1-甲基环丙烯对K9小苹果采前保果及采后保鲜的效果

骆文宾 李媛媛 郭鑫宇 徐勇 吴学民

摘要：为有效防止早熟苹果在采收前严重落果并延长其在常温条件下的贮存期限，以K9小苹果为试验材料，分别研究不同浓度1-MCP处理在敞开条件下对采前K9小苹果的保果效果以及密闭条件下对采后K9小苹果的保鲜效果。以落果率、可溶性固形物含量、硬度、失质量率及感观评价等作为评判指标，结果表明：与对照相比，1-MCP采前喷雾处理能显著减少K9小苹果采前落果数量，降低落果率;采后熏蒸处理能显著提高K9小苹果的果实硬度，可溶性固形物含量稳定且处于较高水平，有效抑制水分散失，延缓苹果口感粉化进程。常温条件下，以3.0 μL/L 1-MCP处理对K9小苹果采前保果效率最佳，1.5 μL/L 1-MCP处理对K9小苹果采后保鲜效果最好;1-MCP处理相较于对照组，可使落果率减少12.02%～24.85%，保鲜期限延长2～3倍，在实际农业生产中有推广应用价值。

关键词：1-甲基环丙烯;K9小苹果;保果;保鲜;感官评价;果品品质

中图分类号：S661.109+.3   文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2022）09-0179-06

K9小苹果，又名7月鲜，由辽宁省果树科学研究所以佚名大苹果为母本、铃铛果为父本杂交选育而来。该品种具有早熟、高产、抗病抗旱等优点，口感酸甜脆爽、营养价值丰富、色泽粉红鲜亮，很好地填补了苹果淡季市场，深受消费者喜爱[1]。但是K9小苹果在采收期前会大量落果，严重时落果率高达30%;且常温条件下，采收后极不耐贮，一般3 d左右口感下降明显，失水粉化，放置7 d左右则基本丧失鲜食价值，严重影响了早熟品种K9小苹果的经济价值。

1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene，简称 1-MCP）作为国际上先进的果蔬保鲜剂，其本身绿色环保无毒害作用，用量极低且高效，通过与植物体表面的乙烯受体不可逆结合，从而减少内源乙烯与外源乙烯对果实的后熟作用，降低果实呼吸，延缓果实衰老，以此达到保鲜效果，在果品保鲜领域有广泛应用[2-5]。目前，有关1-MCP的研究主要集中在果蔬的采后保鲜方面，国内尚未有關于1-MCP对苹果采前保果的研究报道。此外，1-MCP对一些苹果品种的保鲜效果已有研究，大苹果方面包括红星[6]、富士[7-9]、金冠[10]、寒富[11]、岳冠[12]、花牛[13]等;关于小苹果，仅发现对金红小苹果[14-15]有相关研究。本研究以K9小苹果为试验材料，在常温条件下，分别研究不同浓度1-MCP处理在敞开条件下对K9小苹果采前保果效果以及密闭条件下对K9小苹果采后保鲜效果的影响，筛选出最佳使用浓度，以期为K9小苹果在采收期保果及采后贮存保鲜提供参考依据，也为K9小苹果的产业发展提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试K9果树及苹果：来自于北京市门头沟区清水镇黄安坨村北京百安园食用菌种植专业合作社种植的果园。

供试1-MCP保鲜剂：由中国农业大学理学院农药加工与制剂研究课题组自制。

仪器材料：GY-3型果实硬度计，TD-35型数字折光仪，T-214型电子分析天平。

1.2 试验方法

1.2.1 试验地点

试验园区位于北京市门头沟区清水镇黄安坨村（116°09′ E，39°60′ N），海拔 1 045 m，属暖温带半湿润大陆性季风气候，山地占全村面积95%以上，土壤类型为山地棕壤。

1.2.2 试验设计

采前保果试验。共设4个处理，分别为：（1）清水对照;（2）1.0 μL/L 1-MCP处理;（3）2.0 μL/L 1-MCP处理;（4）3.0 μL/L 1-MCP处理。试验于2020年7月23日在果园敞开环境下进行，采用喷雾法，选取大小与长势一致的K9果树进行1-MCP喷雾，确保液滴能够完全浸润叶片。按照3 m×3 m×4 m（长×宽×高）计算空间体积，并计算相应浓度的1-MCP用量，每个处理选用3棵果树，重复3次。

