vstispСадоводство и виноградарствоHorticulture and viticulture0235-25912618-9003Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»10.31676/0235-2591-2019-4-37-44vstisp-367Research ArticleМЕТОДЫ И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ ВРЕДИТЕЛЕЙ И БОЛЕЗНЕЙMETHODS AND WAYS OF PROTECTING PLANTS FROM DISEAS AND PESTSНовая технология защиты плодов яблони от подкожной пятнистости и других физиологических заболеваний при храненииNew technology of protecting apple fruits from bitter pit and other physiological diseases during storageГудковскийВ. А.GudkovskyV. A.

доктор сельскохозяйственных наук, академик РАН, зав. отделом послеуборочных технологий

Dr. Sci. (Agric.), academician of RAS, Head of Department of Post-harvest Technologies

microlab-05@mail.ruКожинаЛ. В.KozhinaL. V.

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

PhD (Agric.), Leading Researcher

БалакиревА. Е.BalakirevA. E.

кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник

PhD (Agric.), Researcher

НазаровЮ. Б.NazarovYu. B.

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

PhD (Agric.), Senior Researcher

ФГБНУ «Федеральный научный центр им. И. В. Мичурина»РоссияI. V. Michurin Federal Scientifi c CenterRussian Federation201913092019043744Copyright © Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture», 20192019Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»https://www.sadivin.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.sadivin.com/jour/article/view/367

Работа выполнена в Федеральном научном центре им. И. В. Мичурина в 2015-2018 гг. Использовали плоды сорта яблони Синап Орловский с высокой восприимчивостью к подкожной пятнистости, средней — к загару и СО2 ожогам кожицы. Основная послеуборочная стратегия защиты плодов от подкожной пятнистости (ПП) — хранение в регулируемой атмосфере (РА), краткосрочное низкокислородное хранение (10 дней, О2 <1 %) снижает потери от загара и ПП, но не обеспечивает защиту от заболеваний сортов с высокой восприимчивостью. Послеуборочная обработка ингибитором биосинтеза этилена (1-МЦП) обеспечивает защиту от загара, но оказывает неоднозначное влияние на развитие ПП, может усиливать степень проявления заболевания. Цель исследований – разработка инновационной технологии управления подкожной пятнистостью и другими послеуборочными патологическими заболеваниями. В опыте использовали контрольные и обработанные 1-МЦП плоды, хранили при температуре 0… +1 0 С в условиях обычной (ОА), регулируемой атмосферы (РА): РА-1 (СО2 – 1,2-1,5 %, О2 – 1,2-1,5 %), РА-2 (СО2 ><0,1 %, О2 – 1,2-1,5 %), в условиях краткого (10 дней) послеуборочного воздействия управляемых факторов: температура 18-20 0 С, О2 – 1,2- 1,5 %, СО2 >< 0,1 % и дальнейшем хранении в обычной атмосфере (LО2 ). Определяли этилен, α-фарнезен и продукты его окисления (КТ281), фенольные соединения в плодах, оценивали потери от подкожной пятнистости, загара, СО2 повреждений кожицы, качество (твердость). Обработка 1-МЦП обеспечивала низкий уровень накопления в плодах этилена и КТ281, защиту от загара, сохранение твердости во всех вариантах хранения плодов, при максимальной эффективности вариантов РА-2, РА-1 и LО2 . Защиту плодов от подкожной пятнистости обеспечивала технология РА-2, существенное снижение потерь – LО2. При использовании технологии РА-2 исключались потери от СО2 повреждений кожицы, отмеченных в условиях РА-1. Максимальную эффективность защиты плодов от ПП, загара, СО2 повреждений обеспечивает разработанная технология РА-2 (СО2<0,1 %, О2 – 1,2-1,5 %). 

