Налив плодов яблони / Стекловидность плодов / «Водное сердечко» яблок

 

 

Плоды, поражённые стекловидностью, или наливом

 

Налив плодов яблони / Стекловидность плодов / «Водное сердечко» яблок (на англ. языке - water core)  - функциональное, непаразитарное заболевание, которое встречается во всех плодовых регионах.

 

Стекловидность считается дефектом плода не во всех странах.

Например, в США, Японии и Китае стекловидность сердцевины считается неотъемлемым признаком качества сорта Фуджи.

В Японии плоды с радиальной стекловидностью, известные как «медовые яблоки», относятся к «Премиум» классу и продаются по наиболее высокой цене. 

В Испании цена на такие плоды может быть удвоена.

Заболевание проявляется ещё до съёма плодов, но при слабой степени поражения его трудно обнаружить (лишь при разрезе) и своевременно отсортировать плоды при уборке и товарной обработке. 

 

Заболевание возникает из-за разности осмотического давления в клетках и межклеточном пространстве, которое получается вследствие быстрого перехода крахмала в сахара, в результате чего часть клеточных стенок разрушается и межклетники заполняются клеточным соком (смотрите ниже о двух типах стекловидности).

 

Из-за заполнения соком клеток и межклеточных пространств отдельные участки (сердцевина, часть мякоти) или все участки плода становятся стекловидными. 

 

Заболевание может начинаться в зоне сердцевины (по этой причине его иногда называют «водное сердечко»; характерно для сорта Фуджи) и проводящих пучков; при сильном поражении – распространяется до кожицы, которая становится полупрозрачной, а впоследствии – темнеет. 

 

 

Внешние проявления стекловидности у плодов 

 

 

Внутренние проявления стекловидности у плодов   

                          

Поражённые плоды отличаются пресным вкусом.

 

Больные плоды могут быть значительно твёрже и тяжелее здоровых, а при хранении они в первую очередь поражаются внутренним побурением и разложением мякоти.

 

Стекловидностью в различной степени поражаются плоды многих сортов яблони, что свидетельствует о генетической предрасположенности к заболеванию. 

Например, сорта Фуджи, Флорина, Джонаголд, Белый налив, Папировка, Астраханское белое, Старкинг, Заилийское, Чемпион, Джонатан, Делишес, Глостер, Айдаред, Ренет Симиренко, Кокс Оранж, Боскуп, Элиза, Альпинист, Жигулёвское, Антоновка обыкновенная, Мартовское, Апрельское и некоторые другие обладают высокой восприимчивостью к заболеванию.

 

Стекловидность с последующим побурением мякоти

 

Несмотря на различное отношение в разных странах к плодам со стекловидностью, неотъемлемым является тот факт, что это — физиологическое заболевание, которое способствует увеличению потерь урожая от внутреннего побурения и разложения плодов при хранении.

 

Большинством потребителей стекловидность рассматривается как состояние, которое ухудшает товарный вид и потребительские качества плодов. 

 

Стекловидность плодов встречается ещё в саду, незадолго до уборки, или обнаруживается в период хранения. 

 

Существует два основных типа стекловидности, каждый из которых имеет ряд симптомов.

 

Первый тип (ранняя стекловидность) – проявляется на освещённой стороне незрелых плодов. Во время необычно жаркой погоды плоды, расположенные на открытой, чаще всего верхней части дерева, под воздействием солнца поражаются стекловидностью (поражение связано с солнечным ожогом). 

Признаки повреждения обнаруживаются при внешнем осмотре плода.

 

Стекловидность на освещённой стороне плода

в предуборочный период

Поражение плодов стекловидностью первого типа (ранняя стекловидность), вызванное экстремально высокими температурами и воздействием солнечного излучения, вероятно, обусловлено тем, что в определённых участках мякоти плода крахмал очень быстро превращается в сахар. 

При этом возрастает осмотическое давление, происходит усиленное поглощение воды и сильное увеличение объёма клеток до состояния, когда не остаётся межклеточных пространств. Тогда такие части ткани мякоти плода кажутся стекловидными и прозрачными. 