采后保鲜试验。共设5个处理，分别为：（1）清水对照;（2）0.5 μL/L1-MCP处理;（3）1.0 μL/L 1-MCP 处理;（4）1.5 μL/L 1-MCP处理;（5）2.0 μL/L 1-MCP处理。试验于2020年7月28日在室内常温下进行，K9小苹果约8成熟时采摘，均选用大小一致、表面光滑无明显机械损伤且未进行任何处理的K9小苹果作为供试材料，采用密闭熏蒸法，将保鲜剂与30个苹果一同放置在泡沫箱中，并用隔板将保鲜剂与苹果隔开，加微量纯净水将保鲜剂润湿，密封24 h后打开，重复3次，1-MCP的具体用量根据实际测得的泡沫箱内部空间体积计算得出。

1.2.3 试验方法

在试验开始后，每隔3 d分别对以下各项指标进行评估测定，每次随机选取10个果实。

硬度：削去约1 cm2的果实表皮，将GY-3型果实硬度计的探头匀速压入果实内部1 mm深处，进行硬度测定。

可溶性固形物：用匀浆机将果肉捣碎，纱布过滤出汁液，用TD-35型数字折光仪测定其含量。

失质量率：采用称质量法测定，每个处理固定标记10个苹果，用于失质量率的测定;失质量率=（初始苹果质量-每次测定前的苹果质量）/初始苹果质量×100%。

落果率= 落果数量/（地下部分的落果数+地上部分的剩余苹果数）×100%。

感官评价：参考姜雪峰等的感官评价方法[16]并做适当简化修改（表1）。

1.2.4 安全性调查

试验后每天观察1次试验树有无不良反应，调查结果表明，1-MCP对供试果树无任何不良影响。

1.3 数据处理

采用数据处理软件SPSS 25.0 和Excel 2019对数据进行统计分析及差异显著性（α=0.05）比较。0FFC8821-E3A4-41E5-914A-E7A75059BBE1

2 结果与分析

2.1 1-MCP处理对K9小苹果采前保果的影响

2.1.1 对采前保果情况的影响

从图1可以看出，随着时间的不断延长，各处理的落果数量均呈现出递增趋势，0～9 d时，对照组与中、低浓度组（1.0、2.0 μL/L）的落果数量无显著差异，但3.0 μL/L 1-MCP 处理组已经表现出显著的保果作用;9 d之后，对照组落果数量急剧增加，与处理组差异显著，且高浓度处理组与中、低浓度处理组之间也出现显著性差异;15 d时，各处理间均出现显著差异，按落果数量多少排序为CK>1.0 μL/L 1-MCP>2.0 μL/L 1-MCP>3.0 μL/L 1-MCP。其中以对照组落果数量最多，为242个;3.0 μL/L 1-MCP处理落果最少，仅为32个，占对照组的13.2%。由表2可知，落果率与处理浓度成负相关，1-MCP浓度越高，落果率越低，对果实的保果作用越显著，3.0 μL/L 1-MCP 处理对K9的保果效果最佳，落果率仅为6.54%，比对照组减少了24.85%。具体田间效果见图2。

2.1.2 对采前果品品质的影响

喷施1-MCP 15 d 时，分别对各处理随机采取的10个果实样品进行硬度、可溶性固形物含量、感官评价的测定。由表3可知，3.0 μL/L 1-MCP处理的果实硬度、可溶性固形物含量、感官评价得分均为最优，并显著高于对照组;1.0 μL/L 1-MCP与2.0 μL/L 1-MCP 处理果实硬度、感官评价得分无显著差异;2.0 μL/L 1-MCP处理可溶性固形物含量显著高于1.0 μL/L 1-MCP处理。

2.2 1-MCP对K9小苹果采后保鲜的影响

2.2.1 对可溶性固形物的影响

果实中的可溶性固形物含量是评估水果品质的一项重要评价指标，在一定程度上代表了苹果的口感风味。从图3可以看出，对照组的可溶性固形物含量随着贮存时间的延长而不断降低，直至6 d后因水分散失严重而无法进行测定，失水粉化，风味下降明显。而1-MCP各浓度处理组均能有效抑制可溶性固形物含量的下降，并无出现明显下降趋势，且12 d时均略高于初始测定值，说明1-MCP对K9小苹果有较好的保鲜作用。整体来看，2.0 μL/L 1-MCP处理组的可溶性固形物含量最高，并显著高于其他处理;1.5 μL/L 1-MCP与1.0 μL/L 1-MCP处理次之;0.5 μL/L 1-MCP处理最低，但组间差异不显著。