The work was performed in the I. V. Michurin Federal Scientifi c Center (Tambov region, Russia) in 2015-2018. The fruits of Sinap Orlovsky variety with high susceptibility to bitter pit, medium – to superfi cial scald and CO2 -skin injuries were used. The main post-harvest strategy of protecting fruits from bitter pit (BP) is storage in a controlled atmosphere (CA), short-term low oxygen storage (10 days, O2<1 %) reduces losses from scald and BP, but does not provide protection from diseases of varieties with high susceptibility; post-harvest treatment with ethylene biosynthesis inhibitor (1-MCP) provides protection from scald, but has an ambiguous effect on the development of BP, and may increase the degree of disease appearance. The purpose of the research is the development of innovative technology of managing of bitter pit and other post-harvest pathological diseases. In the experiment, the control and 1-MCP-treated fruits were stored at 0 + 1 °C under regular (RA) and controlled atmosphere (CA) conditions: CA-1 (CO2 – 1.2-1.5 %, O2 – 1.2-1.5 %), CA-2 (СО2<0.1 %, О2 – 1.2-1.5 %), under conditions of short (10 days) post-harvest impact of controlled factors: temperature 18-20 °С, О2 – 1.2-1.5 %, CO2<0.1 % and further storage in regular atmosphere (LO2 ). Ethylene, α-farnesen and its oxidation products (CТ281), phenolic compounds were determined in fruits, losses from bitter pit, scald, CO2 -skin injuries, quality (fi rmness) were estimated. 1-MCP-treatment ensured a low level of ethylene and CT281 accumulation in fruits, protection from scald, preservation of fi rmness in all variants of fruit storage, with maximum effi ciency of variants CA-2, CA-1 and LO2 . Fruit protection from bitter pit was provided by CA-2 technology, a signifi cant reduction of losses – LO2 . When using the technology of CA-2, losses from CO2 -skin injuries, noted in the conditions of CA-1, were excluded. The maximum efficiency of protection of fruits from BP, scald, CO2 -injuries is provided by the developed technology CA-2 (CO2<0.1 %, O2 — 1.2-1.5 %).

