очередь поражаются побурением мякоти, разложением. Пораженные плоды отличаются пресным вкусом.

Рисунок 1. Внешние и внутренние проявления стекловидности у плодов.

Стекловидность встречается во всех плодовых регионах, в различной степени поражаются плоды многих сортов яблони, что свидетельствует о генетической предрасположенности к заболеванию. Например сорта Фуджи, Флорина, Джонагольд обладают высокой восприимчивостью к заболеванию.

Не во всех странах стекловидность считается дефектом плода. В США, Японии, Китае стекловидность сердцевины считается неотъемлемым признаком качества сорта Фуджи. В Японии плоды с радиальной стекловидностью, известные как «медовые яблоки» относятся к «Премиум» классу и продаются по наиболее высокой цене (12). В Испании цена на такие плоды может быть удвоена и т.д..(15).

Несмотря на различное отношения к плодам со стекловидностью неотъемлемым является тот факт, что это — физиологическое заболевание и большинством потребителей рассматривается как состояние, которое ухудшает товарный вид и потребительские качества плодов, способствует увеличению потерь от внутреннего побурения и разложения при хранении.

Существует два основных типа стекловидности, каждый из которых имеет ряд симптомов (25).

Первый тип – проявляется на освещенной стороне незрелых плодов. Во время необычно жаркой погоды плоды, расположенные на открытой, чаще всего верхней части дерева под воздействием солнца поражаются стекловидностью (поражение связано с солнечным ожогом). Признаки повреждения обнаруживаются при внешнем осмотре плода (Рис.2).

Рис.2. Стекловидность на освещенной стороне плода в предуборочный период.

Второй тип – проявляется при созревании плодов, усиливается – при съеме в поздние сроки, при этом некоторые части мякоти становятся полупрозрачными «стекловидными» т.к. межклеточные пространства заполняются соком (Рис. 3).

Рисунок 3. Стекловидность (водянистость) сердцевины (А- Жигулевское, В- Глостер).

Различают слабую степень поражения плодов стекловидностью (когда она концентрируется вокруг сосудистых пучков и сердцевины) и сильную, когда повреждение занимает всю паренхиму вплоть до кожицы. При слабой степени поражения — стекловидность обнаруживается лишь при разрезе, при сильной — признаки заболевания очевидны при визуальном осмотре плода. Известно, что при легкой степени повреждения ткани плодов могут восстанавливаться как во время нахождения на дереве, так и при хранении (при оптимизации условий). При тяжелой степени развития заболевания восстановления тканей не происходит, при этом увеличиваются риски развития физиологических (побурение, разложение) и грибных заболеваний плодов (14).

Объекты, условия и методы исследования.

Объекты исследований: сорта яблони различных сортов.

Исследования выполнены на базе промышленных насаждений ОАО Сад-Гигант (Краснодарский край), насаждений института садоводства (г. Мичуринск, Тамбовская область), хранение плодов проводили во фруктохранилищах с ОА, РА. Содержание минеральных элементов: кальция (Са), магния (Mg), калия (К), определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии (SHIMADZU, Япония). Содержание этилена — определяли газохроматографически (GC-2014, SHIMADZU, Япония), твердость плодов измеряли пенетрометром FT-327 с плунжером для яблок.

Результаты исследований.

Причина возникновения стекловидности, вероятно, связана с увеличением проницаемости клеточных мембран и накоплением в межклеточном пространстве сока, насыщенного сорбитолом (9,11,21).

Поражение плодов стекловидностью первого типа (ранняя стекловидность), вызванное экстремально высокими температурами и воздействием солнечного излучения (4, 24), вероятно обусловлено тем, что в определенных участках мякоти плода крахмал очень быстро превращается в сахар. При этом возрастает осмотическое давление,происходит усиленное поглощение воды и сильное увеличение объема клеток до состояния, когда не остается межклеточных пространств. Такие части ткани мякоти плода кажутся тогда стекловидными и прозрачными.