2.2.2 对硬度的影响

从图4可知，对照组的果实硬度在常温条件下随贮存时间的延长而迅速降低，品质下降较快;而1-MCP处理相较CK组能够有效保持K9小苹果的果实硬度，在处理后前6 d，以 0.5 μL/L 1-MCP处理组的硬度最高，并显著高于其他处理，1.0～2.0 μL/L 1-MCP处理间差异不显著;处理6～9 d时，除1.5 μL/L 1-MCP处理外，其他处理组硬度均有较大幅度下降，其中以1.5 μL/L 1-MCP处理组保鲜效果最佳，果实硬度始终维持在较高水平并显著高于其他处理组;处理12 d时，各浓度处理之间的果实硬度已无明显差异，但均显著高于对照组。

2.2.3 对失质量率的影响

采后的K9小苹果在贮存期间由于果实的蒸腾作用和呼吸作用，水分逐渐散失，导致失质量率增加，严重影响果实品质。从图5可知，在贮存期间，对照组的失质量率均处在较高水平，并显著高于1-MCP处理组;而不同浓度1-MCP处理均能明显抑制K9小苹果在贮存期间的水分散失，在贮存至6 d以后作用效果最为明显，其中1.0～2.0 μL/L 1-MCP处理组的保鲜效果最佳，组间无显著差异。

2.2.4 对感官评价的影响

在贮存期间，每隔3 d对K9小苹果进行1次感官评价，在一定程度上可以反映出果实在贮存期间的品质变化情况，不同浓度1-MCP处理的K9小苹果外观品质随贮存时间的变化如图6所示。

从图7可以看出，在不进行任何保鲜处理的条件下，K9小苹果的品质下降明显，风味口感有很大变化;从6 d开始，对照组果实色泽明显变暗，出现失水粉化，不建议鲜食，而处理组均能保持较好的口感风味;12 d時，1.5 μL/L处理组效果最佳，是常温下较长时间贮存的最优选择。

3 讨论

1-MCP在水果保果领域具有很大的研究价值与应用潜力，但目前国内几乎没有相关的研究报道，究其原因可能与其在气态下状态性质不稳定有关。1-MCP气体分子极不稳定，半衰期短，且受温度影响较大[17]。在常温敞开条件下，往往来不及与受体接触便已逸散失效，很难达到理想效果。因此，如何实现1-MCP的缓释成为了攻克难点的关键所在。近年来有研究[18]表明α-环糊精材料能够很好地将1-MCP气体分子包覆在其空腔中，并加工成便于喷雾使用的剂型，在使其理化性质保持相对稳定的同时达到缓释效果，能够在敞开环境下持续发挥作用，达到较理想的保果效果。但是，目前关于不同苹果品种采前保果的最佳使用浓度，国内外相关研究较少，因此尚不明确其在苹果上的最佳浓度范围，有待进一步研究。

1-MCP在国内外果蔬的采后保鲜领域均有广泛的研究应用，是应用范围最广的一类乙烯抑制剂，其保鲜效果受温度[19]、品种特性[20]、使用浓度[21]、作用时间[22]等影响较大。从国内外诸多研究报道[23-29]来看，不同苹果品种的1-MCP应用在苹果保鲜上的使用浓度大多在1.0 μL/L左右，处理时间为24 h，比本研究结果的最佳处理浓度稍低。造成此差异的原因可能与K9小苹果极不耐贮的品种特性有关。目前针对不同浓度1-MCP处理对某种特定苹果品种最佳保鲜效果的研究较少，虽然1.0 μL/L 1-MCP 处理对大多数苹果品种均能表现出较好的保鲜效果，但针对某些具有特性的苹果品种筛选出最佳保鲜效果的1-MCP浓度依然很有必要。0FFC8821-E3A4-41E5-914A-E7A75059BBE1

4 结论

采前与采后使用相应浓度的1-MCP处理能够有效防止K9小苹果落果、延缓果实硬度下降，维持可溶性固形物含量，有效抑制水分散失，保持果实品质，显著延长K9小苹果的商品货架期，以减少不必要的经济损失。

在K9小苹果采前保果试验中，1-MCP防落果效果与使用浓度有很大关系，从研究结果看，落果率与使用浓度在一定范围内成负相关，浓度越高，落果率越低，防落果效果越显著。因此，在田间实际应用中要达到较好的防落果效果，喷施浓度可选用3.0 μL/L。

在K9小苹果采后保鲜试验中，不同浓度的1-MCP保鲜效果受贮存时间影响较大。从试验结果看，6 d是一个较为明显的临界时间线，在此之后果实品质迅速下降。因此，在常温条件下，短期（0～6 d）保鲜选用0.5 μL/L 1-MCP处理即可达到较为理想的保鲜效果，长期（6 d以上）保鲜应选用不低于1.0 μL/L 的1-MCP使用浓度。综合各方面因素考虑，1.5 μL/L 1-MCP为常温条件下长期贮存的最佳选择。

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