плоды яблониподкожная пятнистостьзагарСО2 -ожогобычная атмосферарегулируемая атмосфераэтиленКТ281качествотвердостьСинап Орловскийapple fruitsbitter pitsuperficial scaldCO2 -skin injuriesregular atmospherecontrolled atmosphereethyleneCT281qualityfruit firmnessSinap OrlovskyИсследования выполнены при поддержке РФФИ, проект № 18-416-680013 р_а.The research was carried out with the support of Russian Foundation for Basic Research No. 18-416-680013 r_a.ReferencesDe Freitas S. T., Mitcham E. I. Factors Involved in Fruit Calcium Deficiency Disorders, Horticultural reviews. 2012;40:107-146. doi:10.1002/9781118351871.ch3.De Freitas S. T., Mitcham E. I. Factors Involved in Fruit Calcium Deficiency Disorders, Horticultural reviews. 2012;40:107-146. doi:10.1002/9781118351871.ch3.Lurie S., Watkins C. B. Superficial scald, its etiology and control, Postharvest Biol. Technol. 2012;65:44-60. doi:10.1016/j.postharvbio.2011.11.001.Lurie S., Watkins C. B. Superficial scald, its etiology and control, Postharvest Biol. Technol. 2012;65:44-60. doi:10.1016/j.postharvbio.2011.11.001.Гудковский В. А., Кожина Л. В., Гучева Р. Б. Повышение устойчивости плодов яблони к загару и подкожной пятнистости, Хранение и переработка сельхозсырья. 2017;7:20-25.V. A., Kozhina L. V., Gucheva R. B. Enhancing the resistance of apple fruits to superficial scald and bitter pit, Khraneniye i pererabotka sel’khozsyr’ya. 2017;7:20-25. (In Russ.)Perring M. A. Incidence of bitter pit in relation to the calcium content of apples: Problems and paradoxes, a review. J. Sci. Food Agric. 1986;37:591-606. doi:10.1002/jsfa.2740370702.Perring M. A. Incidence of bitter pit in relation to the calcium content of apples: Problems and paradoxes, a review. J. Sci. Food Agric. 1986;37:591-606. doi:10.1002/jsfa.2740370702.Jemrić T., Fruk I., Fruk M., Radman S., Sinkovič L., Fruk G. Bitter pit in apples: pre-and postharvest factors: A review, Spanish Journal of Agricultural Research. 2016;14(4):08-21. doi:10.5424/ sjar/2016144-8491.Jemrić T., Fruk I., Fruk M., Radman S., Sinkovič L., Fruk G. Bitter pit in apples: pre-and postharvest factors: A review, Spanish Journal of Agricultural Research. 2016;14(4):08-21. doi:10.5424/ sjar/2016144-8491.Watkins C. B., Bramlage W. J., Cregoe B. A. Superficial scald of Granny Smith apples is expressed as a typical chilling injury, J. Am. Soc. Hortic. Sci. 1995;120(1):88-94. doi:10.21273/ JASHS.120.1.88.Watkins C. B., Bramlage W. J., Cregoe B. A. Superficial scald of Granny Smith apples is expressed as a typical chilling injury, J. Am. Soc. Hortic. Sci. 1995;120(1):88-94. doi:10.21273/ JASHS.120.1.88.Conway W., Sams C., Hickey K. Pre-and postharvest calcium treatment of apple fruit and its effect on quality, Acta Hortic. 2002;594:413-419. doi:10.17660/ActaHortic.2002.594.53.Conway W., Sams C., Hickey K. Pre-and postharvest calcium treatment of apple fruit and its effect on quality, Acta Hortic. 2002;594:413-419. doi:10.17660/ActaHortic.2002.594.53.Huelin F. E., Coggiola I. M. Superficial scald a functional disorder of stored apples. IV. Effect of variety, maturity, oiled wraps and diphenylamine on the concentration of R-farnesene in fruit, J. Sci. Food Agric. 1968;19(6):297-301. doi:10.1002/jsfa.2740190603.Huelin F. E., Coggiola I. M. Superficial scald a functional disorder of stored apples. IV. Effect of variety, maturity, oiled wraps and diphenylamine on the concentration of R-farnesene in fruit, J. Sci. Food Agric. 1968;19(6):297-301. doi:10.1002/jsfa.2740190603.Ju Z., Bramlage W. J. Cuticular Phenolics and Scald Development in Delicious’ Apples, Journal of the American Society for Horticultural Science. 2000;125(4):498-504. doi:10.21273/ JASHS.125.4.498.Ju Z., Bramlage W. J. Cuticular Phenolics and Scald Development in Delicious’ Apples, Journal of the American Society for Horticultural Science. 2000;125(4):498-504. doi:10.21273/ JASHS.125.4.498.Smock R. M. A comparison of treatments for control of the apple scald disease. Proc. Amer. Soc. Hort. Sci. 1957;69:91-100.Smock R. M. A comparison of treatments for control of the apple scald disease. Proc. Amer. Soc. Hort. Sci. 1957;69:91-100.Blankenship S. M., Dole J. M. 1-Methylcyclopropene: a review, Postharvest Biol. Technol. 2003;28(1):1-25. doi:10.1016/ S0925-5214(02)00246-6.Blankenship S. M., Dole J. M. 1-Methylcyclopropene: a review, Postharvest Biol. Technol. 2003;28(1):1-25. doi:10.1016/ S0925-5214(02)00246-6.Pesis E., Ebeler S. E., de Freitas S. T., Padda M., Mitcham E. J. Short anaerobiosis period prior to cold storage alleviates bitter pit and superficial scald in Granny Smith apples, Journal of the Science of Food and Agriculture. 