Поражение плодов стекловидностью второго типа (стекловидность при созревании плодов) связана, помимо других факторов, с высокой степенью зрелости, поздней уборкой урожая, высокими дневными и низкими ночными температурами (стресс факторы). Повышение проницаемости клеточных мембран при созревании плодов способствует выходу клеточного сока и заполнению межклеточных пространств.

Плоды, пораженные стекловидностью, имеют повышенное содержание воды, пониженные уровни редуцирующих сахаров и пектина, повышенное содержание анаэробных продуктов метаболизма и более высокое содержание сорбита, чем нормальные ткани (8,10,14,19,22).

В нормальных условиях, сорбит, синтезируемый в листьях, активно перемещается с соком флоэмы, в плодах он быстро превращается в другие углеводы (его содержание составляет менее чем 10 %). В условиях, когда клетки плода не в состоянии поглотить (переработать) раствор, насыщенный сорбитом, он «выгружается» из сосудистой системы и заполняет межклеточные пространства плода, придавая ему водянистый вид. Это также объясняет частые случаи локализации стекловидности вокруг сосудистых пучков, окружающих сердцевину.

Воздушное пространство здоровых плодов яблони составляет примерно от 20 до 35% от всего объема. В пораженных стекловидностью тканях оно резко снижается, что может привести к низкой концентрации О2 и высокой СО2 в межклетниках, накоплению этанола и ацетальдегида, ферментации тканей и развитию расстройств при хранении (особенно при хранении в РА) (21).

Повышению восприимчивости плодов к стекловидности способствуют хорошие условия для ассимиляции и накопления углеводов (сахара) в клетках. К ним относятся: высокое соотношение лист/плод (30-40), низкая урожайность, высокая интенсивность света, оптимальная температура и влажность воздуха и почвы, поздняя уборка урожая и, следовательно, длительный приток ассимилятов и др..

Возникновению стекловидности способствуют те же факторы, которые вызывают поражение плодов подкожной пятнистостью. Одной из основных причин развития заболевания является дефицит кальция в плодах (1,3,16,17).

В результате обобщения многолетних экспериментальных данных было установлено, что в плодах с высокой лежкоспособностью содержание кальция должно составлять не менее 4,5-5 мг/100г сырой массы, отношение (К+Mg)/Ca<25; Са/Mg>1; N/Ca<10 (2,3,16).

Наши многолетние исследования и результаты других специалистов (5,12) подтвердили, что в наибольшей степени стекловидностью поражаются крупные плоды, с низкой концентрацией кальция. Развитию заболевания способствуют все факторы, вызывающие интенсивный рост побегов и низкую нагрузку урожаем. К ним относятся – сильнорослый подвой, молодой возраст, низкая урожайность, сильная обрезка, избыток азота, избыток воды в предуборочный период и др. (21).

Положительное влияние оптимального содержания кальция в плодах на снижение развития стекловидности, по-видимому, связан с активацией или биосинтезом фермента сорбитолдегидрогеназы, катализирующей превращение сорбитола во фруктозу, что снижает риск развития заболевания.

Высокое соотношение лист/плод (более 30-40), вызванное несбалансированным воздействием агротехнических факторов (сильная обрезка, низкий урожай, избыток N и др.) усиливает рост плодов и увеличивает их предрасположенность к стекловидности и другим физиологическим заболеваниям (т.к. листья конкурируют с плодами за кальций и поставляют им избыток сорбитола).

На примере сорта Жигулевское (ЦЧЗ), было показано, что во всех частях плода, пораженного стекловидностью (целый плод, кожица, подкожный слой) существенно ниже содержание кальция – 2,01, 5,16 и 2,24 (здоровые плоды – 4,19, 7,17 и 3,07) мг/100 г сырой массы соответственно, несколько выше содержание калия. Различия по содержанию магния и фосфора в изученных образцах – не столь очевидны. (Таблица 1). При этом, соотношения (К+Mg)/Са в стекловидных плодах значительно выше, а Са/Mg – ниже, по сравнению со здоровыми плодами, что свидетельствует о дисбалансе элементов минерального состава в плодах (особенно в подкожном слое), пораженных заболеванием.

