ميوه ها و سبزيها از جمله مهمترين محصولات باغي هستند كه نقش مهمي در تأمين نياز غذايي و سلامت انسان بازي ميكنند. اين گروه از محصولات كشاورزي بدليل داشتن رطوبت زياد فساد پذير هستند و در دوره پس از برداشت بخش عمده اي از آنها (بين 5 تا 50 درصد) از بين ميروند. ميزان اين ضايعات حتي در برخي موارد تا 80 درصد نيز ميرسد. در اين ميان تره بار بالاترين درصد ضايعات را به خود اختصاص داده اند. كاهش و به حداقل رساندن چنين ضايعاتي به عنوان «برداشت مخفي» ميتواند يكي از راههاي مؤثر در تأمين غذا براي جامعه به حساب آيد. در كشورهايي كه سيستم كشاورزي پيشرفته اي دارند، پيشرفتهاي قابل توجهي در زمينه تكنولوژي پس از برداشت صورت گرفته است. چنين عملياتي نه تنها ضايعات اين گروه از محصولات را به حداقل ميرساند بلكه كيفيت آنها را نيز در طي حمل و نقل، جابجايي، انبارداري و توزيع حفظ خواهد كرد. بخش عمده اي از اين ضايعات را ميتوان با اجراي عمليات صحيح در دوره قبل از برداشت (در باغ يا مزرعه) حذف نمود. مديريت تغذيه، آفات و بيماريهاي گياهي در دوره قبل از برداشت، تكنولوژي صحيح برداشت، تيمارهاي غير شيميايي و استفاده از تركيبات طبيعي براي كنترل ضايعات، عمليات پيش سرمادهي، سيستم هاي بسته بندي جديد، انبارداري صحيح (شامل كليه عمليات در طي انبارداري) و بالاخره حمل و نقل صحيح از مهمترين راهكارهاي موجود هستند كه تا حد قابل توجهي ميزان اين ضايعات را به حداقل ميرسانند. بنابراين كاهش ضايعات اين گروه از محصولات كشاورزي نيازمند اصلاح ساختار توليد اين محصولات از باغ و مزرعه تا انبار و سپس حمل و نقل و بازاررساني و در نهايت مصرف كننده خواهد بود. بالا بردن دانش فني توليد كنندگان، انبارداران، مسئولين ميادين ميوه و تره بار، خرده فروشيها و در نهايت مصرف كنندگان گامي موثر در اين راستا مي باشد. در اين مقاله راهكارهاي كليدي در هر مورد ارائه خواهد شد.
مقدمه
توسعه روز افزون جمعيت نياز به تأمين غذا را روز به روز افزايش ميدهد. به منظور افزايش توليد و رفع هر چه بيشتر مايحتاج بشر راهكارهاي مختلفي چون افزايش سطح زير كشت، افزايش عملكرد در واحد سطح، دستيابي به ارقام برتر، مديريت عمليات زراعي شامل دفع آفات و بيماريها، آبياري، تغذيه، هرس و غيره وجود دارد. در اين بين يكي از راهكارها كه به دست فراموشي سپرده شده است و كمتر مورد توجه قرار مي گيرد كاهش ضايعات پس از توليد است كه محققين به اين بخش اصطلاح «برداشت مخفي» را اختصاص داده اند. محصولات باغي (شامل كليه ميوه ها، سبزي ها و گل و گياهان زينتي) بدليل بالا بودن درصد رطوبتشان و ماهيت فيزيولوژيكي خاصي كه دارند طبيعتا داراي ضايعات بيشتري پس از برداشت ميباشند كه گاهي بسته به نوع محصول ممكن است تا 60% محصول توليدي به اين طريق از دايره مصرف خارج شود. عوامل متفاوتي هم در دوره قبل از برداشت و هم در دوره پس از برداشت در شدت اين پديده مؤثر هستند. برخي از اين عوامل تحت كنترل بوده و انسان قادر است آنها را به نحو صحيح تحت تاثير قرار داده و بدين وسيله ضايعات را به حداقل برساند.