 

Второй тип (стекловидность при созревании плодов) – проявляется при созревании плодов, усиливается – при съёме в поздние сроки, при этом некоторые части мякоти становятся полупрозрачными, «стекловидными», водянистыми, так как межклеточные пространства заполняются соком. 

 

Вокруг семенной камеры мякоть буреет, остальная часть плода остаётся здоровой. При прогрессировании болезни побурение может проникать в семенную камеру. 

Внешний вид больного плода часто ничем не отличается от здорового.

 

Стекловидность (водянистость) сердцевины:

А - Жигулёвское, В - Глостер

 

Особенно часто происходит поражение наливом (стекловидностью) в годы с тёплой солнечной осенью, когда плоды перезревают.
Ускоряющиеся при этом процессы распада крахмала до сахаров приводят к повышению осмотического давления сока и наполнению им межклетников. 

 

Поражение плодов стекловидностью второго типа (стекловидность при созревании плодов) связана, помимо других факторов, с высокой степенью зрелости плодов, поздней уборкой урожая, высокими дневными и низкими ночными температурами (факторы стресса). 

Повышение проницаемости клеточных мембран при созревании плодов способствует выходу клеточного сока и заполнению им межклеточных пространств.

 

Причина возникновения стекловидности любого типа связана с увеличением проницаемости клеточных мембран и накоплением в межклеточном пространстве сока, насыщенного сорбитолом (C₆H₁₄O₆). 

 

Плоды, поражённые стекловидностью, имеют повышенное содержание воды, пониженные уровни редуцирующих сахаров и пектина, повышенное содержание анаэробных продуктов метаболизма и более высокое содержание сорбита, чем нормальные ткани.

 

В нормальных условиях сорбит, синтезируемый в листьях, активно перемещается с соком флоэмы; в плодах он быстро превращается в другие углеводы (его содержание составляет менее чем 10%). 

В условиях, когда клетки плода не в состоянии поглотить (переработать) раствор, насыщенный сорбитом, он «выгружается» из сосудистой системы и заполняет межклеточные пространства плода, придавая ему водянистый вид. Это также объясняет частые случаи локализации стекловидности вокруг сосудистых пучков, окружающих сердцевину. 

 

Воздушное пространство здоровых плодов яблони составляет примерно от 20 до 35% от всего объёма. В поражённых стекловидностью тканях оно резко снижается, что может привести к низкой концентрации О₂ и высокой CO₂ в межклетниках, накоплению этанола и ацетальдегида, ферментации тканей и развитию расстройств при хранении (особенно при хранении в регулируемой атмосфере (РА)).

 

 

Различают слабую степень поражения плодов стекловидностью (когда она концентрируется вокруг сосудистых пучков и сердцевины) и сильную, когда повреждение занимает всю паренхиму вплоть до кожицы.

При слабой степени поражения стекловидность обнаруживается лишь при разрезе, при сильной — признаки заболевания очевидны уже при визуальном осмотре плода. 

 

Известно, что при лёгкой степени повреждения ткани плодов могут восстанавливаться как во время нахождения на дереве, так и при хранении (при оптимизации условий).

При тяжёлой степени развития заболевания восстановления тканей не происходит, да ещё при этом увеличиваются риски развития других физиологических (побурение и разложение) и грибных заболеваний плодов.

 

Стекловидность сердцевины и разложение мякоти плодов сорта Фуджи

Повышению восприимчивости плодов к стекловидности способствуют хорошие условия для ассимиляции и накопления углеводов (сахара) в клетках. 

К ним относятся: высокое соотношение лист/плод (30-40 листьев на один плод); низкая урожайность; высокая интенсивность света; оптимальная для этого температура и влажность воздуха и почвы; поздняя уборка урожая в фазе полной зрелости (следовательно, был длительный приток ассимилятов) и другие. 

 

Оптимальное соотношение между количеством листьев и плодов зависит от условий произрастания. 

Так, в условиях южных районов для формирования хорошо развитых плодов это соотношение меньше, чем на севере.

 

 На формирование 1 кг плодов рекомендуется иметь в среднем около 30-40 здоровых листьев на плод, - в этом случае можно рассчитывать на создание регулярно плодоносящих насаждений яблони. 

