Период покоя у клубней и корнеплодов имеет большое значение для человека. Он позволяет сохранять и использовать клубни в пищу в течение длительного времени. Однако во многих случаях этот период с практической точки зрения оказывается слишком коротким. Например, прорастание клубней картофеля в марте — апреле приводит к большим потерям и к ухудшению качества продовольственного картофеля. В таких клубнях снижается содержание крахмала и витаминов и увеличивается накопление ядовитого для человека и животных вещества — соланина.
Часто при хранении прорастают и корни свеклы, что приводит к потере сахара. Если бы удалось разработать надежные способы хранения сахарной свеклы до нового урожая, то понадобилось бы меньше перерабатывающих заводов, так как они могли бы работать в течение всего года. Вот почему разработке способов продления периода покоя у клубней и корнеплодов уделяется большое внимание.
Хранение клубней в промороженных траншеях и под снегом в значительной степени решало эту проблему. Но к сожалению, не все время можно сохранить такие условия. Когда снег начинает таять и наступают теплые весенние дни, клубни и корнеплоды быстро прорастают. В южных районах, где снега совсем не бывает, этот способ хранения совершенно неприемлем. А каких усилий требует хранение в таких хранилищах!
Куда бы проще сохранять полученный урожай клубней и корнеплодов в обычных хранилищах, обработав их каким-нибудь веществом. Об этом мечтали многие и ждали, когда же будет найдено такое вещество. Ученые в лабораториях всего мира старательно искали эти волшебные средства. Были испытаны тысячи соединений.
40 лет назад было показано, что при хранении картофеля в атмосфере с высоким содержанием кислорода или углекислого газа (около 20%) задерживается прорастание клубней. Однако этот способ, требовавший специализированных помещений и значительного расхода кислорода и углекислоты, не нашел практического применения. Не отвечал этим целям и винный спирт.
Хотя пары винного спирта в концентрации 2—5 куб. см на 10 л воздуха хорошо задерживают прорастание клубней, их трудно удержать в обычных негерметически закрытых хранилищах.
Как указывалось выше, при созревании плодов в них накапливается газ этилен, который ускоряет созревание. Одновременно он является сильным тормозителем прорастания клубней картофеля. Если поместить 100 кг картофеля вместе с несколькими килограммами спелых яблок, то заметно задержится прорастание клубней. Лучший результат получается, если выдерживать клубни картофеля в атмосфере этилена от 0,002 до 0,1%, но этот метод тоже требует устройства таких хранилищ, которые не пропускали бы газ.
Неподходящими оказались и такие вещества, которые хотя и не испарялись, но придавали неприятный запах обработанным клубням или, сохраняясь в них, при использовании клубней, вызывали заболевания у человека и животных. Многие препараты были забракованы и потому, что они усиливали развитие микроорганизмов и тем самым способствовали загниванию клубней.
В нашей стране и за границей широкое применение нашла обработка клубней и корнеплодов при помощи метилового эфира альфа-нафтилуксусной кислоты.
Расход препарата невелик. При осенней обработке клубней расходуется 50—100 г препарата на 1 т картофеля, а при опыливании в конце периода покоя клубней — всего 10—30 г. Конечно, трудно обработать тонну картофеля таким небольшим количеством препарата. Поэтому промышленность изготовила дуст, состоящий из активного вещества — метилового эфира альфа-нафтилуксусной кислоты (100 г) и нейтрального наполнителя — молотого каолина (3 кг). Полученный таким образом дуст, известный в нашей стране под названием препарата М-1, применяется из расчета 3 кг на 1 т картофеля.
Опыливание картофеля этим препаратом производится при помощи ранцевых и ручных опыливателей, сит с мелкими отверстиями или небольшого двуслойного марлевого мешочка. Опыливают клубни так, чтобы препарат был равномерно распределен по всей массе картофеля. Это достигается также и тем, что картофель опыливают послойно при толщине каждого слоя 10—12 см.
Кроме опыливания, используют и другие способы обработки. Хорошие результаты получены при добавлении к картофелю мелко нарезанной бумаги, пропитанной М-1 из расчета 2,7 кг бумаги на 2720 кг клубней, а также при обработке картофеля препаратом М-1 в форме аэрозоля, содержащего 1 часть М-1 на 9 частей метилхлорида.