Таблица 1. Содержание макроэлементов в здоровых и пораженных стекловидностью плодах сорта Жигулевское.

Здоровые плоды (М= 156,5г)
1.целый плод 4,19 4,6 63,8 8,33 16,3 0,9
2.кожица 7,17 9,23 94,7 13,29 14,5 0,8
3.подкожный слой 3,07 4,48 73,1 10,25 25,3 0,7
Плоды со стекловидностью (М= 192г)
1.целый плод 2,01 4,39 74,0 9,04 39,0 0,5
2.кожица 5,16 9,09 113,6 10,5 23,7 0,6
3.подкожный слой 2,24 4,32 84,06 8,32 39,5 0,5
НСР 05 целый плод 0,63 0,40 1,23 1,15
НСР 05 кожица 0,21 0,30 9,15 0,56
НСР 05 подкожный слой 0,26 0,06 1,12 0,59

При изучении содержания элементов минерального состава здоровых и пораженных стекловидностью плодов сортов Фуджи (рисунок 4) и Флорина (Краснодарский край) были подтверждены результаты исследований, полученные на сорте Жигулевское (Таблица 2).

Таблица 2. Содержание минеральных элементов в здоровых и пораженных стекловидностью плодах сортов Флорина и Фуджи.

Флорина, здоровые плоды
1. Целый плод 4,88 4,5 153,86 14,21 1,01 2,81 0,33 32,5 1,1
2. паренхима 3,28 3,3 155,0 16,2 0,86 2,08 0,20 48,3 0,99
Флорина, стекловидность+побурение мякоти
1. Целый плод 3,43 4,5 171,5 16,7 0,98 3,11 0,22 51,3 0,76
2. паренхима 2,78 3,3 156,9 15,2 0,94 2,79 0,12 57,6 0,84
НСР 05 цел.плод 0,6 0,3 4,7 0,8 0,1 0,7 0,07
НСР 05 паренхима 0,4 0,3 2,6 0,7 0,1 0,6 0,07
Фуджи, здоровые плоды
1. Целый плод 6,10 4,9 175,9 19,7 1,32 4,53 0,47 29,6 1,3
2. паренхима 4,58 3,7 172,3 172,3 1,31 3,77 0,30 38,4 1,2
Фуджи, стекловидность+побурение мякоти
1. Целый плод 4,54 4,0 154,6 16,9 1,45 5,39 0,34 34,9 1,1
2. паренхима 3,11 3,0 156,2 17,6 1,03 3,28 0,22 51,2 1,0
НСР 05 цел.плод 0,4 0,7 5,1 1,0 0,2 0,7 0,06
НСР 05 паренхима 0,5 0,8 3,9 0,8 0,1 0,5 0,06

В плодах сортов Фуджи и Флорина, пораженных стекловидностью (+побурение мякоти) содержание кальция существенно ниже (3,43 и 4,54 мг/100г сырой массы соответственно), чем в здоровых (4,88 и 6,10 мг/100г сырой массы соответственно). Различия по содержанию магния, фосфора, калия в изученных образцах – не стабильны: содержание калия и фосфора у сорта Флорина в здоровых плодах ниже, у сорта Фуджи – выше, чем в плодах, пораженных заболеванием. (Таблица 2). При этом, как и у сорта Жигулевское, соотношения (К+Mg)/Са в стекловидных плодах значительно выше, а Са/Mg – ниже, по сравнению со здоровыми плодами. Выявлено значительное снижение содержания марганца в плодах со стекловидностью, у изучаемых сортов в расчете на целый плод оно составило – 0,22 и 0,34 (здоровые плоды – 0,33 и 0,47) мг/кг сырой массы соответственно.

Рисунок 4. Стекловидность сердцевины +разложение мякоти плодов сорта Фуджи.