انتخاب رقم
عمليات زراعي و شرايط آب و هوايي قبل از برداشت نقش مهمي در سرعت فرآيندهاي فيزيولوژيكي محصول برداشت شده دارد ولي در اين بين نقش رقم يا كولتيوار نيز بسيار مهم است. موفقيت در انجام عمليات پس از برداشت بستگي زيادي به ماهيت فيزيولوژيكي محصول دارد. عكس العمل محصولات باغباني به شرايط انبارداري علي رقم بقيه صفات تحت تأثير انتخاب طبيعي و انتخاب انساني نبوده است. اخيراً در برنامه هاي اصلاحي محصولات باغي، صفات مرتبط با فيزيولوژي پس ازبرداشت محصول مورد توجه زيادي قرار گرفته است كه مهمترين آنها عبارتند از:
– قابليت خوب جابجايي و كاهش نرم شده ميوه در طي رسيدن بخصوص در گوجه فرنگي. اين عمل با تأثير بر آنزيم پلي گالاكتوروناز و با استفاده از مهندسي ژنتيك صورت گرفته است.
– مقاومت به سرمازدگي در طي انبارداري خصوصا در سيب، آوكادو، موز، خيار، هلو و گوجه فرنگي.
– مقاومت به اسكالد در سيب كه تحت كنترل فرآيند اكسيداسيون آلفا فارنزن است. تحقيقات نشان داده است كه يك ژن در بروز اين عارضه دخالت دارد.
– مقاومت به انبارداري در اتمسفر كنترل شده، غلظت بالاي دي اكسيد كربن و غلظت كم اكسيژن در مورد توت فرنگي دو گروه از ارقام بر اساس محصولات حاصل از تخمير مانند استالدييد و اتانول وجود دارند. ارقام آناپوليس[1] و كاونديش[2] در غلظت بالاي دي اكسيد كربن، استالدييد و اتانول بسيار كمي توليد مينمايند در حاليكه ارقام كنت[3] و هانوي[4] در اثر نگهداري در غلظت بالاي دي اكسيد كربن اتانول و استالدييد بيشتري توليد مينمايند و ضايعات آنها بيشتر است. بنابراين در انتخاب رقم بايد توجه خاصي را مبذول داشت چرا كه در صورت نامناسب بوده رقم انتخاب شده با شرايط و اهداف توليد ممكن است بقيه عمليات باغباني تأثير ناچيزي بر كاهش ضايعات داشته باشد.
شدت نور
شدت نور مناسب نه تنها در افزايش توليد و تكثير در محصول مؤثر است بلكه از بروز عوارض فيزيولوژيكي خاصي چون آفتاب سوختگي نيز جلوگيري ميكند. اين عارضه در گوجه فرنگي بسيار شايع بوده و بخش قابل توجهي از محصول را دچار آسيب ميكند. در شرايطي كه شدت نور زياد است پرورش گوجه فرنگي بصورت داربستي توصيه نميگردد. بعلاوه در اين شرايط بهتر است از ارقامي كه داراي برگ بيشتري ميباشند استفاده نمود تا با سايه اندازي برگها برروي ميوه ها شيوع اين عارضه كاهش يابد. ميوه آفتاب سوخته گوجه فرنگي نه تنها قابليت نگهداري خوبي ندارد بلكه آن را نميتوان به خوبي بصورت مصنوعي رساند. نمونه بارز ديگري از تأثير نور را مي توان در ميزان ويتامين ث و ميزان ماده خشك محصول مشاهده نمود. با افزايش شدت نور در دامنه بهينه ميزان ويتامين ث محصول افزايش مي يابد.
