正交组合对库尔勒香梨贮期病害的影响

2021-11-05 08:33赵晓梅樊国全吴玉鹏章世奎王绍鹏王亚铜孙召展
新疆农业科学 2021年8期
关键词:钙肥香梨黑斑

赵晓梅,樊国全,吴玉鹏,章世奎,王绍鹏,王亚铜,孙召展

(1.新疆农业科学院生物质能源研究所,乌鲁木齐 830091;2.新疆农业科学院轮台果树资源圃,新疆轮台 841600;3.新疆农业职业技术学院,新疆昌吉 831100)

0 引 言

【研究意义】萼端黑斑病是库尔勒香梨贮藏期间发生的主要病害,该病害是果实缺钙引起的重要生理性病害[1],其发病率最高可达到30%,严重影响库尔勒香梨的外观和品质,研究控制该类病害的经济适用技术具有广阔的应用前景。【前人研究进展】钙对呼吸作用的影响是因为钙维持了细胞膜的完整,抑制了呼吸作用,延迟了果实生理代谢的紊乱[2]。陈婷等[3]对黄花梨的树叶和根系喷施各种钙镁肥观察其贮藏效果,发现钙素具有一定促进作用。赵晓梅等[4]研究发现,钙肥浓度越大,抑制果实质量损失,保持果实硬度的效果越好。库尔勒香梨采前喷施0.020%的钙肥时效果最好。l-甲基环丙烯(即l-MCP,l-methyleyelopropene)是1种乙烯受体抑制剂,阻断与乙烯的结合,抑制其所诱导的与果实后熟相关的生理生化反应,目前已广泛应用于苹果、梨、葡萄、桃、番茄、甜瓜等40多种农作物[5]。1-MCP在抑制红星和红富士苹果衰老的同时,也抑制了虎皮病的发生[6]。适宜浓度的1-MCP可显著抑制“Anjou”梨的黑皮病,其中0.5 μL/L 1-MCP能很好地控制“Anjou”梨的黑皮病,对于其他品种西洋梨的抑制效果也很好[7-9]。【本研究切入点】研究钙调节果实生理、减轻生理病害和1-MCP延缓呼吸跃变型果实的成熟衰老作用,提高其商品性的作用。【拟解决的关键问题】研究设计钙和1-MCP 2因素3水平的正交组合,分析库尔勒香梨贮期病害及相关生理变化的影响,找出钙和1-MCP的最佳组合。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 库尔勒香梨

在巴音郭楞蒙古自治州轮台县新疆农科院轮台国家果树资源圃王德福果园进行。在库尔勒香梨坐果2~6周内,每隔1周采用0.014%、0.017%、0.020%液钙肥喷洒树体叶片1次,以清水喷洒为对照,共喷洒3次。每处理重复3次,单株小区。表1

表1 因素水平Table 1 Factor level

1.1.2 试 剂

液钙肥由北京雷力绿色肥业连锁经营有限公司提供;1-MCP,由武汉远城科技发展有限公司提供;MAP采用聚乙烯(PE)材料,由新疆巨合科技有限责任公司提供。

1.1.3 仪器设备

FHM-5果实硬度计(日本竹村电械制作所)、CR-10果实色差计(日本)、DDSJ-308A型数字式电导率仪(上海精密科学仪器有限公司)。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

果实采摘后立刻运回实验室,剔除病果和烂果,挑选成熟度一致、大小一样的果实,预冷24 h。将预冷后的香梨果实(15 kg)放入由PE 膜(厚0.1 mm) 制成的1 m3密封帐中,将1片 1-MCP 片剂放入 50 mL 烧杯中,放入 PE 帐内,加入50 mL无离子水,轻摇,迅速密封 PE 帐,其产生的 1-MCP量为 1.0 μL/L,在 25℃条件下,熏蒸 7~8 h 后,揭开 PE帐,通风 30 min。处理结束后,置于(25± 0.5)℃下贮藏。贮藏期间每隔7 d 进行相关指标的测定,以不加 1-MCP 的为对照(CK)。试验重复3次,每处理30 kg果实。

按照正交试验的要求进行处理设计。表2

1.2.2 测定指标

果实去皮硬度(高10 mm,探头径12 mm之半球体);果实萼端的色泽(ho= 180o+arctan(b*/a*));相对电导率(L1/ L0×100,L1-浸泡后提取液的电导度;L0-杀死组织后提取液的电导度);黑斑率(%)=(黑斑果实个数/30)×100;腐烂率(%)=(腐烂果实个数/30)×100。表3

表2 正交试验Table 2 Orthogonal experiment

表3 正交试验Table 3 Orthogonal experiment

1.3 数据处理

采用Excel 2010软件制作数据曲线图;采用SPSS 18.0软件进行LSD多重比较。

2 结果与分析

2.1 正交组合对果实相对电导率的影响

研究表明,在整个贮藏过程中,不同处理果实的相对电导率在第28 d达到谷值,之后各处理果实的相对电导率逐渐上升。28 d之后,各处理果实相对电导率的高低为:处理1>处理4>处理8>处理5>处理2>处理3>处理6>CK>处理9>处理7。图1