 

Высокое соотношение лист/плод (более 30-40 листьев на один плод), вызванное несбалансированным воздействием агротехнических факторов (сильная обрезка, низкий урожай, избыток азота и другие) усиливает рост плодов и увеличивает их предрасположенность к стекловидности и другим физиологическим заболеваниям, так как листья конкурируют с плодами за кальций и поставляют им избыток сорбитола.

 

Одной из основных причин развития заболевания является дефицит кальция в плодах.

 

Многолетние исследования специалистов подтверждают, что в наибольшей степени стекловидностью поражаются крупные плоды с низкой концентрацией кальция. 

 

При исследованиях на примере сорта Жигулёвское было показано, что во всех частях плода, поражённого стекловидностью (целый плод, кожица, подкожный слой) существенно ниже содержание кальция – 2,01, 5,16 и 2,24 (здоровые плоды – 4,19, 7,17 и 3,07) мг/100 г сырой массы соответственно; несколько выше содержание калия. 

Различия по содержанию магния и фосфора в изученных образцах – не столь очевидны. 

При этом, соотношения (К+Mg)/Са в стекловидных плодах значительно выше, а Са/Mg – ниже, по сравнению со здоровыми плодами, что свидетельствует о дисбалансе элементов минерального состава в плодах (особенно в подкожном слое), поражённых заболеванием.

 

Позже, при изучении содержания элементов минерального состава здоровых и поражённых стекловидностью плодов сортов Фуджи и Флорина, были подтверждены результаты исследований, полученные на сорте Жигулёвское. 

 

Практический опыт показывает, что стекловидностью поражаются не только крупные, но и плоды среднего и мелкого размера, хотя чаще всего такие плоды не испытывают дефицит кальция. Однако, некоторые плоды с низкой массой, выращенные в старых (20 лет), экстенсивных насаждениях, в силу особенностей поглощения и распределения кальция в плодовом дереве, могут накапливать низкий уровень этого элемента. 

 

Выявлено значительное снижение содержания марганца в плодах со стекловидностью. 

У изучаемых сортов (Фуджи и Флорина) в расчёте на целый плод оно составило – 0,22 и 0,34 (здоровые плоды – 0,33 и 0,47) мг/кг сырой массы соответственно.

 

Итак, плоды различных сортов, поражённые стекловидностью, испытывают дефицит кальция и марганца. Такой дефицит способствует как повышению проницаемости мембран, так и ускорению созревания плодов, а это - основные признаки, характерные для плодов, поражённых стекловидностью. 

 

Оптимальное содержание кальция и марганца в плодах (важнейших элементов, обеспечивающих стабильность и защиту клеточной структуры плодов от разрушения) способствует повышению их устойчивости к стекловидности, дальнейшему побурению и распаду. 

 

В результате обобщения многолетних экспериментальных данных было установлено, что в плодах с высокой лёжкоспособностью содержание кальция должно составлять не менее 4,5-5 мг/100г сырой массы, отношение (К+Mg)/Ca<25; Са/Mg>1; N/Ca<10.

 

Положительное влияние оптимального содержания кальция в плодах на снижение развития стекловидности, по-видимому, связан с активацией или биосинтезом фермента сорбитолдегидрогеназы, которая катализирует превращение сорбитола во фруктозу, что снижает риск развития заболевания.

 

 

Установлено, что в поражённых стекловидностью плодах концентрация этилена и темпы его выделения обычно выше, чем в здоровых плодах. 

Более высокое содержание этилена в стекловидных плодах может быть результатом стресса, вызванного высокой концентрацией сорбита. 

Однако в плодах с «тяжёлой» степенью поражения стекловидностью содержание этилена снижается, что, вероятно, связано с тем, что синтез этилена осуществляется в присутствии кислорода, а в сильно поражённых тканях его содержание резко падает.  

 

 

Развитию заболевания способствуют все факторы, вызывающие интенсивный рост побегов и низкую нагрузку урожаем. 

К ним относятся: сильнорослый подвой, молодой возраст, низкая урожайность, сильная обрезка, избыток азотных удобрений, водный стресс, избыточный полив в предуборочный период и другие. 