آبياري
چون در صد بالايي از وزن محصولات باغي را آب تشكيل ميدهد، تأمين آب نه تنها در افزايش توليد مؤثر است بلكه با بهينه سازي تأمين آب ميتوان عوارض فيزيولوژيكي خاص چون پوسيدگي گلگاه در گوجه فرنگي، لكه تلخي در سيب وTip burn در كاهورا كاهش داد. در مورد لكه تلخي سيب بايد اشاره نمود كه دقت در انجام عمليات آبياري كه منجر به توزيع مناسبتر كلسيم در ميوه ميگردد خصوصا در مراحل پاياني رشد از راهكارهاي اساسي كاهش اين عارضه ميباشد. آبياري باراني علاوه بر افزايش راندمان مصرف آب منجر به بهبود ميوه ها از نظر عوارض اشاره شده خواهد شد.
مديريت تغذيه
تغذيه صحيح محصولات باغي نقش مهمي در كاهش ضايعات و بهبود كيفيت محصول توليدي و عمر انباري محصولات برداشت شده دارد. در اين بين ازت، فسفر، پتاسيم، كلسيم، بور، مس و موليبدن از اهميت زيادي برخوردارند. ازت بيش از حد نه تنها عدم تعادل اسيد آمينه هاي ضروري و بالطبع عدم تعادل پروتئين را در پي خواهد داشت بلكه مشكلات عديده اي چون تجمع نيترات و كاهش ميزان ويتامين ث را نيز ايجاد ميكند. عوارض فيزيولوژيكي چون توخالي شدن كلم بروكلي، كاهش وزن سيب زميني شيرين در انبار و كاهش عطر و طعم كرفس در نتيجه مصرف ازت بيش از حد است. در كاهو ازت بيش از حد نه تنها منجر به تجمع نيترات گشته و مصرف آن مشكلات خاصي چون بيماري متهموگلوبينيا را ايجاد ميكند بلكه باعث كاهش وزن خشك محصول و كاهش عمر انباري كاهو خواهد شد.
در توت فرنگي نيز كود ازته در سفتي بافت ميوه در طي انبارداري مؤثر است. تيمار ازت همچنين بر مواد جامد قابل حل تاثير قابل توجهي داشته و با افزايش ازت از 126 به 225 كيلو گرم در هكتار مواد جامد قابل حل كاهش مي يابد. بسياري از عوارض ديگر كه در طي انبارداري منجر به افزايش ضايعات ميگردد را ميتوان با تيمار كلسيم برطرف نمود. براي مثال لكه تلخ در سيب، Tip burn در سبزيجات برگي و پوسيدگي گلگاه در محصولات خانواده سيب زمينيان و Black heart در كرفس را ميتوان اشاره نمود. بنابراين لازم است در طي رشد محصول و همچنين در دوره قبل از برداشت بر اساس اصول علمي نسبت به توصيه كودي اقدام نمود تا نه تنها عملكرد مطلوبي حاصل گردد بلكه كيفيت محصول توليدي و عمر انباري آن نيز افزايش يابد.