Вероятно, оптимальное содержание кальция и марганца в плодах (важнейших элементов, обеспечивающих стабильность и защиту клеточной структуры плодов от разрушения), способствует повышению их устойчивости к стекловидности, дальнейшему побурению и распаду.

Практический опыт показывает, что стекловидностью поражаются не только крупные, но и плоды среднего и мелкого размера, хотя чаще всего такие плоды не испытывают дефицит Са. Однако, некоторые плоды с низкой массой, выращенные в старых (20 лет), экстенсивных насаждениях, в силу особенностей поглощения и распределения Са в плодовом дереве, могут накапливать низкий уровень этого элемента. На примере сорта Северный Синап (средняя масса плодов в экстенсивном саду — 105-110г) было показано резкое снижение содержания Са как в крупных плодах массой 193 г (сильная омолаживающая обрезка), пораженных подкожной пятнистостью – 2,17, так и в плодах среднего размера, пораженных стекловидностью (сильная степень) – 1,22 (здоровые плоды – 5,9) мг/100г сыр. массы соответственно (таблица 3). Причем, в подкожном слое стекловидного плода было зафиксировано минимальное значение Са в плодах сорта Северный Синап (1,17 мг/100 г сырой массы).

В результате проведенных исследований были выявлены некоторые особенности в накоплении Мg здоровыми и пораженными различными заболеваниями плодами сорта Северный Синап. В подкожном слое плодов, пораженных подкожной пятнистостью содержание элемента повышалось до 7,57 (считается, что Mg занимает место Са на рецепторах мембран, повышая их восприимчивость к повреждению), в плодах, пораженных стекловидностью – снижается до 4,18 (здоровые плоды – 5,1) мг/100 г сыр. массы соответственно.

Таблица 3. Содержание макроэлементов в здоровых, пораженных подкожной пятнистостью и стекловидностью плодах сорта Северный Синап.

Здоровые плоды (М=108г)
1.целый плод 5,9 5,7 124 15,3 22,0 1,0
2.подкожный слой 4,7 5,1 128 15,0 29,4 0,9
Крупные плоды с подкожной пятнистостью (М= 193 г)
1.целый плод 2,17 5,32 117.0 15,05 56,4 0,4
2.подкожный слой 1,71 7,57 133,0 13,7 82,2 0,2
Плоды со стекловидностью (М= 105 г)
1.целый плод 1,22 3,55 95,3 14,2 81,0 0,3
2.подкожный слой 1,17 4,18 118,3 12,2 104,7 0,3
НСР 05 целый плод 0,63 0,93 5,16 0,99
НСР 05 подкожный слой 0,20 0,45 14,98 1,45

Было показано, что различия по содержанию магния и фосфора в изученных образцах менее выражены, чем по содержанию кальция. Несмотря на то, что соотношение (К+Mg)/Са в крупных плодах, пораженных подкожной пятнистостью впечатляет своим высоким уровнем — 82,2 (в подкожном слое), в плодах со стекловидностью оно увеличивается до 104,7 (составляя 29,4 в здоровых плодах), что свидетельствует о глубокой разбалансированности минерального состава плодов, пораженных заболеваниями.

Рассмотренные примеры доказывают, что плоды различных сортов, пораженные стекловидностью, испытывают дефицит кальция и марганца, что способствует как повышению проницаемости мембран, так и ускорению созревания плодов, т.е. двух основных признаков, отличающих плоды, пораженные заболеванием, что подтверждают данные, полученные другими исследователями (21,23).

Установлено, что в пораженных стекловидностью плодах концентрация эндогенного этилена и темпы его выделения обычно выше, чем в здоровых плодах (13,19). Например, содержание эндогенного этилена в здоровых и пораженных стекловидностью плодах сорта Жигулевское при съеме составляло 1,5 и 24,8 ppm соответственно. Более высокое содержание этилена в стекловидных плодах может быть результатом стресса, вызванного высокой концентрацией сорбита (19). Однако в плодах, с «тяжелой» степенью поражения стекловидностью, содержание этилена снижается (13), что, вероятно, связано с тем, что синтез этилена осуществляется в присутствии кислорода (6), а в пораженных тканях его содержание резко падает (13).

