3種抑芽劑對(duì)馬鈴薯貯藏效果的影響

葛霞 任娜 黃錚 田世龍

摘要：以馬鈴薯品種新大坪為試驗(yàn)材料，研究了氯苯胺靈粉劑、香芹酮粉利和1-萘乙酸甲酯粉劑對(duì)馬鈴薯貯藏效果的影響。綜合其抑芽效果、失重率、呼吸強(qiáng)度以及品質(zhì)的觀測(cè)結(jié)果表明，3種抑芽劑對(duì)馬鈴薯的貯藏效果依次為氯苯胺靈粉劑 > 香芹酮粉劑 > 1-萘乙酸甲酯粉劑。與對(duì)照相比，3種抑芽劑處理均可將馬鈴薯休眠推遲70 d，使馬鈴薯貯藏150 d不發(fā)芽。香芹酮熏蒸粉劑劑量為0.6 mL/kg、1-萘乙酸甲酯粉劑劑量為100 mg/kg時(shí)貯藏效果最好，可取代氯苯胺靈粉劑，達(dá)到綠色安全的目的。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯抑芽劑;氯苯胺靈;香芹酮;萘乙酸甲酯;貯藏效果

中圖分類號(hào)：S532? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：1001-1463（2018）12-0046-07

馬鈴薯中含有很高的淀粉含量、蛋白質(zhì)以及人體所需的維他命和礦物質(zhì)，是世界上第四大最重要的糧食作物[1 ]。然而在貯藏過程中，馬鈴薯的呼吸作用和休眠期的打破會(huì)導(dǎo)致馬鈴薯發(fā)芽以及薯塊營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的損失[2 - 3 ]。休眠期的打破使得馬鈴薯生理老化，從而使商品馬鈴薯因失重萎縮而失去商品價(jià)值，并且對(duì)產(chǎn)量也有很大的影響[3 - 5 ]。目前，國(guó)內(nèi)外普遍使用氯苯胺靈[CIPC;異丙基-N（3-氯苯基甲酸酯）]或氯苯胺靈與苯胺靈（ICP;異丙基-N-苯胺基甲酸酯）混合物防止馬鈴薯的發(fā) 芽[6 ]，然而使用CIPC和IPC后藥劑會(huì)殘留在馬鈴薯上，也不適合小規(guī)模種植戶應(yīng)用和種薯的抑? ? 芽[7 ]。因此，探索可取代CIPC的其他具有抑芽活性的化合物成為了目前國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。

S-（+）-香芹酮（S-Carvone）是一種天然的、具有揮發(fā)性的單萜類化合物，它可從葛縷子草（Carum carvi L.）的種子中提取出來。由于S-Carvone對(duì)馬鈴薯中的3-羥甲基戊二酰輔酶A還原酶（HMGR， E.C. 1.1.1.34）有抑制作用，因此將馬鈴薯暴露在極低濃度的S-Carvone蒸氣下，4 d內(nèi)就可完全抑制芽的生長(zhǎng)，并且這種抑制作用具有可逆性[8 ]，因此S-Carvone不僅可以用于商品薯的抑芽，也可作為種薯抑芽劑使用[9 ]。此外，它對(duì)馬鈴薯貯藏期間存在的一些真菌病害還具有抗菌作用，比如硫色鐮刀菌（Fusarium sulphureum），皰霉菌（Phoma txigua var. foveata）以及茄病長(zhǎng)蠕孢（Helminthosporium solani）等[10 ]。1-萘乙酸甲酯（MENA），也稱α-萘乙酸甲酯，俗名抑芽酯，是一種揮發(fā)性的液體植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。它是除了CIPC以外目前抑芽效果較好的化合物，最佳的施用方法是將其制成粉劑來使用[11 ]，并且施用后在播種前將薯塊取出，放在陰暗、空氣流通的地方待萘乙酸甲酯揮發(fā)殆盡，或用水將其從馬鈴薯上洗去，因此也可用作種薯抑芽劑使用[12 ]。

我們選用香芹酮和1-萘乙酸甲酯為抑芽劑，通過考察其不同濃度、劑型對(duì)馬鈴薯發(fā)芽的抑制效果，從而確定這2種化合物的最佳施用濃度和劑型，同時(shí)考察其在貯藏過程中對(duì)馬鈴薯品質(zhì)的影響。