 

Развитию заболевания способствуют низкие температуры хранения; высокая влажность воздуха при хранении и недостаточная его циркуляция; продолжительное хранение плодов.

 

 

Появление стекловидности варьирует по годам, что свидетельствует о влиянии экологических факторов на степень повреждения. 

 

Стекловидность наиболее вероятна в условиях, которые способствуют ускорению созревания плодов. 

Поэтому она чаще всего встречается у тех из них, которые выращивались при высоких летних температурах и интенсивной освещённости, при сильных колебаниях между дневными и ночными температурами в период созревания или в зонах умеренного климата при необычно тёплой солнечной погоде незадолго до съёма урожая.

 

Осадки (сильные дожди в период созревания или поздний полив перед созреванием плодов) способствуют повышению восприимчивости к заболеванию.

 

Исследования показывают, что низкие температуры в предуборочный период (4-5 недель до сбора) также оказывают непосредственное влияние на заболеваемость стекловидностью у восприимчивых сортов (например, Фуджи). 

Снижение температуры в этот период до +7+10°С и ниже увеличивает риски развития заболевания, что, возможно, связано с более ранним старением листьев и активным перемещением синтезированного и накопленного ими сорбита в плоды. Плоды не справляются с возросшим потоком углевода, это вызывает появление стекловидности. 

 

 

Вероятно, что все факторы, способствующие преждевременному старению листьев в предуборочный период (повреждение вредителями, болезнями, пониженными температурами и другое) повышают вероятность развития стекловидности. 

 

 

Защитные мероприятия:

- Выращивание яблонь на среднесуглинистых почвах.

- Использование слаборослых клоновых подвоев (способствует умеренному росту, стабильному плодоношению насаждений, оптимальной нагрузке урожаем).

- Использование регуляторов роста (Регалис).

- Соблюдение технологии обрезки и формирования кроны.

- Отгибание ветвей.

- Своевременное прореживание плодов.

- Обеспечение регулярного плодоношения.

- Оптимизация водного режима и минерального питания.

- Некорневая обработка насаждений и плодов в саду и после съёма водными растворами солей кальция и кальцийсодержащими препаратами, микроэлементами (препараты, содержащие в том числе марганец).

- Съём плодов, предназначенных для длительного хранения, в оптимальные сроки.

-  Поэтапный съём плодов.
- Соблюдение режимов и сроков хранения. 

Быстрое охлаждение плодов и ускоренное создание регулируемой атмосферы (стресс-факторы), низкое содержание кислорода O₂ (<2%) и повышенное содержание диоксида углерода CO₂ (>1,5%) – усиливают проявление стекловидности при хранении плодов.

 

Хранение плодов в регулируемой атмосфере (РА) с низким содержанием кислорода (менее 2%) и повышенного содержания углекислого газа (более 1,5-2,5%) увеличивает вероятность побурения стекловидных тканей и развития нехарактерных для сорта привкусов. 

Хранение в обычной атмосфере (ОА, с высоким уровнем содержания кислорода и минимальным - углекислого газа (О₂ - 21%, СО₂ - 0,03%)) уменьшает восприимчивость «стекловидных» плодов к физиологическим заболеваниям, по сравнению с РА.

 

Хранение плодов в обычной атмосфере с поэтапным охлаждением плодов с +10°С до +1°С в течение 10-15 дней и создание рекомендуемой РА в течение 15-20 дней – резко снижают риски разложения стекловидных плодов, а в плодах с низкой степенью поражения симптомы стекловидности могут исчезнуть вовсе. Это связано с активацией фермента (сорбитолдегидрогеназа), катализирующего превращение сорбитола во фруктозу.

Выявлены сорта яблони с низкой восприимчивостью к стекловидности: Голден Делишес, Ред Чиф и другие.

 

Смотрите также темы:

 

Внутреннее побурение мякоти плодов яблони / Низкотемпературное разложение мякоти плодов / Побурение мякоти яблок

 

Побурение сердцевины плодов яблони

 

Пухлость плодов яблони / Мучнистый распад плодов и побурение мякоти яблок из-за перезревания плодов / Физиологический распад мякоти плодов

 

Повреждения плодов яблони и груши, вызванные замораживанием / Подмораживание плодов семечковых культур