زمان برداشت
زمان برداشت صحيح محصولات باغي نقش مهمي در عمر انباري و كاهش ضايعات آنها دارد. در طي تكامل فيزيولوژيك ميوه ها و سبزيها تغييرات قابل توجه فيزيكي و بيوشيميايي در محصول صورت ميگيرد. براي مثال ميتوان به كاهش سفتي بافت، افزايش فعاليت آنزيم پلي گالاكتوروناز، افزايش پكتين محلول، تغيير در اسيديته قابل تيتر، مواد جامد محلول و شدت تنفس اشاره نمود. چنانچه محصول ديرتر از زمان مناسب برداشت شود نه تنها عمر انباري آن كاهش مي يابد بلكه ضايعات آن در طي حمل و نقل و جا به جايي افزايش خواهد يافت. اين پديده خصوصاً در محصولات كليماكتريك بارز است و چنانچه محصول زودتر از موقع برداشت گردد كيفيت مناسبي را نخواهد داشت و در طي رساندن مصنوعي ممكن است به آن نتيجه دلخواه نرسيم. بنابراين در مورد كليه محصولات باغي تعيين زمان مناسب برداشت يكي از فاكتورهاي مهم در كاهش ضايعات به حساب مي آيد. زمان مناسب برداشت را ميتوان با آزمايشاتي چون سفتي بافت، نسبت قند به اسيد، تعداد روز پس از گلدهي كامل و حتي واحدهاي گرمايي گرفته شده توسط محصول تعيين نمود. در مورد محصولات مختلف يك يا بيش از يك معيار مورد استفاده قرار ميگيرد و براي هر محصول استانداردهايي نيز تعريف شده است. در ايران به اين عامل مهم كمتر توجه شده است در حالي كه در كشورهاي ديگر چنانچه محصول زودتر يا ديرتر از موقع برداشت گردد نه تنها اجازه فروش به آن داده نمي شود بلكه توليد كننده آن محصول جريمه خواهد. با توجه به مطالب فوق لازم است در هر منطقه و براي هر محصول عمليات برداشت با توجه به معيارهاي صحيح صورت گيرد.
تيمارهاي پيش سرما دهي
عمليات پيش سرما دهي نقش بسيار مفيدي در افزايش عمر انباري و كاهش ضايعات محصولات باغي دارد. تأثير اين عمليات بر برخي محصولات مانند توت فرنگي بسيار بارز بوده و ضايعات اين محصول را شديداً كاهش ميدهد. در ايران به جز موارد جزئي (خصوصاً در مورد توت فرنگي كه بصورت استفاده از كانتينرهاي يخچال دار بلافاصله پس از برداشت است و همچنين بطور تجربي در مورد برخي محصولات مانند انگور آنرا بصورت كاملا ابتدايي انجام ميدهند كه گاهي با مشكلات زيادي روبرو خواهند شد) عمليات پيش سرمادهي غالبا صورت نميگيرد. انتخاب روش سرد كردن مقدماتي شامل استفاده از آب سرد[5]، هواي سرد[6]، يخ[7] و خلا[8] بستگي زيادي به ماهيت فيزيولوژيكي محصول داشته و در صورت انتخاب نادرست نه تنها عمر انبارداري محصول افزايش نخواهد يافت بلكه ضايعات محصول شديدا زياد خواهد شد. ايجاد تجهيزات مناسب به منظور انجام اين عمليات در دوره پس از برداشت ضروري است. تحقيقات نشان داده است كه تعلل در انجام اين عمليات جايز نيوده و با تاخير در انجام عمليات پيش سرمادهي، درصد محصول قابل فروش كاهش مي يابد. بنابراين لازم است به منظور افزايش عمر انباري و كاهش ضايعات پس از برداشت و همچنين كاهش بار سردخانه بلافاصله پس از برداشت محصول را با استفاده از روش مناسب خنك نمود.
كنترل عوارض پاتولوژيكي
بخش زيادي از محصولات باغباني بدليل حمله عوامل بيماريزا به محصول برداشت شده از حلقه مصرف خارج ميشوند. خسارت برخي از بيماريها به حدي زياد است كه گاهي تمام محصول دور ريخته ميشود. حمله عوامل بيماريزا اغلب بدنبال صدمات فيزيكي صورت ميگيرد ولي تعداد كمي از قارچها وجود دارند كه به بافتهاي سالم نيز حمله برده و شرايط را براي توسعه بقيه عوامل بيماريزا هموار ميسازند. معمولاً ميوه برداشت شده مقاومت قابل توجهي نسبت به عوامل بيماريزا دارد ولي با آغاز رسيدگي، ميوه ها به اين عوامل حساس ميگردند. بين ميزان تركيبات فنلي و مقاومت به بيماريها يك همبستگي مثبت وجود دارد. اين در حالي است كه ميزان زياد تركيبات فنلي سودمند نبوده و باعث ايجاد مزه گس و قهوه اي شدن بافت در اثر اكسيداسيون خواهد شد. يكي از اهداف اصلاحي به طريق بيوتكنولوژي، رسيدن به حدي از تركيبات فنلي است كه نه تنها منجر به ايجاد مقاومت گردد بلكه از نظر گسي و قهوه اي شدن، كيفيت ميوه در حد مطلوب حفظ گردد.