1? 材料和方法

1.1? ?材料與儀器

指示馬鈴薯品種為新大坪，采收于定西市，采收后即運(yùn)往實(shí)驗(yàn)室。選取大小均一（80～90 mm）的馬鈴薯作為試材，按每箱50個(gè)裝箱（約10 kg），稱重裝入半透明可密封塑料箱，共計(jì)27箱。馬鈴薯裝箱后，敞口在16 ℃、相對(duì)濕度80%且避光的條件下放置7 d，傷口愈合后進(jìn)行相應(yīng)的抑芽處理。

供試材料S-（+）-香芹酮（純度96%）和1-萘乙酸甲酯（純度97%），均購(gòu)自Alfa Aesar China （Tianjin） Co.， Ltd.，其中香芹酮粉劑（粉劑濃度0.12 mL/g）為6 mL S-香芹酮與50 g的凹凸棒（200目）在塑料容器中充分混合均勻;1-萘乙酸甲酯粉劑為2 g萘乙酸甲酯與98 g凹凸棒在塑料容器中充分混合均勻。CIPC粉劑（純度99%，自制），CIPC施用的有效劑量為20 mg/kg馬鈴薯。

測(cè)試儀器包括數(shù)顯游標(biāo)卡尺、氣相色譜儀、島津RF-540型熒光分光光度計(jì)、WZZ-2S數(shù)字式自動(dòng)旋光儀、瑞典Tecator 1030型全自動(dòng)定氮儀、電子天平、電子稱、溫濕度計(jì)。

1.2? ?試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共設(shè)9個(gè)處理（表 1），每處理3個(gè)平行，共27組。在包裝箱上用記號(hào)筆編號(hào)，如1-1、1-2、1-3 …，表示每個(gè)處理的每個(gè)平行。貯藏庫(kù)貯藏溫度10 ℃，相對(duì)濕度80%～90%，每處理分開放置。為了讓馬鈴薯塊莖的呼吸有充足的氧氣交換，每2 d打開箱蓋10 min。

1.4.4? ? 數(shù)據(jù)處理? ? 用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用Orign 7.0進(jìn)行譜圖處理。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?平均芽長(zhǎng)

從圖1可以看出，處理1（對(duì)照）在貯藏第10周開始發(fā)芽，并在28周因發(fā)芽較多失去商品價(jià)值而未繼續(xù)統(tǒng)計(jì)，其余處理均于第20周開始發(fā)芽。其中，貯藏32周時(shí)處理2（CIPC）抑制馬鈴薯芽長(zhǎng)的效果最好，平均芽長(zhǎng)為0.940 mm;其次是處理5、處理4、處理9、處理8、處理7、處理6，分別為1.673、1.833、5.930、6.411、6.409、8.151 mm。抑制芽長(zhǎng)效果較好，而處理3平均芽長(zhǎng)為31.253 mm，與28周時(shí)對(duì)照平均芽長(zhǎng)（31.672 mm）相當(dāng)。可以看出芽長(zhǎng)與抑芽劑處理濃度成反比，濃度越高平均芽長(zhǎng)越短。此外發(fā)現(xiàn)，除處理3外（可能濃度不夠），抑制芽長(zhǎng)的效果為CIPC粉劑 > 香芹酮熏蒸 > 萘乙酸甲酯粉劑 > 香芹酮粉劑。

2.2? ?單薯發(fā)芽數(shù)

處理1（對(duì)照）從第10周開始發(fā)芽（圖2），其余處理在第20周開始發(fā)芽。對(duì)照在貯藏末期（28周）時(shí)的單薯平均發(fā)芽數(shù)為6.3個(gè)。貯藏第32周時(shí)，處理2（CIPC）的單薯平均發(fā)芽數(shù)最低，為1.7個(gè)，其他處理從少到多依次為處理9、處理5、處理8、處理6、處理4、處理7、處理3，分別為2.3、2.5、2.9、2.9、3.4、3.8、4.8個(gè)。抑芽劑處理濃度越高，單薯平均發(fā)芽數(shù)越少。

2.3? ?發(fā)芽指數(shù)

