способ определения срока съема плодов яблони с хранения

Формула изобретения

Способ определения сроков съема плодов яблони с хранения, включающий помещение плодов в поток монохроматического света, измерение спектрального интервала и по снижению его величины до установленного значения определяют срок съема плодов с хранения, отличающийся тем, что в качестве предельного значения зрелости плода используют значение коэффициентов отражения поверхности солнечной стороны плода, где содержится минимальное количество хлорофиллов, а в качестве информативного показателя коэффициентов отражения, характеризующего созревание, используют теневую сторону плода, в кожице которой содержится некоторое количество хлорофиллов, определяемое сроками съема плодов с дерева и превышающего уровень содержания хлорофилла на солнечной стороне, и со временем хранения показатель созревания теневой стороны плода достигает уровня показателя созревания солнечной стороны плода, причем в качестве показателя созревания используют соотношение коэффициентов отражения на длинах волн 485 и 678 нм, на которых происходит поглощение света каротиноидами и хлорофиллами соответственно, а срок съема плодов с хранения определяют при достижении значений соотношения коэффициентов отражения теневой стороны яблока равным значениям соотношения коэффициентов отражения солнечной стороны яблока, рассчитываемое по уравнению регрессии, полученным по данным за первые 2-4 месяца хранения, с учетом значений погрешности измерений, чем обеспечивается сравнение уровней коэффициентов отражения между попарно связанными измерениями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к садоводству, и может быть использовано для определения сроков съема плодов яблони с хранения.

Известен способ определения сроков съема плодов с хранения в охлаждаемых помещениях, включающий измерение спектрального интервала, и по снижению его величины до установленного значения определяют срок съема плодов с хранения [1].

Недостатком известного способа является то, что для прохождения света сквозь яблоко требуется значительная световая энергия, а также то, что свет, проходящий через яблоко, имеет диапазон 450-750 нм, в котором на поглощение света влияют несколько основных пигментов кожицы яблока: хлорофиллы, каротиноиды, антоцианы, включает в световой путь кожицу и ткань противоположных сторон яблока, каждая из которых может иметь разные значения содержания пигментов. Это влияет на точность определения зрелости яблок, где в качестве одного из показателей зрелости используется субъективная дегустационная оценка. Кроме того, не определено пороговое значение зрелости, при которой необходимо снимать яблоки с хранения. На длине волны 678 нм, в области поглощения хлорофиллов, имеется значительное отличие по интенсивности отражения теневой и солнечной сторонами яблока. На солнечной стороне количество хлорофилла минимально относительно теневой, вследствие светового и температурного воздействия солнца. При использовании способа, изложенного в прототипе, не учитывается расположение яблока на пути светового потока, который может проходить через яблоко в любом направлении, включая противоположные стороны, одними из которых могут быть, например, солнечная сторона яблока с одной стороны и теневая - с другой или теневая сторона яблока с одной стороны и теневая - с другой, вследствие чего возможны ошибки в определении интенсивности пропускания светового потока через яблоко.

Цель изобретения - усовершенствование метода контроля созревания яблок, заключающееся в попеременном измерении отражения солнечной и теневой сторонами яблока, повышение точности определения сроков съема плодов с хранения, выражающееся в том, что полную зрелость плодов определяют по достижению значений показателя отражения теневой стороной яблока значений показателя отражения солнечной стороны яблока.

Сущность изобретения состоит в том, что измерение отражения кожицей и близлежащей к ней тканью плодов попеременно на солнечной и теневой сторонах яблока на длинах волн 485 нм (R₄₈₅), 678 нм (R ₆₇₈), в которых поглощают преимущественно каротиноиды и хлорофиллы соответственно, и 750 нм (R₇₅₀), в которой не происходит поглощения света пигментами, а учитывается поглощение света тканью плода, и по соотношению коэффициентов отражения, выражающегося в виде формулы [2] , определяют зрелость плода, причем за показатель полной зрелости яблока принимают значения коэффициента К солнечной стороны яблока, который имеет постоянное значение во время хранения и служит предельным значением для коэффициента К отражения теневой стороной, изменяющимся при созревании и хранении в сторону сближения со значением коэффициента отражения К солнечной стороной яблока, чем обеспечивается сравнение уровней коэффициентов отражения К между попарно связанными измерениями, а срок съема плодов с хранения определяют по достижении значений К теневой стороны яблока значений К солнечной стороны яблока, с учетом значений погрешности измерений.

После съема яблок в саду в этот же день проводят первое измерение отражения кожицы выборки яблок и по формуле определяют К солнечной и теневой сторон яблока, после чего яблоки закладывают на хранение, где отмечают всю партию яблок данного срока съема и в течение первых двух месяцев хранения еженедельно проводят измерение отражения кожицей одной и той же выборки яблок каждого дня съема. В процессе хранения продолжается созревание плодов, сопровождающееся в частности разрушением хлорофилла, в результате чего разница в коэффициентах отражения на длинах волн 678 и 485 нм (R₆₇₈-R₄₈₅) увеличивается. На Фиг.1 показано изменение индекса созревания плодов Антоновки обыкновенной во время хранения (заполненные маркеры - теневая сторона яблока, незаполненные - солнечная; показана погрешность среднего), дата съема для хранения: 4 сентября.