Появление стекловидности варьирует по годам, что свидетельствует о влиянии экологических факторов на степень повреждения. Стекловидность наиболее вероятна в условиях, которые способствуют ускорению созревания. Поэтому стекловидность чаще всего встречается у плодов, выращенных при высоких летних температурах и интенсивной освещенности, или в зонах умеренного климата при необычно теплой погоде незадолго до съема (18).

Некоторые исследователи (24) отмечают, что низкие температуры в предуборочный период (4-5 недель до сбора) оказывают непосредственное влияние на заболеваемость стекловидностью у восприимчивых сортов (в т.ч. Фуджи). Снижение температуры до 7-10 0 С и ниже – увеличивает риски развития заболевания, что, возможно, связано с более ранним старением листьев и активным перемещением синтезированного и накопленного ими сорбита в плоды (24), которые не справляются с возросшим потоком углевода, что и вызывает появление стекловидности. Вероятно, что все факторы, способствующие преждевременному старению листьев в предуборочный период (повреждение вредителями, болезнями, пониженными температурами и др.) – повышают вероятность развития стекловидности. Поздний срок съема (перезревание плодов) – усугубляет ситуацию. Так, потери от заболевания через 4 месяца хранения (ОА, Т=+3 0 С) в партии плодов сорта Жигулевское, снятой 19.08 (этилен 0,68 ppm) и 30.08 (этилен 54,8 ppm) составляли 1,8 и 10,6 % соответственно.

Некорневая обработка растворами Са способствует уменьшению поражения плодов стекловидностью, как и относительно ранний срок съема.

Было установлено, что определенная роль в развитии стекловидности принадлежит антиоксидантам. Так, в стекловидных тканях плодов сорта Фуджи уровни Н 2 О 2 (перекись водорода) всегда были выше, а содержание аскорбиновой кислоты (АК) — ниже, чем и здоровых тканях в предуборочный и послеуборочный период. Спустя 3 месяца хранения содержание АК снизилось в здоровых тканях, а в пораженных — практически отсутствовало. Активность аскорбат пероксидазы всегда была выше в стекловидных, чем в здоровых тканях, а активность дегидроаскорбат редуктазы непрерывно снижалась после уборки в обоих типах тканей. Эти результаты предполагают, что более высокое выделение Н 2 О 2 , вызванное анаэробными (стрессовыми) условиями в пораженных стекловидностью плодах, активирует активность аскорбат пероксидазы, которая действует как окислительно-восстановительный сигнал; сопутствующее чистое потребление аскорбиновой кислоты не было сбалансировано снижением активности дегидроаскорбат редуктазы, приведя к снижению уровней антиоксиданта. С другой стороны, в течение хранения наблюдалось постепенное повышение активности монодегидроаскорбат редуктазы и глутатион редуктазы, сопровождаемое низкими уровнями аскорбиновой кислоты и активностью дегидроаскорбат редуктазы, что может указывать на снижение эффективности АА- глутатионового цикла в плодах, пораженных стекловидностью (12).

Диагностика. За последние 40 лет отмечено проведение исследований с использованием неразрушающих методов обнаружения внутренних и внешних дефектов плода. Важным сектором реализации таких проектов является создание систем определения качества для линий товарной обработки плодов и отдельных приборов контроля качества (Unitec, Италия и др.). Для мониторинга стекловидности и других нарушений при хранении были разработаны методы, основанные на коэффициенте пропускания света, использовании рентгеновских лучей, магнитно-резонансной томографии (15,20), на их основе созданы устройства, которые находят применение в практике.

Хранение. Пораженные стекловидностью плоды, с измененной (стрессовой) концентрацией О 2 и СО 2 в тканях и высокой вероятностью их ферментации, в большей степени предрасположены к заболеваниям при хранении (побурение, разложение тканей), чем здоровые плоды.