從圖3可以看出，對(duì)照在第10周開始發(fā)芽，在第20周時(shí)發(fā)芽指數(shù)達(dá)到100%，其他抑芽劑處理均在貯藏第20周開始發(fā)芽，處理3可能因藥劑濃度不夠而致發(fā)芽指數(shù)一直處于最高，而處理2（CIPC）發(fā)芽指數(shù)最低。在貯藏末期，抑芽劑處理的發(fā)芽指數(shù)從低到高依次為處理2、處理5、處理4、處理9、處理8、處理7、處理6、處理3，分別為8.33%、16.67%、19.17%、32.50%、38.33%、42.50%、46.67%和95.83%。抑芽劑效果為CIPC > 香芹酮熏蒸 > 萘乙酸甲酯粉劑 > 香芹酮粉劑。

2.4? ?發(fā)芽率

馬鈴薯芽長(zhǎng)大于等于1 mm時(shí)即判定為發(fā)芽。從圖4可以看出，對(duì)照在貯藏第10周就開始發(fā)芽，貯藏第16周時(shí)發(fā)芽率達(dá)100%，而抑芽劑處理的發(fā)芽時(shí)間推遲到第20周。到貯藏末期，處理2（CIPC）的發(fā)芽率仍最低，為33.33%，其他處理的發(fā)芽率從低到高依次為處理5、處理9、處理4、處理6、處理8、處理7、處理3，分別為50.00%、56.67%、63.33%、63.33%、66.67%、76.67%和96.67%。

2.5? ?失重率

從圖5可以看出，塊莖失重率隨著貯藏期的延長(zhǎng)而增大，其中對(duì)照在第10周后因開始發(fā)芽而失重率顯著增加，并在貯藏末期（28周）失重率達(dá)7.47%。經(jīng)抑芽劑處理后，處理3、處理6、處理8、處理7和處理9的塊莖也在20周發(fā)芽后失重率增加顯著，而處理2、處理5和處理4的失重率隨著貯藏期的延長(zhǎng)一直穩(wěn)步增加。抑芽劑處理在貯藏末期（32周）時(shí)的失重率從低到高依次為處理2、處理5、處理4、處理3、處理6、處理8、處理7、處理9，分別為3.85%、3.95%、4.34%、5.11%、5.12%、6.07%、7.09%和7.33%。在貯藏過程中，馬鈴薯重量損失的主要原因?yàn)樗稚l(fā)、呼吸以及其他生理代謝進(jìn)程，除此之外還因發(fā)芽的增多而增加[2 - 5，19 ]。從供試的抑芽劑來看，抑制失重的效果為CIPC > 香芹酮 > 萘乙酸甲酯，這是因?yàn)橄闱弁艘盅孔饔猛鈱?duì)一些真菌病害還具有抗菌作用，可減少貯藏過程中因腐爛而造成的失水損失，因此對(duì)失重率的抑制作用較好。

2.6? ?呼吸強(qiáng)度

呼吸強(qiáng)度是植物新陳代謝強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。馬鈴薯在采收后運(yùn)輸中被擦傷或割傷時(shí)呼氣強(qiáng)度將增加，隨后必須傷口愈合過程來降低薯塊的呼吸強(qiáng)度[20 - 21 ]。從圖6可以看出，由于搬運(yùn)、挑揀使得馬鈴薯呼吸強(qiáng)度較高，傷口愈合完畢后呼吸強(qiáng)度也會(huì)很快降低。4周以后隨著貯藏期的延長(zhǎng)呼吸強(qiáng)度變化較為穩(wěn)定，并且由于抑芽劑的抑芽作用使馬鈴薯呼吸強(qiáng)度均低于對(duì)照（處理1），對(duì)照在完全發(fā)芽以后呼吸強(qiáng)度也逐步達(dá)到一個(gè)小峰值 [22周，0.79 mg/（kg·h）]。抑芽劑處理貯藏末期（32周）的呼吸強(qiáng)度由高到低依次為處理3、處理7、處理4、處理9、處理6、處理8、處理5、處理2，分別為0.61、0.52、0.48、0.44、0.41、0.32、0.26、0.22 mg/（kg·h），均低于貯藏28周時(shí)對(duì)照的呼吸強(qiáng)度。

2.7? ?品質(zhì)

