Материал подготовлен на основании авторской статьи, размещённой на сайте «Главагроном».
Нурмухаммелов А., Калатур Е., Половинчук А., Институт биоэнергетических культур и сахарной свеклы НААН (Украина)
В настоящее время технологии промышленной переработки сахарной свеклы на сахар, как и мощности отечественных сахарных заводов, существенно сокращают срок хранения корнеплодов в заводских буртах.
Примерно через неделю после закладки в кагат, особенно при сухой и теплой погоде, свекла начинает потреблять кислород, нагреваться и гнить. Так развивается кагатная гниль, которая проявляется на корнеплодах в виде плесени разного цвета (белого, серого, красного, голубого, черного и т.п.). Среди гнилей, поражающих корнеплоды сахарной свеклы, ее нельзя назвать врагом номер один. Однако поражение свеклы этой болезнью приводит не только к потере товарного вида продукции, но и к существенному ухудшению ее потребительских качеств.
Из-за 10% гнилой свеклы не будет выхода сахара
Загнившая ткань корнеплода имеет невысокое содержание сахарозы и повышенное — вредных несахаров (редуцирующие вещества, растворимый азот, минеральные несахара, растворимые пектиновые вещества). Эти нежелательные продукты при переработке значительно усложняют технологический процесс сахароварения: предопределяют инверсию сахарозы, задерживают кристаллизацию сахара и увеличивают выход патоки. При увеличении доли гнилой массы в пробе сахарной свеклы на 1% их сахаристость снижается на 0,12-0,15%, а уже при ее содержании 8-10% можно вовсе не получить белого кристаллического сахара. В отдельные годы на кагатных полях сахарных заводов погибает 15-20%, иногда до 40% корнеплодов. Пораженную этой болезнью свеклу нельзя скармливать животным, ведь это может привести к их заболеванию. При поражении кагатной гнилью маточной свеклы выход годных к посадке корнеплодов и их производительность снижаются на 15-60%. Поэтому опытные свеклодовы шутят: «Считай урожай не в поле, а на сахарном заводе».
Цепной процесс заражения корнеплодов
Кагатную гниль вызывает целый комплекс микроорганизмов, но основную роль в ее возникновении играют грибы (более 150 видов). Как правило, сначала возбудители кагатной гнили заселяют мертвые ткани, которые возникают в местах ранений корнеплодов или в результате увядания или подмерзания свеклы. Постепенно, с помощью продуктов своей жизнедеятельности (кислот, токсинов и т.д.), они «уничтожают» соседние здоровые ткани, проникают в них и в последующем используют для своего дальнейшего питания. Ткани, уже погибшие под действием возбудителей кагатной гнили, заселяются другими сапрофитными грибами и бактериями, которые довершают разрушение. Таким образом, в процессе развития кагатной гнили развивается сложный комплекс микроорганизмов.
Возбудители гнилей
Чаще других в гниющих корнеплодах встречаются грибы: Botrytis cinerea, Phoma betae, различные виды из родов Fusarium, Rhizopus, Penicillium, Aspergillus и др. Среди них наиболее агрессивным считают гриб B. cinerea, который относится к группе несовершенных грибов из класса гифомицетов и поражает свеклу только при хранении. На корнеплодах образуется серый пушистый налет, который состоит из конидиеносцев и конидий гриба, а также из мелких темных склероций. Загнившие ткани приобретают серо-бурый цвет.
Botrytis активно развивается и образует спороношение на поверхности корнеплодов лишь при высокой (около 100%) относительной влажности воздуха и при оптимальной температуре (25-30 °C), а также в аэробных условиях. При температуре 2-3 °C его развитие практически прекращается. Поэтому лучшей для хранения свеклы в буртах является температура от 1 до 3 °C. Наиболее благоприятным для развития гриба является субстрат, содержащий углеводы в форме моносахаров и белковые соединения, а также тростниковый сахар, прсутствующий в корнеплодах свеклы. Используя этот сахар, Botrytis с помощью фермента сахарозы превращает его в моносахара — глюкозу и фруктозу. Этот процесс настолько интенсивен, что часто в гниющей свекле образуется не потребленный грибом фонд моносахаров, который в технологии сахароварения называется «инвертный сахар».
Botrytis для своего развития требует кислую среду и сам в процессе жизнедеятельности образует кислоты. На таком свойстве этого и других грибов — возбудителей кагатной гнили основано использование извести для дезинфекции кагатных площадок и корнеплодов сахарной свеклы при их хранении в заводских буртах.
