Радиационные методы в растениеводстве

Дозированные ионизирующие излучения имеют достаточно широкий спектр применения в растениеводстве. Например, это может обеспечить увеличение сроков хранения растениеводческой продукции без существенного изменения ее качества, подавить прорастание корнеклубнеплодов или осуществить пастеризацию плодов и овощей.

Опыт использования радиационно-биологической технологии для предотвращения прорастания картофеля и лука свидетельствует о том, что можно переходить к внедрению ее в промышленных масштабах. Во многих странах завершены испытания по обработке ионизирующим излучением больших партий свежего картофеля, подобраны дозы радиационной обработки и их мощности, проверено качество клубней при хранении.

Как показали исследования, доза должна быть дифференцирована в зависимости от сроков радиационной обработки: 50-70 Гр - при облучении в октябре-ноябре, 100 Гр - при облучении в более поздние сроки (до марта). Однако при таком облучении клубни в сильной степени теряют резистентность против гнилостной микрофлоры, чем необлученные. Поэтому целесообразно облучать не свежесобранные клубни, а прошедшие определенный период хранения, способствующий образования раневой перидермы на механически поврежденных участках.

Также важно исключить нанесение клубням механических повреждений, как во время облучения, так и при закладке на хранение. Не рекомендуется в процессе хранения перебирать облученный картофель, так как это увеличивает потери. Радиационная обработка картофеля позволяет длительно хранить его в обычном складе без искусственного охлаждения или химической обработки.

Обработка лука ионизирующим излучением дозой 60 Гр позволяет в течение 9-12 мес. хранить лук практически без потерь (по сравнению с контролем), не изменяет органолептических свойств и он вполне пригоден для промышленной переработки.

Прорастание лука задерживается g - облучением мощностью 7-10 крад, а задержка прорастания в весенне-летний период чеснока, сахарной свеклы и

моркови обеспечивается, соответственно, облучением в дозах 10-12, 10 и 8 -

10 крад.

Длительность хранения плодов, ягод и овощей определяется жизнедеятельностью микроорганизмов на их поверхности и устойчивостью тканей к этим фитопатогенным микроорганизмам. Установлено, что доза, равная 3 кГр, для многих видов скоропортящихся свежих плодов и ягод является эффективной для увеличения сроков их хранения в 3-5 раз по сравнению с необлученными и позволяет уменьшить количество отходов. При этом рекомендуется использовать мощность дозы 3,5- 4 кГр/ч.

Ионизирующее излучение увеличивает сокоотдачу плодового и овощного сырья при принятой в промышленности технологии, в некоторых случаях смягчает режим тепловой обработки, а иногда позволяет совсем не прогревать сырье.

Обработка винограда, вишни, малины, сливы дозой 3- 4 кГр позволяет увеличить выход сока от 3 до 12%. Радиационная обработка черной смородины совместно с ферментативными препаратами увеличивает выход сока на 7-15%, крыжовника — на 5- 6%; из моркови - на 10%; из томатов - на 9, из сливы (в зависимости от степени зрелости) - до 28%.

Разработана технология радиационной дезинсекции сушеных фруктов, овощей и пищевых концентратов. Проведенные исследования позволили предложить процесс радиационной дезинсекции сухофруктов взамен их фумигации химическими веществами типа дихлорэтана, бромистого метила, сероуглерода.

Эффективной дозой дезинсекции при этом является доза 70 Гр, при кото-

рой происходят гибель основных видов насекомых-вредителей и полная стерилизация клещей.

На основании исследований Института питания АН и НИИ гигиены им.

Ф.Ф. Эрисмана получено разрешение Министерства здравоохранения на радиационную обработку сушеных фруктов дозой до 3 кГр и пищевых концентратов — дозой 700 Гр. Вкус, цвет, запах и питательная ценность облученных продуктов не имели отклонений от нормы.

Особенностью облученных сухофруктов является их способность быстрее развариваться. Например, при дозе 1 кГр — в 1,5- 2 раза быстрее, чем контрольные образцы.

Радиационная дезинсекция зерна по сравнению с существующими конкурирующими методами, например, с получившим широкое распространение химическим методом, имеет следующие преимущества: отсутствует загрязнение окружающей среды; в облученном зерне отсутствуют остатки ядохимикатов; обработка обеспечивает полное уничтожение насекомых-вредите-

лей, не влияет на качество продукции; процесс радиационной обработки легко механизируется и автоматизируется, конкурентоспособен по технико-экономическим показателям.

Химический метод (фумигация) не всегда эффективен против внутренней зараженности зерна, а в некоторых случаях его массовое применение приводит к проявлению форм вредителей, резистентных к используемым химическим веществам. Кроме того, при проведении процесса фумигации создаются вредные условия труда для персонала, производящего обработку зерна, и практически отсутствует возможность полной десорбции фумиганта из продукта.

Хотя взрослые насекомые очень устойчивы к действию излучений (ЛД ₁₀₀ = сотни тысяч рентген), их половые клетки достаточно чувствительны даже к сравнительно небольшим дозам облучения. Это приводит к полной стерильности взрослых форм.

Перед загрузкой зерна в элеваторы производят его облучение дозой 10 кР, что полностью прекращает развитие яиц и личинок амбарного долгоносика с полной стерилизацией взрослых особей. Для борьбы с другими вредителями рекомендуются следующие дозы:

1). мельничная огневка - 25 крад;

2). рисовый долгоносик - 10;

3). зерновой долгоносик – 16;

4). комплекс вредителей – от 10 до 50 крад.

При малых дозах облучения возможна стимуляция роста и развития растений. Так, предпосевное облучение семян способно ускорить появление всходов, наступление цветения и повысить урожайность семян и зеленой массы.

Например, облучение семян при использовании Co⁶⁰ дозой 5 кР положительно повлияло на вегетацию и урожайность пшеницы сорта Диамант и ячменя сорта Винер. А предпосадочное облучение клубней картофеля разных сортов повысило их урожайность на 10-28%. Картофель после облучения содержал в клубнях больше крахмала, белка и витамина С.

Приняты следующие нормативы для облучения различных сельскохозяйственных культур для увеличения их урожайности:

пшеница – 2-3 кР, рожь и ячмень – 0,5-3, кукуруза и горох – 0,5-1, томаты – 1-2, капуста – 2-4, огурцы – 1-4, морковь – 0,8- 4 и картофель – 0,3-0,5 кР.

Надежным способом защиты виноградного растения от филлоксеры является прививка европейских сортов на устойчивые подвои американской селекции. Но это, зачастую, невозможно из-за их несовместимости. Поэтому облучение подвойных черенков гамма-лучами дозой 1-3 крад позволяет увеличить совместимость черенков, снизить интенсивность процесса антителогенеза в ответ на проникновение чужеродных антигенов подвоя и одновременно активизировать спящие точки подвоя.