Хранение плодов в атмосфере с низким содержанием кислорода (менее 2%) и повышенного содержания углекислого газа (более 2,5%) увеличивает вероятность побурения стекловидных тканей и развития нехарактерных для сорта привкусов (7). Эти факты подтверждены на примере плодов Фуджи, Флорина и др. в ЗАО «Сад Гигант» Краснодарского края.

Хранение в ОА уменьшает восприимчивость «стекловидных» плодов к физиологическим заболеваниям, по сравнению с РА (14).

Хранение плодов в обычной атмосфере с поэтапным охлаждением плодов с +10 о С до +1 о С в течение 10-15 дней и создание рекомендуемой РА в течение 15-20 дней – резко снижают риски разложения стекловидных плодов, а в плодах с низкой степенью поражения симптомы стекловидности могут исчезнуть. Это, по-видимому, связано с активацией фермента сорбитолдегидрогеназы, катализирующей превращение сорбитола во фруктозу.

Установлено, что хранение плодов сорта Фуджи в ОА при температуре +6 0 С в течение 20 дней резко снижает развитие стекловидности и возможности побурения тканей при хранении.

Многие исследователи отмечают возможность снижения потерь от стекловидности (восстановление тканей, снижение степени проявления заболевания), а также снижения потерь от внутреннего побурения и разложения стекловидных плодов в результате послеуборочной обработки ингибитором биосинтеза этилена 1-МЦП (6), что было подтверждено и в результате наших исследований. Так, потери от заболевания в контрольной и обработанной 1-МЦП партии плодов сорта Жигулевское (этилен при съеме 3,6 ppm) через 5 месяцев хранения (ОА, Т=+3 0 С) составляли 7,4 и 3,6% соответственно.

Заключение

Обобщая вышеизложенное, коротко обозначим основные факторы, усиливающие и сдерживающие развитие стекловидности.

Факторы, усиливающие развитие стекловидности

Биологические факторы. Выявлены сорта яблони с высокой восприимчивостью к поражению плодов стекловидностью: Фуджи, Флорина, Чемпион, Джонатан, Делишес, Глостер, Джонаголд, Айдаред, Ренет Симиренко, кокс Оранж, Боскуп, Элиза, Альпинист, Жигулевское, Антоновка обыкновенная, Мартовское, Апрельское и др..

Агротехнические факторы. В наибольшей степени этим заболеванием поражаются плоды, снятые с интенсивно растущих деревьев с низким содержанием кальция (сильная обрезка, молодой возраст, низкий урожай, избыток азота и др.), пониженным содержанием марганца, при выращивании на легких почвах.

Повышению восприимчивости плодов к стекловидности способствуют хорошие условия для ассимиляции и накопления углеводов (сахара) в клетках — высокое соотношение лист/плод (30-40), в том числе при низкой урожайности, хорошая освещенность, поздняя уборка урожая и, следовательно, длительный приток ассимилятов и др..

Факторы, способствующие преждевременному старению листьев в предуборочный период (повреждение вредителями, болезнями, пониженными температурами и др.) – повышают вероятность развития стекловидности.

Нарушения водного режима (водный стресс, избыточный полив, осадки в период созревания) — способствуют повышению восприимчивости к заболеванию.

Климатические факторы. Заболевание усиливается как в годы с теплой солнечной осенью, так и при понижении температуры в предуборочный период (4-5 недель до съема), благоприятная для развития плодов температура и влажность воздуха и почвы способствует развитию стекловидности у плодов восприимчивых сортов, чаще всего поражаются хорошо освещенные объекты. В зонах садоводства с высокой интенсивностью света, где преобладает жаркая погода, отмечаются сильные колебания температуры между днем и ночью — развитие заболевания усиливается.