Под влиянием препарата М-1 в клубнях снижается интенсивность обмена веществ, что приводит к замедлению в почках клубней всех стадий роста клеток, а вследствие этого задерживается образование ростков. Такие клубни не могут быть использованы для посадки.
Задерживая обмен веществ, а вместе с тем и образование ростков, на рост которых тратятся значительные количества питательных веществ, препарат М-1 уменьшает расход крахмала и витаминов, задерживает образование и накопление соланина.
Широко используется для обработки клубней и препарат 2,3,5,6-тетрахлорнитробензол. На тонну клубней расходуется 60—350 г препарата. Этот тормозитель интересен и тем, что он может использоваться для обработки не только продовольственного и технического картофеля, но и семенного. Для обработки семенного картофеля применяют и изопропилфенилкарбамат, который непригоден для обработки продовольственного картофеля в связи с его токсичностью.
Хотя метод опыливания клубней и корнеплодов препаратами удобный и дешевый, однако и он требует дополнительных затрат. Было бы лучше, если собранные клубни уже обладали свойством не прорастать при хранении. Эта мысль тревожила многих ученых. Каждому из них хотелось найти такой препарат, который при обработке растений перед уборкой проникал бы в клубни и задерживал их прорастание. Решить этот вопрос оказалось очень трудно. Испытывались сотни препаратов, но не один из них не обеспечивал надежное сохранение клубней. Некоторые из этих веществ сушили ботву, но не проникали в клубни или попадали в клубни, но не задерживали, а, наоборот, стимулировали их прорастание. И лишь в последние годы удалось найти вещество, при помощи которого можно решить эту задачу.
В науке часто бывает так, что ученые в определенной области устанавливают новые факты, которые не находят практического применения. И лишь через много лет специалисты совершенно другого профиля находят им широкое применение.
Так, например, было с витамином РР. Человечество столетиями страдало от болезни пеллагры. При этом заболевании наступают нервные и психические расстройства, воспаление слизистой оболочки рта и языка, кожа делается сухой и окрашивается в грязный буро-коричневый цвет, поверхность ее шелушится.
Тысячи ученых выясняли причину этого страшного заболевания. Считалось, что пеллагра вызывается особыми микроорганизмами, но некоторые исследователи держались иной точки зрения. И вот, чтобы проверить справедливость этих точек зрения, профессор Гольдбергер и его 15 сотрудников в 1916 году провели на себе опыт. Они брали от больных пеллагрой кровь, кожные чешуйки, выделения из носа и зева, и все это добавляли к себе в пищу. Ни один из них не заболел. Результаты этого опыта убедительно показали, что пеллагра вызывается не микроорганизмами, а является следствием недостатка в пище каких-то веществ. Лишь в 1937 году было установлено, что таким веществом является витамин РР. И каково же было удивление, когда оказалось, что этот витамин был синтезирован химиками еще 80 лет назад и не находил применения в практике.
Подобная участь постигла и тормозитель прорастания клубней и корнеплодов — гидразид малеиновой кислоты. Это вещество было синтезировано еще в 1895 году, но никакого практического использования не находило. И лишь несколько лет назад, когда было установлено, что гидразид малеиновой кислоты задерживает прорастание картофеля, батата, лука, сахарной и столовой свеклы, моркови, брюквы, турнепса, кочанной капусты, топинамбура и других культур, химики предприняли изыскание новых, более простых, дешевых способов его получения. В настоящее время гидразид малеиновой кислоты выпускается химической промышленностью в значительных количествах.
Опрыскивание ботвы картофеля производят за несколько недель перед сбором урожая, когда заканчивается формирование клубней. Для обработки используют раствор ГМК в концентрации 0,25%. При такой обработке урожай картофеля не снижается, а клубни при температуре хранения 14° тепла не прорастают в течение 6 месяцев. Опрыскивание лука производят за две недели до уборки, и он хорошо сохраняется в течение 7 месяцев. Гидразид малеиновой кислоты оказался весьма эффективным и для задержки прорастания свеклы, брюквы, репы и других культур.