Грибы из рода Fusarium (около 60 видов) могут поражать сахарную свеклу еще в период вегетации и вместе с зараженными корнеплодами попадают в кагат. Фузариозная гниль характеризуется образованием белого или розового налета на поверхности или внутри (в полостях) корнеплодов. Такой налет состоит из грибницы конидиеносцев и серповидных многоклеточных бесцветных конидиоспор гриба. Пораженные участки корнеплода имеют темно-бурый цвет с розовым оттенком на грани мертвой и живой ткани. Такой же розовый налет образуют и другие, менее активные возбудители кагатной гнили (Trichothecium, Penicillium).
Гриб Phoma betae поражает свеклу как в период хранения, так и во время вегетации (корнеед, зональная пятнистость и др.). Он вызывает черную сухую гниль корнеплодов. На пораженной ткани можно наблюдать черные пикниды гриба.
Мукоровый гриб из класса фикомицетов Rhizopus nigricans на пораженных корнеплодах образует серый налет со спорангиями, а загнившие ткани приобретают светло-серую окраску. Характерной особенностью этого гриба является теплолюбивость. Он успешно развивается и при температуре 30-35 °C (оптимальная), и при температуре 43-45 °C, когда Botrytis и другие возбудители кагатной гнили прекращают свое развитие. Поэтому Rh. nigricans лучше развивается при самосогревании свеклы в ранние периоды осеннего хранения. Rhizopus (ризопусная гниль) может развиваться и при доступе воздуха, и без него, используя для дыхания кислород, находящийся в питательной среде. В процессе своей жизнедеятельности этот гриб может разлагать сахар, вызывая спиртовое брожение. Поэтому, когда в буртах развивается ризопусная гниль, чувствуется спиртовой запах.
Зимняя гниль
В буртах на корнеплодах может также развиваться бактериальная гниль (выявлено 26 видов бактерий). Но она наблюдается в основном во второй половине зимнего хранения, когда корнеплоды ослаблены вследствие более раннего поражения грибами, потери тургора и т.п.
Влияние комплекса грибов
Рассматривая активных возбудителей кагатной гнили, следует иметь в виду, что эта болезнь никогда не развивается под действием какого-то одного возбудителя. В процессе гниения всегда участвует более или менее широкий комплекс грибов и бактерий. Иногда активную роль в гниении свеклы могут играть грибы из родов Penicillium, Aspergillus (они образуют зеленые налеты различных оттенков), Cladosporium, Macrosporium, Alternaria (образуют бархатный зеленовато-черный налет) и другие, которые в основном действуют как типичные сапрофитные микроорганизмы. Комплекс возбудителей, как правило, действует сильнее отдельных «чистых» возбудителей. Так, Botrytis вместе с грибом Rhizopus скорее приводит к загниванию корнеплодов, чем каждый в отдельности.
Физиологическое состояние корнеплодов
Сначала кагатная гниль поражает ослабленные корнеплоды — дряблые, подмерзшие, пораженные в период вегетации болезнями (мозаикой, церкоспорозом, ложной мучнистой росой), поврежденные насекомыми или механически при уборке и транспортировке.
Особо опасным фактором в период уборки свеклы, который может снизить устойчивость корнеплодов к кагатной гнили, является увядание. Из-за значительной потери влаги усиливается дыхание корнеплодов. Это приводит, с одной стороны, к уменьшению в них запасов сахара, с другой — к потере устойчивости. Как правило, большую роль в этом процессе играют механические повреждения, которые открывают путь для проникновения микроорганизмов. Развитие гнили в местах ранений стимулируют и неблагоприятные внешние условия, которые также вызывают увядание свеклы.
Больше гниет подмерзшая и пораженная церкоспорозом свекла
Практика показывает, что корнеплоды, подвергшиеся замораживанию, а затем оттаиванию, полностью теряют свою устойчивость к кагатной гнили и быстро загнивают. Поэтому частично подмерзшие или полностью замороженные корнеплоды не подлежат даже непродолжительному хранению. Их нужно немедленно переработать, не дожидаясь размораживания.
Доказано, что свеклу, которая в период вегетации была сильно поражена церкоспорозом и другими болезнями, при хранении кагатная гниль поражает сильнее, чем здоровые корнеплоды. Именно поэтому в годы значительного развития церкоспороза сахарная свекла при хранении несет большие потери. Также большое значение имеет и механическое повреждение листьев в период вегетации (их обламывание при обработке, повреждение вредителями и т.д.).