Факторы хранения. Быстрое охлаждение плодов и ускоренное создание регулируемой атмосферы (стресс-факторы), низкое содержание кислорода (<2%) и повышенное диоксида углерода (>1,5%) – усиливают проявление стекловидности при хранении плодов.

Факторы и мероприятия, сдерживающие развитие стекловидности.

Биологические факторы. Выявлены сорта яблони с низкой восприимчивостью к стекловидности: Голден Делишес, Ред Чив, и др..

Агротехнические мероприятия , способствующие умеренному росту, стабильному плодоношению насаждений, оптимальной нагрузке урожаем — снижают восприимчивость плодов к стекловидности. К ним относятся – использование слаборослых клоновых подвоев, регуляторов роста (Регалис), соблюдение технологии обрезки и формирования кроны, отгибание ветвей, подрезка корней, своевременное прореживание плодов, обеспечение регулярного плодоношения, оптимизация водного режима и минерального питания, обработка насаждений Са — содержащими препаратами, микроэлементами (препараты, содержащие в т.ч. марганец).

Выращивание плодов на среднесуглинистых почвах, съем плодов, предназначенных для длительного хранения в оптимальные сроки, поэтапный съем плодов – в определенной степени способствуют снижению потерь от заболевания.

Факторы хранения, сдерживающие развитие заболевания.

Хранение в обычной атмосфере, поэтапное охлаждение плодов с +10 о С до +1 о С в течение 10-15 дней, либо хранение плодов в течении этого срока при повышенных температурах (+6 0 С), отсрочка создания рекомендуемой РА на 15-20 дней, повышенное содержание кислорода (2-3%) и низкий уровень диоксида углерода (<1,2-1,5%) – снижают риски проявления стекловидности.

Послеуборочная обработка плодов ингибитором биосинтеза этилена (1-МЦП) в некоторой степени сдерживает развитие заболевания.

Список литературы.