По полученным значениям определяют линейный тренд изменения К от времени хранения, экстраполируют тренд до пересечения с трендом, полученным по значениям К солнечной стороны поверхности яблока и по пересечению с учетом погрешности определяют время снятия плодов данной партии данного срока съема с хранения.

Учитывая, что яблоки с хранения начинают реализовать с декабря, до этого времени проводят анализ плодов, 2-4 раза в месяц по каждому сроку съема. По полученным данным определяют зависимость времени хранения Д_хр от значений коэффициента отражения, причем предельным значением будет являться значение коэффициента отражения К_пр.

Д_хр=a+b·K _пр,

где а и b - коэффициенты регрессии, полученные по данным за первые 2-4 месяца хранения.

Для различных сортов плодов, различающихся по степени созревания, устанавливают свои предельные значения коэффициента отражения К_пр, например, для сорта Антоновка обыкновенная он будет равен примерно 0.4, для сорта Ренет Симиренко - 0.2, для сорта Флорина - 0.5. Для каждого нового сорта необходимо провести предварительные эксперименты для определения предельного значения коэффициента отражения К_пр. В таблице приведены уравнения регрессии, по которым рассчитывались сроки окончания хранения для каждого дня съема плодов сорта Антоновка обыкновенная в саду.

Предварительно по теневой стороне яблока определяется уравнение регрессии зависимости времени хранения от коэффициента отражения. Допустим, для срока съема 21 августа оно будет равно Д_хр=37125+451.36 К. А для солнечной стороны для данного срока съема определяем уровень коэффициента отражения К, он будет равен 0.36. Подставляем в данное уравнение вместо К значение 0.36 и получаем время окончания хранения яблок - это 31 января или в днях - 163 дня от времени закладки яблок на хранение. Рассчитываем также погрешность хранения. Погрешность рассчитывается по погрешности коэффициента отражения. Для этого рассчитываются значения коэффициентов отражения с учетом погрешности и строятся свои уравнения регрессии для минимального отклонения и максимального. Далее по этим значениям рассчитываются свои уравнения регрессии и в соответствии с вышеуказанной методикой рассчитываются свои сроки окончания хранения. Причем, следует учесть, что для солнечной стороны в качестве предельного значения использовались значения с учетом погрешности в минимальном значении. И во всех случаях расчета использовалось только это значение. Таким образом, были определены минимальные и максимальные сроки хранения.

На Фиг.2 (кривая 1) показано время хранения плодов Антоновка обыкновенная в зависимости от сроков съема в саду по коэффициентам отражения, определяемым в области спектра поглощения хлорофиллов и каротиноидов кожицей яблока на их теневой стороне. По данным Фиг.2 можно определить, что оптимальными сроками съема для длительного хранения будут: 27 августа - 6 сентября. У яблок во время хранения при съеме после 6 сентября начинается процесс старения, это показано увеличением некоторого количества отходов плодов в результате их разложения (кривая 2). При отходах более 10% хранить плоды не рекомендуется.

Таблица
Определение сроков хранения Дхр плодов сорта Антоновка обыкновенная по уравнениям регрессии, полученным по данным за первые два месяца хранения
Сроки съема	Уравнение регрессии	Окончание хранения, Дхр	Дни хранения
среднее	максимум	минимум
21 августа	Дхр=37125+451.36К	31 января	163	182	147
27 августа	Дхр =37080+962.39К	5 марта	191	228	157
1 сентября	Дхр=37105+585.08К	3 мая	245	256	235
3 сентября	Дхр=37079+1094.2К	31 мая	270	274	261
6 сентября	Дхр=37079+1094.2К	23 марта	199	233	169
12 сентября	Дхр =37124+464.03К	22 февраля	164	209	133
18 сентября	Дхр =37083+390.48К	14 декабря	87	97	78
24 сентября	Дхр=37030+503.44К	18 декабря	86	92	78

Источники информации

1. Скрыпник В.В. Способ определения срока съема плодов с хранения в охлаждаемых помещениях: А.с. 1139385 СССР, МКИ А01F 25/00 / соавторы В.М.Найченко, А.В.Мельник, Г.С.Гайдай, Н.М.Осокина, Уманский СХИ. - № 3586539/30-15; Заявл. 25.03.83; Опубл. 15.02.85, Бюл. № 6 - С.5.

2. Мерзляк М.Н. Спектры отражения листьев и плодов при их развитии, старении и стрессе / М.Н.Мерзляк, А.А.Гительсон, С.И.Погосян, О.Б.Чивкунова, Л.Лехимена, М.Гарсон, Н.П.Бузулукова, В.В.Шевырева, В.Б.Румянцева // Физиология растений. 1977, Т.44, № 5, С.707-716.