اگر چه استفاده از تركيبات شيميايي ميتواند ضايعات حاصل از عوامل پاتولوژيكي را كاهش دهند ولي روز به روز به دليل عوارض جانبي اين مواد مصرف آنها محدود ميشود. اخيراً روشهاي غير شيميايي چون استفاده از اشعه گاما، نور فرابنفش، گرما درماني و همچنين استفاده از تركيبات طبيعي مانند اسانسهاي گياهي توسعه يافته اند. در ايران چنين عملياتي هنوز در حد ابتدايي و در مراحل اوليه تحقيق قرار دارند. چنين راهكارهايي به همراه رعايت اصول بهداشتي در طي رشد و نمو كه منجر به كاهش بار ميكروبي محصول خواهد شد ميتوانند در كاهش ضايعات حاصل از حمله عوامل بيماريزا نقش مؤثري را ايفا نمايند.
تكنولوژي انبارداري
شرايط انبارداري نقش بسيار مهمي در افزايش نگهداري محصولات باغي و كاهش ضايعات دارد. با استفاده از تكنولوژي محيطي انبارداري ميتوان ضايعات محصولات باغي را به حداقل رساند. انبارداري در اتمسفر كنترل شده[9] و استفاده از انبارهاي كم فشار[10] با تاثير بر فرآيندهاي تنفس و توليد اتيلن عمر نگهداري محصولات و ضايعات محصولات باغي در طي انبارداري را كاهش ميدهد. انبارهاي موجود در ايران غالباً بسيار قديمي و ابتدايي ميباشند. در انبارهاي موجود در ايران هيچ كنترلي بر غلظت اكسيژن، دي اكسيد كربن و اتيلن صورت نميگيرد. تنها عواملي چون رطوبت و دما كنترل ميگردد. در چنين شرايطي نه تنها امكان نگهداري ميوه هاي حساس و خصوصا ميوه هاي تابستانه و سبزيجات وجود ندارد بلكه ضايعات محصولات نگهداري شده نيز بسيار زياد خواهد بود. در چنين شرايطي انبارداري صرفاً به انواع محدودي از ميوه و سبزي (سيب، گلابي، سيب زميني و پياز) محدود شده است. به منظور كاهش ضايعات ناشي از عدم وجود انبارهاي مناسب لازم است سردخانه ها و انبارهايي با استانداردهاي جهاني مانند انبارهاي با اتمسفر كنترل شده و انبارهاي كم فشار احداث گردد ويا انبارهاي موجود از نظر تأسيسات كنترل كننده عوامل مهم مانند اكسيژن، دي اكسيد كربن و اتيلن تجهيز گردند تا بتوان سبزيجات، ميوه هاي تابستانه و ميوه هاي حساس را بخوبي انبار نمود. با توجه به هزينه هاي سنگين احداث سردخانه هاي مناسب و پيشرفته نقش دولت در سرمايه گذاري در اين بخش اجتناب ناپذير خواهد بود.