1. Гудковский В.А. Длительное хранение плодов.-Алма-Ата: Кайнар, 1978, с.152
2. Гудковский В.А.. Комплексная система мер борьбы с потерями фруктов и сохранения их качества при хранении и доведении до потребителя.- Алма-Ата, 1985.-88с.
3. Гудковский В.А. Система сокращения потерь и сохранения качества плодов и винограда: Методические рекомендации. – Мичуринск, 1990.–120 с.
4. Дементьева М.И., Выгонский М.И. Болезни плодов, овощей и картофеля при хранении: Альбом.-М.: ВО «Агропромиздат», 1988.-231с.
5. Федоров М.А. Промышленное хранение плодов.-М.: Колос, 1981.-184с.
6. Adams, D.O. and S.F. Yang. 1979. Ethylene biosynthesis: Identification of 1-aminocyclopropane- 1-carboxylic acid as an intermediate in the conversion of methionine to ethylene. Proc. Natl. Acad. Sci.USA 76:170-174.
7. Argenta L., Fan X., Mattheis J. Impact of watercore on gas permeance and incidence of internal disorders in ‘Fuji’apples //Postharvest biology and technology. – 2002. – Т. 24. – №. 2. – С. 113-122.
8. Atkinson, J.D. 1971. Diseases of tree fruits in New Zealand. Dept. of Scientific and Ind. Res., Auckland, New Zealand. Boiler, T., R.C. Hemer, and H. Kende. 1979. Assay for and enzymatic formation of an ethylene precursor, 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid. Planta 145:293-303.
9. Bowen, J. H., Watkins, C. B., 1997. Fruit maturity, carbohydrate and mineral content relationships with watercore in ´Fuji´ apples. Postharvest Biol. Technol. 11, 31-38.
10. Faust, M., C.B. Shear, and M.W. Williams. 1969. Disorders of carbohydrate metabolism of apples. Bet. Rev. 35:168-194.
11. Ferguson I., Volz R., Woolf A. Preharvest factors affecting physiological disorders of fruit //Postharvest Biology and Technology. – 1999. – Т. 15. – №. 3. – С. 255-262.
12. Kasai, S. Arakawa, O (2010). Antioxidant levels in watercore tissue in ‘Fuji’ apples during storage. Postharvest Biology and Technology 55(2): 103-107.
13. Kate, K. and R. Sate. 1978. The ripening of apple fruits. II. Interrelations of respiration rate, C2H4 evolution rate and internal gas concentrations, and their relations to specific gravity of watercore during maturation and ripening. J. Jpn. Soc. Hort. Sci. 46:530-540.
14. Marlow, G.C. and W.H. Loescher. 1984. WaterCore. Hort. Rev. 6:189- 251.
15. Melado Herreros, Angela y Muñoz-García, Miguel Angel y Blanco, Alvaro y Val, Jesús y Fernandez Valle, M. Encarnacion y Barreiro Elorza, Pilar (2012) Relationship between solar radiation on watercore on apple fruit assessed with MRI. In: International Conference of Agricultural Engineering. CIGR-Ageng2012., 08/07/2012 — 12/07/2012, Valencia.
16. Perring M.A. (1980) Watercore: its relationship to mean fruit size and calcium concentration and relevance to other disorders. In: Mineral Nutrition of Fruit Trees (Atkinson D, Jackson JE, Sharpies RO, Waller WM, eds), Butterworths, London etc: 99
17. Perring M. A. Incidence of bitter pit in relation to the calcium content of apples: problems and paradoxes, a review //Journal of the Science of Food and Agriculture. – 1986. – Т. 37. – №. 7. – С. 591-606.
18. Sharpies R.O. (1973) Orchard and climatic factors. In: The Biology of Apple and Pear Storage (Fidler JC, Wilkinson BG, Edney KL, Sharpies RO, eds), Commonwealth Bureau of Horticultural and Plantation Crops, CAB Res Rev 3, East Mailing, UK: 175-225
19. Wang, S. Y., Faust М. 1992. Ethylene Biosynthesis and Polyamine Accumulation in Apples with Watercore. J. Amer. Soc. Hort. SCI. 117(1):133-138.
20. Wang, S. Y., P. Wang, and M. Faust. 1988. Non-destructive detection of watercore in apple with nuclear magnetic resonance imaging. Scientia Hort. 35:227-234. Williams, M.W. 1966. Relationship of sugars and sorbitol to watercore in apples. Proc. Amer. Soc. Hort. Sci. 88:67-75.
21. Wentheim S. J.. Storage disorders and diseases / Fundamentals of Temperate Zone Tree Fruit Production // Tromp J., Webster A.D. and Wertheim S.J. — Backhuys Publishers, Leiden, 2005. – Р. 325-340.
22. Yamada, H., Kaga, Y., Amano, S., 2006. Cellular compartmentation and membrane permeability to sugars in relation to early temperature-induced watercore in apples. Sci. Hortic. 108, 29- 34.
23. Yamada, H., Kobayashi., S., 1999. Relationship between watercore and maturity or sorbitol in apples affected by preharvest fruit temperature. Sci. Hortic. 80, 189-202.
24. Yamada, H., Takechi, K., Hoshi, A., Amano, S., 2004. Comparison of water relations in watercored and non-watercored apples induced by fruit temperature treatment. Sci. Hortic. 99, 309- 318.
25. Yamada, H., Teramoto, K., Amano, S., 2010. Relationship between early watercore development and leaf photosynthesis or partitioning of photosynthates in apple. Sci. Hortic. 125, 337-341.

Гудковский В.А. Влияние предуборочных и послеуборочных факторов на поражение плодов стекловидностью / В.А. Гудковский, Л.В. Кожина, А.Е. Балакирев, Ю.Б. Назаров // Научно-практические основы повышения эффективности садоводства для улучшения структуры питания населения отечественной экологически безопасной плодоовощной продукцией. Мат. науч-практ. конф. 4-6 сентября 2014 года в г. Мичуринске Тамбовской области. – Мичуринск-наукоград РФ, 2014. – С. 115-126.