Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время во всем мире ведущее место в защите растений играет химический метод. Однако глобальное использование химических средств зашиты приводит к повышению загрязнения окружающей среды и к отрицательным последствиям - нарушениям структуры биоценозов и снижению их способности к саморегуляции, накоплению пестицидов в почве, воде, продуктах питания,' наконец, возрастанию устойчивости к ним в популяциях вредителей и возбудителен болезней, снижающих эффективность их применения.
Анализ научно-технической информации показал, что в процессе поиска альтернативных методов защиты растительной продукции наиболее перспективен биологический метод защиты. Главная причина интереса к нему состоит в четко наметившейся тенденции к обшей зколошзацин природопользования, что обусловлено заботой человечества об охране окружающей среды и рациональном, более эффективном использовании природных ресурсов.
Бноконтроль может успешно конкурировать с химическими средствами защиты, не обладая в то же время их недостатками: "привыканием" возбудителя, тохснчностью, накоплением в экологических пищевых цепях. Биометод также обладает значительным преимуществом в плане экономии материалов, энергии и использования возобновляемых ресурсов.
Новое її актуальное направление в развитии биологического метода зашиты -разработка методов борьбы с фнтопатогеннымн организмами при хранении растительной продукции, в частности, путем применения биопрепаратов на основе активных штаммов антагонистов. Многие ученые отдают предпочтение изучению микрофлоры фруктов, ягод и поиску антагонистов их заболеваний. Однако перспективным является также скрининг антагонистов патогенных заболеваний картофеля, как основного продукта питаній населения. В настоящее время практически не выделено эффективных штаммов антагонистов в отношении фнтопатогенов картофеля и отсутствуют сведения по их влиянию на качество я сохраняемость клубней при хранении.
В связи с изложенным проблема снижения потерь картофеля от микробиальной порчи, максимального сохранения качества и пищевой ценности на основе применения искусственного холода и биологических средств зашиты является актуальной и имеет важное народно-хозяйственное значение.
Цель работы - научно обосновать применение биологических средств защиты картофеля от инфекционных заболеваний при длительном холодильном хранении. -
В основу рабочей гипотезы положено предположение о возможности применения 8 качестве биолопиескнх средств зашиты картофеля от фнтопатогенов при длительном холодильном хранении бактерий-антагонистов рода Pseudotnonas различных видов и штаммов. Для проверки рабочей гипотезы и достижения поставленной цели решались следующие задачи:
выделить, идентифицировать и выявить наиболее эффективные штаммы бактерий-- антагонистов, обладающих фунпщидньши и фунгистатическими свойствами, in vitro и in vivo;
изучить влияние рода, видов и штаммов бактерий-антагонистов, а также условий обработки и продолжительности хранения на поражаемость картофеля инфекционными заболеваниями;
исследовать физиолого-биохимнческие изменения, протекающие в растительной ткани, в зависимости от условий обработки культуралыюй жидкостью (КЖ) различных видов и штаммов бактерий-антагоішстов рода Pseudomonas;
- обосновать оптимальные условия технологической обработки картофеля
бносредствами, повышающими устойчивость клубией к основным возбудителям
инфекционных заболеваний при длительном холодильном хранении;
- разработать технологическую инструкцию по производству и длительному хранению
картофеля на основе применения биологических средств защиты.
Работа выполнялась в соответствии с Государственной научно-технической программой России "Перспективный процессы в перерабатывающих отраслях. ЛПК", а также по госбюджетной тематике Госкомитета РФ по высшей школе.
Научная новизна.
Установлена антифушальная активность выделенных культур в отношении основных возбудителен инфекционных заболеваний картофеля при длительном холодильном хранении.
Показана способность высокоэффективных штаммов бактерий-антагонистов синтезировать антибиотики или (и) сидерофоры группы псевдобактнна.
Получена зависимость развития основных возбудителей инфекционных заболеваний клубней картофеля от температуры хранения и концентрации бактериальной суспензии Ps.aureofaciens 35 в виде экспериментально-статистической модели (ЭСМ).
Показана зависимость длительности лаг-фазы грибов Fusarium solani и Rhizoctonia solani от условий обработки клубней КЖн нативным раствором (HP) различных штаммов бактерий рода Pseudomonas.
По форме и интенсивности полос поглощения наиболее информативных участков ИК-спектров установлены изменения растительной ткани клубней картофеля в зависимости от ннфицнровашц, обработки бнолошчеекпми средствами защиты и продолжительности хранения.
Методом ИК-спекгроскэшн1 получена зависимость изменения кинетики экстракции лнпндов из биомембран от штамма бактерий-антагонистов и продолжительности хранения. - По комплексу микробиологических, физнолого-бнохимических и органолептическнх показателен качества научно обосновано применение бактерии-антагонистов рода Pseudomonas для снижения потерь от инфекционных заболеваний картофеля при длительном холодильном хранении.
Практически ценность. Выяатепы эффективные штаммы бактерий-антагшшстов, рекомендованные для приготовления биопрепаратов для защиты картофеля от поражения микробиологическими заболеваниями при выращивании н длительном холодильном хранении.
Разработаны технологические режимы предварительной обработки картофеля КЖ бактерий-антагонистов Ps.fluorescens 15, Ps.aureofaciens 35, , , перед посадкой и закладкой на длительное хранение.
Разработана, согласована с городским центром Саиэпиднадзора Санкт-Петербурга и утверждена "Техіїолопіческая инструкция по производству н длительному хранению картофеля на основе применения биологических средств защиты" ТИ 9739-005-92068491-95.
Разработанная технология внедрена в АО "Нордовощ" и на Павловской опытной станции Всероссийского института растениеводства им.Н.И.Вавилова.
Экономический эффект от внедрения разработки составил 154-716 тыс.руб/т в зависимости от штамма бактерий и условий обработки.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на XXI, XXII и ХХШ научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава (СПб, 1993,1994,1995 гг.), Международном семинаре "Экология человека-, проблеми и состояние лечебно-профилактического питания" (М.-Пятигорск, 1993 г.), Международной научно-практической конференции "Совершенствование хранилищ для картофеля, овощей и плодов и их инженерного оборудования " (Орел, 1993 г.), Втором всероссийском совещании "Техника и технология пищевых производств"(СПб, 1994 г.). Участие в выставках "Перспективные процессы в перерабатывающих отраслях АПК" (Москва, 1992 г.) и "Техника и технология пищевых производств" (Санкт-Петербург, 1994 г.) отмечено дипломами.
Публикации. Основной материал диссертационной работы опубликован в 10 работах.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глаз, выводов, списка литературы и приложений.
Работа изложена на 138 страницах машинописного текста, включая 15 таблиц и 16 рисунков. Список литературы состоит из 230 наименований работ, 80 из которых -зарубежных авторов.