تكنولوژي بسته بندي
يكي از راهكارهاي ديگر كاهش ضايعات محصولات باغي در دوره پس از برداشت بسته بندي است. بسته بندي علاوه بر نقشي كه در بازاريابي محصول دارد در جلوگيري از ضايعات و كاهش ضايعات محصولات برداشت شده نيز بسيار موثر است. با استفاده از تكنولوژيهاي مدرني چون بسته بندي با اتمسفر متغير[11]، شرينك راپ[12] و غيره ميتوان ضايعات محصولات باغي را به حداقل رساند. اخيراً MAP با غلظت اكسيژن بالا جايگزين MAP با غلظت اكسيژن كم شده است. اين روش جديد تاثير بيشتري بر آنزيمهاي مضر داشته و از واكنشهاي تخميري غير هوازي و همچنين از رشد ميكروبها جلوگيري مينمايد. اين تكنيك بطور موفقيت آميزي براي بسته بندي كلم گل، بروكلي، هويج، جوانه لوبيا، قارچ دكمه اي و اسفناج بكار رفته است. در ايران هنوز استفاده از اين نوع بسته بندي حتي براي قارچهاي خوراكي كه توجيه اقتصادي نيز دارد بطور قابل توجهي صورت نگرفته است.
جابجايي محصول
بخشي از محصولات باغي توليد شده در طي جابجايي دچار آسيب ميگردند. آسيبهايي كه در طي جابجايي به محصول وارد ميشود شامل خسارات ناشي از فشار، سائيدگي، ضربه و گرما خواهد بود. همانطور كه در بخش انتخاب رقم اشاره شد اصلاح ارقام مقاوم در برابر جابه جايي يكي از اهداف مهمي است كه خسارات ناشي از حمل و نقل را به حداقل ميرساند. اخيراً ارقامي از گوجه فرنگي اصلاح شده اند كه در طي حمل و نقل خسارت كمي خواهند ديد.
منابع
- راحمي، مجيد (1373) فيزيولوژي پس از برداشت، مقدمه اي بر فيزيولوژي و جابجايي ميوه ها (ترجمه) انتشارات دانشگاه شيراز، 259 ص.
- هاشمي دزفولي، سيد ابولحسن و ميداني، جواد، (1376) فيزيولوژي پس از برداشت، انتشارات نشر آموزش كشاورزي، 408 ص.
- Chervin, C., Raynal, J., Andre N., and Bonneau, A., (2001) Combining control atmosphere storage and ethanol vapors to control superficial scald of apple. HortSci. 36 (5): 951-952.
- Day, B. P. F. (2001) Modified atmosphere packaging of fresh fruit and vegetable, an overview, Acta Hort. 533: 58-59.
- Druege, U. (2001) Post-harvest response of different ornamental products to pre-harvest nitrogen supply: Role of carbohydrates, photosynthesis and plant hormones. (543): 97-103.
- Kadr, Adel A. (2002) Opportunities in using biotechnology to maintain post-harvest quality and safety of fresh product. HortSci, 37 (3): 467-468.
- Marais, E., Jacobs, G. and Holcroft, D. M. (2001) Light and temperature affect post-harvest color development in apple. Acta Hort. 533: 91-94.
- Mukum, L., Singh, Z. and Phillips, D. (2001) Nitrogen nutrition affects fruit firmness, quality and shelf life of Strawberry. Acta Hort. 533: 69-72.
- Nazir,A. M., Curell, E., Khan, N., Whitaker, M. and Beaudry,R. M. (2001) Harvest maturity, storage temperature, and 1-MCP application frequency alter firmness retention and chlorophyll fluorescence of Redchief delicious apples. J.Amer. Soc. Hort. Sci. 126 (5): 618-624.
- Sargent,Steve A., Stoffella, P. J. and Maynard, D. N. (2001) Harvest date affect yield and post-harvest quality of nondried, short day onion. HortSci. 36 (1): 112-115.
- Sholberg, P., Haag, P., Hocking, R. and Bedford,K. (2000). The use of vinegar vapor to reduce post-harvest decay of harvested fruit. HortSci, 35 (5): 898-903.
- Watkins, C. B. and Pritts, M. P. (2001) The influence of cultivar on post-harvest performance of fruit and vegetable. Acta Hort. 533:59-63.
1- Controlled atmosphere storage
2- Hypobaric atmosphere storage