图1 库尔勒香梨贮藏期间果实相对电导率变化Fig.1 Changes of relative conductivity in Korla fragrant pear during storage

2.2 正交组合对果实腐烂率的影响

研究表明,不同处理果实的腐烂率随着贮藏时间的延长而逐渐上升。各处理果实腐烂率的高低顺序为:处理6>处理1>处理5>处理8>处理9>处理7>CK>处理4>处理3>处理2。图2

图2 库尔勒香梨贮藏期间果实腐烂率的变化Fig.2 Decay rate changes of Korla Pear in storage

2.3 正交组合对果实萼端黑斑率的影响

研究表明,处理2、处理3、处理7和CK处理贮藏不同天数后各处理内部的差异不显著(P>0.05)。贮藏过程中,处理2果实的黑斑率最低,为6.7%,采前采用0.014%液钙结合采后2.0 μL/L 1-MCP处理,能够降低贮期果实萼端黑斑病的发生,保持果实品质。图3

图3 库尔勒香梨贮藏期间果实黑斑率变化Fig.3 Black spot rate changes of Korla Pear in storage

2.4 正交组合对果肉硬度和相对电导率相关性的影响

研究表明,除处理3、处理7和处理9果肉硬度和相对电导率呈正相关性外,其它处理都是负相关性。果实相对电导率越高,果肉硬度越低,果实的贮藏性下降。其中,负相关处理中CK处理的R2值最大,为0.457。图4

2.5 正交组合对果实萼端色调角和黑斑率相关性的影响

研究表明,各处理果实萼端色调角和萼端黑斑病都呈正相关性。萼端色调角的数值越大,黑斑率就越高,其中,处理3中R2值最大,为0.950 6,越接近1。图5

3 讨 论

3.1采前采用0.014%液钙结合采后2.0 μL/L 1-MCP处理,能够降低贮期果实萼端黑斑病的发生,保持果实品质,这与前人研究钙对黄冠梨果面褐斑病影响结果一致[10]。果实生长期喷钙可以使库尔勒香梨[11]、甜樱桃[12]、巴梨[13]保持较高的果实硬度和鲜亮的果皮色泽;贮前,采用一定浓度的1-MCP处理砀山酥梨[14]和黄金梨[15],冷藏条件下也能起到相同作用。将2个因素叠加,研究表明,低浓度的采前喷钙,结合采后1-MCP处理果实,贮藏效果更为显著。

3.2采前喷施0.014%液钙结合采后2.0 μL/L 1-MCP处理库尔勒香梨,能够明显降低贮藏期间果实萼端黑斑病的发生,保持果实品质,与文献[10]一致。钙能增强果实抵御萼端黑斑病等病害发生的能力[16,17],1-MCP处理能极显著的抑制巴梨[18]、砀山梨[19]黑皮病的发生,极显著抑制(运城)和完全控制(太谷)酥梨货架期的虎皮病[20],所以采前喷钙和采后1-MCP处理相结合能起到更好的效果。

图4 果肉硬度和相对电导率的相关性 Fig.4 Correlation between pulp hardness and relative conductivity

图5 果实萼端色调角和黑斑率的相关性Fig.5 The correlation between the color Angle of calyx end and the percentage of black spotin

3.3有研究表明,钙在果实细胞中以水溶性Ca2+、草酸钙、果胶酸钙、磷酸钙等形态存在[21],钙在果实贮藏中形态的变化,体现了不同时期钙生理作用的改变。而黄冠梨果皮中的Ca含量较低,以及Ca/Mg、Ca/K、Ca/(Mg + K)的比值可能是果皮发生褐变的重要原因[22];顶腐病可能与果皮、果肉组织缺钙,以及顶部果皮缺Mg有关。

3.4各处理果实萼端色调角和萼端黑斑病都呈正相关性,色调角的大小是否能预示着黑斑病的出现,还需进行深入和重复研究。

4 结 论

4.1采前喷施0.017%的钙肥,结合采后2.0 μL/L的1-MCP熏蒸处理能能更好地维持细胞膜的完整性,延缓果实衰老。

4.2采前喷施0.014%的钙肥,结合采后2.0 μL/L的1-MCP处理能较好的抑制果实的腐烂率,延长贮藏期。

4.3采前采用0.014%液钙结合采后2.0 μL/L 1-MCP处理,能够降低贮期果实萼端黑斑病的发生,保持果实品质。

4.4采前喷钙结合采后1-MCP处理能够降低果实相对电导率,保持果肉硬度,延长果实贮藏期。

4.5当果实萼端色调角和萼端黑斑病的相关性R2值越接近1时,色调角数值的大小更能指示黑斑病的出现。

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