2010;90(12):2114-2123. doi:10.1002/jsfa.4060.Pesis E., Ebeler S. E., de Freitas S. T., Padda M., Mitcham E. J. Short anaerobiosis period prior to cold storage alleviates bitter pit and superficial scald in Granny Smith apples, Journal of the Science of Food and Agriculture. 2010;90(12):2114-2123. doi:10.1002/jsfa.4060.Zanella A. Control of apple superficial scald and ripening — a comparison between 1-methylcyclopropene and diphenylamine postharvest treatments, initial low oxygen stress and ultra low oxygen storage, Postharvest Biol. Technol. 2003;27(1):69-78. doi:10.1016/S0925-5214(02)00187-4.Zanella A. Control of apple superficial scald and ripening — a comparison between 1-methylcyclopropene and diphenylamine postharvest treatments, initial low oxygen stress and ultra low oxygen storage, Postharvest Biol. Technol. 2003;27(1):69-78. doi:10.1016/S0925-5214(02)00187-4.Mattheis J. P., Rudell D. Responses of ‘d’Anjou’ pear (Pyrus communis L.) fruit to storage at low oxygen set points determined by monitoring fruit chlorophyll fluorescence, Postharvest Biol. Technol. 2011;60(2):125-129. doi:10.1016/j.postharvbio.2010.12.007.Mattheis J. P., Rudell D. Responses of ‘d’Anjou’ pear (Pyrus communis L.) fruit to storage at low oxygen set points determined by monitoring fruit chlorophyll fluorescence, Postharvest Biol. Technol. 2011;60(2):125-129. doi:10.1016/j.postharvbio.2010.12.007.Prange R. K. et al. A review on the successful adoption of Dynamic Controlled-Atmosphere (DCA) storage as a replacement for diphenylamine (DPA), the chemical used for control of superfi-cial scald in apples and pears. XI International Controlled and Modified Atmosphere Research Conference. 2013;1071:389-396.Prange R. K. et al. A review on the successful adoption of Dynamic Controlled-Atmosphere (DCA) storage as a replacement for diphenylamine (DPA), the chemical used for control of superfi-cial scald in apples and pears. XI International Controlled and Modified Atmosphere Research Conference. 2013;1071:389-396.Zanella A., Cazzanelli P., Rossi O. Dynamic controlled atmosphere (DCA) storage by the means of chlorophyll fluorescence response for firmness retention in apple, Acta Horticulturae, 2008;796:77-82.Zanella A., Cazzanelli P., Rossi O. Dynamic controlled atmosphere (DCA) storage by the means of chlorophyll fluorescence response for firmness retention in apple, Acta Horticulturae, 2008;796:77-82.Weber A. et al. Dynamic controlled atmosphere (DCA): interaction between DCA methods and 1-methylcyclopropene on ‘Fuji Suprema’apple quality, Food chemistry. 2017;235:136-144.Weber A. et al. Dynamic controlled atmosphere (DCA): interaction between DCA methods and 1-methylcyclopropene on ‘Fuji Suprema’apple quality, Food chemistry. 2017;235:136-144.Ракитин В. Ю., Ракитин Л. Ю. Определение газообмена и содержания этилена, двуокиси углерода и кислорода в тканях растений, Физиология растений. 1986;33(2):403-413.Rakitin V. Yu., Rakitin L. Yu. Determination of gas exchange and the content of ethylene, carbon dioxide and oxygen in plant tissues, Fiziologia rastenii. 1986;33(2):403-413. (In Russ.)Морозова Н. П., Салькова Е. Г. Спектрофотометрическое определение содержания фарнезена и продуктов его окисления в растительном материале. Биохимические методы. М.:Наука, 1980, 107-112.Morozova N. P., Salkova, EG. Spectrophotometric determination of the content of farnesen and its oxidation products in plant material. Biochemical methods. Moscow: Nauka, 1980, 107-112. (In Russ.)Ермаков А. И. и др. Методы биохимического исследования растений. Л.: ВО «Агропромиздат», 1987, 430 с.Ermakov A. I. et al. Methods of biochemical studies of plants. Leningrad: VO “Agropromizdat”, 1987, 430 p. (In Russ.)Whitaker B. D. (2000). DPA treatment alters α-farnesene metabolism in peel of ‘Empire’ apples stored in air or 1.5 % O2 atmosphere, Postharvest Biol. Technol. 2000;18(2):91-97. doi:10.1016/S0925-5214(99)00066-6.Whitaker B. D. (2000). DPA treatment alters α-farnesene metabolism in peel of ‘Empire’ apples stored in air or 1.5 % O2 atmosphere, Postharvest Biol. Technol. 2000;18(2):91-97. doi:10.1016/S0925-5214(99)00066-6.Гудковский В. А., Кожина Л. В., Назаров Ю. Б. Влияние летучих соединений на развитие загара плодов различных сортов яблони, Хранение и переработка сельхозсырья. 2016;3:5-9.Gudkovsky V. A., Kozhina L. V., Nazarov Yu. B. Influence of volatile compounds on the development of superficial scald of fruits of various apple varieties, Khraneniye i pererabotka sel’khozsyr’ya. 2016;3:5-9. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.