Свекла загнивает с хвостика
Устойчивость свеклы к загниванию зависит от физиологического состояния, а разные части корнеплода характеризуются неодинаковой устойчивостью к гнили. Самой устойчивой частью является головка, а наиболее восприимчивой — хвостовая часть. Этот фактор следует принимать во внимание при селекции новых гибридов.
Кроме того, негативные процессы при хранении свеклы возникают по ряду других причин:
- длительное хранение корнеплодов в полевых буртах после выкопки;
- накопление в отдельных местах кагата значительного количества ботвы и сорняков, которые загнивают в первую очередь, способствуя распространению кагатной гнили на корнеплоды;
- нарушение оптимальных условий хранения и температурного режима (высокая или слишком низкая температура);
- низкая влажность воздуха в буртах, что приводит к увяданию корнеплодов.
Как уменьшить риск загнивания свеклы
Сложность защиты от кагатной гнили обусловлена тем, что свеклу перерабатывают на пищевой продукт, а потому большинство химических препаратов для борьбы с возбудителями гнили применять нельзя ввиду ограничений по содержанию в сахаре остатков пестицидов. Поэтому защищать сахарную свеклу от этой болезни необходимо с помощью определенной системы мер, которая бы обеспечила длительное хранение корнеплодов с минимальными потерями.
1. Создание и внедрение в производство устойчивых к кагатной гнили гибридов сахарной свеклы.
2. Применение высокой агротехники при выращивании сахарной свеклы:
- посев после лучших предшественников;
- внесение в почву рекомендованных доз удобрений;
- защита посевов в период вегетации от вредителей и болезней, ослабляющих растения и снижающих их устойчивость к возбудителям кагатной гнили.
3. Минимизация механических повреждений корнеплодов при уборке, очистке, транспортировке и укладке в кагат. С этой целью свеклоуборочные машины необходимо регулировать так, чтобы как можно меньше травмировать корнеплод. Нужно также правильно проводить обрезку корнеплодов. Установлено, что лежкость корнеплодов выше, когда обрезают только центральную почку на 2-3 см в диаметре.
Особенно опасны ранения и повреждения корнеплодов при перегрузке (раздавливание, рваные повреждения от орудий погрузки и т.д.).
Партии, в которых много поврежденных корнеплодов, следует оперативно сдавать на заводы для немедленной переработки.
4. Защита корнеплодов сахарной свеклы от увядания в период уборки, очистки, транспортировки, кагатирования, хранения. После уборки корнеплоды нужно немедленно вывозить на сахарные заводы или закладывать в полевые кагаты. Процесс приема свеклы необходимо организовывать так, чтобы заканчивать укладку каждого кагата течение 1-2 суток и сразу укрывать их матами — тогда будет обеспечены лучшие условия для защиты сахарной свеклы от увядания.
5. Защита корнеплодов от подмерзания перед укладкой их в кагаты и в буртах, поскольку подмерзшая свекла теряет устойчивость против возбудителей кагатной гнили, легко заселяется бактериями и грибами и быстро загнивает. Хранить подмороженную свеклу нельзя.
6. Проведение дезинфекции известковым раствором кагатных площадок и корнеплодов при их укладке в кагат. Во влажную погоду свеклу лучше посыпать гашеной известью — пушонкой из расчета 2 кг на 1 т свеклы. Щелочная среда, создаваемая известью, препятствует развитию наиболее активных грибов — возбудителей кагатной гнили. Корнеплоды можно обрабатывать биологическими препаратами с фунгицидными свойствами. Это уменьшит поражение корнеплодов кагатной гнилью на 40-70%. Периодически следует выполнять фитопатологический анализ для своевременного обнаружения и удаления из кагатов корнеплодов, пораженных гнилью. На основании этих анализов составляют график очередности переработки свеклы.
7. Систематический контроль температуры в буртах позволяет своевременно ликвидировать очаги гниения и самосогревания свеклы. Как известно, при повышении температуры в буртах выше оптимальной усиливаются дыхание корнеплодов и микробиологические процессы, следовательно, возрастают потери сахара. Оптимальная температура хранения свеклы — 1-3 °C.
Подготовлено по материалам, опубликованным в журнале «Наше сельское хозяйство» (2013 г., № 19).
Узнавайте первыми самые актуальные новости сельского хозяйства России и мира на нашем сайте «ГлавАгроном».