有關(guān)在貯藏過程中施用抑芽劑是否影響馬鈴薯品質(zhì)的研究較少，我們的研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照相比，施用抑芽劑對(duì)馬鈴薯干物質(zhì)、粗淀粉、還原糖含量的影響不明顯（圖7 a-c）。這些含量的變化主要與馬鈴薯的品種、區(qū)域性、貯藏溫度等有? ? 關(guān)[22 - 23 ]。馬鈴薯中的Vc較豐富，在新鮮的塊莖中占0.02%左右，但在貯藏期間Vc易被氧化酶氧化分解而失去生理活性，其含量隨著貯藏時(shí)間顯著降低[24 - 25 ]。從圖7 d中可以看出這種變化趨勢(shì)，并且發(fā)現(xiàn)抑芽劑的施用可顯著減緩Vc含量的降低，而與抑芽劑的種類無顯著關(guān)系。從圖7 e可以看出，各處理馬鈴薯蛋白含量的變化基本在20～30 g/kg之間，說明馬鈴薯蛋白質(zhì)的含量在貯藏期間變化不大，因此蛋白質(zhì)含量是個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的指? ? 標(biāo)[26 - 28 ]，貯藏后期經(jīng)抑芽劑處理的馬鈴薯蛋白含量略高于對(duì)照。

3? ?小結(jié)與討論

試驗(yàn)研究了氯苯胺靈、香芹酮和1-萘乙酸甲酯對(duì)馬鈴薯貯藏效果的影響。綜合抑芽效果、失重率、呼吸強(qiáng)度以及品質(zhì)的觀測(cè)結(jié)果表明，3種抑芽劑對(duì)馬鈴薯貯藏效果依次為氯苯胺靈 > 香芹酮 > 1-萘乙酸甲酯。盡管香芹酮與1-萘乙酸甲酯抑芽效果不及氯苯胺靈，但與對(duì)照相比，香芹酮、1-萘乙酸甲酯與氯苯胺靈一樣，均將開始發(fā)芽時(shí)間由第10周推遲到了第20周，即將馬鈴薯的休眠期延長(zhǎng)了約70 d，可使馬鈴薯150 d不發(fā)芽，達(dá)到了很好的貯藏效果。

對(duì)香芹酮和1-萘乙酸甲酯考察了3個(gè)濃度梯度的使用劑量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)抑芽效果隨著劑量的增加而增強(qiáng)。對(duì)香芹酮來說，香芹酮熏蒸有效劑量為0.4 mL/kg處理的抑芽效果較差;香芹酮熏蒸有效劑量為0.6、0.8 mL/kg時(shí)，雖然以有效劑量為0.8 mL/kg的抑芽效果較好，但考慮到香芹酮使用的成本問題，推薦有效劑量為0.6 mL/kg為最佳使用劑量。對(duì)于1-萘乙酸甲酯，盡管隨著處理劑量增加，抑芽效果增強(qiáng)，但由于粉劑施用過多可能對(duì)馬鈴薯皮孔有阻塞作用，易造成馬鈴薯腐爛，故1-萘乙酸甲酯粉劑劑量為 130 mg/kg時(shí)失重和呼吸強(qiáng)度較高，所以推薦1-萘乙酸甲酯粉劑最佳劑量為100 mg/kg。

香芹酮采用熏蒸劑型比其采用粉劑劑型對(duì)馬鈴薯貯藏效果好。這是因?yàn)椋旱谝?，香芹酮為易揮發(fā)性液體，熏蒸可直接使用，而粉劑增加制備成本且耗費(fèi)人力，且施用時(shí)粉劑的小顆粒對(duì)人體有危害;第二，相同香芹酮的有效濃度制成粉劑后，由于凹凸棒的吸附作用雖然對(duì)香芹酮具有緩釋作用，但凹凸棒也可吸收一部分香芹酮，使其達(dá)不到預(yù)期的有效濃度，使抑芽效果低于同劑量直接熏蒸的效果;第三，由于香芹酮施用時(shí)有效劑量較高，制成粉劑時(shí)為了充分分散好香芹酮液體，凹凸棒的用量較大，過多的粉劑顆粒會(huì)阻塞馬鈴薯對(duì)香芹酮?dú)怏w的吸收，也會(huì)阻礙馬鈴薯表皮的氣體交換，易使馬鈴薯發(fā)生腐爛。

綜上，盡管香芹酮和1-萘乙酸甲酯的抑芽效果不如氯苯胺靈，但也可使馬鈴薯的休眠期延長(zhǎng)至150 d，可取代氯苯胺靈作為馬鈴薯抑芽劑，并且與氯苯胺靈抑芽的不可逆性相比，也可作為種薯抑芽劑使用。本研究的推薦抑芽劑最佳使用劑量為香芹酮0.6 mL/kg、1-萘乙酸甲酯100 mg/kg。

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（本文責(zé)編：楊? ? ?杰）